CN215619206U - 单晶硅棒用切割设备 - Google Patents

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江志荣
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Abstract

本实用新型公开了一种单晶硅棒用切割设备,它包括机架、输送机构、定长装置、压紧装置、线切割装置和下料装置;其中,所述输送机构上承载有棒材,所述输送机构适于输送所述棒材沿棒材的轴向移动;所述定长装置连接在所述机架上并适于当所述输送机构上的棒材被输送到位时与所述棒材的前端部相抵以定位所述棒材;所述压紧装置适于当所述棒材与所述定长装置相抵时动作至将所述棒材压紧在所述输送机构上;所述线切割装置连接在所述机架上并适于当所述压紧装置压紧所述棒材后动作以将所述棒材的前端部切割下来得到切割料;所述下料装置连接在所述机架上并适于将所述切割料从所述输送机构上取下。本实用新型能够自动下料,能够节省人力,降低人工成本。

Description

单晶硅棒用切割设备
技术领域
本实用新型涉及一种单晶硅棒用切割设备。
背景技术
目前,单晶硅棒是通过区熔或直拉工艺在炉膛中整形或提拉形成的硅单晶体棒。在工业生产中,需要将所述单晶硅棒切割成指定长度的切割料,然后将切割料作为下一道工序的坯料,通过空心钻在坯料上加工得到单晶硅籽晶。但是现有的切割设备在切割得到切割料后需要人工将切割料从设备上取下,操作不方便,还浪费人力,增加了人工成本。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷,提供一种单晶硅棒用切割设备,它能够自动下料,能够节省人力,降低人工成本。
为了解决上述技术问题,本实用新型的技术方案是:一种单晶硅棒用切割设备,它包括:
机架;
输送机构,所述输送机构上承载有棒材,所述输送机构连接在所述机架上并适于输送所述棒材沿棒材的轴向移动;
定长装置,所述定长装置连接在所述机架上并适于当所述输送机构上的棒材被输送到位时与所述棒材的前端部相抵以定位所述棒材;
压紧装置,所述压紧装置连接在所述机架上并适于当所述棒材与所述定长装置相抵时动作至将所述棒材压紧在所述输送机构上;
线切割装置,所述线切割装置连接在所述机架上并适于当所述压紧装置压紧所述棒材后动作以将所述棒材的前端部切割下来得到切割料;
下料装置,所述下料装置连接在所述机架上并适于将所述切割料从所述输送机构上取下。
进一步提供一种所述输送机构的具体结构,所述输送机构包括输送驱动机构和多个输送辊;其中,
多个所述输送辊旋转连接在所述机架上并沿所述棒材的轴向依次排列,所述棒材承载于所述输送辊上;
相邻的输送辊之间通过链传动机构传动连接;
所述输送驱动机构与任一个所述输送辊传动连接并适于驱动与其相连的输送辊旋转。
进一步提供一种所述压紧装置的具体结构,所述压紧装置包括:
固定板,所述固定板连接在所述机架上;
压杆,所述压杆铰接在所述固定板上;
压块,所述压块连接在所述压杆的一端部;
压紧气缸,所述压紧气缸的缸体铰接在所述固定板上,所述压紧气缸的活塞杆与所述压杆的另一端部铰接,所述压紧气缸适于驱动所述压杆旋转进而带动所述压块压紧所述棒材。
进一步提供一种所述定长装置的具体结构,所述定长装置包括:
滑座,所述滑座沿所述棒材的轴向滑动连接在所述机架上;
定位块,所述定位块连接在所述滑座上并适于与所述输送机构上的被输送到位的棒材的前端部相抵以限定所述棒材的位置;
切割长度调节机构,所述切割长度调节机构安装在所述机架上、与所述滑座相连并适于驱动所述滑座滑动进而带动所述定位块沿所述棒材的轴向移动。
进一步提供一种所述切割长度调节机构的具体结构,所述切割长度调节机构包括调节丝杆、调节螺母和手轮;其中,
所述调节丝杆旋转连接在所述机架上;
