一种蓝宝石衬底粗抛和精抛的自动化产线制造技术

本实用新型专利技术涉及一种蓝宝石衬底粗抛和精抛的自动化产线。该自动化产线，包括皮带运输机构、机械手组件、粗抛机、清洗机和精抛机。自动化产线配置为机械手组件能抓取皮带运输机构上的贴有蓝宝石衬底的承载件进入粗抛机，并能抓取粗抛机中的贴有蓝宝石衬底的承载件进入清洗机中，以及能抓取清洗机中的贴有蓝宝石衬底的承载件进入精抛机，以及能抓取精抛机中的贴有蓝宝石衬底的承载件进入皮带运输机构上。本实用新型专利技术利用自动化设备设计自动化产线代替目前的贴有蓝宝石衬底的承载件的上下料、清洗以及工序间的搬运主要靠人工来完成的产线，能够实现工件从传送带上自动上下料，减少了人工参与对衬底的污染和损伤，提高了产品的质量和生产效率。质量和生产效率。质量和生产效率。

An automatic production line for rough and fine polishing of sapphire substrate

【技术实现步骤摘要】
一种蓝宝石衬底粗抛和精抛的自动化产线


[0001]本技术涉及蓝宝石衬底加工装置领域，特别涉及一种蓝宝石衬底粗抛和精抛的自动化产线。

技术介绍

[0002]在能源问题日益突出的今天，LED因其具有亮度高，体积小，耗电量低，寿命长等优点而广泛应用于显示屏，背光源，车灯，装饰灯等，成为了半导体行业发展的亮点。
[0003]蓝宝石晶体因具有莫氏硬度高、耐高温和化学性质稳定等优点，是目前LED 产业中使用最为广泛的衬底材料。随着LED产业的迅速发展，作为其衬底材料的蓝宝石生产规模也不断扩大。蓝宝石衬底的加工过程大致如下：在长晶生成的蓝宝石晶坨中掏棒得到晶棒后，再经切割、研磨、粗抛(如铜抛)和精抛(如 CMP抛光，Chemical Mechanical Polishing，化学机械抛光)等一系列加工后得到蓝宝石衬底。在目前的蓝宝石衬底粗抛和精抛加工生产线中，自动化程度依然较低，贴有蓝宝石衬底的承载件的上下料、清洗以及工序间的搬运主要靠人工来完成。工人需要将数量众多的贴有蓝宝石衬底的承载件的放置到抛光机中进行加工，还要将抛光后的贴有蓝宝石衬底的承载件取下送入清洗机中清洗。整个流程繁琐且工作量较大，在运输过程中，由于人工的操作也难免对部分蓝宝石衬底造成污染和损伤。从而导致产量降低，生产成本也随之增加。

