CN117508803B - 一种硅片包装机 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种硅片包装机,至少具有:规整机构,用于规整硅片;塑膜机构,对规整后的硅片进行薄膜包装,其至少设有套膜部,所述套膜部设有型膜组件;其中,双层薄膜被送至型膜组件的侧面,并被型膜组件沿其折线处使其反向分开,并沿其背向对折,形成扁状C型结构的单层膜仓,沿硅片宽度方向将硅片中的部分包裹于其内。本申请一种硅片包装机,全自动进行规整、抽检、放纸和塑膜,全程质检无需人员操作,全过程自动控制,而且还可用于规整不同形状尺寸的硅片;同时可对硅片进行半包装,方便后续拆模,结构简单且易于控制,包装效果好且质量稳定,包装效率高。

Description

一种硅片包装机
技术领域
本申请属于硅片包装技术领域,尤其是涉及一种硅片包装机。
背景技术
在硅片制造过程中,硅片包装是整个硅片制作流程的关键环节,发挥着重大作用。以往的生产过程中,都是人工进行包装或者是半自动包装,这种包装方式不仅包装效率低,劳动强度大,而且包装质量不稳定,且容易出现碎片或误判质量的技术问题,导致在包装操作过程中存在对硅片二次损伤及脏污的隐患。
还有,现有包装方式对电池片的包装膜不易拆分,导致后续拆膜时,极易损坏硅片,而且费时费力。
发明内容
本申请提供一种硅片包装机,解决了现有技术中无法自动对硅片进行包装、且包装不易拆膜的技术问题。
为解决至少一个上述技术问题,本申请采用的技术方案是:
一种硅片包装机,至少具有:
规整机构,用于规整硅片;
塑膜机构,对规整后的硅片进行薄膜包装,其至少设有套膜部,所述套膜部设有型膜组件;
其中,双层薄膜被送至型膜组件的侧面,并被型膜组件沿其折线处使其反向分开,并沿其背向对折,形成扁状 C 型结构的单层膜仓,沿硅片宽度方向将硅片中的部分包裹于其内。
进一步的,所述规整机构包括:
底座,
基板,置于底座上,用于承载硅片;
对位推板,通过连接组件带动可同步相向/相背移动;
在所述基板上设有若干传感器,不同位置的所述传感器能够在更换硅片时开启信号,以通知相应对位推板在基板两侧进行第一方向和/或第二方向移动,以完成对硅片的规整。
进一步的,所有所述传感器的位置均不相同;
在所述基板上还配设有与其结构相适配的垫板,在所述垫板上构造有与所述传感器位置相对应的通孔。
进一步的,所述连接组件枢接于底座,并通过气缸驱动带动对位推板相向/相背移动;
与两组对位推板连接的连接组件分置于底座的上下两侧,且同轴连接在底座上,并交叉配置;
沿第一方向设置的连接组件被置于底座靠近基板一侧;
沿第二方向设置的连接组件被置于底座远离基板的一侧;
在底座上还设有用于调整第一方向对位推板和第二方向对位推板的限位杆。
进一步的,所述对位推板均被构造为U型结构,在其内侧面配设有弹性垫;
在其中一组对位推板上还设有用于吸附硅片内部空腔的长条孔,其通过管道与设置在底座上的真空发生器连通。
进一步的,在规整机构的一侧,还设有具有规整功能的抽检机构,所述抽检机构包括:
所述规整机构,
用于支撑规整机构并可带动其沿底座长度方向往复移动的抽检台,
以及用于控制规整机构位置的阻挡气缸;
其中,所述阻挡气缸被置于规整机构的下方。
进一步的,所述抽检台具有架体、及置于架体和底座之间的抽屉,所述抽屉配置有抽拉式的轨道;
在底座远离抽检取料口的端部设有近位开关;
所述阻挡气缸构置于架体上,控制配设在其输出端的销杆与置于底座上的销孔配合,以固定规整机构在抽检台上的位置。
进一步的,在塑膜机构之前还设有用于在硅片顶部放纸的放纸机构,其包括横跨塑膜上料台的移栽部、以及置于塑膜上料台两侧且相互配合的吸纸部和存纸部,吸纸部通过移栽部中的横移块和纵移块带动,可在存纸部和塑膜上料台之间进行往复移动。
进一步的,所述吸纸部包括吸盘及贴敷于其底部的胶垫,在吸盘上构造有若干与气管连接的通气孔,通过控制气管中气流的流速来控制吸盘对纸张的吸附压力,以使纸张上下表面出现压力差而被悬浮吸起且与胶垫接触;
所述吸盘被构造为工字型结构,至少在其重心处构造有通气孔,还包括在其四个转角处设置通气孔。
进一步的,所述存纸部包括围设于纸张周围的立架、以及置于立架内侧并用于放纸的托盘,在任一相邻立架的侧壁面设有用于监控纸张限位高度和倾斜位置的感应器,所述感应器可沿纸张周缘或立架高度方向错位配置;
用于监控纸张倾斜的感应器,沿立架高度方向上,其被配置在用于监控纸张限位高度的感应器之间;并沿纸张周缘上,均位于纸张宽度的非中轴线位置处构置;
用于监控纸张同一方向倾斜的感应器,其沿立架高度方向异位配置,且均构置在同一个立架一侧设置。
进一步的,所述型膜组件包括拉膜架、上下对位而置的型膜板、与下型膜板配合的导向板、以及与上型膜板配合的导膜杆;
其中,型膜板、导向板和导膜杆均与拉膜架连接并置于拉膜架的同一侧;
膜仓的单边经导膜杆与上型膜板之间的间隙穿过、其另一单边跨过导向板沿下型膜板穿过,并将传输带一上的硅片包裹于其内。
进一步的,上下型膜板均为直角梯形结构,其倾斜边均朝膜仓开口边一侧设置;所述导膜杆交叉地设置在上型膜板的下方;且所述导向板置于下型膜板直角边的上方;
所述拉膜架包括上拉膜架和下拉膜架,上型膜板和导膜杆与上拉膜架连接;下型膜板和导向板与下拉膜架连接;
上拉膜架与下拉膜架之间通过导柱连接;在下拉膜架上设有可调螺杆,与上拉膜架上的固定块配合,旋转螺杆高度,以调节上拉膜架与下拉膜架之间的高度;
所述下拉膜架还具有可调其宽度的可调底盘以及用于调节其高度的竖向可调杆。
进一步的,在套膜部之后还设有切膜部,包括:
切膜架、切刀和钼板、用于连接切刀和钼板的对位链条、以及用于驱动切刀和钼板上下相向/相背移动的切膜气缸;
其中,所述链条被构造为沿切膜架高度方向设置的环式链;
所述切膜气缸被配置在切膜架下方并与钼板连接。
进一步的,在切膜架上还设有监控组件,其包括沿切膜架高度方向设置的若干组顶部监控器、以及沿切膜架宽度方向设置的侧部监控器;
在切刀架的板面上的锁止件,其包括设置在切膜架侧边的安装板、以及设置在安装板上的锁止气缸,锁止气缸控制置于其输出端的锁止销与切刀架板面上的锁止孔配合,以固定切刀位置不下落;
在切膜部之后还设有热塑部,其包括炉体、置于炉体内的热塑带和用于驱动热塑带移动的热塑电机,其中,热塑带为平整的网格带,且其宽度大于硅片传输带的宽度并平铺于炉体内;热塑电机配置于炉体的外壁侧面。
采用本申请设计的一种硅片包装机,全自动进行规整、抽检、放纸和塑膜,全程质检无需人员操作,全过程自动控制,而且还可用于规整不同形状尺寸的硅片;同时可对硅片进行半包装,方便后续拆模,结构简单且易于控制,包装效果好且质量稳定,包装效率高。
附图说明
图1是本申请一实施例的硅片包装机的俯视图;
图2是本申请一实施例的规整机构的立体图;
图3是本申请一实施例的规整机构的俯视图;
图4是本申请一实施例的基板上传感器位置分布的示意图;
图5是本申请一实施例的第一方向和第二方向上连接组件的示意图;
图6是本申请一实施例的用于控制第二方向推板的连接组件的示意图;
图7是本申请一实施例的抽检机构的立体图;
图8是本申请一实施例的抽检机构的正视图;
图9是本申请一实施例的放纸机构的立体图;
