一种单晶硅棒加工装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种单晶硅棒加工装置，包括滚轮支撑机构、装夹机构及线锯运行机构；滚轮支撑机构包括安装座及第一滚轮座，第一滚轮座可轴向移动地设置于安装座上，第一滚轮座的各个滚轮之间开设有切割线让位槽；装夹机构包括第一定位及取片机构、第一浮动支撑机构及夹持机构；第一定位及取片机构包括真空吸盘，真空吸盘位于滚轮支撑机构上方；夹持机构包括夹爪机构及第一轴向移动驱动机构；第一轴向移动驱动机构用于驱动夹爪机构轴向移动；第一浮动支撑机构包括支撑机构及第二轴向移动驱动机构，第二轴向移动驱动机构用于驱动支撑机构轴向移动；线锯运行机构设置包括第一线锯切割机构。本实用新型专利技术具有加工精度高的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种单晶硅棒加工装置
本技术涉及硬脆材料切割
，尤其涉及一种单晶硅棒加工装置。
技术介绍
在将单晶硅加工过程棒状后，还需要根据需求将单晶硅棒切段或切片，现有的单晶硅棒加工装置是通过滚轮机构的滚轮支撑单晶硅棒外圆面，在切割时，送料机构夹持单晶硅棒通过滚轮机构的滚轮滚动送料，到达指定位置时，通过固定在移料架、工作台顶面上的装夹工件以及单晶硅棒自身重力完成夹紧。由于单晶硅棒外圆面非常不规则，在切完第一刀后，按照上述方式再次送料以及装夹后，所切割出来第二刀平面相对于第一刀平面的平行度相差较大，因而切割质量不高。随着单晶提拉技术的提升，单晶硅棒的长度越来越长，其最长规格的接近6米，主流规格的也在3.5-4.5米左右。现有的加工装置中的线锯切割运行机构只有一组线锯切割单元以及一组与其相配合的提升机构，因此，无论单晶硅棒的长度有多长，都只能一次切割一刀，效率较低。在切片前，需要通过手动地将手工取片工装移动至单晶硅棒的一端，以完成待切硅片的装夹，在切片后，还需要手动将移动手工切片工装，以完成取片。在硅片的加工制造过程中，越早完成硅片的晶向、导电类型、少子寿命、电阻率、位错等质量检测，越能够降低制造成本。所以，在单晶硅棒的切割过程中，在任意的时间内以及在单晶硅棒的任意位置上都有可能存在切片抽检的可能，因此，这样的取片方式不仅效率较低，重复切片时单晶硅棒再装夹的平面精度也较低。
技术实现思路
为此，需要提供一种单晶硅棒加工装置,以解决现有技术中的单晶硅棒加工装置不能保证每次切割平行度一致的问题。为实现上述目的，专利技术人提供了一种单晶硅棒加工装置，包括滚轮支撑机构、装夹机构及线锯运行机构；所述滚轮支撑机构包括安装座及第一滚轮座，所述第一滚轮座可轴向移动地设置于安装座上，第一滚轮座的各个滚轮之间开设有切割线让位槽；所述装夹机构包括第一定位及取片机构、第一浮动支撑机构及夹持机构；所述第一定位及取片机构包括真空吸盘，所述真空吸盘位于滚轮支撑机构上方，且位于夹持机构的一侧处，用于吸紧单晶硅棒的端面；所述夹持机构包括夹爪机构及第一轴向移动驱动机构；所述夹爪机构用于夹持单晶硅棒；所述第一轴向移动驱动机构与夹爪机构连接，用于驱动夹爪机构沿着滚轮支撑机构轴向移动；所述第一浮动支撑机构包括支撑机构及第二轴向移动驱动机构，所述支撑机构设置于第一定位及取片机构和夹持机构之间，用于支撑单晶硅棒的端部；所述第二轴向移动驱动机构与支撑机构连接，用于驱动支撑机构轴向移动；所述线锯运行机构设置包括第一线锯切割机构，所述第一线锯切割机构可上下移动地设置于滚轮支撑机构上方，用于切割单晶硅棒。进一步地，所述装夹机构还包括第二定位及取片机构、第二浮动支撑机构；所述第二定位及取片机构与第一定位及取片机构的结构一致，第二定位及取片机构的真空吸盘位于滚轮支撑机构上方，且位于夹持机构未设置有第一定位及取片机构的一侧处；第二浮动支撑机构与第一浮动支撑机构的结构一致，第二浮动支撑机构的支撑机构设置于第二定位及取片机构和夹持机构之间；第二浮动支撑机构的第二轴向移动驱动机构与第二浮动支撑机构的支撑机构连接；所述滚轮支撑机构还包括第二滚轮座；所述第二滚轮座与第一滚轮座同轴向固定设置于安装座上，且第二滚轮座的各个滚轮之间开设有切割线让位槽；所述线锯运行机构还包括第二线锯切割机构，所述第二线锯切割机构可上下移动地设置于第二滚轮座的上方，且第二线锯切割机构的切割线与第二滚轮座的一切割线让位槽正对设置；所述第一线锯切割机构位于第一滚轮座上方，且可相对第二线锯切割机构轴向移动。