機械設(shè)計制造及自動化(機電)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(論文(編輯修改稿)
2025-09-02 20:01 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 120177。 5176。 C，因不同直徑的硅片在陶瓷盤上貼的數(shù)量不同，要求每盤貼片數(shù)量可調(diào)， 浙江廣播電視大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計（ 論文 ） 第 4 頁共 13 頁 機械 設(shè)計 基本 要求 根據(jù)機械整個運動過程，機械方面基本要求有： 1． 根據(jù)陶瓷盤上硅片需要承受最大 500N 左右的壓力，固定機架需要設(shè)計牢固和穩(wěn)定。 2． 有自動搬動陶瓷盤從加熱位置到貼片位置，再到人工取陶瓷盤位置的功能。 3． 要有自動取片到貼至陶瓷盤上的功能。 4． 根據(jù)陶瓷盤是圓形的特點，要求陶瓷盤要有可以旋轉(zhuǎn)的功能。 5． 要求固定在陶瓷盤上的硅片，平整度要明顯好于手工貼片。 6． 要有局部環(huán)境凈化的功能。 電氣 控制設(shè)計基本 要求 根據(jù)設(shè)備自動運行控制方向的需要，電氣部分的基本要求： 1． 電氣控制簡單，易于識別，操 作方便。 2． 要有警急停止和暫停功能，及控制時的互鎖功能，保證工作和人身安全。 3． 根據(jù)陶瓷盤需要加熱的工藝要求，要有溫度控制在 120177。 5176。 C 的控制功能。 4． 根據(jù)不同直徑硅片貼在陶瓷盤上數(shù)量不同的要求，要有貼片計數(shù)的功能。 5． 其它機械運動過程所需的電氣控制支持 6． 操作安全考慮，電氣控制電力電源電壓采用人體安全電壓及以下等級。 管道設(shè)計基本要求 管道設(shè)計的基本要求有： 1． 局部環(huán)境凈化所需的排風(fēng)管徑和排風(fēng)量的計算。 2． 局部凈化功能所需的排風(fēng)管道設(shè)計安裝方法。 3． 取片時所用真空管道的設(shè)計。 4． 機械運動所需空氣動力管道設(shè)計。 第 4 章 根據(jù)設(shè)備基本要求制定具體設(shè)計方案 陶瓷盤自動搬運和加熱控制的利用 陶瓷盤的自動搬動和加熱的溫度控制的機構(gòu)，是利用公司內(nèi)原有一臺舊設(shè)備的裝置 進行改造。原有舊設(shè)備有，利用電氣控制電磁閥，壓縮空氣作為動力，氣缸執(zhí)行動作，往復(fù)動作搬運陶瓷盤往一個方向運動的功能。原有舊設(shè)備還具有加熱功能，僅就現(xiàn)需要的 120177。 5176。 C 的溫度范圍，加裝溫控表。由于原設(shè)備較大，且可能未來還要使用，本設(shè)計部分尺寸將以舊設(shè)備來確定，以便配套使用。參與浙江廣播電視大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計（ 論文 ） 第 5 頁共 13 頁 貼片全過程的部分舊設(shè)備控制也單獨控制，而不去改動舊設(shè)備控制線路。 整機機架的設(shè)計 機架采用立方體結(jié)構(gòu)，四邊立柱和機架橫梁使用材料為 5X50mm 國標(biāo)方型鋼管，機架的橫梁所處平面使用 10mm以上鋼板焊接，并在鋼板上焊接加強筋。因為 機架需要與舊設(shè)備相聯(lián)接，機架的具體尺寸以舊設(shè)備尺寸為準(zhǔn)。如圖 41，此設(shè)計能達到以下目的： 1． 