專利名稱：工件切割位置的檢測裝置和破方機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及晶棒切割機(jī)械領(lǐng)域，更具體地，涉及一種工件切割位置的檢測裝置和破方機(jī)。
背景技術(shù)：
在機(jī)械領(lǐng)域中，對工件進(jìn)行切割是常用的工件加工手段之一。在光伏行業(yè)中，工件(例如晶棒)進(jìn)行破方工序是生產(chǎn)多晶硅電池片的一道必要的工藝。晶棒是硅原子按籽晶的晶格排列方向，重新排列后形成的硅單晶體棒。晶棒是通過區(qū)熔或直拉工藝在爐膛中整形或提拉形成的。破方又稱為開方，通過定向凝固法生產(chǎn)出來的多晶娃錠(即晶棒)，需要首先進(jìn)行鑄錠破方(Ingot squaring),把大的娃錠(即晶棒)切割成1 25mmX1 25mm或者156mmxl56_的娃塊(Brick)的過程。目前，采用多線切方技術(shù)對晶棒進(jìn)行破方。為保證晶棒切割成片，首先要把晶棒切成小段后，再把圓柱型的晶棒破方成有倒角的正方形，然后再切成硅片。晶棒破方前要進(jìn)行的準(zhǔn)備工作，首先將切成小段的晶棒粘接在晶托上，然后把帶有晶托的晶棒安裝在載物臺上，而后將裝有晶托和晶棒的載物臺推入破方機(jī)進(jìn)行切割。如果晶棒的柱體中心軸與載物臺的平面不垂直，會導(dǎo)致晶棒被破方機(jī)切割后所形成的方形晶棒不符合生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，出現(xiàn)斜切等不合格產(chǎn)品，從而造成原材料的浪費(fèi)?，F(xiàn)有技術(shù)中，工作人員采用卡尺測量的方法進(jìn)行破方前的檢測。檢測方法是:晶棒與晶托粘接好后，將帶有晶棒的晶托放置在平面鋼板上，然后通過直角鋼尺從不同方向依次靠近晶棒的外表面，通過觀察晶棒的外表面與直角鋼尺之間的縫隙，從而對晶棒是否粘結(jié)合格進(jìn)行檢測。如果縫隙一致，認(rèn)為晶棒粘結(jié)合格，可以進(jìn)行破方的步驟；如果縫隙不一致，認(rèn)為晶棒粘結(jié)不合格，需要調(diào)整晶棒與晶托間的位置關(guān)系，直至檢測合格為準(zhǔn)。由于這種檢測僅由人眼判斷是否合格，只能檢測出粘結(jié)角度偏差大的晶棒，因而檢測精確度低。且當(dāng)晶托安裝到載物臺上后，也有可能因?yàn)榫斜旧淼脑蚧蚴蔷信c載物臺配合的問題，容易導(dǎo)致晶棒的軸心與載物臺不垂直，從而造成破方不合格、原材料浪費(fèi)、晶棒成品率低的問題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型旨在提供一種工件切割位置的檢測裝置和破方機(jī)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中由于檢測精確度低而導(dǎo)致切割后的工件成品合格率低的問題。為解決上述技術(shù)問題，根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種工件切割位置的檢測裝置，包括:檢測單元，檢測單元包括多個(gè)光源，多個(gè)光源照射形成模擬切割線的光束網(wǎng)絡(luò)，光束網(wǎng)絡(luò)中形成由模擬切割線圍成的切割線檢測部；支架，檢測單元與支架連接；載物臺，載物臺上具有位置與切割檢測部相對應(yīng)的工件定位部；底座，載物臺可移動地設(shè)置在底座上，支架固定設(shè)置在底座上。進(jìn)一步地，檢測單元包括安裝框，多個(gè)光源間隔設(shè)置在安裝框上，安裝框與底座相平行地設(shè)置。進(jìn)一步地，檢測單元還包括連接環(huán)，安裝框通過連接環(huán)與支架連接。進(jìn)一步地，安裝框包括依次首尾連接的第一邊框、第二邊框、第三邊框和第四邊框，第一邊框、第二邊框、第三邊框和第四邊框中的一個(gè)或多個(gè)上設(shè)置有光源。進(jìn)一步地,多個(gè)光源設(shè)置在同一平面內(nèi)。