硅片变向装置及其分片送料装置的制作方法

本实用新型涉一种硅片送料装置，尤其是硅片变向装置及其分片送料装置。

背景技术：

硅片分片机将切割好并进过初步清洗的硅片分离开并依次插入到花篮上。目前硅片分片机多采用水刀分离硅片，然后将硅片依次从竖直状态经过变向装置改变成水平状态。

但是目前的变形装置在硅片变向时不容易吸附在变向平带上，同时在变成水平状态时容易发生碎裂。

技术实现要素：

为解决上述问题，本实用新型提供一种能够使硅片顺利吸附到变向平带，同时硅片不易碎裂的硅片变向装置，具体技术方案为：

硅片变向装置，包括变向架、变向平带、变向滑块、变向主动轴、变向主动带轮、变向从动轴、变向从动带轮和电机，所述变向主动轴和变向从动轴均转动安装在所述变向架的两端，所述电机安装在所述变向架的一侧，且与所述变向主动轴连接，所述变向滑块安装在所述变向架上且位于所述变向主动轴与所述变向从动轴之间，所述变向滑块倾斜设置，所述变向平带套在所述变向主动带轮和变向从动带轮上，且滑动位于变向滑块上；还包括水平喷嘴，所述水平喷嘴位于所述变向架顶部的一侧，所述水平喷嘴用于硅片变成水平状态时吹气缓冲硅片；变向喷嘴，所述变向喷嘴位于所述变向架底部的一侧，所述变向喷嘴用于吹气将硅片贴附到所述变向平带上。

进一步的，还包括缓冲电磁阀，所述缓冲电磁阀与所述水平喷嘴连接；缓冲传感器，所述缓冲传感器安装在所述变向架的两侧。

硅片分片送料装置，包括水槽，还包括所述的硅片变向装置，所述硅片变向装置位于所述水槽的上方；竖向送料装置，所述竖向送料装置位于所述硅片变向装置的下方，且部分位于所述水槽内，所述竖向送料装置用于将硅片输送到所述变向装置上；料盒，所述料盒用于竖直放置硅片，且滑动位于所述竖向送料装置的下方；送料架，所述送料架固定在所述水槽内，所述硅片变向装置安装在所述送料架的一端；送料导轨，所述送料导轨安装在所述送料架的底部，所述料盒滑动位于所述送料导轨上；水刀，所述水刀安装在所述送料架上，且对称位于所述料盒的两侧；送料驱动装置，所述送料驱动装置安装在所述水槽的外侧；送料杆，所述送料杆与所述送料驱动装置连接，所述送料杆与所述料盒活动连接；送料启动检测装置，所述送料启动检测装置位于所述料盒的上方；分片传感器，所述分片传感器位于所述竖向送料装置顶部的一侧。

进一步的，所述竖向送料装置包括吸片盘，所述吸片盘的前端面设有吸片导轨和吸片减压槽，所述吸片导轨对称设有两个，所述吸片导轨的顶面为圆弧面，所述吸片导轨的顶面设有吸片槽，所述吸片槽为腰形槽，且沿所述吸片导轨的长度方向设置，所述吸片减压槽位于两个所述吸片导轨之间，所述吸片盘的后端面设有汇流槽，所述汇流槽与所述吸片槽相通；后封板，所述后封板固定在所述吸片盘的后端面，所述后封板用于密封所述汇流槽，所述后封板上设有吸水孔，所述吸水孔与所述吸片槽相通；吸片架，所述吸片盘安装在所述吸片架上；吸片主动轴，所述吸片主动轴转动安装在所述吸片架的顶部，且位于所述变向从动带轮的下方；吸片主动带轮，所述吸片主动带轮固定在所述吸片主动轴上；吸片从动轴，所述吸片从动轴转动安装在所述吸片架的底部；吸片从动带轮，所述吸片从动带轮固定在所述吸片从动轴上；吸片平带，所述吸片平带为同步带，所述吸片平带上设有吸片孔，所述吸片孔等间距设有多个；所述吸片盘位于所述吸片主动带轮与所述吸片从动带轮之间，所述吸片平带套在所述吸片主动带轮和所述吸片从动带轮上，所述吸片平带与所述吸片导轨接触，所述吸片孔与所述吸片槽相对应；压片轮，所述压片轮位于所述吸片架顶部的一侧，所述压片轮与所述吸片平带相对设置，所述压片轮用于将硅片压在所述吸片平带上。

