CN206999350U - 智能硅锭切断系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种智能硅锭切断系统，包括硅锭切断机、智能机械臂、原料和废料输送线和成品输送线，硅锭切断机设有若干，硅锭切断机规则或者不规则分布，硅锭切断机中央设有智能机械臂、原料和废料输送线和成品输送线，本实用新型提供了提供了一种结构合理、工作效率高、成品率高、省时省力、自动化程度高的智能硅锭切断系统。
Description
技术领域
本实用新型涉及硅锭切割设备领域，更具体涉及一种智能硅锭切断系统。
背景技术
在对于单晶硅生长成的硅棒变成硅晶片，还需要经过将硅棒的分切的步骤就是将立方体的硅锭两端不平整和硅锭内部有缺陷的部分切割掉，所以需要利用智能硅锭切断系统对硅锭的两端进行切割平整。在目前使用智能硅锭切断系统进行切割硅锭时需要事先在硅锭上画上欲切割的线，再由操作人员将硅锭依次摆在工作平台上，再对准智能硅锭切断系统上的切割线，再由智能硅锭切断系统进行切割，待一端切割完再由操作人员调整硅锭并对准智能硅锭切断系统上的切割线进行切割。现有的规定切割机有如下的缺陷：
1、智能硅锭切断系统每切一次均需要操作人员进行调换，效率低；
2、操作人员对着硅锭上画好的线对准智能硅锭切断系统上的切割线由于是人工操作，硅锭切割完容易出现对线偏差大造成浪费现象；
3、硅锭非常重，操作人员搬来搬去体力消耗极大。
实用新型内容
为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供了一种结构合理、工作效率高、成品率高、省时省力、自动化程度高的智能硅锭切断系统。
根据本实用新型的一个方面，提供了智能硅锭切断系统其包括硅锭切断机、智能机械臂、原料和废料输送线和成品输送线，硅锭切断机设有若干，硅锭切断机规则或者不规则分布，硅锭切断机中央设有智能机械臂、原料和废料输送线和成品输送线。
在一些实施方式中，硅锭切断机包括机架以及安装在机架上的收放线装置、切割装置和旋转工作平台，收放线装置通过切割线与切割装置相连接，切割装置设置于旋转工作平台正上方，旋转工作平台包括本体、抬升驱动机构、连接机构和旋转驱动机构，本体上端面设有夹具，本体的下端面安装有抬升驱动机构，抬升驱动机构通过连接机构和旋转驱动机构连接，抬升驱动机构上升后进行旋转换料，在切割的同时另一侧的硅锭可以通过人工或者机械手的进行更换，一侧切断结束另一侧的硅锭更换完通过抬升驱动机构抬升并旋转驱动机构旋转180°，连接这样生产效率高、节省时间。
在一些实施方式中，抬升驱动机构包括第一驱动件、第二驱动件和转动轴，第一驱动件驱动第二驱动件上升或者下降，第二驱动件与本体连接，转动轴穿过第一驱动件且于第二驱动件固定连接，转动轴连接旋转驱动机构，通过第一驱动件便于实现本体的上升。
在一些实施方式中，转动轴两端套设有连接机构，连接机构包括第一轴承和第二轴承，第一轴承固定在第一驱动件上，通过两组轴承固定旋转轴便于使旋转轴更加稳定，同时驱动本体旋转更加省力。
在一些实施方式中，收放线装置包括第一收放线机构和第二收放线机构，第一收放线机构和第二收放线机构之间通过切割线连接切割装置，第一收放线机构和第二收放线机构结构相同，通过两组收放线机构同时正向和反向的旋转，带动切割线实现对硅锭的切割。
在一些实施方式中，第一收放线机构包括第一电机、收放线辊、线轨、丝杆、丝杆螺母座、第二电机、第一安装座和滑块，第一电机连接收放线辊，第一电机和收放线辊固定在第一安装座上，滑块套设在线轨上，丝杆螺母座内安装有丝杆，丝杆连接第二电机，第一安装座安装在丝杆螺母座和滑块上，第二电机驱动第一安装座在线轨上做直线往复运动，通过第二电机带动收放线辊移动，防止切割线层叠，破坏切割线上的金刚石粒。
在一些实施方式中，切割装置包括升降部件、切割架和导线轮，升降部件驱动切割架在旋转工作平台上方上下移动，切割架上安装有若干导线轮，导线轮与第一收放线机构和第二收放线机构通过切割线连接，通过升降部件带动切割线上下，实现对硅锭的切割。
在一些实施方式中，旋转驱动机构包括第三电机、第二安装座、第一传动轮、第二传动轮和传动链，第三电机固定在第二安装座上，第三电机输出轴上连接有第一传动轮，第二传动轮套设在转动轴上，传动链连接第一传动轮和第二传动轮，通过旋转驱动机构实现本体180°的旋转。
