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一种晶棒拼接系统的制作方法

专利查询2022-5-21  90

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1.本实用新型涉及硅片生产技术领域,尤其涉及一种晶棒拼接系统。


背景技术:

2.目前,粘胶工序中的拼棒过程包括,简要生产过程包括:晶棒回温,晶托涂粘板胶,放置粘胶板,放置重锤,粘板胶静置,固化涂粘棒胶放置晶棒a放置晶棒b,放置重锤,粘棒胶静置、固化,粘胶后成品,成品输送至下工序,且以上所有工步均由人工手动完成:
3.因此,目前的拼棒过程会造成员工劳动强度大、生产效率低,且由于粘胶工序的动作是以人为中心的作业方式,因此很难并行作业,导致很难提升作业效率;最后,由于人工粘胶生产线的生产操作过程比较混乱,物料流转及协调难度大,因此常有混料及物流堵塞等问题。


技术实现要素:

4.本实用新型的目的在于提供一种晶棒拼接系统,以提供一种可以降低员工劳动强度、且生产效率高的晶棒拼接系统。
5.本实用新型提供的加热装置晶棒拼接系统包括控制器以及与控制器通信连接的拼棒定位机构、第一推动机构、第二推动机构和信息检测装置;晶棒拼接系统具有初次定位位置、检测位置。
6.第一推动机构和第二推动机构分别位于拼棒定位机构的两端,初次定位位置和检测位置位于第一推动机构和第二推动机构之间。
7.拼棒定位机构用于对待拼接的多个晶棒进行定位。
8.第一推动机构用于推动第一晶棒至初次定位位置;其中,第一晶棒为所述多个晶棒中靠近第一推动机构的晶棒。
9.第二推动机构用于推动第二晶棒至检测位置;其中,第二晶棒为多个晶棒中靠近第二推动机构的晶棒。
10.信息检测装置用于在第二晶棒被推动至检测位置后,获取多个晶棒中每两个相邻晶棒间的拼接信息。
11.第二推动机构还用于,在每两个相邻晶棒间的拼接信息中存在不满足预设拼接条件的拼接信息的情况下,推动第二晶棒,直至每两个相邻晶棒间的拼接信息均满足预设拼接条件。
12.示例性的,上述控制器为plc(programmable logic controller,可编程逻辑控制器)控制器,且上述控制器与外部mes((manufacturing execution system,制造企业生产过程执行系统)通信连接。
13.在采用上述技术方案的情况下,本实用新型中的拼棒定位机构、第一推动机构、第二推动机构和信息检测装置均与控制器通信连接,拼棒定位机构用于对待拼接的多个晶棒进行定位,之后,将定位完成信息发送给控制器。之后,位于所述拼棒定位机构的两端第一
推动机构和所述第二推动机构依次对多个晶棒进行推动。第一推动机构用于推动第一晶棒至初次定位位置;其中,所述第一晶棒为所述多个晶棒中靠近所述第一推动机构的晶棒。第二推动机构用于推动第二晶棒至检测位置;其中,所述第二晶棒为所述多个晶棒中靠近所述第二推动机构的晶棒。最后,信息检测装置用于在所述第二晶棒被推动至检测位置后,获取所述多个晶棒中每两个相邻晶棒间的拼接信息,并将该拼接信息发送给控制器,在所述每两个相邻晶棒间的拼接信息中存在不满足预设拼接条件的拼接信息的情况下,推动所述第二晶棒,直至所述每两个相邻晶棒间的拼接信息均满足预设拼接条件。
14.基于以上描述,可以看出,本实用新型提供的晶棒拼接系统采用自动化机构,代替了传统的人工作业方式,不仅可以降低员工劳动,减少粘胶工序一线工作人员的数量,还可以提高粘接工序的自动化水平,提高工作效率。且相对于现有技术中由于粘胶工序的动作是以人为中心的作业方式,因此很难并行作业,导致很难提升作业效率,本实用新型采用全自动化机构,每个机构在完成自身当前作业的情况下,可以快速进入下一个作业中,因此本实用新型可以进行并行作业,因此,可以进一步提升整体的工作效率。最后,本实用新型可以通过控制器与车间粘胶自动化系统通信,以增强工序之间的信息交互,与前后工序的物流衔接更准确、更有效,以解决现有技术中由于人工粘胶生产线的生产操作过程比较混乱,物料流转及协调难度大,因此常有混料及物流堵塞的技术问题。
15.在一种可能的实现方式中,晶棒拼接系统还包括与控制器通信连接的移动装置。移动装置用于在每两个相邻晶棒间的拼接信息均满足预设拼接条件的情况下,将多个晶棒移动至待粘接工位。示例性的,上述移动装置包括机械手吸盘或其他抓取机构。
