专利名称：改进的数控硅块双平面研磨机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及数控机床自动化领域，具体为一种数控硅块双平面研磨机。
背景技术：
光伏行业是一个新兴的行业，随着光伏行业的快速发展，太阳能发电对单、多晶硅的要求量增大，同时对单、多晶硅的加工设备要求更高。在多晶硅的加工过程中为了消除工件表面裂纹，减少应力，提高成品率，必须对硅块表面及R角进行磨削处理。现有的国内外加工设备中都是运用金刚石砂轮对硅表面进行平面磨削修整，用这种磨削设备磨削修整虽然能消除硅块表面裂纹，但是由于金刚石砂轮为硬质材料，在磨削过程中产生的正面压力较大，从而又会产生新的微小裂纹和其他损伤，严重影响硅块的成品率，质量难以保证，由于金刚石砂轮磨削量大，所以硅块需要保留很多的加工余量，申请人就上述问题向国家知识产权局提出过申请，申请号为201010165拟65，整个磨削都采用柔性研磨，由于前道工序的局限性(前道开方工序加工出来的硅块，形位误差不达标)，这样单单采用柔性研磨效率很低，要达到硅块成品的质量要求，对柔性研磨盘中毛刷的消耗量很大。
发明内容针对上述问题，本实用新型提供了一种改进的数控硅块双平面研磨机，能够提高硅块的成品率，保证硅块的成品质量，所要加工的硅块也不需要保留很多的加工余量，而且提高了磨削的效率，要达到硅块成品的质量要求，对柔性研磨盘中毛刷的消耗量也很小。其技术方案是这样的一种改进的数控硅块双平面研磨机包括床身、工作台、滑鞍、滑板、磨头，所述床身中间有直线导轨、滚珠丝杆，所述工作台安装在直线导轨、滚珠丝杆上，所述滑鞍有一对，安装在床身左右两边，所述滑鞍上有直线导轨、滚珠丝杆，所述滑板通过直线导轨、滚珠丝杆安装在所述滑鞍上，所述磨头分别安装在滑板上，其特征在于所述磨头包括金刚砂精磨磨头、金刚毛刷柔性研磨磨头，所述金刚砂精磨磨头、金刚毛刷研磨磨头沿着所述数控硅块双平面研磨机进料方向依次布置。其进一步特征在于所述金刚砂精磨磨头有一对；所述金刚毛刷研磨磨头有两对；所述两对研磨磨头的所述研磨盘分别为两套不同金刚砂粒度的组合式金刚毛刷柔性研磨盘；所述工作台上安装有自动压紧装置；所述床身前部安装一套自动对中装置；所述床身前部靠后位置安装一套激光自动测量装置；所述精磨磨头包括砂轮架、砂轮主轴、砂轮电机和金刚石砂轮，所述研磨磨头包括砂轮架、砂轮主轴、砂轮电机和研磨盘，所述研磨盘为组合式金刚毛刷柔性研磨盘，所述组合式毛刷研磨盘包括金刚毛刷，毛刷座和研磨接盘；所述金刚毛刷由尼龙与金刚砂混合制成，所述砂轮电机安装在砂轮架尾部，所述砂轮电机连接砂轮主轴的输入端，所述研磨盘和金刚石砂轮分别安装在砂轮主轴的输出端。本实用新型的上述结构中，由于数控硅块双平面研磨机先采用精磨磨头对硅块进行精磨，使前道开方工序加工出来的硅块，形位误差达标，提高了后道工序的研磨效率，而且减少了柔性研磨盘中毛刷的消耗量，再采用柔性研磨盘进行精研，光研，在磨削过程中产生的正面压力较小，在研磨过程中不会使硅块表面产生新的裂纹，更不会对硅块研磨表面带来新的损伤，从而提高了硅片的成品率，由于柔性研磨盘对硅块表面的研磨量极小，所需加工硅块只需保留很少的加工余量，从而节省了原材料。
图1为本实用新型改进的数控硅块双平面研磨机主视图结构示意图；图2为本实用新型改进的数控硅块双平面研磨机右视图结构示意图。
具体实施方式
见图1、图2，本实用新型改进的数控硅块双平面研磨机包括床身1、工作台2、滑鞍 3、滑板4、金刚砂精磨磨头21、金刚毛刷研磨磨头12，工作台2安装在床身1中间的直线导轨18上，通过伺服电机16驱动滚珠丝杆17，使工作台2在直线导轨18上作纵向往复运动， 工作台2上安装自动压紧装置15，滑鞍3安装于床身1左右各一个，滑板4通过直线导轨9 安装于滑鞍3上，伺服电机10驱动滚珠丝杆11使滑板4在直线导轨9上作横向进给运动， 一块滑鞍3上安装有三块滑板4，机床进给方向第一块滑板4上安装有金刚砂精磨磨头21， 金刚砂精磨磨头21包括砂轮架5、砂轮主轴7、砂轮电机6和金刚砂轮20，其余两块滑板4 上装有金刚毛刷研磨磨头12，金刚毛刷研磨磨头12包括砂轮架5、砂轮电机6、砂轮主轴7 和金刚砂毛刷研磨盘8，金刚砂毛刷研磨盘8是一种组合式柔性研磨盘。