一种单晶短圆棒自动粘胶及拼棒工艺方法技术

本发明专利技术公开了一种单晶短圆棒自动粘胶及拼棒工艺方法，包括选择一组段长≤200mm且相同参数的晶棒（1），在圆棒粘胶工序，配置粘胶六轴机器人（2）、粘胶打标工位（3）、涂胶机、拼棒机、晶向打表仪（4）及其专用电柜；在每台粘胶六轴机器人（2）的外侧设置1组人工/自动上料工位（5），粘胶六轴机器人（2）通过机械臂实现晶棒（1）的抓取和上下料，使晶棒（1）暂时放置在晶向打表仪（4）的转台工位（41）；接着进行寻找晶向、拼棒和粘胶，最后静置缓存，开方供料。本发明专利技术的优点是针对单晶硅棒截断后≤200mm的短圆棒自动粘胶和拼棒，降低劳动强度，提高短棒利用率和工作效率，保证拼接后产品的质量。保证拼接后产品的质量。保证拼接后产品的质量。

【技术实现步骤摘要】
一种单晶短圆棒自动粘胶及拼棒工艺方法


[0001]本专利技术涉及单晶硅棒机加工
，尤其涉及一种单晶短圆棒自动粘胶及拼棒工艺方法。

技术介绍

[0002]目前，各家机械设备供应商研制的截断机、开方机、磨倒机其棒长加工能力均需≥200mm，且适配的自动化生产线满足的最短棒长也均≥200mm。部分开方、磨削设备受制于其机械结构，150~200mm的晶棒只能人工手动加工，加工效率极低、设备单机产能低，而且棒长越短，切方工序的边皮等回收料的自动收集越困难，自动化适配程度越低。
[0003]随着硅料成本上涨，各家对于≤200mm的硅棒的利用率极高，一般不作为回收料进行回收，通常做法为人工粘胶、拼接，将相同规格、相同等级的的短圆棒人工找准晶线，在拼接棒端面涂抹环氧树脂粘合胶进行粘接，此种作业方式存在以下不足：（1）短圆棒数量较短，人员作业劳动强度较大，搬运翻转次数频繁，日产能达成率较低；（2）人工需要线下寻找相同等级、相同等级的晶棒，而且需要人工将四根晶线对其，才能粘胶拼接；（3）人工涂胶因作业人员手法的不统一，用胶量、涂层厚度、晶线打表扭曲度难以把控，拼接棒的品质难以保证；（4）人工涂抹晶棒端面与端面缝隙之间，因涂胶不均匀，存在缝隙，会存在以下问题：
①
转运过程中，粘和性不好，晶棒间易分离；
②
过量涂胶导致晶棒端面胶外溢，凝固后，上料至切方机打表时，设备会判定为扭曲棒，无法正常加工，从而返工。
[0004]此外，粘胶完后的晶棒需要恒温放置8~10h才能完成粘接、凝固，会造成生产现场在线量积压较大，当市场硅料波动时，如不能及时加工，会积压库存，严重情况下会造成经济损失。