进一步的，还包括挡片滚轮，所述挡片滚轮对称安装在所述吸片架的两侧，所述挡片滚轮的外圆面高于所述吸片平带的表面；下挡柱，所述下挡柱固定在所述吸片架两侧的底部，所述挡片滚轮和所述下挡柱用于与硅片的四个角接触使硅片在没有吸力时不与所述吸片平带接触。

进一步的，所述吸片平带有齿的一面设有皮带减压槽，所述皮带减压槽为环形槽，所述吸片孔位于所述皮带减压槽的底部，所述皮带减压槽与所述吸片导轨接触。

进一步的，所述送料启动检测装置包括升降装置，所述升降装置位于所述料盒的上方；升降座，所述升降座安装在所述升降装置上；进料传感器，所述进料传感器安装在所述升降座上；检测杆，所述检测杆转动安装在所述升降座上，所述检测杆的一端用于与所述料盒中的硅片接触，所述检测杆的另一端用于检测杆一端与硅片接触后触发所述进料传感器；检测复位装置，所述检测复位装置安装在检测杆与升降座之间，所述检测复位装置用于检测杆保持不触发所述进料传感器的状态。

进一步的，所述升降装置包括检测气缸，所述检测气缸固定在所述料盒的上方，所述升降座固定在所述检测气缸的活塞杆上；所述进料传感器为接近开关或微动开关；所述检测复位装置包括弹簧，所述弹簧的一端固定在所述升降座上，另一端固定在所述检测杆上。

进一步的，还包括检测滚轮，所述检测滚轮安装在所述检测杆的一端。

进一步的，还包括送料吹片装置，所述送料吹片装置包括送料吹片座，所述送料吹片座上对称设有两个喷水孔和一个进水孔，所述送料吹片座固定在所述送料杆上，所述料盒上对称设有两个吹料槽，所述喷水孔与所述吹料槽相对设置；吹片电磁阀，所述吹片电磁阀与所述送料吹片座的进水孔连接；送料水泵，所述送料水泵与所述吹片电磁阀连接。

与现有技术相比本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供的硅片变向装置能够保证硅片连续、平稳的换向，硅片不易碎裂。硅片分片送料装置分片、送片稳定、硅片不易碎裂、传感器使用寿命长。