砂轮主轴7安装在砂轮架5主轴孔内，组合式金刚砂毛刷研磨盘8套装在砂轮主轴7的输出端上，砂轮电机 6通过电机法兰安装在砂轮架5的尾部，砂轮电机由联轴器连接砂轮主轴的输入端，根据金刚砂粒度不同，金刚砂毛刷研磨盘分为金刚砂毛刷精研研磨磨头和金刚砂毛刷光研研磨磨头，根据硅块的进给方向顺序安装金刚砂精磨磨头、金刚砂毛刷精研研磨磨头和金刚砂毛刷光研研磨磨头。见图1、图2，本实用新型数控硅块双平面研磨机的床身1的前部左右各安装一套自动对中装置13，床身前部靠后位置左右各安装一套测量装置14。在西门子PLC 控制系统的控制下运行，先由自动对中装置13对工件自动对中，然后自动压紧装置15把工件19压牢在工作台2上，此时工作台2在伺服电机16的驱动下作纵向运动，当工件19通过测量装置14时，经过电脑分析确定相对应的进给量，滑板4在伺服电机10的驱动下开始作横向进给运动，先由两个金刚砂精磨磨头精磨，再给两个精研研磨磨头精研，最后又给两个光研研磨磨头进行光研，本实用新型数控硅块双平面研磨机采用了七数控轴(一根数控控制工作台的移动，六根数控轴分别控制六个研磨磨头进给)，实现了整个研磨过程的自动化。由于数控硅块双平面研磨机先采用精磨磨头对硅块进行精磨，使前道开方工序加工出来的硅块，形位误差达标，由于采用金刚砂轮进行了精磨，提高了后道工序的研磨效率，而且减少了柔性研磨盘中毛刷的消耗量，再采用柔性研磨盘进行精研，光研，在磨削过程中产生的正面压力较小，在研磨过程中不会使硅块表面产生新的裂纹，更不会对硅块研磨表面带来新的损伤，从而提高了硅片的成品率，由于柔性研磨盘对硅块表面的研磨量极小，所需加工硅块只需保留很少的加工余量，从而节省了原材料。
权利要求1.一种改进的数控硅块双平面研磨机包括床身、工作台、滑鞍、滑板、磨头，所述床身中间有直线导轨、滚珠丝杆，所述工作台安装在直线导轨、滚珠丝杆上，所述滑鞍有一对，安装在床身左右两边，所述滑鞍上有直线导轨、滚珠丝杆，所述滑板通过直线导轨、滚珠丝杆安装在所述滑鞍上，所述磨头分别安装在滑板上，其特征在于所述磨头包括金刚砂精磨磨头、金刚毛刷柔性研磨磨头，所述金刚砂精磨磨头、金刚毛刷研磨磨头沿着所述数控硅块双平面研磨机进料方向依次布置。
2.根据权利要求1所述一种改进的数控硅块双平面研磨机，其特征在于所述金刚砂精磨磨头有一对。
3.根据权利要求1或2所述一种改进的数控硅块双平面研磨机，其特征在于所述研磨磨头有两对。
4.根据权利要求3所述一种改进的数控硅块双平面研磨机，其特征在于所述两对研磨磨头的所述研磨盘分别为两套不同金刚砂粒度的组合式金刚毛刷柔性研磨盘。
5.根据权利要求4所述一种改进的数控硅块双平面研磨机，其特征在于所述金刚毛刷由尼龙与金刚砂混合制成。
6.根据权利要求5所述一种改进的数控硅块双平面研磨机，其特征在于所述滑板有三对，安装在床身左右两边的所述滑鞍上。
7.根据权利要求6所述一种改进的数控硅块双平面研磨机，其特征在于所述研磨盘包括三套不同金刚砂粒度的组合式金刚毛刷柔性研磨盘。
8.根据权利要求7所述一种改进的数控硅块双平面研磨机，其特征在于所述工作台上安装有自动压紧装置。
9.根据权利要求8所述一种改进的数控硅块双平面研磨机，其特征在于所述床身前部安装一套自动对中装置。
10.根据权利要求9所述一种改进的数控硅块双平面研磨机，其特征在于所述床身前部靠后位置安装一套激光自动测量装置。
专利摘要本实用新型提供了一种改进的数控硅块双平面研磨机，包括床身、工作台、滑鞍、滑板、磨头，所述床身中间有直线导轨、滚珠丝杆，所述工作台安装在直线导轨、滚珠丝杆上，所述滑鞍有一对，安装在床身左右两边，所述滑鞍上有直线导轨、滚珠丝杆，所述滑板通过直线导轨、滚珠丝杆安装在所述滑鞍上，所述磨头分别安装在滑板上，其特征在于所述磨头包括金刚砂精磨磨头、金刚毛刷柔性研磨磨头，所述金刚砂精磨磨头、金刚毛刷研磨磨头沿着所述数控硅块双平面研磨机进料方向依次布置。同时采用金刚砂精磨磨头和金刚毛刷研磨磨头，提高了研磨效率，减少了毛刷的消耗量，提高了硅片的成品率，使加工硅块只需保留很少的加工余量，节省了原材料。
文档编号B24B37/04GK202106294SQ201020513100
公开日2012年1月11日 申请日期2010年9月1日 优先权日2010年9月1日
发明者杨建良 申请人:无锡上机数控股份有限公司