CN207267301U - 一种用于全自动晶棒单线截断机的进刀装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于晶棒切割技术领域，特别涉及一种用于全自动晶棒单线截断机的进刀装置。一种用于全自动晶棒单线截断机的进刀装置，包括龙门架、竖直丝杆组件、竖直导轨组件、进刀单元背板和导轮组件；所述龙门架还安装有两个收放线单元组件和两个排线组件，所述收放线单元组件中的一个作为缠绕金刚线的起点，另一个作为缠绕金刚线的终点；所述收放线单元组件和排线组件分别对称的设置在龙门架的两个立杆的侧面上，且收放线单元组件和排线组件是分开的；所述龙门架的两个立杆的侧面还分别对称设有中主轴导轮组件，所述中主轴导轮组件位于所述排线组件的上方；本实用新型可以同时对3根单晶硅棒进行切割，切割效率更高，切割速度更快。

Description

一种用于全自动晶棒单线截断机的进刀装置

技术领域

本实用新型属于晶棒切割技术领域，特别涉及一种用于全自动晶棒单线截断机的进刀装置。

背景技术

随着人类对能源的需求越来越大，传统能源已经难以满足人类的需求，寻找新能源成为了人类目前的迫切需求。太阳能是一种利用前景好，潜力巨大，清洁无污染的新能源。单晶硅是一种能比较高效的将太阳能转换为电能的材料。单晶硅材料在制备出来时是一种3米以上的圆柱形棒材，单晶硅棒还需截断等一系列工序才能成为太阳能电池板。传统的单晶硅棒截断机采用带锯进行切割，一般的带锯厚度为3mm左右，在切割时会对材料造成很大的浪费，而且同一时间只能对一根单晶硅棒进行切割，效率较低。

实用新型内容

针对现有技术中的不足，本实用新型提供了一种晶棒截断机的高效、低损耗的用于全自动晶棒单线截断机的进刀装置。

一种用于全自动晶棒单线截断机的进刀装置，包括具有纵向水平杆和立杆的龙门架、竖直丝杆组件、竖直导轨组件、进刀单元背板和安装在所述进刀单元背板上的导轮组件；所述竖直丝杆组件与进刀单元背板连接并用于使进刀单元背板在竖直导轨组件上上下运动；所述龙门架还安装有两个收放线单元组件和两个排线组件，所述收放线单元组件中的一个作为缠绕金刚线的起点，另一个作为缠绕金刚线的终点；所述收放线单元组件和排线组件分别对称的设置在龙门架的两个立杆的侧面上，且收放线单元组件和排线组件是分开的；所述龙门架的两个立杆的侧面还分别对称设有中主轴导轮组件，所述中主轴导轮组件位于所述排线组件的上方；

所述中主轴导轮组件中的电机通过联轴器与中主轴导轮的轴连接，进一步带动中主轴导轮转动，所述中主轴导轮的导轮与所述导轮组件上的导轮位于同一平面，其用于使金刚线从中主轴导轮组件上反向进入所述导轮组件。

优选的，所述龙门架的两根立杆的侧面还分别对称的安装有张力组件，所述张力组件的电机通过依次连接涨紧套、连接套、连接轴带动张力臂做10°范围内的摆动，进一步带动张力臂上的导轮组件的运动，以对张力组件的导轮组件上的金刚线的张力进行调节；所述张力组件位于所述中主轴导轮组件的下方，从所述张力组件绕出的金刚线进入所述中主轴导轮组件。

优选的，所述排线组件与所述张力组件之间还设有下过渡导轮组件，所述下过渡导轮组件包括下过渡导轮支架及其上设有的导轮组件；所述下过渡导轮组件位于所述排线组件的上方，并且所述下过渡导轮组件的导轮槽的水平切线与排线组件的导轮槽的水平切线重合，所述下过渡导轮组件的导轮槽的水平切线与所述张力组件的导轮槽的水平切线相重合，从所述排线组件出来的金刚线水平绕过下过渡导轮组件。