附图说明

图1是硅片变向装置的结构示意图；

图2是水平喷嘴的结构示意图；

图3是硅片分片送料装置的结构示意图；

图4是硅片分片送料装置的侧视图；

图5是硅片变向装置与竖向送料装置装配的侧视图；

图6是吸片盘的结构示意图；

图7是吸片盘的后视图；

图8是吸片盘的剖视图；

图9是图8中i处的局部放大图；

图10是竖向送料装置的正视图；

图11是竖向送料装置的侧视图；

图12是吸片平带的局部放大图；

图13是沿图12中a-a线的剖视图；

图14是沿图12中b-b线的剖视图；

图15是竖向送料装置的立体图；

图16是硅片送料启动检测装置的结构示意图；

图17是硅片送料启动检测装置不包括升降装置的结构示意图；

图18是图17的剖视图；

图19是送料吹片座的结构示意图；

图20是料盒的结构示意图。

具体实施方式

现结合附图对本实用新型作进一步说明。

实施例一

如图1和图2所示，硅片变向装置，包括变向架70、变向平带72、变向滑块71、变向主动轴73、变向主动带轮74、变向从动轴75、变向从动带轮76和电机，变向主动轴73和变向从动轴75均转动安装在变向架70的两端，电机安装在变向架70的一侧，且与变向主动轴73连接，变向滑块71安装在变向架70上且位于变向主动轴73与变向从动轴75之间，变向滑块71倾斜设置，变向平带72套在变向主动带轮74和变向从动带轮76上，且滑动位于变向滑块71上；还包括水平喷嘴77，水平喷嘴77位于变向架70顶部的一侧，水平喷嘴77用于硅片变成水平状态时吹气缓冲硅片；变向喷嘴78，变向喷嘴78位于变向架70底部的一侧，变向喷嘴78用于吹气将硅片贴附到变向平带72上。

变向滑块71的顶面为圆弧面111。圆弧面111使硅片容易从竖向送料装置转到变向平带72上。

还包括缓冲电磁阀，缓冲电磁阀与水平喷嘴77连接；缓冲传感器79，缓冲传感器79安装在变向架70的两侧。

缓冲电磁阀与气源连接，缓冲电磁阀与气源之间还可以装有调压阀或玻璃转子流量计，控制气流的大小。

由于竖向送料装置接近竖直状态，因此送过来的硅片也接近竖直状态，此时的硅片不容易与变向平带72接触，通过变向喷嘴78吹气，使硅片倒向变向平带72，硅片粘贴在变向平带72上，变向平带72带动硅片变向。

当硅片即将变成水平状态时，硅片掉落到水平输送带时会有一定的冲击力，水平喷嘴77喷气，气流给硅片一个轻微的浮力使硅片能够有一定的缓冲，从而保证硅片的翻转稳定，减少硅片损伤。

如图2所示，水平喷嘴77为矩形块，设有两个安装孔，一个喷气口771和进气口772，进气口772通过进气接头与气管连接，气管与缓冲电磁阀连接。缓冲电磁阀与气源连接。

硅片即将变成水平状态时的冲击力容易造成硅片产生隐裂，硅片虽然没有碎裂，但是已经有裂痕，容易造成成品报废，因此通过气流缓冲有效减少了硅片的隐裂，保证了成品的质量。

缓冲传感器79检测变向平带72上的硅片后启动缓冲电磁阀，缓冲电磁阀按照设定时间打开，当硅片变成水平状态时，缓冲电磁阀关闭，避免持续吹气导致硅片歪斜，同时节约用气。

实施例二

如图1至图20所示，硅片分片送料装置，包括水槽，水槽安装在框架的内部，还包括硅片变向装置，硅片变向装置安装在框架上，硅片变向装置位于水槽的上方；竖向送料装置，竖向送料装置位于硅片变向装置的下方，且部分位于水槽内，竖向送料装置用于将硅片输送到变向装置上；料盒40，料盒40用于竖直放置硅片，且滑动位于竖向送料装置的下方；送料架41，送料架41固定在水槽内，硅片变向装置安装在送料架41的一端；送料导轨42，送料导轨42安装在送料架41的底部，料盒40滑动位于送料导轨42上；水刀43，水刀43安装在送料架41上，且对称位于料盒40的两侧；送料驱动装置，送料驱动装置安装框架上，且位于水槽的外侧；送料杆44，送料杆44与送料驱动装置连接，送料杆44与料盒40活动连接；送料启动检测装置，送料启动检测装置位于料盒40的上方；分片传感器80，分片传感器80位于竖向送料装置顶部的一侧。

