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一种硅棒粘接用工装的煮粘方法

2021-02-02 01:55:35

一种硅棒粘接用工装的煮粘方法

  技术领域

  本发明属于单晶硅棒粘接技术领域,尤其是涉及一种硅棒粘接用工装的煮粘方法。

  背景技术

  目前生产流程中料板与料座的分离与粘接方法,需要通过单一水煮箱先将粘有旧树脂板的料座进行高温蒸煮,再由操作人员将脱胶后的旧树脂板与料座分离,接着将料座表面残胶清理干净后依次进行冷却、风干,来完成料板与料座的分离,最后再由操作人员将新板材粘接到清理后的料座上备用。这种水煮加热过程属于高温操作,对人员劳动防护有着较高的要求,人员在高温下作业容易出现疲劳和烦躁,生产效率低;同时,整个过程来说,采用人工作业,操作人员劳动强度大,工作效率低,由于人员操作熟练程度不同导致粘接质量不稳定,返工率较高,导致生产成本较高。

  发明内容

  本发明提供一种硅棒粘接用工装的煮粘方法,尤其适合各种尺寸的料座与料板的分离和粘接,解决了现有技术中人工分离和粘接质量不稳定、工作效率低的技术问题,本发明提出的煮粘方法,能快速使粘接于一体的一号料座与一号料板分离,再将二号料板与一号料座粘接于一体形成新的工装重新使用,分离效果好、粘接质量稳固,整个过程自动化程度高。

  为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:

  一种硅棒粘接用工装的煮粘方法,步骤包括:

  S1:提供包括一号料板和一号料座粘接于一体的一号工装;执行将所述一号工装中的所述一号料板与所述一号料座分离;

  S2:提供二号料板;执行所述二号料板自动粘接在分离后的所述一号料座上,形成二号工装。

  进一步的,所述S1具体包括:

  S11:包括若干水煮槽,执行将所述一号工装于所述水煮槽内,并在设定水温下保持设定时间,以使所述一号料板和所述一号料座之间的胶层软化;

  S12:包括拆板台,执行所述一号工装于所述拆板台上,并执行设置在所述拆板台上的铲刀推动所述一号料板从所述一号料座上分离;

  S13:包括除胶台,执行所述一号料座于所述除胶台上,并执行设置在所述除胶台上的刮刀去除所述一号料座上残留的胶层,再用设置在所述除胶台上的水枪对所述一号料座进行冲洗。

  进一步的,所述S11中的水温温度为80-100℃,保持时间为350-500s。

  进一步的,所述S11中的水温温度为85-95℃,保持时间为400-450s。

  进一步的,所述水煮槽中还设有振板,所述振板置于所述一号工装下方。

  进一步的,所述S2具体包括:

  S21:包括若干水槽,执行所述一号料座于所述水槽中,对分离后的所述一号料座进行冷却;

  S23:包括点胶台,执行所述一号料座于所述点胶台,并在所述一号料座的被粘接面上自动点胶;

  S24:提供二号料板于所述一号料座的正上方,并执行所述二号料板与所述一号料座粘接,固化一定时间后形成所述二号工装。

  进一步的,所述S21包括冷水冷却和/或常温冷却,所述S21中所用水均为自来水。

  进一步的,在所述S23前还包括S22,所述S22包括执行对冷却后的所述一号料座在干燥室进行干燥的步骤,以使所述一号料座表面水分被蒸干。

  进一步的,所述一号料座与所述二号料板粘接固化时间不低于450s。

  进一步的,在所述S24中,还包括执行在所述二号料板远离所述一号料座一侧设置配重块的步骤;所述配重块靠近所述二号料板一侧的面积大于所述二号料板与所述一号料座接触的面积。

  与现有技术相比,本发明设计的一种硅棒粘接用工装的煮粘方法,先将一号工装中的一号料座和一号料板分离,再在一号料座上粘接二号料板形成二号工装后再投入使用,步骤设计合理,整个过程自动化程度高,无需人员手工操作,安全性能高,生产效率高,与料座和料板的尺寸无关,实用性强且易于推广。

  附图说明

  图1是本发明一实施例的工装煮粘设备的结构示意图;

  图2是本发明一实施例的工装煮粘方法的流程图;

  图3是本发明一实施例的水煮装置的结构示意图;

  图4是本发明一实施例的分离装置的结构示意图;

  图5是本发明一实施例的分离装置的侧视图;

  图6是本发明一实施例的除胶装置的结构示意图;

