本發(fā)明涉及晶棒加工，具體涉及一種晶棒夾持軸頭托放定位裝置、晶棒滾磨系統(tǒng)及其使用方法。

背景技術(shù)：

0、技術(shù)背景

1、由于在晶棒拉制的過程中，對于單晶硅棒的直徑控制較難，所以為了得到標(biāo)準(zhǔn)直徑的晶棒，比如4寸、5寸、6寸、8寸等等，在晶棒拉制后會對晶棒直徑進(jìn)行滾磨，滾磨后的晶棒表面光滑，并且在尺寸誤差上更小。

2、在對晶棒進(jìn)行滾磨加工時(shí)，主要通過滾磨機(jī)對晶棒進(jìn)行滾磨加工。目前4寸、5寸、6寸、8寸等滾磨機(jī)在對晶棒進(jìn)行滾磨前，需要更換對應(yīng)規(guī)格的晶棒夾持軸頭。

3、現(xiàn)有的安裝方法是人工托舉晶棒夾持軸頭進(jìn)行更換和安裝。然而，因晶棒夾持軸頭較重，人力難以長時(shí)間托舉，且滾磨機(jī)內(nèi)空間狹小，更換過程較為繁雜，進(jìn)而導(dǎo)致安裝進(jìn)度緩慢，耗時(shí)耗力，在安裝過程中還會出現(xiàn)晶棒夾持軸頭安裝偏差，甚至晶棒夾持軸頭脫落的情況發(fā)生，如此不僅在一定程度上造成了人力的浪費(fèi)，降低了晶棒的加工效率，還可能發(fā)生生產(chǎn)安全事故。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，有必要提出一種晶棒夾持軸頭托舉定位裝置、晶棒滾磨系統(tǒng)及安裝方法，用以提升晶棒夾持軸頭的安裝及更換效率，從而提升晶棒的加工效率。

2、第一方面，本發(fā)明提供了一種晶棒夾持軸頭托舉定位裝置，該裝置用于安裝在晶棒滾磨機(jī)的工作臺面，且位于晶棒夾持軸頭安裝位置的下方，包括豎直升降組件、水平移動組件、軸頭托放組件和定位組件；

3、所述軸頭托放組件，用以承載晶棒夾持軸頭，所述水平移動組件固定安裝在所述軸頭托放組件的下方，用于使所述軸頭托放組件在水平面上橫向和縱向移動，所述豎直升降組件固定安裝在所述水平移動組件下方，用于使所述水平移動組件和其上固定安裝的所述軸頭托放組件在豎直面上移動，所述定位組件固定安裝在所述軸頭托放組件上，用以使所述晶棒夾持軸頭的中心與晶棒夾持軸頭安裝中心重合。

4、優(yōu)選的，所述水平移動組件包括橫向移動機(jī)構(gòu)和縱向移動機(jī)構(gòu)，所述橫向移動機(jī)構(gòu)和縱向移動機(jī)構(gòu)以運(yùn)動方向相互垂直的方式設(shè)置；所述橫向移動機(jī)構(gòu)和縱向移動機(jī)構(gòu)均包括移動頂板、固定底板、螺旋驅(qū)動組件、螺旋驅(qū)動連接座和導(dǎo)向組件；所述移動頂板和所述固定底板正對設(shè)置，所述螺旋驅(qū)動連接座設(shè)置在所述固定底板的上表面，所述螺旋驅(qū)動組件的固定端固定安裝在移動頂板，驅(qū)動端與所述螺旋驅(qū)動連接座螺紋配合連接，用于驅(qū)動移動頂板沿螺紋驅(qū)動方向運(yùn)動；所述導(dǎo)向組件包括兩組，每一組的上端均安裝在移動頂板的下表面，下端固定安裝在固定底板的上表面，且分別平行設(shè)置在螺旋驅(qū)動組件的兩側(cè)，用以承載移動頂板。

5、優(yōu)選的，所述豎直升降組件包括豎直升降機(jī)構(gòu)和高度測量組件，所述豎直升降機(jī)構(gòu)包括升降底板、升降頂板、升降螺旋桿和叉形連桿，所述升降頂板固定安裝在所述叉形連桿的上部，所述升降底板固定安裝在所述叉形連桿的下部，所述升降螺旋桿可轉(zhuǎn)動的安裝在所述叉形連桿上，用以使叉形連桿頂起所述升降頂板，所述高度測量組件固定安裝在所述升降底板的一側(cè)，用以根據(jù)刻度讀出所述升降底板與所述升降頂板之間的距離。

