本申請涉及線切割技術領域,特別是涉及一種應用硅棒的線切割設備及線切割方法。
背景技術:
在制造各種半導體、光伏器件時,將包含硅、藍寶石、或陶瓷等硬脆材料的半導體工件切割作業(yè)為要求厚度尺寸的晶片。由于晶片切割是制約后續(xù)成品的重要工序,因而對其作業(yè)要求也越來越高。目前,多線切割技術由于具有生產效率高、作業(yè)成本低、作業(yè)精度高等特點,被廣泛應用于產業(yè)的晶體切割生產中。
多線切割技術是目前世界上較為先進的晶體切割技術,它的原理是通過高速運動的金剛線對待作業(yè)晶體硅工件進行切割形成目標產品。以硅棒切割為例,一般地,大致的作業(yè)工序包括:先使用截斷機對原初的長硅棒進行截斷作業(yè)以形成多段短硅棒,截斷完成后,又使用開方機對截斷后的短硅棒進行開方作業(yè)后形成單晶硅方體,后續(xù)再使用切片機對硅方體成品進行切片作業(yè),則得到硅片。不過,一般情況下,在相關技術中,每個工序作業(yè)所需的作業(yè)是獨立布置,作業(yè)設備分散在不同的生產單位或生產車間或生產車間的不同生產區(qū)域,執(zhí)行不同工序作業(yè)的工件的轉換需要進行搬運調配,這樣,工序繁雜,效率低下,需更多的人力或轉運設備,安全隱患大,另外,各個工序的作業(yè)設備之間的流動環(huán)節(jié)多,在工件轉移過程中提高了工件損傷的風險,易產生非生產因素造成的不合格,降低了產品的合格率及現(xiàn)有的加工方式所帶來的不合理損耗,是各個公司面臨的重大改善課題。
技術實現(xiàn)要素:
鑒于以上所述的種種缺失,本申請的目的在于公開一種線切割設備及線切割方法,用于解決相關技術中存在的切割效率低下及工件轉移繁瑣不便等問題。
為實現(xiàn)上述目的及其他目的,本申請在一方面公開一種線切割設備,包括:切割系統(tǒng),包括第一工序裝置及第二工序裝置,所述第一工序裝置和所述第二工序裝置共用同一走線系統(tǒng);工作臺,鋪設有走位導軌以及設置在所述走位導軌上的工件載臺,所述工件載臺用于依據工序要求于所述第一工序裝置及第二工序裝置之間轉移承載的工件。
本申請公開的線切割設備,包括:切割系統(tǒng)和工作臺,其中,切割系統(tǒng)包括有共用同一走線系統(tǒng)的第一工序裝置和第二工序裝置,工作臺上鋪設有走位導軌以及設置在所述走位導軌上的工件載臺,如此,不僅可利用切割系統(tǒng)同時進行第一工序作業(yè)和第二工序作業(yè),提高工件作業(yè)的效率,更可將工件在第一工序裝置和第二工序裝置之間進行轉移,簡化工件轉移流程及提高工件轉移效率。
在某些實施方式中,所述工作臺設有與所述第一工序裝置對應的第一工序工位和與所述第二工序裝置對應的第二工序工位,所述走位導軌鋪設于所述第一工序工位和所述第二工序工位。
在某些實施方式中,所述工作臺設有卸件工位,所述卸件工位處設有卸件機構,用于將通過第二工序裝置完成第二工序的工件予以卸件;所述走位導軌鋪設于所述第一工序工位、所述第二工序工位、以及所述卸件工位,使得所述工件載臺用于將工件從所述第一工序工位依序轉送于所述第二工序工位及所述卸件工位。
在某些實施方式中,所述工作臺設有工件定位工位,所述工件定位工位處設有工件校準機構用于對待執(zhí)行第二工序的工件進行校準;所述走位導軌鋪設于所述第一工序工位、所述工件定位工位、所述第二工序工位、以及所述卸件工位,使得所述工件載臺用于將工件從從所述第一工序工位依序轉送于所述工件定位工位、所述工件開方工位、及所述卸件工位。
在某些實施方式中,所述走位導軌包括x向導軌和y向導軌。
在某些實施方式中,在所述切割系統(tǒng)中,所述第一工序裝置為工件截斷裝置,所述第二工序裝置為工件開方裝置,所述走線系統(tǒng)包括經由貯絲筒進行收放作業(yè)的切割線、用于對所述切割線進行導向的多個導線輪以及多個切割輥,所述切割線在所述多個切割輥之間形成截斷切割段以及開方切割段。
本申請在另一方面提供一種線切割方法,包括:將工件輸送至第一工序工位,并對位于第一工序工位的工件進行第一工序作業(yè),形成第一工件;將所述第一工件轉移至第二工序工位;對位于第二工序工位的所述第一工件進行第二工序作業(yè),同時對再次完成輸送且位于所述第一工序工位的工件進行再次第一工序工位,形成第二工件。
在某些實施方式中,所述線切割方法還包括:將完成第二工序的所述第一工件轉移至卸件工位予以卸件。
在某些實施方式中,所述線切割方法還包括:將完成第一工序的所述第一工件轉移至工件定位工位,對所述第一工件進行校準。
本申請公開的線切割方法,包括:先將位于第一工序工位處的工件進行第一工序作業(yè)以形成第一工件;再第一工件轉移至第二工序工位進行第二工序作業(yè),與此同時,將位于第一工序工位處的工件進行第一工序作業(yè)以形成第二工件,如此,可實現(xiàn)第一工序作業(yè)和第二工序作業(yè)的同時進行,且對于同一工件而言,在進行第一工序作業(yè)之后即可將其轉移至第二工序工位以在后續(xù)進行第二工序作業(yè),簡化工件轉移流程及提高工件轉移效率,更可實現(xiàn)多個工序作業(yè)的無縫連續(xù),減少了工序,提升了工序作業(yè)的效率,降低了成本及降低了失誤,提高了工件的成品率。
附圖說明
圖1為本申請線切割設備在第一視角下的立體示意圖。
圖2為本申請線切割設備在第二視角下的立體示意圖。
圖3為本申請線切割方法的在一實施例中的流程示意圖。
圖4為本申請線切割方法的在一實施例中的流程示意圖。
圖5為本申請線切割方法應用于硅棒切割作業(yè)中的流程示意圖。
圖6至圖11為本申請線切割設備在某一實例中執(zhí)行工件切割作業(yè)過程中的狀態(tài)示意圖。
具體實施方式
以下由特定的具體實施例說明本申請的實施方式,熟悉此技術的人士可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本申請的其他優(yōu)點及功效。
