一种全自动硅片倒角加工设备及其加工工艺制造技术

本发明专利技术提供了一种全自动硅片倒角加工设备及其加工工艺，该全自动硅片倒角加工设备通过分片上料装置和传输自定心装置实现堆叠的硅片的单片分片和自定心，之后由抓取装置将自定心完成的硅片抓取并在硅片转移装置的移动下实现向倒角装置上进行放片，并在倒角装置上实现硅片的倒角后由自动取片装置进行取片后向硅片收集盒内进行硅片的收集，实现一个转移机构配合多台倒角设备的加工方式，节约了人力资源，解决倒角设备中未实现完全自动化、工作效率低下的技术问题；该全自动硅片倒角加工工艺通过利用硅片分片工序与硅片定位工序，实现硅片的快速单片分片和自定心，并利用硅片运输和硅片放片，实现硅片运输至多台倒角设备处进行倒角加工。

【技术实现步骤摘要】
一种全自动硅片倒角加工设备及其加工工艺
本专利技术涉及单晶硅片生产
，具体为一种全自动硅片倒角加工设备及其加工工艺。
技术介绍
单晶硅片作为一种很好的导电材料，可以广泛地应用在半导体、太阳能电池等
单晶硅片的加工工艺后期一般需要进行倒角、研磨、腐蚀、抛光和清洗等步骤，其中倒角指将切割成的晶片锐利边修整成圆弧形，防止晶片边缘破裂及晶格缺陷产生，因此是非常重要的一个工艺步骤。然而现有技术中的单晶硅片倒角机，操作起来比较复杂，一次一般只能加工一个工件，需要频繁地装夹工件，加工效率很低；另外，加工过程中无法实现一个加工效果的观测，加工前刀具定位的效果也不能令人满意，导致单晶硅片的倒角处理往往不能达到期望的精度。在专利号为CN201610892031.1的中国专利中，公开了一种自动化单晶硅片倒角装置，其中包括工作台、旋转底座、旋转驱动电机和砂轮倒角组件，工作台上设置有数个工位，各个工位设置有一夹紧组件，工作台设置于旋转底座上方，旋转驱动电机与旋转底座相连接，各个夹紧组件包括两个夹紧杆和与夹紧杆一一对应的两个弹簧，弹簧一端连接至所对应的夹紧杆，弹簧的另一端连接至所对应的夹紧杆的外侧的工作台上，且弹簧的另一端设置有拉力传感器，拉力传感器与旋转驱动电机相连接，砂轮倒角组件相对于工作台可前后移动，采用该种装置，通过设置旋转底座、工作台以及上面的多个工位，一次上件可以设置多个单晶硅片，从而实现一次装件对多个工件进行加工，减少了工作人员的操作步骤。但是，上述专利并未完全实现单晶硅片倒角的全自动化，进行硅片的倒角是需要人工手动将硅片放置在加工台上，仍需要人工进行操作，费时费力，且其只有一个倒角工位，工作效率低下。
技术实现思路
针对以上问题，本专利技术提供了一种全自动硅片倒角加工设备，其通过分片上料装置和传输自定心装置实现堆叠的硅片的单片分片和传输过程中的自定心，之后由抓取装置将自定心完成的硅片进行抓取并在硅片转移装置的移动下实现向倒角装置上进行放片，并在倒角装置上实现硅片的倒角后由硅片输出装置进行取片后向硅片收集盒内进行硅片的收集，实现一个转移机构配合多台倒角设备的加工方式，节约了人力资源，解决了现有技术中倒角设备中未实现完全自动化的技术问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：机架；上料自定位单元Ⅰ，所述上料自定位单元Ⅰ安装于机架内部的一端，其包括：分片上料装置，所述分片上料装置包括用于带动内部堆叠放置有若干硅片的片盒向上移动的上料提升机构和设置在上