本發(fā)明涉及硅錠切割設(shè)備領(lǐng)域，更具體涉及一種智能硅錠切斷系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在對(duì)于單晶硅生長成的硅棒變成硅晶片，還需要經(jīng)過將硅棒的分切的步驟就是將立方體的硅錠兩端不平整和硅錠內(nèi)部有缺陷的部分切割掉，所以需要利用智能硅錠切斷系統(tǒng)對(duì)硅錠的兩端進(jìn)行切割平整。在目前使用智能硅錠切斷系統(tǒng)進(jìn)行切割硅錠時(shí)需要事先在硅錠上畫上欲切割的線，再由操作人員將硅錠依次擺在工作平臺(tái)上，再對(duì)準(zhǔn)智能硅錠切斷系統(tǒng)上的切割線，再由智能硅錠切斷系統(tǒng)進(jìn)行切割，待一端切割完再由操作人員調(diào)整硅錠并對(duì)準(zhǔn)智能硅錠切斷系統(tǒng)上的切割線進(jìn)行切割?，F(xiàn)有的規(guī)定切割機(jī)有如下的缺陷：

1、智能硅錠切斷系統(tǒng)每切一次均需要操作人員進(jìn)行調(diào)換，效率低；

2、操作人員對(duì)著硅錠上畫好的線對(duì)準(zhǔn)智能硅錠切斷系統(tǒng)上的切割線由于是人工操作，硅錠切割完容易出現(xiàn)對(duì)線偏差大造成浪費(fèi)的現(xiàn)象；

3、硅錠非常重，操作人員搬來搬去體力消耗極大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供了一種結(jié)構(gòu)合理、工作效率高、成品率高、省時(shí)省力、自動(dòng)化程度高的智能硅錠切斷系統(tǒng)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了智能硅錠切斷系統(tǒng)其包括硅錠切斷機(jī)、智能機(jī)械臂、原料和廢料輸送線和成品輸送線，硅錠切斷機(jī)設(shè)有若干，硅錠切斷機(jī)規(guī)則或者不規(guī)則分布，硅錠切斷機(jī)中央設(shè)有智能機(jī)械臂、原料和廢料輸送線和成品輸送線。

在一些實(shí)施方式中，硅錠切斷機(jī)包括機(jī)架以及安裝在機(jī)架上的收放線裝置、切割裝置和旋轉(zhuǎn)工作平臺(tái)，收放線裝置通過切割線與切割裝置相連接，切割裝置設(shè)置于旋轉(zhuǎn)工作平臺(tái)正上方，旋轉(zhuǎn)工作平臺(tái)包括本體、抬升驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、連接機(jī)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，本體上端面設(shè)有夾具，本體的下端面安裝有抬升驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，抬升驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過連接機(jī)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，抬升驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上升后進(jìn)行旋轉(zhuǎn)換料，在切割的同時(shí)另一側(cè)的硅錠可以通過人工或者機(jī)械手的進(jìn)行更換，一側(cè)切斷結(jié)束另一側(cè)的硅錠更換完通過抬升驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)抬升并旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)180°，連接這樣生產(chǎn)效率高、節(jié)省時(shí)間。

在一些實(shí)施方式中，抬升驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第一驅(qū)動(dòng)件、第二驅(qū)動(dòng)件和轉(zhuǎn)動(dòng)軸，第一驅(qū)動(dòng)件驅(qū)動(dòng)第二驅(qū)動(dòng)件上升或者下降，第二驅(qū)動(dòng)件與本體連接，轉(zhuǎn)動(dòng)軸穿過第一驅(qū)動(dòng)件且于第二驅(qū)動(dòng)件固定連接，轉(zhuǎn)動(dòng)軸連接旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，通過第一驅(qū)動(dòng)件便于實(shí)現(xiàn)本體的上升。

在一些實(shí)施方式中，轉(zhuǎn)動(dòng)軸兩端套設(shè)有連接機(jī)構(gòu)，連接機(jī)構(gòu)包括第一軸承和第二軸承，第一軸承固定在第一驅(qū)動(dòng)件上，通過兩組軸承固定旋轉(zhuǎn)軸便于使旋轉(zhuǎn)軸更加穩(wěn)定，同時(shí)驅(qū)動(dòng)本體旋轉(zhuǎn)更加省力。