  图7是本发明一实施例的冷水冷却装置的结构示意图;

  图8是本发明二实施例的常温冷却装置的结构示意图;

  图9是本发明三实施例的组合冷却装置的结构示意图;

  图10是本发明一实施例的在一号料座点胶路线的结构示意图;

  图11是本发明一实施例的粘板装置的结构示意图。

  图中:

  10、一号工装11、一号料座12、一号料板

  20、二号工装21、二号料板30、水煮槽

  31、加热器32、温度传感器33、振板

  34、弹性件35、液位传感器40、拆板台

  41、铲刀42、回收槽50、除胶台

  51、刮刀52、高压水枪60、冷却台

  61、冷水水槽62、常温水槽63、温度计

  70、点胶点胶台71、点胶轨迹711、点胶线

  712、点胶线 713、点胶线 714、点胶线

  72、配重块

  具体实施方式

  下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

  在硅片切割后,由于金刚线切割的速度较快,导致与硅片连接的料板一侧的面破坏较严重;同时在对切割后的硅片和工装进行脱胶时,虽然可使硅片与料板脱胶分离,但料板与料座之间的粘接效力也受影响,故在下一次的使用过程中,需要先将已使用过的料板剔除掉,再在料座上粘接未使用的完好的料板形成新的工装使用,以保证下一组硅棒粘接的平整度和粘接质量,进而可保证后续金刚线切割的一致性,获得合格的单晶硅片。

  本实施例就是提供一种自动生产的煮粘设备和煮粘方法,如图1-2所示,使已使用的一号工装10中的一号料座11与一号料板12自动分离,再在一号料座11上自动粘接新的二号料板21形成新的二号工装20,为下一工序中在二号工装20上粘接硅棒提供准备。

  一种硅棒粘接用工装的煮粘设备,结构如图1所示,包括分离单元和粘接单元,分离单元依次包括用于使一号料板12与一号料座11软化的水煮装置、用于将一号料板12与一号料座11分离的拆板装置、用于去除一号料座11上残留胶液的除胶装置;粘接单元依次包括用于对除胶后的干净的一号料座11进行冷却的冷却装置、用于干燥一号料座11的干燥装置以及用于将二号料板21与一号料座11粘接的点胶粘板装置。

  具体地,水煮装置包括若干水煮槽30,水煮槽30的数量及布置可以根据设备的结构而定,在此不具体限制。每个水煮槽30中放置一个一号工装10,水煮槽30大小一致,结构如图3所示。先将一号工装10放入移动的皮带轮形成的物流线上,在自动输送的物流线上移动一定距离后达到取料位置处时停止移动,搬运机械手抓取一号工装10并将一号工装10下放至水煮槽30中,机械手即为本领域任意一种抓取装置,结构不做具体限制,后续所用机械手也不再详述,图省略,只要能够满足一号工装10的移动抓取工作即可。

  通过搬运机械手将一号工装10放置在水煮槽30内,在设定水温下保持设定时间水煮,即可使一号料板12和一号料座11之间的胶层软化。水煮槽30中的水为纯水,纯水高度需没过一号工装10的整体高度,在水煮槽30的底部设有加热器31,用于对槽内纯水加热,在水煮槽30内还设有温度传感器32,用于监控水煮槽30内的温度,以保证水煮槽30中的温度始终保持在80-100℃范围内,水煮时间为350-500s。当水煮温度大于95℃且水煮时间大于450s时,胶层会产生硬化,严重影响后续分离质量;当水煮温度小于85℃且水煮时间小于400s时,需要更长的水煮时间才能软化胶层,需要浪费更多的水资源、燃动费和人力来配合完成,生产效率低。故优选地,当水煮槽30中的温度为85-95℃之间时,且坚持水煮400-450s后,一号料座11和一号料板12的软化效果最好,更有利于下一工序中的分离质量。

  进一步的,在水煮槽30中还设有由超声波带动的超声振板33,位于一号工装10的正下方,振板33通过弹性件34与水煮槽30的底部连接,振板33并行于水煮槽30的底部设置,振板33通过超声波控制其振幅,有助于水煮效果,进一步加快胶层的软化,超声波可以根据不同的一号工装10的大小以及胶层的厚度进行设置,在此不具体限制。当机械手放开一号工装10后,一号工装10在温度为85-95℃的水煮槽30中水煮400-450s,即可将置于一号料座11和一号料板12之间的胶层快速软化,且软化效果好。同时在水煮槽30内还设有液位传感器35,用于监控槽内水位情况,以保证一号工装10完全置于水煮槽30中警戒线水位的范围内,促使一号工装10软化的一致性。