進(jìn)一步地，支架包括支撐桿和設(shè)置在支撐桿上的卡接凸起，連接環(huán)滑動設(shè)置在支撐桿上，卡接凸起包括用于鎖定連接環(huán)的彈性鎖定元件。進(jìn)一步地，檢測裝置還包括用于校準(zhǔn)光源位置的刻度尺，刻度尺設(shè)置在第一邊框、第二邊框、第三邊框上、和第四邊框中的一個(gè)或多個(gè)上。根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)方面，提供了一種破方機(jī)，包括機(jī)架、切刀和載物臺，切刀安裝在機(jī)架內(nèi)，破方機(jī)還包括檢測裝置，檢測裝置是上述的檢測裝置，載物臺在機(jī)架與檢測裝置的底座之間運(yùn)動。進(jìn)一步地，檢測裝置還包括設(shè)置在底座上的導(dǎo)軌，底座通過導(dǎo)軌與機(jī)架連接，載物臺滑動設(shè)置在導(dǎo)軌上。本實(shí)用新型在底座上安裝有支架，通過在支架上設(shè)置的檢測單元，從而實(shí)現(xiàn)對工件進(jìn)行檢測目的。本實(shí)用新型中的檢測單元包括多個(gè)光源，通過多個(gè)光源照射形成模擬切割線的光束網(wǎng)絡(luò)，并將光束網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)切割線檢測部與載物臺上的工件定位部位置比對，從而對工件切割的狀態(tài)進(jìn)行判斷。由于上述的光束網(wǎng)絡(luò)可以模擬出工件切割時(shí)的切割位置，因而通過檢測單元的檢測，及時(shí)調(diào)整工件的位置，可以提高工件切割的合格率。同時(shí)，本實(shí)用新型中的檢測裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低的特點(diǎn)。

構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:圖1示意性示出了本實(shí)用新型中的檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本實(shí)用新型可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。作為本實(shí)用新型的第一個(gè)方面，提供了一種工件切割位置的檢測裝置。如圖1所示，檢測裝置包括:檢測單元10和與檢測單元10連接的支架20,檢測單元10包括多個(gè)光源11，多個(gè)光源11照射形成模擬切割線的光束網(wǎng)絡(luò)，光束網(wǎng)絡(luò)中形成由模擬切割線圍成的切割線檢測部；載物臺40，載物臺40上具有位置與切割檢測部相對應(yīng)的工件定位部；底座30，載物臺40可移動地設(shè)置在底座30上，支架固定設(shè)置在底座30上。優(yōu)選地，光源11產(chǎn)生聚光光束，且光束寬度窄。使用本實(shí)用新型中的檢測裝置時(shí)，首先應(yīng)將工件例如未被切割的晶棒)通過工件定位部(例如晶托，晶棒與晶托粘接)安裝在載物臺40上，然后通過多個(gè)光源11照射形成模擬切割線的光束網(wǎng)絡(luò)，并將光束網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)切割線檢測部與載物臺40上的工件定位部位置比對，從而對工件切割的狀態(tài)進(jìn)行判斷。在切割晶棒的實(shí)例中，由于上述的光束網(wǎng)絡(luò)可以模擬出晶棒切割時(shí)的切割位置，因而通過檢測單元10的檢測，工作人員及時(shí)調(diào)整晶棒的粘接位置，可以提高晶棒切割的合格率。同時(shí)，本實(shí)用新型中的檢測裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低的特點(diǎn)。如圖1所示，本實(shí)用新型中的檢測單元10包括安裝框12，多個(gè)光源11間隔設(shè)置在安裝框12上，安裝框12與底座30相平行地設(shè)置。優(yōu)選地，多個(gè)光源11設(shè)置在同一平面內(nèi)。