請參閱圖1至圖11。須知,本說明書所附圖式所繪示的結構、比例、大小等,均僅用以配合說明書所揭示的內容,以供熟悉此技術的人士了解與閱讀,并非用以限定本申請可實施的限定條件,故不具技術上的實質意義,任何結構的修飾、比例關系的改變或大小的調整,在不影響本申請所能產生的功效及所能達成的目的下,均應仍落在本申請所揭示的技術內容得能涵蓋的范圍內。同時,本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語,亦僅為便于敘述的明了,而非用以限定本申請可實施的范圍,其相對關系的改變或調整,在無實質變更技術內容下,當亦視為本申請可實施的范疇。
本申請的發(fā)明人發(fā)現(xiàn),在相關的針對工件的多工序作業(yè)技術中,涉及的多工序作業(yè)設備是獨立布置,作業(yè)設備分散在不同的生產單位或生產車間或生產車間的不同生產區(qū)域,執(zhí)行不同工序作業(yè)的工件的轉換需要進行搬運調配,存在工序繁雜及效率低下等問題。有鑒于此,本申請?zhí)岢隽艘环N線切割設備和線切割方法,通過設備改造,可在占用空間一定情形下在單一線切割設備中完成至少兩道工序作業(yè),節(jié)省了作業(yè)設備的占地空間,減少了工序,提升了工序作業(yè)的效率,降低了成本及降低了失誤,提高了工件的成品率,更可在兩道工序工位之間快速且穩(wěn)定地實現(xiàn)工件的轉移,簡化工件轉移流程及提高工件轉移效率,更可實現(xiàn)多個工序作業(yè)的無縫連續(xù)。
請參閱圖1和圖2,顯示為本申請線切割設備在一實施方式中的結構示意圖,其中,圖1為本申請線切割設備在第一視角下的立體示意圖,圖2為本申請線切割設備在第二視角下的立體示意圖。本申請線切割設備可用于對包含多晶硅或單晶硅的硅錠或硅棒、藍寶石、玻璃或陶瓷等硬脆材料的半導體工件進行切割作業(yè),以切割成合規(guī)的結構(或者說去除不符合規(guī)范的部分),比如以切割單晶硅棒為例,大致的作業(yè)工序包括:先對原初的長硅棒進行截斷作業(yè)以形成多段短硅棒,截斷完成后,再對截斷后的短硅棒進行開方作業(yè)后形成合規(guī)的單晶硅方體。在以下實施例中,我們選擇含硅的晶體硅工件的切割作業(yè)來予以說明,所述晶體硅工件既可以是單晶硅棒也可以多晶硅棒,應都屬于本申請的主張的范圍。
結合圖1和圖2,本申請線切割設備包括:機架、切割系統(tǒng)、以及工作臺,其中,切割系統(tǒng)為復合型切割系統(tǒng),能至少實現(xiàn)第一工序作業(yè)和第二工序作業(yè),工作臺則鋪設有走位導軌以及設置在所述走位導軌上的工件載臺。
機架1為用于設置多線切割設備工作必要裝置,比如機械機構、電氣控制系統(tǒng)及數(shù)控設備的載體。
切割系統(tǒng)包括第一工序裝置及第二工序裝置,所述第一工序裝置和所述第二工序裝置共用同一走線系統(tǒng)。在本實施例中,以工件為硅棒90為例,則第一工序裝置為工件截斷裝置,第二工序裝置為工件開方裝置,第一工序裝置所對應的第一工序工位即為工件截斷工位,第二工序裝置所對應的第二工序工位即為工件開方工位。
走線系統(tǒng)3則是設置在機架1上。在本實施例中,走線系統(tǒng)3包括經由貯絲筒31進行收放作業(yè)的切割線33、用于對切割線33的進行導向的多個導線輪35、以及多個切割輥。當然,所述走線系統(tǒng)還可包括調整切割線33張力的張力檢測部件及張緊輪等。
所述張緊輪用于調整切割線的張力,可以減少切割線的斷線概率,減少耗材。在切割作業(yè)中,切割線33的作用舉足輕重,但即便最好的切割線,其延伸度及耐磨度也是有限度的,也就是說切割線在往復運動中會逐漸變細,直至最終被拉斷。因此,現(xiàn)在的線切割設備一般都會設計切割線張力補償機構,用于彌補切割線往返行走中的延伸度,采用張緊輪即是一種實施手段,其實現(xiàn)方式可以采用中國專利200910199387.7(發(fā)明名稱:金剛線開方機的張力調整機構)中描述的張力調整機構;亦可采用如中國專利201210037692.8(發(fā)明名稱:雙向金剛線硅棒截斷機)中描述的由貯絲筒將切割線張力吸收的方式;還可以采用中國專利201410245524.7(發(fā)明名稱:多線切割設備及其張力調整機構)中描述的實時感測牽引組件與貯絲筒(繞線筒)之間的切割線的張力和牽引組件與切割區(qū)之間金剛線的張力并可根據感測的張力值而分別對繞線筒上的金剛線的張力和切割區(qū)的金剛線的張力進行調整的方式。
切割線33可以為鋼線,也可以為由金剛石等的微小硬顆粒鑲嵌在切割鋼線上形成的金剛線,也可以采用如中國專利201620281204.1(發(fā)明名稱:金剛線及多線切割設備)中描述的金剛線,即,所述金剛線包括:鋼絲,所述鋼絲分為間隔設置的至少兩類切割區(qū)段;分別鍍設于至少兩類切割區(qū)段的至少兩類金剛石層,各個所述金剛石層的顆粒級數(shù)不同。
在選為金剛線的具體實施例中,為避免纏繞在貯絲筒上的金剛線因高速走線產生的不可避免的摩擦而導致磨損,所述金剛線在貯絲筒上的纏繞可以優(yōu)選為單層纏繞。針對金剛線在貯絲筒上的纏繞方式,可以采用中國專利200910197800.6(發(fā)明名稱:金剛線截斷機的貯絲筒排絲機構)中描述的貯絲筒排絲機構。
導線輪35用于對切割線33進行引導,在具體實現(xiàn)方式上,導線輪35可包括橫向導線輪、縱向導線輪、以及斜向導線輪等,它們在安裝時可根據切割線33的走線方式而設置在不同的安裝結構上以實現(xiàn)引導切割線33的功效。
所述多個切割輥設置在一升降線架32上。在本實施例中,升降線架32可相對機架1作升降運動,所述的多個切割輥可分為第一切割輥組以及第二切割輥組。
請參閱圖1和圖2,在本實施例中,將形成第一切割輥組的切割輥標識為371,將形成第二切割輥組的切割輥標識為372,所述第一切割輥組之間的切割線形成截斷切割段331,所述第二切割輥組之間的切割線形成開方切割段332,截斷切割段331用于對工件(工件可例如為硅棒)進行截斷作業(yè),開方切割段332則用于對工件(工件可例如為硅棒)進行開方作業(yè)。另外,由圖1和圖2可知,導線輪35既可以設置機架1上鄰近于貯絲筒31和張緊輪,也可以設置在升降線架32上鄰近于第一切割輥組中的切割輥371和鄰近于第二切割輥組中的切割輥372。
