一種單晶硅棒金剛線進刀裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及單晶硅金剛線切割加工設(shè)備輔助設(shè)備，旨在提供一種單晶硅棒金剛線進刀裝置。該種單晶硅棒金剛線進刀裝置包括冷卻水管、導(dǎo)輪組件、背板、收放線輪組件、減速機固定座、減速機、電機、龍門架、限位裝置、滑塊、導(dǎo)軌、絲桿螺母座、聯(lián)軸器和進給絲桿，能利用金剛線切割單晶硅。本實用新型采用利用收放線裝置、排線裝置及各導(dǎo)輪組件保證金剛線往復(fù)運動平穩(wěn)，利用滾珠絲桿傳動保證進給切割平穩(wěn)，從而使晶棒切割表面質(zhì)量好；采用金剛線能減少環(huán)境污染，減小硅損耗；三工位及切斷自動檢測顯著提高生產(chǎn)效率。
【專利說明】
一種單晶硅棒金剛線進刀裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型是關(guān)于單晶硅金剛線切割加工設(shè)備輔助設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種單晶硅棒金剛線進刀裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]單晶硅棒從單晶爐中生產(chǎn)出來后需經(jīng)過截斷、切方、磨削、切片等工序。隨著光伏行業(yè)的蓬勃發(fā)展，單晶硅產(chǎn)能不斷提升。單晶硅加工設(shè)備的需求也愈加旺盛。如何減少硅損耗及提高生產(chǎn)效率成為各設(shè)備廠家及生產(chǎn)廠家重點研究的課題。傳統(tǒng)帶鋸切割由于刃口較大，且切割平面度較差，切割完成后常需要再做修整，從而導(dǎo)致硅損耗較大。金剛線切割技術(shù)憑借其硅損耗小、切割表面好、污染小的優(yōu)良特性，得到越來越廣泛的應(yīng)用。而自動化是提尚生廣效率的必經(jīng)之路。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種高效智能的單晶硅棒金剛線進刀裝置。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型的解決方案是:
[0004]提供一種單晶硅棒金剛線進刀裝置，能利用金剛線切割單晶硅，所述單晶硅棒金剛線進刀裝置包括冷卻水管、導(dǎo)輪組件、背板、收放線輪組件、減速機固定座、減速機、電機、龍門架、限位裝置、滑塊、導(dǎo)軌、絲桿螺母座、聯(lián)軸器和進給絲桿；
[0005]所述龍門架包括縱向水平桿和兩根立桿;所述導(dǎo)軌設(shè)有兩根，分別對稱安裝在龍門架的兩根立桿上;每根導(dǎo)軌上嵌套有滑塊，滑塊與背板固定相連，使背板能沿著導(dǎo)軌滑動；
[0006]所述減速機固定座安裝在龍門架的縱向水平桿上，減速機固定在減速機固定座上;所述電機的輸出端與減速機的輸入端相連，減速機的輸出端通過聯(lián)軸器與進給絲桿相連，進給絲桿與絲桿螺母座固定，絲桿螺母座固定安裝在背板上；
[0007]所述收放線輪組件包括排線裝置、收放線裝置、收放線輪，收放線輪安裝在收放線裝置上，且收放線裝置能控制收放線輪做旋轉(zhuǎn)運動，排線裝置能控制收放線輪做前后運動，收放線裝置和排線裝置能共同控制繞出收放線輪的金剛線始終處于同一平面；
[0008]收放線輪組件設(shè)有兩個，分別設(shè)置在背板上(通過排線裝置、收放線裝置固定安裝在背板上)，且兩個收放線輪組件以絲桿為中線，對稱安裝在背板上;其中一個收放線輪組件中的收放線輪用于作為繞上金剛線的起點，金剛線繞過導(dǎo)輪組件后，另外一個收放線輪組件中的收放線輪用于作為繞上金剛線的終點，且收放線輪能驅(qū)動金剛線；
[0009]所述導(dǎo)輪組件包括導(dǎo)輪軸、滾動軸承、導(dǎo)輪和壓蓋，導(dǎo)輪利用導(dǎo)輪軸通過背板上的通孔與背板固定連接，導(dǎo)輪通過滾動軸承實現(xiàn)轉(zhuǎn)動；
