CN112706046B 硅棒研磨机及硅棒研磨方法 （天通日进精密技术有限公司）

本申请提供一种硅棒研磨机及硅棒研磨方在硅棒加工平台的第一加工区位与第二加工区区位的第一转移装置与第二转移装置，并为第一、第二转移装置分别配置硅棒夹具与驱动机棒研磨机的尺寸规格与成本的基础上将研磨加2于驱动所述第一硅棒夹具及其夹持的硅棒沿着第一转移路径移动并在第一加工区位和第于驱动所述第二硅棒夹具及其夹持的硅棒沿着第二转移路径移动并在第一加工区位和第粗磨装置，设于所述硅棒加工平台的第一加工区位处，用于对位于第一精磨装置，设于所述硅棒加工平台的第二加工区位处，用于对位其中，所述第一转移装置和第二转移装置通过一安装框架设3粗磨磨具进退机构，用于驱动所述至少一对粗磨磨具中的至少一个粗磨磨具精磨磨具进退机构，用于驱动所述至少一对精磨磨具中的至少一个精工区位或将所述硅棒加工平台上经加工后的硅棒由第一加工区位加工的硅棒转移至所述硅棒加工平台的等待区位或将所述等待区位上的经加工后的硅棒将第一硅棒装载于第一加工工位，令第一转移装置粗磨装置对位于第一加工区位处的第一硅棒进行粗磨作令第一转移装置中第一驱动机构驱动第一硅棒夹具及其夹持的第一硅棒沿着第一转移路径移动以及令第二转移装置中第二驱动机构驱动第二硅棒夹具沿着第二转移路径移令精磨装置对位于第二加工区位处的第一硅棒进行精磨作业；令第一转移装置中第一驱动机构驱动第一硅棒夹具及其夹持的第一硅棒沿着第一转移路径移动以及令第二转移装置中第二驱动机构驱动第二硅棒夹具及其夹持的第二硅棒转移至第一加工区位以及第二硅棒夹具及其夹持的第二硅棒由第一加工区位转移至第二将第一硅棒从第一加工区位卸载并装载第三硅棒，令第一转移装磨装置对位于第二加工区位处的第二硅棒进行4将第一硅棒装载于等待区位，令第一转移装置中第一硅棒夹具夹持第转移装置中第一驱动机构驱动第一硅棒夹具及其夹持的第一硅棒沿着第一转移导轨移动令第一转移装置中第一驱动机构驱动第一硅棒夹具及其夹持的第一硅棒沿着第一转移路径移动以及令第二转移装置中第二驱动机构驱动第二硅棒夹具沿着第二转移路径移令精磨装置对位于第二加工区位处的第一硅棒进行精磨作业；驱动机构驱动第二硅棒夹具及其夹持的第二硅棒沿着第二转移导轨移动以由等待区位转令第一转移装置中第一驱动机构驱动第一硅棒夹具及其夹持的第一硅棒沿着第一转移路径移动以及令第二转移装置中第二驱动机构驱动第二硅棒夹具及其夹持的第二硅棒转移至第一加工区位以及第二硅棒夹具及其夹持的第二硅棒由第一加工区位转移至第二将第一硅棒从等待区位卸载并装载第三硅棒，令第一转移5这种硅片从提拉或浇铸的硅锭后通过多线锯切割及后续加工具及其夹持的硅棒沿着第一转移路径移动并在第一加工区位和第二加工区位之间转移的6的第一加工区位或将所述硅棒加工平台上经加工后的硅棒由第的硅棒转移至所述硅棒加工平台的等待区位或将所述等待区位上的经加工后的硅棒转移7[0020]将第一硅棒装载于第一加工工位，令第一转移装置中第一硅棒夹具夹持第一硅[0021]令第一转移装置中第一驱动机构驱动第一硅棒夹具及其夹持的第一硅棒沿着第一转移路径移动以及令第二转移装置中第二驱动机构驱动第二硅棒夹具沿着第二转移路[0023]令第一转移装置中第一驱动机构驱动第一硅棒夹具及其夹持的第一硅棒沿着第一转移路径移动以及令第二转移装置中第二驱动机构驱动第二硅棒夹具及其夹持的第二区位转移至第一加工区位以及第二硅棒夹具及其夹持的第二硅棒由第一加工区位转移至令精磨装置对位于第二加工区位处的第二硅棒第一转移装置中第一驱动机构驱动第一硅棒夹具及其夹持的第一硅棒沿着第一转移导轨[0027]令第一转移装置中第一驱动机构驱动第一硅棒夹具及其夹持的第一硅棒沿着第一转移路径移动以及令第二转移装置中第二驱动机构驱动第二硅棒夹具沿着第二转移路第二驱动机构驱动第二硅棒夹具及其夹持的第二硅棒沿着第二转移导轨移动以由等待区[0029]令第一转移装置中第一驱动机构驱动第一硅棒夹具及其夹持的第一硅棒沿着第8一转移路径移动以及令第二转移装置中第二驱动机构驱动第二硅棒夹具及其夹持的第二区位转移至第一加工区位以及第二硅棒夹具及其夹持的第二硅棒由第一加工区位转移至置有同时贯穿第一加工区位与第二加工区位的第一转移装置与第二转移装置，并为第一、[0038]图7显示为本申请的硅棒研磨机在一实施例中硅棒转移的转移路径的简化示意[0039]图8显示为本申请的硅棒研磨机在一实施例中硅棒转移的转移路径的简化示意9仅由公布的专利的权利要求书所限定。