在一可選實施例中,升降線架32可通過一升降機構可升降地設置在機架1上,所述升降機構可包括有由升降電機(未顯示)驅動的絲桿機構(未顯示)、升降導軌、以及升降滑塊等可實現(xiàn)升降線架32進行垂向位移的機構,其中,升降導軌豎向設置于機架1上,升降滑塊設置于升降線架32的背部且與升降導軌相配合。在升降電機(該升級電機可例如為伺服電機)及絲桿的驅動下,可實現(xiàn)升降線架32借助升降導軌和升降滑塊升降于機架1。針對升降線架1的垂向位移的機構可以采用中國專利200910197802.5(發(fā)明名稱:具有立柱式機架的金剛線截斷機)中采用由驅動電機旋轉時帶動絲桿旋轉,藉由絲桿帶動所述升降線架或稱之為切割輥架上升或下降的方式,當然,亦可采用本領域技術人員通過閱讀本申請能夠不經創(chuàng)造性勞動即可實現(xiàn)的其他方式。
本申請線切割設備還包括工作臺2。在本實施例中,工作臺2至少設有工件截斷工位和工件開方工位,其中,在工件截斷工位處可設置工件輸送裝置4。工件輸送裝置4用于將待截斷的工件以第一放置狀態(tài)予以輸送至工件截斷工位。以工件為硅棒為例,工件所采用的第一放置狀態(tài)指的是硅棒90采用的是橫向放置狀態(tài),即,硅棒90的軸線呈水平狀態(tài)或近似于水平狀態(tài)。利用工件輸送裝置4可驅動硅棒90沿著其軸向進行輸送。
在本申請的一種實施方式中,工件輸送裝置4包括用于承載待截斷的硅棒90并驅動待截斷的硅棒90沿著軸向進行輸送的輸送組件及用于控制所述承載組件的控制組件。在一實施例中,所述輸送組件可采用轉送帶組件,該傳送帶組件可包括傳送鏈條42以及間隔布設于傳送鏈條42上的多個承載單元44,每一個承載單元44可采用例如滾輪對結構,進一步地,每一個滾輪對結構可包括底座41以及設置于底座41的相對兩側的兩個滾輪43,滾輪43是用于直接接觸于承載的硅棒90。兩個滾輪43可為豎直設置也可呈角度設置,在呈角度設置的方式中,滾輪43更可通過滾輪安裝板而呈角度設置于底座41上。所述控制組件則可包括驅動齒輪46和驅動電機(未圖示),驅動齒輪46可被設置于傳動鏈條42的相對兩側,驅動齒輪46可與傳動鏈條42相嚙合,如此,驅動齒輪46在驅動電機的驅動下發(fā)生轉動以帶動嚙合的傳動鏈條42行進,如此,傳動鏈條42上承載單元44承載的硅棒90就沿著軸向進行輸送直至前移距離符合設定要求或到達預定位置。上述工件輸送裝置4僅為一示例性說明,并非用于限制本申請的保護范圍。例如,針對硅棒90輸送的工件輸送裝置亦可參閱中國專利201610345643.9.(發(fā)明名稱:硅棒截斷機及截斷方法)中采用滾輪組件以及用于控制滾輪組件的電機組件,滾輪組件包括多個滾輪對,每一個滾輪對均包括相對設置的兩個滾輪以及連接兩個滾輪的轉動軸,利用電機組件驅動滾輪組件中的滾輪發(fā)生轉動,利用滾輪與硅棒之間摩擦力,由滾輪轉動來摩擦帶動硅棒沿軸向進行輸送。再有,在其他實施例中,所述輸送組件也可采用例如具有較大摩擦力的輸送帶,利用輸送帶帶動輸送帶上的待截斷的硅棒90前移。如前所述,走線系統(tǒng)中的截斷切割段331用于對作為工件的硅棒90進行截斷作業(yè),因此,截斷切割段331一般是正對于工件輸送裝置4所承載的待截斷的硅棒90,通常地,截斷切割段331是位于工件輸送裝置4的上方且對應于待截斷的硅棒90的截斷位置。
在本實施例中,走線系統(tǒng)3中截斷切割段331的數(shù)量可為至少一個(即,第一切割輥組包括一個切割輥對),以一個為例,那么,在走線系統(tǒng)3中,配置有截斷安裝架34,在截斷安裝架34上設置間距的兩個切割輥371(這兩個切割輥371構成一個切割輥對),繞于兩個切割輥371之間的切割線即形成截斷切割段331。一般地,截斷切割段331相對于工件輸送裝置4的對應位置即為截斷位置,在本實施例中,可以采用這樣的設計:將截斷切割段331所對應的截斷位置設定為工件輸送裝置4中的一末端,即,工件輸送裝置4中的一末端(在以下描述中,這一末端就被稱為截斷端)是恰好位于截斷切割段331的下方,如此,待截斷的硅棒90中相對于工件輸送裝置4的截斷端而突出的那一部分就會被截斷切割段331切割截斷后而形成硅棒截段91。當然,截斷位置也不可作其他的變化,仍屬于本申請的保護范圍。再者,當截斷切割段331的數(shù)量為多個時(即,第一切割輥組包括多個切割輥對),那么可以設置有多個安裝架,相鄰兩個安裝架的間距則被設定為要截斷形成的硅棒截段的長度,工件輸送裝置4上則設有對應于各個截斷切割段331的多個截斷位置,以使工件輸送裝置4上待截斷的硅棒90按照預設長度進行截斷。
另外,工件輸送裝置4還可包括限位件45,限位件45設于工作臺2或機架1上,用于對待截斷的工件進行限位。以工件為硅棒90為例,限位件45更可包括:可升降地設于機架1上的升降座以及設于升降座上的壓制塊或壓制板。
在本申請的一種實施方式中,當需要對工件輸送裝置4上的待截斷的硅棒90進行限位時,通過驅動電機(例如伺服電機)或手動操作驅動升降座升降于機架1并朝向待截斷的硅棒90移動,直至壓制塊或壓制板能以一定的壓制力壓制于硅棒90,避免硅棒90發(fā)生例如左右搖晃、自轉動等不穩(wěn)定作動。針對限位件45的實現(xiàn)升降于機架1的升降機構則可參考前述實現(xiàn)升降線架32升降于機架1的升降機構的描述,當然,由于限位件45升降于機架1的目的主要在于限位于硅棒90,其對精度的要求是略遜于升降線架32的升降精度要求,因此,針對限位件45的實現(xiàn)升降于機架1的升降機構相對具有更大的結構或組件選擇性。