优选的，所述中主轴导轮组件和所述张力组件之间还设有上过渡导轮组件，所述上过渡导轮组件包括上过渡导轮支架及其上设有的导轮组件；所述上过渡导轮组件的导轮槽的水平切线与张力组件的导轮槽的水平切线重合；上过渡导轮组件和中主轴导轮组件上的两相邻的导轮槽的竖直切线重合，用于使从张力组件上出来的金刚线绕上过渡导轮组件后反向竖直进入所述中主轴导轮组件。

优选的，所述排线组件的电机通过依次连接联轴器和KK模组，带动KK模组上的配重轮组件和与带配重轮组件连接的线偏检测组件作往返直线运动，所述线偏检测组件用于检测金刚线是否处于线偏检测组件中间位置，用于使从收放线单元组件出来的金刚线在所述排线组件上的收放线轮上面均匀排布。

优选的，所述的龙门架是由材料为Q235的钢板和方钢焊接，用于作为进刀装置的主体支撑结构。

优选的，所述进刀单元背板上还安装有冷却水管组件；所述的冷却水管组件设有3个，设置在导轮组件的上方，用于冷却金刚线和硅棒。

优选的，所述的3个冷却水管组件上均设有均匀分布的小孔。

一种用于全自动晶棒单线截断机的进刀装置，其特征在于，包括龙门架、进刀单元背板、导轮组件、竖直丝杆组件、冷却水管组件、竖直导轨组件、收放线单元组件、排线组件、下过渡导轮组件、张力组件、上过渡导轮组件、中主轴导轮组件。

所述龙门架是由材料为Q235的钢板和方钢焊接而成，作为进刀装置的主体支撑结构。

所述进刀单元背板是一块厚度30mm的铝板，下面切去3个直径630mm的半圆孔，对应3根晶棒的加工工位，6个导轮组件和3个冷却水管组件通过螺钉安装在进刀单元背板上面，进刀单元背板通过螺钉安装在竖直导轨组件上面，并可以沿着竖直导轨组件上下运动，带动金刚线上下运动对单晶硅棒进行切割。

所述导轮组件其导轮圈上有一条凹槽作为导线槽，对金刚线起导向和加压作用。

所述竖直丝杆组件主要由电机、减速机、联轴器、轴承座组件、螺母座、竖直丝杆、丝杆螺母及丝杆护罩组成，竖直丝杆组件通过螺母座用螺钉安装在进刀单元背板背面。电机转动带动减速机旋转，然后通过联轴器带动竖直丝杆转动，然后经过丝杆螺母转换为直线运动，带动进刀单元背板上下运动。

所述冷却水管组件下面有很多均匀分布的小孔，水从进水管进入冷却水管组件，然后从小孔中流出，淋在金刚线和单机硅棒上面，对金刚线和单机硅棒进行冷却，防止切割产生的热量对切割表面的质量产生影响。

所述竖直导轨组件由导轨、滑块及导轨护罩组成，起导向和负载作用。

所述收放线单元组件由收放线轮底座、电机、套筒、轴承座、轴承、涨紧套、过渡法兰、支撑轴组件组成，2个收放线单元组件在龙门架两侧对此安装，金刚线绕在支撑轴组件上面，电机通过涨紧套、轴承座、过渡法兰带动支撑轴组件转动，一侧收放线单元组件放线，另一侧收放线单元组件收线，使金刚线快速运动。

所述排线组件由电机、联轴器、KK模组、配重轮组件、线偏检测组件及护罩组成，电机转动通过联轴器、KK模组带动配重轮组件、线偏检测组件做往返直线运动，线偏检测组件用于检测金刚线是否处于线偏检测组件中间位置，保证金刚线在收放线轮上面均匀排布。

所述下过渡导轮组件由下过渡导轮支架和导轮组件组成，对金刚线起换向作用，从排线组件水平出来的金刚线绕经下过渡导轮组件180度后，反向水平进入张力组件。

所述张力组件由电机、涨紧套、连接套、连接轴、张力臂及导轮组件组成，金刚线水平进入导轮组件线槽，沿导轮线槽绕180度后水平离开张力组件，张力组件通过电机转动经过涨紧套、连接套、连接轴带动张力臂做10度范围内的摆动，从而带动安装在张力臂上面的导轮组件的小范围运动，来对金刚线的张力进行调节。

