CN101712131A - 一种多工位单晶硅方形棒平面磨削装置 - Google Patents

一种多工位单晶硅方形棒平面磨削装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多工位单晶硅方形棒平面磨削装置，包括机座，在机座上通过竖直的轴承安装有水平的工作转盘，工作转盘与传动装置连接；在工作转盘上表面等分位置上各安装有多套硅棒定位单元，在机座的侧面固定连接有多个相同结构的磨削单元，每个磨削单元包括一个立柱，在立柱上均通过精密直线运动组件连接有一滑座，精密直线运动组件与精密电机连接；滑座上还安装有冷却水管和竖直安装的电动主轴，电动主轴的下端头安装有磨削砂轮。本发明的装置可以快速地进行硅棒安装，实现多工位、多根棒粗磨、精磨、抛光的循环连续工作，提高了加工精度和生产效率。

Description

一种多工位单晶硅方形棒平面磨削装置
技术领域
本发明属于硅棒精细加工设备技术领域，涉及一种多工位单晶硅方形棒平面磨削装置。
背景技术
单晶硅是制造太阳能电池的主要原料，单晶硅方形棒在制成太阳能电池片前，为了保证太阳能电池片尺寸的一致性和提高硅棒切片时的出片率，需要对方形硅棒的四个平面进行磨削，并达到一定的尺寸精度和表面粗糙度要求。目前使用的平面磨削装置主要是用立式铣床改造，将铣刀改为砂轮对方形硅棒的四个平面进行磨削，每次只能加工一根硅棒，并且安装找正时间长，工作效率低，不能满足精密、高效、大规模生产的需要。
发明内容
本发明的目的是提供一种多工位单晶硅方形棒平面磨削装置，解决了现有磨削装置结构设置不合理，效率较低，不适应精密、高效、大批量加工的问题。
本发明所采用的技术方案是，一种多工位单晶硅方形棒平面磨削装置，包括机座，在机座上通过竖直的轴承安装有水平的工作转盘，工作转盘与传动装置连接；在工作转盘上表面等分位置上各安装有多套硅棒定位单元，在机座的侧面固定连接有多个相同结构的磨削单元，每个磨削单元包括一个立柱，在立柱上通过直线运动组件连接有一滑座，直线运动组件与精密电机连接；滑座上还安装有一套冷却水管和一个竖直安装的电动主轴，电动主轴的下端头安装有磨削砂轮。
本发明的磨削装置，其特征还在于：
所述工作转盘上设置有主防护罩，在多个磨削单元处还设置有侧防护罩。
所述磨削单元等间隔的设置三个，三个磨削单元的磨削砂轮分别设置为粗砂轮、细砂轮和抛光轮。
在工作转盘上设置的多套硅棒定位单元分别为安装硅棒工位、夹紧工位、粗磨加工工位、精密磨削工位、抛光加工工位及取出硅棒工位。
所述硅棒定位单元的结构是，包括定位块、压紧块和动作筒，定位块固定在工作转盘上，动作筒的活塞杆端部与压紧块连接，动作筒接受程序控制。
所述动作筒的动力源选用液压、气动、电磁或手动方式。
本发明的有益效果是，该装置可以快速地进行硅棒安装，并能实现多工位、多根棒粗磨、精磨、抛光的循环连续工作，提高了加工精度和生产效率。
附图说明
图1是本发明装置的结构示意图；
图2是图1的K向视图。
图中，1.电动机，2.减速机，3.皮带，4.机座；5.工作转盘，6.定位块，7.硅棒，8.压紧块，9.主防护罩，10.动作筒，11.侧防护罩，12.磨削砂轮，13.冷却水管，14.电动主轴，15.滑座，16.直线运动组件，17.立柱，18.精密电机。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
如图1所示，本发明的多工位单晶硅方形棒平面磨削装置，包括机座4，在机座4上通过竖直的轴承安装有水平的工作转盘5，工作转盘5的转轴带轮通过皮带3依次与减速机2和电动机1连接，实现工作转盘5的匀速旋转，从而实现硅棒的多工位连续加工；在工作转盘5上表面六等分位置上各安装有一套硅棒定位单元。
在机座4的侧面固定连接有三个相同结构的磨削单元，每个磨削单元包括一个立柱17，在立柱17上均通过直线运动组件16连接有一滑座15，直线运动组件16由精密电机18驱动；滑座15上还安装有一套冷却水管13和一个竖直安装的电动主轴14，电动主轴14的下端头安装有磨削砂轮12。滑座15在直线运动组件16的带动下可以沿立柱17上下直线运动，从而带动磨削砂轮12的上下移动，实现磨削砂轮12的快进、工进、快退等动作，电动主轴14带动磨削砂轮12高速旋转，实现对硅棒7的磨削，冷却水管13用于磨削砂轮12工作时的冷却。
工作转盘5上设置有主防护罩9，三个磨削单元处还设置有侧防护罩11，主防护罩9和侧防护罩11是防止磨削砂轮12在对硅棒7磨削时，从冷却水管13中喷出的冷却水及粉尘对生产设备产生污染。
如图2所示，本发明实施例中，三个磨削单元的立柱17等间隔分布在机座4侧面的A、B、C位置，在A、B、C三个位置上安装的磨削砂轮12分别为粗砂轮、细砂轮和抛光轮，实现对相应工位位置硅棒的粗磨、精磨和抛光。在工作转盘5上表面设置有六个工位，其中，a工位安装硅棒，b工位实现夹紧，c工位完成粗磨，d工位完成精密磨削，e工位完成抛光，f工位取出硅棒。工作转盘5按照设定程序运转一圈，即可完成一个工作循环。
本装置根据需要还可以设置6-12个加工工位和相应的加工功能。
参照图1、图2，前述的每套硅棒定位单元的结构是，包括定位块6、压紧块8和动作筒10，定位块6固定在工作转盘5上，动作筒10的活塞杆端部与压紧块8连接，动作筒10接受程序控制，配合各个工位的实施，依次完成相应的伸缩动作，动作筒10带动压紧块8，压紧块8将待加工的硅棒7与定位块6定位夹紧或松开。
动作筒10的动力源可以选用液压、气动、电磁或手动方式。
本发明的磨削装置具有结构简单、操作方便、生产高效、工作稳定可靠等特点，可以实现对单晶硅方形棒的多工位精密平面磨削，广泛适用于太阳能硅单晶方棒、多晶硅铸锭方棒的精密加工。

