CN114589821A - 一种切磨制造岛及其切磨方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种切磨制造岛，包括：至少一个切方机和多个磨床，切方机为双棒立式开方机，切方机上设置第一切方工位和第二切方工位；持续传送待切磨的硅棒并将切磨后的硅棒传送至下一工位的传送设备；多个磨床、至少一个切方机和传送设备间隔设置，并绕设在机器人的周向形成加工部，机器人用于运送硅棒；以及位于机器人和加工部之间的视觉晶线检测设备。本发明还提供一种切磨制造岛的切磨方法。其有益效果是，在减小占地面积的同时实现对硅棒的晶线检测、开方切割、抛磨加工及运输的一体化操作，避免开方切割工序和抛磨工序互相干扰，缩短硅棒的运送时间，并能提高生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及硅棒加工技术领域，尤其涉及一种切磨制造岛及其切磨方法。
背景技术
硅棒在应用于产品制造加工之前，需要对硅棒进行开方切割及抛磨加工。现有的用于对硅棒进行开方切割及抛磨加工的装置包括如下两种类型：第一种为两***立的开方机、磨床以及用于将硅棒在开方机和磨床之间传送的输送设备，这种类型的装置占地面积较大、硅棒的传送时间较长，导致硅棒的生产效率较低，成本较高。第二种为切磨一体机，通过一个设备实现对硅棒的开方切割及抛磨加工，但由于在同一设备上集成较多机械结构，导致设备的结构复杂，不便于维修保养，且易导致开方切割工序和抛磨工序互相干扰，无法同时实现对硅棒的开方切割及抛磨加工，导致硅棒的生产效率较低。
发明内容
(一)要解决的技术问题
鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种切磨制造岛，其解决了现有的采用独立的开方机、磨床和输送设备的装置占地面积较大、硅棒的传送时间较长，导致硅棒的生产效率较低，成本较高的技术问题，以及切磨一体机的结构复杂，不便于维修保养，且易导致开方切割工序和抛磨工序互相干扰，无法同时实现对硅棒的开方切割及抛磨加工，导致硅棒的生产效率较低的技术问题。
(二)技术方案
为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
第一方面，本发明实施例提供一种切磨制造岛，包括：
至少一个切方机和多个所述磨床，所述切方机为双棒立式开方机，所述切方机上设置第一切方工位和第二切方工位；
用于持续传送待切磨的硅棒并将切磨后的所述硅棒传送至下一工位的传送设备；
多个所述磨床、至少一个所述切方机和所述传送设备间隔设置，并，并绕设在所述机器人的周向形成加工部；
所述机器人用于运送所述硅棒；
以及位于所述机器人和所述加工部之间的视觉晶线检测设备。
根据本发明，所述切方机设置一个时，至少两个所述磨床位于所述切方机的两侧；
所述切方机设置大于一个时，至少两个所述磨床位于一个所述切方机的两侧并组成加工组，多个所述加工组间隔设置形成所述加工部。
根据本发明，所述磨床包括支撑座、送料台、夹具和抛磨机构，所述送料台、所述夹具和所述抛磨机构均设置在所述支撑座的顶部；
沿所述支撑座宽度方向间隔设置上料位、工作位和下料位，所述工作位位于所述抛磨机构的加工中心线上，所述上料位和所述下料位对称设置在所述工作位的两侧；
所述送料台能够移动至所述上料位、所述工作位和所述下料位：
所述送料台移动至所述上料位时，用于盛放待抛磨的所述硅棒；
所述送料台移动至所述工作位时，用于供所述夹具夹取待抛磨的所述硅棒或者松开抛磨后的所述硅棒；
所述送料台移动至所述下料位时，用于盛放抛磨后的所述硅棒。
根据本发明，所述送料台包括上料滑台和下料滑台；
所述上料滑台和所述下料滑台沿所述支撑座的宽度方向滑动设置，所述上料滑台用于盛放待抛磨的所述硅棒，所述下料滑台用于盛放抛磨后的所述硅棒。
根据本发明，所述送料台还包括用于驱动所述上料滑台移动的驱动机构，以及连接所述上料滑台和所述下料滑台的气缸。
根据本发明，所述支撑座的顶部设置沿其宽度方向延伸的导轨，所述上料滑台和所述下料滑台均通过滑块滑动设置在所述导轨上。
根据本发明，所述传送设备包括：
