阅读说明：本技术 靶材的轧制装置及轧制方法 (Target material rolling device and rolling method ) 是由 姚力军 潘杰 王学泽 丁向前 于 2018-08-01 设计创作，主要内容包括：一种靶材的轧制装置及轧制方法,靶材的轧制装置包括：轧机主体,轧机主体包括：上扎混和下扎混,上扎混的旋转中心轴和下扎混的旋转中心轴平行,上扎混和所述下扎混之间具有缝隙；自动运载平台,自动运载平台位于轧机主体的侧部,且自动运载平台朝向缝隙,自动运载平台用于传送靶材至上扎混和下扎混之间；自动运载平台包括：基台、电机组、若干传动滚棒和若干轴承,若干传动滚棒位于基台上并沿平行于基台表面的方向排布,若干传动滚棒的中心轴均平行于下扎混的旋转中心轴,若干轴承固定于位于所述基台的表面,且轴承分别与各传动滚棒的两端套接在一起,电机组用于驱动各传动滚棒围绕传动滚棒的中心轴旋转。所述轧制装置提高了传送效率和安全性。(A rolling device and a rolling method of a target material are provided, the rolling device of the target material comprises: a mill body comprising: mixing the upper bundle and the lower bundle, wherein a rotating central shaft of the upper bundle and a rotating central shaft of the lower bundle are parallel, and a gap is formed between the upper bundle and the lower bundle; the automatic carrying platform is positioned on the side part of the rolling mill main body, faces the gap and is used for conveying the target materials to the space between the upper binding and the lower binding; the automatic carrying platform comprises: the transmission rolling rods are located on the base platform and are arranged along the direction parallel to the surface of the base platform, the central shafts of the transmission rolling rods are all parallel to the rotary central shaft mixed with the base platform, the bearings are fixed on the surface of the base platform and are sleeved with the two ends of each transmission rolling rod respectively, and the motor set is used for driving each transmission rolling rod to rotate around the central shaft of the transmission rolling rod. The rolling device improves the conveying efficiency and the safety.)

靶材的轧制装置及轧制方法

技术领域

本发明涉及机械加工领域，尤其涉及一种靶材的轧制装置及轧制方法。

背景技术

物理气相沉积是半导体芯片和TFT-LCD生产过程中最为关键的工艺之一。物理气相沉积所用的溅射金属靶材是半导体芯片生产及TFT-LCD制备加工过程中最重要的原材料之一。其中，溅射金属靶材采用金属料件经过一定的塑性变形加工工艺而得到。

塑性变形工艺有多种，常见的有自由锻、模锻、板料冲压、挤压、拉拔和轧制等。其中，轧制工艺广泛用于金属料件的塑性变形加工。

然而，现有的轧制工艺的传送效率和安全性有待提高。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种靶材的轧制装置及轧制方法，提高传送效率和安全性。

为解决上述问题，本发明提供一种靶材的轧制装置，用于轧制靶材，包括：轧机主体，所述轧机主体包括：上扎混和下扎混，所述上扎混的旋转中心轴和所述下扎混的旋转中心轴平行，所述上扎混位于所述下扎混的上方，所述上扎混和所述下扎混之间具有缝隙；自动运载平台，所述自动运载平台位于轧机主体的侧部，且所述自动运载平台朝向所述缝隙，所述自动运载平台用于传送靶材至所述上扎混和所述下扎混之间；所述自动运载平台包括：基台、电机组、若干传动滚棒和若干轴承，所述若干传动滚棒位于基台上并沿平行于基台表面的方向排布，所述若干传动滚棒的中心轴均平行于下扎混的旋转中心轴，所述若干轴承固定于位于所述基台的表面，且所述轴承分别与各传动滚棒的两端套接在一起，所述电机组用于驱动各传动滚棒围绕传动滚棒的中心轴旋转。

可选的，所述电机组包括若干电机，所述电机的数量与所述传动滚棒的数量相同，一个电机用于驱动一个传动滚棒围绕传动滚棒的中心轴旋转。

可选的，各传动滚棒的顶端与下扎混的顶端的高度相同。

可选的，各传动滚棒的顶端的高度相同；且所述传动滚棒的顶端至下扎混的顶端在竖直方向上的距离大于等于零且小于等于200毫米。

可选的，所述自动运载平台分别位于所述轧机主体的两侧，自所述轧机主体一侧的自动运载平台的中心至所述轧机主体另一侧的自动运载平台的中心的方向垂直于所述下扎混的旋转中心轴。