16.在采用上述技术方案的情况下,移动装置用于在每两个相邻晶棒间的拼接信息均满足预设拼接条件的情况下,将多个晶棒移动至待粘接工位,以进行粘胶工序中的粘接过程,不仅可以防止物料堆积堵塞,还可以进一步提高晶棒拼接系统的自动化程度和工作效率。
17.在一种可能的实现方式中,信息检测装置为工业相机,晶棒拼接系统还包括至少一个光源组件,至少一个光源组件设置在所述工业相机的至少一侧。
18.在采用上述技术方案的情况下,在信息检测装置为工业相机的情况下,在工业相机的至少一侧设置光源组件,用于当工业相机获取上述拼接信息时,为工业相机提供光线,可以理解,光线照射在晶棒上,晶棒会反射光线,因此,工业相机获取的拼接信息中晶棒区域较亮。而相邻两个晶棒之间的拼接缝由于不存在其他反射物质,会使光线穿过,因此,工业相机获取的拼接信息中拼接缝区域较暗。基于此,本实用新型可以获取拼接缝区域的大小,由此来判断每两个相邻晶棒间的拼接信息是否满足预设拼接条件。
19.在一种可能的实现方式中,晶棒拼接系统还包括与控制器通信的传送机构,传送机构设置在所述拼棒定位机构的一侧,从晶棒提供装置延伸至所述拼棒定位机构,用于将多个晶棒输送至拼棒定位机构位置处。
20.在采用上述技术方案的情况下,本实用新型可以在控制器的控制下,采用传送机构将晶棒输出至拼棒定位机构位置处,不仅可以节省人工成本,还可以提高系统的自动化程度,进而提高系统的工作效率。
21.在一种可能的实现方式中,拼棒定位机构包括定位挡板以及设置在定位挡板上的晶棒到位开关;晶棒到位开关与所述控制器通信连接。
22.在采用上述技术方案的情况下,晶棒到位开关用于检测晶棒是否到达定位挡板处,并将检测信息发送给控制器,控制器根据该检测信息控制其他机构进行下一步动作,因此,提高了本实用新型的自动化程度。
23.在一种可能的实现方式中,第一推动机构包括第一驱动组件和与第一驱动组件驱动连接的第一推动件;其中,第一驱动组件与控制器通信连接。第二推动机构包括第二驱动组件和与第二驱动组件驱动连接的第二推动件;其中,第二驱动组件与控制器通信连接。
24.示例性的,第一驱动组件为气动驱动组件或直线驱动组件,第二驱动组件包括伺服电机和与所述伺服电机驱动连接的丝杠。
25.在采用上述技术方案的情况下,第一驱动组件用于驱动第一推动件推动第一晶棒,第二驱动组件用于驱动第二推动件推动第二晶棒,完全不需要人工操作,因此,可以节省人工成本,提高本实用新型的自动化程度。
附图说明
26.此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解,构成本实用新型的一部分,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
27.图1示出了本实用新型提供的一种晶棒拼接系统的轴向示意图;
28.图2示出了本实用新型提供的一种晶棒拼接系统的俯视图。
29.附图标记:
30.1-第一晶棒,2-第二晶棒,10-拼棒定位机构,101-定位挡板,102-晶棒到位开关,20-第一推动机构,201-第一驱动组件,202-第一推动件,30-第二推动机构。301-第二驱动组件,3011-丝杠,3012-伺服电机,302-第二推动件,40-信息检测装置,50-光源组件,501-光源,502-光源支架,60-传送机构。
具体实施方式
31.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
32.需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
33.此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上,除非另有明确具体的限定。
34.在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构
造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
35.在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
36.目前,粘胶工序中的拼棒过程包括,简要生产过程包括:晶棒回温,晶托涂粘板胶,放置粘胶板,放置重锤,粘板胶静置,固化涂粘棒胶放置晶棒a放置晶棒b,放置重锤,粘棒胶静置、固化,粘胶后成品,成品输送至下工序,且以上所有工步均由人工手动完成:
37.因此,目前的拼棒过程会造成员工劳动强度大、生产效率低,且由于粘胶工序的动作是以人为中心的作业方式,因此很难并行作业,导致很难提升作业效率;最后,由于人工粘胶生产线的生产操作过程比较混乱,物料流转及协调难度大,因此常有混料及物流堵塞等问题。
38.为解决以上问题,参照图1和图2,本实用新型公开了一种晶棒拼接系统,包括控制器以及与控制器通信连接的拼棒定位机构10、第一推动机构20、第二推动机构30和信息检测装置40;晶棒拼接系统具有初次定位位置、检测位置。拼棒定位机构10与信息检测装置40相对设置,第一推动机构20和第二推动机构30分别位于拼棒定位机构10的两端,初次定位位置和检测位置位于第一推动机构20和第二推动机构30之间。拼棒定位机构10用于对待拼接的多个晶棒进行定位。第一推动机构20用于推动第一晶棒1至初次定位位置;其中,第一晶棒1为所述多个晶棒中靠近第一推动机构20的晶棒。第二推动机构30用于推动第二晶棒2至检测位置;其中,第二晶棒2为多个晶棒中靠近第二推动机构30的晶棒。信息检测装置40用于在第二晶棒2被推动至检测位置后,获取多个晶棒中每两个相邻晶棒间的拼接信息。第二推动机构30还用于,在每两个相邻晶棒间的拼接信息中存在不满足预设拼接条件的拼接信息的情况下,推动第二晶棒2,直至每两个相邻晶棒间的拼接信息均满足预设拼接条件。
39.其中,上述控制器可以为plc控制器。可以理解,由于plc控制器采用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。因此,当本实用新型中的控制器采用plc控制器时,能够执行基本的控制逻辑,以及向各个机构发送控制指令,以完成本实用新型要求的自动化功能,从而可以提高本实用新型的自动化程度。
40.进一步的,本实用新型实施例中的控制器还与外部的mes系统通信连接。由于mes为制造企业生产过程执行系统,是一套面向制造企业车间执行层的生产信息化管理系统。mes可以为企业提供包括制造数据管理、计划排产管理、生产调度管理、库存管理、质量管理、人力资源管理、工作中心/设备管理、工具工装管理、采购管理、成本管理、项目看板管理、生产过程控制、底层数据集成分析、上层数据集成分解等管理模块,为企业打造一个扎实、可靠、全面、可行的制造协同管理平台。因此,本实用新型可以通过与mes系统配合,以最终实现自动化、智能化管理生产车间。
41.在本实用新型实施例中,拼棒定位机构10、第一推动机构20、第二推动机构30和信息检测装置40均与控制器通信连接。在拼棒作业开始时,拼棒定位机构10用于对运输过来的待拼接的多个晶棒进行定位。在实际中,待拼接的硅棒数量和规格一般根据拼接长度确
定,可以包括两个晶棒,即第一硅棒和第二硅棒。也可以包括多个硅棒,即第一硅棒、第二硅棒以及位于第一硅棒和第二硅棒之间的至少一个中间硅棒。
42.在对待拼接的多个晶棒进行定位之后,位于所述拼棒定位机构10的两端第一推动机构20和所述第二推动机构30依次对多个晶棒进行推动。第一推动机构20用于推动第一晶棒1至初次定位位置。其中,所述第一晶棒1为所述多个晶棒中靠近所述第一推动机构20的晶棒。第二推动机构30用于推动第二晶棒2至检测位置。其中,所述第二晶棒2为所述多个晶棒中靠近所述第二推动机构30的晶棒。其中,初次定位位置和检测位置根据信息检测装置40的设置位置相关,具体的,在多个晶棒定位完成后,信息检测装置40需要能够获取到多个晶棒之间的拼接信息。
43.最后,信息检测装置40用于在第二晶棒2被推动至检测位置后,获取多个晶棒中每两个相邻晶棒间的拼接信息,并将该拼接信息发送给控制器,在每两个相邻晶棒间的拼接信息中存在不满足预设拼接条件的拼接信息的情况下,推动第二晶棒2,直至每两个相邻晶棒间的拼接信息均满足预设拼接条件。
44.基于此,可以看出,本实用新型实施例提供的晶棒拼接系统采用自动化机构,代替了传统的人工作业方式,不仅可以降低员工劳动,减少粘胶工序一线工作人员的数量,还可以提高粘接工序的自动化水平,提高工作效率。且相对于现有技术中由于粘胶工序的动作是以人为中心的作业方式,因此很难并行作业,导致很难提升作业效率,本实用新型实施例采用全自动化机构,每个机构在完成自身当前作业的情况下,可以快速进入下一个作业中,因此本实用新型实施例可以进行并行作业,因此,可以进一步提升整体的工作效率。最后,本实用新型实施例可以通过控制器与车间粘胶自动化系统通信,以增强工序之间的信息交互,与前后工序的物流衔接更准确、更有效,以解决现有技术中由于人工粘胶生产线的生产操作过程比较混乱,物料流转及协调难度大,因此常有混料及物流堵塞的技术问题。
