[實用新型]一種全自動單晶硅棒切方磨削復合加工一體設備

有效

• 申請號: 201420108359.6
• 申請日: 2014-03-11
• 公開（公告）號: CN203818351U
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 葉欣;朱亮;沈文杰;陳明杰;周建燦;石剛;孫明;楊奎;董熔成
• 申請（專利權）人: 浙江晶盛機電股份有限公司
• 主分類號: B28D5/02
• 分類號: B28D5/02;B28D7/02;B28D7/04;B24B25/00
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司 33212
• 代理人: 周世駿

1.一種全自動單晶硅棒切方磨削復合加工一體設備，包括底架、切方動力頭驅動組件、磨削動力頭驅動組件、外罩單元，其特征在于，還包括邊皮輸送機構、尺寸檢測單元、晶向檢測單元、切磨工作臺和機械手及儲料臺組件；

所述底架中部設有兩根平行的主導軌，切磨工作臺安裝在兩根主導軌上，并由設置在底架上的主驅動電機通過底架上的主絲桿進行驅動，使其沿著主導軌移動；

所述底架兩側分別設有兩個延伸平臺，切方動力頭驅動組件和磨削動力頭驅動組件分別安裝在對應的底架延伸平臺上；所述切方動力頭驅動組件包括兩個切方動力頭，所述磨削動力頭驅動組件包括兩個粗磨動力頭和兩個精磨動力頭；所述機械手及儲料臺組件、晶向檢測單元、尺寸檢測單元、切方動力頭均安裝于底架兩側面；邊皮傳輸機構安裝于底架一端部，外罩單元安裝于底架上端。

2.根據權利要求1中所述的切方磨削復合加工一體設備，其特征在于，所述底架的主導軌上安裝有兩個切磨工作臺，兩個切磨工作臺上包括尾座、底板、氣缸、對刀傳感器、基準塊、頭座和分度直驅電機；所述主驅動電機驅動主絲桿，從而驅動切磨工作臺進給；

用于夾緊晶棒的尾座和頭座分別安裝于切磨工作臺底板的兩端，且底板內設有氣缸；尾座在氣缸的驅動下沿著底板向頭座離開或靠攏，從而實現松緊晶棒；

頭座一端設有對刀傳感器和基準塊，用于晶棒加工前做為測量基準；另一端設有分度直驅電機；頭座、尾座的回轉中心位于同一高度，且在晶棒夾緊時，分度直驅電機控制晶棒旋轉并停止于所需的角度位置。

3.根據權利要求1中所述的切方磨削復合加工一體設備，其特征在于，所述切方動力頭包括切方變頻電機、切方支撐框架、切方刀盤安裝座和盤狀銑刀，兩個切方動力頭分別通過各自對應的切方刀盤安裝座固定于底架；所述切方變頻電機驅動盤狀銑刀旋轉，盤狀銑刀外圈上鑲嵌有金剛石顆粒，用于晶棒切方工序。

4.根據權利要求1中所述的切方磨削復合加工一體設備，其特征在于，所述粗磨動力頭包括粗磨變頻電機、粗磨支撐框架、粗磨砂輪安裝座和粗磨杯型砂輪，兩個粗磨動力頭分別通過各自對應的粗磨砂輪安裝座固定于底架；所述粗磨變頻電機驅動粗磨杯型砂輪旋轉，所述粗磨杯型砂輪的顆粒度為100～200目，用于晶棒粗磨工序。

5.根據權利要求1中所述的切方磨削復合加工一體設備，其特征在于，所述精磨動力頭包括精磨變頻電機、精磨支撐框架、精磨砂輪安裝座和精磨杯型砂輪，兩個精磨動力頭分別通過各自對應的精磨砂輪安裝座固定于底架；所述精磨變頻電機驅動精磨杯型砂輪旋轉，所述精磨杯型砂輪的顆粒度為400～600目，用于晶棒精磨工序。

6.根據權利要求1中所述的切方磨削復合加工一體設備，其特征在于，所述機械手及儲料臺組件包括機械手部件和儲料臺部件，所述機械手部件用于將設在儲料臺部件上的晶棒裝入切磨工作臺、將切方完成的晶棒從一個切磨工作臺轉運到另一個切磨工作臺以及將磨削完成的晶棒從切磨工作臺取下放置在儲料臺部件上。

7.根據權利要求1中所述的切方磨削復合加工一體設備，其特征在于，所述晶向檢測單元包括安裝架、升降氣缸、激光測距傳感器、傳感器支架和罩殼，所述晶向檢測單元通過安裝架固定在底架上，激光測距傳感器固定于傳感器支架，且罩殼安裝在升降氣缸上端；所述晶向檢測單元通過激光測距傳感器進行非接觸檢測確定晶棒棱線的位置。

8.根據權利要求1中所述的切方磨削復合加工一體設備，其特征在于，所述尺寸檢測單元包括底座、驅動電機、直線運動單元、滑臺和接觸式傳感器；所述底座安裝在底架上，驅動電機與直線運動單元相連，并一起安裝在底座上；所述接觸式傳感器通過連接桿安裝于滑臺端部；該滑臺安裝在直線運動單元上，用于驅動帶動接觸式傳感器進行尺寸檢測。

9.根據權利要求1～8中任一項所述的切方磨削復合加工一體設備，其特征在于，所述邊皮輸送機構包括傳送電機、兩套邊皮滾軸、傳送帶和兩個支撐架；所述支撐架安裝在整機底架上，兩套邊皮滾軸分別安裝于對應支撐架的同向端，傳送帶包裹在兩個邊皮滾軸上；傳送帶一端位于切方動力頭的盤狀銑刀下方，另一端位于晶向檢測單元的罩殼外部；所述傳送電機安裝于兩個支撐架之間，用于帶動邊皮滾軸轉動。

10.根據權利要求1～8中任一項所述的切方磨削復合加工一體設備，其特征在于，所述外罩單元為鈑金件，用于保護設備；所述底架的底架本體上還設有水道，用于排出晶棒加工過程中混合硅粉的冷卻水。