CN110860966A - 一种组合式高效磨倒一体机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种组合式高效磨倒一体机，其包括用于实现硅棒上料的上料机构、夹持硅棒进行磨倒工序的工作台组件、用于驱动工作台组件在各工位间移动的底座组件、对应硅棒磨削工位设置的粗磨组件和精磨组件、以及对应硅棒倒角工位设置的上棱粗倒角组件、下棱粗倒角组件、上棱精倒角组件、下棱精倒角组件。本发明设备能够同时进行磨面和倒角两道工序且互不打扰，降低了设备空闲时间，缩短了加工周期，提高了加工效率，且能够通过磨倒工位单元灵活组合满足客户不同需求，另外该设备从上棒到下棒均为全自动化运行，无需人工干预，实现智能化与自动化的有效结合，大幅提升磨削效率。

Description

一种组合式高效磨倒一体机

技术领域

本发明属于硅棒加工设备领域，具体地说涉及一种组合式高效磨倒一体机。

背景技术

在光伏行业中，为了去除硅棒加工过程的缺陷，减小废片率，需要在开方后、切片前对硅棒进行磨削加工，将开方后不同规格单晶、多晶硅方棒进行角、面一体抛光，将方锭打磨成待切片的标准规格，目前，市场上在用的磨床都是将硅棒的面和角分开加工，这种分开加工的方式存在着工位浪费、总加工时间长、产能低的问题。

因此，现有技术还有待于进一步改进和发展。

发明内容

针对现有技术的种种不足，为了解决上述问题，现提出一种组合式高效磨倒一体机，其技术方案如下：

一种组合式高效磨倒一体机，其中，包括用于实现硅棒上料的上料机构、夹持硅棒进行磨倒工序的工作台组件、用于驱动工作台组件在各工位间移动的底座组件、对应硅棒磨削工位设置的粗磨组件和精磨组件、以及对应硅棒倒角工位设置的上棱粗倒角组件、下棱粗倒角组件、上棱精倒角组件、下棱精倒角组件。

所述的组合式高效磨倒一体机，其中，所述上料机构包括上料框架、设置于上料框架上的上料导轨、设置于上料导轨上并沿上料导轨水平移动的悬架、设置于悬架上的线性模组、设置于线性模组上并沿线性模组上下移动的抓手支架，设置于抓手支架上的抓手导轨、设置于抓手导轨并沿抓手导轨移动的夹爪，所述悬架的移动通过第一上料电机驱动，所述抓手支架的移动通过第二上料电机驱动，所述夹爪的移动通过抓手气缸驱动。

所述的组合式高效磨倒一体机，其中，所述工作台组件包括滑台座，所述滑台座上设置有滑台导轨，所述滑台座一端安装第一夹头连接座，第一夹头连接座上设置有第一夹头，所述滑台导轨上安装有第二夹头连接座，第二夹头连接座上设置有第二夹头，所述第一夹头和第二夹头对向设置，所述第二夹头连接座通过滑台电机驱动沿滑台导轨前后移动。

所述的组合式高效磨倒一体机，其中，所述第二夹头包括夹头部以及与夹头部连接的夹头旋转电机，所述夹头部包括夹头前板、夹头后板以及设置于所述夹头前板和夹头后板之间的膜片和球头，所述球头的两端与所述夹头前板和夹头后板的中心位置接触，所述膜片环绕球头设置。

所述的组合式高效磨倒一体机，其中，所述底座组件包括底座，所述底座上设置有用于安装滑台座并导引滑台座移动的底座导轨，所述滑台座由设置于底座上的底座电机驱动沿底座导轨移动。

所述的组合式高效磨倒一体机，其中，所述底座左右两侧设有相对设置的上棱粗倒角组件、下棱粗倒角组件，两个相对设置的粗磨组件，相对设置的上棱精倒角组件、下棱精倒角组件，两个相对位置的精磨组件，其中，所述底座左侧从前到后依次设置上棱粗倒角组件、粗磨组件、上棱精倒角组件、精磨组件，在底座右侧从前到后依次设置下棱粗倒角组件、粗磨组件、下棱精倒角组件、精磨组件。

所述的组合式高效磨倒一体机，其中，所述上棱粗倒角组件包括倒角支撑框架、设置于倒角支撑框架底部用于驱动倒角支撑框架移动的倒角进给组件、设置于倒角支撑框架上的倒角升降导轨、设置于倒角升降导轨上并沿倒角升降导轨上下移动的倒角磨头体，所述倒角磨头体的移动通过倒角升降电机驱动。