工作臺2還設有工件翻轉工位,所述工件翻轉工位是鄰近于工件截斷工位。線切割設備還包括工件翻轉裝置6,工件翻轉裝置6銜接工件輸送裝置4,用于將截斷后的工件由第一放置狀態(tài)翻轉至第二放置狀態(tài),使得處于第二放置狀態(tài)的截斷后的工件位于工件翻轉工位。在本實施例中,工件9仍以硅棒為例,工件翻轉裝置6用于將截斷后的工件由第一放置狀態(tài)翻轉至第二放置狀態(tài),使得處于第二放置狀態(tài)的截斷后的工件位于工件翻轉工位,具體指的是:工件翻轉裝置6用于將截斷后的硅棒90由橫向放置狀態(tài)翻轉至豎向放置狀態(tài),使得處于豎向放置狀態(tài)的截斷后的工件位于工件翻轉工位。
為此,工件翻轉裝置6更可包括翻轉件61和限位件63。翻轉件61用于承載截斷后的工件并將所述截斷后的工件由第一放置狀態(tài)翻轉至第二放置狀態(tài)。限位件63,設于所述翻轉件61上,用于對截斷后的工件予以限位,以確保截斷后的工件在被翻轉件61進行翻轉時的穩(wěn)固。
進一步地,翻轉件61更可包括:支座611及翻轉承載板613,支座611設于工作臺2上;翻轉承載板613可通過例如轉動軸轉動連接于支座611以可相對于支座611作翻轉動作。限位件63更可包括:可升降地設于翻轉承載板613上的升降座以及設于升降座上的壓制機構,比如壓制塊或壓制板。
在本申請的一實施例中,仍以硅棒90為例,當需要利用工件翻轉裝置6對承載在截斷后的硅棒截段91進行翻轉動作時,首先,通過驅動電機(例如伺服電機)或手動操作驅動限位件63中的升降座升降于翻轉承載板613并朝向截斷后的硅棒截段91移動直至限位件63中的壓制塊或壓制板能以一定的壓制力壓制于硅棒截段91;接著,通過驅動電機(例如伺服電機)或手動操作驅動翻轉承載板613及限位件63相對支座611作翻轉動作(例如,翻轉承載板613由水平狀態(tài)翻轉至豎直狀態(tài)),使得驅動翻轉承載板613上承載的硅棒截段91由橫向放置狀態(tài)翻轉至豎向放置狀態(tài)并豎向放置于工件翻轉工位處;后續(xù),通過驅動電機(例如伺服電機)或手動操作驅動限位件63中的升降座和壓制塊或壓制板升降于支座611并背離截斷后的硅棒截段91以釋放硅棒截段91。針對限位件63的實現(xiàn)升降于翻轉承載板613的升降機構則可參考前述實現(xiàn)限位件45升降于機架1的升降機構的描述,在此不再贅述。驅動翻轉承載板613作翻轉動作,則可利用驅動電機(例如伺服電機)或手動操作驅動轉動軸轉動,由轉動軸轉動來帶動翻轉承載板613作翻轉動作。
本申請線切割設備還提供有工件轉送裝置,至少用于將工件從工件翻轉工位轉送至工件定位工位。
如圖2所示,在本實施例中,工件轉送裝置7設于工作臺2上,工件轉送裝置7更包括x向導軌71、y向導軌73以及可在所述x向導軌71或y向導軌73上行進的工件載臺75。在一種可選實施例中,對于工件轉送裝置7而言,x向導軌71固定鋪設于工作臺2上,y向導軌73滑設于x向導軌71之上,工件載臺75滑設于y向導軌73之上,工件載臺75通過x向導軌71和y向導軌73而在工作臺2作平面移動。更具體地,x向導軌固定鋪設于工作臺2上,x向導軌71的下方設有枕臺72。y向導軌73滑設于x向導軌71,y向導軌73是設置于滑座74上,滑座74的底部設有與x向導軌71配合的滑塊741。工件載臺75滑設于y向導軌73之上,工件載臺75的底部設有與y向導軌73配合的滑塊751。工件載臺75通過x向導軌71和y向導軌73而在工作臺2作平面移動,更具體指:滑座74及y向導軌73和工件載臺75是通過x向移位機構實現(xiàn)沿著x向導軌71移動,工作載臺75是通過y向移位機構實現(xiàn)沿著y向導軌73移動。x向移位機構在一種可選實施例中包括:驅動電機、齒輪、以及齒條,所述齒條可沿著x向導軌71布設,所述齒輪設置于滑座74的底部且與所述齒條嚙合,由所述驅動電機驅動所述齒輪轉動以此可帶著滑座74沿著x向導軌71移動。x向移位機構在另一種可選實施例中包括:驅動電機和絲桿,所述絲桿可沿著x向導軌71布設,所述驅動電機可驅動絲杠旋轉,藉由絲桿旋轉來帶動滑座74沿著x向導軌71移動。y向移位機構在一種可選實施例中包括:驅動電機、齒輪、以及齒條,所述齒條可沿著y向導軌73布設,所述齒輪設置于工件載臺75的底部且與所述齒條嚙合,由所述驅動電機驅動所述齒輪轉動以此可帶著工件載臺75沿著y向導軌移動。y向移位機構在另一種可選實施例中包括:驅動電機和絲桿,所述絲桿可沿著y向導軌73布設,所述驅動電機可驅動絲杠旋轉,藉由絲桿旋轉來帶動工件載臺75沿著y向導軌73移動。在實際應用中,上述x向移位機構和y向移位機構可靈活搭配使用。
工件轉送裝置7仍可作其他變化,在另一種可選實施例中,y向導軌73固定鋪設于工作臺2上,x向導軌71滑設于y向導軌73之上,工件載臺75滑設于x向導軌71之上,工件載臺75通過y向導軌73和x向導軌71而在工作臺2作平面移動。更具體地,y向導軌固定鋪設于工作臺2上,x向導軌71的下方設有枕臺72。x向導軌71滑設于y向導軌73,x向導軌71是設置于滑座74上,滑座74的底部設有與y向導軌73配合的滑塊741。工件載臺75滑設于x向導軌71之上,工件載臺75的底部設有與x向導軌71配合的滑塊751。
在實際應用中,當需要利用工件轉送裝置7將截斷后的硅棒截段91自工件翻轉工位轉送至工件開方工位時,首先,利用工件轉送裝置7將豎向放置的硅棒截段91定位于工件載臺75上;接著,根據工件開方工位的位置,利用驅動電機(例如伺服電機)或手動操作驅動工件載臺75通過x向導軌和y向導軌73而在工作臺2作平面移動直至移動至工件開方工位。
再請參閱圖2中顯示的走線系統(tǒng)3,走線系統(tǒng)3是對應于工作臺2的工件開方工位。以工件為完成截斷的硅棒截段91為例,走線系統(tǒng)3中的升降線架32、設于升降線架32上形成第二切割輥組的切割輥372、以及繞于第二切割輥組之間的開方切割段332位于工件開方工位的上方。設于升降線架32上的第二切割輥組可包括至少一個切割輥對,一般地,在實際應用中,第二切割輥組中切割輥對的數(shù)量至少為一對(兩個)或兩對(四個)。