  在水煮装置中采用自动水温控制的水煮槽30对一号工装10进行蒸煮,同时在水煮槽30中增加超声振板33,以加快一号料座11和一号料板12的软化进度,同时本装置还可加速清洗一号料板12和一号料座11上残留的药液及颗粒杂质,以保证一号工装10整体的洁净度。同时对水煮温度和水煮时间进一步优化,尤其是在温度为85-95℃范围内,坚持水煮400-450s后,一号料座11和一号料板12的软化效果最好,更有利于下一工序中的分离质量。

  如图4-5所示,拆板装置包括拆板台40,通过自动机械手将软化后的一号工装10从水煮槽30中取出并移动至与水煮槽30相邻的拆板台40上,一号工装10在拆板台40上被固定后,机械手与一号工装30分开并予以回撤。固定设置在拆板台40上的铲刀41开始工作,在分离过程中,一号料座11固定不动,铲刀41沿一号料座11的长度方向移动并从一号料板12端部的宽度方向入刀,对固定的一号工装10中的一号料板12进行拆离,铲刀41推动一号料板12,同时一号料板12随着其自身向前移动的惯性力而加速与一号料座11分离,使得铲刀41可用最小的推力使一号料板12与一号料座11分开,从而完成一号料座11与一号料板12的分离。铲刀41推动一号料板12快速地从一号料座11上分离出去,被剔除的一号料板12自动落入设置在拆板台40侧面设置的回收槽42中,等待回收再利用。分离后的一号料座11被机械手抓走并沿自动输送带移动到下一步除胶装置上进行除胶操作。

  在拆板装置中通过采用铲刀41从一号料板12端部的宽度方向入刀并沿一号料座11长度的方向移动,铲刀41可用最小的推力快速且安全地将一号料板12与一号料座11分开,结构简单且易于控制,分离效果好,只有少量的残胶仍粘附在一号料座11的表面上。被剔除的一号料板12完整性好,自动落入侧面设置的回收槽42中后,再清理后还可再重新使用,重复利用率高,可进一步降低生产成本。对于残留在一号料座11上的胶层,需及时将其去除掉,长期滞留在一号料座11上,后序再清理时比较困难。趁着一号料座11本身还留有一定的温度,及时清理有助于提高其清洗效率。

  如图6所示,除胶装置包括除胶台50,在除胶台50上设有刮刀51和高压水枪52,高压水枪52位于刮刀51的后方。在本实施例中,刮刀51和高压水枪52均位于一号料座11的斜上方并固定不动,一号料座11正对应刮刀51刀刃的方向逆向移动,这一设置可使一号料座11向前移动一个长度后,也就是残胶被全部清理完全,进而一号料座11可直接被流向下一工序中,无需再使一号料座11往回移动,节约时间,提高工作效率。刮刀51和高压水枪52同步沿一号料座11的长度方向清理残胶,即先用刮刀51对一号料座11上残留的胶层进行清理,随后再用高压水枪52对清理后的胶层进行冲洗,以保证一号料座11被粘接面的清洁。机械手将一号料座11移动至除胶台50上,一号料座11卡固在除胶台50上后,机械手移走;刮刀51和高压水枪52准备就位,开始对一号料座11上残留的胶层进行清理。

  具体地,刮刀51的刀刃沿一号料座11的宽度方向设置且垂直于一号料座11的长度方向,刮刀51的刀刃与一号料座11上端面的夹角θ为10-15°,若夹角θ大于15°,会使刀刃上的力都压制在一号料座11的上端面上,增大刮刀51向前移动的阻力,磕碰损伤刀刃;若夹角θ小于10°,会降低清理的效果,使有些残胶遗漏,不能不能完全清理干净。优选地,刮刀51的刀刃与一号料座11上端面的夹角θ为10-15°,会更有利于刮刀51在一号料座11的上端面上水平移动清理残胶,清洗残胶的效果最好。

  高压水枪52置于刮刀51的后方且斜向下设置,高压水枪52朝一号料座11的上端面上喷射清洗液,清洗液为纯水,高压水枪52的额定压力为2-12MP,流量为5-15L/min。优选地,高压水枪52的枪口与一号料座11上端面夹角α的角度为45°,其向下喷射的压力最大,即对一号料座11冲洗的冲击力最大,冲洗效果最好,有利于对清理掉后的胶层被冲洗走。清理后的一号料座11被机械手抓走并移动至下一工序冷却装置中进行冷却。