Claims (6)

1.一种多工位单晶硅方形棒平面磨削装置，其特征在于：包括机座(4)，在机座(4)上通过竖直的轴承安装有水平的工作转盘(5)，工作转盘(5)与传动装置连接；在工作转盘(5)上表面等分位置上各安装有多套硅棒定位单元，在机座(4)的侧面固定连接有多个相同结构的磨削单元，每个磨削单元包括一个立柱(17)，在立柱(17)上通过直线运动组件(16)连接有一滑座(15)，直线运动组件(16)与精密电机(18)连接；滑座(15)上还安装有一套冷却水管(13)和一个竖直安装的电动主轴(14)，电动主轴(14)的下端头安装有磨削砂轮(12)。
2.根据权利要求1所述的磨削装置，其特征在于：所述的工作转盘(5)上设置有主防护罩(9)，在多个磨削单元处还设置有侧防护罩(11)。
3.根据权利要求1所述的磨削装置，其特征在于，所述的磨削单元等间隔的设置三个，三个磨削单元的磨削砂轮(12)分别设置为粗砂轮、细砂轮和抛光轮。
4.根据权利要求1所述的磨削装置，其特征在于，在工作转盘(5)上设置的多套硅棒定位单元分别为安装硅棒工位、夹紧工位、粗磨加工工位、精密磨削工位、抛光加工工位及取出硅棒工位。
5.根据权利要求1或4所述的磨削装置，其特征在于，所述的硅棒定位单元的结构是，包括定位块(6)、压紧块(8)和动作筒(10)，定位块(6)固定在工作转盘(5)上，动作筒(10)的活塞杆端部与压紧块(8)连接，动作筒(10)接受程序控制。
6.根据权利要求5所述的磨削装置，其特征在于，所述的动作筒(10)的动力源选用液压、气动、电磁或手动方式。
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