用于持续传送待切磨的所述硅棒并将切磨后的所述硅棒传送至下一工位的输送线；
以及位于所述输送线和所述机器人之间的储料线，所述储料线用于存储所述硅棒。
根据本发明，所述输送线和所述储料线均为传送带，所述输送线的传送方向和所述储料线的传送方向垂直设置。
根据本发明，所述输送线包括：
用于将所述硅棒传送至靠近所述机器人的一端的上料线；
用于将切磨后的所述硅棒传送至下一工位的下料线。
第二方面，本发明还提供一种切磨制造岛的切磨方法，包括如下步骤：
S1：传送设备用于持续传送待切磨的所述硅棒；
S2：机器人用于将所述硅棒移动至所述视觉晶线检测设备进行晶线定位；
S3：所述机器人将晶线定位后的所述硅棒移动至所述切方机的所述第一切方工位后，重复步骤S，将晶线定位后的所述硅棒移动至所述切方机的所述第二切方工位，所述切方机用于对所述硅棒开方切割；
S4：所述机器人将所述切方机开方切割后的所述硅棒移动至所述磨床，所述磨床用于对所述硅棒抛磨；
S5：所述机器人将抛磨后的所述硅棒移动至所述传送设备，所述传送设备将所述硅棒移动至下一工位；
S6：重复上述步骤S2-S5。
(三)有益效果
本发明的有益效果是：
本发明的切磨制造岛，通过将传送设备、多个磨床和至少一个切方机间隔设置，绕设在机器人的周向形成加工部，并将视觉晶线检测设备设置于机器人和加工部之间，以在减小占地面积的同时实现对硅棒的晶线检测、开方切割、抛磨加工及运输的一体化操作，并能提高生产效率。
本发明的切磨制造岛，通过传送设备、多个磨床和至少一个切方机间隔设置组成绕设在机器人周向的加工部，该布置方式能够使传送设备、磨床和切方机均位于机器人的可操作范围内，并缩短了机器人的运送路径，便于机器人在传送设备、磨床和切方机之间运送硅棒，且能减小切磨制造岛的占地面积。采用该布置方式而成的切磨制造岛，还能实现磨床和切方机的独立运行，避免开方切割工序和抛磨工序互相干扰，提高了硅棒的生产效率，而且简化了磨床和切方机的结构，便于维修保养。进而，通过机器人实现硅棒在传送设备、磨床和切方机之间的运送，取消了磨床和切方机之间的输送设备的设置，能够减小装置的整体占地面积，还能缩短硅棒的运送时间，提高硅棒的生产效率，进而降低生产成本。
同时，将视觉晶线检测设备位于机器人和加工部之间，能够缩短机器人在传送设备、视觉晶线检测设备和加工部之间的运送路径，以便于机器人将硅棒由传送设备运送至视觉晶线检测设备进行晶线定位后，将晶线定位后的硅棒运送至加工部。
同时，切方机为双棒立式开方机，切方机上设置第一切方工位和第二切方工位，以提高切方机的切方效率。一台切方机所切方的硅棒数量能够供给数台磨床，以提高对硅棒的加工效率。
本发明的切磨制造岛的切磨方法，能够自动化且流程化的实现硅棒的切磨加工，提高了硅棒的切磨加工效率。
附图说明
图1为本发明的切磨制造岛的示意图。
【附图标记说明】
1：传送设备；111：上料线；112：下料线；12：储料线；
2：机器人；
3：切方机；31：第一切方工位；32：第二切方工位；
4：磨床；41：支撑座；411：上料位；412：工作位；413：下料位；421：上料滑台；422：下料滑台；43：夹具；44：抛磨机构；
5：视觉晶线检测设备。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。
参见图1所示，本发明实施例提出的切磨制造岛，包括至少一个切方机3、多个磨床4、传送设备1、机器人2和视觉晶线检测设备5。传送设备1、多个磨床4和至少一个切方机3间隔设置，并绕设在所述机器人2的周向形成加工部，视觉晶线检测设备5位于机器人2和加工部之间。
传送设备1用于持续传送待切磨的硅棒并将切磨后的硅棒传送至下一工位。视觉晶线检测设备5用于对硅棒进行晶线定位。切方机3用于对硅棒开方切割。磨床4用于对开方后的硅棒进行抛磨加工。机器人2用于在传送设备1、视觉晶线检测设备5、切方机3和磨床4之间运送硅棒。
