用于硅單晶切磨一體機(jī)的萬(wàn)向夾頭的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及直拉硅單晶棒的開(kāi)方及研磨一體式加工設(shè)備，旨在提供一種用于硅單晶切磨一體機(jī)的萬(wàn)向夾頭。該萬(wàn)向夾頭包括用于與待加工單晶硅棒料端面接觸的非金屬防滑墊；萬(wàn)向夾頭的主體由夾頭動(dòng)塊和夾頭定塊組成類(lèi)似推力關(guān)節(jié)軸承的結(jié)構(gòu)，防水用的不銹鋼波紋管連接夾頭動(dòng)塊和夾頭定塊的外側(cè)。該產(chǎn)品為硅單晶切磨一體機(jī)提供了能同時(shí)滿足單晶硅棒開(kāi)方、研磨外圓、研磨平面的加工裝夾方式，克服了硅單晶切磨一體機(jī)的技術(shù)難點(diǎn)。大大提高了單晶硅棒加工的生產(chǎn)效率；減少了人工費(fèi)用，消除了線開(kāi)發(fā)粘棒所消耗的砂漿物料成本以及此三工序之間的搬運(yùn)成本；減小了多次裝夾造成的尺寸誤差。
【專利說(shuō)明】用于硅單晶切磨一體機(jī)的萬(wàn)向夾頭
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及直拉硅單晶棒的開(kāi)方及研磨一體式加工設(shè)備，特別涉及一種用于硅單晶切磨一體機(jī)的萬(wàn)向夾頭。
【背景技術(shù)】
[0002]在光伏行業(yè)里，單晶硅棒從單晶爐中拉制出來(lái)以后需要繼續(xù)進(jìn)行一系列工序，前期包括有截?cái)?、開(kāi)方、圓角研磨和平面研磨等機(jī)械加工；接著，還需將硅棒粘膠后進(jìn)行切片、清洗、倒角、研磨、腐蝕和再清洗等；最后對(duì)硅片進(jìn)行制絨、擴(kuò)散、制結(jié)、鍍膜和燒結(jié)等工序后就能制造出用于光伏發(fā)電的太陽(yáng)能電池片。單晶硅棒在切成硅片前都要進(jìn)行開(kāi)方、外圓研磨和平面研磨?，F(xiàn)有的設(shè)備完成以上三種加工工序需要三種不同的單體機(jī)，且各自的裝夾方式都不相同。
[0003]由于現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，各種單晶硅生產(chǎn)設(shè)備及方法的改進(jìn)使得單晶硅棒的生產(chǎn)效率大幅提升。硅單晶切磨一體機(jī)可以完成對(duì)單晶硅棒的開(kāi)方、外圓研磨以及平面研磨加工。一種同時(shí)滿足三種加工工序的裝夾方式，一直是娃單晶切磨一體機(jī)的技術(shù)難點(diǎn)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是，克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種用于硅單晶切磨一體機(jī)的萬(wàn)向夾頭。該夾頭可以同時(shí)滿足設(shè)備對(duì)硅棒進(jìn)行開(kāi)方、外圓研磨以及平面研磨加工。
[0005]為解決技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采用的方案是:
[0006]提供一種用于硅單晶切磨一體機(jī)的萬(wàn)向夾頭，包括用于與待加工單晶硅棒料端面接觸的非金屬防滑墊；萬(wàn)向夾頭的主體由夾頭動(dòng)塊和夾頭定塊組成類(lèi)似推力關(guān)節(jié)軸承的結(jié)構(gòu)，防水用的不銹鋼波紋管連接夾頭動(dòng)塊和夾頭定塊的外側(cè)；
[0007]所述類(lèi)似推力關(guān)節(jié)軸承的結(jié)構(gòu)是指:夾頭定塊的內(nèi)球面與夾頭動(dòng)塊的外球面緊密接觸；夾頭動(dòng)塊的外側(cè)設(shè)沉孔，其底部貫設(shè)通孔；沉孔中裝有彈簧、預(yù)緊彈簧芯軸和預(yù)緊彈簧蓋板，并通過(guò)預(yù)緊銷(xiāo)釘將預(yù)緊彈簧芯軸、彈簧和夾頭動(dòng)塊固定于夾頭定塊上；彈簧套設(shè)在預(yù)緊彈簧芯軸外側(cè)，預(yù)緊彈簧蓋板位于預(yù)緊彈簧芯軸的端部；
[0008]作為一種改進(jìn)，所述夾頭定塊的內(nèi)球面與夾頭動(dòng)塊的外球面僅在靠近夾頭動(dòng)塊和夾頭定塊的外緣處設(shè)接觸面，其余部分為垂直于軸線的切面。
