单晶硅切割机顶紧装置的制作方法

本实用新型涉及晶硅切割技术领域，具体涉及一种单晶硅切割机顶紧装置。

背景技术：

线切割技术是目前世界上比较先进的开方加工技术，它的原理是通过高速运动的金刚线对待加工工件(例如：单晶硅硅棒)，进行摩擦，切出方锭，从而达到切割目的。

传统开方机切割操作时，首先将棒料用胶粘接在晶托上，然后利用电磁技术将晶托吸在托盘上，然后切割机头从上至下进行切割，下料时还要对棒料进行脱胶处理，总体来说，工艺复杂，辅助时间长，造成人工成本高，生产效率低，且操作不便。

技术实现要素：

针对目前存在的技术问题，本实用新型提供一种单晶硅切割机顶紧装置，以解决现有对硅棒进行切割时的一系列问题。

为了实现上述发明目的，本实用新型提供了以下技术方案：

一种单晶硅切割机顶紧装置，包括底座，该底座上设置有第一支座和第二支座，所述第一支座上连接有固定夹头，所述第二支座上通过移动机构连接有活动夹头，硅棒的两端面能够分别与所述活动夹头和固定夹头相接触对其进行顶紧；

所述移动机构包括移动板和连接在该移动板上的丝杆，该丝杆上套设有丝杆螺母，该丝杆螺母固定连接在所述第二支座上，所述活动夹头连接在该移动板上靠近所述硅棒的一端端部，所述丝杆通过传动带机构与第一电机连接。

上述技术方案，需要切割时将硅棒的一端与固定夹头向接触，然后第一电机带动丝杆旋转，由于丝杆螺母是固定在第二支座上的，因此丝杆在旋转的同时会向前移动，从而带动移动板和活动夹头向前移动，当移动到活动夹头与硅棒接触时，活动夹头和固定夹头共同对硅棒进行顶紧，本方案一方面实现了对硅棒的自动顶紧，提高了效率，降低了成本，另一方面该移动机构的设置有效节约了空间，缩小了切割机机床的占地面积。

进一步地，在所述第二支座上设置有一卡环结构，所述丝杆螺母卡接在该卡环结构上。

进一步地，在所述第二支座上靠近所述移动板的一侧设置有滑槽，在所述移动板上设置有能够沿该滑槽移动的滑块。

进一步地，所述滑槽为燕尾槽结构，所述滑块为与该燕尾槽结构相配合的燕尾块结构。

进一步地，在所述第二支座上设置有防护罩，所述丝杆、丝杆螺母、传动带机构和第一电机位于该防护罩内，所述移动板与所述活动夹头连接的一端端部伸出该防护罩。

进一步地，所述固定夹头包括固定在所述第一支座上的第一钢圈，该第一钢圈上沿其轴向设置有固定顶紧轴，该固定顶紧轴靠近硅棒的一端端面上均匀分布有第一顶头，所述固定顶紧轴由第二电机进行驱动；

在所述第一钢圈上围绕所述固定顶紧轴的周向均匀分布有四个顶杆，该顶杆靠近所述硅棒的一端端部连接有第一顶头。

进一步地，所述活动夹头包括连接底座，该连接底座的中部沿其轴向设置有轴承座，所述轴承座内靠近其前端的位置活动连接有从动轴，所述从动轴的前端连接有副顶座，在该副顶座的前端连接有多个第二顶头，在所述副顶座上对应每一个第二顶头的位置分别设置有一个第一盲孔和蝶形弹簧，该蝶形弹簧的一端抵接在所述第一盲孔内，另一端与所述第二顶头抵接；

在所述轴承座内还设置有接近开关，在所述从动轴的中部沿其轴向活动穿设有碰杆，所述碰杆的一端伸出所述副顶座，其另一端伸出所述从动轴后能够与所述接近开关相接触，在所述副顶座的中部沿其轴向设置有第二盲孔和弹簧，该弹簧的一端抵接在所述第二盲孔内，另一端抵接在所述碰杆上；

在所述连接底座上沿其周向还均分分布有四个边料顶紧组件，四个边料顶紧组件分别与四个所述顶杆的位置相对应，每一个边料顶紧组件的前端部分别连接有一个第二顶头。

该方案，使用时，将硅棒的两端端面分别与固定夹头和活动夹头相接触进行顶紧，具体为通过机械手将硅棒先与固定夹头接触，然后移动机构动作带动活动夹头向靠近硅棒的一侧移动，当硅棒的端面与活动夹头接触后第二电机旋转带动硅棒旋转进行对准，同时硅棒推动碰杆向接近开关侧移动，直至碰杆接触到接近开关后给出信号，此时硅棒的顶紧到位，可进入切割工序，同时四个顶杆上的第一顶头和活动夹头上的四个边料顶紧组件相对应以分别对硅棒上切割后的四块边料进行夹紧，避免了边料的随意跌落，优化了切割过程，提高了切割效率与切割质量，且稳定性高。

进一步地，所述边料顶紧组件包括固定在所述连接底座上的安装腔座，该安装腔座内安装有边料推杆和气缸，该边料推杆的一端与所述气缸的活动端连接，其另一端伸出所述安装腔座后与第二顶头连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：使用时将硅棒的一端与固定夹头相接触，然后第一电机带动丝杆旋转，由于丝杆螺母是固定在第二支座上的，因此丝杆在旋转的同时会向前移动，从而带动移动板和活动夹头向前移动，当移动到活动夹头与硅棒的另一端端面接触时，活动夹头和固定夹头共同对硅棒进行顶紧，本方案一方面实现了对硅棒的自动顶紧，提高了效率，降低人工了成本，另一方面该移动机构的设置有效节约了空间，缩小了切割机机床的占地面积。