图10是本申请一实施例的吸纸部的立体图;
图11是本申请一实施例的吸盘的仰视图;
图12是本申请一实施例的储纸仓的立体图;
图13是本申请一实施例的储纸仓的正视图;
图14是本申请一实施例的套膜部的立体图;
图15是本申请一实施例的型膜组件的立体图;
图16是本申请一实施例的从双层薄膜到单层膜仓变化的示意图;
图17是本申请一实施例的硅片被膜仓包装后的示意图;
图18是本申请一实施例的切膜部的立体图;
图19是本申请一实施例的硅片位置异常时监控组件设置的俯视图;
图20是本申请一实施例的热塑部的立体图;
图21是本申请一实施例的热塑部的侧面剖面图。
图中:
100、包装机;1、规整机构;2、抽检机构;3、放纸机构;4、塑膜机构;5、打签机构;6、机械手;7、传输带一;8、传输带二;10、底座;20、基板;21、凹槽;22、传感器;23、垫板;30、对位推板一;31、气缸一;32、枢接件一;33、连杆一;34、滑块一;35、限位杆一;40、对位推板二;41、气缸二;42、枢接件二;43、连杆二;44、竖向杆;45、滑块二;46、导轨;47、导向槽;48、调速阀;49、长条孔;410、真空发生器;411、限位杆二;50、抽检台;51、架体;52、阻挡气缸 ;53、近位开关;60、塑膜上料台;70、套膜部;71、拉膜架;72、型膜板;73、膜仓;74、导膜杆一;75、导膜杆二;76、导向板;77、定位杆;78、螺杆;79、硅片;80、切膜部;81、切膜架;82、切刀;83、链条;84、切膜气缸;85、监控组件;851、顶部监控器;852、侧部监控器;86、锁止件;90、热塑部;91、炉体;92、热塑带;93、热塑电机;110、移栽部;1101、架梁;1102、横移块;1103、纵移块;1104、监控架;1105、照相机;1106、滑动气缸;120、吸纸部;1201、吸盘;1202、胶垫;1203、连接架;1204、气管;1205、通气孔;1206、沟道;130、存纸部;1301、托盘;1302、立架;1303、感应器一;1304、感应器二;1305、感应器三;1306、感应器四;1307、感应器五;1308、感应器六。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本申请进行详细说明。
本实施例提出一种硅片包装机,如图1所示,沿硅片的传输方向上依次设有规整机构1、抽检机构2、放纸机构3、塑膜机构4及打签机构5,规整机构1与抽检机构2之间通过上料机械手6操控取放一沓硅片,放纸机构3分设在包装传输带一7的两侧,规整后的硅片设置在传输带一7端部的塑膜上料台50上,塑膜机构4沿传输带一7的长度设置并贯穿传输带一7设置,塑膜后的硅片沿垂直于传输带一7的传输带二8传输到置于包装机100侧面的打签机构5处进行张贴标签,之后经出料机械手取走出货。
如图2-图3所示,上料机械手6将硅片放纸到规整机构1处的基板20上,进行规整。规整机构1具有底座10、用于承载硅片的基板20和用于规整硅片的对位推板,其中,基板20和对位推板均设置在底座10上。对位推板包括沿第一方向移动的对位推板一30、和沿第二方向移动的对位推板二40,其分别配设在基板20两侧,可同步相向/相背移动。在基板20上设有若干传感器22,不同位置的传感器22能够在更换硅片时开启信号,以通知相应对位推板在基板20的两侧进行第一方向和/或第二方向移动。在本实施例中,第一方向是沿底座10的长度方向设置;第二方向是沿底座10的宽度方向设置;第三方向是沿硅片叠放高度的方向设置,也就是垂直于基板20平面的方向。
进一步的,基板20为平整平面,在其周缘构设有两组对位设置的凹槽21,对位凹槽21均为阶梯式槽型,阶梯式槽型结构可便于对位推板移动,同时也便于机械手装卸硅片到基板20上。
在本实施例中,其中一组对位凹槽21的长度和深度均小于另一组对位凹槽21的长度和深度,也就是对位推板一30所对应的凹槽21的长度和深度小于对位推板二40所对应的凹槽21的长度和深度;也就是,沿底座10宽度方向设置的凹槽21的长度和深度要大于沿底座10长度方向设置的凹槽21的长度和深度。基于上述结构,从而使得基板20整体呈“X”型结构,使得在基板20的中间位置以及在其四个端部都设有平台,在保证硅片放置稳定性的同时,可最大限度地缩小基板20上的面积,用于避让机械手。
如图3所示,对位推板二40所对应的凹槽21的深度即其沿第二方向的深度小于基板20沿第二方向最大长度的1/2,也大于其沿第二方向最小宽度。对位推板二40所对应的凹槽21的长度即其沿第一方向的长度小于基板20沿第二方向最大长度且大于基板20沿第二方向最大长度的1/2。
对位推板一30所对应的凹槽21的深度即其沿第一方向的长度小于基板20沿第一方向最大长度的1/3;对位推板一30所对应的凹槽21的深度即其沿第二方向的长度小于基板20沿第二方向最大长度且大于基板20沿第二方向最大长度的1/3。
如图4所示,在基板20上至少设有两个传感器22,所有传感器22的位置均不相同,当然,亦可以设置更多用于安装传感器22的位置。可基于传感器22的数量来编排其组合模式,再将不同硅片尺寸的硅片与不同组合模式的传感器22来匹配,从而可形成不同数量的传感器22对应不同尺寸规格的硅片。当需要更换硅片时,从控制规整机构的系统(附图省略)中挑选相应程序以控制某一组合的传感器22的开启,系统收到该组合传感器22的开启信号后,通知相应对位推板开始进行规整硅片,并持续反复地规整该类型尺寸的硅片,直至更换下一种类型尺寸的硅片停止。
在本实施例中,设有四个传感器22,若对其进行编号,其中,1号和2号传感器22设置在基板20的中间位置处,3号和4号传感器22设置在基板20中沿第一方向单侧的两个角端处。可灵活设置不同序号的传感器22形成组合,以对应不同尺寸类型的硅片,并通过提前预设好硅片的尺寸,以提前预设调整对位推板的夹持位置,从而能精准地通过对位推板来精准地夹持规整硅片,实现在同一基板20上实新对不同尺寸规格的正方形或长方形硅片进行规整的技术目的。
不同传感器22组合对应的硅片的类型尺寸如表1中所示。从表1中可以看出,1号、2号和4号传感器22形成一组,对应的硅片尺寸为正方形规格的210mm×210mm;1号、2号、3号和4号传感器22形成一组,对应的硅片尺寸为正方形规格的182mm×182mm;1号、2号和3号传感器22形成一组,对应的硅片尺寸为长方形规格的210mm×182mm;1号和2号传感器22形成一组,对应的硅片尺寸为长方形规格的210mm×105mm;1号传感器22独立形成一组,对应的硅片尺寸为长方形规格的210mm×91mm;2号传感器22独立形成一组,对应的硅片尺寸为长方形规格的182mm×91mm。当然,还有更多种不同数量的传感器22形成的组合对应不同的硅片尺寸,这种通过传感器22的数量形成的组合来对应不同的硅片尺寸,不仅不会出现程序差错,而且还能保证所有工装工作的精准度,提前将对应的程序预置到系统控制程序中,当需要规整硅片时,提前在系统中切换并调出该硅片尺寸所对应的相应程序,则程序里所预置的该硅片尺寸规格所对应的传感器组,在放置硅片到基板20上的垫板23上时,自动触发相应组合的传感器22同步启动信号并显示指示灯on,若其他序号的传感器22启动,则系统会默认报错信号。