具體來講,在一種可選實施中,第二切割輥組包括一對切割輥對,所述一對切割輥對包括相對設置的兩個切割輥對,這兩個切割輥對分列于升降線架32的左右兩側(或前后兩側),第一切割輥對包括前后(或左右)設置的兩個切割輥372,兩個切割輥372之間繞有第一開方切割段332,第二切割輥對包括前后(或左右)設置的兩個切割輥372,兩個切割輥372之間繞有第二開方切割段332,第一開方切割段332與第二開方切割段332并行設置。
在另一種可選實施例中,第二切割輥組包括兩對切割輥對,即,第一對切割輥對和第二對切割輥對。所述第一對切割輥對包括第一切割輥對和第二切割輥對,分列于升降線架32的左右兩側,第一切割輥對包括前后設置的兩個切割輥372,兩個切割輥372之間繞有第一開方切割段332,第二切割輥對也包括前后設置的兩個切割輥372,兩個切割輥372之間繞有第二開方切割段332,第一開方切割段332與第二開方切割段332并行設置。所述第二對切割輥對包括第三切割輥對和第四切割輥對,分列于升降線架32的前后兩側,第三切割輥對包括左右設置的兩個切割輥372,兩個切割輥372之間繞有第三開方切割段332,第四切割輥對也包括左右設置的兩個切割輥372,兩個切割輥372之間繞有第四開方切割段332,第三開方切割段332與第四開方切割段332并行設置。這樣,第一切割輥對中的第一開方切割段332、第二開方切割段332和第二切割輥對中的第三開方切割段332、第四開方切割段332中的任意相鄰兩條開方切割段相互垂直,四條開方切割段332所圈定的部分即構成矩形形狀。
需特別說明的是,在前述說明中,第二切割輥組中既可以包括一對切割輥對(左右設置或者前后設置)也可以包括兩對切割輥對(左右設置的第一對切割輥對和前后設置的第二對切割輥對),不過,針對一對切割輥對和兩對切割輥對而言,工件載臺75的結構會略有不同。特別地,針對一對切割輥對,要將硅棒截段91進行開方就需要兩次切割步驟,且在第一次切割之后,再次調整硅棒截段91的切割位置。
在一較佳實施例中,可將工件載臺75設置為旋轉式結構,如此,就可順利地將硅棒截段91進行旋轉(例如旋轉90°),從而使得那一對切割輥對中的兩條開方切割段332能對旋轉后的硅棒截段91進行第二次切割,完成硅棒截段91的開方。相較而言,配置兩對切割輥對(四個切割輥對)的第二切割輥組要比配置一對切割輥對(兩個切割輥對)的第二切割輥組的開方效率更高,且,配置兩對切割輥對(四個切割輥對)的第二切割輥組能與第一切割輥組配合度更佳,僅需走線系統(tǒng)3中的升降線架32執(zhí)行單次升降動作即可同時完成(利用第一切割輥組)截斷作業(yè)和(利用第二切割輥組)開方作業(yè)。
還需指出的是,在走線系統(tǒng)3中,第一切割輥組和第二切割輥組均配置于升降線架32,第一切割輥組中的截斷切割段331的設置高度與第二切割輥組中的開方切割段332的設置高度要協(xié)調好,即,得確保:升降線架32相對機架1下降移動,第一切割輥組中的截斷切割段331將待截斷的硅棒90完全截斷的情形下能確保第二切割輥組中的開方切割段332下降至待開方的硅棒截段91的底部以完成開方(也可以說:第二切割輥組中的開方切割段332下降至待開方的硅棒截段91的底部完成開方的情形下能確保第一切割輥組中的截斷切割段331將待截斷的硅棒90完全截斷),因此,在一種可選實施例中,第一切割輥組中的截斷切割段331是與第二切割輥組中的開方切割段332位于同一水平高度。當然,上述僅為一種示例性說明,只要能實現(xiàn)走線系統(tǒng)3中的升降線架32執(zhí)行單次升降動作即可同時完成(利用第一切割輥組)截斷作業(yè)和(利用第二切割輥組)開方作業(yè),則第一切割輥組中的截斷切割段331與第二切割輥組中的開方切割段332并不以此為限。
為使得通過工件轉送裝置7在轉送工件以及開方作業(yè)過程中能確保工件不會挪動或傾倒,在本實施例中,工件轉送裝置7還包括設于工件載臺75上的工件定位結構76。
如前所述,一方面,以工件為截斷完成后的硅棒截段91為例,硅棒截段91借助工件翻轉裝置由水平放置狀態(tài)翻轉為豎向放置狀態(tài),而在豎向放置狀態(tài)下,將硅棒截段91進行水平轉送易發(fā)生傾覆;另一方面,在工件開方工位處,由走線系統(tǒng)3中的開方切割段332對豎向放置狀態(tài)下的硅棒截段91進行開方作業(yè),在開方作業(yè)中,豎向放置中的硅棒截段91在開方切割段332的作用下易發(fā)生傾覆。由此,工件定位結構76可例如為硅棒夾具,該硅棒夾具包括底托,用于供硅棒截段91放置后被穩(wěn)固定位。其實,工件定位結構76除了上述的底托之外,在所述底托的外周另可設置若干夾爪(未圖示)。
在本實施例中,由于在后續(xù)開方作業(yè)中,是需要將硅棒截段91由初始的圓形截面切割為類矩形截面,即,要將硅棒截段91沿著硅棒軸向方向切割出兩兩平行的四個切割平面。
有鑒于此,在本實施例中,底托具有四個托瓣(相鄰兩個托瓣之間開設有冗余縫),所述底托可開設有多條冗余縫,這些冗余縫具有至少以下作用:這些冗余縫的位置是對應于走線系統(tǒng)3中的各條開方切割段332,在進行開方作業(yè)時,由開方切割段332在升降線架32的帶動下進入硅棒截段91并沿硅棒截段91的軸向方向切割硅棒截段91直至從對應的冗余縫穿過后到達硅棒截段91的末端,從而可將硅棒截段91的邊料完全切割下后形成類矩形的硅棒開方體92。與之相應地,所述夾爪的數(shù)量優(yōu)選為四個(在本實施例中,由于是需要將硅棒截段91由初始的圓形截面切割為類矩形截面,如此,要將硅棒截段91沿著硅棒長度方向切割出四個兩兩平行的切割平面,因此,各個夾爪的數(shù)量可為四個),它們分別自底托的底部向上延伸出。