料提升机构后侧的分片机构；以及传输自定心装置，所述传输自定心装置设置于所述分片上料装置的后侧且与所述分片上料装置垂直设置，该传输自定心装置包括传输机构和自定心机构，位于片盒最上方的硅片经分片机构通过接触摩擦传动方式将其自动传送至传输机构上且由传输机构以滚动传送方式将其转移至自定心机构处实现该硅片的自定心调整、定位；硅片转移单元Ⅱ，所述硅片转移单元Ⅱ安装于机架的上方，其包括：硅片转移装置，所述硅片转移装置设置于所述传输自定心装置的上方；以及抓取装置，所述抓取装置滑动安装于所述硅片转移装置上，该抓取装置的初始位置位于自定心机构的正上方，经自定心机构定位后的硅片由该抓取装置将其转移至下一工序进行加工；以及多工位倒角单元Ⅲ，所述多工位倒角单元Ⅲ设置在所述上料自定位单元Ⅰ的后侧且位于所述硅片转移单元Ⅱ的下方，其包括：若干倒角装置，若干倒角装置线性均布设置于所述自定心机构的后侧，抓取装置将硅片转移至相应工位处的倒角装置的正上方时，该硅片的中心与该倒角装置的磨盘的中心位于同一竖直平面内；以及若干硅片输出装置，所述倒角装置的一侧均配合设置有一硅片输出装置，该硅片输出装置将倒角加工完成的硅片从对应的倒角装置上取下并放入硅片收集盒内；所述分片机构上设有接近开关，自定心机构上设有传输接近传感器，当传输接近传感器检测到有硅片时，控制系统延迟2～3秒后控制自定心机构工作实现该硅片的夹持定位同时控制传输机构停止转动后，抓取装置工作进行夹持定位后硅片的向下抓取，当抓取装置上的传感器检测到硅片时控制系统延迟2～3秒后控制自定心机构松开对硅片的夹持，抓取装置进行硅片的向上提升并运输至相应倒角工位，同时接近开关检测到下方无硅片时，控制系统控制分片上料装置进行向上抬升。作为改进，所述上料提升机构包括固定安装于设备机架上的硅片升降模组及滑动设置于所述硅片升降模组上的上料支架，所述片盒安装于所述上料支架上，所述片盒下方设置有光敏传感器，该光敏传感器的上方设置有硅片堆叠区。作为改进，所述分片机构的一端位于所述片盒内的上方，该分片机构包括：分片驱动组件，所述分片驱动组件设置于所述硅片堆叠区的上方；分片传输组件，所述分片传输组件设置于所述硅片堆叠区的上方，且该分片传输组件的一端位于所述片盒内，该分片传输组件上设置有若干转动设置的硅胶管，若干硅胶管与位于片盒顶端的硅片相切接触设置；接近开关，所述接近开关安装于所述分片传输组件上，且该接近开关位于所述硅片堆叠区的上方，该接近开关用于控制分片驱动组件的转动和停止。作为改进，所述传输机构包括：所述传输机构设置于所述分片机构的后侧，且该传输机构的一端位于所述分片机构一侧的下方，该传输机构包括：传输驱动组件；若干传输硅胶管，若干传输硅胶管由传输驱动组件驱动下进行转动，将由分片传输组件单片分片的硅片进行继续向后传输，该传输硅胶管与硅胶管之间形成硅片传输通道；传输接近传感器，所述传输接近传感器位于若干传输硅胶管传输方向的一端上，该传输接近传感器控制传输驱动组件的转动和停止，且该传输接近传感器控制自定心机构进行硅片的定心；所述传输机构靠近所述上料提升机构的一端上还固定设置有挡板，该挡板与所述片盒一端接触设置，位于片盒内的堆叠设置的硅片与挡板抵触设置。