在一些實(shí)施方式中，收放線裝置包括第一收放線機(jī)構(gòu)和第二收放線機(jī)構(gòu)，第一收放線機(jī)構(gòu)和第二收放線機(jī)構(gòu)之間通過切割線連接切割裝置，第一收放線機(jī)構(gòu)和第二收放線機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)相同，通過兩組收放線機(jī)構(gòu)同時(shí)正向和反向的旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)切割線實(shí)現(xiàn)對(duì)硅錠的切割。

在一些實(shí)施方式中，第一收放線機(jī)構(gòu)包括第一電機(jī)、收放線輥、線軌、絲桿、絲桿螺母座、第二電機(jī)、第一安裝座和滑塊，第一電機(jī)連接收放線輥，第一電機(jī)和收放線輥固定在第一安裝座上，滑塊套設(shè)在線軌上，絲桿螺母座內(nèi)安裝有絲桿，絲桿連接第二電機(jī)，第一安裝座安裝在絲桿螺母座和滑塊上，第二電機(jī)驅(qū)動(dòng)第一安裝座在線軌上做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，通過第二電機(jī)帶動(dòng)收放線輥移動(dòng)，防止切割線層疊，破壞切割線上的金剛石粒。

在一些實(shí)施方式中，切割裝置包括升降部件、切割架和導(dǎo)線輪，升降部件驅(qū)動(dòng)切割架在旋轉(zhuǎn)工作平臺(tái)上方上下移動(dòng)，切割架上安裝有若干導(dǎo)線輪，導(dǎo)線輪與第一收放線機(jī)構(gòu)和第二收放線機(jī)構(gòu)通過切割線連接，通過升降部件帶動(dòng)切割線上下，實(shí)現(xiàn)對(duì)硅錠的切割。

在一些實(shí)施方式中，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第三電機(jī)、第二安裝座、第一傳動(dòng)輪、第二傳動(dòng)輪和傳動(dòng)鏈，第三電機(jī)固定在第二安裝座上，第三電機(jī)輸出軸上連接有第一傳動(dòng)輪，第二傳動(dòng)輪套設(shè)在轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，傳動(dòng)鏈連接第一傳動(dòng)輪和第二傳動(dòng)輪，通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)本體180°的旋轉(zhuǎn)。

在一些實(shí)施方式中，夾具設(shè)有二組，便與實(shí)現(xiàn)同時(shí)裝夾2組硅錠，有利于提高生產(chǎn)效率。

在一些實(shí)施方式中，機(jī)械臂包括機(jī)械手、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和圖像對(duì)比機(jī)構(gòu)，圖像對(duì)比機(jī)構(gòu)能夠驅(qū)動(dòng)機(jī)械手和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)從原料和廢料輸送線上抓取半成品放置在旋轉(zhuǎn)工作平臺(tái)上并將成品抓取到成品輸送線，機(jī)械手能夠?qū)U料抓取到原料和廢料輸送線上。

附圖說明

圖1是本發(fā)明智能硅錠切斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明智能硅錠切斷系統(tǒng)的硅錠切斷機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明智能硅錠切斷系統(tǒng)的硅錠切斷機(jī)的結(jié)構(gòu)透視圖；

圖4是本發(fā)明智能硅錠切斷系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)工作平臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是圖4中a-a方向的剖視圖；

圖6是本發(fā)明智能硅錠切斷系統(tǒng)的機(jī)械臂的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

如圖1所示，本發(fā)明所述一種智能硅錠切斷系統(tǒng)包括硅錠切斷機(jī)1、智能機(jī)械臂2、原料和廢料輸送線3和成品輸送線4，硅錠切斷機(jī)1設(shè)有若干，硅錠切斷機(jī)1規(guī)則或者不規(guī)則分布，硅錠切斷機(jī)1中央設(shè)有智能機(jī)械臂2、原料和廢料輸送線3和成品輸送線4。

如圖2所示，硅錠切斷機(jī)1包括機(jī)架11以及安裝在機(jī)架11上的收放線裝置12、切割裝置13和旋轉(zhuǎn)工作平臺(tái)14，收放線裝置12通過切割線15與切割裝置13相連接，切割裝置13設(shè)置于旋轉(zhuǎn)工作平臺(tái)14正上方。切割線15由于是用于切割硅錠應(yīng)采用金剛石線利用金剛石線與被切割物件間形成相對(duì)的磨削運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)切割的目的。