具体的，送料驱动装置为直线模组，直线模组安装在框架上，不在水槽中，直线模组的滑台与送料杆44连接。

料盒40可以取出放置硅片，放置好硅片后再放入送料导轨42上。送料驱动装置推动料盒40移动，配合水平分片。

分片传感器80位于水槽的上方，提高了检测的准确性，同时延长了适用寿命。

如图6至图15所示，竖向送料装置包括吸片盘1，吸片盘1的前端面设有吸片导轨11和吸片减压槽13，吸片导轨11对称设有两个，吸片导轨11的顶面为圆弧面111，吸片导轨11的顶面设有吸片槽12，吸片槽12为腰形槽，且沿吸片导轨11的长度方向设置，吸片减压槽13位于两个吸片导轨11之间，吸片盘1的后端面设有汇流槽，汇流槽与吸片槽12相通；后封板18，后封板18固定在吸片盘1的后端面，后封板18用于密封汇流槽，后封板18上设有吸水孔19，吸水孔19与吸片槽12相通；吸片架21，吸片盘1安装在吸片架21上；吸片主动轴24，吸片主动轴24转动安装在吸片架21的顶部；吸片主动带轮25，吸片主动带轮25固定在吸片主动轴24上；吸片从动轴26，吸片从动轴26转动安装在吸片架21的底部；吸片从动带轮27，吸片从动带轮27固定在吸片从动轴26上；吸片平带3，吸片平带3为同步带，吸片平带3上设有吸片孔31，吸片孔31设有多个；吸片盘1位于吸片主动带轮25与吸片从动带轮27之间，吸片平带3套在吸片主动带轮25和吸片从动带轮27上，吸片平带3与吸片导轨11接触，吸片孔31与吸片槽12相对应；

压片轮28，压片轮28位于吸片架21顶部的一侧，压片轮28与吸片平带3相对设置，压片轮28用于将硅片压在吸片平带3上。

具体的，吸片架21固定在变向架70的底部。吸片主动轴24通过链轮和链条与变向主动轴73连接，电机同步带动吸片平带3和变向平带72转动，变向主动带轮74、变向从动带轮76、吸片主动带轮25、吸片从动带轮27均为同步带轮，吸片平带3和变向平带72均为同步带制成，同步带传动精度高，吸片平带3和变向平行运行的一致性好，硅片能够顺畅的进行传送。

压片轮28转动安装在压片轴281上，压片轴281固定在压片架282上，压片架282固定在变向架70上。压片轮28为橡胶轮，压片轮28在吸盘平带离开吸片槽12时辅助将硅片压在吸片平带3上，避免硅片掉落。

吸片孔31设有多组，每组设有五个吸片孔31，每组吸片孔31不超过硅片的长度，相邻两组吸片孔31之间的距离大于硅片的长度，避免同时吸住两张硅片，即吸片孔31吸住硅片上升时，下一组硅片孔31在上一个硅片没有上升到位时，不会出现另一组吸片孔31，只有上一个硅片的上升的高度高于下一个待吸硅片的顶部时，才出现另一组吸片孔31。

吸片导轨11的表面为圆弧面111从而使吸片平带3的表面也变成圆弧面111，圆弧面111与硅片的接触面积小，接触面积小能够减小吸附力，使硅片在从竖直状态转变成水平状态的时硅片与吸片平带3之间的张力小，避免张力过大导致硅片不能正常翻转或在外力辅助翻转时发生碎片，能有效降低碎片率。

汇流槽为长腰型槽，能够提供稳定的吸附力，保证硅片在出水时不掉落。

吸片减压槽13增大硅片与吸片盘1之间的距离，避免硅片与吸片盘1之间产生吸附力，造成硅片输送不顺畅，避免硅片与吸片盘1发生粘结导致硅片破碎。

后封板18方便汇流槽的加工和密封，吸水孔19用于与管接头连接。

汇流槽的底部均为圆弧角16，即汇流槽与吸片盘1的结合处均为圆弧过渡连接。圆弧角16能防止汇流槽内部产生漩涡杂质滞留在汇流槽内，使水流动时顺滑，吸片顺畅，提高分片率，降低碎片率。如果汇流槽与吸片盘1之间为直角，直角处容易滞留杂质，并且直角会造成紊流。

汇流槽包括纵向槽14，纵向槽14沿吸片导轨11设置，且与吸片槽12相通；横向槽15，横向槽15与纵向槽14垂直，且相通，横向槽15的轴线与吸片槽12的中心线重合，横向槽15的宽度小于纵向槽14的长度。