所述上过渡导轮组件由上过渡导轮支架和导轮组件组成，对金刚线起换向作用，从张力组件水平出来的金刚线绕经上过渡导轮组件180度后，反向竖直进入中主轴导轮组件。所述中主轴导轮组件由电机、联轴器、中主轴导轮组成，电机通过联轴器带动中主轴导轮转动，通过摩擦进一步控制绕在上面的金刚线的张力。

所述进刀单元背板上分布有6个Φ20的孔，用于6个导轮组件的安装，其中4个用于切割，另外两个起过渡作用，防止由于导轮间距太远而引起金刚线跳出导轮组件线槽。所述导轮组件采用Φ160的导轮圈，可以减小导轮的更换频率。所述2个收放线单元组件对称安装在进刀装置两侧，收放线单元组件可绕10KM金刚线，可以极大的减小金刚线损耗。所述排线组件采用KK模组的结构，结构更简单，安装更加方便。所述张力组件配合中主轴组件配合，可以更好的控制金刚线的张力。

晶棒单线截断机的进刀装置采用线径为0.4mm左右的金刚线进行切割，极大的减少了原材料的损耗，降低了生产成本，且可以同时对3根晶棒进行切割，切割速度也大大提高，极大的提高了加工效率。

本实用新型所达到的有益效果是：可以同时对3根单晶硅棒进行切割，切割效率更高，切割速度更快，可以在更短时间内完成对单晶硅棒的切割，可以极大的提高生产效率。其中排线组件采用KK模组的结构，结构更简单，安装更加方便。本实用新型中的中主轴导轮和张力导轮组件来控制线的张力，进而提高金刚线的线速度和张力，从而提高晶棒的切割速度和表面质量。本实用新型中的收放线组件与排线组件分开，收放线组件装线量大大增加，可以降低金刚线的消耗，导轮组件的的导轮直径更大，可以减缓导轮的摩擦损耗，从而减小导轮的更换频率。

附图说明

图1是本实用新型的主视图。

图2是本实用新型的侧面视图。

图中附图标记为：1龙门架；2进刀单元背板；3导轮组件；4竖直丝杆组件；5冷却水管组件；6竖直导轨组件；7收放线单元组件；8排线组件；9下过渡导轮组件；10张力组件；11上过渡导轮组件；12中主轴导轮组件。

具体实施方式

实施例1

下面结合图1和图2对实用新型作进一步说明：

一种全自动晶棒单线截断机的进刀装置，包括龙门架1，所述龙门架1由材料为Q235的钢板和方钢焊接而成，作为进刀装置的主体支撑结构，所述龙门架1包括纵向水平杆和两根立杆；所述龙门架1的两根立杆上分别对称铣了导轨安装槽，用于安装竖直导轨组件6，所述每个竖直导轨组件6包括安装在立杆上的导轨，所述导轨两端设有导轨护罩，所述导轨上嵌套有相互配合的滑块，所述竖直导轨组件6起导向和负载作用。

所述龙门架1的两根立杆之间设有进刀单元背板2，所述进刀单元背板2的两侧分别对应安装在竖直导轨组件6的滑块上。所述进刀单元背板是一块厚度30mm的铝板，下面切去3个直径630mm的半圆孔，对应3根晶棒的加工工位。

所述进刀单元背板2上开设6个Φ20的孔，用于6个导轮组件3的安装，所述导轮组件3的导轮圈上有一条凹槽作为导线槽，对金刚线起导向和加压作用；所述6个导轮组件分别为导轮组件A，导轮组件B，导轮组件C，导轮组件D，导轮组件E和导轮组件F；其中导轮组件A和导轮组件F分别位于进刀单元背板2正面的上部分位置，用于对金刚线起到过渡作用；导轮组件B和导轮组件E分别位于导轮组件A和导轮组件F的正下方，所述导轮组件B和导轮组件E之间等距离的安装有导轮组件C和导轮组件D，所述导轮组件B，导轮组件C，导轮组件D和导轮组件E上的金刚线位于同一水平线上，这四个导轮组件用于支撑金刚线切割晶棒。所述进刀单元背板2上还安装有3个冷却水管组件5，该3个冷却水管组件5上均开设有均匀分布的小孔，用于对金刚线和硅棒进行冷却；这3个冷却水管组件5分别位于导轮组件B和导轮组件C之间的上方、导轮组件C和导轮组件D之间的上方、导轮组件D和导轮组件E之间的上方。