  本除胶装置采用刮刀51和高压水枪52的组合方式对一号料座11上的残胶进行清理,尤其是当刮刀51的刀刃与一号料座11上端面的夹角为10-15°时,清洗残胶的效果最好;当高压水枪52的枪口与一号料座11上端面的夹角为45°时,对一号料座冲洗的冲击力最大,冲洗效果最好。

  依次通过水煮装置、拆板装置和除胶装置对一号工装10进行自动拆分,使一号料座11与一号料板12分离,并把一号料座11被粘接面上的残胶清理干净,为下一步粘接二号粘板21做准备。

  粘接单元依次包括冷却装置、干燥装置、点胶装置和粘板装置,分别如下:

  因去胶后的一号料座11本身的温度很高,无法直接在其被粘接的上端面上直接点胶,若直接点胶会严重影响粘接效果,故需要对一号料座11先进行冷却。冷却装置包括冷却台60和置于冷却台60上方的若干水槽,水槽中的冷却水包括冷水和/或常温水,冷却装置中的所用水均为自来水,机械手将一号料座11抓至冷却台60上,冷却台60上依次包括独立设置的冷水水槽61和/或常温水槽62,冷水水槽61和/或常温水槽62均为独立设置的水槽,如图7-9所示。也即是说,在本实施例中,一号料座11可直接放入到冷水水槽61中冷却即可达到对一号料座11降温的要求,如图7所示;或一号料座11直接放入到常温水槽62中冷却,直至一号料座11的温度达到符合降温至室温的要求,如图8所示;或一号料座11先进入冷水水槽61冷却后再进入常温水槽62中冷却,最终获得需要的一号料座11,如图9所示。

  具体地,如图7所示,当一号料座11直接在冷水水槽61中冷却时,在冷水水槽61内设有温度计63,用于监控冷水温度。当冷水水槽61中的自来水温度不宜过低或过高,过低或过高均不仅会增加电气资源的浪费,而且骤冷骤热的变化会降低一号料座11的使用寿命。优选地,冷水水槽61中的温度为10-15℃,此时一号料座11在冷水水槽61中的冷却时间为20-30s。降温后,再用机械手将一号料座11取出,移送至下一工序干燥装置上进行干燥。

  如图8所示,当一号料座11直接在常温水槽62中冷却时,水槽中的温度始终为常温,一号料座11在常温水槽62中静置时间为30-50s,即可使一号料座11的温度缓慢地降低,达到降温的目的,这一过程中,一号料座11本身变化幅度较小,此过程生产成本较低,无需其它工况要求,仅仅在常温自来水的水槽内,即可使一号料座11的温度降低。

  如图9所示,当一号料座11先冷水冷却后再常温水冷却,即一号料座11被机械手抓取先进入冷水水槽61中进行冷却,冷水水槽61温度为10-15℃,冷却时间为2-5s;冷水冷却后,一号料座11再被机械手操作进入常温水槽62中进行冷却,常温水槽62中的水温为21-25℃,冷却时间为10-15s。两种结合的冷却方式可快速提高冷却效率,节约冷却时间,为其它工序步骤争取时间,同时先快速冷却再缓慢冷却对一号料座11本身性能没有多大影响,在不影响一号料座11本身质量的情况下还能缩短冷却时间,提高工作效率。一号料座11依次经冷水水槽61冷却和常温水槽62冷却后,其温度达到标准要求后,再被机械手抓取至下一工序干燥装置内进行干燥。

  在本实施例中,干燥装置为干燥室,目的是对冷却后带有水滴的一号料座11进行干燥,使一号料座11表面上的水分被蒸干。干燥室为本领域常见的任一干燥结构,图省略,将一号料座11移动至干燥室内后,干燥室周围设有热风气流,直接对一号料座11四周进行干吹,可快速使一号料座11上端面上的水分完全蒸干。为下一步在一号料座11被粘接面点胶做清洁准备,保证二号粘板的粘接质量。