技术实现思路

[0004]为了解决在目前的蓝宝石衬底粗抛和精抛加工生产线中，自动化程度依然较低，贴有蓝宝石衬底的承载件的上下料、清洗以及工序间的搬运主要靠人工来完成的问题，本技术提出一种蓝宝石衬底粗抛和精抛加工的自动化产线的方案，以达到提高整个生产过程的自动化程度，减少上下料过程中人为因素造成对晶片的污染和损伤，从而提高蓝宝石衬底的抛光质量，降低成本，提高生产效率的目的。本技术采用的技术方案具体如下。
[0005]一种蓝宝石衬底粗抛和精抛的自动化产线，包括皮带运输机构、机械手组件、粗抛机、清洗机和精抛机；所述机械手组件包括第一机械手和第二机械手。所述自动化产线配置为所述第一机械手能抓取所述皮带运输机构上的贴有蓝宝石衬底的承载件进入所述粗抛机，并能抓取所述粗抛机中的贴有蓝宝石衬底的承载件进入所述清洗机中；所述第二机械手能抓取所述清洗机中的贴有蓝宝石衬底的承载件进入所述精抛机，以及能抓取所述精抛机中的贴有蓝宝石衬底的承载件进入所述皮带运输机构上。
[0006]作为该蓝宝石衬底粗抛和精抛的自动化产线的一种优选方式，所述皮带运输机构包括第一皮带和第二皮带。所述第一机械手配置为能抓取所述第一皮带上的贴有蓝宝石衬底的承载件进入所述粗抛机，以及能抓取所述粗抛机中的贴有蓝宝石衬底的承载件进入所述清洗机中。所述第二机械手配置为能抓取所述清洗机中的贴有蓝宝石衬底的承载件进入所述精抛机，以及能抓取所述精抛机中的贴有蓝宝石衬底的承载件进入所述第二皮带。
[0007]作为该蓝宝石衬底粗抛和精抛的自动化产线的一种优选方式，所述第一皮带、所述第一机械手、所述清洗机、所述第二机械手和所述第二皮带按照从前到后的顺序设置在同一直线上；所述粗抛机设置在所述第一机械手的侧边；所述精抛机设置在所述第二机械手的侧边。
[0008]作为该蓝宝石衬底粗抛和精抛的自动化产线的一种优选方式，所述粗抛机和所述精抛机设置在所述直线的同一侧。
[0009]该蓝宝石衬底粗抛和精抛的自动化产线可以包括用于装载并固定蓝宝石衬底的承载件，也可以不包括该承载件。
[0010]作为该蓝宝石衬底粗抛和精抛的自动化产线的一种优选方式，所述承载件为陶瓷盘，其上表面设置一个用于放置和固定蓝宝石衬底的圆形凹槽。
[0011]作为该蓝宝石衬底粗抛和精抛的自动化产线的机械手的一种优选方式，所述第一机械手和所述第二机械手均具有吸盘机构，该吸盘机构配置为能吸取所述承载件并进行转移。
[0012]作为该蓝宝石衬底粗抛和精抛的自动化产线的一种优选方式，所述第一机械手和所述第二机械手均具有基座、水平旋转机构、主升降机构、水平移动横轴和末端升降轴；所述第一机械手和所述第二机械手均配置为：所述水平旋转机构安装在所述基座上，所述主升降机构的下端固定在所述水平旋转机构上，所述水平移动横轴的一端固定在所述主升降机构的上端，所述末端升降轴的上端固定在所述水平移动横轴的另一端，所述吸盘机构固定在所述末端升降轴的下端。
[0013]作为该蓝宝石衬底粗抛和精抛的自动化产线的一种优选方式，所述清洗机具有一提篮，所述提篮具有供所述吸盘机构进出的中间空腔，所述提篮具有位于所述中间空腔两侧的多个水平隔板，两侧的水平隔板从下往上对称设置；两侧水平隔板之间的距离小于所述承载件的宽度。
[0014]进一步的，所述清洗机还具有一超声波水箱，并设置为所述提篮能浸泡入所述超声波水箱之中，以及能上升至所述超声波水箱之上。
[0015]作为该蓝宝石衬底粗抛和精抛的自动化产线的机械手的另一种优选方式，所述第一机械手具有第一夹具机构，所述第二机械手具有第二夹具机构，均能夹取所述承载件并进行转移。所述第一皮带包括两条平行的皮带，两条平行的皮带之间形成足够让所述第一夹具机构夹取所述承载件的空隙。所述第二皮带包括两条平行的皮带，两条平行的皮带之间形成足够让所述第二夹具机构夹取所述承载件的空隙。