可选的，相邻的传动滚棒之间具有缝口；所述基台中具有贯穿所述基台的若干开口，所述开口分别位于所述缝口的底部；所述轧制装置还包括：位于所述基台底部的顶撑装置，所述顶撑装置包括支撑座和若干分立的顶片单元，所述支撑座具有第一支撑面，第一支撑面朝向所述基台，所述顶片单元固定在所述第一支撑面，且所述顶片单元垂直于所述第一支撑面；所述顶片单元适于穿过开口和缝口并沿垂直于第一支撑面的方向进行往复运动。

可选的，所述支撑座还具有第二支撑面，所述第二支撑面与第一支撑面相对且平行，所述第二支撑面背向所述基台；所述轧制装置还包括：位于所述顶撑装置底部的动力装置；位于所述动力装置和所述顶撑装置之间的传动杆，所述传动杆的一端与所述动力装置连接，所述传动杆的另一端与所述第二支撑面固定连接；所述动力装置用于驱动所述传动杆沿垂直于第一支撑面的方向进行往复运动。

可选的，相邻的传动滚棒之间的距离为100毫米～200毫米，所述传动滚棒的直径为150毫米～200毫米，所述顶片单元的宽度为50毫米至70毫米。

本发明还提供一种靶材的轧制方法，包括：提供上述的轧制装置；提供靶材；将所述靶材放置于自动运载平台的传动滚棒上；将所述靶材放置于自动运载平台的传动滚棒上后，电机组驱动若干传动滚棒围绕传动滚棒的中心轴旋转；通过传动滚棒的旋转将所述靶材传送至所述上扎混和所述下扎混之间；通过上扎混和下扎混的转动，对上扎混和下扎混之间的靶材进行轧制。

可选的，相邻的传动滚棒之间具有缝口；所述基台中具有贯穿所述基台的若干开口，所述开口分别位于所述缝口的底部；所述轧制装置还包括：位于所述基台底部的顶撑装置，所述顶撑装置包括支撑座和若干分立的顶片单元，所述支撑座具有第一支撑面，第一支撑面朝向所述基台，所述顶片单元固定在所述第一支撑面，且所述顶片单元垂直于所述第一支撑面；所述顶片单元适于穿过开口和缝口并沿垂直于第一支撑面的方向进行往复运动；所述轧制方法还包括：在将所述靶材放置于自动运载平台的传动滚棒上之前，驱动所述顶撑装置上升，使顶片单元穿过开口和缝口，顶片单元的顶部至基台表面的距离大于传动滚棒的顶端至基台表面的距离；使顶片单元穿过开口和缝口后，将靶材放置于若干顶片单元的顶端表面；将靶材放置于若干顶片单元的顶端表面后，驱动所述顶撑装置下降直至顶片单元与靶材分离且靶材与传动滚棒接触。

可选的，在通过传动滚棒的旋转将所述靶材传送至所述上扎混和所述下扎混之间之前，调节所述缝隙的大小。

可选的，还包括：重复将所述靶材放置于自动运载平台的传动滚棒上至对上扎混和下扎混之间的靶材进行轧制的步骤，使靶材形成目标料带。

可选的，在通过传动滚棒的旋转将所述靶材传送至所述上扎混和所述下扎混之间的过程中，所述传动滚棒对所述靶材的传送速率为第一速率；所述上扎混表面和所述下扎混表面的线速率均为第二速率；第一速率为第二速率的95％～105％。

可选的，还包括：在将所述靶材放置于自动运载平台的传动滚棒上之前，对所述靶材进行加热。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

本发明技术方案提供的轧制方法中，通过电机组驱动若干传动滚棒围绕传动滚棒的中心轴旋转，进而将传动滚棒上的靶材传送至上扎混和所述下扎混之间，这样避免依靠人力推动所述靶材至缝隙中，提高了传送靶材的效率。其次，通过电机组控制传动滚棒的传送速度稳定地将靶材运输至所述上扎混和所述下扎混之间的缝隙中，提高了传送靶材的安全性。

进一步，在将所述靶材放置于自动运载平台的传动滚棒上之前，对所述靶材进行加热，即对靶材进行轧制的方式为热轧。由于通过控制传动滚棒的传送速度稳定地将靶材运输至所述上扎混和所述下扎混之间，因此能够精确控制将靶材运输至所述上扎混和所述下扎混之间的传送时间，避免人工传送靶材带来较大的时间差异，这样能够有效的控制靶材暴露在空气中的冷却时间，使得轧制过程高度稳定，对靶材的轧制效果得到有效的控制。

