CN201371405Y - 磨削、抛光一体化硅块加工专用机床 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种金属加工机床。目的是提供一种专用机床，该机床应能有效提高表面加工质量，并且能够提高加工效率、消除环境污染，降低成本。本实用新型采用的技术方案是：磨削、抛光一体化硅块加工专用机床，包括床身、床身上的工作台以及水平设置在床身顶端的导轨；其特征在于该机床上还配置有一个磨削磨头和一个抛光磨头；这两个磨头分别通过滑块可滑动地定位在导轨上，并被一牵引机构驱动进行横向运动。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种金属加工机床，尤其对硅之类的电子材料进行磨削、抛光加工的专用机床。
背景技术
太阳能光伏电池的硅片是由多晶硅直拉成单晶棒或铸成多晶锭，经过切方成单晶或多晶硅块，再由硅块切片而成。由于硅晶体属硬脆性材料，加工困难。单晶棒或铸成多晶锭在切方过程中无法保证较高的几何尺寸及表面粗糙度。必须经磨削加工到规定的尺寸如：124×124；156×156。现有磨削方法一般采用普通平面磨床用金刚砂轮进行磨削。由于砂轮窄，磨削面积小且金刚砂轮修正困难等因素导致磨削效率低，表面质量差，达不到要求。并且由于硅的硬脆性，造成磨削表面有损伤，不能直接用于切片加工；所以通常还对磨削表面用氰氟酸进行化学腐蚀以降低表面损伤。由此也带来了环境污染等问题。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是克服上述背景技术的不足，提供一种专用机床，该机床应能有效提高表面加工质量，并且能够提高加工效率、消除环境污染，降低成本。
本实用新型采用的技术方案是：磨削、抛光一体化硅块加工专用机床，包括床身、床身上的工作台以及水平设置在床身顶端的导轨；其特征在于该机床上还配置有一个磨削磨头和一个抛光磨头；这两个磨头分别通过滑块可滑动地定位在导轨上，并被一牵引机构驱动进行横向运动。
所述的磨削磨头包括一立柱和一安装着电机的进给架，电机的转动轴上固定着砂轮；所述的抛光磨头包括一立柱和一安装电机的进给架，电机的转动轴上固定着抛光轮；两个立柱的前侧面各设置一竖向导轨，两个进给架的后侧面各设置有与竖向导轨相配合的滑块，并分别由步进电机通过丝杆机构驱动进给架进行竖向进给运动。
所述的牵引机构中：传动带由设置在床身左右两端的带轮定位，油马达又驱动带轮使得传动带运动，磨削磨头和抛光磨头上还分别安装一液压抱紧装置，以抱紧传动带使磨头产生滑动，或者脱开传动带使磨头停止运动。
所述的液压抱紧装置中设置两个夹板，传动带定位在两个夹板的中间，液压油缸活塞杆顶端又与其中一个夹板固定，从而使油缸的运动转换为夹板对传动带的夹紧或松开工作状态。
所述的导轨设置在床身的后半边，工作台设置在床身的前半边。
本实用新型的工作原理是：油马达启动通过带轮使传动带14(图中用点划线表示)运动，固定于立柱上的液压抱紧装置抱紧传动带后使得立柱左右移动(当一个磨头工作时另一个磨头的抱紧装置送开)；磨头的移动量由步进电机控制，步进电机的转动则由限位器控制；限位器每次发出限位信号给步进电机一次进给量。关闭进给开关时磨头作无进给磨削。需要磨头快速上下移动时，则可开启步进电机开关直接用电机驱动。完成磨削量后，磨削磨头就关闭并靠边离开工件10(图中用虚线表示)位置，切换到抛光磨头工作状态(连接于磨削磨头的抱紧装置松开，而另一个抱紧装置锁紧)；然后，传动带带动抛光磨头作抛光，同样抛光磨头的左右移动也由限位器控制。直至抛光达到要求的表面粗糙度后，抛光头移动离开工件10，停机拆卸工件，完成。
本实用新型的有益效果是：该磨削、抛光一体化硅块加工专用机床采用磨头移动式立式磨削双磨头结构，磨削面积增加，多块组合磨削效率大幅提高，且砂轮能自动修正，平面度好；在完成磨削后工件不须拆装而可直接抛光，基准统一；并且软砂轮的弹性特性可保证抛光过程对工件的压力，抛光时可降低两磨头的一致性要求，同时避免了硬性磨削的对刀困难，快速切入时避免工件和砂轮破坏。因而，采用该机床可大幅提高加工效率，同时降低了机床的制造难度。另外，采用该机床加工与采用普通平面磨床比较，可以取消化学腐蚀工序，节约成本，消除对环境污染；同时产品的表面质量大幅提高(平面度、表面粗糙度可达镜面级)，生产效率是普通机床的两倍以上。