表1 不同传感器组合对应的不同尺寸规格的硅片
在基板20上还配设有与其结构相适配的垫板23,在垫板23上构造有与传感器22位置相对应的通孔。垫板23上的通孔的大小要略大于传感器22所用尺寸,不仅便于观察而且还便于安装。相应地,为了更好地对各种不同规格的硅片进行规整,垫板23上通孔的位置,可在基板20上可能预设安装传感器22所在的位置处进行避让开孔。如本实施例中所示的图,看到垫板23上的通孔的数量大于传感器22的数量。垫板23为树脂类材料制成的隔板,以使硅片与金属制成的基板20隔开,避免对硅片造成金属颗粒污染。
如图5所示,由于底座10为长方形尺寸的底板,则使得用于控制对位推板移动的驱动组合的安装空间很有限,这就需要设计一款灵活且精准度很高的连接组件将气缸一31和对位推板一30连接到一起、将气缸二41和对位推板二40连接到一起,且两组连接组件互不干涉且能同轴向地与底座10枢接。同时,与两组对位推板连接的连接组件分置于底座10的上下两侧,也就是和对位推板一30连接的连接组件、和对位推板二40连接的连接组件分置于底座10的上下两侧。
进一步的,两组对位推板分别通过独立设置在底座10上并与底座10同轴枢接的连接组件进行连接,通过气缸驱动带动相向/相背移动。两个气缸均设置在底座10靠近基板20的一侧,分别为气缸一31和气缸二41,分别用于控制对位推板一30和对位推板二40。气缸一31同与枢接件一32连接的连接组件滑动连接、气缸二41同与枢接件二42连接的连接组件滑动连接,其中,气缸一31为滑台式气缸,气缸二41是圆筒式气缸。
沿第一方向设置的连接组件被置于底座10靠近基板20的一侧,也就是沿底座10的长度方向设置的对位推板一30,与其连接的连接组件也是沿底座10的长度方向设置,且与对位推板一30连接的连接组件设置在底座10的上方。该连接组件包括枢接件一32和与枢接件一32两端铰接的两个连杆一33,两个连杆一33远离枢接件一32的另一端分别与用于安装对位推板一30的固定板一或滑块一34铰接,气缸一31设置在固定板一的正下方并固定在底座10的上端面;滑块一34设置在远离气缸一31所在的一侧,并固定在设置在底座10上端面的基块上。也就是,其中一个单侧推板通过气缸一31带动固定板一沿第一方向移动;气缸一31再通过固定板一带动与其铰接的连杆一33转动,再通过枢接件一32带动另一个连杆一33旋转以带动滑块一34滑动,从而带动另一个单侧推板移动,从而实现对位推板一30的同步移动。
气缸一31通过固定板一和滑块一34同步带动对位推板一30沿第一方向带动两个连杆一33通过枢接件一32沿枢接件一32与底座10枢接的轴向同步相向旋转,以带动对位推板一30同步朝硅片一侧移动,收缩第一方向上的水平距离,以规整硅片。亦或,气缸一31通过固定板一带动对位推板一30沿第一方向带动两个连杆一33通过枢接件一32沿枢接件一32与底座10枢接的轴向同步反向旋转,以带动对位推板一30均朝远离硅片一侧移动,扩大第一方向上的水平距离,以松开硅片。
在固定板一和滑块一34上设有沿第一长度方向设置的长条形安装孔,用于调整对位推板一30的安装位置,以调整其相向/相背移动的长度,从而适应不同硅片尺寸的移动尺寸。
同时在靠近气缸一31的一侧还设有用于调整对位推板一30位置的限位杆一35,限位杆一35沿第一方向设置且朝靠近对位推板一30一侧移动设置并设置在气缸一31的单侧外面,其固定在与气缸一31一体连接的固定板一的尾部。在规整机构使用之前,需要对对位推板一30的位置进行定位调整,气缸一31移动带动限位杆一35一同伸缩移动,进而通过限位杆一35抵顶与其同侧面的推板的位置,以调整推板的准确位置。气缸一31通过靠近限位杆一35设置的调速阀48中的气流大小,以对气缸一31的伸缩快慢进行控制。
相应地,沿第二方向设置的连接组件被置于底座10远离基板20的一侧,也就是,用于连接对位推板二40的连接组件设置在底座10的下方,其中用于驱动对位推板二40的气缸二41设置在底座10的上方。气缸二41沿第二方向设置在远离气缸一31一侧的底座10上,其靠近滑块一34设置,并位于滑块一34与基板20之间,且位于对位推板一30的下方,避免干涉对位推板一30工作移动。
如图6所示,与连接对位推板二40的连接组件,包括枢接件二42和与枢接件二42两端铰接的连杆二43,连杆二43远离枢接件二42的一端通过贯穿构置在底座10上的导向槽47上的竖向杆44与用于固定对位推板二40的滑块二45连接。其中,对位设置的导向槽47在底座10的宽度方向上设置,竖向杆44穿过导向槽47并可沿其长度方向进行移动。竖向杆44与滑块二45固定连接,其与连杆二43铰接。对位推板二40固定在滑块二45的前端,滑块二45沿设置在底座10上的导轨46滑动,导轨46沿底座10的宽度方向设置,且两侧的导轨46错位地相对配置。
气缸二41的输出端通过连接折块固定在与滑块二45一体连接的固定块上,且竖向杆44也通过折板固定在固定块上。气缸二41伸缩直接带动与其一起连接的滑块二45沿导轨46滑动,同时带动与其同侧的竖向杆44带动连杆二43转动,进而通过枢接件二42带动另一个连杆二43以枢接件二42与底座10枢接的轴向为轴心进行转动,以使另一个连杆二43通过另一个竖向杆44带动另一个滑块二45沿其所在的导轨46滑动,以带动两侧对位推板二40同步进行相背移动或相向移动。
优选地,枢接件一32与枢接件二42同轴连接在底座10上,且交叉设置。也就是,枢接件一32沿第二方向设置,并带动两侧的连杆一33且以其与底座10的连接轴为圆心、并以第二方向为中心线做往复转动;枢接件二42沿第一方向设置,并带动两侧的连杆二43且以其与底座10的连接轴为圆心、并以第一方向为中心线做往复转动,且两侧的连杆二43分别沿导向槽47的长度方向做导向移动。
在底座10上还设有用于调整对位推板二40的限位杆二411,限位杆二411设置靠近限位杆一35所在一侧的位置,其沿第二方向设置垂直于限位杆一35设置。在与其同侧设置的滑块二45一侧的固定块上设置立式的调整块,通过滑块二45带动对位推板二40朝靠近基板20一侧移动,从而可带动调整块一同移动,使其与限位杆二411抵顶配合,以调整对位推板二40的位置。也就是,在规整机构使用之前,需要对对位推板二40的位置进行定位调整,气缸二41移动通过连接组件,带动与限位杆二411同侧设置的推板和调整块一同朝靠近基板20一侧移动,进而通过限位杆二411抵顶与对位设置的调整块,从而间接调整对位推板二40的位置,以保证对位推板二40与被测硅片的宽度尺寸精准对正。
所有对位推板均被构造为U型结构,且在其内侧面配设有弹性垫,目的是不使金属制成的推板直接与硅片的侧立面直接接触,以防止金属颗粒污染。
进一步的,为了提高硅片规整时沿硅片叠片的高度方向上相邻硅片之间的贴合度,在对位推板二40上还设有沿其高度方向设置的若干长条孔49,其通过管道与设置在底座10上的真空发生器410连通,真空发生器410通过设置在对位推板二40上远离基板20一侧的调速阀48来控制真空气流的大小,用于抽取硅片之间内部的空气,以使硅片之间贴合更紧密。相应地,U型构置的对位推板二40的宽度较对位推板一30的宽度大,且对位推板二40上四个立板都设有长条孔49,且所有长条孔49均对称设置,目的是保证抽取真空的稳定性和一致性。