所述调节螺母连接在所述滑座上并与所述调节丝杆螺纹连接;
所述手轮与所述调节丝杆相连并适于被转动以带动所述调节丝杆旋转,进而带动所述调节螺母和所述滑座移动。
进一步,所述单晶硅棒用切割设备还包括行程开关和控制器;其中,
所述行程开关与所述控制器的输入端相连
所述行程开关连接在所述定位块上,所述棒材被输送至抵住所述定位块时触发所述行程开关以使所述行程开关向所述控制器发送停止信号;
所述控制器与所述输送机构控制连接,所述控制器适于根据接收到的停止信号控制所述输送机构停止动作。
进一步提供一种所述线切割装置的具体结构,所述线切割装置包括升降座、升降驱动机构、切割线、第一线轮、第二线轮、第一引导轮、第二引导轮和切割驱动机构;其中,
所述升降座滑动连接在所述机架上;
所述升降驱动机构分别与所述机架和所述升降座相连并适于驱动所述升降座在所述机架上滑动;
所述第一线轮、第二线轮、第一引导轮和第二引导轮均旋转连接在所述升降座上;
所述切割线的一端部卷绕连接在所述第一线轮上,所述切割线的另一端部依次连接在所述第一引导轮和第二引导轮上后卷绕连接在所述第二线轮上;
所述切割线在所述第一引导轮和第二引导轮之间形成适于在所述升降座滑动过程中切割所述棒材的切割段;
所述切割驱动装置分别与所述第一线轮和第二线轮相连、适于驱动所述第一线轮和第二线轮旋转以带动所述切割线运动。
进一步提供一种所述切割驱动装置的具体结构,所述切割驱动装置包括切割电机、主动齿轮、第一从动齿轮和第二从动齿轮;其中,
所述切割电机连接在所述升降座上;
所述主动齿轮连接在所述切割电机的输出轴上;
所述第一从动齿轮与所述第一线轮相连并与所述主动齿轮啮合;
所述第二从动齿轮与所述第二线轮相连并与所述主动齿轮啮合。
进一步提供一种所述升降驱动机构的具体结构,所述升降驱动机构包括升降电机、升降丝杆和升降螺母;其中,
所述升降丝杆旋转连接在所述机架上;
所述升降螺母连接在所述升降座上并与所述升降丝杆螺纹连接;
所述升降电机与所述升降丝杆传动连接并适于驱动所述升降丝杆旋转,进而带动所述升降螺母和所述升降座升降移动。
进一步提供一种所述下料装置的具体结构,所述下料装置包括接料台和至少一个顶离机构,所述顶离机构包括顶离气缸和顶块;其中,
所述顶块的上端部设有斜面部;
所述顶离气缸安装在所述机架上、与所述顶块相连并适于驱动所述顶块上升以使所述斜面部将所述切割料托起并使所述切割料沿所述斜面部滚动至所述接料台上;
所述接料台适于承接从所述斜面部上滚落的切割料。
采用了上述技术方案后,所述输送机构输送所述棒材移动至与所述定长装置相抵,然后所述压紧装置将所述棒材压紧在所述输送机构上以防止在切割过程中所述棒材沿轴向窜动;然后所述线切割装置将所述棒材的前端部切割下来形成切割料,然后所述下料装置将所述切割料从所述输送机构上取下。在所述切割料被取下后,所述输送机构继续输送所述棒材向前移动,直至所述棒材的前端部抵住所述定长装置,然后重复上述步骤以对棒材进行连续的切割。通过设置所述下料装置能够实现自动下料,不再需要人工取下切割料,节省了人力,大大降低了人工成本,使得切割操作更加方便。其中,所述棒材为单晶硅棒,所述切割料能够作为下一道工序的坯料,通过空心钻在坯料上钻加工能够得到单晶硅籽晶。
附图说明
图1为本实用新型的单晶硅棒用切割设备的结构示意图;
图2为本实用新型的升降驱动机构和切割驱动机构的结构示意图;
图3为本实用新型的压紧装置的结构示意图;
图4为本实用新型的定长装置的结构示意图;
图5为本实用新型的线切割装置的结构示意图;
图6为本实用新型的下料装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解,下面根据具体实施例并结合附图,对本实用新型作进一步详细的说明。
如图1~6所示,一种单晶硅棒用切割设备,它包括:
机架1;