所述的组合式高效磨倒一体机，其中，所述倒角磨头体包括倒角体壳、设置于倒角体壳内的倒角电机、与倒角电机输出端连接的倒角主轴、与倒角主轴外端连接倒角砂轮，所述倒角砂轮倾斜设置并由倒角电机驱动转动。

所述的组合式高效磨倒一体机，其中，粗磨组件包括粗磨支撑框架、设置于粗磨支撑框架底部用于实现粗磨支撑框架移动的粗磨进给组件、设置于粗磨支撑框架上的粗磨升降导轨、设置于粗磨升降导轨上并沿粗磨升降导轨上下移动的粗磨磨头体、所述粗磨磨头体的移动通过设置于粗磨支撑框架上的粗磨升降气缸驱动。

所述的组合式高效磨倒一体机，其中，所述粗磨磨头体包括粗磨旋转电机、与粗磨旋转电机输出端连接的粗磨主轴、设置于粗磨主轴外端上的粗磨砂轮，所述粗磨砂轮由粗磨旋转电机驱动转动。

有益效果：

本发明组合式高效磨倒一体机能够对开方后不同规格单晶、多晶硅方棒进行弧、角、面一体抛光，并具有同时进行磨面和倒角，且两道工序互不干扰的效果，降低了设备空闲时间，缩短了加工周期，提高了设备产能；

本发明组合式高效磨倒一体机能够根据客户需求，对磨削的粗磨、精磨、倒角的粗磨、精磨等工位单元进行多样化组合，从而使其能够满足不同客户的工艺需求；

本发明组合式高效磨倒一体机从上棒到下棒均为全自动化运行，无需人工干预，并具有尺寸检测和自适应调整功能，实现智能化与自动化的有效结合，可大幅提升磨削效率。

附图说明

图1是本发明具体实施例中组合式高效磨倒一体机总装结构示意图；

图2是本发明具体实施例中组合式高效磨倒一体机的上料机构结构示意图；

图3是本发明具体实施例中组合式高效磨倒一体机的底座组件结构示意图；

图4是本发明具体实施例中组合式高效磨倒一体机的工作台组件结构示意图；

图5是本发明具体实施例中组合式高效磨倒一体机的第二夹头结构示意图；

图6是本发明具体实施例中组合式高效磨倒一体机的上棱粗倒角组件结构示意图；

图7是本发明具体实施例中组合式高效磨倒一体机的粗磨组件结构示意图。

图中：1－上料机构，2－底座组件，3－工作台组件，4－上棱粗倒角组件，5－下棱粗倒角组件，6－粗磨组件，7－上棱精倒角组件，8－下棱精倒角组件，9－精磨组件，10－尺寸检测装置，11－上料框架，12－上料导轨，13－上料滚珠丝杠，14－上料电机固定座，15－第一上料电机，16－悬架，17－线性模组，18－第二上料电机，19－抓手支架，110－抓手气缸，111－抓手导轨，112－夹爪，113－上料台，114－上料垫板，21－底座，22－底座导轨，23－底座滚珠丝杠，24－底座电机固定座，25－底座电机，31－滑台座，32－滑台导轨，33－滑台滚珠丝杠，34－滑台电机固定座，35－滑台电机，36－第一夹头连接座，37－第二夹头连接座，38－第一夹头，39－第二夹头，310－夹头部，311－夹头旋转电机，3101－夹头前板，3102－夹头后板，3103－膜片，3104－球头，41－倒角支撑框架，42－倒角升降导轨，43－倒角升降滚珠丝杠，44－倒角升降电机，45－倒角磨头体，46－倒角进给组件，451－倒角体壳，452－倒角电机，453－倒角主轴，454－倒角砂轮，461－固定座，462－倒角进给电机，463－倒角进给滚珠丝杠，61－粗磨磨头体，62－粗磨升降气缸，63－粗磨支撑框架，64－粗磨升降导轨，65－粗磨进给组件，611－粗磨旋转电机，612－粗磨主轴，613－粗磨砂轮，614－毛刷。

具体实施方式

为了使本领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它类同实施例，都应当属于本申请保护的范围。此外，以下实施例中提到的方向用词，例如“上”“下”“左”“右”等仅是参考附图的方向，因此，使用的方向用词是用来说明而非限制本发明创造。