规整机构1设置在整个包装机100的入口端,抽检机构2设置在包装机100的侧边并沿传输方向位于规整机构1的侧后面。用于夹持硅片的机械手6位于抽检机构2的对位面,且被规整机构1、抽检机构2和塑膜机构4中的塑膜上料台60所围设,以使机械手6可将被规整后的硅片从规整机构1中取回后再放入抽检机构2或塑膜上料台60上。
如图7-图8所示,抽检机构2设置在规整机构的一侧,具有规整和抽检功能,其包括用于支撑规整机构1并可带动规整机构1沿底座长度方向往复移动的抽检台50、以及用于控制规整机构1位置的阻挡气缸52。其中,抽检台50可带动规整机构1沿第一方向往复移动,用于将待抽检的硅片放入规整机构1中先进行首次规整,之后再控制抽检台50从包装机壳体内中拉出。待抽检完毕后,将抽检合格的硅片再次放入抽检台50中进行二次规整后再返回至生产线上继续流转。本实施例中的抽检机构2,不仅可在抽取硅片之前对硅片进行规整整理,保证其叠片规范放置;亦可在抽检完成之后,对放置到垫板23上的硅片进行二次规整,避免由于散装而造成的磕碰问题;不仅可提高抽检效率,而且还可提高良品率,降低碎料。
阻挡气缸52被置于规整机构1中底座10的下方,用于控制规整机构1的位置,以便等待机械手6将待抽检的一沓硅片放置到位置不动的规整机构1中。其中,在抽检机构2中,对硅片用的规整机构1与如图2-图3中的规整机构1相同,其工作原理在此不再详述。
具体地,抽检台50包括具有固定结构的架体51、置于架体51和底座10之间的抽屉,抽屉沿底座10的长度方向上配置有抽拉式的轨道,抽屉的端部设有立式结构的抽拉板,用于连接底座10长度方向。在抽拉板的外端面还设有内嵌式的拉手,以便于人工操控或维保时操作。轨道对位设在架体51上,该架体51固定底座10,为固定式结构。在本实施例中,该抽检台50可以为自动设置的结构、也可以为人工抽拉式的结构,均在本案保护范围之内。若为自动设置的抽屉,则仅需要在底座10的下端面设有用于驱动底座10沿轨道往复移动的气缸即可(附图省略)。
在抽屉的下方还设有用于规整电线和气管的拖链,拖链的一端固定在底座10的下方,另一端固定在架体51的下端面上,其设置在底座10远离抽检台50的一侧端,也就是位于底座10的尾部,主要用于规整放置各种电线及气管。抽检台50的初始位置是设在包装机的机壳内,且规整机构1中的两组对位推板均为张开状态,等待机械手6将硅片放置到垫板23内。
在底座10远离抽检取料口的端部还设有近位开关53,也就是设在底座10的尾部,与近位开关53同侧面设置,主要用于监控抽检台50在回撤到其原始位置时的识别。当推回抽检台50时,抽检台50会沿着其被拉开的路线返回到其初始位置,在底座10靠近其初始位置时就会发出信号,当远离其初始位置时,则无法检测到信号,就不会报警。
进一步的,阻挡气缸52设于架体51上,其输出端竖直朝上设置,且在其顶部输出端设有销杆,阻挡气缸52控制销杆伸缩、使销杆与置于底座10上的销孔配合,以固定规整机构1在抽检台50上的位置。其中,阻挡气缸52固定在抽检装置整体处于其初始时的位置始终不动,在初始位置时,为了避免放置硅片时底座10在架体51上出现滑动而影响机械手6放置硅片的准确性,则设置阻挡气缸52驱动销杆伸出并嵌置到销孔中,以阻挡底座10晃动或滑动。待硅片放置稳定后,需要将待测硅片抽拉移走时,则阻挡气缸52带动销杆下落收缩,使其与销孔分开,再控制抽检台50朝外拉,以便于取出待抽检硅片。抽检台50再次返回到其初始位置时,则阻挡气缸52再次控制销杆伸出并嵌入到销孔中,对底座10进行固定,从而可提高放置硅片的精准度和稳定性。
当需要抽检时,抽检台50在其初始位置,阻挡气缸52抵顶底座10并将销杆嵌置到销口中,同时对位推板一30和对位推板二40分别外撤张开,以留出最够空间待机械手夹持着硅片放置到垫板23上。待抽硅片被机械手从进口处的上料机构1中取出后再转移放置到抽检台50上的垫板23上后,对位推板一30和对位推板二40开始工作并对硅片进行规整并保持其规整时的状态,即夹持着硅片状态。则外置操作面板上即可会显示已规整完毕,可取走待抽硅片的信号。点击操作面板中取硅片的确认按钮,则阻挡气缸52下落回撤,此时,对位推板一30和对位推板二40仍夹持硅片。再控制抽检台50带动整个规整机构1沿轨道外移并出包装机的壳体外,也就是移至取料位置处暂停,同时对位推板一30和对位推板二40向外扩张,放开硅片,再取出规整好的待抽检的硅片,并在操作面板上点击回撤抽检机构的按钮,则抽检台50带动规整机构1沿轨道返回至其初始状态,此时,两组对位推板仍为张开状态。当抽检台50接近其初始位置时,则设置在底座10尾部的近位开关53检测到其靠近初始位置时的信号,并报警明示,说明抽检台50已到达初始位置。系统通知阻挡气缸52带动销杆上升并嵌入至销孔中,此时对位推板一30和对位推板二40仍为张开状态,等待下一沓硅片放置。至少可保证在抽检该沓硅片时,抽检台50不会处于包装机的壳体外,避免灰尘或杂质落入到垫板23中;同时,还可提高抽检装置的稼动率。
若上一沓硅片抽检合格,则通过控制面板上的按钮告知系统,可启动空置的抽检台50并控制其外移拉出到包装机的壳体外,再将已抽检的硅片放置到垫板23上。再点击控制面板上的确认按钮,则系统通知抽检台50上的规整机构1,使对位推板一30和对位推板二40对硅片进行二次规整,同时控制抽检台50带动规整机构1一同沿轨道回撤。当近位开关53检测到其靠近初始时的信号,并报警明示,抽检台50已到达初始位置;则系统通知阻挡气缸52带动销杆上升并嵌入至销孔中,以固定底座10。在回撤的过程中,对位推板一30和对位推板二40始终是夹持着硅片移动。当到达初始位置时,系统通知对位推板一30和对位推板二40远离硅片并处于张开状态,等待机械手将该沓硅片取走。
机械手6会将规整机构1或从抽检台50中的一沓硅片移运至塑膜上料台60中,此时放纸机构3会开始工作,通过吸盘将置于放置仓中的无尘纸取出,再移放到塑膜上料台60中的硅片顶部。放纸机构3包括两组吸盘和两组放置仓,分设到塑膜上料台60的两侧,可提高放纸效率,节约包装时间。对于放纸机构3,其为本领域中的常规结构,在此省略附图及工作原理。
如图9所示,在塑膜机构4之前还设有用于在硅片顶部放纸的放纸机构3,其包括横跨塑膜上料台的移栽部110、以及置于塑膜上料台60两侧且相互配合的吸纸部120和存纸部130,也就是,在塑膜上料台60的两侧,分别设置两个存纸部130和吸纸部120,每个吸纸部120配设一个存纸部130。每台吸纸部120分别通过设置在移栽部110上的活动气缸和横移块1102进行横向移动,在通过移栽部110中的纵移块1103进行升降移动,可在其单侧的存纸部130和塑膜上料台60之间进行往复移动,且两侧设置的吸纸部120对硅片进行交替地放纸操作,提高包装节拍,节约包装时间,提高包装效率。
具体地,移栽部110横跨传输带一7上设置并置于塑膜上料台60的上方,包括铁制的架梁1101,在架梁1101上设有反向构造的活动气缸分别与两侧的吸纸部120的安装架连接,且在架梁1101上还设有与其配合的横移块1102,在活动气缸的驱动下,使得横移块1102带动吸纸部120的安装架沿垂直于传输带一7的方向上往复移动。
