【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于碳化硅物料生產，具體涉及一種碳化硅晶體循環生產過程中廢棄物料自動鏟鑿裝置及方法。
技術介紹
1、隨著半導體行業的發展，第三代半導體碳化硅的生產應用已經出現，但碳化硅的生產、加工自動化、智能化普及以及推廣還相當落后，大都處于原始的人工判斷單機操作模式，又由于碳化硅的規模化生產的各個環境都需要周期性的重復，靠人工操作，不僅效率低，一致性差，還需要長時間與碳性粉塵物料接觸，會對操作人員的健康帶來安全威脅，因此迫切需求碳化硅物料的自動化生產。
2、碳化硅物料生產前需要把結晶在坩堝內部或內壁上的碳化硅晶體與坩堝脫離并且要保障坩堝不受損傷。由于坩堝材質為石墨，自身柔韌性較差，并且坩堝內的碳化硅物料結晶體較為堅硬，形狀不規則，對擊碎沖擊工作要求較高，特別是自動智能判斷擊碎沖擊工作非常困難。對廢棄物料結晶體的鏟鑿不僅要達到擊碎堅硬的碳化硅廢棄物料結晶體，使之與坩堝脫離，還要保護柔性較差的坩堝不受損壞。目前僅有碳化硅晶體生長自動化相關研究，而對于碳化硅物料循環生產過程中每次生產前對廢棄物料清除，進行坩堝再利用的自動化研究極為少見。
3、此為現有技術的不足，因此，針對現有技術中的上述缺陷，提供一種碳化硅晶體循環生產過程中廢棄物料自動鏟鑿裝置及方法，是非常有必要的。
技術實現思路
1、針對現有技術的上述碳化硅物料生產中廢棄物料從坩堝清除需要擊碎堅硬的碳化硅廢棄物料結晶體，使之與坩堝脫離，還要保護柔性較差的坩堝不受損壞，目前沒有此類自動化方案的缺陷，本專利技術提供一種
2、第一方面，本專利技術提供一種碳化硅晶體循環生產過程中廢棄物料自動鏟鑿裝置，包括機臺底座、框式立柱、xy運動工作臺、夾具模塊、坩堝、鏟鑿刀具、鏟鑿主軸模塊、cnc邏輯控制模塊、工作臺驅動模塊以及鏟鑿驅動模塊；
3、鏟鑿刀具設置在鏟鑿主軸模塊下部；
4、夾具模塊設置在xy運動工作臺上部，坩堝設置在夾具模塊內部；
5、xy運動工作臺設置在機臺底座的中部，框式立柱設置在機臺底座上方；
6、鏟鑿主軸模塊設置在框式立柱上，并隨鏟鑿驅動模塊帶動鏟鑿刀具在坩堝上方上下移動，執行鑿擊動作；
7、cnc邏輯控制模塊通過控制工作臺驅動模塊驅動xy運動工作臺的水平移動，以及通過鏟鑿驅動模塊驅動鏟鑿主軸模塊帶動鏟鑿刀具的上下移動。
8、進一步地，xy運動工作臺包括x向運動機構和y向運動機構；
9、x向運動機構設置在機臺底座上，并可沿機臺底座橫向滑動；
10、y向運動機構設置在x向運動機構上，并可沿x向運動機構縱向滑動；
11、工作臺驅動模塊包括x向驅動單元、x向傳感單元、y向驅動單元和y向傳感單元；
12、cnc邏輯控制模塊通過x向驅動單元驅動x向運動機構沿著機臺底座橫向滑動，并通過x向傳感單元獲取x向運動機構的橫向滑動數據，以及通過y向驅動單元驅動y向運動機構沿著x向運動機構縱向滑動，以及通過y向傳感單元獲取y向運動機構的縱向滑動數據。
13、進一步地，x向運動機構包括兩根x向滑軌和x向滑板；
14、y向運動機構包括兩根y向滑軌和y向滑板；
15、兩根x向滑軌橫向設置在機臺底座上，x向滑板下部設置有兩組橫向滑塊，每組橫向滑塊套在一根x向滑軌上，并可沿x向滑軌橫向滑動；
16、兩根y向滑軌縱向設置在x向滑板上部，y向滑板下部設置有兩組縱向滑塊，每組縱向滑塊套在一根y向滑軌上，并可沿y向滑軌縱向滑動；
17、x向驅動單元包括x向運動伺服電機和x向運動絲杠；
18、x向傳感單元包括x向運動編碼器和x向光柵尺；
19、y向驅動單元包括y向運動伺服電機和y向運動絲杠；
20、y向傳感單元包括y向運動編碼器和y向光柵尺；
21、x向運動絲杠固定設置在x向滑板底部，y向運動絲杠固定設置在y向滑板底部；
22、x向運動伺服電機及x向光柵尺分別設置在x向滑軌的兩端，且x向運動伺服電機設置在兩根x向滑軌之間的機臺底座處，x向運動伺服電機驅動x向運動絲杠帶動x向滑板水平移動，x向運動編碼器設置在x向運動伺服電機外側；y向運動伺服電機及y向光柵尺分別設置在y向滑軌的兩端，且y向運動伺服電機設置在兩根y向滑軌之間的x向滑板處，y向運動伺服電機驅動y向運動絲杠帶動y向滑板水平移動，y向運動編碼器設置在y向運動伺服電機外側；
23、x向運動伺服電機、x向運動編碼器、x向光柵尺、y向運動伺服電機、y向運動編碼器、y向光柵尺以及y向運動伺服電機與cnc邏輯控制模塊均連接。進一步地，夾具模塊包括夾緊單元和夾緊驅動單元；
24、夾緊單元包括外部夾緊層和內部夾緊緩存層；