在一些实施方式中，夹具设有二组，便与实现同时装夹2组硅锭，有利于提高生产效率。
在一些实施方式中，机械臂包括机械手、旋转机构和图像对比机构，图像对比机构能够驱动机械手和旋转机构从原料和废料输送线上抓取半成品放置在旋转工作平台上并将成品抓取到成品输送线，机械手能够将废料抓取到原料和废料输送线上。
附图说明
图1是本实用新型智能硅锭切断系统的结构示意图；
图2是本实用新型智能硅锭切断系统的硅锭切断机的结构示意图；
图3是本实用新型智能硅锭切断系统的硅锭切断机的结构透视图；
图4是本实用新型智能硅锭切断系统的旋转工作平台的结构示意图；
图5是图4中A-A方向的剖视图；
图6是本实用新型智能硅锭切断系统的机械臂的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。
如图1所示，本实用新型所述一种智能硅锭切断系统包括硅锭切断机1、智能机械臂2、原料和废料输送线3和成品输送线4，硅锭切断机1设有若干，硅锭切断机1规则或者不规则分布，硅锭切断机1中央设有智能机械臂2、原料和废料输送线3和成品输送线4。
如图2所示，硅锭切断机1包括机架11以及安装在机架11上的收放线装置12、切割装置13和旋转工作平台14，收放线装置12通过切割线15与切割装置13相连接，切割装置13设置于旋转工作平台14正上方。切割线15由于是用于切割硅锭应采用金刚石线利用金刚石线与被切割物件间形成相对的磨削运动，从而实现切割的目的。
如图3所示，收放线装置12包括第一收放线机构121和第二收放线机构122，第一收放线机构121和第二收放线机构122之间通过切割线15连接切割装置13，第一收放线机构121和第二收放线机构122结构相同，通过两组收放线机构同时正向和反向的旋转，带动切割线实现对硅锭的切割。
第一收放线机构121包括第一电机1211、收放线辊1212、线轨1213、丝杆1214、丝杆螺母座1215、第二电机1216、第一安装座1217和滑块1218，第一电机1211连接收放线辊1212，第一电机1211和收放线辊1212固定在第一安装座1217上，滑块1218套设在线轨1213上，丝杆螺母座1215内安装有丝杆1214，丝杆1214连接第二电机1216，第一安装座1217安装在丝杆螺母座1215和滑块1218上，第二电机1216驱动第一安装座1217在线轨1213上做直线往复运动，通过第二电机1216带动收放线辊移动，防止切割线15层叠，金刚石线室将金刚石粘接在金属线上，层叠会使切割线上5的金刚石粒掉落影响切削效果。
切割装置13包括升降部件131、切割架132和导线轮133，升降部件131通过电机带动丝杆，进而驱动滑块在线轨上移动实现上下的往复移动。升降部件131驱动切割架132在旋转工作平台14上方上下移动，切割架132上安装有若干导线轮133，导线轮133与第一收放线机构121和第二收放线机构122通过切割线15连接，通过升降部件131带动切割线15上下，实现对硅锭的切割。
如图4所示，旋转工作平台14包括本体141、抬升驱动机构142、连接机构143和旋转驱动机构144，本体141上端面设有夹具1411，夹具1411设有二组，便与实现同时装夹42组硅锭，每组夹具设置有4个硅锭的夹具用以装夹8个硅锭，有利于提高生产效率。本体141的下端面安装有抬升驱动机构142，抬升驱动机构142通过连接机构143和旋转驱动机构144连接，在抬升驱动机构142落下时进行切割，在切割的同时另一侧的硅锭可以通过人工或者机械手的进行更换，一侧切断结束另一侧的硅锭更换完通过抬升驱动机构1421抬升并旋转驱动机构旋转180°，连接这样生产效率高、节省时间。
如图5所示，抬升驱动机构142包括第一驱动件1421、第二驱动件1424和转动轴1422，第一驱动件1421驱动第二驱动件1424上升或者下降，第二驱动件1424与本体141连接，转动轴1422穿过第一驱动件1421且于第二驱动件1424固定连接，转动轴1422连接旋转驱动机构144，通过第一驱动件1421便于实现本体的上升。第一驱动件1421可以采用气动或者液压的驱动机构，可依据智能硅锭切断系统采用的是气动系统或者液压系统而确定，另外第一驱动件1421驱动第二驱动件1424抬升以后转动轴1422才可以带动第二驱动件1424旋转；第一驱动件1421驱动第二驱动件1424下降以后，第一驱动件1421和第二驱动件1424卡合保证第二驱动件1424静止固定。