这里使用的术语仅是为了描述特定实施例，而并非件或特征的关系。[0050]在对硅材料的加工中，通常需经由多道工序处理才可得[0055]所述机座1具有硅棒加工平台11，硅棒加工平台11设有第一加工区位和第二加工顺应机座1形状设计呈矩形，其第一加工区位与第二加工区位分别对应研磨中的粗磨加工[0057]所述安装框12架设在机座1上呈一立式框体结构，框体上表面高于所述硅棒加工二转移装置3通过安装框分别设置在所述第一加工区位与第二加工区位上方，所述第一转[0063]所述夹臂驱动机构213可驱动所述至少一对夹臂212中的至少一个夹臂沿着所述磨结束后将硅棒转运至承载位置后相互远离以释放合，即两齿条对应的与驱动齿轮啮合的两个啮合处的连线经过所述驱动齿轮的旋转中心。所述凸出长度即从圆台的圆平面至触点的接触平面间第一方向棒的端面接触的压力值小于一设定值或设定区域时，可通过调整触点的凸出长度(一般为转移装置从不同工作区位之间移动例如由第一工作区位至第二工作区位时或如由第二工棒夹具的夹臂与所夹持的硅棒整体高度处于所述第二硅棒夹具的夹臂及其所夹持的硅棒对应的转移路径与第二硅棒夹具的夹臂及其夹持的硅棒对应的转移路径在空间上呈现为棒夹具21由此在第一转移导轨22上产生相应驱动力源控制所述第一硅棒夹具与其所夹持的硅棒在第一方向进电机的驱动下传动带动所述第一硅棒夹具沿第一转移导[0081]请参阅图5，显示为本申请的硅棒研磨机的第二硅棒夹具31在一实施例中的结构[0082]请结合参考图1和图5，所述第二硅棒夹具31整体上呈现为夹臂安装座311设置在述夹臂312所夹持的硅棒处于所述硅棒加工平台11的夹臂安装座311底部设置有与所述第二转移导轨32相匹配的导槽结构，所述第二转移导轨间为平行且对称的设置，所述第一硅棒夹具21的夹臂安装座211与所述第二硅棒夹具31的夹臂安装座311分别在由所述第一转移导轨22与第二转移导轨32所限定的相互平行的路径图5，所述夹臂312通过一第一方向的水平导轨3111设置在夹臂安装座311上并可产生在第[0087]所述夹臂驱动机构313可驱动所述至少一对夹臂312中的至少一个夹臂沿着所述的啮合处驱动齿轮旋转的方向，由于两齿条分别与所述驱动齿轮圆周上相对的两侧啮合，端面接触的压力值小于一设定值或设定区域时，可通过调整触点的凸出长度(一般为朝向一实现方式中，所述第二硅棒夹具31的夹臂安装座311上设置有一第三方向的升降导轨着所述升降导轨315在第三方向运动，可用于控制硅棒外表面与研磨工具的研磨面在竖直上对应设置有与所述升降导轨315配合的导槽及驱动所述夹臂312发生升降运动的驱动机棒夹具31由此在第二转移导轨32上产生相应驱动力源控制所述第一硅棒夹具与其所夹持的硅棒在第一方向进电机的驱动下传动带动所述第二硅棒夹具沿第二转移导规格，所述第一硅棒夹具与第二硅棒夹具的夹臂与其所夹持的硅棒在俯视投影图上共线，与第二硅棒夹具31在夹持状态下或在粗磨磨具41与精磨磨具51同时处于磨削状态时所夹第一方向的运动交换位置并在移动中处于不同水平面[0106]所述第一硅棒夹具21的升降导轨与所述第二硅棒夹具31的升降导轨在第三方向[0107]所述第一转移路径即所述第一硅棒夹具21在夹持状态下将所夹持的硅棒从第一[0108]所述第二转移路径即所述第二硅棒夹具31在夹持状态下将所夹持的硅棒从第一第一转移路径包括升降方向也即所述第三方向的第一转移段S1、第一方向的第二转移段[0110]具体地，在所述第一硅棒夹具及其所夹持的硅棒a与第二硅棒夹具及其所夹持的硅棒b的位置在所述第一加工区位和第二加工区位之间切换时，所述第一硅棒夹具所夹持的硅棒a的转移路径可以是：持的硅棒b分别处于两个加工区位的同一水平面或高度相近的水平面上，第一硅棒夹具的夹臂夹持端与所夹持的硅棒a沿着升降导轨运动至一定高度，即形成所述升降方向的第一[0112]而后所述第一硅棒夹具及其夹持的硅棒a整体在第一驱动装置的带动下沿着第一[0113]当所述第一硅