Автоматизированная линия

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 65 ИЗОБРЕ ИДЕТЕЛЬСТВ ОПИСАН Н АВТОРСКОМ етаы неи, ика е с при ены ртиотличающаяся тем, камерой и трехходом с системой питаГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ(71) Киргизский горнометаллургический комбинат и Государственный ордена Октябрьской Революции научно-исследовательский и проектный институт редкометаллической промышленности(56) 1. Бобров В. П.,Чеканов Л, И. Транспортные и загрузочные устройства автоматических линий. М., Машиностроение, 1980, с. 39.(54) (57) 1. АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ЛИНИЯ с установленными в заданной технологической последовательности оборудованием и транспортной системой, например, на воздушной подушке с системой питания сжатым воздухом, содержащей конвейеры, накопители деталей и подъемники с вертинюБОа 1 1 131635 А кальным каналом для перемещения длей, отличающаяся тем, что, с целью пощения надежности при транспортировахрупких пластин, подъемник выполневиде трех независимых соосно установных в вертикальном канале полых поршпричем вертикальный канал подъемни поршни имеют отверстия, связанньсистемой питания сжатым воздухом,этом верхний и нижний поршни снабжограничителями их перемещения в векальном канале.2. Линия почто накопитель деподачи воздухаее перемещениятой рейкой и треих поворота.3. Линия по п. 1,что конвейер снабженвым краном, связанныния. п. 1, отличающаяся тем, талей снабжен соплом дляи кассетой с приводом в виде толкателя с зубцах рычагов с механизмами ЕРИзобретение относится преимущественнок электронной технике и в частности к технологии производства пластин из полупроводникового материала.Известна автоматизированная линия сустановленными в заданной технологической последовательности оборудованием итранспортной системой, например, на воздушной подушке с системой питания сжатым воздухом, содержащей конвейеры, накопители деталей и подъемники с вертикальным каналом для перемещения деталей 1.Недостатком известной линии являетсяиспользование подъемника элеваторноготипа и ьакопителя в виде направляющих,по которым детали перемещаются под действием сил тяжести. В таких устройствах приперемещении хрупких деталей, напримерпластин из полупроводникового материала,не исключена возможность их повреждения,Цель изобретения - повышение надежности при транспортировании хрупких пластин.Указанная цель достигается тем, что вавтоматизированной линии с установленными в заданной технологической последовательности оборудованием и транспортнойсистемой, например, на воздушной подушке с системой питания сжатым воздухом,содержащей конвейеры, накопители деталей и подъемники с вертикальным каналомдля перемещения деталей, подъемник выполнен в виде трех независимых соосно установленных в вертикальном канале полыхпоршней, причем вертикальный канал подьемника и поршни имеют отверстия, связанные с системой питания сжатым воздухом,при этом верхний и нижний поршни снабжены ограничителями их перемещения ввертикальном канале.Накопитель деталей снабжен сопломдля подачи воздуха и кассетой с приводом ее перемещения в виде толкателяс зубчатой рейкой и трех рычагов с механизмами их поворота.Конвейер снабжен камерой и трехходовым краном, связанным с системой питания.На фиг, 1 представлена структурнаясхема предлагаемой линии; на фиг, 2подъемник, разрез; на фиг. 3 - соединениереверсивного конвейера с основным конвейером и накопителем; на фиг. 4 - разрез А - А на фиг. 5; на фиг. 5 - разрезБ - Б на фиг. 3; на фиг.6 - разрез В - Вна фиг. 3; на фиг. 7 - разрез Г - Г нафиг. 3; на фиг. 8 - принцип перемещения пластины с основного конвейера нареверсивный; на фиг, 9 - пример выполнения кассеты; на фиг. 10 - разрез Д - Дна фиг. 9; на фиг, 11 - разрез Е - Е нафиг. 9.