[0010]所述限位裝置設(shè)有三個，分別安裝在龍門架上;其中兩個限位裝置用于限制進刀裝置行程，即背板的移動范圍(保證背板及背板上安裝的零件不會與龍門架等零件相干涉，這兩個限位裝置采用磁性開關(guān)實現(xiàn)，磁性開關(guān)固定安裝在龍門架上，磁性開關(guān)感應(yīng)塊固定安裝在背板上，當磁性開關(guān)感應(yīng)塊隨背板上升或下降到磁性開關(guān)位置時，磁性開關(guān)得到信號，限制背板不得再上升或下降)；另外一個限位裝置用于設(shè)置進刀起始位置，即金剛線起始切割位置(該位置用于設(shè)置電氣原點位，用于計算金剛線及時位置及進刀量，該限位裝置同樣采用磁性開關(guān)實現(xiàn))；
[0011]所述冷卻水管固定在背板上，用于冷卻金剛線。
[0012]作為進一步的改進，所述導(dǎo)輪組件設(shè)有六個，分別為導(dǎo)輪A組件、導(dǎo)輪B組件、導(dǎo)輪C組件、導(dǎo)輪D組件、導(dǎo)輪E組件、導(dǎo)輪F組件；
[0013]導(dǎo)輪A組件與導(dǎo)輪B組件分別安裝在收放線輪組件的兩側(cè)，且導(dǎo)輪A組件與導(dǎo)輪B組件位于同一水平線上；導(dǎo)輪C組件與導(dǎo)輪F組件分別位于導(dǎo)輪A組件與導(dǎo)輪B組件的正下方，且導(dǎo)輪C組件與導(dǎo)輪F組件位于同一水平線上；導(dǎo)輪D組件與導(dǎo)輪E組件位于導(dǎo)輪C組件與導(dǎo)輪F組件的中間，且導(dǎo)輪D組件與導(dǎo)輪E組件位于同一水平線上；
[0014]導(dǎo)輪A組件、導(dǎo)輪B組件用于金剛線傳導(dǎo)及改變方向，導(dǎo)輪C組件和導(dǎo)輪D組件構(gòu)成一個工位，由導(dǎo)輪D組件和導(dǎo)輪E組件構(gòu)成第二個工位，由導(dǎo)輪E組件及導(dǎo)輪F組件構(gòu)成第三個工位。
[0015]作為進一步的改進，所述導(dǎo)輪D組件和導(dǎo)輪E組件的安裝位置，高于導(dǎo)輪C組件和導(dǎo)輪F組件的安裝位置，在空載狀態(tài)下，金剛線能僅繞制于導(dǎo)輪A組件、導(dǎo)輪B組件、導(dǎo)輪C組件、導(dǎo)輪F組件和兩個收放線輪上。
[0016]作為進一步的改進，所述導(dǎo)輪B組件、導(dǎo)輪D組件、導(dǎo)輪E組件中還分別安裝有測速裝置，分別用于獲得導(dǎo)輪B組件、導(dǎo)輪D組件或者導(dǎo)輪E組件的實時轉(zhuǎn)速。
[0017]作為進一步的改進，所述每根導(dǎo)軌上嵌套有兩個滑塊。
[0018]作為進一步的改進，所述收放線輪轉(zhuǎn)速能夠進行調(diào)節(jié)，且收放線輪能進行正反轉(zhuǎn)，用于實現(xiàn)金剛線的往復(fù)運動。
[0019]作為進一步的改進，所述電機采用伺服電機。
[0020]作為進一步的改進，所述進給絲桿采用滾珠絲桿。
[0021]作為進一步的改進，所述導(dǎo)軌采用直線導(dǎo)軌。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是:
[0023]本實用新型采用利用收放線裝置、排線裝置及各導(dǎo)輪組件保證金剛線往復(fù)運動平穩(wěn)，利用滾珠絲桿傳動保證進給切割平穩(wěn)，從而使晶棒切割表面質(zhì)量好;采用金剛線能減少環(huán)境污染，減小硅損耗;三工位及切斷自動檢測顯著提高生產(chǎn)效率。
【附圖說明】
[0024]圖1為本實用新型的主視圖。
[0025]圖2為本實用新型的后視圖。
[0026]圖3為本實用新型切割晶棒不意圖。
[0027]圖中的附圖標記為:I冷卻水管;2導(dǎo)輪A組件;3背板;4收放線輪;5減速機固定座;6減速機;7電機;8龍門架;9限位裝置；10導(dǎo)輪B組件；11金剛線；12滑塊；13導(dǎo)軌；14導(dǎo)輪C組件；15導(dǎo)輪D組件；16導(dǎo)輪E組件；17導(dǎo)輪F組件；18排線裝置；19收放線裝置;20絲桿螺母座；21聯(lián)軸器;22進給絲桿;23單晶硅棒。
