[發明專利]一種掏料設備

有效

• 申請號: 201210576457.8
• 申請日: 2012-12-27
• 公開（公告）號: CN103072209A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 劉朝軒
• 申請（專利權）人: 洛陽金諾機械工程有限公司
• 主分類號: B28D5/00
• 分類號: B28D5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

【技術領域】

本發明涉及一種加工件的掏料裝置，具體地說本發明涉及一種通過超聲振動和旋轉的多晶硅、單晶硅、藍寶石的棍狀料的掏料設備。

【背景技術】

已知的，光伏市場中有約60％的多晶硅太陽能電池是以多晶硅硅片作為基底的，因此，多晶硅硅片的使用量及其巨大，可謂是光伏產業的核心主力；但要想制造出合格的硅片，尤其是圓形硅片，大多需要通過圓形硅棒經過線切割，然后形成符合規定要求的硅片，現有的方法是將大塊的硅錠通過擊打形成碎片，然后利用坩堝融化，使用引導晶體的仔晶拉制出接近要求的硅棒，經過對外徑處理，獲取要求圓度和直徑尺寸的硅棒；另一種方法是區融法，拉制出接近要求的硅棒；上述兩種方法獲取的硅棒均需要二次處理，由于多晶硅具有室溫下質脆，切割時易碎裂；加熱至800℃以上即有延性，1300℃時顯出明顯變形，密度在每立方厘米2.32～2.34。熔點1410℃。沸點2355℃。所以對于硬度較高且易碎的多晶硅來說，常規方法很難一次獲取符合要求直徑的硅棒。

藍寶石(Sapphire)是一種氧化鋁(α-Al2O3)的單晶(又稱為剛玉)，藍寶石不僅具有極好的熱導性、電氣絕緣性、透光性、化學穩定性，而且藍寶石具有的耐高溫(可在接近2000℃高溫的惡劣條件下工作)、高強度、高硬度等一系列優良的特性，使得藍寶石被廣泛應用于紅外裝置、導彈、潛艇、衛星空間技術、探測和高功率強激光等的窗口材料學科當中，藍寶石尤其適用于優質光學材料、耐磨軸承材料和襯底材料等技術領域。

其中藍寶石在作為襯底材料(即LED)應用于半導體照明產業時，使得LED具備發光效率相對于傳統燈具提高接近10倍，且壽命相對傳統燈具提高20倍以上，鑒于上述可知藍寶石應用于LED便兼具節能、環保等優點，同時LED作為新一代光源，被公認為是21世紀最具發展前景的高技術領域，所以世界各國在LED照明的推廣、普及中，政策性扶持的力度都非常之大，白熾燈的淘汰已在進行，白熾燈禁用法律已經在全球逐步開始實行，那么也就意味著寶石的市場需求量也在不斷的增大。

藍寶石的棒體獲取與多晶硅存在很多類似問題，也是常規方法很難一次獲取符合要求直徑的藍寶石棒。

【發明內容】

為了克服背景技術中的不足，本發明公開了一種掏料設備，本發明利用超聲振動原理結合輔助工作臺，使得在工作臺上掏出的硅棒或藍寶石棒精度高，并且加工成本相對于現有技術低等優點。

為了實現上述發明的目的，本發明采用如下技術方案：

一種掏料設備，包括超聲振動旋轉掏料機、固定底板、配重、立柱、上限位、主軸升降傳動鏈裝置、超聲波發生器及操控箱、下限位、機架、工作臺和滾動直線導軌副，超聲振動旋轉掏料機的外套筒固定在固定底板上，固定底板連接機架上部一側立柱上設置的滾動直線導軌副，在滾動直線導軌副上下兩端的立柱上分別設有上限位、下限位，所述固定底板上部通過鏈條連接立柱上另一側的配重，所述鏈條中部套在主軸升降傳動鏈裝置上，超聲振動旋轉掏料機上部的動力輪外接動力機構，超聲波發生器及操控箱設置在機架上，在超聲振動旋轉掏料機下端的掏料鉆下部機架上設有對應的工作臺。

所述的掏料設備，所述超聲振動旋轉掏料機包括傳動軸、動力輪、上蓋、集電環、超聲波發生裝置、內旋轉套筒、換能器、外套筒、變幅桿和掏料鉆，所述傳動軸中部固定套接集電環，所述集電環滑動連接固定在外套筒上的碳刷，碳刷外接超聲波發生裝置，動力輪固定在傳動軸的上部，動力輪外接動力機構，上蓋的中孔活動套接在集電環和動力輪之間的傳動軸上；所述傳動軸下端設置有外擴的法蘭盤，內旋轉套筒的上端與所述法蘭盤外緣的下部面固定連接，變幅桿上端固定在所述內旋轉套筒的下端，變幅桿的下端設有管狀掏料鉆，所述管狀掏料鉆下端面以及下端的內外管壁上分別設有金剛石研磨層，掏料鉆下部設有冷卻水噴射機構，換能器設置在內旋轉套筒中，所述換能器中部設置的陶瓷片通過電極、導線連接集電環，在外套筒與內旋轉套筒之間設有至少兩個軸承。

所述的掏料設備，動力機構為電機，所述電機通過連接座設置在超聲振動旋轉掏料機上端；或動力機構為外設電機，所述外設電機連接動力輪。

所述的掏料設備，掏料鉆下部設置的冷卻水噴射機構，旋轉接頭設置在傳動軸的上端，旋轉接頭的冷卻水進口、旋轉接頭內的介質通路連通傳動軸、冷卻水管、換能器、變幅桿以及掏料鉆中部相互連通的介質通路，所述介質通路形成掏料鉆下部的冷卻水噴射機構。

所述的掏料設備，掏料鉆下部設置的冷卻水噴射機構另一替換結構，在掏料鉆下部至少一側設置冷卻水管，由冷卻水管形成掏料鉆下部的冷卻水噴射另一替換機構。