чиком 58 перемещения пластин, например фотодатч иком,На нижнем поршне 50 расположен полый поршень 59, торец которого снабжен наклонными отверстиями 60 и гнездами 61 для свободного размещения ограничителей 62 со штоком 63, причем высота ограничителя меньше глубины гнезда, а общая двина ограничителя со штоком больше высоты поршня 59. В боковой стенке поршня 59 выполнено отверстие 64, совмещенное с отверсти 5055 Автоматизированная линия состоит(фиг. 1) из установленного в заданной технологической последовательности оборудования, например станков резки 1 заготовки на пластины (детали), шлифовки 2, полировки 3, установок 4 - 6 травления, отмывки и сушки, установок 7 - 9 контроля, установок 10 газовой обработки, например эпитаксиального наращивания, которые снабжены механизмами разгрузки и загрузки, например, в виде манипуляторов, лотков, ленточных конвейеров и т. д., которые соединены с транспортной системой, в виде конвейеров 11 - 24 на воздушной подушке. Между конвейерами, расположенны ми на разных уровнях, установлены подьемники 25 - 27 деталей, а между технологическим оборудованием установлены накопители 28 - 34 годных или бракованных деталей и механизм 35 упаковки с транспортером 36 подачи кассет 37. Конвейеры снабжены датчиками 38 перемещения деталей, например в виде фотодатчиков наличия или отсутствия деталей.Полости 39 конвейров на воздушной подушке через управляющие элементы 40 - 2 Б 43, например в виде электромагнитныхвентилей, соединены с системой сжатого воздуха. На позициях расположения установок контроля полости 39 конвейеров снабжены камерой 44 и трехходовым краном 45, который соединен с вакуумной системой и системой сжатого воздуха (не указаны).Конвейер 14 выполнен на разных уровнях, а в месте расположения наклонной плоскости полость 39 разделена камерой 46, которая через обратный клапан 47 соединена с той же системой сжатого воздуха и через управляющий элемент 48 соединена с системой сжатого воздуха с повышенным давлением, например, через регулятор давления (не указан).4 О Подъемники 25 - 27 деталей (фиг. 2)состоят из корпуса 49 вертикального канала, в котором размещены нижний поршень 50 с отверстием 51 в боковой стенке и ограничителем 52 перемещения, и верхний поршень 53 с отверстием 54 в торце и ограничителем 55 перемещения, причем боковая стенка перекрывает отверстие 56 и разгрузочную щель 57, к которой примыкает конвейер 13 с установленным над ним датем 65 в корпусе 49, которое соединено с полостью конвейера 12, примыкающего к загрузочной щели 66. Торец поршня 59 расположен на уровне плоскости перемещения конвейера, а боковая стенка поршня перекрывает отверстие 67 в корпусе канала.Выше верхнего поршня 53 и ниже нижнего поршня 50 в корпусе выполнены отверстия 68 и 69. Полости конвейеров 12 и 13 и отверстия 56, 67 и 69 через управляющие элементы, например электромагнитные вентили 40, 70, 71, 72 соединены с системой сжатого воздуха (не указана). Конвейер 12 также снабжен датчиками 73 перемещения пластин, например фотодатчиком.Подъемник 25 служит для опускания деталей и выполнен аналогично, только отверстия 60 выполнены с наклоном в другую сторону, к верхней щели примыкает подающий конвейер 11, а к нижней щели - конвейер 12.Накопители деталеи (фиг. 3 - 7) выполн 20 иены в виде реверсивного конвейера, соединенного с конвейерами транспортной системы и механизма реверсивного перемещения кассет относительно плоскости перемещения детали по реверсивному конвейеру. 25Полость реверсивного конвейера 74 разделена перегородками по меньщей мере на три полости 75, 76 и 77, причем отверстия 78 и 79 имеют наклон в одну сторону (в сторону кассеты), а полости соединены с системой сжатого воздуха через один управляющий элемент 41. Отверстия 80 имеют наклон в противоположную сторону (в сторону конвейера 12), а полость 77 соединена с системой сжатого воздуха через самостоятельный управляющий элемент 42. В месте соедине 35 ния реверсивного конвейера 74 с конвейером 12 (фиг. 5 - 7) полости 75, 76 и 77 расположены в полости 39, а на поверхности конвейера 12 соответственно выполнены дополнительные отверстия 81 и 82.