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1的主视图；

图3为图2中的a-a剖视图；

图4为图2中的b-b剖视图；

图5为图1中的活动夹头的结构示意图；

图6为图5的内部剖视图。

具体实施方式

下面结合试验例及具体实施方式对本实用新型作进一步的详细描述。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

如附图1-附图6所示的单晶硅切割机顶紧装置，包括沿水平方向设置的底座1，该底座1的上端面上沿竖直方向设置有第一支座2和第二支座4，第一支座2上连接有固定夹头3，第二支座4上通过移动机构5连接有活动夹头6，硅棒7的两端面能够分别与活动夹头6和固定夹头3相接触对其进行顶紧。

请参考图3和图4，上述移动机构5包括移动板51和丝杆52，丝杆52的两端通过轴承连接在该移动板51上，该丝杆52上套设有丝杆螺母53，在第二支座4上设置有一卡环结构42，该丝杆螺母53固定连接在该卡环结构42上，保证了当丝杆52在转动时丝杆螺母53不会轴向移动，而丝杆52会沿丝杆螺母53轴向向前移动，活动夹头6连接在该移动板51上靠近硅棒7的一端端部，丝杆52通过传动带机构与第一电机54连接，传动带机构包括连接在第一电机54上的第一同步带轮55、连接在丝杆52上的第二同步带轮57及连接在第一同步带轮55和第二同步带轮57上的同步带56。

在第二支座4上靠近移动板51的一侧设置有滑槽41，在移动板51上设置有能够沿该滑槽41移动的滑块511。从图中可看出，该滑槽41为燕尾槽结构，该滑块511为与该燕尾槽结构相配合的燕尾块型结构。

为了提高整个装置的安全性，在第二支座4上设置有防护罩58，述丝杆52、丝杆螺母53、传动带机构和第一电机54位于该防护罩58内，移动板51与活动夹头6连接的一端端部伸出该防护罩58，在防护罩58前端还连接有第一风琴罩59。

从图3结合图1可以看出，上述固定夹头3包括固定在第一支座2上的第一钢圈31，该第一钢圈31上沿其轴向设置有固定顶紧轴32，固定顶紧轴32沿水平方向设置，该固定顶紧轴32靠近硅棒7的一端端面上均匀分布有第一顶头35，固定顶紧轴32由第二电机36进行驱动；在第一钢圈31上围绕固定顶紧轴32的周向均匀分布有四个顶杆34，顶杆34沿固定顶紧轴32的轴向延伸，该顶杆34靠近硅棒7的一端端部连接有第一顶头35。

从图5和图6结合图3可看出，活动夹头6包括连接在移动板51端部的连接底座60，连接底座60呈环状结构，该连接底座60的中部沿其轴向设置有轴承座61，轴承座61内靠近其前端的位置通过角接触轴承活动连接有从动轴62，从动轴62的前端通过凹凸配合连接有副顶座63，在该副顶座63的前端连接有六个第二顶头64，在副顶座63上对应每一个第二顶头64的位置分别设置有一个第一盲孔630和蝶形弹簧631，该蝶形弹簧631的一端抵接在第一盲孔630内，另一端与第二顶头64抵接；在轴承座61内靠近从动轴62后端的位置还设置有接近开关66，在从动轴62的中部沿其轴向活动穿设有碰杆65，碰杆65的前端伸出副顶座63，其后端伸出从动轴62后能够与接近开关66相接触，在副顶座63的中部沿其轴向设置有第二盲孔632和弹簧633，碰杆65穿过该第二盲孔632，弹簧633的一端抵接在第二盲孔632内，另一端抵接在碰杆65上。

在连接底座60上沿其周向还均分分布有四个边料顶紧组件67，四个边料顶紧组件67分别与四个顶杆34的位置相对应，每一个边料顶紧组件67的前端部分别连接有一个第二顶头64。每一个边料顶紧组件67包括固定在连接底座60上的安装腔座670，该安装腔座670内安装有边料推杆672和气缸671，该边料推杆672的一端与气缸671的活动端连接，其另一端伸出安装腔座670后与第二顶头64连接，且边料推杆672与对应位置的顶杆34的轴心线位于同一条直线上。在边料推杆672上设有第二风琴罩673，该第二风琴罩673一端与第二顶头64抵接，另一端与安装腔座670前端抵接。

使用过程如下：通过机械手将硅棒7的一端与固定夹头3上第一顶头35相接触，然后第一电机54带动丝杆52旋转，同时由于丝杆螺母53是固定的，因此丝杆52在旋转的同时会向前移动，当移动至活动夹头6上的第二顶头64与硅棒7另一端相接触时，第二电机36带动固定顶紧轴32、硅棒7、副顶座63和从动轴62旋转，以将硅棒7对准第一顶头35和第二顶头64，在此过程中碰杆65在硅棒作用下会向后移动触碰到接近开关66，发出信号，顶紧到位，同时，顶杆34上的第一顶头35和边料推杆672上的第二顶头64是对准的，对硅棒7切割后的边料进行夹紧，防止切割后边料的随意掉落而增加了人工清理工作量。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。