所述龙门架1的纵向水平杆上开设有一个Φ70的通孔，用于竖直丝杆组件4的安装，所述竖直丝杆组件4包括电机、减速机、联轴器、轴承座组件、螺母座、竖直丝杆、丝杆螺母及丝杆护罩，所述电机依次连接减速机，联轴器和竖直丝杆，所述竖直丝杆上连接有丝杆螺母，所述丝杆螺母安装在螺母座上，该螺母座安装在进刀单元背板2的背面，所述电机转动带动减速机旋转，然后通过联轴器带动竖直丝杆转动，经过丝杆螺母转换为直线运动，从而带动进刀单元背板2在竖直导轨组件6的导轨上上下运动。

所述龙门架1的两根立杆的侧面分别对称铣了同样深度的6个凹槽，沿立杆从下往上方向对称的安装有收放线单元组件7、排线组件8、下过渡导轮组件9、张力组件10、上过渡导轮组件11和中主轴导轮组件12；所述排线组件8，下过渡导轮组件9，张力组件10和上过渡导轮组件11上的两相邻的导轮槽的水平切线重合，使金刚线在运动过程中始终处于各个线槽的中间位置。所述排线组件8的导轮槽所在平面与收放线单元组件7的收放线轮圆柱面相切，排线组件8，下过渡导轮组件9，张力组件10和上过渡导轮组件11上的两相邻的导轮槽的水平切线重合，上过渡导轮组件11和中主轴导轮组件12上的两相邻的导轮槽的竖直切线重合。

所述龙门架1的两根立杆上的两个收放线单元组件7，其中一个作为缠绕金刚线的起点，另一个用于作为缠绕金刚线的终点；所述每一个收放线单元组件7包括收放线轮底座、电机、套筒、轴承座、轴承、涨紧套、过渡法兰、支撑轴组件，所述收放线轮底座安装在龙门架1的立杆上，所述套筒安装在所述收放线轮底座上，电机安装在所述套筒上，所述电机通过依次连接涨紧套，设在轴承座上的轴承和过渡法兰从而带动与过渡法兰连接的支撑轴组件转动，金刚线均匀缠绕在所述的支撑轴组件上。

所述的排线组件8包括电机，联轴器，KK模组，配重轮组件，线偏检测组件和护罩，所述电机通过联轴器与KK模组连接，所述KK模组上安装有配重轮组件，配重轮组件安装有带有导轮组件的线偏检测组件，所述电机通过转动带动配重轮组件和线偏检测组件做往返直线运动，所述线偏检测组件用于检测金刚线是否处于线偏检测组件中间位置，保证从收放线单元组件7出来的金刚线在排线组件8的导轮组件的收放线轮上面均匀排布，所述护罩安装在所述KK模组外侧，用于防止硅泥和水汽进入所述KK模组之中对KK模组造成损坏。

所述下过渡导轮组件9包括下过渡导轮支架和下过渡导轮支架上的导轮组件，用于对金刚线起换向作用，从排线组件8水平出来的金刚线绕经下过渡导轮组件的导轮组件180°后反向水平进入张力组件10。

所述张力组件10包括电机，胀紧套，连接套，连接轴，张力臂和导轮组件，所述电机的输出轴与胀紧套连接，胀紧套外安装有连接套，所述连接套与连接轴连接，所述连接轴与带有导轮组件的张力臂连接；所述电机通过转动带动张力臂做10度范围内的摆动，从而带动安装在张力臂上面的导轮组件的小范围运动，来对金刚线的张力进行调节；金刚线沿张力组件10的导轮组件的导轮槽绕180°后水平进入上过渡导轮组件11。