输送机构100,所述输送机构100上承载有棒材2,所述输送机构100连接在所述机架1上并适于输送所述棒材2沿棒材2的轴向移动;
定长装置200,所述定长装置200连接在所述机架1上并适于当所述输送机构100上的棒材2被输送到位时与所述棒材2的前端部相抵以定位所述棒材2;
压紧装置300,所述压紧装置300连接在所述机架1上并适于当所述棒材2与所述定长装置200相抵时动作至将所述棒材2压紧在所述输送机构100上,以防止在切割过程中所述棒材2沿棒材2的轴向窜动;
线切割装置400,所述线切割装置400连接在所述机架1上并适于当所述压紧装置300压紧所述棒材2后动作以将所述棒材2的前端部切割下来得到切割料3;
下料装置,所述下料装置连接在所述机架1上并适于将所述切割料3从所述输送机构100上取下;在本实施例中,所述棒材2为单晶硅棒;具体的,在所述切割料3被取下后,所述输送机构100继续输送所述棒材2向前移动,直至所述棒材2的前端部抵住所述定长装置200,然后重复上述步骤以对棒材2进行连续的切割,通过设置所述下料装置能够实现自动下料,不再需要人工取下切割料3,节省了人力,大大降低了人工成本,使得切割操作更加方便。其中,所述切割料3能够作为下一道工序的坯料,通过空心钻在坯料上钻加工能够得到单晶硅籽晶。
如图1~4所示,所述输送机构100例如但不限于以下结构,它包括输送驱动机构和多个输送辊4;其中,
多个所述输送辊4旋转连接在所述机架1上并沿所述棒材2的轴向依次排列,所述棒材2承载于所述输送辊4上;
相邻的输送辊4之间通过链传动机构5传动连接;
所述输送驱动机构与任一个所述输送辊4传动连接并适于驱动与其相连的输送辊4旋转;具体的,所述输送驱动机构带动其中一个所述输送辊4旋转,进而通过所述链传动机构5带动所有的输送辊4旋转以输送所述棒材2;在本实施例中,所述输送驱动机构包括输送电机,所述输送电机与其中一个所述输送辊4传动连接,所述输送辊4的两端部的直径大于所述输送辊4中间部的直径;进一步具体的,所述链传动机构5的具体结构为本领域技术人员熟知的现有技术,本实施例中不作具体赘述。
如图1~3所示,所述压紧装置300例如但不限于以下结构,它包括:
固定板6,所述固定板6连接在所述机架1上;
压杆7,所述压杆7铰接在所述固定板6上;
压块8,所述压块8连接在所述压杆7的一端部;
压紧气缸9,所述压紧气缸9的缸体铰接在所述固定板6上,所述压紧气缸9的活塞杆与所述压杆7的另一端部铰接,所述压紧气缸9适于驱动所述压杆7旋转进而带动所述压块8压紧所述棒材2;具体的,所述压块8将所述棒材2压紧在所述输送辊4上;在本实施例中,所述压块8压在所述棒材2的未被切割下来的部分上。
如图1、4所示,所述定长装置200例如但不限于以下结构,它包括:
滑座10,所述滑座10沿所述棒材2的轴向滑动连接在所述机架1上;
定位块11,所述定位块11连接在所述滑座10上并适于与所述输送机构100上的被输送到位的棒材2的前端部相抵以限定所述棒材2的位置;
切割长度调节机构,所述切割长度调节机构安装在所述机架1上、与所述滑座10相连并适于驱动所述滑座10滑动进而带动所述定位块11沿所述棒材2的轴向移动;具体的,所述定位块11移动后能够调节所述棒材2在棒材2的轴向上的位置,进而能够调节被切割下来的切割料3的长度。
如图1、4所示,所述切割长度调节机构例如但不限于以下结构,它包括调节丝杆12、调节螺母13和手轮14;其中,
所述调节丝杆12旋转连接在所述机架1上;
所述调节螺母13连接在所述滑座10上并与所述调节丝杆12螺纹连接;
所述手轮14与所述调节丝杆12相连并适于被转动以带动所述调节丝杆12旋转,进而带动所述调节螺母13和所述滑座10移动;具体的,所述调节丝杆12的轴向与所述棒材2的轴向平行;在本实施例中,所述滑座10上还连接有至少一个锁紧螺栓,当所述滑座10滑动到位时,旋拧所述锁紧螺栓至抵紧所述机架1,以锁定所述滑座10在所述机架1上的位置。