横向槽15与纵向槽14形成工字形，水流会沿着固定方向流向吸水孔19，即全部向吸水孔19汇聚，使水流动时不产生涡流，从而保证吸片槽12的吸附压力稳定，稳定的压力能减少硅片碎裂。

吸水孔19上装有管接头，管接头与水泵连接，水泵使水循环，从而产生吸力，当吸片平带3上的吸片孔31与吸片槽12相通时吸力将硅片推到吸片平带3上，吸片平带3吸住硅片上升。

吸片架21以接近竖直状态设置，吸片主动带轮25带动吸片平带3转动，当吸片平带3上的吸片孔31与吸片盘1上的吸片槽12相通时，硅片被吸附到吸片平带3上，吸片平带3带动硅片上升，并离开水槽，然后硅片进入到变向平带72上，从竖直状态变成水平状态。

吸片主动带轮25和吸片从动带轮27均为同步带轮，吸片平带3为同步带制成，同步带传动精度高，两个吸片平带3运行的一致性好。

还包括挡片滚轮22，挡片滚轮22对称安装在吸片架21的两侧，挡片滚轮22的外圆面高于吸片平带3的表面；下挡柱23，下挡柱23固定在吸片架21两侧的底部，挡片滚轮22和下挡柱23用于与硅片的四个角接触使硅片在没有吸力时不与吸片平带3接触。

挡片滚轮22用于硅片与吸片平带3之间保持距离，防止上一个硅片没有完全进入离开水槽时，下一个硅片吸附到吸片平带3上，造成两个硅片首位相连叠加在一起跟随吸片平带3上升，导致硅片不能正常翻转，并且上面的硅片在离开吸片槽12后会向下滑落，造成不能正常送料。

挡片滚轮22为塑料轮或橡胶轮。塑料轮或橡胶轮能够避免对硅片产生冲击，保护硅片。下挡柱23为尼龙制成。挡片滚轮22和下挡柱23使硅片与吸片平带3之间大约有0.1-0.3mm的距离，距离过大会导致硅片压向吸片平带3时发生碎裂。

吸片平带3有齿的一面设有皮带减压槽32，皮带减压槽32为环形槽，吸片孔31位于皮带减压槽32的底部，皮带减压槽32与吸片导轨11接触。

皮带减压槽32与齿底相通，使吸片平带3与吸片导轨11之间不完全密封，避免吸片平带3吸附硅片后产生较大的压力导致硅片碎裂。同时能够避免产生旋吸，在吸附硅片时产生的吸力较小，避免硅片与吸片皮带产生较大的冲击力导致硅片碎裂。

硅片竖向送片装置以接近垂直的角度安装在水槽内，大约3/5位于水槽的水面下方，压片轮28位于水面的上方，挡片滚轮22位于吸片架21的中间部位，当硅片压到挡片滚轮22时，挡片滚轮22接近硅片的顶部，挡片滚轮22与下挡柱23分别位于硅片的四个角处，当上一个硅片上升后，吸片平带3上的吸片孔31转到与下一个硅片相对时，下一个硅片受力变形，硅片吸附到吸片平带3上，吸片平带3带动硅片上升，直到离开挡片滚轮22。

由于水槽中的水混有大量的泥沙和硅片碎片，因此水泵的运行会不稳定，导致吸力不稳定，吸附硅片的力一致处于波动状态，波动的吸力对硅片影响较大，吸附力过大导致硅片碎裂，吸附力过小导致硅片不能正常上升，而为了保证硅片正常上升需要保证吸附力，因此吸附力通常偏大，偏大的吸附力导致碎片率较高。通过多种措施避免产生过大的吸附力，减小了吸附力波动对硅片的影响，尤其是避免吸附环节产生完全密封的情况和减小吸附面积，大大降低了碎片率，同时保证了能够稳定的连续运行。