25、外部夾緊層包括若干弧形夾緊板，各弧形夾緊板圍繞坩堝設置，內部夾緊緩沖層采用彈性材質，且設置在坩堝與弧形夾緊板之間，并與坩堝外形匹配；
26、y向運動機構上設置有夾緊基座，各弧形夾緊板、內部夾緊緩沖層以及坩堝均垂直設置在夾緊基座上；
27、夾緊驅動單元包括若干導向連接板，導向連接板數量與弧形夾緊板數量相等；導向連接板設置在對應一個弧形夾緊板背側，并與弧形夾緊板垂直，每個導向連接板后側連接有夾緊氣缸，夾緊氣缸下部設置有夾緊氣缸安裝座，夾緊氣缸安裝座設置在y向滑板上部；
28、夾緊氣缸與cnc邏輯控制模塊連接。
29、進一步地，鏟鑿主軸模塊包括前段主軸、后段主軸和壓力傳感器；
30、壓力傳感器設置在前段主軸和后段主軸之間，鏟鑿刀具設置在前段主軸下部；框式立柱包括兩根豎框和一根橫框，兩根豎框設置在機座底臺上，并與機座底臺垂直，橫框設置在兩根豎框上部，與兩根豎框連接并垂直；
31、兩根豎框上設置有升降橫梁，升降橫梁可沿兩根豎框上下滑動；
32、鏟鑿驅動模塊包括升降驅動單元、升降傳感單元和旋轉驅動單元；
33、cnc邏輯控制模塊通過升降驅動單元驅動升降橫梁上下移動，通過旋轉驅動單元驅動鏟鑿主軸模塊旋轉；
34、框式立柱上還設置有吸塵管道，吸塵管道設置在坩堝上部。
35、進一步地，升降驅動單元包括第一升降伺服沖壓電機、第二升降伺服沖壓電機、以及兩根z向運動絲杠；
36、升降傳感單元包括第一升降編碼器和第二升降編碼器；
37、旋轉驅動單元包括主軸伺服電機以及主軸電機編碼器；
38、兩根z向運動絲杠下端分別與升降橫梁固定連接；
39、第一升降伺服沖壓電機、第二升降伺服沖壓電機分別設置在兩根豎框上部，每個升降伺服沖壓電機分別驅動一個z向運動絲杠帶動升降橫梁上下移動，第一升降編碼器設置在第一升降伺服沖壓電機上部，第二升降編碼器設置在第二升降伺服沖壓電機上部，兩根豎框上分別設置有一個升降運動光柵尺；
40、主軸伺服電機設置本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種碳化硅晶體循環生產過程中廢棄物料自動鏟鑿裝置，其特征在于，包括機臺底座、框式立柱、XY運動工作臺、夾具模塊、坩堝、鏟鑿刀具、鏟鑿主軸模塊、CNC邏輯控制模塊、工作臺驅動模塊以及鏟鑿驅動模塊；
2.如權利要求1所述的碳化硅晶體循環生產過程中廢棄物料自動鏟鑿裝置，其特征在于，XY運動工作臺包括X向運動機構和Y向運動機構；
3.如權利要求2所述的碳化硅晶體循環生產過程中廢棄物料自動鏟鑿裝置，其特征在于，夾具模塊包括夾緊單元和夾緊驅動單元；
4.如權利要求1所述的碳化硅晶體循環生產過程中廢棄物料自動鏟鑿裝置，其特征在于，鏟鑿主軸模塊包括前段主軸、后段主軸和壓力傳感器；
5.如權利要求1所述的碳化硅晶體循環生產過程中廢棄物料自動鏟鑿裝置，其特征在于，CNC邏輯控制模塊設置在框式立柱上；
6.一種碳化硅晶體循環生產過程中廢棄物料自動鏟鑿方法，其特征在于，包括如下步驟：
7.如權利要求6所述的碳化硅晶體循環生產過程中廢棄物料自動鏟鑿方法，其特征在于，步驟S2之前還包如下步驟：
8.如權利要求6所述的碳化
9.如權利要求8所述的碳化硅晶體循環生產過程中廢棄物料自動鏟鑿方法，其特征在于，步驟S23具體步驟如下：
10.如權利要求9所述的碳化硅晶體循環生產過程中廢棄物料自動鏟鑿方法，其特征在于，步驟S273中旋轉削切類特殊刀具的控制具體為：
...【技術特征摘要】
1.一種碳化硅晶體循環生產過程中廢棄物料自動鏟鑿裝置，其特征在于，包括機臺底座、框式立柱、xy運動工作臺、夾具模塊、坩堝、鏟鑿刀具、鏟鑿主軸模塊、cnc邏輯控制模塊、工作臺驅動模塊以及鏟鑿驅動模塊；
2.如權利要求1所述的碳化硅晶體循環生產過程中廢棄物料自動鏟鑿裝置，其特征在于，xy運動工作臺包括x向運動機構和y向運動機構；
3.如權利要求2所述的碳化硅晶體循環生產過程中廢棄物料自動鏟鑿裝置，其特征在于，夾具模塊包括夾緊單元和夾緊驅動單元；
4.如權利要求1所述的碳化硅晶體循環生產過程中廢棄物料自動鏟鑿裝置，其特征在于，鏟鑿主軸模塊包括前段主軸、后段主軸和壓力傳感器；
5.如權利要求1所述的碳化硅晶體循環生產過...
【專利技術屬性】
技術研發人員：宋建，張健，李文強，龐茂鑫，陳一棟，趙樹春，周敏，薛傳藝，竇文濤，高立志，
申請(專利權)人：山東天岳先進科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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