附图说明
图1是本实用新型的主视结构示意图。
图2是本实用新型的俯视结构示意图。
图3是本实用新型的左视结构示意图。
图4是本实用新型中的液压抱紧装置的结构示意图。
具体实施方式
如图所示，该磨削、抛光一体化硅块加工专用机床，包括床身1、工作台2以及水平设置在床身顶端的导轨1-1；该机床上还配置有一个磨削磨头7和一个抛光磨头4，这两个磨头分别通过底端安装的滑块可滑动地定位在导轨上，并被一牵引机构驱动进行横向(水平)进给运动。
所述的磨削磨头7包括立柱7-1和一安装着电机的进给架7-2，电机的转动轴上固定砂轮6；立柱的前侧面设置一竖向导轨7-1-1，进给架的后侧面设置有与竖向导轨7-1-1相配合的滑块。所述的抛光磨头4包括立柱4-1和一安装着电机的进给架4-2，电机的转动轴上固定抛光轮5；立柱的前侧面设置一竖向导轨4-1-1，进给架的后侧面设置有与竖向导轨4-1-1相配合的滑块。两个进给架分别由步进电机通过丝杆机构(图中步进电机与丝杆机构均予以省略)驱动进给架进行竖向进给运动。磨头的进给移动量(即进给架的竖向进给运动量)由步进电机控制，步进电机的转动则由限位器控制；限位器每次发出限位信号给步进电机一次进给量。
所述的牵引机构中：传动带14由设置在床身左右两端的带轮11定位，油马达(为图面清晰，油马达省略不画)又驱动与之同轴的带轮使得传动带运动，磨削磨头和抛光磨头上还分别安装一液压抱紧装置13，并配置液压油缸(图中液压油缸省略)分别驱动液压抱紧装置，使其抱紧传动带使磨头在导轨上滑动，或者脱开传动带使磨头静止。所述的液压抱紧装置中设置两个夹板(图4所示)，传动带定位在上夹板13-3和下夹板13-4的中间，液压油缸13-1的活塞杆13-2顶端又与上夹板13-3固定，油缸启动(图中驱动油缸的油泵省略不画)后使两个夹板夹紧传动带，磨削磨头或抛光磨头就被传动带牵引运动，从而沿着导轨滑动；油缸反向运动，两个夹板则脱开传动带，磨削磨头或抛光磨头就处于静止状态。
所述的导轨1-1设置在床身的后半边，床身的前半边作为固定待加工件的工作台2。
所述的限位器可直接外购。
Claims (5)
1、磨削、抛光一体化硅块加工专用机床，包括床身(1)、床身上的工作台(2)以及水平设置在床身顶端的导轨(1-1)；其特征在于该机床上还配置有一个磨削磨头(7)和一个抛光磨头(4)；这两个磨头分别通过滑块可滑动地定位在导轨上，并被一牵引机构驱动进行横向运动。
2、根据权利要求1所述的磨削、抛光一体化硅块加工专用机床，其特征在于所述的磨削磨头(7)包括一立柱(7-1)和一安装着电机的进给架(7-2)，电机的转动轴上固定着砂轮(6)；所述的抛光磨头(4)包括一立柱(4-1)和一安装电机的进给架(4-2)，电机的转动轴上固定着抛光轮(5)；两个立柱的前侧面各设置一竖向导轨(7-1-1、4-1-1)，两个进给架的后侧面各设置有与竖向导轨相配合的滑块，并分别由步进电机通过丝杆机构驱动进给架进行竖向进给运动。
3、根据权利要求1或2所述的磨削、抛光一体化硅块加工专用机床，其特征在于所述的牵引机构中：传动带(14)由设置在床身左右两端的带轮(11)定位，油马达又驱动带轮使得传动带运动，磨削磨头和抛光磨头上还分别安装一液压抱紧装置(13)，以抱紧传动带使磨头产生滑动，或者脱开传动带使磨头停止运动。
4、根据权利要求3所述的磨削、抛光一体化硅块加工专用机床，其特征在于所述的液压抱紧装置中设置两个夹板，传动带(14)定位在两个夹板的中间，液压油缸(13-1)的活塞杆(13-2)顶端又与其中一个夹板固定，从而使油缸的运动转换为夹板对传动带的夹紧或松开工作状态。
5、根据权利要求4所述的磨削、抛光一体化硅块加工专用机床，其特征在于所述的导轨(1-1)设置在床身的后半边，工作台(2)设置在床身的前半边。
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