【具體實施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖與【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細描述:
[0029]如圖1、圖2所示的一種單晶硅棒金剛線進刀裝置包括冷卻水管1、導(dǎo)輪組件、背板
3、收放線輪組件、減速機固定座5、減速機6、電機7、龍門架8、限位裝置9、滑塊12、導(dǎo)軌13、絲桿螺母座20、聯(lián)軸器21和進給絲桿22，能利用金剛線11切割單晶硅棒23。
[0030]導(dǎo)軌13采用直線導(dǎo)軌，設(shè)有兩根，兩根導(dǎo)軌13分別對稱安裝在龍門架8的兩根立桿上;每根導(dǎo)軌13上嵌套有兩個滑塊12，滑塊12與背板3固定相連，使背板3能沿著導(dǎo)軌13滑動。
[0031]減速機固定座5安裝在龍門架8的縱向水平桿上，減速機6固定在減速機固定座5上。所述電機7的輸出端與減速機6的輸入端相連，減速機6的輸出端通過聯(lián)軸器21與進給絲桿22相連，進給絲桿22與絲桿螺母座20固定，絲桿螺母座20固定安裝在背板3上。在本實施例中，電機7采用伺服電機，進給絲桿22采用滾珠絲桿，
[0032]收放線輪組件包括排線裝置18、收放線裝置19、收放線輪4;收放線輪4安裝在收放線裝置19上，金剛線11存儲于收放線輪4上，收放線輪4轉(zhuǎn)速能夠進行調(diào)節(jié)，且收放線輪4能進行正反轉(zhuǎn)，用于實現(xiàn)金剛線11的往復(fù)運動。收放線裝置19能控制收放線輪4做旋轉(zhuǎn)運動，排線裝置18能控制收放線輪4做前后運動，收放線裝置19和排線裝置18能共同控制繞出收放線輪4的金剛線11始終處于同一平面。
[0033]收放線輪組件設(shè)有兩個，分別通過排線裝置18、收放線裝置19固定安裝在背板3上，且兩個收放線輪組件以絲桿為中線，對稱安裝在背板3上;其中一個收放線輪組件中的收放線輪4用于作為繞上金剛線11的起點，金剛線11繞過導(dǎo)輪組件后，另外一個收放線輪組件中的收放線輪4用于作為繞上金剛線11的終點，且收放線輪4能驅(qū)動金剛線11。
[0034]導(dǎo)輪組件設(shè)有六個，分別為導(dǎo)輪A組件2、導(dǎo)輪B組件10、導(dǎo)輪C組件14、導(dǎo)輪D組件15、導(dǎo)輪E組件16、導(dǎo)輪F組件17。導(dǎo)輪組件包括導(dǎo)輪軸、滾動軸承、導(dǎo)輪、壓蓋，導(dǎo)輪組件由導(dǎo)輪軸通過背板3上通孔與背板3固定連接，導(dǎo)輪可通過滾動軸承轉(zhuǎn)動。安裝時，導(dǎo)輪A組件2與導(dǎo)輪B組件10分別安裝在收放線輪組件的兩側(cè)且二者位于同一水平線。導(dǎo)輪C組件14與導(dǎo)輪F組件17分別位于導(dǎo)輪A組件2與導(dǎo)輪B組件10正下方，且二者位于同一水平線。導(dǎo)輪D組件15與導(dǎo)輪E組件16位于導(dǎo)輪C組件14與導(dǎo)輪F組件17中間，二者位于同一水平線，且安裝位置略高于導(dǎo)輪C組件14與導(dǎo)輪F組件17。導(dǎo)輪A組件2、導(dǎo)輪B組件10用于金剛線11傳導(dǎo)及改變方向，導(dǎo)輪C組件14和導(dǎo)輪D組件15構(gòu)成一個工位，由導(dǎo)輪D組件15和導(dǎo)輪E組件16構(gòu)成第二個工位，由導(dǎo)輪E組件16及導(dǎo)輪F組件17構(gòu)成第三個工位。導(dǎo)輪D組件15和導(dǎo)輪E組件16的安裝位置，高于導(dǎo)輪C組件14和導(dǎo)輪F組件17的安裝位置，在空載狀態(tài)下，金剛線11能僅繞制于導(dǎo)輪A組件2、導(dǎo)輪B組件10、導(dǎo)輪C組件14、導(dǎo)輪F組件17和兩個收放線輪4上。導(dǎo)輪B組件10、導(dǎo)輪D組件15、導(dǎo)輪E組件16中還分別安裝有測速裝置，分別用于獲得導(dǎo)輪B組件10、導(dǎo)輪D組件15或者導(dǎo)輪E組件16的實時轉(zhuǎn)速。