在一種情形下,對于夾爪的設置,夾爪可設計為具有彈性的彈性夾爪且夾爪是嚙合連接于底托的底部(夾爪的連接端設置有齒盤,底托的底部設有與齒盤嚙合的齒盤調節(jié)柱,齒盤調節(jié)柱上設計有多節(jié)調節(jié)齒。通過齒盤調節(jié)柱的上下運動即可控制夾爪的開合)。如此,當硅棒截段91置放于底托時,硅棒截段91抵靠于底托且確保硅棒截段91與底托同心,這時,夾爪可很好地夾固住硅棒截段91底部。再有,為了防止夾爪剮蹭劃傷硅棒截段91,夾爪與硅棒截段91接觸的部位為圓滑設計或者在夾爪中要與硅棒接觸的內表面增設緩沖墊。當然,硅棒夾具僅是一種較佳實施例,但底部定位件并不以此為限,在其他實施例中,底部定位件也可以是氣動吸盤或者涂覆有粘結劑的粘結連接面,應同樣具有將硅棒截段91穩(wěn)固于工作載臺75上的效果。
實際上,除了前述的底托和若干夾爪之外,所述工件定位結構還可包括頂部壓緊件,用于壓緊硅棒截段91的頂部。在本實施中,頂部壓緊件設置于升降線架32上,可包括:活動設置的軸承以及設置于所述軸承底部的壓緊塊,所述軸承受一驅動裝置驅動而上下活動,所述壓緊塊與硅棒截段91適配(例如,壓緊塊可以是與硅棒截段91的截面尺寸相適配的圓餅形壓塊或者是具有一定形變量的彈性壓塊)。所述軸承受驅動裝置的驅動而向下活動,使得所述軸承底端的壓緊塊下壓于硅棒截段91的頂部。
針對前述夾爪和頂部壓緊件的設置及應用說明,可采用中國專利201610345677.8(硅棒開方機)中描述的相關技術方案。
這樣,通過所述工件定位結構中的底托和若干夾爪和頂部壓緊件的相互配合,可將待切割的硅棒截段91穩(wěn)固于工作載臺75上,確保了硅棒截段91在開方切割作業(yè)中的穩(wěn)定性及切割面的平整度。
工作臺2還設有工件定位工位,所述工件定位工位是位于所述工件翻轉工位和所述工件開方工位之間,且,所述工件定位工位是鄰設于工件轉送裝置7且位于工件轉送裝置7轉送工件的轉送路徑上。在所述工件定位工位處設有工件校準機構8,用于對進行開方作業(yè)之前的工件進行位置校準。
如圖2所示,在本實施例中,工件校準機構8包括支架81和設于支架81上的校準調整件83。校準調整件83可例如為一對夾持臂或多對夾持臂,任一對夾持臂中的兩個夾持臂活動設于支架81,這樣,這兩個夾持臂通過相對于支架81活動而實現(xiàn)相互靠近(夾合作動)和相互背離(張開作動),其中,兩個夾持臂是對稱設置且兩個夾持臂的對稱中心即為一標準中心點。在一對夾持臂相對的內臂面(即,與工件接觸的夾持面)上可增設緩沖墊(例如通過黏貼等方式),以避免跟工件直接接觸而產生損傷。
在實際應用中,以工件為待開方的硅棒截段91為例,在進行校準時,是由工件轉送裝置7中工件載臺75將承載著的硅棒截段91通過x向導軌71和y向導軌自工件翻轉工位轉送至工件定位工位,此時,由工件校準機構8中作為校準調整件83的夾具作夾合動作,在夾合作動下驅動硅棒截段91調整位置(由于硅棒截段91是落位于工件載臺75上的,而工件載臺75可靈活地在x向導軌71和y向導軌73上移動,因此,在夾具的推動下,工件載臺75及其上的硅棒截段91能順暢地完成位置調整),直至使得硅棒截段91的軸心對應于標準中心點(由于硅棒截段91基本呈圓柱形,因此當作為校準調整件83的夾具最后對稱夾合于硅棒截段91之后,基本可確保能實現(xiàn)定中心目的),完成校準工作。在完成校準工作之后,作為校準調整件83的夾具作張開動作以釋放硅棒截段91,工件載臺75將承載著的硅棒截段91通過x向導軌71和y向導軌自工件定位工位轉送至工件開方工位。
工作臺2還設有卸件工位,所述卸件工位是鄰設于工件轉送裝置7且位于工件轉送裝置7轉送工件的轉送路徑上。在所述卸件工位處設有卸件機構9,用于對完成開方作業(yè)之后的工件進行卸料。
如圖2所示,在本實施例中,卸件機構9可包括:機殼、活動連接于機殼的機械伸縮臂(機械伸縮臂可沿垂向的z軸上下伸縮)、設置于機械伸縮臂端部的卸料件,利用卸料件可抓取待卸料的工件。卸料件可例如為吸附部件,卸料件的端部具有真空吸附腔或吸盤,據此吸附住待卸料的工件(例如,待卸料的工件為經開方后的硅棒開方體92,則,卸料件中的真空吸附腔正對硅棒開方體92的其中一個側面并據此吸附住硅棒開方體92)。
前述的卸件機構的結構、設置方式及其運作形態(tài)并不以此為限,在其他實施例中,卸件機構仍可作其他的變化,例如,卸件機構可采用機械手,所述機械手用于抓取工件的卸料件可為夾持件,所述夾持件包括一對可張合的夾持臂,這一對夾持臂受控而作張合動作,并在合攏時夾持住工件及在張開時釋放工件。進一步地,所述夾持件的形態(tài)可根據所需抓取的工件的類型及尺寸規(guī)格而有不同變化。優(yōu)選地,在一對夾持臂相對的內臂面(即,與工件接觸的夾持面)上可增設緩沖墊(例如通過黏貼等方式),以避免跟工件直接接觸而產生損傷。
本申請公開的線切割設備,包括:切割系統(tǒng)和工作臺,其中,切割系統(tǒng)包括有共用同一走線系統(tǒng)的第一工序裝置和第二工序裝置,工作臺上鋪設有走位導軌以及設置在所述走位導軌上的工件載臺,如此,不僅可利用切割系統(tǒng)同時進行第一工序作業(yè)和第二工序作業(yè),提高工件作業(yè)的效率,且對于同一工件而言,在進行第一工序作業(yè)之后即可將其轉移至第二工序工位以在后續(xù)進行第二工序作業(yè),簡化工件轉移流程及提高工件轉移效率,更可實現(xiàn)多個工序作業(yè)的無縫連續(xù),減少了工序,提升了工序作業(yè)的效率,降低了成本及降低了失誤,提高了工件的成品率。
本申請還提供了一種線切割方法,以用于對相應的工件進行第一工序作業(yè)和第二工序作業(yè)。請參閱圖3,其顯示了本申請線切割方法的在一實施例中的流程示意圖。如圖3所示,本申請線切割方法包括如下步驟:
步驟s11,將工件輸送至第一工序工位,并對位于第一工序工位的工件進行第一工序作業(yè),形成第一工件。
步驟s13,將第一工件轉移至第二工序工位。
步驟s15,對位于第二工序工位的第一工件進行第二工序作業(yè),同時對再次完成輸送且位于第一工序工位的工件進行再次第一工序工位,形成第二工件。
后續(xù),可將完成第二工序的第一工件轉移至卸件工位予以卸件。
請參閱圖4,其顯示了本申請線切割方法的在另一實施例中的流程示意圖。如圖4所示,本申請線切割方法包括如下步驟:
步驟s21,將工件輸送至第一工序工位,并對位于第一工序工位的工件進行第一工序作業(yè),形成第一工件。