转动轴1422两端套设有连接机构143，连接机构143包括第一轴承1423和第二轴承1431，第一轴承1423固定在第一驱动件1421上，通过两组轴承固定转动轴1422便于使转动轴1422更加稳定，同时驱动本体旋转更加省力。
旋转驱动机构144包括第三电机1441、第二安装座1442、第一传动轮1443、第二传动轮1444和传动链1445，第三电机1441固定在第二安装座1442上，第三电机1441输出轴上连接有第一传动轮1443，第二传动轮1444套设在转动轴1422上，传动链1445连接第一传动轮1443和第二传动轮1444，通过旋转驱动机构144实现本体1的180°的旋转。可以通过在转动轴1422上设置接近开关实现本体141的180°的旋转，也可以通过将第三电机1441设置成伺服电机通过主轴的准停实现本体141的180°的旋转。
如图6所示，机械臂2包括机械手21、旋转机构22和图像对比机构23，图像对比机构23能够驱动机械手21和旋转机构22从原料和废料输送线3上抓取半成品放置在旋转工作平台14上并将成品抓取到成品输送线4，机械手21能够将废料抓取到原料和废料输送线3上。图像对比机构23能够识别在硅锭上人工画的线，控制机械手21将半成品的硅锭放置在旋转工作平台14上并对准切割线15。同时对于切割加工完成的硅锭，机械手21将成品抓取到成品输送线4将废料原料和废料输送线3上，实现全套工序的自动化。
在具体实施时，首先由由操作人员将画好线的硅锭依次摆在原料和废料输送线3上，图像对比机构23能够识别在硅锭上人工画的线，控制机械手21将半成品的硅锭放置在旋转工作平台14上并对准切割线15，第一收放线机构121和第二收放线机构122带动切割线15转动，升降部件131驱动切割架132下降带动切割线15下移切割硅锭，等切割完成以后，升降部件131驱动切割架132上升带动切割线15上移，第一驱动件1421驱动本体141上升，第三电机1441驱动第一传动轮1443转动，进而带动第二传动轮1444和转动轴1422转动，最终实现本体141旋转180°；最终本体141旋转180°后第一驱动件1421驱动本体141下降，再由切割线15对硅锭进行切割，如此往复。充分利用智能硅锭切断系统在对硅锭切割的时间对硅锭进行调整或者更换，最终达到工作效率高、成品率高、省时省力的有益效果。
以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的创造构思的前提下，还可以做出其它变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.智能硅锭切断系统，其特征在于，包括硅锭切断机(1)、智能机械臂(2)、原料和废料输送线(3)和成品输送线(4)，所述硅锭切断机(1)设有若干，所述硅锭切断机(1)规则或者不规则分布，所述硅锭切断机(1)中央设有智能机械臂(2)、原料和废料输送线(3)和成品输送线(4)。
2.根据权利要求1所述的智能硅锭切断系统，其特征在于，所述硅锭切断机(1)包括机架(11)以及安装在机架(11)上的收放线装置(12)、切割装置(13)和旋转工作平台(14)，所述收放线装置(12)通过切割线(15)与切割装置(13)相连接，所述切割装置(13)设置于旋转工作平台(14)正上方，所述旋转工作平台(14)包括本体(141)、抬升驱动机构(142)、连接机构(143)和旋转驱动机构(144)，所述本体(141)上端面设有夹具(1411)，所述本体(141)的下端面安装有抬升驱动机构(142)，所述抬升驱动机构(142)通过连接机构(143)和旋转驱动机构(144)连接。
3.根据权利要求2所述的智能硅锭切断系统，其特征在于，所述抬升驱动机构(142)包括第一驱动件(1421)、第二驱动件(1424)和转动轴(1422)，所述第一驱动件(1421)驱动第二驱动件(1424)上升或者下降，所述第二驱动件(1424)与本体(141)连接，所述转动轴(1422)穿过第一驱动件(1421)且于第二驱动件(1424)固定连接，所述转动轴(1422)连接旋转驱动机构(144)。
