[實用新型]晶硅方坯磨削加工專用磨床

無效

• 申請號: 200920124784.3
• 申請日: 2009-07-16
• 公開（公告）號: CN201511280U
• 公開（公告）日: 2010-06-23
• 發明（設計）人: 歐長勁;李興旺
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: B24B7/17
• 分類號: B24B7/17;B24B7/22;B24B9/06
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;黃美娟

技術領域

本實用新型涉及對硅電子材料進行機械加工的設備，特別涉及一種對晶硅方坯進行四側面和倒角磨削加工的專用磨床。

背景技術

光伏發電是利用半導體材料光生伏打效應原理直接將太陽輻射能轉換為電能的技術，隨著全球礦物資源的迅速消耗，人們環保意識的不斷增強，充分利用太陽的綠色能源被高度重視。晶硅太陽能電池作為主要應用占據著太陽電池絕大部分的市場，硅片制備工藝與技術在高速發展，對采用的加工裝備的要求日益提高，尤其是設備的生產效率及加工精度方面的要求更為突出。在太陽電池硅片的生產中，在對晶硅切片前需進行晶硅方坯的側面和倒角磨削加工，以達到方坯修整成形，防止晶硅方坯邊緣破裂及晶格缺陷產生，保證切片后硅片的質量的目的。目前，由于缺乏高效的專用加工設備，常用的方法是先采用普通平面磨床對晶硅方坯的四個側面逐個表面進行單面磨削加工，再換一臺倒角機床用倒角砂輪對方坯的四個棱邊逐個進行倒角磨削來完成，這種加工方式增加了工序、人員和設備，同時，在加工中每磨削一個面就需要裝夾一次，整個加工過程需要進行多次裝夾才能完成，由于晶硅材料加工的特性，多次裝夾加工將嚴重影響了生產效率和加工精度，使次品率上升。同時由于晶硅方坯的規格變化較大，方坯的截面尺寸常見的有125×125mm～215×215mm多個不等規格尺寸，方坯的長度變化范圍也較大，尺寸在150～350mm內不等，方坯的規格變化帶來了對機床的頻繁調整問題。

實用新型內容

為克服現有的加工晶硅方坯時采用單面砂輪磨削、需要進行多次裝夾，工藝復雜，生產效率低，加工精度差，次品率高的缺點，本實用新型提供了一種無需多次裝夾，生產效率高，加工精度高，次品率低的晶硅方坯磨削加工專用磨床。

晶硅方坯磨削加工專用磨床，其特征在于：包括底座，所述的底座上設有：

導軌和安放晶硅方坯的工作臺，所述的工作臺可滑動地安裝在所述的導軌上，所述的工作臺與固定在底座上的工作電機連動；

對稱地設置在導軌兩側、對晶硅方坯兩側面進行磨削的第一側面磨削動力頭和第二側面磨削動力頭；

對稱地設置在導軌兩側、對晶硅方坯的四個棱角進行倒角的第一倒角機構和第二倒角機構，所述的倒角機構包括倒角支架，所述的倒角支架上下對稱地裝有對晶硅方坯倒角的上倒角磨削動力頭和下倒角磨削動力頭，所述的倒角磨削動力頭的安裝面與水平面成45°夾角；

所述的底座上設有將晶硅方坯從所述的工作臺裝卸的搬運機械手和位于導軌一側、將卸下的晶硅方坯翻轉90°的翻轉臺；所述的搬運機械手包括搬運支架，所述的搬運支架上設有搬運電機和與所述的電機連動的叉形搬運爪；所述的工作臺上設有允許所述的搬運爪插入、以便裝卸晶硅方坯的凹槽；

所述的翻轉臺包括前后對稱、可滑動地設置于所述的搬運爪兩側的前翻轉機構和后翻轉機構；所述的翻轉機構包括正對所述的晶硅方坯側面的夾持爪，所述的夾持爪與一可90°回轉的擺動氣缸連動。

進一步，所述的導軌兩側對稱地設有獲取晶硅方坯的待加工的側面和棱角的位置信息的第一對中機構和第二對中機構，所述的對中機構包括對中支架，所述的對中支架上設有對準晶硅方坯的定位檔塊。

進一步，所述的對中支架上設有滑軌，所述的滑軌上可滑動地安裝有對中滑臺，所述的定位檔塊通過一水平軸與所述的對中滑臺連接，所述的對中滑臺通過對中進給機構與帶動所述的對中滑臺移動的電機連動，所述的第一對中機構的第一定位檔塊與所述第一水平軸鉸接。

進一步，所述的對中機構設置于所述的側面磨削動力頭和所述的倒角機構之間，所述的搬運機械手設置于所述的對中機構和所述的倒角機構之間。

進一步，所述的翻轉機構還包括底座，所述的底座上設有滑動軌道和可前后滑動地安裝在所述的滑動軌道上的滑臺，所述的夾持爪可轉動地設置在所述的滑臺上，所述的擺動氣缸固定在所述的滑臺上；所述的底座上固定有與所述的滑臺連接、推動滑臺前后移動的氣缸。

進一步，所述的夾持爪包括夾持架和與所述的夾持架連接的上夾持片和下夾持片；所述的上夾持片上固定有上螺母，所述的下夾持片上固定有下螺母，所述的上螺母和所述的下螺母的螺紋旋向相反；所述的夾持架上固定有與所述的上、下螺母配合的螺桿，所述的螺桿的與所述的上螺母配合的上半部的螺紋旋向與所述的上螺母的螺紋旋向相同，所述的下半部的螺紋旋向與所述的下螺母的螺紋旋向相同；

所述的夾持架上固定有滑動導桿，所述的夾持片可滑動地穿設于所述的滑動導桿上。