本切磨制造岛，通过将传送设备1、多个磨床4和至少一个切方机3组成加工部，加工部绕设在机器人2的周向，并将视觉晶线检测设备5设置于机器人2和加工部之间，以在减小占地面积的同时实现对硅棒的晶线检测、开方切割、抛磨加工及运输的一体化操作，并能提高生产效率。通过将传送设备1、多个磨床4和至少一个切方机3组成绕设在机器人2的周向的加工部，该布置方式能够使传送设备1、磨床4和切方机3均位于机器人2的可操作范围内，并缩短了机器人2的运送路径，便于机器人2在传送设备1、磨床4和切方机3之间运送硅棒，且能减小切磨制造岛的占地面积。采用该布置方式而成的切磨制造岛，还能实现磨床4和切方机3的独立运行，避免开方切割工序和抛磨工序互相干扰，提高了硅棒的生产效率，而且简化了磨床4和切方机3的结构，便于维修保养。进而，通过机器人2实现硅棒在传送设备1、磨床4和切方机3之间的运送，取消了磨床4和切方机3之间的输送设备的设置，能够减小装置的整体占地面积，还能缩短硅棒的运送时间，提高硅棒的生产效率，进而降低生产成本。
同时，将视觉晶线检测设备5位于机器人2和加工部之间，能够缩短机器人2在传送设备1、视觉晶线检测设备5和加工部之间的运送路径，以便于机器人2将硅棒由传送设备1运送至视觉晶线检测设备5进行晶线定位后，将晶线定位后的硅棒运送至加工部。
进一步，机器人2优选位于加工部的中心处，以便于机器人2在传送设备1、磨床4和切方机3之间运送硅棒。
进一步，切方机3为双棒立式开方机，切方机3上设置第一切方工位31和第二切方工位32，以提高切方机3的切方效率。一台切方机3所切方的硅棒数量能够供给多台磨床4，以提高对硅棒的加工效率。
具体地，当切磨制造岛设置一个切方机3和至少两个磨床4时，至少两个磨床4位于切方机3的两侧。当切磨制造岛设置大于一个切方机3时，至少两个磨床4位于其中一个切方机3的两侧，并组成加工组，多个加工组间隔设置形成加工部，传送设备1位于其中相邻两个加工组之间。优选地，切磨制造岛设置两个切方机3和四个磨床4，以在保证切磨制造岛的切磨效率的同时减小切磨制造岛的占地面积。
进一步，磨床4包括支撑座41、送料台、夹具43和抛磨机构44。送料台、夹具43和抛磨机构44均设置在支撑座41的顶部。送料台用于盛放待抛磨的硅棒和抛磨后的硅棒。夹具43用于夹取待抛磨的硅棒并松开抛磨后的硅棒。抛磨机构44用于抛磨硅棒。
支撑座41沿其长度方向靠近机器人2的一侧沿其宽度方向间隔设置上料位411、工作位412和下料位413。工作位412位于抛磨机构44的加工中心线上，上料位411和下料位413对称设置在工作位412的两侧。送料台能够移动至上料位411、工作位412和下料位413：送料台移动至上料位411时，用于盛放待抛磨的硅棒；送料台移动至工作位412时，用于供夹具43夹取待抛磨的硅棒或者松开抛磨后的硅棒；送料台移动至下料位413时，用于供机器人2抓取抛磨后的硅棒。通过在支撑座41上设置上料位411、工作位412和下料位413三种位置，并使送料台能够自动将待抛磨的硅棒由上料位411移动至工作位412，以及将抛磨完成的硅棒由工作位412移动至下料位413，并在完成对应工作后回复初始位置，实现待抛磨或抛磨完成的硅棒在上料位411、工作位412和下料位413之间的自动切换，提高了硅棒在磨床4工位的流转效率，并将上料位411和下料位413与工作位412分隔，避免机器人2分别与夹具43和抛磨机构44互相干涉。
具体地，支撑座41的顶部设置沿其宽度方向延伸的导轨。送料台包括上料滑台421和下料滑台422。上料滑台421用于盛放待抛磨的硅棒，下料滑台422用于盛放抛磨后的硅棒。上料滑台421和下料滑台422均通过滑块滑动设置在导轨上。
送料台还包括用于驱动上料滑台421移动的第一驱动机构以及用于驱动下料滑台422移动的第二驱动机构。第一驱动机构优选为丝杠，第二驱动机构优选为气缸。
磨床4处于初始状态，即不工作状态时，上料滑台421位于上料位411，下料滑台422位于工作位412。当需要上料时：机器人2将开方后的硅棒运送至上料滑台421上，第一驱动机构驱动上料滑台421移动至工作位412，且第二驱动机构同步驱动下料滑台422移动至下料位413，随后，夹具43夹取待抛磨的硅棒，第一驱动机构再次驱动上料滑台421移动至上料位411，第二驱动机构同步带动下料滑台422位于下料位413，抛磨机构44抛磨硅棒，以防止抛磨机构44抛磨硅棒时产生的水汽影响上料滑台421和下料滑台422。当需要下料时：第二驱动机构驱动下料滑台422移动至工作位412，夹具43将抛磨后的硅棒置于下料滑台422上，第二驱动机构驱动下料滑台422移动至下料位413，机器人2抓取硅棒，并运送至传送设备1，传送设备1将抛磨后的硅棒传送至下一工位。