进一步，所述自动运载平台分别位于所述轧机主体的两侧，采用轧机主体一侧自动运载平台将靶材运送至所述缝隙并经过轧制后，靶材被轧机主体另一侧的自动运载平台承载，之后，采用轧机主体另一侧的自动运载平台将靶材运送至所述缝隙并进行轧制，使得相邻两道次的轧制过程无需人工移动靶材。

进一步，驱动所述顶撑装置上升，使顶片单元穿过开口和缝口，之后将靶材放置于若干顶片单元的顶端表面，之后驱动顶撑装置下降直至顶片单元与靶材分离且靶材与传动滚棒接触，实现将靶材放置在传动滚棒上。这样可以高效地将靶材准确的放置在传动滚棒上，同时可避免人工放置靶材不当对传动滚棒造成冲击或损失，起到保护传动滚棒的作用。

附图说明

图1是一种轧制装置的结构示意图；

图2是本发明一实施例中轧制装置的结构示意图；

图3为沿图2中切割线A-A1的结构示意图；

图4是本发明另一实施例中轧制过程的流程图；

图5至图8是本发明另一实施例中轧制过程的结构示意图。

具体实施方式

正如背景技术所述，现有的轧制工艺的传送效率和安全性有待提高。

一种轧制装置，参考图1，包括：上扎混100和下扎混110，所述上扎混100位于所述下扎混110的上方，所述上扎混100和所述下扎混110之间具有缝隙；推进平台120，所述推进平台120表面具有传动滚棒(未图示)。

采用上述轧制装置的过程中，通常采用叉车将靶材130运输至推进平台120表面的传动滚棒上，然后依靠人工对靶材130的推动将靶材130推到上扎混100和下扎混110之间；通过上扎混100和下扎混110的转动，对位于上扎混100和下扎混110之间的靶材130进行轧制；经过多道次的轧制，使靶材130形成目标料带。

然而，由于人工推进靶材130，人工费力气，因此会降低传送效率，且若防护不当会导致靶材130跌落受损，传送的安全性降低。

在此基础上，本发明提供一种轧制装置，包括：自动运载平台，自动运载平台位于轧机主体的侧部，且自动运载平台朝向缝隙，自动运载平台用于传送靶材至上扎混和下扎混之间；自动运载平台包括：基台、电机组、若干传动滚棒和若干轴承，若干传动滚棒位于基台上并沿平行于基台表面的方向排布，若干传动滚棒的中心轴均平行于下扎混的旋转中心轴，若干轴承固定于位于所述基台的表面，且轴承分别与各传动滚棒的两端套接在一起，电机组用于驱动各传动滚棒围绕传动滚棒的中心轴旋转。所述轧制装置提高了传送靶材的效率和安全性。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

本实施例提供一种轧制装置，用于轧制靶材，其特征在于，参考图2，包括：

轧机主体200，所述轧机主体200包括：上扎混210和下扎混220，所述上扎混210的旋转中心轴和所述下扎混220的旋转中心轴平行，所述上扎混210位于所述下扎混220的上方，所述上扎混210和所述下扎混220之间具有缝隙；

自动运载平台300，所述自动运载平台300位于轧机主体200的侧部，且所述自动运载平台300朝向所述缝隙，所述自动运载平台300用于传送靶材至所述上扎混210和所述下扎混220之间；

所述自动运载平台300包括：基台310、电机组(未图示)、若干传动滚棒320和若干轴承330，所述若干传动滚棒320位于基台310上并沿平行于基台310表面的方向排布，所述若干传动滚棒320的中心轴均平行于下扎混220的旋转中心轴，所述若干轴承330固定于位于所述基台310的表面，且所述轴承330分别与各传动滚棒320的两端套接在一起，所述电机组用于驱动各传动滚棒320围绕传动滚棒320的中心轴旋转。

所述轴承330分别与各传动滚棒320的两端套接在一起指的是：所述传动滚棒320的一端位于一个轴承330的内圈中，传动滚棒320的另一端位于另一个轴承330的内圈中。

所述传动滚棒320的中心轴平行于所述传动滚棒320的延伸方向。

所述电机组包括若干电机，所述电机的数量与所述传动滚棒320的数量相同，一个电机用于驱动一个传动滚棒320围绕传动滚棒320的中心轴旋转。

在一个实施例中，各传动滚棒320的顶端与下扎混220的顶端的高度相同。

在另一个实施例中，各传动滚棒的顶端的高度相同；且所述传动滚棒的顶端至下扎混的顶端在竖直方向上的距离大于等于零且小于等于200毫米。若传动滚棒的顶端至下扎混的顶端在竖直方向上的距离大于200毫米，则靶材被传动滚棒传送至接近上扎混210和所述下扎混220时，靶材与所述缝隙对准的程度较差，这样难以将靶材进一步传送至上扎混210和所述下扎混220之间。