6、優(yōu)選的，所述叉形連桿包括兩組連桿、底部導(dǎo)軌、頂部導(dǎo)軌、兩組轉(zhuǎn)軸和兩組滑軸，所述底部導(dǎo)軌和頂部導(dǎo)軌上均設(shè)置有滑槽，兩組滑軸可轉(zhuǎn)動的安裝在底部導(dǎo)軌和頂部導(dǎo)軌的滑槽中的一端，且可沿滑槽滑動，所述轉(zhuǎn)軸可轉(zhuǎn)動的安裝在底部導(dǎo)軌和頂部導(dǎo)軌的滑槽中的另一端，兩組連桿以關(guān)于相交位置的軸為中心可轉(zhuǎn)動的方式交叉設(shè)置，每一組連桿的一端兩端分別可轉(zhuǎn)動的連接一組轉(zhuǎn)軸和滑軸；所述滑軸的中心設(shè)置有螺旋桿過孔，所述轉(zhuǎn)軸的中心設(shè)置有螺旋孔，所述升降螺旋桿可轉(zhuǎn)動的安裝在所述滑軸上，并與所述轉(zhuǎn)軸上的螺紋孔相配合，所述底部導(dǎo)軌固定安裝在所述升降底板上，所述頂部導(dǎo)軌固定安裝在所述升降頂板上，用以轉(zhuǎn)動升降螺旋桿，升起或?qū)⒔迪律淀敯濉?/p>

7、優(yōu)選的，所述移動螺旋桿上還設(shè)置有刻度，用以根據(jù)刻度讀出所述軸頭托放組件的橫向移動距離和縱向移動距離。

8、優(yōu)選的，所述定位組件包括激光發(fā)生器、移動架、固定架、鎖緊螺栓和固定螺母，所述激光發(fā)生器和固定螺母均固定安裝在所述移動架上，移動架可移動的安裝在所述固定架上，所述鎖緊螺栓安裝在所述固定螺母上，用以將所述激光發(fā)生器固定，所述固定架固定安裝在所述軸頭托放組件上。

9、優(yōu)選的，所述固定架上設(shè)置有刻度，用以根據(jù)刻度讀出所述激光發(fā)生器與所述軸頭托放組件的距離。

10、優(yōu)選的，所述軸頭托放組件上設(shè)置有槽口，用以放置晶棒夾持軸頭。

11、第二方面，本發(fā)明提供了一種晶棒滾磨系統(tǒng)，包括晶棒放置平臺、晶棒滾磨機(jī)、晶棒上料裝置、晶棒夾持軸頭放置平臺和如第一方面的晶棒夾持軸頭托舉定位裝置，所述晶棒放置平臺和所述晶棒夾持軸頭放置平臺均設(shè)置于所述滾磨機(jī)的側(cè)面，晶棒放置平臺用于放置待滾磨的晶棒，晶棒夾持軸頭放置平臺用于放置待更換的晶棒夾持軸頭；晶棒滾磨機(jī)的上料裝置設(shè)置于晶棒滾磨機(jī)的拐角處，用于從晶棒放置平臺上夾持待滾磨的晶棒搬運(yùn)至晶棒滾磨機(jī)處，還用于從晶棒夾持軸頭放置平臺上夾持待更換的晶棒夾持軸頭搬運(yùn)至晶棒夾持軸頭托舉定位裝置上；所述晶棒滾磨機(jī)用于夾持所述晶棒滾磨機(jī)的上料裝置搬運(yùn)的待滾磨的晶棒，并對該待滾磨的晶棒進(jìn)行滾磨加工；所述晶棒夾持軸頭托舉定位裝置設(shè)置在晶棒滾磨機(jī)的工作臺面上，且位于晶棒夾持軸頭安裝位置的下方，用于托舉待更換的晶棒夾持軸頭，并運(yùn)送到安裝位置。

12、第三方面，本發(fā)明提供了一種晶棒夾持軸頭的安裝方法，該晶棒滾磨方法基于第二方面的晶棒滾磨系統(tǒng)實(shí)施，該方法包括：

13、測量需更換的晶棒夾持軸頭的最大外徑的值，并調(diào)節(jié)激光發(fā)生器的高度，以使晶棒夾持軸頭中心軸線和激光發(fā)生器發(fā)出的光線重合；