进一步，传送设备1包括：用于持续传送待切磨的硅棒并将切磨后的硅棒传送至下一工位的输送线，以及位于输送线和机器人2之间的储料线12，储料线12用于存储硅棒。
储料线12位于输送线和机器人2之间，以便于机器人2由储料线12上夹取硅棒。输送线和储料线12具体为传送带。输送线的传送方向和储料线12的传送方向垂直设置，输送线逐个将待抛磨的硅棒传送至储料线12上，硅棒在储料线12上移动，以使多个硅棒间隔设置的存储在储料线12上，以便于机器人2由存储线上逐个夹取硅棒。当然，机器人2也可以直接由输送线上抓取硅棒。
具体地，输送线包括：用于将硅棒移动至靠近机器人2一端的上料线111，以及用于将切磨后的硅棒移动至下一工位的下料线112。
进一步，本切磨制造岛的切磨方法，包括如下步骤：
S1：传送设备1持续传送晶线硅棒；
S2：机器人2将硅棒移动至视觉晶线检测设备5进行晶线定位；
S3：机器人2将晶线定位后的硅棒移动至切方机3的第一切方工位31后，重复步骤S2，机器人2将晶线定位后的硅棒移动至切方机3的第二切方工位32，切方机3对硅棒开方切割；
S4：机器人2将切方机3开方切割后的硅棒移动至磨床4，磨床4用于对硅棒抛磨；
S5：机器人2将抛磨后的硅棒移动至传送设备1，传送设备1将硅棒移动至下一工位；
S6：重复上述步骤S2-S5。
通过上述切磨方法，能够自动化且流程化的实现硅棒的切磨加工，提高了硅棒的切磨加工效率。
为更好的解释说明，以下为示例，当切磨制造岛设置两个切方机3和四个磨床4时，并分别命名为第一切方机、第二切方机、第一磨床、第二磨床、第三磨床和第四磨床。其加工步骤如下：
A1：传送设备1持续传送待切磨的硅棒；
A2：机器人2将硅棒移动至视觉晶线检测设备(5)进行晶线定位；
A3：机器人2将晶线定位后的硅棒移动至第一切方机的第一切方工位31后，重复步骤A2，机器人2将晶线定位后的硅棒移动至第一切方机的第二切方工位32，切方机3对硅棒开方切割；
A4：重复步骤A2，机器人2将晶线定位后的硅棒移动至第二切方机的第一切方工位31后，重复步骤A2，机器人2将晶线定位后的硅棒移动至第二切方机的第二切方工位32，第二切方机对硅棒开方切割；
A5：机器人2将由第一切方机的第一切方工位31开方后的硅棒移动至第一磨床，第一磨床对硅棒抛磨。随后，机器人2将第一切方机的第二切方工位32开方后的硅棒移动至的第二磨床，第二磨床对硅棒抛磨；
A6：机器人2将由第二切方机的第一切方工位31开方后的硅棒移动至第三磨床，第三磨床对硅棒抛磨。随后，机器人2将第二切方机的第二切方工位32开方后的硅棒移动至的第四磨床，第四磨床对硅棒抛磨；
A7：机器人2依次将第一磨床、第二磨床、第三磨床和第四磨床抛磨后的硅棒移动至传送设备1，传送设备1将硅棒移动至下一工位。
A8：重复上述步骤A2-A7。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”，可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”，可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”，可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。
在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，是指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行改动、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种切磨制造岛，其特征在于，包括：
至少一个切方机(3)和多个所述磨床(4)，所述切方机(3)为双棒立式开方机，所述切方机(3)上设置第一切方工位(31)和第二切方工位(32)；