所述上过渡导轮组件11包括上过渡导轮支架和上过渡导轮支架上的导轮组件，所述上过渡导轮组件11用于对金刚线进行换向，从张力组件10出来的金刚线绕所述上过渡导轮组件11 180°后，反向竖直进入中主轴导轮组件12。

所述中主轴导轮组件12包括电机、联轴器和中主轴导轮；所述电机通过联轴器与中主轴导轮的轴连接；该电机通过转动进一步带动中主轴导轮转动，通过摩擦进一步控制绕中主轴导轮组件12上面的金刚线的张力。从所述中主轴导轮组件12上出来的金刚线依次绕过导轮组件A，导轮组件B，导轮组件C，导轮组件D，导轮组件E，导轮组件F后进入龙门架的另一立杆上的组件，即从导轮组件F出来的金刚线以相同的缠绕方式依次绕过中主轴导轮组件12，上过渡导轮组件11，张力组件10，下过渡导轮组件9，排线组件8最后均匀缠绕在收放线单元组件7上。本实用进到装置在切割时，随着收放线单元组件7的支撑轴组件的转动，带动在其上的金刚线的高速运动，竖直丝杆组件4转动进而带动进刀单元背板2向下运动，进刀单元背板2下面的4个切割导轮带动金刚线向下运动，金刚线逐渐与并排放置的3根单晶硅棒接触，高速运动的金刚线与单机硅棒产生摩擦对单机硅棒进行切割，随着切割导轮向下运动，金刚线向下进刀直到完成对单机硅棒的切割。

如图1、图2所示，本实用新型提供一种用于全自动晶棒单线截断机的进刀装置，包括龙门架1、进刀单元背板2、导轮组件3、竖直丝杆组件4、冷却水管组件5、竖直导轨组件6、收放线单元组件7、排线组件8、下过渡导轮组件9、张力组件10、上过渡导轮组件11、中主轴导轮组件12。

龙门架1两侧面对称铣了同样深度的12个凹槽，用于收放线单元组件7、排线组件8、下过渡导轮组件9、张力组件10、上过渡导轮组件11、中主轴导轮组件12的安装，保证一个组件的导轮槽上水平切线与相邻组件的导轮槽下水平切线重合，使金刚线在运动过程中始终处于各个线槽的中间位置；龙门架1顶部开有一个Φ70的通孔，用于竖直丝杆组件4的安装，竖直丝杆组件4的螺母座安装在进刀单元背板2的背面，通过丝杆的转动带动进刀单元背板2做上下方向的直线运动；龙门架1前面铣了两条导轨安装槽，用于竖直导轨组件6的安装，进刀单元背板2通过螺钉安装在竖直导轨组件6的滑块上面，6个导轮组件3安装在进刀单元背板上6个Φ20的孔中。

金刚线初始时均匀缠绕在龙门架1左侧的收放线单元组件7上面，然后从收放线单元组件7出来，经过同侧的排线组件8、下过渡导轮组件9、张力组件10、上过渡导轮组件11、中主轴导轮组件12的线槽后进入进刀单元背板2上面的导轮组件3的线槽，依次经过进刀单元背板2上面的6个导轮组件3后，进入龙门架1右侧的中主轴导轮组件12的线槽，再经过右侧的上过渡导轮组件11、张力组件10、下过渡导轮组件9、排线组件8上面的线槽后，均匀绕在右侧的收放线单元组件7上面。切割时，随着收放线单元组件7的支撑轴组件的转动，带动然在其上的金刚线的高速运动，竖直丝杆组件4转动，带动进刀单元背板2及安装在上面的6个导轮组件3向下运动，进刀单元背板2下面的4个切割导轮带动金刚线向下运动，金刚线逐渐与并排放置的3根单晶硅棒接触，高速运动的金刚线与单机硅棒产生摩擦对单机硅棒进行切割，随着切割导轮向下运动，金刚线向下进刀直到完成对单机硅棒的切割。