在塑膜上料台60的正上方还构置有用于俯视监控硅片79规整情况的照相机1105及用于支撑照相机1105的监控架1104,监控架1104固定在架梁1101中远离吸纸部120的一侧并位于其中间位置设置,监控架1104在竖直方向上可以为伸缩结构,便于调整照相机1105的高度,以适配照相机1105的辐射面积完全将水平设置在塑膜上料台60上的硅片79覆盖照射到。照相机1105通过连接块固定在置于监控架1104顶部的滑动气缸1106,并被滑动气缸1106驱动沿硅片79的传输方向往复滑动,以避开机械手6取放硅片79。
如图10所示,吸纸部120包括吸盘1201及贴敷于其底部的胶垫1202,在吸盘1201上构造有若干与气管1204连接的通气孔1205,通过控制气管1204中气流的流速来控制吸盘1201对纸张的吸附压力,以使纸张上表面的气压与纸张下表面的大气压强出现压力差,从而使得纸张与其它纸张分开并被悬浮吸起,且被吸起的纸张仅与胶垫1202接触,而不与吸盘1201直接接触,从而可保证单吸单张,单张单离的吸纸方式,而不会出现如现有技术中采用吸管直接进行吸附并多张纸张被一起吸起的技术问题,吸管直接与纸张直接触,会使纸张容易变形,一旦变形更容易在落纸后滑落到硅片的表面,使得纸张和硅片之间容易进入空气,导致纸张与硅片错位或异位,不利于后续包装。
如图11所示,吸盘1201被构造为对称式的工字型结构,使得其与纸张接触的中间面积大于其与纸张周缘接触的面积,且纸张的四侧角与吸盘1201点接触,中间位置与吸盘1201是面接触,从而在吸附分离的过程中,使得纸张中大部分的面积与吸盘1201接触,从而可使纸张能平稳且水平地悬置在吸盘1201下底面,防止纸张变形,从而可保证纸张可与硅片紧贴,不会出现相对位置异位的问题,更不会使纸张与硅片之间进入空气,更不会出现一次多吸几张纸的可能。
至少在吸盘1201的重心位置处构造有通气孔1205,也就是必须保证纸张的中心位置处被从气管1204通入的气流所吸附,从而可保证纸张与吸盘1201最大面积地进行接触,提高纸张分离的精准度和安全性。
当然,还包括在吸盘1201的四个转角处设置的四个通气孔1205,为了适应各种不同尺寸的长方形或正方形的硅片79,在吸盘1201的四个转角处对称地设置有若干通气孔1205,以便于基于硅片79的尺寸,来调整吸盘1201中气管1204的安装位置,以保证气管1204能完全地与纸张的四个角能贴合吸附。
为了防止纸张与吸盘1201直接接触,在吸盘1201的下底面设置胶垫1202,胶垫1202与吸盘1201的结构相适配。在胶垫1202的中间位置区构造有若干互通连接的沟道1206,且沟道1206沿胶垫1202的周缘扩散配置,也就是沿胶垫1202的四侧边上设有若干朝外扩散的沟道1206,朝外扩散的沟道1206与置于胶垫1202中心区域中的沟道1206互通设置。其中,构置在胶垫1202周缘且被构置为扩散结构的沟道1206,均与置于吸盘1201重心处的气管1204互通,也就是在吸盘1201的内部中设有与吸盘1201重心位置处的气管1204互通的暗道,这些暗道经设置在沟道1206中间的若干连接孔,将气流流入到沟道1206内,气流再经沟道1206扩散,并通过设置在若干朝外扩散的沟道1206末端的排气孔将气流排出。也就是使从吸盘1201重心处气管1204流通的气体先通过暗道再进入各个扩散的沟道1206中,而后再沿扩散的沟道1206经位于边缘的排气孔排出,从而使气流布满置于吸盘1201中间位置重心处的胶垫1202上,使得吸盘1201对纸张的上表面具有一定的气压,其与纸张下表面的大气气压一同作用,对纸张上下表面形成压力差,从而可使纸张与其它纸张分离。这一结构亦可扩大吸附纸张的吸力,提高纸张分离的精准度和平稳性。
沟道1206的结构是若干间隔设置的互连互通的通道,且在靠近吸盘1201的四个转角处还设有若干向外扩展的延伸通道,目的是为了使从吸盘1201重心处的气管1204的流进的气流可沿各个通道扩散,以最大限度地覆盖到胶垫1202与纸张接触的面积,从而可提高胶垫1202与纸张贴敷的吸力,更好更快更平稳地使纸张水平放置,并快速地与其它纸张分开。
优选地,为了提高吸盘1201吸附的灵活性,在吸盘1201远离胶垫1202的一侧构置有与纵移块1103连接的连接架1203。连接架1203通过四条支撑腿与吸盘1201的顶部连接,从而可提高连接架1203与吸盘1201配合的可调节性。连接架1203为X型结构,在其与纵移块1103的连接位置处还设有用于监控纸张且朝下设置的传感器,目的是为了判断该吸盘1201是否位于存纸部130的正上方。
如图12-图13所示,存纸部130包括围设于纸张周围的立架1302、以及置于立架1302内侧并用于放纸的托盘1301,本实施例中设有两组对位设置的立架1302,相邻立架1302间隙设置,以便于围设一用于放置纸张的开放仓,所有立架1302均固定在存纸台上。托盘1301置于开放仓内,并被置于存纸台底部的电机驱动,以使其带动纸张沿立架1302高度方向进行升降移动。
在任一相邻立架1302的侧壁面上设有用于监控纸张限位高度和倾斜位置的感应器,以便于监控纸张在被分离的过程中是否能被吸附到、以及被吸附的纸张是否出现倾斜。
其中,所有用于监控纸张限位位置高度的感应器均沿纸张的高度设置,即分别为位于最高位置的感应器一1303、位于最低位置的感应器二1304,用于监控纸张限位高度的感应器仅需要两个,沿立架1302高度方向设置同侧配置或异侧配置。也就是,感应器一1303和感应器二1304可设置在同一个立架1302的外壁面上,亦可设置在对位立架1302的外壁面上,或者设置在异侧的相邻立架1302的外壁面上。
不管是设置同侧配置或异侧配置,感应器一1303和感应器二1304的位置始终位于纸张的中轴线上,也就是均位于立架1302宽度的中线位置处,便于观察纸张放置位置的精准度。对于顶部或底部的纸张出现倾斜时,若感应器一1303和感应器二1304位于立架1302的非中轴线位置,则其监控的高度可能与限位位置不服,无法精确判断纸张的数量。
在初始放置储备纸张数量时,最上方的纸张的高度一般不会超出最高限位,但应位于最高限位与最低限位之间,随着纸张被分离使用后,纸张数量会逐步减少。每次当吸纸部120移至存纸部130处取纸时,托盘1301会带动纸张上移并使最上层的纸张移位到预设固定的取纸位置处,每取走一张纸,则相应纸张的数量就会减少,相应地,托盘1301会带动纸张逐次地上升并升至预设固定的取纸位置处。
若当感应器一1303监控到纸张时,则表示纸张数量完全足够,无需补充纸张,继续工作。当感应器二1304监控到位于上方的纸张的位置到最低限位时,则其通知系统,需要停机,向开放仓中补充纸张,以增加纸张的缓存数量。只有纸张数量在感应器一1303和感应器二1304所在位置之间时,纸张缓存数量合格,可继续持续地进行吸纸操作。