14、利用所述晶棒上料裝置將需更換的晶棒夾持軸頭放置在所述軸頭托放組件上的槽口中，調(diào)節(jié)所述橫向移動機(jī)構(gòu)、縱向移動機(jī)構(gòu)和豎直升降機(jī)構(gòu)，以使在激光發(fā)生器產(chǎn)生的在軸頭安裝面上的投影與軸頭安裝中心重合；

15、人工安裝緊固晶棒夾持軸頭，并通過滾磨機(jī)的控制端控制晶棒滾磨機(jī)在待機(jī)狀態(tài)下使左右兩個(gè)晶棒夾持軸頭靠攏，以驗(yàn)證左右兩端的晶棒夾持軸頭是否對齊。

16、上述晶棒夾持軸頭托放定位裝置、晶棒滾磨系統(tǒng)及其使用方法中，該裝置包括豎直升降組件、水平移動組件、軸頭托放組件和定位組件；首先通過軸頭托放組件以放置固定晶棒夾持軸頭，通過豎直升降組件和水平移動組件能夠?qū)⒋惭b或跟換的晶棒夾持軸頭托舉到軸頭安裝位置，其次通過安裝在軸頭托放組件上的定位組件以對晶棒夾持軸頭的安裝進(jìn)行定位，使晶棒夾持軸頭的軸線與軸頭安裝位置的中心重合；如此晶棒夾持軸頭的更換或安裝不在需要人力進(jìn)行托舉，不僅降低了工人的勞動強(qiáng)度還加快了更換或安裝速度，提升了生產(chǎn)效率，另外定位組件的設(shè)置還可以減少安裝偏差，避免了生產(chǎn)安全事故的發(fā)生。

技術(shù)特征：

1.一種晶棒夾持軸頭托舉定位裝置，該裝置用于安裝在晶棒滾磨機(jī)的工作臺面，且位于晶棒夾持軸頭安裝位置的下方，其特征在于，包括豎直升降組件、水平移動組件、軸頭托放組件和定位組件；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶棒夾持軸頭托舉定位裝置，其特征在于，所述水平移動組件包括橫向移動機(jī)構(gòu)和縱向移動機(jī)構(gòu)，所述橫向移動機(jī)構(gòu)和縱向移動機(jī)構(gòu)以運(yùn)動方向相互垂直的方式設(shè)置；所述橫向移動機(jī)構(gòu)和縱向移動機(jī)構(gòu)均包括移動頂板、固定底板、螺旋驅(qū)動組件、螺旋驅(qū)動連接座和導(dǎo)向組件；所述移動頂板和所述固定底板正對設(shè)置，所述螺旋驅(qū)動連接座設(shè)置在所述固定底板的上表面，所述螺旋驅(qū)動組件的固定端固定安裝在移動頂板，驅(qū)動端與所述螺旋驅(qū)動連接座螺紋配合連接，用于驅(qū)動移動頂板沿螺紋驅(qū)動方向運(yùn)動；所述導(dǎo)向組件包括兩組，每一組的上端均安裝在移動頂板的下表面，下端固定安裝在固定底板的上表面，且分別平行設(shè)置在螺旋驅(qū)動組件的兩側(cè)，用以承載移動頂板。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶棒夾持軸頭托舉定位裝置，其特征在于，所述豎直升降組件包括豎直升降機(jī)構(gòu)和高度測量組件，所述豎直升降機(jī)構(gòu)包括升降底板、升降頂板、升降螺旋桿和叉形連桿，所述升降頂板固定安裝在所述叉形連桿的上部，所述升降底板固定安裝在所述叉形連桿的下部，所述升降螺旋桿可轉(zhuǎn)動的安裝在所述叉形連桿上，用以使叉形連桿頂起所述升降頂板，所述高度測量組件固定安裝在所述升降底板的一側(cè)，用以根據(jù)刻度讀出所述升降底板與所述升降頂板之間的距離。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的晶棒夾持軸頭托舉定位裝置，其特征在于，所述叉形連桿包括兩組連桿、底部導(dǎo)軌、頂部導(dǎo)軌、兩組轉(zhuǎn)軸和兩組滑軸，所述底部導(dǎo)軌和頂部導(dǎo)軌上均設(shè)置有滑槽，兩組滑軸可轉(zhuǎn)動的安裝在底部導(dǎo)軌和頂部導(dǎo)軌的滑槽中的一端，且可沿滑槽滑動，所述轉(zhuǎn)軸可轉(zhuǎn)動的安裝在底部導(dǎo)軌和頂部導(dǎo)軌的滑槽中的另一端，兩組連桿以關(guān)于相交位置的軸為中心可轉(zhuǎn)動的方式交叉設(shè)置，每一組連桿的一端兩端分別可轉(zhuǎn)動的連接一組轉(zhuǎn)軸和滑軸；所述滑軸的中心設(shè)置有螺旋桿過孔，所述轉(zhuǎn)軸的中心設(shè)置有螺旋孔，所述升降螺旋桿可轉(zhuǎn)動的安裝在所述滑軸上，并與所述轉(zhuǎn)軸上的螺紋孔相配合，所述底部導(dǎo)軌固定安裝在所述升降底板上，所述頂部導(dǎo)軌固定安裝在所述升降頂板上，用以轉(zhuǎn)動升降螺旋桿，升起或降下升降頂板。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的晶棒夾持軸頭托舉定位裝置，其特征在于，所述移動螺旋桿上還設(shè)置有刻度，用以根據(jù)刻度讀出所述軸頭托放組件的橫向移動距離和縱向移動距離。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶棒夾持軸頭托舉定位裝置，其特征在于，所述定位組件包括激光發(fā)生器、移動架、固定架、鎖緊螺栓和固定螺母，所述激光發(fā)生器和固定螺母均固定安裝在所述移動架上，移動架可移動的安裝在所述固定架上，所述鎖緊螺栓安裝在所述固定螺母上，用以將所述激光發(fā)生器固定，所述固定架固定安裝在所述軸頭托放組件上。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的晶棒夾持軸頭托舉定位裝置，其特征在于，所述固定架上設(shè)置有刻度，用以根據(jù)刻度讀出所述激光發(fā)生器與所述軸頭托放組件的距離。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶棒夾持軸頭托舉定位裝置，其特征在于，所述軸頭托放組件上設(shè)置有槽口，用以放置晶棒夾持軸頭。