最后，需要注意的是，以上列举的仅是本实用新型的具体实施例。显然，本实用新型不限于以上实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于全自动晶棒单线截断机的进刀装置，包括具有纵向水平杆和立杆的龙门架、竖直丝杆组件、竖直导轨组件、进刀单元背板和安装在所述进刀单元背板上的导轮组件；所述竖直丝杆组件与进刀单元背板连接并用于使进刀单元背板在竖直导轨组件上上下运动；所述龙门架还安装有两个收放线单元组件和两个排线组件，所述收放线单元组件中的一个作为缠绕金刚线的起点，另一个作为缠绕金刚线的终点；其特征在于：所述收放线单元组件和排线组件分别对称的设置在龙门架的两个立杆的侧面上，且收放线单元组件和排线组件是分开的；所述龙门架的两个立杆的侧面还分别对称设有中主轴导轮组件，所述中主轴导轮组件位于所述排线组件的上方；

所述中主轴导轮组件中的电机通过联轴器与中主轴导轮的轴连接，进一步带动中主轴导轮转动，所述中主轴导轮的导轮与所述导轮组件上的导轮位于同一平面，其用于使金刚线从中主轴导轮组件上反向进入所述导轮组件。

2.根据权利要求1所述的一种用于全自动晶棒单线截断机的进刀装置，其特征在于：所述龙门架的两根立杆的侧面还分别对称的安装有张力组件，所述张力组件的电机通过依次连接涨紧套、连接套、连接轴带动张力臂做10°范围内的摆动，进一步带动张力臂上的导轮组件的运动，以对张力组件的导轮组件上的金刚线的张力进行调节；所述张力组件位于所述中主轴导轮组件的下方，从所述张力组件绕出的金刚线进入所述中主轴导轮组件。

3.根据权利要求2所述的一种用于全自动晶棒单线截断机的进刀装置，其特征在于：所述排线组件与所述张力组件之间还设有下过渡导轮组件，所述下过渡导轮组件包括下过渡导轮支架及其上设有的导轮组件；所述下过渡导轮组件位于所述排线组件的上方，并且所述下过渡导轮组件的导轮槽的水平切线与排线组件的导轮槽的水平切线重合，所述下过渡导轮组件的导轮槽的水平切线与所述张力组件的导轮槽的水平切线相重合，从所述排线组件出来的金刚线水平绕过下过渡导轮组件。

4.根据权利要求2所述的一种用于全自动晶棒单线截断机的进刀装置，其特征在于：所述中主轴导轮组件和所述张力组件之间还设有上过渡导轮组件，所述上过渡导轮组件包括上过渡导轮支架及其上设有的导轮组件；所述上过渡导轮组件的导轮槽的水平切线与张力组件的导轮槽的水平切线重合；上过渡导轮组件和中主轴导轮组件上的两相邻的导轮槽的竖直切线重合，用于使从张力组件上出来的金刚线绕上过渡导轮组件后反向竖直进入所述中主轴导轮组件。

5.根据权利要求1所述的一种用于全自动晶棒单线截断机的进刀装置，其特征在于：所述排线组件的电机通过依次连接联轴器和KK模组，带动KK模组上的配重轮组件和与带配重轮组件连接的线偏检测组件作往返直线运动，所述线偏检测组件用于检测金刚线是否处于线偏检测组件中间位置，用于使从收放线单元组件出来的金刚线在所述排线组件上的收放线轮上面均匀排布。

6.根据权利要求1所述的一种用于全自动晶棒单线截断机的进刀装置，其特征在于：所述的龙门架是由材料为Q235的钢板和方钢焊接，用于作为进刀装置的主体支撑结构。

7.根据权利要求1所述的一种用于全自动晶棒单线截断机的进刀装置，其特征在于：所述进刀单元背板上还安装有冷却水管组件；所述的冷却水管组件设有3个，设置在导轮组件的上方，用于冷却金刚线和硅棒。

8.根据权利要求7所述的一种用于全自动晶棒单线截断机的进刀装置，其特征在于：所述的3个冷却水管组件上均设有均匀分布的小孔。