技术实现思路

[0005]本专利技术目的就是为了解决现有短圆棒拼接难度大、产率和效率低、品质难以保证的问题，提供了一种单晶短圆棒自动粘胶及拼棒工艺方法，针对单晶硅棒截断后≤200mm的短圆棒自动粘胶和拼棒，降低劳动强度，提高短棒利用率和工作效率，保证拼接后产品的质量。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种单晶短圆棒自动粘胶及拼棒工艺方法，具体步骤如下：（1）棒材准备：选择一组段长≤200mm且相同参数的晶棒备用；（2）设备布局：在圆棒粘胶工序，配置粘胶六轴机器人、粘胶打标工位、涂胶机、拼棒机、晶向打表仪及其专用电柜，以晶向打表仪为中心左右对称设置一个粘胶六轴机器人，再以粘胶六轴机器人为圆心在其覆盖范围区域内均布放置粘胶打标工位，以用于匹配短圆
棒夹持、拼接和粘胶；（3）上料：在每台粘胶六轴机器人的外侧设置1组人工/自动上料工位，粘胶六轴机器人通过机械臂实现晶棒的抓取和上下料，使晶棒暂时放置在晶向打表仪的转台工位；（4）寻找晶向：晶棒在晶向打表仪转台自动归正后，自动打表仪器开始工作，环绕晶棒圆周方向进行扭曲度检测，即对其上、中、下三点进行检测，并通过伺服电机脉冲精准计算转台旋转圈数，以判定该晶棒四条晶线位置，其余晶棒打表原理同上；（5）拼棒：拼棒机系统判定晶棒规格和等级、及晶棒晶线扭曲信息，将两根或两根以上参数匹配的晶棒进行配对，通过粘胶六轴机器人抓取晶棒至空位的粘胶打标工位，通过其自带夹爪举升晶棒，使晶棒的轴线与地面垂直；（6）粘胶：同步涂胶机在配对的晶棒表面均匀涂抹环氧树脂胶，涂抹完成后，粘胶六轴机器人将另一根晶棒按照打表好的晶向抓取，使其与第一根晶棒的四根晶线垂直对齐，下放使其两表面充分贴合，完成粘胶动作，系统根据晶棒信息，自动生成新的粘胶棒晶体编码，用于晶棒加工信息流转；（7）静置、缓存：当四个粘胶打标工位全部满料时，且粘合胶也充分凝固后，通过粘胶六轴机器人抓取晶棒放置在倍速链托盘上，自动流转至圆棒缓存料台处，由搬运机器人抓取放置到库位，静置粘合4~6h；（8）开方供料：计时器计算出入库的粘胶棒达到凝固时间后，MES自动匹配订单出库，由搬运机器人将其抓取上料至V型辊道线流转，供开方工序进行加工，至此整个粘胶及拼棒流程完成。
[0007]进一步地，所述步骤（1）中，所述相同参数的圆棒指规格尺寸相同、晶棒等级相同及电性能参数相同的圆棒。
[0008]进一步地，所述步骤（2）中，涂胶机储备及供给胶剂，拼棒机判断和匹配晶棒信息，判定两根晶棒是否可以配对粘胶，晶向打表仪检测晶线扭曲度和垂直度。
[0009]进一步地，所述步骤（3）中，晶向打表仪设有四个转台，且其均为万向浮动平台，以用于调节和检测圆棒轴心与地面是否垂直。
[0010]进一步地，所述步骤（3）中，若人工上料工位可以设置小车位，人员将放满待粘胶的晶棒小车推入上料工位，并在工控机上扫码绑定晶棒晶遍信息，若配备自动线，则将返切后的短圆棒直接通过倍速链托盘流转到上料区，进行物料供给。
[0011]进一步地，所述步骤（7）中，所述库位增设风干设备，空气加速流通，便于胶水凝结牢固。
[0012]进一步地，所述步骤（7）中，右侧设备布局按照倍速链线、人工/自动上料工位、粘胶打标工位、各个专用电柜及晶向打表仪以右侧的粘胶六轴机器人为圆心，以其机械臂长度为半径的范围内逆时针摆放，左侧设备布局按照倍速链线、人工/自动上料工位、粘胶打标工位、各个专用电柜及晶向打表仪以左侧的粘胶六轴机器人为圆心，以其机械臂长度为半径的范围内顺时针摆放，且倍速链线位于圆圈内0
°
方向上。
[0013]进一步地，所述步骤（8）中，搬运机器人连于地轨上，可沿着地轨来回移动，且地轨的轴线与圆棒缓存料台的轴线相互平行，地轨和搬运机器人均设为两个，靠近倍速链线一侧的搬运机器人覆盖倍速链托盘和圆棒缓存料台的范围，远离倍速链线一侧的搬运机器人覆盖圆棒缓存料台和V型辊道线的范围。