步驟s23,將完成第一工序的第一工件轉移至工件定位工位,對第一工件進行校準。
步驟s25,將完成校準的第一工件轉移至第二工序工位。
步驟s27,對位于第二工序工位的第一工件進行第二工序作業(yè),同時對再次完成輸送且位于第一工序工位的工件進行再次第一工序工位,形成第二工件。
步驟s29,將完成第二工序的第一工件轉移至卸件工位予以卸件。
本申請公開的線切割方法,包括:先將位于第一工序工位處的工件進行第一工序作業(yè)以形成第一工件;再第一工件轉移至第二工序工位進行第二工序作業(yè),與此同時,將位于第一工序工位處的工件進行第一工序作業(yè)以形成第二工件,如此,可實現(xiàn)第一工序作業(yè)和第二工序作業(yè)的同時進行,且對于同一工件而言,在進行第一工序作業(yè)之后即可將其轉移至第二工序工位以在后續(xù)進行第二工序作業(yè),簡化工件轉移流程及提高工件轉移效率,更可實現(xiàn)多個工序作業(yè)的無縫連續(xù),減少了工序,提升了工序作業(yè)的效率,降低了成本及降低了失誤,提高了工件的成品率。
請參閱圖5,其為本申請線切割方法應用于硅棒切割作業(yè)中的流程示意圖,該硅棒切割作業(yè)可至少包括硅棒截段作業(yè)和硅棒開方作業(yè)。如圖5所示,本申請線切割方法應用于硅棒切割作業(yè)包括如下步驟:
步驟s201,將以第一放置狀態(tài)放置的待截斷的工件進行輸送,并對完成輸送的待截斷的工件進行截斷,形成第一工件。
在本實施例中,將待截斷的工件以第一放置狀態(tài)進行輸送是通過工件輸送裝置完成的,工件輸送裝置將以第一放置狀態(tài)放置的待截斷的工件予以輸送并根據產品規(guī)格而移動規(guī)定距離,使得工件的截斷位置能在移動后恰好位于線切割設備中第一切割輥組的截斷切割段的下方,完成工件的輸送。后續(xù),對完成輸送的待截斷的工件進行截斷,則是由第一切割輥組的截斷切割段下移并對應于工件的截斷位置進行切割直至完全截斷以形成第一工件。
以工件為硅棒為例,在步驟s201中,硅棒在橫向放置狀態(tài)由工件輸送裝置予以輸送,使得硅棒的截斷位置位于工件輸送裝置的端側以位于第一切割輥組的截斷切割段331的下方,下降第一切割輥組,由第一切割輥組中的截斷切割段對作為工件的硅棒進行切割,截斷下來的那一段就形成作為第一工件的硅棒截段。
步驟s203,將第一工件予以轉送并以第二放置狀態(tài)予以放置。
在本實施例中,將第一工件予以轉送并以第二放置狀態(tài)予以放置,包括:將第一工件由第一放置狀態(tài)轉換為第二放置狀態(tài);將第一工件予以轉送。將第一工件由第一放置狀態(tài)轉換為第二放置狀態(tài)是通過工件翻轉裝置完成的,承接前述第一工件為經截斷后的硅棒截段,利用工件翻轉裝置,可將作為第一工件的硅棒截段由橫向放置狀態(tài)轉換為豎向放置狀態(tài)。將第一工件予以轉送則是通過工件轉送裝置完成的,利用工件轉送裝置,可使得豎向放置的作為第一工件的硅棒截段在水平面內移動。在這里,工件轉送裝置轉送第一工件指的是將豎向放置狀態(tài)中的硅棒截段91轉送至工件開方工位。當然,在實際應用中,利用工件轉送裝置將硅棒截段91轉送至工位開方工位之前還包括預先將作為第一工件的硅棒截段91轉送至工件定位工位,在工件定位工位處,由工件校準機構對待開方的硅棒截段91進行位置校準,使得硅棒截段91的軸心對應于標準中心點。
步驟s205,對以第二放置狀態(tài)放置的第一工件進行開方,同時對再次完成輸送的待截斷的工件進行再次截斷,形成第二工件。
在本實施例中,對以第二放置狀態(tài)放置的第一工件進行開方是由第二切割輥組中的開方切割段下移并對第一工件進行開方,對待截斷的工件進行再次截斷是由第一切割輥組的截斷切割段下移并對應于工件的截斷位置進行切割直至完全截斷以形成第二工件。第一切割輥組及其截斷切割段和第二切割輥組及其開方切割段均配置于一升降線架,因此,可通過驅動升降線架的升降而同時驅動第一切割輥組及其截斷切割段進行切割作業(yè)和第二切割輥組及其開方切割段進行開方作業(yè)。
以工件為硅棒為例,在步驟s205中,被轉送至工件開方工位的作為第一工件的硅棒截段在豎向放置狀態(tài)下由第二切割輥組中的開方切割段下移并對應于硅棒截段的開方位置進行切割直至下降至硅棒截段底部以完成開方以形成硅棒開方體,同時,經工件輸送裝置再次輸送待截斷的硅棒則是由第一切割輥組中的截斷切割段下移并對應于硅棒的截斷位置進行切割直至完全截斷以形成又一個硅棒截段作為第二工件。
后續(xù),可將開方完成的第一工件予以卸件。在本實施例中,以工件為硅棒為例,將開方完成的第一工件予以卸件,包括:將開方完成的第一工件(即,硅棒開方體)由工件開方工位轉送至卸件工位,在卸件工位處,卸件機構將開方完成的第一工件(即,硅棒開方體)予以卸料。
由上述各個步驟可知,本申請公開的線切割方法,先對待截斷的工件進行截斷作業(yè)以形成第一工位;再將截斷后的第一工件予以移送進行開方作業(yè),與此同時,將待截斷工件進行再次截斷作業(yè)以形成第二工件,如此,可實現(xiàn)截斷作業(yè)和開方作業(yè)的同時進行,且對于同一工件而言,在進行截斷作業(yè)之后即可在后續(xù)進行開方作業(yè),實現(xiàn)多個工序作業(yè)的無縫連續(xù),減少了工序,提升了工序作業(yè)的效率,降低了成本及降低了失誤,提高了工件的成品率。
以下結合圖5至圖10,對本申請線切割設備在某一實例中執(zhí)行工件切割作業(yè)進行詳細描述。在本實例中,先作如下設定:工件90可選為硅棒(既可以是單晶硅棒也可以是多晶硅棒),硅棒90所作的切割作業(yè)包括了截斷作業(yè)和開方作業(yè),初始的硅棒90呈圓柱形,其先進行截斷作業(yè)后再進行開方作業(yè)。所采用的線切割設備,包括切割系統(tǒng)和工作臺,其中,切割系統(tǒng)包括有共用同一走線系統(tǒng)的第一工序裝置和第二工序裝置,工作臺上鋪設有走位導軌以及設置在所述走位導軌上的工件載臺,其中,走線系統(tǒng)包括經由貯絲筒進行收放作業(yè)的切割線、用于對所述切割線進行導向的多個導線輪以及多個切割輥,所述切割線在所述多個切割輥之間形成截斷切割段(在本實例中,截斷切割段為一條)以及開方切割段(在本實例中,開方切割段為四條,任意相鄰兩條開方切割段相互垂直)。