进一步地，所述线锯运行机构还包括线锯安装架及第三轴向移动驱动机构；所述线锯安装架位于滚轮支撑机构的一侧；线锯安装架设置有第一直线滑轨，所述第一直线滑轨轴向设置；所述第一线锯切割机构设置有与第一直线滑轨相适配的第一滑块，第一线锯切割机构通过第一滑块可滑动地与线锯安装架连接；所述第三轴向移动驱动机构与第一线锯切割机构连接，用于驱动第一线锯切割机构轴向移动；所述第二线锯切割机构相对第一线锯切割机构设置于线锯安装架处。进一步地，所述安装座轴向设置有第二直线滑轨；所述第一定位及取片机构还包括真空吸盘支架，所述真空吸盘与真空吸盘支架连接，所述第一浮动支撑机构还包括支撑机构支架，所述支撑机构与支撑机构支架连接，所述夹持机构还包括夹爪机构支架，所述夹爪机构与夹爪机构支架连接；所述真空吸盘支架、支撑机构支架及夹爪机构支架均设置有与第二直线滑轨相适配的滑槽，并均通过滑槽可轴向滑动地与安装座连接。进一步地，所述安装座轴向设置有齿条；所述第一轴向移动驱动机构及第二轴向移动驱动机构均为伺服电机，且伺服电机的输出轴固定套设有外齿轮；所述第一轴向移动驱动机构与夹爪机构支架连接，且第一轴向移动驱动机构的外齿轮与齿条啮合；所述第二轴向移动驱动机构与支撑机构支架连接，且第二轴向移动驱动机构的外齿轮与齿条啮合。进一步地，所述第一定位及取片机构还包括第四轴向移动驱动机构，所述第四轴向移动驱动机构与真空吸盘支架连接，用于驱动真空吸盘支架及真空吸盘轴向移动。进一步地，所述第一定位及取片机构还包括升降机构；所述升降机构与真空吸盘连接，且设置于真空吸盘支架处，用于调节真空吸盘的所处高度。进一步地，所述安装座设置第一滚轮座的顶面设置有第三直线滑轨，所述第一滚轮座的底面设置有与第三直线滑轨相适配的第二滑块，所述第二滑块可滑动地设置于第三直线滑轨；所述安装座还设置有第五轴向移动驱动机构，所述第五轴向移动驱动机构与第一滚轮座连接，用于驱动第一滚轮座轴向移动。进一步地，所述第五轴向移动驱动机构为丝杆电机，所述安装座开设有安装槽，第五轴向移动驱动机构固定设置于安装槽内，第五轴向移动驱动机构的丝杆轴向设置且通过传动螺母与第一滚轮座连接。进一步地，所述夹爪机构包括夹爪座、第一爪体、第二爪体及爪体驱动机构；所述夹爪座设置于安装座下方，夹爪座水平设置有垂直于轴向的第四直线滑轨；所述第一爪体和第二爪体的底部均设置有与第四直线滑轨相适配的第三滑块，所述第三滑块开设有螺纹孔；第一爪体和第二爪体分别位于安装座的两侧处，且第三滑块均与第四直线滑轨可滑动连接；所述爪体驱动机构为输出轴为双向螺杆的夹爪伺服电机和夹爪减速机，爪体驱动机构设置于夹爪座处，爪体驱动机构的双向螺杆与第四直线滑轨平行设置，且穿过两个第三滑块的螺纹孔，爪体驱动机构用于驱动第一爪体和第二爪体靠近或远离。区别于现有技术，上述技术方案所述的单晶硅棒加工装置，在加工单晶硅棒前，单晶硅棒被运输直至夹爪机构处被夹爪机构夹紧并腾空，在第一线锯切割机构对单晶硅棒切下第一刀，然后将段料或硅片移走后，无需将单晶硅棒放下通过第一滚轮座移动，只需要通过第一轴向移动驱动机构驱动夹爪机构轴向，使得单晶硅棒的切割缝位于第一线锯切割机构下方，即可进行第二个段料或硅片的切割。因此，本方案中的单晶硅棒加工装置在加工单晶硅棒时无需反复夹装和送料，加工出来的段料或硅片的两端面平行度一致，切割质量佳。