[0035]限位裝置9設(shè)有三個，分別安裝在龍門架8上。其中兩個限位裝置9用于限制進刀裝置行程，保證背板3及背板3上安裝的零件不會與龍門架8等零件相干涉，限位裝置9采用磁性開關(guān)，其中磁性開關(guān)固定安裝在龍門架8上，磁性開關(guān)感應(yīng)塊固定安裝在背板3上，當磁性開關(guān)感應(yīng)塊隨背板3上升或下降到磁性開關(guān)位置時，磁性開關(guān)得到信號，限制背板3不得再上升或下降。另外一個限位裝置9用于設(shè)置進刀起始位置，即金剛線起始切割位置，該限位裝置9同樣采用磁性開關(guān)，同時該位置用于設(shè)置電氣原點位，用于計算金剛線11及時位置及進刀量。冷卻水管I固定在背板3上，用于冷卻金剛線11。
[0036]如圖3所示，工作時，單晶硅棒金剛線進刀裝置的進刀方向為從上往下做切割。先將金剛線11由一側(cè)收放線輪4經(jīng)過導(dǎo)輪A組件2、導(dǎo)輪B組件10、導(dǎo)輪C組件14、導(dǎo)輪F組件17繞入另一側(cè)收放線輪4，調(diào)整好張力。兩收放線輪4同時做順時針或逆時針往復(fù)運動。初始位置時，金剛線11處于空載狀態(tài)，導(dǎo)輪A組件2、導(dǎo)輪B組件10、導(dǎo)輪C組件14、導(dǎo)輪F組件17受摩擦力作用而轉(zhuǎn)動，此時，導(dǎo)輪D組件15與導(dǎo)輪E組件16由于安裝位置較高而與未與金剛線11接觸，因此未測得轉(zhuǎn)速。之后，電機7帶動進給絲桿22轉(zhuǎn)動，進給絲桿22帶動絲桿螺母座20做沿導(dǎo)軌13方向直線運動，而與絲桿螺母座20固定相連的背板3，帶動收放線輪4及各導(dǎo)輪組件做沿導(dǎo)軌13方向直線運動，從而帶動繞制于各導(dǎo)輪組件上的金剛線11做沿導(dǎo)軌13方向直線運動。之后，進刀裝置進入切割狀態(tài)，此時，金剛線11受單晶硅棒23豎直向上作用力而與導(dǎo)輪D組件15及導(dǎo)輪E組件16接觸，二者測得轉(zhuǎn)速。金剛線11繼續(xù)沿著進刀方向切割，直至切割完成。切割完成時，繞于導(dǎo)輪C組件14與導(dǎo)輪F組件17上的金剛線11受張力作用而繃直，同時，金剛線11與導(dǎo)輪D組件15及導(dǎo)輪E組件16脫離，導(dǎo)輪D組件15及導(dǎo)輪E組件16停止轉(zhuǎn)動，從而判定完成一次切割。
[0037]最后，需要注意的是，以上列舉的僅是本實用新型的具體實施例。顯然，本實用新型不限于以上實施例，還可以有很多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本實用新型公開的內(nèi)容中直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認為是本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種單晶硅棒金剛線進刀裝置，能利用金剛線切割單晶硅，其特征在于，所述單晶硅棒金剛線進刀裝置包括冷卻水管、導(dǎo)輪組件、背板、收放線輪組件、減速機固定座、減速機、電機、龍門架、限位裝置、滑塊、導(dǎo)軌、絲桿螺母座、聯(lián)軸器和進給絲桿； 所述龍門架包括縱向水平桿和兩根立桿;所述導(dǎo)軌設(shè)有兩根，分別對稱安裝在龍門架的兩根立桿上;每根導(dǎo)軌上嵌套有滑塊，滑塊與背板固定相連，使背板能沿著導(dǎo)軌滑動； 所述減速機固定座安裝在龍門架的縱向水平桿上，減速機固定在減速機固定座上;所述電機的輸出端與減速機的輸入端相連，減速機的輸出端通過聯(lián)軸器與進給絲桿相連，進給絲桿與絲桿螺母座固定，絲桿螺母座固定安裝在背板上； 所述收放線輪組件包括排線裝置、收放線裝置、收放線輪，收放線輪安裝在收放線裝置上，且收放線裝置能控制收放線輪做旋轉(zhuǎn)運動，排線裝置能控制收放線輪做前后運動，收放線裝置和排線裝置能共同控制繞出收放線輪的金剛線始終處于同一平面； 收放線輪組件設(shè)有兩個，分別設(shè)置在背板上，且兩個收放線輪組件以絲桿為中線，對稱安裝在背板上;其中一個收放線輪組件中的收放線輪用于作為繞上金剛線的起點，金剛線繞過導(dǎo)輪組件后，另外一個收放線輪組件中的收放線輪用于作為繞上金剛線的終點，且收放線輪能驅(qū)動金剛線； 