送料启动检测装置，包括升降装置，升降装置位于料盒40的上方；升降座55，升降座55安装在升降装置上；进料传感器57，进料传感器57安装在升降座55上；检测杆521，检测杆521转动安装在升降座55上，检测杆521的一端用于与料盒40中的硅片接触，检测杆521的另一端用于检测杆521一端与硅片接触后触发进料传感器57；检测复位装置，检测复位装置安装在检测杆521与升降座55之间，检测复位装置用于检测杆521保持不触发进料传感器57的状态。

升降装置将检测杆521插入到水槽中，当料盒40在送料驱动装置的推动下与检测杆521接触并推动检测杆521，检测杆521发生转动，检测杆521的另一端移动到进料传感器57的下方，进料传感器57检测到信号，将送料驱动装置的移动方式切换为分片送料，同时升降装置将检测杆521从水槽中升起，不影响送料。

由于进料传感器57不在水槽内，因此不受水槽内泥沙的影响，大大提高了检测的准确性，同时延长了进料传感器57的使用寿命。

升降装置包括检测气缸59，检测气缸59固定在料盒40的上方，升降座55固定在检测气缸59的活塞杆上。

采用检测气缸59使结构和控制简单，并且检测杆521缩回的速度快。检测气缸59为双轴气缸。进料传感器57为接近开关或微动开关。

检测复位装置包括弹簧58，弹簧58的一端固定在升降座55上，另一端固定在检测杆521上。弹簧58使检测杆521的另一端保持远离进料传感器57，避免发生误检，提高检测的准确性。弹簧58可以采用扭簧、拉簧和圆柱弹簧58等。

还包括转动座53，转动座53固定在升降座55上，转动座53上设有转动槽531，检测杆521转动安装在转动槽531内，弹簧58的一端安装在转动槽531内，另一端压在检测杆521上。转动座53方便弹簧58的安装。

检测杆521的另一端设有感应杆522，感应杆522与检测杆521垂直，感应杆522的末端位于进料传感器57的下方，弹簧58的另一端压在感应杆522上；转动座53的一侧装有限位板54，限位板54位于转动槽531的一侧。检测杆521与感应杆522成l形，能够提高检测的灵敏度。

还包括检测滚轮51，检测滚轮51安装在检测杆521的一端。检测滚轮51能够有效保护硅片，尤其是在检测杆521升起时，将与硅片的滑动摩擦改为滚动摩擦，不易造成硅片碎裂。

工作时，将装有硅片的料盒40放入到送料导轨42上，启动设备，升降气缸带动检测杆521插入到水槽中，然后送料驱动装置带动送料杆44推动料盒40向水刀43方向移动，当料盒40中的硅片与检测滚轮51接触时推动检测杆521绕转动轴转动，感应杆522向进料传感器57移动，进料传感器57检测到信号，检测气缸59申请，检测杆521和检测滚轮51离开硅片，送料驱动装置切换为分片送料方式进行送料。

还包括送料吹片装置，送料吹片装置包括送料吹片座45，送料吹片座45上对称设有两个喷水孔451和一个进水孔452，送料吹片座45固定在送料杆44上，料盒40上对称设有两个吹料槽401，喷水孔451与吹料槽401相对设置；吹片电磁阀，吹片电磁阀与送料吹片座45的进水孔452连接；送料水泵，送料水泵与吹片电磁阀连接。

当料盒40内剩余最后几张硅片时，硅片的后方无法产生较大的推力，不能把硅片推向竖向送料装置的吸片平带3，造成料盒40中的硅片不能完全送完。送料吹片装置通过送料吹片座45上的喷水孔451喷出水流，水流将硅片推向吸片平带3，完成所有硅片的分片和送料。

工作时，当系统检测到剩余最后几张硅片时，启动吹片电磁阀和送料水泵，送料吹片座45的喷水孔451喷出水流，水流穿过吹料槽401将硅片推向吸片平带3，完成剩余硅片的送料。