用于监控纸张倾斜的感应器至少设有两个,分别用于监控纸张沿其长度方向倾斜和沿其宽度方向倾斜,当然,对于监控纸张倾斜同一方向的感应器可为一个,也可以为两个。所有监控纸张倾斜的感应器均沿立架1302的高度方向上被配置在感应器一1303和感应器二1304的高度之间,因为纸张叠放的高度不会超出最高限位和最低限位,所以纸张倾斜的高度若超出最高限位和最低限位,对该纸张的位置监控无指导意义。
进一步的,用于监控纸张倾斜的感应器,在沿纸张周缘方向上,均位于纸张宽度的非中轴线位置处构置。也就是,所有用于监控纸张倾斜的感应器,都不能设置在纸张宽度或长度方向上的中轴线上,对于纸张倾斜时,监控其中轴线的位置根部无法监控到该纸张是否倾斜,只有监控纸张长度或宽度方向的非中轴线位置即其两侧翼位置时,方可精准确定纸张是否倾斜。
对于用于监控纸张不同倾斜方向的感应器是沿纸张的周缘异侧设置,也就是用于监控沿纸张长度方向倾斜的感应器与用于监控沿纸张宽度方向倾斜的感应器是异侧设置,分别设置在相邻的立架1302上,即,用于监控纸张长度倾斜的感应器均构置在纸张长度方向上的立架1302,用于监控纸张宽度倾斜的感应器,均构置在纸张宽度方向上的立架1302。
用于监控纸张同一倾斜方向的感应器被构置在同一立架1302上或对位设置的立架上,且其高度错位配置。也就是用于监控纸张长度倾斜的感应器均构置在纸张长度方向上的立架1302,该感应器可均设置在长度方向上的同一个立架1302上,亦可设置在长度方向上的对位立架1302上。对于监控纸张长度倾斜的感应器,无论设置在同侧立架或对位立架上,其高度是不相同的,也就是有一个高一个低,这样才能扩大监控纸张沿其长度方向倾斜的范围,且不能设置在纸张长度方向的中轴线上。
相应地,用于监控纸张宽度倾斜的感应器,均构置在纸张宽度方向上的立架1302,该感应器可都设置在宽度方向上的同一个立架1302,亦可设置在宽度方向上的对位立架1302上。对于监控纸张宽度倾斜的感应器的高度位置是具有一定的高度差,也就是高度错位设置,同样是为了能扩大监控纸张沿其宽度方向倾斜的范围,亦不能设置在纸张宽度方向的中轴线上。
如图12所示,用于监控纸张倾斜的感应器只有两个,分别是用于监控纸张长度倾斜的感应器三1305和用于监控纸张宽度倾斜的感应器四1306,感应器三1305设置在沿纸张长度方向设置的其中一个立架1302的外壁面上,感应器四1306设置在沿纸张宽度方向设置的其中一个立架1302的外壁面上,且感应器三1305和感应器四1306的位置高度均位于感应器一1303和感应器二1304之间。其中,感应器三1305和感应器四1306的高度位置可同高设置,亦可错位设置,在此不具体限制,可基于实际情况而定,都在本案保护范围之内。
如图13所示,用于监控纸张倾斜的感应器有四个,分别是用于监控纸张长度倾斜的感应器三1305和感应器五1307、用于监控纸张宽度倾斜的感应器四1306和感应器六1308。感应器三1305和感应器五1307均设置在沿纸张长度方向设置的同一个立架1302的外壁面上,且感应器三1305的位置高度高于感应器五1307的位置高度。感应器四1306和感应器六1308均设置在沿纸张宽度方向设置的同一个立架1302的外壁面上,且感应器四1306的位置高度高于感应器六1308的位置高度。感应器三1305、感应器四1306、感应器五1307和感应器六1308的位置高度均位于感应器一1303和感应器二1304之间。优选地,感应器三1305和感应器四1306的位置高度相同,感应器五1307和感应器六1308的位置高度相同,目的是为了确保对纸张长度倾斜的监控范围与对纸张宽度倾斜的监控范围保持一致,以提高监控的一致性和稳定性。
当用于监控纸张倾斜的任一感应器监控到纸张倾斜时,则该监控器会将信息传输给系统,系统直接判断该纸张倾斜,即刻通知放纸机构3停机,人工辅助将纸张摆正,再通知系统复位,继续实施取纸或放纸操作。
如图14所示,塑膜机构4包括塑膜上料台60、套膜部70、切膜部80和热塑部90,依次沿传输移动方向设置。其中,套膜部70包括送膜组件和型膜组件,送膜组件将双层薄膜送至型膜组件的侧面,双层薄膜被型膜组件沿其背面折线处使其反向分开,并沿其背向对折,形成扁状C型结构的单层膜仓73,沿硅片79宽度方向将硅片79中的部分宽度包裹于其内,成型膜仓73的变化过程如图16所示。
如图17所示,膜仓73的宽度也就是沿传输带一7宽度方向上的尺寸小于硅片79沿传输带一7宽度方向上的尺寸,使得该膜仓73将硅片79的大部分宽度包裹于其仓内。优选地,膜仓73的宽度小于硅片79的宽度且不小于硅片79宽度尺寸的3/4,也就是将硅片79的部分包裹于膜仓73中,使小部分的硅片79宽度裸漏即未被薄膜包装,且其未被包装的一侧端是硅片79远离送膜组件的一侧,部分裸漏未被保证,便于在后续的拆膜操作,且不会损伤硅片79表面质量。图中箭头方向为硅片79传输移动方向,膜仓73中的粗线端为封切口,双虚线端为开口端。膜仓73经切膜部80切封后,则会被塑型为单转角开放式的膜仓73中,即为如图17中的沿传输方向先封切的端口和实线端;待再次封切口,使得膜仓73中的三个侧面端被封口,仅留裸漏段硅片所在的端面是开放的;也就是膜仓73的长度完全可将硅片79的长度包裹住,而膜仓73的宽度则小于硅片79的宽度并将部分硅片79的宽度裸漏于其外,在最大限度地保护硅片79质量并将其薄膜包装后,便于后续人工拆包。
其中,硅片79入仓口及远离送膜组件一侧口为开放端,硅片79经入仓口置入后,与膜仓73一同移入至切膜部80处,使装有硅片79的膜仓73被截断形成单侧开口三侧封闭的独立包装膜;再经热塑部90热塑后,单侧开口面被紧贴敷于包装膜的上下平面,便于后续开膜时拆包。
送膜组件主要用于将滚筒式的双层对折的薄膜经滚轴展开并传送到型膜组件的侧面,也就是沿硅片79传输方向的侧面。此为本领域的常规结构,附图省略。
如图15所示,型膜组件包括可调位置高度的拉膜架71、上下对位而置的型膜板72、与下型膜板72配合的导向板76、以及与上型膜板72配合的导膜杆,其中,型膜板72、导向板76和导膜杆均与拉膜架71连接并置于拉膜架71靠近塑膜上料台60的同一侧。导膜杆位于上型膜板72的下方并预留有间隙,导向板76置于下型膜板72的上方并预留有间隙,膜仓73的单边经导膜杆与上型膜板72之间的间隙穿过、其另一单边跨过导向板76沿下型膜板72穿过,并将传输带一7上的硅片79半包裹于其内。
拉膜架71包括上拉膜架和下拉膜架,上型膜板72和导膜杆均与上拉膜架连接;下型膜板72和导向板76均与下拉膜架连接。上拉膜架71与下拉膜架71之间通过导柱连接;传输带一7穿过上拉膜架和下拉膜架中间,将硅片79送入到切膜部80内。在下拉膜架的一侧设有可调螺杆78,其与上拉膜架上的固定块配合,且上拉膜架与下拉膜架之间通过导柱固定连接,旋转螺杆78的高度,从而可沿导柱的高度方向调整上拉膜架与下拉膜架之间的高度,以调整膜仓73的高度,即调整硅片79放置的厚度。
在下拉膜架上还设有可调节拉膜架71横跨传输带一7宽度的可调底盘、以及用于调节下拉膜架高度的竖向可调杆,可调底盘可用于调节膜仓73的宽度;竖向可调杆可用于调节下方的型膜板72的位置高度,以缩小下方的型膜板72与传输带一7的高度,从而调整膜仓73的高度。其中,可调底盘和竖向可调杆均为通过螺栓螺母配合沿设置在其上的长条孔的位置来进行安装调整。