所述導(dǎo)輪組件包括導(dǎo)輪軸、滾動軸承、導(dǎo)輪和壓蓋，導(dǎo)輪利用導(dǎo)輪軸通過背板上的通孔與背板固定連接，導(dǎo)輪通過滾動軸承實現(xiàn)轉(zhuǎn)動； 所述限位裝置設(shè)有三個，分別安裝在龍門架上；其中兩個限位裝置用于限制進刀裝置行程，即背板的移動范圍；另外一個限位裝置用于設(shè)置進刀起始位置，即金剛線起始切割位置； 所述冷卻水管固定在背板上，用于冷卻金剛線。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單晶硅棒金剛線進刀裝置，其特征在于，所述導(dǎo)輪組件設(shè)有六個，分別為導(dǎo)輪A組件、導(dǎo)輪B組件、導(dǎo)輪C組件、導(dǎo)輪D組件、導(dǎo)輪E組件、導(dǎo)輪F組件； 導(dǎo)輪A組件與導(dǎo)輪B組件分別安裝在收放線輪組件的兩側(cè)，且導(dǎo)輪A組件與導(dǎo)輪B組件位于同一水平線上；導(dǎo)輪C組件與導(dǎo)輪F組件分別位于導(dǎo)輪A組件與導(dǎo)輪B組件的正下方，且導(dǎo)輪C組件與導(dǎo)輪F組件位于同一水平線上;導(dǎo)輪D組件與導(dǎo)輪E組件位于導(dǎo)輪C組件與導(dǎo)輪F組件的中間，且導(dǎo)輪D組件與導(dǎo)輪E組件位于同一水平線上； 導(dǎo)輪A組件、導(dǎo)輪B組件用于金剛線傳導(dǎo)及改變方向，導(dǎo)輪C組件和導(dǎo)輪D組件構(gòu)成一個工位，由導(dǎo)輪D組件和導(dǎo)輪E組件構(gòu)成第二個工位，由導(dǎo)輪E組件及導(dǎo)輪F組件構(gòu)成第三個工位。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種單晶硅棒金剛線進刀裝置，其特征在于，所述導(dǎo)輪D組件和導(dǎo)輪E組件的安裝位置，高于導(dǎo)輪C組件和導(dǎo)輪F組件的安裝位置，在空載狀態(tài)下，金剛線能僅繞制于導(dǎo)輪A組件、導(dǎo)輪B組件、導(dǎo)輪C組件、導(dǎo)輪F組件和兩個收放線輪上。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種單晶硅棒金剛線進刀裝置，其特征在于，所述導(dǎo)輪B組件、導(dǎo)輪D組件、導(dǎo)輪E組件中還分別安裝有測速裝置，分別用于獲得導(dǎo)輪B組件、導(dǎo)輪D組件或者導(dǎo)輪E組件的實時轉(zhuǎn)速。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單晶硅棒金剛線進刀裝置，其特征在于，所述每根導(dǎo)軌上嵌套有兩個滑塊。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任意一項所述的一種單晶硅棒金剛線進刀裝置，其特征在于，所述收放線輪轉(zhuǎn)速能夠進行調(diào)節(jié)，且收放線輪能進行正反轉(zhuǎn)，用于實現(xiàn)金剛線的往復(fù)運動。7.根據(jù)權(quán)利要求1至5任意一項所述的一種單晶硅棒金剛線進刀裝置，其特征在于，所述電機采用伺服電機。8.根據(jù)權(quán)利要求1至5任意一項所述的一種單晶硅棒金剛線進刀裝置，其特征在于，所述進給絲桿采用滾珠絲桿。9.根據(jù)權(quán)利要求1至5任意一項所述的一種單晶硅棒金剛線進刀裝置，其特征在于，所述導(dǎo)軌采用直線導(dǎo)軌。
【文檔編號】B28D7/00GK205497827SQ201620261846
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年3月31日
【發(fā)明人】朱亮, 傅林堅, 曹建偉, 沈文杰, 楊思煒, 盧嘉彬, 邱文杰, 羅世銘, 邱敏秀
【申請人】上虞晶信機電科技有限公司, 浙江晶盛機電股份有限公司