首先,利用工件輸送裝置4將待截斷的硅棒90以橫向放置狀態(tài)進行輸送,使得硅棒90的截斷位置達到指定位置(該指定位置可例如為工件輸送裝置4的截斷端),第一切割輥組中的截斷切割段331位于指定位置的正上方以正對于硅棒90的截斷位置。此時,硅棒90中突出于工件輸送裝置4的截斷端的那一部分(即后續(xù)會形成硅棒截段的部分)是由工件翻轉裝置6中的翻轉承載板613所承托著。實施上述操作后線切割設備的狀態(tài)具體可參見圖6。
接著,走線系統(tǒng)3中的升降線架32相對機架1下降移動,升降線架32上的第一切割輥組及其截斷切割段331對應著硅棒90的截斷位置進行切割直至完全截斷,被截斷下來的突出于工件輸送裝置4的那一段就形成第一硅棒截段91。實際上,在進行截斷作業(yè)的過程中,工件輸送裝置4上的限位件45是壓制于位于工件輸送裝置4上的硅棒90主體部分,而工件翻轉裝置6上的限位件63是壓制于位于工件翻轉裝置6上的硅棒90突出部分,這樣,在截斷切割作業(yè)實施時,工件輸送裝置4上的硅棒90主體部分及工件翻轉裝置6上硅棒90突出部分就會穩(wěn)固住。實施上述操作后線切割設備的狀態(tài)具體可參見圖7。
接著,利用工件翻轉裝置6將截斷后的第一硅棒截段91進行翻轉,使得第一硅棒截段91由橫向放置狀態(tài)翻轉為豎向放置狀態(tài)并落位于工件轉送裝置中位于工件翻轉工位處的工件載臺75上。實際上,在利用工件翻轉裝置6將截斷后的第一硅棒截段91進行翻轉之前,還包括利用利用工件輸送裝置4將待截斷的硅棒90以橫向放置狀態(tài)回退一定的距離,這里的回退即是遠離于工件翻轉裝置6上的第一硅棒截段91方向移動,使得工件輸送裝置4上的硅棒90與工件翻轉裝置6上的第一硅棒截段91相距一安全距離。在安全距離下,工件翻轉裝置6再將截斷后的第一硅棒截段91進行翻轉時就可避免第一硅棒截段91與剩下的硅棒91發(fā)生磕碰。實施上述操作后線切割設備的狀態(tài)具體可參見圖8。
接著,利用工件轉送裝置中的工件載臺75通過x向導軌71和y向導軌73而將第一硅棒截段91移動至工件定位工位,由工件定位工位處的工件校準機構8對第一硅棒截段91進行位置校準,使得第一硅棒截段91的軸心對準于標準中心點。在第一硅棒截段91進行位置校準的過程中,位于工件截斷工位處的工件輸送裝置4則繼續(xù)將剩余的待截斷的硅棒90以橫向放置狀態(tài)進行輸送,使得硅棒90的第二個截斷位置達到指定位置。實施上述操作后線切割設備的狀態(tài)具體可參見圖9。
接著,利用工件轉送裝置中的工件載臺75通過x向導軌71和y向導軌73而將校準完成后第一硅棒截段91移動至工件開方工位。
接著,走線系統(tǒng)3中的升降線架32相對機架1下降移動,其中,升降線架32上的第一切割輥組及其截斷切割段331對應著硅棒90的截斷位置進行切割直至完全截斷,被截斷下來的突出于工件輸送裝置4的那一段就形成第二硅棒截段,同時,升降線架32上的第二切割輥組及其開方切割段332對應進入第一硅棒截段91并沿第一硅棒截段91的軸向方向切割第一硅棒截段91直至到達第一硅棒截段91的底部,從而可將第一硅棒截段91的邊料完全切割下后形成類矩形的第一硅棒開方體92。由此可見,在該步驟中,升降線架32執(zhí)行單次升降動作即可同時完成(利用第一切割輥組中的截斷切割段)截斷作業(yè)和(利用第二切割輥組中的開方切割段)開方作業(yè)。實施上述操作后線切割設備的狀態(tài)具體可參見圖10。
接著,利用工件轉送裝置中的工件載臺75通過x向導軌71和y向導軌73而將校準完成后第一硅棒開方體92移動至卸件工位,由位于卸件工位的卸件機構將開方完成的第一硅棒開方體92予以卸料。實施上述操作后線切割設備的狀態(tài)具體可參見圖11。
接著,將工件轉送裝置中的工件載臺75通過x向導軌71和y向導軌73移動至工件翻轉工位,利用工件翻轉裝置6將截斷后的第二硅棒截段93進行翻轉,使得第二硅棒截段93由橫向放置狀態(tài)翻轉為豎向放置狀態(tài)并落位于工件轉送裝置中位于工件翻轉工位處的工件載臺75上。這個步驟過程及其后續(xù)步驟均如同前述第一硅棒截段91的作業(yè)流程,在此不再贅述。
由上可知,本申請公開的線切割方法在應用于硅棒截段切割作業(yè)和開方切割作業(yè)中,先在工件截斷工位對橫向放置的待截斷的硅棒進行截斷作業(yè)以形成第一硅棒截段;將截斷后的第一硅棒截段由橫向放置翻轉為豎向放置并將第一硅棒截段在豎向放置狀態(tài)下移送至工件開方工位;在工件開方工位對豎向放置的第一硅棒截段進行開方作業(yè)以形成第一硅棒開方體,與此同時,將待截斷的硅棒進行再次截斷作業(yè)以形成第二硅棒截段;后續(xù),將開方后的第一硅棒開方體予以移送并進行卸件。如此,在單次作業(yè)中,即可實現(xiàn)硅棒的截斷作業(yè)和開方作業(yè)的同時進行,提升了硅棒工序作業(yè)的效率。另外,對于同一硅棒而言,在進行截斷作業(yè)之后即可在后續(xù)直接進行開方作業(yè),實現(xiàn)多個工序作業(yè)的無縫連續(xù),減少了工序,降低了成本及降低了失誤,提高了硅棒的成品率。
上述實施例僅例示性說明本申請的原理及其功效,而非用于限制本申請。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本申請的精神及范疇下,對上述實施例進行修飾或改變。因此,舉凡所屬技術領域中具有通常知識者在未脫離本申請所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變,仍應由本申請的權利要求所涵蓋。