На корпусе реверсивного конвейера 74 40 закреплены направляющие 83, в которых расположена кассета 84 на толкателе 85 с зубчатой рейкой 86, которая входит в зацепление с тремя поворотными рычагами 87 - 89, снабженными механизмами 90 - 93 поворота, например, в виде электромагнитов. В дне кассеты 84 выполнены отверстия 94, а направляющие снабжены соплом 95, соединенным через управляющий элемент 96 с системой сжатого воздуха (не указана). Кассета 84 служит для 50 размещения обрабатываемых пластин (деталей) 97 после технологической операции или готовых деталей после окончания обработки на поз 35. Перед кассетой конвейер 74 снабжен датчиком 98 перемещения плас 55 тин.Управление всеми элементами линии осуществляется автоматически с пульта управления (не указан). В примере выполнения кассеты 84 (фиг.9 - 11) она состоит из основания 99, в котором выполнены ячейки 100 для размещения пластин 97. В дне кассет, используемых в накопителях, выполнены отверстия 94, а упаковочная кассета выполнена без.отверстий и снабжена крышкой 101.Автоматизированная линия работает следуюгцим образом.В установки 4 - 6 травления и отмывки и сушки заливаются моющие растворы и включаются нагреватели (фиг, 5), например инфракрасные. Управляющими эллементами 40 - 43 в полости воздушных конвеиеров 11 - 24 подается сжатый воздух, который, выходя из отверстий, создает над поверхностью направленный поток. Трехходовым краном камеру 44 соединяют с вакуумной системой. На станки резки устанавливается заготовка для разрезания ее на пластины. После отрезания от заготовки пластины (детали) механизмом разгрузки она перемещается на конвейер 11 и по нему потоком воздуха переносится в подъемник 25, который опускает ее и перемещает на следующую технологическую операцию, например на отмывку или травление в установку 4. При наличии пластин в установке 4 датчик (не указан) выдает сигнал на включение управляющего элемента 41 (фнг. 3 - 5) для подачи воздуха в полости 75 реверсивного конвейера 74 накопителя 28. Над поверхностью конвейера через отверстия 78 создается поток воздуха, чаправленный в сторону кассеты 84. Пластина. перемещается по конвейеру 11 до места сочленения с реверсивным конвейером 74 и подхватывается потоком воздуха, созданным над его поверхностью и направленным перпендикулярно конвейеру 11. Пластина перемещается (фиг. 8) по реверсивному конвейеру 74 в ячейку кассеты 84, Датчик 98 срабатывает и выдает сигнал на опускание кассеты 84.Г 1 ри отсутствии подачи пластин с предыдущей технологической операции на последующую, например со станков резки 1 на установку 4, тот же датчик наличия пластин выдает сигнал на подачу пластин из накопителя 28. После обработки на установке 4 пластина по конвейеру 12 перемещается на позицию 7 контроля Пластина 97 перемещается до отверстий, соединенных с камерой 44, и присасывается. После проведения контроля качества трех- ходовым краном вручную или автоматически камеру 44 отсоединяют от вакуумной системы и соединяют с системой сжатого воздуха. Пластина перемещается в накопитель 29 или в подъемник 26, посредством которого поднимается на транспортер 13 и по нему подается на станки односторонней шлифовки. Одна сторона пластины. шлифуется, пластина снимается и перемещается по конвейеру 14 до накллонной плоскости.Датчик 38 выдает сигнал на включение элемента 48, который соединяет камеру 46 с системой сжатого воздуха с повышенным давлением. Пластина переворачивается и перемещается на станок 2 для шлифовки другой стороны, после которого по конвейерам 15 и 16 идет на установку 8 контроля и затем поступает в накопители 31 или на станки 3 полировки. После полирования пластины перемещаются на установку 5 финишной отмывки и сушки, а затем по конвейеру 19 - на установку 9 контроля качества, Рассортированные пластины по конвейеру 20 перемещаются в накопители 33 или на позицию 35 для их упаковки в кассеты 37, или подъемником 27 перемещаются на конвейер 22 и, пройдя обработку в установке б, по конвейеру 23 перемещаются на установку 10 газовой обработки, после которой по конвейеру 24 перемещаются на последующие технологические операции,Подъемники 26 и 27 работают следующим образом (фиг. 2).