拉膜架71的宽度横跨传输带一7的宽度设置并分置于传输带一上下两侧,其可基于传输带一7的位置高度或者被包装硅片79的高度来调整上下对位设置的型膜板72之间的高度间距,来适应不同厚度要求的膜仓73。
上下型膜板72均为直角梯形结构,上下对位设置在上拉膜架71与下拉膜架71上,置于传输带一7的上下两侧。型膜板72的倾斜边均朝膜仓73的开口边一侧设置,其直角边固定在拉膜架71上;且其长直角边是靠近送膜组件一侧设置,其斜角边朝膜仓73的入仓口一侧设置。
两个导膜杆交叉地设置在上型膜板72的下方,导膜杆设有两个,分别是沿传输带一7的传输方向设置的导膜杆一74和沿传输带一7的宽度方向设置的导膜杆二75。两个导膜杆交叉垂直地位于上方的型膜板72靠近硅片79的一侧,两导膜杆同高设置且与上方型膜板72间隙配置。其中,导膜杆一74位于上方型膜板72的长边一侧,导膜杆二75位于上方型膜板72靠近上拉膜架71一侧。
在本实施例中,导膜杆一74和导膜杆二75的交叉段均为直线,其非交叉段为弧面曲线,目的不仅可限制膜仓73中薄膜移动的区间,而且还便于使其本体固定在安装在固定杆上。
同时,导向板76置于下型膜板72的直角边的上方并靠近送膜组件一侧,其立式地设置在导膜杆一74的下方,目的是支撑着膜仓73中折线边转角的高度,以使其下侧边能穿过传输带一7的下方经下型膜板72展开。导向板76与下方的型膜板72间隙设置并位于下方型膜板72的长边处,导向板76的一端固定在拉膜架71上,另一端固定在传输带一7的固定架上。
如图16和图17所示,双层对折薄膜的开口侧是背向膜仓73的入仓口,经其折线处的背面分开后,其一单侧面经导膜杆与上方型膜板72之间的间隙处穿过,另一单侧面经导向板76与下方型膜板72的间隙处穿过,形成一个扁状的C型结构的膜仓73,进而可将传输带一7和硅片79半包裹其内。
如图14和图16所示,为了进一步保证双层薄膜被型塑为单层膜仓时不会出现粘连变形,在导向板76的外侧即远离型膜板72的一侧设有定位杆77,且其长度大于导向板76的长度,用于将从送膜组件上的双层薄膜定位绷紧,以防止其经分折后会与膜仓73粘连。定位杆77位于导膜杆一74与导向板76的高度之间,其一端固定在拉膜架71上,另一端固定在传输带一7的固定架上。
为了便于完全地将硅片79包裹在膜仓73内,膜仓73沿传输带一7的宽度方向的尺寸大于硅片79的宽度,以有利于在膜仓73被切刀前后切割封口后,形成单侧开口的包装膜。
如图18所示,切膜部80设置在套膜部70之后,膜仓73和硅片79会一同移动至切膜部80。切膜部80包括切膜架81、切刀82和钼板、用于连接切刀82和钼板的对位链条83、以及用于驱动切刀82和钼板上下相向/相背移动的切膜气缸84。现有切刀82和钼板均是位于上方的切刀可上下移动,位于下方的钼板是固定不动的,对于这种上动下不动的切膜方式其切膜口较小,容易使从套膜部流转过来的松散的膜仓73出现损伤,尤其是在膜仓73的单侧开口处因下方钼板的高温对其造成变形收缩,直接影响后续的热塑包装。而本实施例中,上下对开设置的切刀82和钼板,切膜开口大,可提高膜仓73移运的安全性和可靠性,而且,上下同向移动对薄膜进行切割,切割效率和质量更高。
在切刀82和钼板的两侧设置两条沿切膜架81高度方向设置的环式链条83,链条83可带动切刀82和钼板上下平稳地进行移动,而且还可提高对切刀82和钼板的耐热性,同时其抗疲劳效果更好。链式传动还可避免现有齿轮传动出现的齿跳动问题、亦可避免现有皮带传动出现的易疲劳问题。
切膜气缸84被设置在切膜架81的下方并与钼板连接,竖向设置地与下方的钼板连接,置于下方的切膜气缸84不会出现安全隐患,而且也不会与切膜架81之间出现高度间隙,避免出现夹伤人手的安全问题。
如图19所示,图中箭头为硅片79的传输方向,为了监控硅片79沿传输带一7的传输方向移动到切膜部80内的硅片79的位置是否正确,避免切刀下降时出现切断硅片79尖角的事情发生,在切膜架81的内框面上设有监控组件85。监控组件85包括沿切膜架高度方向设置的若干组顶部监控器851以及沿切膜架81宽度方向设置的侧部监控器852,优选地,沿切膜架81高度方向上至少设有两组顶部监控器851且该两组顶部监控器851沿传输带一7的中心线对称设置,进而可监控硅片79沿传输方向上的宽度位置。而当硅片79的尖角位置设置在传输带一7的中心线上时,就无法监控到此位置上的硅片79的位置,也就是顶部对称设置的顶部监控器851则无法监控到,所以也必须在切膜架81的顶部设置一个可以照射传输带一7中心线的顶部监控器851。同时为了放置在顶部无法监控到的位置,在切膜架81的侧壁面设有一个横向监控的侧部监控器852,并侧部监控器852的高度与传输带一7上硅片79的位置高度相同。
其中,监控组件85中的所有监控器均为对射传感器,其设置在切刀82和钼板的外侧且靠近套膜部70一侧,当任一监控器无法对射时,则表明硅片79的位置不正,若切刀82和钼板相向移动切膜,会切到硅片79。监控组件85会直接把监控信息传输给系统,系统已收到异常信息会直接控制切膜气缸84控制切刀82和钼板位于张开的初始位置处,使其停止驱动。
同时为了保证切刀82和钼板的位置被锁止固定,则在上方的切刀架所在的板面上设有垂直于其板面的锁止件86。锁止件86包括固定在切膜架81侧边的安装板,在安装板远离切刀架一侧设有垂直于切膜架板面的锁止气缸,在锁止气缸的输出端设有锁止销,与设置在切刀架板面上的锁止孔配合,以固定切刀位置不下落。当需要锁止时,通知锁止气缸驱动锁止销朝靠近锁止孔所在位置伸出,并使锁止销嵌置到锁止孔上,从而使切刀架完全固定在其所在的位置初始高度上,不会受链条83与其配合的滑动而出现下落。亦可防止人工调整硅片79位置时出现夹手或其它安全事故。该锁止件86还可避免在更换或调整薄膜时、或者维护和保养切刀82和钼板时切膜气缸84突然工作,亦可避免人为误操作切膜部80或系统程序混乱致使切膜气缸84失控,切刀82和钼板相向合体而导致夹伤或烫伤工作人员的风险,提高操作的安全性和可控性。
当监控组件85未发生报警,则表示硅片79位置传输正确,则切膜气缸84驱动切刀82和钼板相向对接,使膜仓73被截断,以封切膜仓73,获得良品包装硅片79;再驱动传输带一7将独立的载有硅片79的包装膜送入到热塑部90中的炉体91内。
如图20所示,热塑部90包括炉体91、置于炉体91内的热塑带92和用于驱动热塑带92移动的热塑电机93,其中,热塑带92为平整的网格带,且其宽度大于传输带一7的宽度并平铺于炉体91内,并被热塑电机93驱动旋转。这一结构的网格式的热塑带92的结构,不仅可保证硅片79传输的稳定性和一致性,而且也不会如链条式传输过程中所用的单个辊轴所出现的振动,可保证硅片79在整个热塑过程中平稳,不会出现上下波动,亦不会出现错位或异位。
如图21所示,热塑带92分别被沿硅片79传输方向设置的两个主动辊轴固定,并在其下方设有两个从动辊轴配合,一起将热塑带92支撑起来,形成一个倒梯形结构的传输结构,热塑电机93设置在炉体91的外壁侧面,可用于驱动主动辊轴滚动,从而带动热塑带92沿一个方向持续地滚动,以带动薄膜经过热塑后紧贴硅片79表面上,形成半包围结构的包装膜。设置在炉体91侧部的热塑电机93,不仅便于维修,而且还可节约包装机的整体空间。