本实施例中，通过电机组驱动若干传动滚棒320围绕传动滚棒320的中心轴旋转，进而将传动滚棒320上的靶材传送至上扎混210和所述下扎混220之间，这样避免依靠人力推动所述靶材至缝隙中，提高了传送靶材的效率。其次，通过电机组控制传动滚棒320的传送速度稳定地将靶材运输至所述上扎混210和所述下扎混220之间的缝隙中，提高了传送靶材的安全性。

本实施例中，所述自动运载平台300分别位于所述轧机主体200的两侧，自所述轧机主体200一侧的自动运载平台300的中心至所述轧机主体200另一侧的自动运载平台300的中心的方向垂直于所述下扎混220的旋转中心轴。为了方便说明，将所述轧机主体200的两侧的自动运载平台300分为：轧机主体200第一侧的自动运载平台300和轧机主体200第二侧的自动运载平台300。

所述自动运载平台300分别位于所述轧机主体200的两侧，这样的好处在于：采用轧机主体200第一侧的自动运载平台300将靶材运送至所述缝隙并经过轧制后，靶材被轧机主体200第二侧的自动运载平台300承载，之后，采用轧机主体200第二侧的自动运载平台300将靶材运送至所述缝隙并进行轧制，使得相邻两道次的轧制过程无需人工移动靶材。

在其它实施例中，所述自动运载平台仅位于所述轧机主体的一侧。

本实施例中，参考图3，相邻的传动滚棒320之间具有缝口；所述基台310中具有贯穿所述基台310的若干开口311，所述开口311分别位于所述缝口的底部。

本实施例中，所述轧制装置还包括：位于所述基台310底部的顶撑装置340(结合参考图2和图3)，所述顶撑装置340包括支撑座341和若干分立的顶片单元342，所述支撑座341具有第一支撑面，第一支撑面朝向所述基台310，所述顶片单元342固定在所述第一支撑面，且所述顶片单元342垂直于所述第一支撑面；所述顶片单元342适于穿过开口311和缝口并沿垂直于第一支撑面的方向进行往复运动。

所述支撑座341还具有第二支撑面，所述第二支撑面与第一支撑面相对且平行，所述第二支撑面背向所述基台310。

所述轧制装置还包括：位于所述顶撑装置340底部的动力装置(未图示)；位于所述动力装置和所述顶撑装置340之间的传动杆(未图示)，所述传动杆的一端与所述动力装置连接，所述传动杆的另一端与所述第二支撑面固定连接；所述动力装置用于驱动所述传动杆沿垂直于第一支撑面的方向进行往复运动。所述动力装置包括马达。

本实施例中，相邻的传动滚棒320之间的距离为100毫米～200毫米，所述传动滚棒320的直径为150毫米～200毫米，所述顶片单元342的宽度为50毫米至70毫米。

若相邻的传动滚棒320之间的距离小于100毫米，导致相邻传动滚棒320之间的空间较小，顶片单元342穿过相邻传动滚棒320容易与传动滚棒320接触，顶片单元342与传动滚棒320之间的相互作用力导致顶片单元342断裂；若相邻的传动滚棒320之间的距离大于200毫米，导致传动滚棒320的密度较小，传动滚棒320与靶材的接触面积较小，这样给予靶材的作用力受到限制，传动滚棒320的传动力较小。

若传动滚棒320的直径小于150毫米，则导致传动滚棒320的线速度较小，传动滚棒320对靶材的传送速度较小；若传动滚棒320的直径大于200毫米，与靶材接触的传动滚棒320的数量较少，也会减小传动滚棒320与靶材的接触面积，这样给予靶材的作用力受到限制，传动滚棒320的传动力较小。

所述顶片单元342的宽度为50毫米至70毫米的意义在于：使顶片单元342能够容易在所述开口311和缝口中穿过，同时，单个顶片单元与靶材的接触面积不至于过小，顶片单元342与靶材之间的压强不至于太大，这样靶材与顶片单元342接触的表面不容易损伤。