在切割晶棒的實(shí)例中，由于上述的光束網(wǎng)絡(luò)用于模擬晶棒切割的實(shí)際位置，因而必須確保光源11安裝位置準(zhǔn)確，從而才能保證檢測的準(zhǔn)確性。由于安裝框12與底座30相平行地設(shè)置且多個(gè)光源11設(shè)置在同一平面內(nèi)，因而光源11形成的上述光束網(wǎng)絡(luò)、安裝框12和底座30之間均互相平行，從而保證放置在底座30上的工件與光束網(wǎng)絡(luò)之間不存在角度偏差，進(jìn)而保證了檢測的準(zhǔn)確性。如圖1所示的實(shí)施例中，安裝框12包括依次首尾連接的第一邊框、第二邊框、第三邊框和第四邊框，第一邊框、第二邊框、第三邊框和第四邊框中的一個(gè)或多個(gè)上設(shè)置有光源
11。優(yōu)選地，光源11在安裝框12上的位置可調(diào)節(jié)。當(dāng)多個(gè)光源11工作時(shí)，可組成上述的光束網(wǎng)絡(luò)。由于光源11的位置可調(diào)節(jié)，因而工作人員可以根據(jù)工件實(shí)的際情況和具體位置設(shè)置光源11的位置、改變上述光束網(wǎng)絡(luò)的形狀，從而達(dá)到不同的檢測目的，進(jìn)而擴(kuò)大了檢測裝置的使用范圍。本實(shí)用新型中的檢測裝置還包括用于校準(zhǔn)光源11位置的刻度尺，刻度尺設(shè)置在第一邊框、第二邊框、第三邊框上、和第四邊框中的一個(gè)或多個(gè)上。優(yōu)選地，相鄰的兩個(gè)邊框上設(shè)置有上述刻度尺。由于設(shè)置有刻度尺，因而工作人員在調(diào)節(jié)光源11的位置時(shí)，可以根據(jù)刻度尺對光源11的位置進(jìn)行校準(zhǔn)，從而保證上述光束網(wǎng)絡(luò)模擬切割位置的準(zhǔn)確性。因?yàn)槿绻庠?1設(shè)置有偏差，光源11所形成的上述光束網(wǎng)絡(luò)的準(zhǔn)確性將降低，所以設(shè)置有偏差的光源11所形成的光束網(wǎng)絡(luò)不能作為檢測的標(biāo)準(zhǔn)。例如對第一邊框上的光源11進(jìn)行校準(zhǔn)，工作人員首先確定光源11在第一邊框上的位置，然后根據(jù)光源11打在第三邊框上的光點(diǎn)對光源11的位置進(jìn)行微調(diào)，直到光源11在第一邊框的位置和光源11形成的光點(diǎn)在第三邊框的位置一致，從而完成光源11校準(zhǔn)的過程。為保證檢測的準(zhǔn)確性，工作人員應(yīng)該在每次檢測前，對每個(gè)光源11進(jìn)行校準(zhǔn)的過程。優(yōu)選地，安裝框12采用鋼材料制成。由于安裝框12采用鋼材料制成，因而安裝框12不易變形，從而保證安裝在安裝框12上的刻度尺與光源11校準(zhǔn)的精度高。如圖1所示，檢測單元10還包括連接環(huán)13，安裝框12通過連接環(huán)13與支架20連接。由于安裝框12通過連接環(huán)13與支架20滑動連接，因而工作人員可以根據(jù)工件的位置高度，調(diào)節(jié)安裝框12的位置，從而擴(kuò)大了檢測裝置的適用范圍。同時(shí)，由于安裝框12的位置可調(diào)節(jié)，因而在檢測時(shí)可保證安裝框12上的光源11所形成的光束網(wǎng)絡(luò)與工件之間的距離適當(dāng)，從而提高了檢測的準(zhǔn)確性。優(yōu)選地，支架20包括支撐桿21和設(shè)置在支撐桿21上的卡接凸起22，連接環(huán)13滑動設(shè)置在支撐桿21上，卡接凸起22包括用于鎖定連接環(huán)13的彈性鎖定元件。由于設(shè)置有卡接凸起22，因而卡接凸起22可以阻礙連接環(huán)13在支撐桿21上的運(yùn)動，從而使與連接環(huán)13連接的安裝框12相對于支撐桿21位置不變。優(yōu)選地，彈性鎖定元件包括彈性鎖定元件第一工作位置和彈性鎖定元件第二工作位置。