如圖3所示，收放線裝置12包括第一收放線機(jī)構(gòu)121和第二收放線機(jī)構(gòu)122，第一收放線機(jī)構(gòu)121和第二收放線機(jī)構(gòu)122之間通過切割線15連接切割裝置13，第一收放線機(jī)構(gòu)121和第二收放線機(jī)構(gòu)122結(jié)構(gòu)相同，通過兩組收放線機(jī)構(gòu)同時(shí)正向和反向的旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)切割線實(shí)現(xiàn)對(duì)硅錠的切割。

第一收放線機(jī)構(gòu)121包括第一電機(jī)1211、收放線輥1212、線軌1213、絲桿1214、絲桿螺母座1215、第二電機(jī)1216、第一安裝座1217和滑塊1218，第一電機(jī)1211連接收放線輥1212，第一電機(jī)1211和收放線輥1212固定在第一安裝座1217上，滑塊1218套設(shè)在線軌1213上，絲桿螺母座1215內(nèi)安裝有絲桿1214，絲桿1214連接第二電機(jī)1216，第一安裝座1217安裝在絲桿螺母座1215和滑塊1218上，第二電機(jī)1216驅(qū)動(dòng)第一安裝座1217在線軌1213上做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，通過第二電機(jī)1216帶動(dòng)收放線輥移動(dòng)，防止切割線15層疊，金剛石線室將金剛石粘接在金屬線上，層疊會(huì)使切割線上5的金剛石粒掉落影響切削效果。

切割裝置13包括升降部件131、切割架132和導(dǎo)線輪133，升降部件131通過電機(jī)帶動(dòng)絲桿，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)滑塊在線軌上移動(dòng)實(shí)現(xiàn)上下的往復(fù)移動(dòng)。升降部件131驅(qū)動(dòng)切割架132在旋轉(zhuǎn)工作平臺(tái)14上方上下移動(dòng)，切割架132上安裝有若干導(dǎo)線輪133，導(dǎo)線輪133與第一收放線機(jī)構(gòu)121和第二收放線機(jī)構(gòu)122通過切割線15連接，通過升降部件131帶動(dòng)切割線15上下，實(shí)現(xiàn)對(duì)硅錠的切割。

如圖4所示，旋轉(zhuǎn)工作平臺(tái)14包括本體141、抬升驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)142、連接機(jī)構(gòu)143和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)144，本體141上端面設(shè)有夾具1411，夾具1411設(shè)有二組，便與實(shí)現(xiàn)同時(shí)裝夾42組硅錠，每組夾具設(shè)置有4個(gè)硅錠的夾具用以裝夾8個(gè)硅錠，有利于提高生產(chǎn)效率。本體141的下端面安裝有抬升驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)142，抬升驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)142通過連接機(jī)構(gòu)143和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)144連接，在抬升驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)142落下時(shí)進(jìn)行切割，在切割的同時(shí)另一側(cè)的硅錠可以通過人工或者機(jī)械手的進(jìn)行更換，一側(cè)切斷結(jié)束另一側(cè)的硅錠更換完通過抬升驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)1421抬升并旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)180°，連接這樣生產(chǎn)效率高、節(jié)省時(shí)間。

如圖5所示，抬升驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)142包括第一驅(qū)動(dòng)件1421、第二驅(qū)動(dòng)件1424和轉(zhuǎn)動(dòng)軸1422，第一驅(qū)動(dòng)件1421驅(qū)動(dòng)第二驅(qū)動(dòng)件1424上升或者下降，第二驅(qū)動(dòng)件1424與本體141連接，轉(zhuǎn)動(dòng)軸1422穿過第一驅(qū)動(dòng)件1421且于第二驅(qū)動(dòng)件1424固定連接，轉(zhuǎn)動(dòng)軸1422連接旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)144，通過第一驅(qū)動(dòng)件1421便于實(shí)現(xiàn)本體的上升。第一驅(qū)動(dòng)件1421可以采用氣動(dòng)或者液壓的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，可依據(jù)智能硅錠切斷系統(tǒng)采用的是氣動(dòng)系統(tǒng)或者液壓系統(tǒng)而確定，另外第一驅(qū)動(dòng)件1421驅(qū)動(dòng)第二驅(qū)動(dòng)件1424抬升以后轉(zhuǎn)動(dòng)軸1422才可以帶動(dòng)第二驅(qū)動(dòng)件1424旋轉(zhuǎn)；第一驅(qū)動(dòng)件1421驅(qū)動(dòng)第二驅(qū)動(dòng)件1424下降以后，第一驅(qū)動(dòng)件1421和第二驅(qū)動(dòng)件1424卡合保證第二驅(qū)動(dòng)件1424靜止固定。