如图1所示的一种高效率组合式磨倒一体，主要包含上料机构(1)、底座组件(2)、工作台组件(3)、上棱粗倒角组件(4)、下棱粗倒角组件(5)、粗磨组件(6)、上棱精倒角组件(7)、下棱精倒角组件(8)、精磨组件(9)、以及尺寸检测装置(10)。具体的，所述底座组件(2)上设置一套工作台组件(3)，所述底座组件(2)左前端设置上料机构(1)。在底座组件左侧，从前到后依次设置上棱粗倒角组件(4)、粗磨组件(6)、上棱精倒角组件(7)、精磨组件(9)。在底座组件右侧，从前到后设置下棱粗倒角组件(5)、粗磨组件(6)、下棱精倒角组件(8)、精磨组件(9)。尺寸检测装置(10)安装于两粗磨组件上。

具体地，如图2所示，上料机构(1)包括上料框架(11)，所述上料框架(11)上下两侧分别安装上料导轨(12)，两条上料导轨(12)间安装上料滚珠丝杠(13)，所述上料导轨(12)和上料滚珠丝杠(13)前后方向设置。所述上料框架(11)一端安装上料电机固定座(14)，上料电机固定座(14)上安装第一上料电机(15)，所述第一上料电机(15)驱动上料滚珠丝杠(13)转动。所述两条上料导轨(12)上安装悬架(16)，悬架(16)上安装线性模组(17)，所述线性模组(17)在上下方向设置。线性模组(17)上连接第二上料电机(18)，所述第二上料电机(18)驱动线性模组(17)转动。线性模组(17)上安装抓手支架(19)，抓手支架(19)下端的左右方向平行设置两个抓手气缸(110)。抓手支架(19)两侧分别安装抓手导轨(111)，所述抓手导轨(111)在前后方向设置并位于抓手气缸(110)两侧。所述抓手气缸(110)两端分别安装夹爪(112)。上料框架(11)一侧设有上料台(113)，上料台(113)上前后方向平行安装两条上料垫板(114)。

如图3所示，底座组件(2)包括底座(21)，所述底座(21)左右两侧分别安装底座导轨(22)，两个底座导轨(22)间安装底座滚珠丝杠(23)，所述底座导轨(22)与底座滚珠丝杠(23)在前后方向设置。底座(21)一端安装底座电机固定座(24)，底座电机固定座(24)上安装底座电机(25)，所述底座电机(25)驱动底座滚珠丝杠(23)转动。

所述底座组件(2)上设有工作台组件(3)，如图4所示，所述工作台组件(3)包括滑台座(31)，所述滑台座(31)左右两侧分别安装滑台导轨(32)，两条滑台导轨(32)间安装滑台滚珠丝杠(33)，所述滑台导轨(32)和滑台滚珠丝杠(33)在前后方向设置。滑台座(31)一端安装滑台电机固定座(34)，滑台电机固定座(34)上安装滑台电机(35)。滑台座(31)一端安装第一夹头连接座(36)，滑台导轨(32)上安装第二夹头连接座(37)。所述滑台电机(35)驱动滑台滚珠丝杠(33)转动，进而带动第二夹头连接座(37)在滑台导轨(32)上前后移动。第一夹头连接座(36)上设有第一夹头(38)，第二夹头连接座(37)上设有第二夹头(39)，所述第一夹头(38)和第二夹头(39)在前后方向上相对设置。

优选实施例中，如图5所示，所述第二夹头(39)包括夹头部(310)以及与夹头部(310)连接的夹头旋转电机(311)，所述夹头部(310)包括夹头前板(3101)、夹头后板(3102)以及设置于所述夹头前板(3101)和夹头后板(3102)之间的膜片(3103)和球头(3104)，所述球头(3104)的两端与所述夹头前板(3101)和夹头后板(3102)的中心位置接触，所述膜片(3103)位于所述球头(3104)的周边。