附图说明图1为本技术一实施例涉及的单晶硅棒加工装置的结构示意图；图2为本技术一实施例涉及的料车机构的结构示意图；图3为本技术一实施例涉及的滚轮支撑机构和装夹机构的结构示意图；图4为本技术一实施例涉及的防护机构的结构示意图；图5为本实用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单晶硅棒加工装置，其特征在于，包括滚轮支撑机构、装夹机构及线锯运行机构；所述滚轮支撑机构包括安装座及第一滚轮座，所述第一滚轮座可轴向移动地设置于安装座上，第一滚轮座的各个滚轮之间开设有切割线让位槽；所述装夹机构包括第一定位及取片机构、第一浮动支撑机构及夹持机构；所述第一定位及取片机构包括真空吸盘，所述真空吸盘位于滚轮支撑机构上方，且位于夹持机构的一侧处，用于吸紧单晶硅棒的端面；所述夹持机构包括夹爪机构及第一轴向移动驱动机构；所述夹爪机构用于夹持单晶硅棒；所述第一轴向移动驱动机构与夹爪机构连接，用于驱动夹爪机构沿着滚轮支撑机构轴向移动；所述第一浮动支撑机构包括支撑机构及第二轴向移动驱动机构，所述支撑机构设置于第一定位及取片机构和夹持机构之间，用于支撑单晶硅棒的端部；所述第二轴向移动驱动机构与支撑机构连接，用于驱动支撑机构轴向移动；所述线锯运行机构设置包括第一线锯切割机构，所述第一线锯切割机构可上下移动地设置于滚轮支撑机构上方，用于切割单晶硅棒。

【技术特征摘要】
1.一种单晶硅棒加工装置，其特征在于，包括滚轮支撑机构、装夹机构及线锯运行机构；所述滚轮支撑机构包括安装座及第一滚轮座，所述第一滚轮座可轴向移动地设置于安装座上，第一滚轮座的各个滚轮之间开设有切割线让位槽；所述装夹机构包括第一定位及取片机构、第一浮动支撑机构及夹持机构；所述第一定位及取片机构包括真空吸盘，所述真空吸盘位于滚轮支撑机构上方，且位于夹持机构的一侧处，用于吸紧单晶硅棒的端面；所述夹持机构包括夹爪机构及第一轴向移动驱动机构；所述夹爪机构用于夹持单晶硅棒；所述第一轴向移动驱动机构与夹爪机构连接，用于驱动夹爪机构沿着滚轮支撑机构轴向移动；所述第一浮动支撑机构包括支撑机构及第二轴向移动驱动机构，所述支撑机构设置于第一定位及取片机构和夹持机构之间，用于支撑单晶硅棒的端部；所述第二轴向移动驱动机构与支撑机构连接，用于驱动支撑机构轴向移动；所述线锯运行机构设置包括第一线锯切割机构，所述第一线锯切割机构可上下移动地设置于滚轮支撑机构上方，用于切割单晶硅棒。2.根据权利要求1所述的单晶硅棒加工装置，其特征在于，所述装夹机构还包括第二定位及取片机构、第二浮动支撑机构；所述第二定位及取片机构与第一定位及取片机构的结构一致，第二定位及取片机构的真空吸盘位于滚轮支撑机构上方，且位于夹持机构未设置有第一定位及取片机构的一侧处；第二浮动支撑机构与第一浮动支撑机构的结构一致，第二浮动支撑机构的支撑机构设置于第二定位及取片机构和夹持机构之间；第二浮动支撑机构的第二轴向移动驱动机构与第二浮动支撑机构的支撑机构连接；所述滚轮支撑机构还包括第二滚轮座；所述第二滚轮座与第一滚轮座同轴向固定设置于安装座上，且第二滚轮座的各个滚轮之间开设有切割线让位槽；所述线锯运行机构还包括第二线锯切割机构，所述第二线锯切割机构可上下移动地设置于第二滚轮座的上方，且第二线锯切割机构的切割线与第二滚轮座的一切割线让位槽正对设置；所述第一线锯切割机构位于第一滚轮座上方，且可相对第二线锯切割机构轴向移动。3.根据权利要求2所述的单晶硅棒加工装置，其特征在于，所述线锯运行机构还包括线锯安装架及第三轴向移动驱动机构；所述线锯安装架位于滚轮支撑机构的一侧；线锯安装架设置有第一直线滑轨，所述第一直线滑轨轴向设置；所述第一线锯切割机构设置有与第一直线滑轨相适配的第一滑块，第一线锯切割机构通过第一滑块可滑动地与线锯安装架连接；所述第三轴向移动驱动机构与第一线锯切割机构连接，用于驱动第一线锯切割机构轴向移动；所述第二线锯切割机构相对第一线锯切割机构设置于线锯安装架处。4.根据权利要求1所述的单晶硅棒加工装置，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱文志，李波，汤文博，蓝碧峰，范舒彬，林孝狮，黄田玉，林光展，
申请(专利权)人：福州天瑞线锯科技有限公司，
类型：新型
国别省市：福建,35