當(dāng)彈性鎖定元件位于彈性鎖定元件第一工作位置時(shí)，彈性鎖定元件阻礙連接環(huán)13通過，此時(shí)，與連接環(huán)13相連接的安裝框12相對于支撐桿21的位置不變。當(dāng)彈性鎖定元件位于彈性鎖定元件第二工作位置時(shí)，彈性鎖定元件不阻礙連接環(huán)13通過，此時(shí)，連接環(huán)13可在支撐桿21上自由滑動。優(yōu)選地，彈性鎖定元件為多個(gè)，多個(gè)彈性鎖定元件間隔設(shè)置在支撐桿21上。進(jìn)一步地，彈性鎖定元件的結(jié)構(gòu)類似于雨傘上的鎖定元件的結(jié)構(gòu)。當(dāng)工作人員需要調(diào)節(jié)安裝框12的高度時(shí)，通過按壓相應(yīng)的彈性鎖定元件，使彈性鎖定元件位于彈性鎖定元件第二工作位置后，即可使連接環(huán)13通過該彈性元件，當(dāng)外力消失后，該彈性鎖定元件會自動恢復(fù)到彈性鎖定元件第一工作位置。通過上述的方法，直至將安裝框12調(diào)節(jié)到適合的高度位置為止。優(yōu)選地，支撐桿21采用鋼材料制成。由于支撐桿21采用鋼材料制成，因而支撐桿21不容易變形，從而保證安裝框12始終保持與底座30的上表面平行，進(jìn)而保證檢測精度良好。作為本實(shí)用新型的第二個(gè)方面，提供了一種破方機(jī)，包括機(jī)架、切刀和載物臺40，切刀安裝在機(jī)架內(nèi)，破方機(jī)還包括檢測裝置，檢測裝置是上述的檢測裝置，載物臺40在機(jī)架與檢測裝置的底座30之間運(yùn)動。工件放置在載物臺40上，載物臺40包括載物臺第一工作位置和載物臺第二工作位置。當(dāng)載物臺40位于載物臺第一工作位置時(shí)，載物臺40設(shè)置在破方機(jī)的機(jī)架上，并與切刀的位置相對應(yīng)地設(shè)置；當(dāng)載物臺40位于載物臺第二工作位置時(shí)，載物臺40設(shè)置在底座30上，并與檢測裝置的安裝框12相對應(yīng)地設(shè)置。由于檢測裝置可以模擬出破方機(jī)的切刀的切割位置，因而可使工作人員在實(shí)際切割前對工件進(jìn)行檢測，從而提高切割合格率，減少原料的浪費(fèi)。在切割晶棒的實(shí)例中，工件是未被切割的晶棒，未被切割的晶棒粘接在晶托上，晶棒與晶托粘好后，晶托放置在載物臺40上。由于載物臺40上設(shè)置有與晶托配合的安裝孔，因而可以保證晶托每次放置在載物臺40上的位置是固定的。而由于晶棒與晶托的粘接位置可能出現(xiàn)偏差，從而容易導(dǎo)致晶棒切割不合格，因而工作人員需要根據(jù)檢測結(jié)果對晶棒的位置進(jìn)行調(diào)整。優(yōu)選地，如圖1所示的實(shí)施例中，檢測裝置還包括設(shè)置在底座30上的導(dǎo)軌31，底座30通過導(dǎo)軌31與機(jī)架連接，載物臺40滑動設(shè)置在導(dǎo)軌31上。由于底座30上設(shè)置有導(dǎo)軌31，因而放置在底座30上的載物臺40可以沿導(dǎo)軌31滑動，并在導(dǎo)軌31的導(dǎo)向作用下，順利地從載物臺第一工作位置移動到載物臺第二工作位置處。且由于設(shè)置有導(dǎo)軌31，從而可以保證載物臺40每次放置在底座30上的左右位置不變，從而進(jìn)一步提高了檢測的準(zhǔn)確性。以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種工件切割位置的檢測裝置，其特征在于，包括: 檢測單元(10)，所述檢測單元(10)包括多個(gè)光源(11)，所述多個(gè)光源(11)照射形成模擬切割線的光束網(wǎng)絡(luò)，所述光束網(wǎng)絡(luò)中形成由所述模擬切割線圍成的切割線檢測部； 支架(20 )，所述檢測單元(10 )與所述支架(20 )連接； 載物臺(40)，所述載物臺(40)上具有位置與所述切割檢測部相對應(yīng)的工件定位部； 底座(30 )，所述載物臺(40 )可移動地設(shè)置在所述底座(30 )上，所述支架固定設(shè)置在所述底座(30)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測裝置，其特征在于，所述檢測單元(10)包括安裝框(12)，所述多個(gè)光源(11)間隔設(shè)置在所述安裝框(12 )上，所述安裝框(12)與所述底座(30 )相平行地設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的檢測裝置，其特征在于，所述檢測單元(10)還包括連接環(huán)(13)，所述安裝框(12)通過所述連接環(huán)(13)與所述支架(20 )連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的檢測裝置，其特征在于，所述安裝框(12)包括依次首尾連接的第一邊框、第二邊框、第三邊框和第四邊框，所述第一邊框、所述第二邊框、所述第三邊框和所述第四邊框中的一個(gè)或多個(gè)上設(shè)置有所述光源(11)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的檢測裝置，其特征在于，所述多個(gè)光源(11)設(shè)置在同一平面內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的檢測裝置，其特征在于，所述支架(20)包括支撐桿(21)和設(shè)置在所述支撐桿(21)上的卡接凸起(22 )，所述連接環(huán)(13 )滑動設(shè)置在所述支撐桿(21)上，所述卡接凸起(22)包括用于鎖定所述連接環(huán)(13)的彈性鎖定元件。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的檢測裝置，其特征在于，所述檢測裝置還包括用于校準(zhǔn)所述光源(11)位置的刻度尺，所述刻度尺設(shè)置在所述第一邊框、所述第二邊框、所述第三邊框上、和所述第四邊框中的一個(gè)或多個(gè)上。
8.一種破方機(jī)，包括機(jī)架、切刀和載物臺(40)，所述切刀安裝在所述機(jī)架內(nèi)，其特征在于，所述破方機(jī)還包括檢測裝置，所述檢測裝置是權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的檢測裝置，所述載物臺(40)在所述機(jī)架與所述檢測裝置的底座(30)之間運(yùn)動。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的破方機(jī)，其特征在于，所述檢測裝置還包括設(shè)置在所述底座(30)上的導(dǎo)軌(31)，所述底座(30)通過所述導(dǎo)軌(31)與所述機(jī)架連接，所述載物臺(40)滑動設(shè)置在所述導(dǎo)軌(31)上。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種工件切割位置的檢測裝置和破方機(jī)。檢測裝置包括檢測單元，檢測單元包括多個(gè)光源，多個(gè)光源照射形成模擬切割線的光束網(wǎng)絡(luò)，光束網(wǎng)絡(luò)中形成由模擬切割線圍成的切割線檢測部；支架，檢測單元與支架連接；載物臺，載物臺上具有位置與切割檢測部相對應(yīng)的工件定位部；底座，載物臺可移動地設(shè)置在底座上，支架固定設(shè)置在底座上。本實(shí)用新型中的檢測單元包括多個(gè)光源，通過多個(gè)光源照射形成模擬切割線的光束網(wǎng)絡(luò)，并將光束網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)切割線檢測部與載物臺上的工件定位部位置比對，從而對工件切割的狀態(tài)進(jìn)行判斷。并通過檢測及時(shí)調(diào)整工件的位置，從而提高工件切割的合格率。
文檔編號B28D7/04GK202952403SQ20122065320
公開日2013年5月29日 申請日期2012年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月30日
發(fā)明者劉浩 申請人:英利能源(中國)有限公司