[0014]与现有技术相比，本专利技术的技术方案的优点具体在于：（1）相比人工拼棒、粘胶方式，本专利技术的作业过程中，优化了作业人力，减少了搬运翻转次数，降低了劳动强度，日产能得到保障；（2）机加车间的自动化、智能化程度更高，自动化系统的导入成本回收期短，对企业的综合硬实力、降本增效提高显著；（3）通过降低硅棒在线量，可以根据市场行情的波动及时出手，供给下游，相比作为废料回收，加工成硅片收益可观；（4）对于机加生产内部，减少了包装工序双拼、三拼比例，可全部粘胶为定长晶棒，对加工设备产能提升效果显著，且耗费的包材较少，相当于工序间的优化与合并，有助于内部精益化的推行；（5）对于下游切片端，减少了切片工厂短棒粘胶比例，可全部粘胶为定长棒，切片端将不再进行入库、粘胶配棒，内部制程得以优化，将会推动行业变革发展。
附图说明
[0015]图1为本专利技术的单晶短圆棒自动粘胶及拼棒工艺设备分布图；图2为本专利技术的晶向打表仪的结构示意图。
实施方式实施例
[0016]为使本专利技术更加清楚明白，下面结合附图对本专利技术的一种单晶短圆棒自动粘胶及拼棒工艺方法进一步说明，此处所描述的具体实施例仅用于解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0017]一种单晶短圆棒自动粘胶及拼棒工艺方法，材料准备如下：（1）拼棒要求：段长≤200mm，规格本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单晶短圆棒自动粘胶及拼棒工艺方法，具体步骤如下，其特征在于：步骤一，棒材准备：选择一组段长≤200mm且相同参数的晶棒（1）备用；步骤二，设备布局：在圆棒粘胶工序，配置粘胶六轴机器人（2）、粘胶打标工位（3）、涂胶机、拼棒机、晶向打表仪（4）及其专用电柜，以晶向打表仪（4）为中心左右对称设置一个粘胶六轴机器人（2），再以粘胶六轴机器人（2）为圆心在其覆盖范围区域内均布放置粘胶打标工位（3）；步骤三，上料：在每台粘胶六轴机器人（2）的外侧设置1组人工/自动上料工位（5），粘胶六轴机器人（2）通过机械臂实现晶棒（1）的抓取和上下料，使晶棒（1）暂时放置在晶向打表仪（4）的转台工位（41）；步骤四，寻找晶向：晶棒（1）在晶向打表仪（4）转台自动归正后，自动打表仪器开始工作，环绕晶棒圆周方向进行扭曲度检测，即对其上、中、下三点进行检测，并通过伺服电机脉冲精准计算转台旋转圈数，以判定该晶棒四条晶线位置，其余晶棒打表原理同上；步骤五，拼棒：拼棒机系统判定晶棒规格和等级、及晶棒晶线扭曲信息，将两根或两根以上参数匹配的晶棒进行配对，通过粘胶六轴机器人（2）抓取晶棒（1）至空位的粘胶打标工位（3），通过其自带夹爪举升晶棒，使晶棒的轴线与地面垂直；步骤六，粘胶：同步涂胶机在配对的晶棒表面均匀涂抹环氧树脂胶，涂抹完成后，粘胶六轴机器人（2）将另一根晶棒按照打表好的晶向抓取，使其与第一根晶棒的四根晶线垂直对齐，下放使其两表面充分贴合，完成粘胶动作，系统根据晶棒信息，自动生成新的粘胶棒晶体编码，用于晶棒加工信息流转；步骤七，静置、缓存：当四个粘胶打标工位（3）全部满料时，且粘合胶也充分凝固后，通过粘胶六轴机器人（2）抓取晶棒（1）放置在倍速链托盘（8）上，自动流转至圆棒缓存料台（10）处，由搬运机器人（11）抓取放置到库位，静置粘合4~6h；步骤八，开方供料：计时器计算出入库的粘胶棒达到凝固时间后，MES自动匹配订单出库，由搬运机器人（11）将其抓取上料至V型辊道线（12）流转，供开方工序进行加工，至此整个粘胶及拼棒流程完成。2.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆锋，王军磊，王艺澄，
申请(专利权)人：云南美科新能源发展有限公司，
类型：发明
国别省市：