機架能保證安裝所有機械電氣部件。 2． 重型鋼構(gòu)設(shè)計，能保證貼片設(shè)備部件承受氣缸壓力，能平穩(wěn)運行。 3． 設(shè)計機架尺寸能保證與舊的陶瓷盤加熱裝置相匹配，便于實現(xiàn)自動化運行。 圖 41 陶瓷盤旋轉(zhuǎn)托盤轉(zhuǎn)速和傳動的設(shè)計 陶瓷盤旋轉(zhuǎn)托盤的傳動設(shè)計，使用減速電機、主動齒輪和從動齒輪，利用金屬鏈條傳遞扭力，軸中心以外球面調(diào)心軸承固定。陶瓷盤托盤的轉(zhuǎn)速控制在小于1r/min ，因為按常用的 4” 硅片為例，陶瓷轉(zhuǎn)動一圈要貼 13 片硅片，控制小于1r/min 的速度才能準(zhǔn)確有效的定位。如圖 42：此設(shè)計目的為： 利用減速電機和主從動齒輪的變比，能控制陶瓷盤托盤的轉(zhuǎn)速。 使用金屬鏈條的設(shè)計，能降低安裝精度，以便于零件的加工和安裝。 采用外球面調(diào)心軸承便于軸中心定位的自行調(diào)節(jié)，且外球面調(diào)心軸承的軸承座在市場上方便購買，這樣能保證軸承的安裝方便和不用另外加工軸承座而降低浙江廣播電視大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計（ 論文 ） 第 6 頁共 13 頁 了成本。 圖 42 陶瓷盤旋轉(zhuǎn)角度的設(shè)計 瓷盤旋轉(zhuǎn)角度的設(shè)計 ,此設(shè)計目的是為保證陶瓷盤托盤按規(guī)定角度和次數(shù)進行旋轉(zhuǎn)，以 滿足不同尺寸硅片的貼片加工需要。以常用的 4”硅片為例，一陶瓷盤要貼 13 片硅片，就需要電機轉(zhuǎn)動規(guī)定次數(shù)還能精確定位。本設(shè)計利用槽型光電傳感器配合金屬加工的刻度盤實現(xiàn)自動運行的驅(qū)動信號控制。工作原理為：當(dāng)光電傳感器識別刻度盤狀態(tài)后，作出相應(yīng)的通或斷動作，控制線路識別控制信號，驅(qū)動電機旋轉(zhuǎn)到下一刻度位置，進行下一位置的貼片工作，貼片完成由控制線路完成再次識別、旋轉(zhuǎn)、貼片的循環(huán)工作。見圖 43 圖 43 陶瓷盤托盤及與主軸聯(lián)接設(shè)計 陶瓷盤托盤及與主軸聯(lián)接設(shè)計： 1． 陶瓷盤托盤采用 40mm 厚 鋼材制成，與陶瓷盤接觸面縱橫方向都有數(shù)條排列均勻的溝槽，溝槽深度為 10mm。 2． 主軸使用細(xì)牙螺紋聯(lián)接方式與中間的聯(lián)接件相聯(lián)，聯(lián)接件通過絲桿與托盤相聯(lián)接。如圖 44 此設(shè)計目的為： 1． 陶瓷盤托盤的厚度和表面的溝槽能有效防止托盤的受熱變形。 浙江廣播電視大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計（ 論文 ） 第 7 頁共 13 頁 2． 使用絲桿連接，零件可以分別加工，單一零件使用加工材料相對小，有效降低加工成本。 3． 主軸細(xì)牙螺紋與主軸連接件相配合，能有效減小零件配合之間的間隙，減小了由于陶瓷盤受力點不在中心而帶來的影響。 圖 44 托盤主軸承受壓力的設(shè)計 托盤主軸承受下 壓力的設(shè)計，因陶瓷托盤受力點不在主軸中心，且受力不均，在正常工作時主軸就需承受來自不同方向的力。此主軸上部的中心固定采用推力角接觸軸承，如圖 44。推力角接觸軸承就是為解決軸在運動過程中承受軸向和徑
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