作为改进，所述自定心机构设置于所述传输机构传输方向一端的上方，该自定心机构与传输机构之间形成定心区，该自定心机构包括：双螺杆定位组件，所述双螺杆定位组件对称设置于所述定心区宽度方向的两端上，该双螺杆定位组件进行相向移动将位于定心区内的单片硅片实现自定心；尺寸调节组件，所述尺寸调节组件设置于所述定心区的沿硅片传输方向的后端，该尺寸调节组件位于所述双螺杆定位组件之间，该尺寸调节组件可根据硅片的尺寸进行工作前的尺寸调节。作为改进，所述硅片转移装置包括：硅片抓取区，所述硅片抓取区位于所述传输自定心装置的正上方；硅片放片区，所述硅片放片区位于所述硅片抓取区的后方；直线轨道，所述直线轨道固定设置于所述传输自定心装置的上方，该直线轨道贯穿于所述硅片抓取区和硅片放片区设置；移动件，所述移动件滑动设置于所述直线轨道上，该移动件上设置有直线电机，直线电机控制移动件于直线轨道上进行往复移动作用于硅片抓取区和硅片放片区内。作为改进，所述抓取装置包括：旋转驱动组件，所述旋转驱动组件固定设置于所述移动件的下端面上；升降驱动组件，所述升降驱动组件固定设置于所述旋转驱动组件的旋转驱动端上；吸附组件，所述吸附组件固定安装于所述升降驱动组件上，该吸附组件进行硅片的吸附，该吸附组件于所述硅片抓取区进行抓取硅片时位于所述定心区的中心线延长线上。作为改进，所述倒角装置包括：砂轮组件，所述砂轮组件固定设置于所述机架上，该砂轮组件上转动设置有进行硅片倒角的倒角砂轮；硅片旋本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全自动硅片倒角加工设备，其特征在于，包括：机架；上料自定位单元Ⅰ，所述上料自定位单元Ⅰ安装于机架内部的一端，其包括：分片上料装置(1)，所述分片上料装置(1)包括用于带动内部堆叠放置有若干硅片(10)的片盒(118)向上移动的上料提升机构(11)和设置在上料提升机构(11)后侧的分片机构(12)；以及传输自定心装置(2)，所述传输自定心装置(2)设置于所述分片上料装置(1)的后侧且与所述分片上料装置(1)垂直设置，该传输自定心装置(2)包括传输机构(21)和自定心机构(22)，位于片盒(118)最上方的硅片(10)经分片机构(12)通过接触摩擦传动方式将其自动传送至传输机构(21)上且由传输机构(21)以滚动传送方式将其转移至自定心机构(22)处实现该硅片(10)的自定心调整、定位；硅片转移单元Ⅱ，所述硅片转移单元Ⅱ安装于机架的上方，其包括：硅片转移装置(3)，所述硅片转移装置(3)设置于所述传输自定心装置(2)的上方；以及抓取装置(4)，所述抓取装置(4)滑动安装于所述硅片转移装置(3)上，该抓取装置(4)的初始位置位于自定心机构(22)的正上方，经自定心机构(22)定位后的硅片(10)由该抓取装置(4)将其转移至下一工序进行加工；以及多工位倒角单元Ⅲ，所述多工位倒角单元Ⅲ设置在所述上料自定位单元Ⅰ的后侧且位于所述硅片转移单元Ⅱ的下方，其包括：若干倒角装置(5)，若干倒角装置(5)线性均布设置于所述自定心机构(22)的后侧，抓取装置(4)将硅片(10)转移至相应工位处的倒角装置(5)的正上方时，该硅片(10)的中心与该倒角装置(5)的磨盘的中心位于同一竖直平面内；以及若干硅片输出装置(6)，所述倒角装置(5)的一侧均配合设置有一硅片输出装置(6)，该硅片输出装置(6)将倒角加工完成的硅片(10)从对应的倒角装置(5)上取下并放入硅片收集盒内。...