  点胶装置和粘板装置同用一个工作台,即点胶台70,主要是用来对干燥后的一号料座11先进行点胶,再将二号料板21粘接在点胶区并与一号料座11形成二号工装20。

  具体地,通过机械手将一号料座11从干燥室内取走,移动至点胶台70上并使一号料座11固定在点胶台70上;再利用本领域所用的任一点胶机对一号料座11上端面进行点胶,即在一号料座11上端面上点胶一定量的胶液,使胶液完全覆盖住一号料座11被粘接面的所有区域,以保证粘接效果。点胶轨迹71如图10所示,包括若干点胶线,分别是直线的点胶线711和点胶线712、以及折线的点胶线713和点胶线714,点胶线711、点胶线712、点胶线713和点胶线714相互交叉连接且完全布满一号料座11的粘接面上,所有点胶线宽度一致,使得点胶轨迹71连续、均匀且平滑,使胶液均匀地布满一号料座11的粘接面上,点胶后全程无气泡产生,一致性好,为后续使二号料板21与一号料座11稳定粘接做准备,可进一步保证粘接强度。同时由于两点之间距离直线长度最短,进而使得本申请设计的由直线和折线组合的点胶线形成的点胶轨迹71可最大限度地节约点胶液的使用量,并获得最短的点胶路线,进而使得胶液利用率高,在扩大粘接面积的同时还可保证粘接力,提高粘接效率;还可最大限度地节约点胶时间,降低点胶用量,提高点胶效率,节约生产成本。

  如图11所示,点胶完成后,一号料座11仍固定在点胶台70上,机械手将与一号料座11相匹配的新的完好的二号料板21抓取过来并置于一号料座11上,并使二号料板21与一号料座11上下正对应,并使二号料板21完全与一号料座11贴合,然后再在二号料板21远离一号料座11的一侧设有配重块72,以使二号料板21与一号料座11粘接强度更好。优选地,配重块72靠近二号料板21一侧的面积大于二号料板21远离一号料座11一侧的面积,也即是配重块72靠近二号料板21一侧的面积大于二号料板21与一号料座11接触的面积,且配重块72的重量不小于二号料板21的重量。配重块72置于二号料板21的正上方且与二号料板21的中心轴线重合设置,使二号料板21受力均匀,给二号料板21一个向下的压力可促使二号料板21在一号料座11上不移动,保证粘接效果,使二号料板21与一号料座11的粘接力更强,粘接效果更好。一号料座11与二号料板21的粘接固化时间不低于450s,才能使二号料板21完全与一号料座11粘接完毕,然后再用机械手将工件20移动至下一工序的工作台上,进行下一步操作。

  在粘接固化过程中,通过在二号料板21远离一号料座11的一侧设置配重块72,且配重块72靠近二号料板21一侧的面积大于二号料板21远离一号料座11一侧的面积,可进一步保证二号料板21在一号料座11上粘接的稳固性,保证粘接效果,使二号料板21与一号料座11的粘接力更强,粘接效果更好。

  本实发明还提出一种硅棒粘接用工装的煮粘方法,流程图如图2所示,步骤包括:

  S1:提供一号工作10,再将一号工装10中的一号料板12与一号料座11自动分离;

  S2:提供二号料板21,再将二号料板21自动粘接在分离后的一号料座11上形成二号工装20。具体如下:

  S1:分离过程包括:

  S11:水煮:执行将一号工装10在水煮槽30内,并以一定温度的水温保持一段时间,以使一号工装10中粘接一号料板12和一号料座11的胶层软化。

  具体地,如图3所示,先先将一号工装10放入移动的皮带轮形成的物流线上,在自动输送的物流线上移动一定距离后达到取料位置处时停止移动,搬运机械手抓取一号工装10并将一号工装10下放至水煮槽30中,并在设定水温下保持设定时间水煮,即可使一号料板12和一号料座11之间的胶层软化。水煮槽30中的水为纯水,液面没过一号工装10,设在水煮槽30的底部的加热器31对槽内纯水加热,并用温度传感器32对水煮槽30内的温度进行监控,以保证水煮槽30中的温度始终保持在80-100℃范围内,水煮时间为350-500s。当水煮温度大于95℃且水煮时间大于450s时,胶层会产生硬化,严重影响后续分离质量;当水煮温度小于85℃且水煮时间小于400s时,需要更长的水煮时间才能软化胶层,需要浪费更多的水资源、燃动费和人力来配合完成,生产效率低。故优选地,当水煮槽30中的温度为85-95℃之间时,且坚持水煮400-450s后,一号料座11和一号料板12的软化效果最好,更有利于下一工序中的分离质量。