Включаются управляющие элементы 40, 70 и 72. Воздух из полости 39 конвейера 12 поступает через отверстия 65 в корпусе канала и отверстие 64 в боковой стенке, через полость в поршне 59 в отверстия 60.Над торцом поршня 59 создается воздушный поток, являющийся продолжением потока над конвейером 12. Пластина 97 по конвейеру 12 через щель 66 перемещается на торец поршня 59 до упора в ограничители 62. Датчик 73 выдает сигнал на включение управляющего элемента 71.Сжатый воздух перемещает поршень 50 до упора ограничителя, при этом отверстие 64 перестает совмещаться с отверстием 65, поток воздуха через отверстия 60 прекращается, и пластина плавно опускается на торец поршня.Боковая стенка поршня 50 перекрываетотверстие 65 и щель 66, а отверстие 51 совмещается с отверстием 67, Поршень 50 останавливается. Воздух через отверстия 67 и 51 перемещает поршень 59 до упора в верхний поршень 33 и приподнимает его до упора в ограничитель, а торец поршня 59 располагается на уровне конвейера 13.Ограничители 62 опускаются в гнезда 61.Отверстие 64 в боковой стенке поршня59 совмещается с отверстием 56. Воздух через отверстия 56 и 64, полость поршня 59 поступает в отверстия 60 и перемещает пластину на конвейер 13. Датчик 58 выдает последовательно сигналы наотключение элементов 70 и 71, которые отсоединяют отверстия 67 и 69 от системы сжатого воздуха и соединяют их с ат 5 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 мосферой. Поршни 59 и 50 последовательно опускаются в исходное положение. Управляющий элемент 70 включается,Работа подъемника 25 при опускании пластин аналогична описанному, только изменяется последовательность включения управляющих элементов 70 - 72,Накопители пластин работают следующим образом,От датчика перемещения пластин (не указан) с технологической операции включается управляющий элемент 41. Сжатый воздух поступает в полости 75 и 76 реверсивного конвейера 74. Над поверхностью конвейера создается поток воздуха, который перемещает пластину в ячейку кассеты 84. Датчик 98 последовательно, например через реле времени (не указано), выдает сигналы на механизмы 92, 90, 91 поворота. Механизм 92 поворачивает рычаг 89, выводит его из зацепления с зубчатой рейкой 86 и отключается. Зубчатая рейка опирается на рычаг 87, Механизм 90 поворачивает рычаг 87, выводит его из зацепления с рейкой 86 и отключается. Рейка опускается на рычаг 88. Механизм 91 поворачивает рычаг 88, выводит его из зацепления с рейкой, которая опускается на рычаг 87 другим зубом. Рейка опускается на один шаг.При подъеме кассеты 84 датчик выдает сигналы на отключение механизмов 90 - 92 и включение механизма 93 рычага 89, который поднимает рейку, перемещает на один шаг вверх, и рейка опирается на рычаг 87. Механизм 93 отключается, а рычаг 89 возвращается в исходное положение, входя в зацепление со следующим зубом рейки. При этом датчик, например конечный выключатель (не указан), выдает сигнал на включение элементов 42 и 96. Элемент 42 соединяет полость 77 с системой сжатого воздуха, и через отверстия 80 создается поток воздуха, направленный в сторону конвейера 12, а элемент 96 соединяет с системой сжатого воздуха сопло 95. Воздушный поток, проходя через отверстие 94, перемещает пластину из ячейки кассеты на конвейер 74, по которому она перемещается до места соединения с конвейером 12, Датчик 98 выдает сигналы на отключение элементов 42 и 96 и, при необходимости, на перемещение кассеты вверх на один шаг,Преимущества предлагаемой автоматизированной линии заключаются в повышении надежности при транспортировании хруп. ких деталей, особенно в вертикальном направлении, что позволяет соединять в единую линию технологическое оборудование, расположенное на разныхуровнях или этажах.Составитель В Брук Редактор С. Лисина Техред И. Верес Корректор М. Леонтюк Заказ 9325/8 Тираж 766 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4