所述底座(21)左右两侧设有相对设置的上棱粗倒角组件(4)、下棱粗倒角组件(5)，两个相对设置的粗磨组件(6)，相对设置的上棱精倒角组件(7)、下棱精倒角组件(8)，两个相对位置的精磨组件(9)。粗磨组件(6)与精磨组件(9)结构大体相同，上棱粗倒角组件(4)与上棱精倒角组件(7)结构大体相同，下棱粗倒角组件(5)与下棱精倒角组件(8)结构大体相同，不同的是所用的砂轮粗细不同。在底座(21)左侧，从前到后设置上棱粗倒角组件(4)、粗磨组件(6)、上棱精倒角组件(7)、精磨组件(9)。在底座(21)右侧设置下棱粗倒角组件(5)、粗磨组件(6)、下棱精倒角组件(8)、精磨组件(9)。所述两个粗磨组件(6)上分别安装尺寸检测装置(10)。

如图6所示的具体实施例中，上棱粗倒角组件(4)包括倒角支撑框架(63)，设置在倒角支撑框架(41)上的两条倒角升降导轨(42)，两条倒角升降导轨(42)间安装倒角升降滚珠丝杠(43)，所述倒角升降导轨(42)和倒角升降滚珠丝杠(43)在上下方向设置，所述倒角支撑框架(41)顶部设置倒角升降电机(44)，所述倒角升降电机(44)驱动倒角升降滚珠丝杠(43)转动。两条倒角升降导轨(42)上安装倒角磨头体(45)，倒角支撑框架(41)底部的倒角进给组件(46)。进一步的，所述倒角磨头体(45)包括倒角体壳(451)、倒角电机(452)、倒角主轴(453)和倒角砂轮(454)。所述倒角主轴(453)倾斜45度设置，一端与倒角电机(452)的输出端连接，其另一端连接倒角砂轮(454)。所述倒角进给组件(46)包括固定座(461)、倒角进给电机(462)和倒角进给滚珠丝杠(463)，所述固定座(461)上部与倒角支撑框架(41)的底部固连，固定座底部与倒角进给滚珠丝杠(463)固连。所述倒角进给滚珠丝杠(463)在左右方向设置。所述倒角进给电机(462)固设于底座(21)上，且其输出端与倒角进给滚珠丝杠(463)连接。

所述上棱粗倒角组件(4)与下棱粗倒角组件(5)结构大体相同，不同的是倒角主轴(453)的设置方向不同。

如图7所示的具体实施例中，所述粗磨组件(6)包括粗磨支撑框架(63)、设置在粗磨支撑框架(63)内的粗磨磨头体(61)、设置在粗磨支撑框架(63)侧面的两条粗磨升降导轨(64)，设置在粗磨支撑框架(63)顶部的粗磨升降气缸(62)和设置在粗磨支撑框架(63)底部的粗磨进给组件(65)。所述粗磨磨头体(61)包括粗磨旋转电机(611)、粗磨主轴(612)和粗磨砂轮(613)，所述粗磨主轴(612)的一端与粗磨旋转电机(611)的输出端连接，其另一端连接粗磨砂轮(613)，所述粗磨砂轮(613)的外周上设有毛刷(614)，所述粗磨升降气缸(62)沿着垂直方向设置，所述粗磨升降气缸(62)的输出端与粗磨磨头体(61)固连。优选实施例中，粗磨组件和精磨组件除了砂轮不同外，其余结构部件相同，所述上棱粗倒角组件与下棱粗倒角组件除了倒角主轴结构不同外其余结构部件相同，较佳的，所述粗磨进给组件和倒角进给组件结构相同，即可采用同样的进给组件，这样就降低了设备维护难度，便于设备维护。

工作时，上料机构从上料台上抓取硅棒，实现前后和上下方向的移动，将硅棒放到工作台组件上，滑台电机驱动滑台滚珠丝杠转动，进而带动第二夹头连接座在滑台导轨上前后移动，使第一夹头和第二夹头夹紧硅棒。工作台组件带动硅棒移动到上棱粗倒角组件和下棱粗倒角组件前端，上棱粗倒角组件和下棱粗倒角组件可对硅棒进行4个棱的粗磨加工，两个粗磨组件可对硅棒进行4个面的粗磨加工。粗磨加工完后，工作台组件带动硅棒移动到上棱精倒角组件和下棱精倒角组件前端，上棱精倒角组件和下棱精倒角组件可对硅棒进行4个棱的精磨、抛光加工，两个精磨组件可对硅棒进行4个面精磨、抛光加工，磨面和倒角两道工序可同时进行，互不打扰，降低了设备的空闲时间，缩短了加工周期，提高了加工效率。

以上已将本发明做一详细说明，以上所述，仅为本发明之较佳实施例而已，当不能限定本发明实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖范围内。

