[实用新型]一种全自动单晶硅棒切方磨削复合加工一体设备

权利要求书

1.一种全自动单晶硅棒切方磨削复合加工一体设备，包括底架、切方动力头驱动组件、磨削动力头驱动组件、外罩单元，其特征在于，还包括边皮输送机构、尺寸检测单元、晶向检测单元、切磨工作台和机械手及储料台组件；

所述底架中部设有两根平行的主导轨，切磨工作台安装在两根主导轨上，并由设置在底架上的主驱动电机通过底架上的主丝杆进行驱动，使其沿着主导轨移动；

所述底架两侧分别设有两个延伸平台，切方动力头驱动组件和磨削动力头驱动组件分别安装在对应的底架延伸平台上；所述切方动力头驱动组件包括两个切方动力头，所述磨削动力头驱动组件包括两个粗磨动力头和两个精磨动力头；所述机械手及储料台组件、晶向检测单元、尺寸检测单元、切方动力头均安装于底架两侧面；边皮传输机构安装于底架一端部，外罩单元安装于底架上端。

2.根据权利要求1中所述的切方磨削复合加工一体设备，其特征在于，所述底架的主导轨上安装有两个切磨工作台，两个切磨工作台上包括尾座、底板、气缸、对刀传感器、基准块、头座和分度直驱电机；所述主驱动电机驱动主丝杆，从而驱动切磨工作台进给；

用于夹紧晶棒的尾座和头座分别安装于切磨工作台底板的两端，且底板内设有气缸；尾座在气缸的驱动下沿着底板向头座离开或靠拢，从而实现松紧晶棒；

头座一端设有对刀传感器和基准块，用于晶棒加工前做为测量基准；另一端设有分度直驱电机；头座、尾座的回转中心位于同一高度，且在晶棒夹紧时，分度直驱电机控制晶棒旋转并停止于所需的角度位置。

3.根据权利要求1中所述的切方磨削复合加工一体设备，其特征在于，所述切方动力头包括切方变频电机、切方支撑框架、切方刀盘安装座和盘状铣刀，两个切方动力头分别通过各自对应的切方刀盘安装座固定于底架；所述切方变频电机驱动盘状铣刀旋转，盘状铣刀外圈上镶嵌有金刚石颗粒，用于晶棒切方工序。

4.根据权利要求1中所述的切方磨削复合加工一体设备，其特征在于，所述粗磨动力头包括粗磨变频电机、粗磨支撑框架、粗磨砂轮安装座和粗磨杯型砂轮，两个粗磨动力头分别通过各自对应的粗磨砂轮安装座固定于底架；所述粗磨变频电机驱动粗磨杯型砂轮旋转，所述粗磨杯型砂轮的颗粒度为100～200目，用于晶棒粗磨工序。

5.根据权利要求1中所述的切方磨削复合加工一体设备，其特征在于，所述精磨动力头包括精磨变频电机、精磨支撑框架、精磨砂轮安装座和精磨杯型砂轮，两个精磨动力头分别通过各自对应的精磨砂轮安装座固定于底架；所述精磨变频电机驱动精磨杯型砂轮旋转，所述精磨杯型砂轮的颗粒度为400～600目，用于晶棒精磨工序。

6.根据权利要求1中所述的切方磨削复合加工一体设备，其特征在于，所述机械手及储料台组件包括机械手部件和储料台部件，所述机械手部件用于将设在储料台部件上的晶棒装入切磨工作台、将切方完成的晶棒从一个切磨工作台转运到另一个切磨工作台以及将磨削完成的晶棒从切磨工作台取下放置在储料台部件上。

7.根据权利要求1中所述的切方磨削复合加工一体设备，其特征在于，所述晶向检测单元包括安装架、升降气缸、激光测距传感器、传感器支架和罩壳，所述晶向检测单元通过安装架固定在底架上，激光测距传感器固定于传感器支架，且罩壳安装在升降气缸上端；所述晶向检测单元通过激光测距传感器进行非接触检测确定晶棒棱线的位置。

8.根据权利要求1中所述的切方磨削复合加工一体设备，其特征在于，所述尺寸检测单元包括底座、驱动电机、直线运动单元、滑台和接触式传感器；所述底座安装在底架上，驱动电机与直线运动单元相连，并一起安装在底座上；所述接触式传感器通过连接杆安装于滑台端部；该滑台安装在直线运动单元上，用于驱动带动接触式传感器进行尺寸检测。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的切方磨削复合加工一体设备，其特征在于，所述边皮输送机构包括传送电机、两套边皮滚轴、传送带和两个支撑架；所述支撑架安装在整机底架上，两套边皮滚轴分别安装于对应支撑架的同向端，传送带包裹在两个边皮滚轴上；传送带一端位于切方动力头的盘状铣刀下方，另一端位于晶向检测单元的罩壳外部；所述传送电机安装于两个支撑架之间，用于带动边皮滚轴转动。

10.根据权利要求1～8中任一项所述的切方磨削复合加工一体设备，其特征在于，所述外罩单元为钣金件，用于保护设备；所述底架的底架本体上还设有水道，用于排出晶棒加工过程中混合硅粉的冷却水。