如图1、4所示,所述单晶硅棒用切割设备还可以包括行程开关15和控制器;其中,
所述行程开关15与所述控制器的输入端相连
所述行程开关15连接在所述定位块11上,所述棒材2被输送至抵住所述定位块11时触发所述行程开关15以使所述行程开关15向所述控制器发送停止信号;
所述控制器与所述输送机构100控制连接,所述控制器适于根据接收到的停止信号控制所述输送机构100停止动作;在本实施例中,所述控制器为PLC控制器,其具体结构为本领域技术人员熟知的现有技术,本实施例中不作具体赘述。
如图1、2、5所示,所述线切割装置400例如但不限于以下结构,它包括升降座16、升降驱动机构、切割线17、第一线轮18、第二线轮19、第一引导轮20、第二引导轮21和切割驱动机构;其中,
所述升降座16滑动连接在所述机架1上;
所述升降驱动机构分别与所述机架1和所述升降座16相连并适于驱动所述升降座16在所述机架1上滑动;
所述第一线轮18、第二线轮19、第一引导轮20和第二引导轮21均旋转连接在所述升降座16上;
所述切割线17的一端部卷绕连接在所述第一线轮18上,所述切割线17的另一端部依次连接在所述第一引导轮20和第二引导轮21上后卷绕连接在所述第二线轮19上;
所述切割线17在所述第一引导轮20和第二引导轮21之间形成适于在所述升降座16滑动过程中切割所述棒材2的切割段22;
所述切割驱动装置分别与所述第一线轮18和第二线轮19相连、适于驱动所述第一线轮18和第二线轮19旋转以带动所述切割线17运动;具体的,所述升降座16下降时,所述切割线17的切割段22与所述棒材2接触,进而通过所述切割线17切割所述棒材2;在本实施例中,所述升降座16沿竖直方向滑动连接在所述机架1上,所述升降座16中设有用于在切割所述棒材2的过程中容纳所述棒材2的容纳槽23。
如图1、2、5所示,所述切割驱动装置例如但不限于以下结构,它包括切割电机24、主动齿轮25、第一从动齿轮26和第二从动齿轮27;其中,
所述切割电机24连接在所述升降座16上;
所述主动齿轮25连接在所述切割电机24的输出轴上;
所述第一从动齿轮26与所述第一线轮18相连并与所述主动齿轮25啮合;
所述第二从动齿轮27与所述第二线轮19相连并与所述主动齿轮25啮合;具体的,当所述切割电机24顺时针转动时,所述第一线轮18和所述第二线轮19均被带动逆时针旋转,此时所述第一线轮18释放所述切割线17,所述第二线轮19收卷所述切割线17;当所述切割电机24逆时针转动时,所述第一线轮18和所述第二线轮19均被带动顺时针旋转,此时所述第一线轮18收卷所述切割线17,所述第二线轮19释放所述切割线17,因此切割线17在切割所述棒材2的过程中作往复运动。
如图2所示,所述升降驱动机构例如但不限于以下结构,它包括升降电机28、升降丝杆29和升降螺母30;其中,
所述升降丝杆29旋转连接在所述机架1上;
所述升降螺母30连接在所述升降座16上并与所述升降丝杆29螺纹连接;
所述升降电机28与所述升降丝杆29传动连接并适于驱动所述升降丝杆29旋转,进而带动所述升降螺母30和所述升降座16升降移动;具体的,所述升降电机28通过锥齿轮副与所述升降丝杆29传动连接,所述升降丝杆29的轴向沿竖直方向设置。
如图6所示,所述下料装置例如但不限于以下结构,它包括接料台31和至少一个顶离机构,所述顶离机构包括顶离气缸32和顶块33;其中,
所述顶块33的上端部设有斜面部34;
所述顶离气缸32安装在所述机架1上、与所述顶块33相连并适于驱动所述顶块33上升以使所述斜面部34将所述切割料3托起并使所述切割料3沿所述斜面部34滚动至所述接料台31上;
所述接料台31适于承接从所述斜面部34上滚落的切割料3;在本实施例中,所述顶离机构设有两个。
本实用新型的工作原理如下:
所述输送机构100输送所述棒材2移动至与所述定长装置200相抵,然后所述压紧装置300将所述棒材2压紧在所述输送机构100上以防止在切割过程中所述棒材2沿轴向窜动;然后所述线切割装置400将所述棒材2的前端部切割下来形成切割料3,然后所述下料装置将所述切割料3从所述输送机构100上取下。在所述切割料3被取下后,所述输送机构100继续输送所述棒材2向前移动,直至所述棒材2的前端部抵住所述定长装置200,然后重复上述步骤以对棒材2进行连续的切割。通过设置所述下料装置能够实现自动下料,不再需要人工取下切割料3,节省了人力,大大降低了人工成本,使得切割操作更加方便。其中,所述棒材2为单晶硅棒,所述切割料3能够作为下一道工序的坯料,通过空心钻在坯料上钻加工能够得到单晶硅籽晶。
以上所述的具体实施例,对本实用新型解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已,并不用于限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种单晶硅棒用切割设备,其特征在于,它包括:
机架(1);
输送机构(100),所述输送机构(100)上承载有棒材(2),所述输送机构(100)连接在所述机架(1)上并适于输送所述棒材(2)沿棒材(2)的轴向移动;
定长装置(200),所述定长装置(200)连接在所述机架(1)上并适于当所述输送机构(100)上的棒材(2)被输送到位时与所述棒材(2)的前端部相抵以定位所述棒材(2);
压紧装置(300),所述压紧装置(300)连接在所述机架(1)上并适于当所述棒材(2)与所述定长装置(200)相抵时动作至将所述棒材(2)压紧在所述输送机构(100)上;
线切割装置(400),所述线切割装置(400)连接在所述机架(1)上并适于当所述压紧装置(300)压紧所述棒材(2)后动作以将所述棒材(2)的前端部切割下来得到切割料(3);
下料装置,所述下料装置连接在所述机架(1)上并适于将所述切割料(3)从所述输送机构(100)上取下。
2.根据权利要求1所述的单晶硅棒用切割设备,其特征在于,所述输送机构(100)包括输送驱动机构和多个输送辊(4);其中,
多个所述输送辊(4)旋转连接在所述机架(1)上并沿所述棒材(2)的轴向依次排列,所述棒材(2)承载于所述输送辊(4)上;
相邻的输送辊(4)之间通过链传动机构(5)传动连接;
所述输送驱动机构与任一个所述输送辊(4)传动连接并适于驱动与其相连的输送辊(4)旋转。
3.根据权利要求1所述的单晶硅棒用切割设备,其特征在于,所述压紧装置(300)包括:
固定板(6),所述固定板(6)连接在所述机架(1)上;
压杆(7),所述压杆(7)铰接在所述固定板(6)上;
压块(8),所述压块(8)连接在所述压杆(7)的一端部;
压紧气缸(9),所述压紧气缸(9)的缸体铰接在所述固定板(6)上,所述压紧气缸(9)的活塞杆与所述压杆(7)的另一端部铰接,所述压紧气缸(9)适于驱动所述压杆(7)旋转进而带动所述压块(8)压紧所述棒材(2)。
4.根据权利要求1所述的单晶硅棒用切割设备,其特征在于,所述定长装置(200)包括:
滑座(10),所述滑座(10)沿所述棒材(2)的轴向滑动连接在所述机架(1)上;
定位块(11),所述定位块(11)连接在所述滑座(10)上并适于与所述输送机构(100)上的被输送到位的棒材(2)的前端部相抵以限定所述棒材(2)的位置;
切割长度调节机构,所述切割长度调节机构安装在所述机架(1)上、与所述滑座(10)相连并适于驱动所述滑座(10)滑动进而带动所述定位块(11)沿所述棒材(2)的轴向移动。
5.根据权利要求4所述的单晶硅棒用切割设备,其特征在于,所述切割长度调节机构包括调节丝杆(12)、调节螺母(13)和手轮(14);其中,
所述调节丝杆(12)旋转连接在所述机架(1)上;