45.可以理解,本实用新型实施例提供的晶棒拼接系统还包括与控制器通信连接的移动装置。移动装置用于在每两个相邻晶棒间的拼接信息均满足预设拼接条件的情况下,将多个晶棒移动至待粘接工位。示例性的,上述移动装置包括机械手吸盘。
46.具体的,在每两个相邻晶棒间的拼接信息均满足预设拼接条件的情况下,控制器控制机械手吸盘运动至多个晶棒的上方,通过调节机械手吸盘中多个吸盘之间的距离之后,控制机械手吸盘对多个晶棒进行吸附,并移动至待粘接工位,以准备进行粘接操作。
47.在采用上述技术方案的情况下,移动装置用于在每两个相邻晶棒间的拼接信息均满足预设拼接条件的情况下,将多个晶棒移动至待粘接工位,以进行粘胶工序中的粘接过程,不仅可以防止物料堆积堵塞,还可以进一步提高晶棒拼接系统的自动化程度和工作效率。
48.进一步的,上述信息检测装置为工业相机,晶棒拼接系统还包括至少一个光源组件50,至少一个光源组件50设置在所述工业相机的至少一侧。其中,光源组件包括光源501,以及固定光源的光源之间502。
49.当晶棒拼接系统包括多个光源组件50组件时,多个光源50组件均匀的布设在工业相机的两侧。当晶棒拼接系统包括一个光源50组件时,一个光源50组件均匀的布设在工业相机的任意一侧。至少一个光源50组件用于当工业相机获取上述拼接信息时,为工业相机提供光线,可以理解,光线照射在晶棒上,晶棒会反射光线,因此,工业相机获取的拼接信息
中晶棒区域较亮。而相邻两个晶棒之间的拼接缝由于不存在其他反射物质,会使光线穿过,因此,工业相机获取的拼接信息中拼接缝区域较暗。基于此,本实用新型可以获取拼接缝区域的大小,由此来判断每两个相邻晶棒间的拼接信息是否满足预设拼接条件。
50.上述晶棒拼接系统还包括传送机构60,传送机构60设置在所述拼棒定位机构10的下侧,用于将多个晶棒输送至拼棒定位机构10位置处。
51.具体的,上述传送机构60可以为传输皮带机,传送皮带机的一端用于连接晶棒供给装置,另一端位于所述拼棒定位机构10的下侧,用于将多个晶棒输送至拼棒定位机构10位置处。基于此,晶棒的传输过程完全不需要人工参与,因此,不仅可以节省人工成本,还可以提高系统的自动化程度,进而提高系统的工作效率。
52.最为一种优选的实施方式,上述拼棒定位机构10包括定位挡板101以及设置在定位挡板101上的晶棒到位开关102;晶棒到位开关102与所述控制器通信连接。
53.具体的,该晶棒到位开关102用于检测晶棒是否到达定位挡板101处,当晶棒到达定位挡板101处,会触碰晶棒到位开关102。此时,晶棒到位开关102箱控制器反馈信号。控制器根据反馈信号进行下一步动作。因此,可以提高本实用新型实施例的自动化程度。
54.在一种可能的实现方式中,第一推动机构20包括第一驱动组件201和与第一驱动组件201驱动连接的第一推动件202;其中,第一驱动组件201与控制器通信连接。第二推动机构30包括第二驱动组件301和与第二驱动组件301驱动连接的第二推动件302;其中,第二驱动组件301与控制器通信连接。
55.示例性的,第一驱动组件201为气动驱动组件或直线驱动组件,第二驱动组件301包括伺服电机3012和与所述伺服电机3012驱动连接的丝杠3011。
56.其中,上述气动驱动组件可以为气缸,直线驱动组件可以包括伺服电机3012和丝杠3011,也可以为其他直线驱动组件,本实用新型实施例对此不作具体的限定。
57.基于第一驱动组件201用于驱动第一推动件202推动第一晶棒1,第二驱动组件301用于驱动第二推动件302推动第二晶棒2,完全不需要人工操作,因此,可以节省人工成本,提高本实用新型的自动化程度。
58.可以理解,伺服电机3012与丝杠3011配合可以精准的控制移动的距离,因此,在使用气缸或其他直线驱动组件将第一硅棒推动至初次定位位置之后,利用伺服电机3012与丝杠3011配合将第二硅棒推动至检测位置,以利用信息检测装置40获取多个晶棒中每两个相邻晶棒间的拼接信息。
59.在上述实施方式的描述中,具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
60.以上所述,仅为本实用新型的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

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