所述开口311的宽度大于等于所述缝口的宽度。

所述开口311的宽度和所述缝口的宽度均指的是：在平行于基台310表面且垂直于传动滚棒320旋转中心轴的方向上的尺寸。

所述缝口的宽度指的是：相邻传动滚棒320边缘之间的最小距离。

所述轧机主体200还包括：液压装置(未标示)，所述液压装置用于调节上扎混210和下扎混220之间的缝隙的大小。

相应的，本实施例还提供一种轧制方法，参考图4，包括：

提供上述的轧制装置(参考图2)；

提供靶材400(参考图5)；

将所述靶材400放置于自动运载平台300的传动滚棒320上；

将所述靶材400放置于自动运载平台300的传动滚棒320上后，电机组驱动若干传动滚棒320围绕传动滚棒320的中心轴旋转；

通过传动滚棒320的旋转将所述靶材400传送至所述上扎混210和所述下扎混220之间；

通过上扎混210和下扎混220的转动，对上扎混210和下扎混220之间的靶材400进行轧制。

所述轧制方法还包括：在将所述靶材400放置于自动运载平台300的传动滚棒320上之前，驱动所述顶撑装置340上升(参考图6)，使顶片单元342穿过开口311和缝口，顶片单元342的顶部至基台310表面的距离大于传动滚棒320的顶端至基台310表面的距离；使顶片单元342穿过开口311和缝口后，将靶材400放置于若干顶片单元342的顶端表面(参考图7)；将靶材400放置于若干顶片单元342的顶端表面后，驱动所述顶撑装置340下降直至顶片单元342与靶材400分离且靶材400与传动滚棒320接触(参考图8)。

驱动所述顶撑装置340上升，使顶片单元342穿过开口311和缝口，之后将靶材放置于若干顶片单元342的顶端表面，之后驱动顶撑装置340下降直至顶片单元342与靶材分离且靶材与传动滚棒320接触，实现将靶材放置在传动滚棒320上。这样的好处在于：可以高效地将靶材准确的放置在传动滚棒上，同时可避免人工放置靶材不当对传动滚棒造成冲击或损失，起到保护传动滚棒的作用。

在通过传动滚棒320的旋转将所述靶材400传送至所述上扎混210和所述下扎混220之间之前，调节所述缝隙的大小。

所述轧制方法还包括：重复将所述靶材400放置于自动运载平台300的传动滚棒320上至对上扎混210和下扎混220之间的靶材400进行轧制的步骤，使靶材400形成目标料带。

例如，靶材400的厚度为50mm，通过轧制期望目标料带的厚度为8mm，那么对靶材400的总轧制量需要为42mm。

对于若干道次轧制过程，各道轧制中上扎混210和下扎混之间220的距离不相同。

上述靶材400，当分6道次将厚度为50mm的靶材400轧制成厚度为8mm的目标料带时，这6道次的轧制量依次递减，如轧制量依次为12mm、10mm、8mm、6mm、4mm和2mm。

各道次的轧制量依次递减，好处包括：更好的塑造目标料带内部的微观组织结构，例如晶粒和晶向。

在其它实施例中，对于若干道次轧制过程，各道次的轧制量相同。

在一个实施例中，在通过传动滚棒的旋转将所述靶材传送至所述上扎混和所述下扎混之间的过程中，所述传动滚棒对所述靶材的传送速率为第一速率；所述上扎混表面和所述下扎混表面的线速率均为第二速率；第一速率为第二速率的95％～105％，如100％。

若第一速率大于第二速率的105％，则导致靶材对上扎混和下扎混造成较大的冲击破坏；若第一速率小于第二速率的95％，则导致对靶材的传动效率低下，影响轧制产能。

本实施例提供的轧制方法中，通过电机组驱动若干传动滚棒围绕传动滚棒的中心轴旋转，进而将传动滚棒上的靶材传送至上扎混和所述下扎混之间，这样避免依靠人力推动所述靶材至缝隙中，提高了传送靶材的效率。其次，通过电机组控制传动滚棒的传送速度稳定地将靶材运输至所述上扎混和所述下扎混之间的缝隙中，提高了传送靶材的安全性。

所述轧制方法还包括：在将所述靶材放置于自动运载平台的传动滚棒上之前，对所述靶材进行加热。

在一个实施例中，对所述靶材加热至190摄氏度～210摄氏度，之后，将所述靶材放置于自动运载平台的传动滚棒上。

在将所述靶材放置于自动运载平台的传动滚棒上之前，对所述靶材进行加热，即对靶材进行轧制的方式为热轧。由于通过控制传动滚棒的传送速度稳定地将靶材运输至所述上扎混和所述下扎混之间，因此能够精确控制将靶材运输至所述上扎混和所述下扎混之间的传送时间，避免人工传送靶材带来较大的时间差异，这样能够有效的控制靶材暴露在空气中的冷却时间，使得轧制过程高度稳定，对靶材的轧制效果得到有效的控制。

在其它实施例中，在将所述靶材放置于自动运载平台的传动滚棒上之前，不对所述靶材进行加热，即对靶材进行轧制的方式为冷轧。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。