  进一步的,为进一步加快胶层软化,在水煮槽30中还设有由超声波带动的超声振板33,位于一号工装10的正下方,振板33通过弹性件34与水煮槽30的底部连接,并通过超声波控制其振幅,有助于水煮效果。超声波可以根据不同的一号工装10的大小以及胶层的厚度进行设置,在此不具体限制。当机械手放开一号工装10后,一号工装10在温度为85-95℃的水煮槽30中水煮400-450s,即可将置于一号料座11和一号料板12之间的胶层快速软化,且软化效果好。同时在水煮槽30内还设有液位传感器35,用于监控槽内水位情况,以保证一号工装10完全置于水煮槽30中警戒线水位的范围内,促使一号工装10软化的一致性。

  S12:拆板:执行软化后的一号工装10在拆板台40上,并使用铲刀41推动一号料板12从一号料座11上分离。

  具体地,如图4-5所示,通过自动机械手将软化后的一号工装10从水煮槽30中取出并移动至与水煮槽30相邻的拆板台40上,一号工装10在拆板台40上被固定后,机械手与一号工装30分开并予以回撤。固定设置在拆板台40上的铲刀41开始工作,在分离过程中,一号料座11固定不动,铲刀41沿一号料座11的长度方向移动并从一号料板12端部的宽度方向入刀,对固定的一号工装10中的一号料板12进行拆离,铲刀41推动一号料板12,同时一号料板12随着其自身向前移动的惯性力而加速与一号料座11分离,使得铲刀41可用最小的推力使一号料板12与一号料座11分开,从而完成一号料座11与一号料板12的分离。铲刀41推动一号料板12快速地从一号料座11上分离出去,被剔除的一号料板12自动落入设置在拆板台40侧面设置的回收槽42中,等待回收再利用。分离后的一号料座11被机械手抓走并沿自动输送带移动到下一步除胶装置上进行除胶操作。

  在这一过程中,通过采用铲刀41从一号料板12端部的宽度方向入刀并沿一号料座11长度的方向移动,铲刀41可用最小的推力快速且安全地将一号料板12与一号料座11分开,结构简单且易于控制,分离效果好,只有少量的残胶仍粘附在一号料座11的表面上。被剔除的一号料板12完整性好,自动落入侧面设置的回收槽42中后,再清理后还可再重新使用,重复利用率高,可进一步降低生产成本。对于残留在一号料座11上的胶层,需及时将其去除掉,长期滞留在一号料座11上,后序再清理时比较困难。趁着一号料座11本身还留有一定的温度,及时清理有助于提高其清洗效率。

  S13:除胶:执行一号料座11放置在除胶台50上,并用刮刀51去除一号料座11上残留的胶层。

  在本实施例中,如图6所示,刮刀51和高压水枪52均位于一号料座11的斜上方并固定不动,一号料座11正对应刮刀51刀刃的方向逆向移动,这一设置可使一号料座11向前移动一个长度后,也就是残胶被全部清理完全,进而一号料座11可直接被流向下一工序中,无需再使一号料座11往回移动,节约时间,提高工作效率。刮刀51和高压水枪52同步沿一号料座11的长度方向清理残胶,即先用刮刀51对一号料座11上残留的胶层进行清理,随后再用高压水枪52对清理后的胶层进行冲洗,以保证一号料座11被粘接面的清洁。机械手将一号料座11移动至除胶台50上,一号料座11卡固在除胶台50上后,机械手移走;刮刀51和高压水枪52准备就位,开始对一号料座11上残留的胶层进行清理。

  具体地,刮刀51的刀刃沿一号料座11的宽度方向设置且垂直于一号料座11的长度方向,刮刀51的刀刃与一号料座11上端面的夹角θ为10-15°,若夹角θ大于15°,会使刀刃上的力都压制在一号料座11的上端面上,增大刮刀51向前移动的阻力,磕碰损伤刀刃;若夹角θ小于10°,会降低清理的效果,使有些残胶遗漏,不能不能完全清理干净。优选地,刮刀51的刀刃与一号料座11上端面的夹角θ为10-15°,会更有利于刮刀51在一号料座11的上端面上水平移动清理残胶,清洗残胶的效果最好。

  高压水枪52置于刮刀51的后方且斜向下设置,高压水枪52朝一号料座11的上端面上喷射清洗液,清洗液为纯水,高压水枪52的额定压力为2-12MP,流量为5-15L/min。优选地,高压水枪52的枪口相与一号料座11上端面夹角α的角度为45°,其向下喷射的压力最大,即对一号料座11冲洗的冲击力最大,冲洗效果最好,有利于对清理掉后的胶层被冲洗走。清理后的一号料座11被机械手抓走并移动至下一工序冷却装置中进行冷却。