9.一種晶棒滾磨系統(tǒng)，其特征在于，包括晶棒放置平臺、晶棒滾磨機(jī)、晶棒上料裝置、晶棒夾持軸頭放置平臺和如權(quán)利要求1至?8所述的晶棒夾持軸頭托舉定位裝置，所述晶棒放置平臺和所述晶棒夾持軸頭放置平臺均設(shè)置于所述滾磨機(jī)的側(cè)面，晶棒放置平臺用于放置待滾磨的晶棒，晶棒夾持軸頭放置平臺用于放置待更換的晶棒夾持軸頭；晶棒滾磨機(jī)的上料裝置設(shè)置于晶棒滾磨機(jī)的拐角處，用于從晶棒放置平臺上夾持待滾磨的晶棒搬運(yùn)至晶棒滾磨機(jī)處，還用于從晶棒夾持軸頭放置平臺上夾持待更換的晶棒夾持軸頭搬運(yùn)至晶棒夾持軸頭托舉定位裝置上；所述晶棒滾磨機(jī)用于夾持所述晶棒滾磨機(jī)的上料裝置搬運(yùn)的待滾磨的晶棒，并對該待滾磨的晶棒進(jìn)行滾磨加工；所述晶棒夾持軸頭托舉定位裝置設(shè)置在晶棒滾磨機(jī)的工作臺面上，且位于晶棒夾持軸頭安裝位置的下方，用于托舉待更換的晶棒夾持軸頭，并運(yùn)送到安裝位置。

10.一種晶棒夾持軸頭的安裝方法，其特征在于，該晶棒滾磨方法基于如權(quán)利要求9所述的晶棒滾磨系統(tǒng)實(shí)施，該方法包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及晶棒加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種晶棒夾持軸頭托放定位裝置、晶棒滾磨系統(tǒng)及安裝方法，上述晶棒夾持軸頭托放定位裝置、晶棒滾磨系統(tǒng)及其使用方法中，該裝置包括豎直升降組件、水平移動組件、軸頭托放組件和定位組件；首先通過軸頭托放組件以放置固定晶棒夾持軸頭，通過豎直升降組件和水平移動組件能夠?qū)⒋惭b或跟換的晶棒夾持軸頭托舉到軸頭安裝位置，其次通過安裝在軸頭托放組件上的定位組件以對晶棒夾持軸頭的安裝進(jìn)行定位，使晶棒夾持軸頭的軸線與軸頭安裝位置的中心重合；如此晶棒夾持軸頭的更換或安裝不在需要人力進(jìn)行托舉，不僅降低了工人的勞動強(qiáng)度還加快了更換或安裝速度，提升了生產(chǎn)效率。

技術(shù)研發(fā)人員：馬國慶,郭一辰,宋冠軍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：寧夏申和新材料科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/5