用于持续传送待切磨的硅棒并将切磨后的所述硅棒传送至下一工位的传送设备(1)；
多个所述磨床(4)、至少一个所述切方机(3)和所述传送设备(1)间隔设置，并绕设在所述机器人(2)的周向形成加工部；
所述机器人(2)用于运送所述硅棒；
以及位于所述机器人(2)和所述加工部之间的视觉晶线检测设备(5)。
2.如权利要求1所述的切磨制造岛，其特征在于，所述切方机(3)设置一个时，至少两个所述磨床(4)位于所述切方机(3)的两侧；
所述切方机(3)设置大于一个时，至少两个所述磨床(4)位于一个所述切方机(3)的两侧并组成加工组，多个所述加工组间隔设置形成所述加工部。
3.如权利要求1所述的切磨制造岛，其特征在于，所述磨床(4)包括支撑座(41)、送料台、夹具(43)和抛磨机构(44)，所述送料台、所述夹具(43)和所述抛磨机构(44)均设置在所述支撑座(41)的顶部；
沿所述支撑座(41)宽度方向间隔设置上料位(411)、工作位(412)和下料位(413)，所述工作位(412)位于所述抛磨机构(44)的加工中心线上，所述上料位(411)和所述下料位(413)对称设置在所述工作位(412)的两侧；
所述送料台能够移动至所述上料位(411)、所述工作位(412)和所述下料位(413)：
所述送料台移动至所述上料位(411)时，用于盛放待抛磨的所述硅棒；
所述送料台移动至所述工作位(412)时，用于供所述夹具(43)夹取待抛磨的所述硅棒或者松开抛磨后的所述硅棒；
所述送料台移动至所述下料位(413)时，用于盛放抛磨后的所述硅棒。
4.如权利要求3所述的切磨制造岛，其特征在于，所述送料台包括上料滑台(421)和下料滑台(422)；
所述上料滑台(421)和所述下料滑台(422)沿所述支撑座(41)的宽度方向滑动设置，所述上料滑台(421)用于盛放待抛磨的所述硅棒，所述下料滑台(422)用于盛放抛磨后的所述硅棒；
所述磨床(4)抛磨硅棒时，所述上料滑台(421)位于所述上料位(411)，所述下料滑台(422)位于所述下料位(413)。
5.如权利要求4所述的切磨制造岛，其特征在于，所述送料台还包括用于驱动所述上料滑台(421)移动的第一驱动机构，以及用于驱动所述下料滑台(422)移动的第二驱动机构。
6.如权利要求4所述的切磨制造岛，其特征在于，所述支撑座(41)的顶部设置沿其宽度方向延伸的导轨，所述上料滑台(421)和所述下料滑台(422)均通过滑块滑动设置在所述导轨上。
7.如权利要求1所述的切磨制造岛，其特征在于，所述传送设备(1)包括：
用于持续传送待切磨的所述硅棒并将切磨后的所述硅棒传送至下一工位的输送线；
以及位于所述输送线和所述机器人(2)之间的储料线(12)，所述储料线(12)用于存储所述硅棒。
8.如权利要求7所述的切磨制造岛，其特征在于，所述输送线和所述储料线(12)均为传送带，所述输送线的传送方向和所述储料线(12)的传送方向垂直设置。
9.如权利要求7所述的切磨制造岛，其特征在于，所述输送线包括：
用于将所述硅棒传送至靠近所述机器人(2)的一端的上料线(111)；
用于将切磨后的所述硅棒传送至下一工位的下料线(112)。
10.一种如权利要求1-9任一项所述的切磨制造岛的切磨方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：传送设备(1)用于持续传送待切磨的所述硅棒；
S2：机器人(2)用于将所述硅棒移动至所述视觉晶线检测设备(5)进行晶线定位；
S3：所述机器人(2)将晶线定位后的所述硅棒移动至所述切方机(3)的所述第一切方工位(31)后，重复步骤S2，将晶线定位后的所述硅棒移动至所述切方机(3)的所述第二切方工位(32)，所述切方机(3)用于对所述硅棒开方切割；
S4：所述机器人(2)将所述切方机(3)开方切割后的所述硅棒移动至所述磨床(4)，所述磨床(4)用于对所述硅棒抛磨；
S5：所述机器人(2)将抛磨后的所述硅棒移动至所述传送设备(1)，所述传送设备(1)将所述硅棒移动至下一工位；
S6：重复上述步骤S2-S5。
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