棒夹具所夹持的硅棒a沿第一方向转移形所述第二转移段S2的同[0114]在所述第二硅棒夹具及其夹持的硅棒b离开第二加工区位后所述第一硅棒夹具的所述第二硅棒夹具夹持的硅棒b分别从初始的加工区位转移到了另一加工区位，即完成了棒夹具与其所夹持的硅棒b需要再次从一加工区位转移至另一加工区位时，可顺应相似的方式进行实现，例如所述第一硅棒夹具夹持的硅棒a在沿升降导轨上升至一定高度形成升降方向的第一转移段S1；继而所述第一硅棒夹具及其所夹持的硅棒a整体沿第一转移导轨第二硅棒夹具及其夹持的第二硅棒b在第二驱动装置的驱动下沿第一方向运动，即形成所[0118]所述第一转移路径中升降方向的第一转移段S1与第三转移段S3高度由所述第一中第一方向的单向转移段S4与所述第一转移路径中的第一方向的第二转移段位于不同的移路径也包括在升降方向的转移段，由所述第二硅棒夹具的升降装置进行控制其升降高路径在第一方向的转移段处于满足安全转移的不同高述第一转移装置2或/与第二转移装置3处于硅棒转移状态。所述第一硅棒夹具21与第二硅下表面或夹臂夹持端的下表面至承载夹臂的水平导轨[0121]请继续参阅图2，所述粗磨装置4包括至少一对粗磨磨具41与粗磨磨具进退机构[0123]所述粗磨磨具进退机构42用于驱动所述至少一对粗磨磨具41中的至少一个粗磨二方向的位移，以实现调整一对粗磨磨具42中的两个粗磨磨具之间在第二方向的相对距的底部设置有与所述滑动导轨422配合的沿第二方向的导槽，所述滚珠丝杠沿所述滑动导两端方向相反的线速度的带动下表现为相互靠近或相互远离。在本实施例一实现方式中，一对粗磨磨具在第而方向沿导轨相互远离或相砂轮旋转导流孔的冷却水由离心作用进入砂轮内[0130]请继续参阅图2，所述精磨装置5包括至少一对精磨磨具51与精磨磨具进退机构[0133]所述精磨磨具进退机构52用于驱动所述至少一对精磨磨具51中的至少一个精磨两端方向相反的线速度的带动下表现为相互靠近或相互远离。在本实施例一实现方式中，一对精磨磨具在第而方向沿导轨相互远离或相砂轮旋转导流孔的冷却水由离心作用进入砂轮内部进行充分一对夹臂夹持硅棒在第一方向运动，以控制对硅棒的侧面与棱角进行研磨与倒角的顺序，单晶硅棒移送至第一加工区位，在所述第一硅棒夹具的夹持下由粗磨装置对硅棒进行研间相对独立的进行多根硅棒在第一加工区位与第二加工区位之装置用于将待加工的硅棒转移至第一加工区位或将研磨完成后的硅棒转移出所述硅棒加据加工需要可将硅棒从上料位置转移至第一加工区位处的第一转移导轨或第二转移导轨，[0145]在本申请的某些实施例中，所述硅棒加工平台11还设有等待区位(图中未予以显[0146]所述硅棒移送装置6邻设于所述硅棒加工平台11的等待区位，用于将待加工的硅棒转移至所述硅棒加工平台11的等待区位或将所述等待区位上的经加工后的硅棒转移出[0150]所述精磨装置与粗磨装置分别位于不同的加工区位；在[0153]在某些实施例中，所述硅棒研磨方法可应用的硅棒研磨机包括如图1至图10所示置中的第一硅棒夹具21夹持第一硅棒71，令粗磨装置4对位于第一加工区位处的第一硅棒令所述第一转移装置中的第一驱动机构驱动第一硅棒夹具21及其所夹持的第一硅棒71沿中，由所述第一硅棒夹具21的升降装置控制其夹臂与所夹持的第一硅棒71上升至一定高[0157]在某些实现方式中，所述第二硅棒72在第二硅棒夹具31的夹持下沿第一方向移第二硅棒72与磨具的接触面从硅棒的一端运动至另一端，即完成对相对的两个侧面的研第一转移装置中的第一硅棒夹具21夹持第三硅棒，令粗磨装置4对位于第一加工区位处的驱动第一硅棒夹具21及其夹持的第一硅棒71沿着第一转移路径移动以及令第二转移装置[0164]所述精磨装置与粗磨装置分别位于不同的加工区位；在所述粗磨装置与精磨装置分别对应第一加工区位与第置的一对精磨磨具中至少一个精磨磨具可沿第二方向移动以在精磨作业中控制对所研磨[0168]在某些实施例中，所述硅棒研磨方法可应用的硅棒研磨机包括如图1至图10所示第一硅棒71被转移至第一加工区位，令粗磨装置4对位于第一加工区位处的第一硅棒71进[0171]在某些实现方式中，所述第一硅棒71在第一硅棒夹具21的夹持下沿第一方向移第一硅棒71顺应第一转移路