轉(zhuǎn)動(dòng)軸1422兩端套設(shè)有連接機(jī)構(gòu)143，連接機(jī)構(gòu)143包括第一軸承1423和第二軸承1431，第一軸承1423固定在第一驅(qū)動(dòng)件1421上，通過兩組軸承固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸1422便于使轉(zhuǎn)動(dòng)軸1422更加穩(wěn)定，同時(shí)驅(qū)動(dòng)本體旋轉(zhuǎn)更加省力。

旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)144包括第三電機(jī)1441、第二安裝座1442、第一傳動(dòng)輪1443、第二傳動(dòng)輪1444和傳動(dòng)鏈1445，第三電機(jī)1441固定在第二安裝座1442上，第三電機(jī)1441輸出軸上連接有第一傳動(dòng)輪1443，第二傳動(dòng)輪1444套設(shè)在轉(zhuǎn)動(dòng)軸1422上，傳動(dòng)鏈1445連接第一傳動(dòng)輪1443和第二傳動(dòng)輪1444，通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)144實(shí)現(xiàn)本體1的180°的旋轉(zhuǎn)?？梢酝ㄟ^在轉(zhuǎn)動(dòng)軸1422上設(shè)置接近開關(guān)實(shí)現(xiàn)本體141的180°的旋轉(zhuǎn)，也可以通過將第三電機(jī)1441設(shè)置成伺服電機(jī)通過主軸的準(zhǔn)停實(shí)現(xiàn)本體141的180°的旋轉(zhuǎn)。

如圖6所示，機(jī)械臂2包括機(jī)械手21、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)22和圖像對(duì)比機(jī)構(gòu)23，圖像對(duì)比機(jī)構(gòu)23能夠驅(qū)動(dòng)機(jī)械手21和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)22從原料和廢料輸送線3上抓取半成品放置在旋轉(zhuǎn)工作平臺(tái)14上并將成品抓取到成品輸送線4，機(jī)械手21能夠?qū)U料抓取到原料和廢料輸送線3上。圖像對(duì)比機(jī)構(gòu)23能夠識(shí)別在硅錠上人工畫的線，控制機(jī)械手21將半成品的硅錠放置在旋轉(zhuǎn)工作平臺(tái)14上并對(duì)準(zhǔn)切割線15。同時(shí)對(duì)于切割加工完成的硅錠，機(jī)械手21將成品抓取到成品輸送線4將廢料原料和廢料輸送線3上，實(shí)現(xiàn)全套工序的自動(dòng)化。

在具體實(shí)施時(shí)，首先由由操作人員將畫好線的硅錠依次擺在原料和廢料輸送線3上，圖像對(duì)比機(jī)構(gòu)23能夠識(shí)別在硅錠上人工畫的線，控制機(jī)械手21將半成品的硅錠放置在旋轉(zhuǎn)工作平臺(tái)14上并對(duì)準(zhǔn)切割線15，第一收放線機(jī)構(gòu)121和第二收放線機(jī)構(gòu)122帶動(dòng)切割線15轉(zhuǎn)動(dòng)，升降部件131驅(qū)動(dòng)切割架132下降帶動(dòng)切割線15下移切割硅錠，等切割完成以后，升降部件131驅(qū)動(dòng)切割架132上升帶動(dòng)切割線15上移，第一驅(qū)動(dòng)件1421驅(qū)動(dòng)本體141上升，第三電機(jī)1441驅(qū)動(dòng)第一傳動(dòng)輪1443轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)第二傳動(dòng)輪1444和轉(zhuǎn)動(dòng)軸1422轉(zhuǎn)動(dòng)，最終實(shí)現(xiàn)本體141旋轉(zhuǎn)180°；最終本體141旋轉(zhuǎn)180°后第一驅(qū)動(dòng)件1421驅(qū)動(dòng)本體141下降，再由切割線15對(duì)硅錠進(jìn)行切割，如此往復(fù)。充分利用智能硅錠切斷系統(tǒng)在對(duì)硅錠切割的時(shí)間對(duì)硅錠進(jìn)行調(diào)整或者更換，最終達(dá)到工作效率高、成品率高、省時(shí)省力的有益效果。

以上所述的僅是本發(fā)明的一些實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明的創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出其它變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。