机械设计制造及自动化(机电)专业毕业设计(论文(编辑修改稿)

机械设计制造及自动化(机电)专业毕业设计(论文(编辑修改稿)内容摘要：

120177。 5176。 C，因不同直径的硅片在陶瓷盘上贴的数量不同，要求每盘贴片数量可调， 浙江广播电视大学毕业 设计（ 论文 ） 第 4 页共 13 页 机械 设计 基本 要求 根据机械整个运动过程，机械方面基本要求有： 1． 根据陶瓷盘上硅片需要承受最大 500N 左右的压力，固定机架需要设计牢固和稳定。 2． 有自动搬动陶瓷盘从加热位置到贴片位置，再到人工取陶瓷盘位置的功能。 3． 要有自动取片到贴至陶瓷盘上的功能。 4． 根据陶瓷盘是圆形的特点，要求陶瓷盘要有可以旋转的功能。 5． 要求固定在陶瓷盘上的硅片，平整度要明显好于手工贴片。 6． 要有局部环境净化的功能。 电气 控制设计基本 要求 根据设备自动运行控制方向的需要，电气部分的基本要求： 1． 电气控制简单，易于识别，操 作方便。 2． 要有警急停止和暂停功能，及控制时的互锁功能，保证工作和人身安全。 3． 根据陶瓷盘需要加热的工艺要求，要有温度控制在 120177。 5176。 C 的控制功能。 4． 根据不同直径硅片贴在陶瓷盘上数量不同的要求，要有贴片计数的功能。 5． 其它机械运动过程所需的电气控制支持 6． 操作安全考虑，电气控制电力电源电压采用人体安全电压及以下等级。 管道设计基本要求 管道设计的基本要求有： 1． 局部环境净化所需的排风管径和排风量的计算。 2． 局部净化功能所需的排风管道设计安装方法。 3． 取片时所用真空管道的设计。 4． 机械运动所需空气动力管道设计。 第 4 章 根据设备基本要求制定具体设计方案 陶瓷盘自动搬运和加热控制的利用 陶瓷盘的自动搬动和加热的温度控制的机构，是利用公司内原有一台旧设备的装置 进行改造。 原有旧设备有，利用电气控制电磁阀，压缩空气作为动力，气缸执行动作，往复动作搬运陶瓷盘往一个方向运动的功能。 原有旧设备还具有加热功能，仅就现需要的 120177。 5176。 C 的温度范围，加装温控表。 由于原设备较大，且可能未来还要使用，本设计部分尺寸将以旧设备来确定，以便配套使用。 参与浙江广播电视大学毕业 设计（ 论文 ） 第 5 页共 13 页 贴片全过程的部分旧设备控制也单独控制，而不去改动旧设备控制线路。 整机机架的设计 机架采用立方体结构，四边立柱和机架横梁使用材料为 5X50mm 国标方型钢管，机架的横梁所处平面使用 10mm以上钢板焊接，并在钢板上焊接加强筋。 因为 机架需要与旧设备相联接，机架的具体尺寸以旧设备尺寸为准。 如图 41，此设计能达到以下目的： 1． 机架能保证安装所有机械电气部件。 2． 重型钢构设计，能保证贴片设备部件承受气缸压力，能平稳运行。 3． 设计机架尺寸能保证与旧的陶瓷盘加热装置相匹配，便于实现自动化运行。 图 41 陶瓷盘旋转托盘转速和传动的设计 陶瓷盘旋转托盘的传动设计，使用减速电机、主动齿轮和从动齿轮，利用金属链条传递扭力，轴中心以外球面调心轴承固定。 陶瓷盘托盘的转速控制在小于1r/min ，因为按常用的 4” 硅片为例，陶瓷转动一圈要贴 13 片硅片，控制小于1r/min 的速度才能准确有效的定位。 如图 42：此设计目的为： 利用减速电机和主从动齿轮的变比，能控制陶瓷盘托盘的转速。 使用金属链条的设计，能降低安装精度，以便于零件的加工和安装。 采用外球面调心轴承便于轴中心定位的自行调节，且外球面调心轴承的轴承座在市场上方便购买，这样能保证轴承的安装方便和不用另外加工轴承座而降低浙江广播电视大学毕业 设计（ 论文 ） 第 6 页共 13 页 了成本。 图 42 陶瓷盘旋转角度的设计 瓷盘旋转角度的设计 ,此设计目的是为保证陶瓷盘托盘按规定角度和次数进行旋转，以 满足不同尺寸硅片的贴片加工需要。 以常用的 4”硅片为例，一陶瓷盘要贴 13 片硅片，就需要电机转动规定次数还能精确定位。 本设计利用槽型光电传感器配合金属加工的刻度盘实现自动运行的驱动信号控制。 工作原理为：当光电传感器识别刻度盘状态后，作出相应的通或断动作，控制线路识别控制信号，驱动电机旋转到下一刻度位置，进行下一位置的贴片工作，贴片完成由控制线路完成再次识别、旋转、贴片的循环工作。 见图 43 图 43 陶瓷盘托盘及与主轴联接设计 陶瓷盘托盘及与主轴联接设计： 1． 陶瓷盘托盘采用 40mm 厚 钢材制成，与陶瓷盘接触面纵横方向都有数条排列均匀的沟槽，沟槽深度为 10mm。 2． 主轴使用细牙螺纹联接方式与中间的联接件相联，联接件通过丝杆与托盘相联接。 如图 44 此设计目的为： 1． 陶瓷盘托盘的厚度和表面的沟槽能有效防止托盘的受热变形。 浙江广播电视大学毕业 设计（ 论文 ） 第 7 页共 13 页 2． 使用丝杆连接，零件可以分别加工，单一零件使用加工材料相对小，有效降低加工成本。 3． 主轴细牙螺纹与主轴连接件相配合，能有效减小零件配合之间的间隙，减小了由于陶瓷盘受力点不在中心而带来的影响。 图 44 托盘主轴承受压力的设计 托盘主轴承受下 压力的设计，因陶瓷托盘受力点不在主轴中心，且受力不均，在正常工作时主轴就需承受来自不同方向的力。 此主轴上部的中心固定采用推力角接触轴承，如图 44。 推力角接触轴承就是为解决轴在运动过程中承受轴向和径。