在炉体91内设有加热器和排风机,当封切好的包装膜进入保温炉腔内后,切封后的包装膜受热先膨胀后收缩,并紧贴覆在硅片79表面上。
热塑后的包装膜带着硅片79从热塑部90移出后,经传输带一7移动到与传输带二8的交接处,其中,传输带二8与传输带一7垂直设置。成型后的产品再由顶升输送机构传送到传输带二8上,传输带二8将载有硅片79的包装膜移动到置于传输带二8端部的打签机构5处。打签机构5基于硅片79的参数信息,自动打印出该批次的标签,并贴标在包装膜上,形成一个包装完整的成品,传输带二8再将贴好标签的硅片79输送至下料位,再由顶升机构将成品硅片79顶起,由六轴机器人抓取后下料,六轴机器人将抓取后的硅片79插入珍珠棉箱中,进行整体打包。
采用本申请设计的一种硅片包装机,全自动进行规整、抽检、放纸和塑膜,全程质检无需人员操作,全过程自动控制,而且还可用于规整不同形状尺寸的硅片;同时可对硅片进行半包装,方便后续拆模,结构简单且易于控制,包装效果好且质量稳定,包装效率高。
以上对本申请的实施例进行了详细说明,所述内容仅为本申请的较佳实施例,不能被认为用于限定本申请的实施范围。凡依本申请范围所作的均等变化与改进等,均应仍归属于本申请的专利涵盖范围之内。

Claims (13)

1.一种硅片包装机,其特征在于,至少具有:
规整机构,用于规整硅片;
塑膜机构,对规整后的硅片进行薄膜包装,其至少设有套膜部,所述套膜部设有型膜组件;
其中,双层薄膜被送至型膜组件的侧面,并被型膜组件沿其折线处使其反向分开,并沿其背向对折,形成扁状C型结构的单层膜仓,沿硅片宽度方向将硅片中的部分包裹于其内;
所述型膜组件包括拉膜架、上下对位而置的型膜板、与下型膜板配合的导向板、以及与上型膜板配合的导膜杆;
其中,型膜板、导向板和导膜杆均与拉膜架连接并置于拉膜架的同一侧;
膜仓的单边经导膜杆与上型膜板之间的间隙穿过、其另一单边跨过导向板沿下型膜板穿过,并将传输带一上的硅片包裹于其内;
上下型膜板均为直角梯形结构,上下对位设置在上拉膜架与下拉膜架上,置于传输带一的上下两侧,其长直角边是靠近送膜组件一侧设置,其倾斜边均朝膜仓开口边一侧设置;所述导膜杆交叉地设置在上型膜板的下方;且所述导向板置于下型膜板直角边的上方;
两导膜杆同高设置且与上方型膜板间隙配置;
膜仓的宽度小于硅片的宽度且不小于硅片宽度尺寸的3/4。
2.根据权利要求1所述的一种硅片包装机,其特征在于,所述规整机构包括:
底座,
基板,置于底座上,用于承载硅片;
对位推板,通过连接组件带动可同步相向/相背移动;
在所述基板上设有若干传感器,不同位置的所述传感器能够在更换硅片时开启信号,以通知相应对位推板在基板两侧进行第一方向和/或第二方向移动,以完成对硅片的规整。
3.根据权利要求2所述的一种硅片包装机,其特征在于,所有所述传感器的位置均不相同;
在所述基板上还配设有与其结构相适配的垫板,在所述垫板上构造有与所述传感器位置相对应的通孔。
4.根据权利要求2或3所述的一种硅片包装机,其特征在于,所述连接组件枢接于底座,并通过气缸驱动带动对位推板相向/相背移动;
与两组对位推板连接的连接组件分置于底座的上下两侧,且同轴连接在底座上,并交叉配置;
沿第一方向设置的连接组件被置于底座靠近基板一侧;
沿第二方向设置的连接组件被置于底座远离基板的一侧;
在底座上还设有用于调整第一方向对位推板和第二方向对位推板的限位杆。
5.根据权利要求2所述的一种硅片包装机,其特征在于,所述对位推板均被构造为U型结构,在其内侧面配设有弹性垫;
在其中一组对位推板上还设有用于吸附硅片内部空腔的长条孔,其通过管道与设置在底座上的真空发生器连通。
6.根据权利要求2-3、5任一项所述的一种硅片包装机,其特征在于,在规整机构的一侧,还设有具有规整功能的抽检机构,所述抽检机构包括:
所述规整机构,
用于支撑规整机构并可带动其沿底座长度方向往复移动的抽检台,
以及用于控制规整机构位置的阻挡气缸;
其中,所述阻挡气缸被置于规整机构的下方。
7.根据权利要求6所述的一种硅片包装机,其特征在于,所述抽检台具有架体、及置于架体和底座之间的抽屉,所述抽屉配置有抽拉式的轨道;
在底座远离抽检取料口的端部设有近位开关;
所述阻挡气缸构置于架体上,控制配设在其输出端的销杆与置于底座上的销孔配合,以固定规整机构在抽检台上的位置。
8.根据权利要求1-3、5、7任一项所述的一种硅片包装机,其特征在于,在塑膜机构之前还设有用于在硅片顶部放纸的放纸机构,其包括横跨塑膜上料台的移栽部、以及置于塑膜上料台两侧且相互配合的吸纸部和存纸部,吸纸部通过移栽部中的横移块和纵移块带动,可在存纸部和塑膜上料台之间进行往复移动。
9.根据权利要求8所述的一种硅片包装机,其特征在于,所述吸纸部包括吸盘及贴敷于其底部的胶垫,在吸盘上构造有若干与气管连接的通气孔,通过控制气管中气流的流速来控制吸盘对纸张的吸附压力,以使纸张上下表面出现压力差而被悬浮吸起且与胶垫接触;
所述吸盘被构造为工字型结构,至少在其重心处构造有通气孔,还包括在其四个转角处设置通气孔。
10.根据权利要求8所述的一种硅片包装机,其特征在于,所述存纸部包括围设于纸张周围的立架、以及置于立架内侧并用于放纸的托盘,在任一相邻立架的侧壁面设有用于监控纸张限位高度和倾斜位置的感应器,所述感应器可沿纸张周缘或立架高度方向错位配置;
用于监控纸张倾斜的感应器,沿立架高度方向上,其被配置在用于监控纸张限位高度的感应器之间;并沿纸张周缘上,均位于纸张宽度的非中轴线位置处构置;
用于监控纸张同一方向倾斜的感应器,其沿立架高度方向异位配置,且均构置在同一个立架一侧设置。
11.根据权利要求1所述的一种硅片包装机,其特征在于,
所述拉膜架包括上拉膜架和下拉膜架,上型膜板和导膜杆与上拉膜架连接;下型膜板和导向板与下拉膜架连接;
上拉膜架与下拉膜架之间通过导柱连接;在下拉膜架上设有可调螺杆,与上拉膜架上的固定块配合,旋转螺杆高度,以调节上拉膜架与下拉膜架之间的高度;
所述下拉膜架还具有可调其宽度的可调底盘以及用于调节其高度的竖向可调杆。
12.根据权利要求1-3、5、7、9-11任一项所述的一种硅片包装机,其特征在于,在套膜部之后还设有切膜部,包括:
切膜架、切刀和钼板、用于连接切刀和钼板的对位链条、以及用于驱动切刀和钼板上下相向/相背移动的切膜气缸;
其中,所述链条被构造为沿切膜架高度方向设置的环式链;
所述切膜气缸被配置在切膜架下方并与钼板连接。
13.根据权利要求12所述的一种硅片包装机,其特征在于,在切膜架上还设有监控组件,其包括沿切膜架高度方向设置的若干组顶部监控器、以及沿切膜架宽度方向设置的侧部监控器;
在切刀架的板面上的锁止件,其包括设置在切膜架侧边的安装板、以及设置在安装板上的锁止气缸,锁止气缸控制置于其输出端的锁止销与切刀架板面上的锁止孔配合,以固定切刀位置不下落;
在切膜部之后还设有热塑部,其包括炉体、置于炉体内的热塑带和用于驱动热塑带移动的热塑电机,其中,热塑带为平整的网格带,且其宽度大于硅片传输带的宽度并平铺于炉体内;热塑电机配置于炉体的外壁侧面。
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