[0009]作為一種改進(jìn)，所述非金屬防滑墊設(shè)于夾頭動(dòng)塊的外側(cè)端面上，夾頭定塊的外側(cè)端面用于與工作臺(tái)的主動(dòng)軸或從動(dòng)軸接觸。
[0010]作為一種改進(jìn)，所述非金屬防滑墊設(shè)于夾頭定塊的外側(cè)端面上，夾頭動(dòng)塊的外側(cè)端面用于與工作臺(tái)的主動(dòng)軸或從動(dòng)軸接觸。
[0011]在具體使用時(shí)，兩組萬(wàn)向夾頭面對(duì)面分別安裝在工作臺(tái)的主動(dòng)軸和從動(dòng)軸上,萬(wàn)向夾頭以其帶非金屬防滑墊的端面與硅棒端面接觸壓緊的方式來(lái)裝夾硅棒。這樣萬(wàn)向夾頭可以根據(jù)硅棒的兩個(gè)端面的傾斜程度自動(dòng)調(diào)節(jié)方向，使硅棒和夾頭始終保持同軸，而且萬(wàn)向夾頭在夾緊單晶硅棒后可以讓硅棒隨主動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)，同時(shí)滿足開(kāi)方、研磨外圓、研磨平面的加工裝夾條件。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0013]本實(shí)用新型為硅單晶切磨一體機(jī)提供了能同時(shí)滿足單晶硅棒開(kāi)方、研磨外圓、研磨平面的加工裝夾方式，克服了硅單晶切磨一體機(jī)的技術(shù)難點(diǎn)。打破了傳統(tǒng)打的單晶硅棒線開(kāi)方機(jī)、外圓磨床和平面磨床的單體機(jī)加工模式；大大提高了單晶硅棒加工的生產(chǎn)效率；減少了人工費(fèi)用，消除了線開(kāi)發(fā)粘棒所消耗的砂漿物料成本以及此三工序之間的搬運(yùn)成本；減小了多次裝夾造成的尺寸誤差。提高了整體的產(chǎn)品質(zhì)量。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為硅單晶切磨一體機(jī)萬(wàn)向夾頭的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為萬(wàn)向夾頭應(yīng)用在硅單晶切磨一體機(jī)工作臺(tái)上裝夾好單晶硅棒時(shí)的示意圖；
[0016]圖3為硅單晶切磨一體機(jī)剛加工完單晶硅棒時(shí)工作臺(tái)裝夾工件的示意圖。
[0017]附圖標(biāo)記:1夾頭定塊，2夾頭動(dòng)塊，3不銹鋼波紋管，4防滑墊，5預(yù)緊銷(xiāo)釘，6預(yù)緊彈簧芯軸，7彈簧，8預(yù)緊彈簧蓋板，9工作臺(tái)從動(dòng)軸，10萬(wàn)向夾頭，11單晶硅棒料，12工作臺(tái)主動(dòng)軸，13單晶硅方棒。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)表述。
[0019]用于硅單晶切磨一體機(jī)工作臺(tái)的萬(wàn)向夾頭包括:用于與待加工單晶硅棒料端面接觸的非金屬防滑墊4 ;萬(wàn)向夾頭的主體由夾頭動(dòng)塊2和夾頭定塊I組成類(lèi)似推力關(guān)節(jié)軸承的結(jié)構(gòu)，防水用的不銹鋼波紋管3連接夾頭動(dòng)塊2和夾頭定塊I的外側(cè)；所述非金屬防滑墊4設(shè)于夾頭動(dòng)塊2的外側(cè)端面上，夾頭定塊的外側(cè)端面用于與工作臺(tái)的主動(dòng)軸或從動(dòng)軸接觸(當(dāng)然，防滑墊4也可以設(shè)在夾頭定塊I的外側(cè)端面上)。
[0020]所述類(lèi)似推力關(guān)節(jié)軸承的結(jié)構(gòu)是指:夾頭定塊I的內(nèi)球面與夾頭動(dòng)塊2的外球面緊密接觸；夾頭動(dòng)塊2的外側(cè)設(shè)沉孔，其底部貫設(shè)通孔；沉孔中裝有彈簧7、預(yù)緊彈簧芯軸6和預(yù)緊彈簧蓋板8，并通過(guò)預(yù)緊銷(xiāo)釘5將預(yù)緊彈簧芯軸6、彈簧7和夾頭動(dòng)塊2固定于夾頭定塊I上；彈簧7套設(shè)在預(yù)緊彈簧芯軸6外側(cè)，預(yù)緊彈簧蓋板8位于預(yù)緊彈簧芯軸6和非金屬防滑墊4之間。夾頭動(dòng)塊2是通過(guò)預(yù)緊銷(xiāo)釘5壓緊彈簧7的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)始終與夾頭定塊I緊密配合在一起的。