所述调节螺母(13)连接在所述滑座(10)上并与所述调节丝杆(12)螺纹连接;
所述手轮(14)与所述调节丝杆(12)相连并适于被转动以带动所述调节丝杆(12)旋转,进而带动所述调节螺母(13)和所述滑座(10)移动。
6.根据权利要求4所述的单晶硅棒用切割设备,其特征在于,还包括行程开关(15)和控制器;其中,
所述行程开关(15)与所述控制器的输入端相连
所述行程开关(15)连接在所述定位块(11)上,所述棒材(2)被输送至抵住所述定位块(11)时触发所述行程开关(15)以使所述行程开关(15)向所述控制器发送停止信号;
所述控制器与所述输送机构(100)控制连接,所述控制器适于根据接收到的停止信号控制所述输送机构(100)停止动作。
7.根据权利要求1所述的单晶硅棒用切割设备,其特征在于,所述线切割装置(400)包括升降座(16)、升降驱动机构、切割线(17)、第一线轮(18)、第二线轮(19)、第一引导轮(20)、第二引导轮(21)和切割驱动机构;其中,
所述升降座(16)滑动连接在所述机架(1)上;
所述升降驱动机构分别与所述机架(1)和所述升降座(16)相连并适于驱动所述升降座(16)在所述机架(1)上滑动;
所述第一线轮(18)、第二线轮(19)、第一引导轮(20)和第二引导轮(21)均旋转连接在所述升降座(16)上;
所述切割线(17)的一端部卷绕连接在所述第一线轮(18)上,所述切割线(17)的另一端部依次连接在所述第一引导轮(20)和第二引导轮(21)上后卷绕连接在所述第二线轮(19)上;
所述切割线(17)在所述第一引导轮(20)和第二引导轮(21)之间形成适于在所述升降座(16)滑动过程中切割所述棒材(2)的切割段(22);
所述切割驱动装置分别与所述第一线轮(18)和第二线轮(19)相连、适于驱动所述第一线轮(18)和第二线轮(19)旋转以带动所述切割线(17)运动。
8.根据权利要求7所述的单晶硅棒用切割设备,其特征在于,所述切割驱动装置包括切割电机(24)、主动齿轮(25)、第一从动齿轮(26)和第二从动齿轮(27);其中,
所述切割电机(24)连接在所述升降座(16)上;
所述主动齿轮(25)连接在所述切割电机(24)的输出轴上;
所述第一从动齿轮(26)与所述第一线轮(18)相连并与所述主动齿轮(25)啮合;
所述第二从动齿轮(27)与所述第二线轮(19)相连并与所述主动齿轮(25)啮合。
9.根据权利要求7所述的单晶硅棒用切割设备,其特征在于,所述升降驱动机构包括升降电机(28)、升降丝杆(29)和升降螺母(30);其中,
所述升降丝杆(29)旋转连接在所述机架(1)上;
所述升降螺母(30)连接在所述升降座(16)上并与所述升降丝杆(29)螺纹连接;
所述升降电机(28)与所述升降丝杆(29)传动连接并适于驱动所述升降丝杆(29)旋转,进而带动所述升降螺母(30)和所述升降座(16)升降移动。
10.根据权利要求1所述的单晶硅棒用切割设备,其特征在于,所述下料装置包括接料台(31)和至少一个顶离机构,所述顶离机构包括顶离气缸(32)和顶块(33);其中,
所述顶块(33)的上端部设有斜面部(34);
所述顶离气缸(32)安装在所述机架(1)上、与所述顶块(33)相连并适于驱动所述顶块(33)上升以使所述斜面部(34)将所述切割料(3)托起并使所述切割料(3)沿所述斜面部(34)滚动至所述接料台(31)上;
所述接料台(31)适于承接从所述斜面部(34)上滚落的切割料(3)。
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CN116160057A (zh) * 2022-12-26 2023-05-26 中国农业大学 一种具有自动夹紧功能的棒材环形进给切割装置

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