[0016]应用如上所述的蓝宝石衬底粗抛和精抛的自动化产线的生产方法包括以下技术步骤：首先采用贴蜡工艺将蓝宝石衬底贴在承载件表面并置于所述第一皮带上，再由所述第一机械手将所述承载件由所述第一皮带转移至所述粗抛机的工位上进行粗抛，粗抛完成后，所述第一机械手将所述承载件由所述粗抛机的工位上转移至所述清洗机中进行清洗，清洗完成后，再由所述第二机械手将所述承载件由所述清洗机转移至所述精抛机中进行精抛，精抛完成后，所述第二机械手将所述承载件由所述精抛机转移于所述第二皮带上。
[0017]与现有技术相比，本技术的有益效果是：利用自动化设备设计自动化产线代替目前的贴有蓝宝石衬底的承载件的上下料、清洗以及工序间的搬运主要靠人工来完成的产线，能够实现工件从传送带上自动上下料，减少了人工参与对衬底的污染和损伤，提高了
和第二皮带1
‑
2的基础上，所述机械手组件2包括第一机械手2
‑
1和第二机械手2
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2。所述第一机械手2
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1配置为能抓取所述第一皮带1
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1上的贴有蓝宝石衬底的承载件6进入所述粗抛机3，以及能抓取所述粗抛机3中的贴有蓝宝石衬底的承载件6进入所述清洗机4中。所述第二机械手2
‑
2配置为能抓取所述清洗机4中的贴有蓝宝石衬底的承载件6进入所述精抛机5，以及能抓取所述精抛机5中的贴有蓝宝石衬底的承载件6进入所述第二皮带1
‑
2。机械手可选择圆柱坐标型机械手，包含手部，腕部，臂部，能够实现抓取，腕部翻转，手臂旋转升降和伸缩和动作，工作范围较大，占用的空间环境较小，结构又简单紧凑，定位精准。机械手的升降部分采用滚珠丝杠机构，通过伺服电机驱动滚珠丝杠旋转起来，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种蓝宝石衬底粗抛和精抛的自动化产线，其特征在于：包括皮带运输机构、机械手组件、粗抛机、清洗机和精抛机；所述机械手组件包括第一机械手和第二机械手；所述自动化产线配置为所述第一机械手能抓取所述皮带运输机构上的贴有蓝宝石衬底的承载件进入所述粗抛机，并能抓取所述粗抛机中的贴有蓝宝石衬底的承载件进入所述清洗机中；所述第二机械手能抓取所述清洗机中的贴有蓝宝石衬底的承载件进入所述精抛机，以及能抓取所述精抛机中的贴有蓝宝石衬底的承载件进入所述皮带运输机构上。2.根据权利要求1所述的蓝宝石衬底粗抛和精抛的自动化产线，其特征在于：所述皮带运输机构包括第一皮带和第二皮带；所述第一机械手配置为能抓取所述第一皮带上的贴有蓝宝石衬底的承载件进入所述粗抛机，以及能抓取所述粗抛机中的贴有蓝宝石衬底的承载件进入所述清洗机中；所述第二机械手配置为能抓取所述清洗机中的贴有蓝宝石衬底的承载件进入所述精抛机，以及能抓取所述精抛机中的贴有蓝宝石衬底的承载件进入所述第二皮带。3.根据权利要求2所述的蓝宝石衬底粗抛和精抛的自动化产线，其特征在于：所述第一皮带、所述第一机械手、所述清洗机、所述第二机械手和所述第二皮带按照从前到后的顺序设置在同一直线上；所述粗抛机设置在所述第一机械手的侧边；所述精抛机设置在所述第二机械手的侧边。4.根据权利要求3所述的蓝宝石衬底粗抛和精抛的自动化产线，其特征在于：所述粗抛机和所述精抛机设置在所述直线的同一侧。5.根据权利要求2所述的蓝宝石衬底粗抛和精抛的自动化产线，其特征在于：所述承载件为陶瓷盘，其上表面设置一个用于放置和固定蓝宝石衬底的圆形凹槽。6.根据权利要求2所述的蓝宝...

【专利技术属性】
技术研发人员：王寒山，胡中伟，赖志远，陈悦，章玉强，于怡青，徐西鹏，
申请(专利权)人：华侨大学，
类型：新型
国别省市：