[0021]考慮到節(jié)約材料和減小軸向尺寸，夾頭定塊I的內(nèi)球面與夾頭動(dòng)塊2的外球面僅在靠近夾頭動(dòng)塊2和夾頭定塊I的外緣處設(shè)接觸面，其余部分為垂直于軸線的切面。
[0022]工作臺(tái)上設(shè)有兩組萬(wàn)向夾頭10，面對(duì)面分別安裝在工作臺(tái)的主動(dòng)軸12和從動(dòng)軸9上，萬(wàn)向夾頭10是以其端面與單晶硅棒料11的端面接觸壓緊的方式來(lái)裝夾單晶硅棒料11的。
[0023]如圖2所示:當(dāng)單晶硅棒料11放置在與萬(wàn)向夾頭10同心的位置時(shí)，裝在從動(dòng)軸9上的萬(wàn)向夾頭10向主動(dòng)軸12運(yùn)動(dòng)，直到萬(wàn)向夾頭10的端面與單晶硅棒料11的端面緊密貼合并夾緊，當(dāng)單晶硅棒料11的兩個(gè)端面不平行的時(shí)候，萬(wàn)向夾頭10的夾頭動(dòng)塊2會(huì)隨著單晶硅棒料11端面的傾斜方向做出相應(yīng)的傾斜，以補(bǔ)償單晶硅棒料11本身尺寸上的偏差，始終保證裝夾的平穩(wěn)和單晶硅棒料11的裝夾姿態(tài)與工作臺(tái)主軸同心。
[0024]一體機(jī)工作臺(tái)裝夾好單晶硅棒料11后可以對(duì)其進(jìn)行切方加工，切方加工完成后，單晶硅棒料11會(huì)隨著工作臺(tái)主動(dòng)軸12做低轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)，在砂輪上進(jìn)行外圓磨削加工，
[0025]當(dāng)外圓磨削完成后再對(duì)單晶硅棒料11進(jìn)行平面磨削加工，加工全部完成后的狀態(tài)如圖3所示:在硅單晶切磨一體機(jī)上加工完成后，單晶硅方棒13還處于被裝夾狀態(tài)。
【權(quán)利要求】
1.用于硅單晶切磨一體機(jī)的萬(wàn)向夾頭，包括用于與待加工單晶硅棒料端面接觸的非金屬防滑墊；其特征在于，萬(wàn)向夾頭的主體由夾頭動(dòng)塊和夾頭定塊組成類(lèi)似推力關(guān)節(jié)軸承的結(jié)構(gòu)，防水用的不銹鋼波紋管連接夾頭動(dòng)塊和夾頭定塊的外側(cè)；所述類(lèi)似推力關(guān)節(jié)軸承的結(jié)構(gòu)是指:夾頭定塊的內(nèi)球面與夾頭動(dòng)塊的外球面緊密接觸；夾頭動(dòng)塊的外側(cè)設(shè)沉孔，其底部貫設(shè)通孔；沉孔中裝有彈簧、預(yù)緊彈簧芯軸和預(yù)緊彈簧蓋板，并通過(guò)預(yù)緊銷(xiāo)釘將預(yù)緊彈簧芯軸、彈簧和夾頭動(dòng)塊固定于夾頭定塊上；彈簧套設(shè)在預(yù)緊彈簧芯軸外側(cè)，預(yù)緊彈簧蓋板位于預(yù)緊彈簧芯軸的端部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的萬(wàn)向夾頭，其特征在于，所述夾頭定塊的內(nèi)球面與夾頭動(dòng)塊的外球面僅在靠近夾頭動(dòng)塊和夾頭定塊的外緣處設(shè)接觸面，其余部分為垂直于軸線的切面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的萬(wàn)向夾頭，其特征在于，所述非金屬防滑墊設(shè)于夾頭動(dòng)塊的外側(cè)端面上，夾頭定塊的外側(cè)端面用于與工作臺(tái)的主動(dòng)軸或從動(dòng)軸接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的萬(wàn)向夾頭，其特征在于，所述非金屬防滑墊設(shè)于夾頭定塊的外側(cè)端面上，夾頭動(dòng)塊的外側(cè)端面用于與工作臺(tái)的主動(dòng)軸或從動(dòng)軸接觸。
【文檔編號(hào)】B24B41/06GK203401394SQ201320348243
【公開(kāi)日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年6月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月15日
【發(fā)明者】曹建偉, 石剛, 孫明, 葉欣, 陳明杰 申請(qǐng)人:杭州慧翔電液技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司, 浙江晶盛機(jī)電股份有限公司