4.根据权利要求3所述的智能硅锭切断系统，其特征在于，所述转动轴(1422)两端套设有连接机构(143)，所述连接机构(143)包括第一轴承(1423)和第二轴承(1431)，所述第一轴承(1423)固定在第一驱动件(1421)上。
5.根据权利要求2所述的智能硅锭切断系统，其特征在于，所述收放线装置(12)包括第一收放线机构(121)和第二收放线机构(122)，所述第一收放线机构(121)和第二收放线机构(122)之间通过切割线(15)连接切割装置(13)，所述第一收放线机构(121)和第二收放线机构(122)结构相同。
6.根据权利要求5所述的智能硅锭切断系统，其特征在于，所述第一收放线机构(121)包括第一电机(1211)、收放线辊(1212)、线轨(1213)、丝杆(1214)、丝杆螺母座(1215)、第二电机(1216)、第一安装座(1217) 和滑块(1218)，所述第一电机(1211)连接收放线辊(1212)，所述第一电机(1211)和收放线辊(1212)固定在第一安装座(1217)上，所述滑块(1218)套设在线轨(1213)上，所述丝杆螺母座(1215)内安装有丝杆(1214)，所述丝杆(1214)连接第二电机(1216)，所述第一安装座(1217)安装在丝杆螺母座(1215)和滑块(1218)上，所述第二电机(1216)驱动第一安装座(1217)在线轨(1213)上做直线往复运动。
7.根据权利要求6所述的智能硅锭切断系统，其特征在于，所述切割装置(13)包括升降部件(131)、切割架(132)和导线轮(133)，所述升降部件(131)驱动切割架(132)在旋转工作平台(14)上方上下移动，所述切割架(132)上安装有若干导线轮(133)，所述导线轮(133)与第一收放线机构(121)和第二收放线机构(122)通过切割线(15)连接。
8.根据权利要求3所述的智能硅锭切断系统，其特征在于，所述旋转驱动机构(144)包括第三电机(1441)、第二安装座(1442)、第一传动轮(1443)、第二传动轮(1444)和传动链(1445)，所述第三电机(1441)固定在第二安装座(1442)上，所述第三电机(1441)输出轴上连接有第一传动轮(1443)，所述第二传动轮(1444)套设在转动轴(1422)上，所述传动链(1445)连接第一传动轮(1443)和第二传动轮(1444)。
9.根据权利要求3所述的智能硅锭切断系统，其特征在于，所述夹具(1411)设有二组。
10.根据权利要求1所述的智能硅锭切断系统，其特征在于，所述机械臂(2)包括机械手(21)、旋转机构(22)和图像对比机构(23)，所述图像对比机构(23)能够驱动机械手(21)和旋转机构(22)从原料和废料输送线(3)上抓取半成品放置在旋转工作平台(14)上并将成品抓取到成品输送线(4)，所述机械手(21)能够将废料抓取到原料和废料输送线(3)上。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN106976172A (zh) * | 2017-05-15 | 2017-07-25 | 无锡斯达新能源科技股份有限公司 | 智能硅锭切断系统 |
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2017
- 2017-05-15 CN CN201720532855.8U patent/CN206999350U/zh active Active
Cited By (2)
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| CN106976172A (zh) * | 2017-05-15 | 2017-07-25 | 无锡斯达新能源科技股份有限公司 | 智能硅锭切断系统 |
| CN106976172B (zh) * | 2017-05-15 | 2019-12-10 | 无锡斯达新能源科技股份有限公司 | 智能硅锭切断系统 |
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