【技术特征摘要】
1.一种全自动硅片倒角加工设备，其特征在于，包括：机架；上料自定位单元Ⅰ，所述上料自定位单元Ⅰ安装于机架内部的一端，其包括：分片上料装置(1)，所述分片上料装置(1)包括用于带动内部堆叠放置有若干硅片(10)的片盒(118)向上移动的上料提升机构(11)和设置在上料提升机构(11)后侧的分片机构(12)；以及传输自定心装置(2)，所述传输自定心装置(2)设置于所述分片上料装置(1)的后侧且与所述分片上料装置(1)垂直设置，该传输自定心装置(2)包括传输机构(21)和自定心机构(22)，位于片盒(118)最上方的硅片(10)经分片机构(12)通过接触摩擦传动方式将其自动传送至传输机构(21)上且由传输机构(21)以滚动传送方式将其转移至自定心机构(22)处实现该硅片(10)的自定心调整、定位；硅片转移单元Ⅱ，所述硅片转移单元Ⅱ安装于机架的上方，其包括：硅片转移装置(3)，所述硅片转移装置(3)设置于所述传输自定心装置(2)的上方；以及抓取装置(4)，所述抓取装置(4)滑动安装于所述硅片转移装置(3)上，该抓取装置(4)的初始位置位于自定心机构(22)的正上方，经自定心机构(22)定位后的硅片(10)由该抓取装置(4)将其转移至下一工序进行加工；以及多工位倒角单元Ⅲ，所述多工位倒角单元Ⅲ设置在所述上料自定位单元Ⅰ的后侧且位于所述硅片转移单元Ⅱ的下方，其包括：若干倒角装置(5)，若干倒角装置(5)线性均布设置于所述自定心机构(22)的后侧，抓取装置(4)将硅片(10)转移至相应工位处的倒角装置(5)的正上方时，该硅片(10)的中心与该倒角装置(5)的磨盘的中心位于同一竖直平面内；以及若干硅片输出装置(6)，所述倒角装置(5)的一侧均配合设置有一硅片输出装置(6)，该硅片输出装置(6)将倒角加工完成的硅片(10)从对应的倒角装置(5)上取下并放入硅片收集盒内。2.根据权利要求1所述的一种全自动硅片倒角加工设备，其特征在于，所述上料提升机构(11)包括固定安装于设备机架上的硅片升降模组(113)及滑动设置于所述硅片升降模组(113)上的上料支架(115)，所述片盒(118)安装于所述上料支架(115)上，所述片盒(118)下方设置有光敏传感器(1101)，该光敏传感器(1101)的上方设置有硅片堆叠区(111)。3.根据权利要求2所述的一种全自动硅片倒角加工设备，其特征在于，所述分片机构(12)的一端位于所述片盒(118)内的上方，该分片机构(12)包括：分片驱动组件(121)，所述分片驱动组件(121)设置于所述硅片堆叠区(111)的上方；分片传输组件(122)，所述分片传输组件(122)设置于所述硅片堆叠区(111)的上方，且该分片传输组件(122)的一端位于所述片盒(118)内，该分片传输组件(122)上设置有若干转动设置的硅胶管(127)，若干硅胶管(127)与位于片盒(118)顶端的硅片(10)相切接触设置；接近开关(129)，所述接近开关(129)安装于所述分片传输组件(122)上，且该接近开关(129)位于所述硅片堆叠区(111)的上方，该接近开关(129)用于控制分片驱动组件(121)的转动和停止。4.据权利要求1所述的一种全自动硅片倒角加工设备，其特征在于，所述传输机构(21)设置于所述分片机构(12)的后侧，且该传输机构(21)的一端位于所述分片机构(12)一侧的下方，该传输机构(21)包括：传输驱动组件(211)；若干传输硅胶管(216)，若干传输硅胶管(216)由传输驱动组件(211)驱动下进行转动，将由分片传输组件(122)单片分片的硅片(10)进行继续向后传输，该传输硅胶管(216)与硅胶管(127)之间形成硅片传输通道(2160)；传输接近传感器(218)，所述传输接近传感器(218)位于若干传输硅胶管(216)传输方向的一端上，该传输接近传感器(218)控制传输驱动组件(211)的转动和停止，且该传输接近传感器(218)控制自定心机构(22)进行硅片(10)的定心；所述传输机构(21)靠近所述上料提升机构(11)的一端上还固定设置有挡板(219)，该挡板(219)与所述片盒(118)一端接触设置，位于片盒(118)内的堆叠设置的硅片(10)与挡板(219)抵触设置。5.根据权利要求1所述的一种全自动硅片倒角加工设备，其特征在于，所述自定心机构(22)设置于所述传输机构(21)传输方向一端的上方，该自定心机构(22)与传输机构(21)...

【专利技术属性】
技术研发人员：万喜增，严云，黄笑容，郑六奎，
申请(专利权)人：浙江中晶新材料研究有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33