[實用新型]一種單晶硅棒雙工位開方設備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202020787956.1
• 申請日: 2020-05-13
• 公開（公告）號: CN213674891U
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發(fā)明（設計）人: 朱亮;盧嘉彬;周鋒;楊鐵明;高紅剛;羅葉楓;徐開濤;曹建偉;傅林堅
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江晶盛機電股份有限公司
• 主分類號: B28D5/04
• 分類號: B28D5/04;B28D7/00;B28D7/04;B28D7/02
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司 33212
• 代理人: 周世駿

本實用新型涉及硬脆材料切割領(lǐng)域，尤其涉及一種用于單晶硅棒雙工位開方設備。包括底架，底架上左右對稱設有兩個工位，每個工位上均設有工作臺組件、進刀單元組件和機械手組件；底架上每個工位設有一組平行的主副導軌，工作臺組件分別安裝在導軌上，并由設于底架上的氣缸進行驅(qū)動，使其沿導軌移動；底架兩端分別設兩個延伸平臺，每個延伸平臺上設有一組主副導軌，收放線單元安裝在各組主副導軌上，并由設于延伸平臺上的驅(qū)動電機通過絲桿進行驅(qū)動，使其沿導軌移動；本實用新型進刀單元組件每臺設備有兩組，呈雙工位切割，切割組件采用“井”字線網(wǎng)結(jié)構(gòu)，一刀完成開方加工，加工效率成倍提高，且有效減少人工操作。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及硬脆材料切割領(lǐng)域，尤其涉及一種用于單晶硅棒雙工位開方設備。

背景技術(shù)

硅單晶作為一種重要的半導體材料，具有良好的電學性能和熱穩(wěn)定性，自上世紀六十年代被人們所發(fā)現(xiàn)和利用后，就迅速替代鍺單晶成為半導體的主要材料。硅單晶也是制備太陽能電池的主要材料，單晶硅電池具有轉(zhuǎn)換效率高，穩(wěn)定性好等優(yōu)點，是目前世界上最理想的光電轉(zhuǎn)換材料。在世界各國都為構(gòu)筑低碳經(jīng)濟，全力開發(fā)和利用綠色清潔能源的大背景下，世界光伏行業(yè)得到了蓬勃發(fā)展，全球太陽能市場消耗單晶硅數(shù)量逐年快速增加。

直拉單晶硅棒從單晶爐中拉制出來以后需要繼續(xù)進行一系列工序，前期包括有截斷、開方、圓角研磨和平面研磨等機械加工。目前市面上晶棒開方設備采用兩組線鋸前后開方；并且在切割前，需要人工測量硅棒直徑，找出硅棒的晶線并標記，再通過人工上料，并依據(jù)標記線找準裝夾硅棒后進行切割，效率低、切割質(zhì)量，切割尺寸精度都難以保證。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種用于單晶硅棒雙工位開方設備，以解決加工效率低下，人工對晶線不準的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種單晶硅棒雙工位開方設備，包括底架，底架上左右對稱設有兩個工位，每個工位上均設有工作臺組件、進刀單元組件和機械手組件；

底架上每個工位設有一組平行的主副導軌，工作臺組件分別安裝在導軌上，并由設于底架上的氣缸進行驅(qū)動，使其沿導軌移動；工作臺組件包括頭座和尾座，用于夾緊晶棒的頭座安裝在底架上，尾座安裝于工作臺安裝底板上；工作臺安裝底板固設于底架上，工作臺安裝底板下設有氣缸，尾座在氣缸的驅(qū)動下沿著底板向頭座離開或靠攏，從而實現(xiàn)松緊晶棒；頭座、尾座的回轉(zhuǎn)中心位于同一高度，分度電機安裝在頭座上，在晶棒夾緊時，分度電機控制晶棒旋轉(zhuǎn)并停止于所需的角度位置；

底架兩端分別設兩個延伸平臺，每個延伸平臺上設有一組主副導軌，收放線單元安裝在各組主副導軌上，并由設于延伸平臺上的驅(qū)動電機通過絲桿進行驅(qū)動，使其沿導軌移動；

進刀單元組件包括進刀單元龍門架，進刀單元龍門架安裝于底架上，龍門架頂部設有平行的主副導軌和一根齒條；進刀切割組件頂部設有齒輪和驅(qū)動電機，齒輪和齒條嚙合并由驅(qū)動電機驅(qū)動進刀切割組件沿導軌移動，進刀切割組件包括切割組件安裝座，切割組件安裝座上設有多個切割導輪，金剛線繞過多個切割導輪形成“井”字形線網(wǎng)；張力組件設于龍門架兩側(cè)，利用扭矩電機作為切割線張力調(diào)整的執(zhí)行部件，每個工位上的金剛線從該工位上的收放線單元組件引出，繞過切割導輪和張力組件，最后收線至收放線單元組件；

底架一側(cè)設有兩垂直的主副導軌和一根齒條，機械手組件安裝在主副導軌上，并由設于機械手的驅(qū)動電機通過齒輪齒條嚙合，使機械手組件沿導軌移動。

作為一種改進，機械手組件包括支撐臺和機械手抓；支撐臺通過導軌和滑塊固定在底架上，由電機驅(qū)動通過齒輪齒條嚙合沿底架側(cè)部的導軌移動；支撐臺上設有平行的主副導軌和絲桿，電機座通過滑塊和絲杠螺母設于支撐臺上并通過驅(qū)動電機驅(qū)動，翻轉(zhuǎn)驅(qū)動電機設于電機座內(nèi)，擋臂通過諧波減速器與翻轉(zhuǎn)驅(qū)動電機相連；擋臂上裝有絲桿導軌，機械手抓設于擋臂上的絲桿導軌上，通過電機驅(qū)動，實現(xiàn)機械手抓開閉。