Claims (10)

1.一种组合式高效磨倒一体机，其特征在于，包括用于实现硅棒上料的上料机构、夹持硅棒进行磨倒工序的工作台组件、用于驱动工作台组件在各工位间移动的底座组件、对应硅棒磨削工位设置的粗磨组件和精磨组件、以及对应硅棒倒角工位设置的上棱粗倒角组件、下棱粗倒角组件、上棱精倒角组件、下棱精倒角组件。

2.根据权利要求1所述的组合式高效磨倒一体机，其特征在于，所述上料机构包括上料框架、设置于上料框架上的上料导轨、设置于上料导轨上并沿上料导轨水平移动的悬架、设置于悬架上的线性模组、设置于线性模组上并沿线性模组上下移动的抓手支架，设置于抓手支架上的抓手导轨、设置于抓手导轨并沿抓手导轨移动的夹爪，所述悬架的移动通过第一上料电机驱动，所述抓手支架的移动通过第二上料电机驱动，所述夹爪的移动通过抓手气缸驱动。

3.根据权利要求1所述的组合式高效磨倒一体机，其特征在于，所述工作台组件包括滑台座，所述滑台座上设置有滑台导轨，所述滑台座一端安装第一夹头连接座，第一夹头连接座上设置有第一夹头，所述滑台导轨上安装有第二夹头连接座，第二夹头连接座上设置有第二夹头，所述第一夹头和第二夹头对向设置，所述第二夹头连接座通过滑台电机驱动沿滑台导轨前后移动。

4.根据权利要求3所述的组合式高效磨倒一体机，其特征在于，所述第二夹头包括夹头部以及与夹头部连接的夹头旋转电机，所述夹头部包括夹头前板、夹头后板以及设置于所述夹头前板和夹头后板之间的膜片和球头，所述球头的两端与所述夹头前板和夹头后板的中心位置接触，所述膜片环绕球头设置。

5.根据权利要求3所述的组合式高效磨倒一体机，其特征在于，所述底座组件包括底座，所述底座上设置有用于安装滑台座并导引滑台座移动的底座导轨，所述滑台座由设置于底座上的底座电机驱动沿底座导轨移动。

6.根据权利要求5所述的组合式高效磨倒一体机，其特征在于，所述底座左右两侧设有相对设置的上棱粗倒角组件、下棱粗倒角组件，两个相对设置的粗磨组件，相对设置的上棱精倒角组件、下棱精倒角组件，两个相对位置的精磨组件，其中，所述底座左侧从前到后依次设置上棱粗倒角组件、粗磨组件、上棱精倒角组件、精磨组件，在底座右侧从前到后依次设置下棱粗倒角组件、粗磨组件、下棱精倒角组件、精磨组件。

7.根据权利要求6所述的组合式高效磨倒一体机，其特征在于，所述上棱粗倒角组件包括倒角支撑框架、设置于倒角支撑框架底部用于驱动倒角支撑框架移动的倒角进给组件、设置于倒角支撑框架上的倒角升降导轨、设置于倒角升降导轨上并沿倒角升降导轨上下移动的倒角磨头体，所述倒角磨头体的移动通过倒角升降电机驱动。

8.根据权利要求7所述的组合式高效磨倒一体机，其特征在于，所述倒角磨头体包括倒角体壳、设置于倒角体壳内的倒角电机、与倒角电机输出端连接的倒角主轴、与倒角主轴外端连接倒角砂轮，所述倒角砂轮倾斜设置并由倒角电机驱动转动。

9.根据权利要求6所述的组合式高效磨倒一体机，其特征在于，粗磨组件包括粗磨支撑框架、设置于粗磨支撑框架底部用于实现粗磨支撑框架移动的粗磨进给组件、设置于粗磨支撑框架上的粗磨升降导轨、设置于粗磨升降导轨上并沿粗磨升降导轨上下移动的粗磨磨头体、所述粗磨磨头体的移动通过设置于粗磨支撑框架上的粗磨升降气缸驱动。

10.根据权利要求9所述的组合式高效磨倒一体机，其特征在于，所述粗磨磨头体包括粗磨旋转电机、与粗磨旋转电机输出端连接的粗磨主轴、设置于粗磨主轴外端上的粗磨砂轮，所述粗磨砂轮由粗磨旋转电机驱动转动。

Images