  本除胶过程中,采用刮刀51和高压水枪52的组合方式对一号料座11上的残胶进行清理,尤其是当刮刀51的刀刃与一号料座11上端面的夹角为10-15°时,清洗残胶的效果最好;当高压水枪52的枪口与一号料座11上端面的夹角为45°时,对一号料座冲洗的冲击力最大,冲洗效果最好。

  S2:将二号料板21自动粘接在一号料座11上,形成二号工装20,粘接过程包括:

  S21:冷却:执行对分离后的一号料座11放置在冷水和/或常温的水槽中,对一号料座进行冷却。

  因去胶后的一号料座11本身的温度很高,无法直接在其上端面上直接点胶,若直接点胶会严重影响粘接效果,故需要对料座进行冷却。机械手将一号料座11抓至冷却台60上,冷却台60上依次包括独立设置的冷水水槽61和/或常温水槽62,如图7-9所示。也即是说,在本实施例中,一号料座11可直接放入到冷水水槽61中冷却即可达到对一号料座11降温的要求,如图7所示;或一号料座11直接放入到常温水槽62中冷却,直至一号料座11的温度达到符合降温至室温的要求,如图8所示;或一号料座11先进入冷水水槽61冷却后再进入常温水槽62中冷却,最终获得需要的一号料座11,如图9所示。

  具体地,如图7所示,当一号料座11直接在冷水水槽61中冷却时,在冷水水槽61内设有温度计63,用于监控冷水温度。当冷水水槽61中的自来水温度不宜过低或过高,过低或过高均不仅会增加电气资源的浪费,而且骤冷骤热的变化会降低一号料座11的使用寿命。优选地,冷水水槽61中的温度为10-15℃,此时一号料座11在冷水水槽61中的冷却时间为20-30s。降温后,再用机械手将一号料座11取出,移送至下一工序干燥装置上进行干燥。

  如图8所示,当一号料座11直接在常温水槽62中冷却时,水槽中的温度始终为常温,一号料座11在常温水槽62中静置时间为30-50s,即可使一号料座11的温度缓慢地降低,达到降温的目的,这一过程中,一号料座11本身变化幅度较小,此过程生产成本较低,无需其它工况要求,仅仅在常温自来水的水槽内,即可使一号料座11的温度降低。

  如图9所示,当一号料座11先冷水冷却后再常温水冷却,即一号料座11被机械手抓取先进入冷水水槽61中进行冷却,冷水水槽61温度为10-15℃,冷却时间为2-5s;冷水冷却后,一号料座11再被机械手操作进入常温水槽62中进行冷却,常温水槽62中的水温为21-25℃,冷却时间为10-15s。两种结合的冷却方式可快速提高冷却效率,节约冷却时间,为其它工序步骤争取时间,同时先快速冷却再缓慢冷却对一号料座11本身性能没有多大影响,在不影响一号料座11本身质量的情况下还能缩短冷却时间,提高工作效率。一号料座11依次经冷水水槽61冷却和常温水槽62冷却后,其温度达到标准要求后,再被机械手抓取至下一工序干燥装置内进行干燥。

  S22:干燥:对冷却后的一号料座11进行干燥,使一号料座11表面上的水分被蒸干。

  将一号料座11移动至干燥室内后,干燥室周围设有热风气流,直接对一号料座11四周进行干吹,可快速使一号料座11上端面上的水分完全蒸干。为下一步在一号料座11被粘接面点胶做清洁准备,保证二号粘板的粘接质量。

  S23:点胶:执行将一号料座11固定设置在点胶台70上,并在一号料座11的被粘接面上自动点胶。

  具体地,通过机械手将一号料座11从干燥室内取走,移动至点胶台70上并使一号料座11固定在点胶台70上;再利用本领域所用的任一点胶机对一号料座11上端面进行点胶,即在一号料座11上端面上点胶一定量的胶液,使胶液完全覆盖住一号料座11被粘接面的所有区域,以保证粘接效果。点胶轨迹71如图10所示,包括若干点胶线,分别是直线的点胶线711和点胶线712、以及折线的点胶线713和点胶线714,点胶线711、点胶线712、点胶线713和点胶线714相互交叉连接且完全布满一号料座11的粘接面上,所有点胶线宽度一致,使得点胶轨迹71连续、均匀且平滑,使胶液均匀地布满一号料座11的粘接面上,点胶后全程无气泡产生,一致性好,为后续使二号料板21与一号料座11稳定粘接做准备,可进一步保证粘接强度。同时由于两点之间距离直线长度最短,进而使得本申请设计的由直线和折线组合的点胶线形成的点胶轨迹71可最大限度地节约点胶液的使用量,并获得最短的点胶路线,进而使得胶液利用率高,在扩大粘接面积的同时还可保证粘接力,提高粘接效率;还可最大限度地节约点胶时间,降低点胶用量,提高点胶效率,节约生产成本。

  S24:粘板:将二号料板21置于一号料座11的胶层上,并与一号料座11粘接,固化一定时间后形成二号工装20。

  如图11所示,点胶完成后,一号料座11仍固定在点胶台70上,机械手将与一号料座11相匹配的新的完好的二号料板21抓取过来并置于一号料座11上,并使二号料板21与一号料座11上下正对应,并使二号料板21完全与一号料座11贴合,然后再在二号料板21远离一号料座11的一侧设有配重块72,以使二号料板21与一号料座11粘接强度更好。优选地,配重块72靠近二号料板21一侧的面积大于二号料板21远离一号料座11一侧的面积,也即是配重块72靠近二号料板21一侧的面积大于二号料板21与一号料座11接触的面积,且配重块72的重量不小于二号料板21的重量。配重块72置于二号料板21的正上方且与二号料板21的中心轴线重合设置,使二号料板21受力均匀,给二号料板21一个向下的压力可促使二号料板21在一号料座11上不移动,保证粘接效果,使二号料板21与一号料座11的粘接力更强,粘接效果更好。一号料座11与二号料板21的粘接固化时间不低于450s,才能使二号料板21完全与一号料座11粘接完毕,然后再用机械手将工件20移动至下一工序的工作台上,进行下一步操作。

  本发明的有益效果是:

  1、本发明设计的一种硅棒粘接用工装的煮粘方法,先将一号工装中的一号料座和一号料板分离,再在一号料座上粘接二号料板形成二号工装后再投入使用,步骤设计合理,整个过程自动化程度高,无需人员手工操作,安全性能高,生产效率高,与料座和料板的尺寸无关,实用性强且易于推广。

  2、采用自动控制的水煮槽对一号工装进行蒸煮,同时在水煮槽中增加超声振板,以加快一号料座和一号料板的软化进度,同时还可加速清洗一号料板和一号料座上残留的药液及颗粒杂质,以保证一号工装的洁净;优化水煮温度和水煮时间,尤其是在温度为85-95℃范围内,坚持水煮350-500s后,一号料座和一号料板软化效果最好,更有利于下一工序中的分离质量。

  3、在分离过程中,铲刀沿一号料座长度方向并从一号料板宽度方向入刀,对固定的一号工装中的一号料板进行拆离,铲刀可用最小的推力使一号料板与一号料座分开,铲刀推动一号料板快速地将一号料板从一号料座上分离出去,被剔除的一号料板自动落入侧面设置的回收槽中,等待再利用。

  4、采用刮刀和高压水枪组合的方式对一号料座上的残胶进行清理,尤其是当刮刀的刀刃与一号料座上端面的夹角为10-15°时,清洗残胶的效果最好;当高压水枪枪口与一号料座上端面的夹角为45°时,对一号料座冲洗的冲击力最大,冲洗效果最好。

  5、在点胶过程中,采用多条点胶直线和折线交叉连接的方式形成的点胶轨迹进行点胶,点胶轨迹均匀平滑一致,使胶液均匀地布满一号料座的粘接面上,全程点胶后无气泡产生,连续、均匀且一致性好,使二号料板与一号料座粘接稳定,强度高且效果好;同时由于两点之间距离直线长度最短,进而使得本申请设计的点胶线形成的点胶轨迹,是最大限度地节约点胶液的使用量,并获得最短的点胶路线,使得胶液利用率高,扩大粘接面积的同时还可保证粘接力,提高粘接效率;同时还可最大限度地节约点胶时间,降低点胶用量,进而提高点胶效率,节约生产成本。

  6、在粘接固化过程中,通过在二号料板远离一号料座的一侧设置配重块,且配重块靠近二号料板一侧的面积大于二号料板与一号料座接触的面积,可进一步保证二号料板在一号料座上的稳固性,保证粘接效果,使二号料板与一号料座的粘接力更强,粘接效果更好。

  以上对本发明的实施例进行了详细说明,所述内容仅为本发明的较佳实施例,不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等,均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

《一种硅棒粘接用工装的煮粘方法.doc》
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