单晶棒料的金刚石线锯切割设备的送料装置的制作方法

本实用新型属于硬脆材料切割技术领域，尤其是一种金刚石线锯切割设备新型的单晶棒料送料装置。

背景技术：

中国专利文献中，公开号CN201620055183.1、名称是用于单晶硅截断机的晶托装置 (参见该申请说明书具体实施方式部分)，公开了用于单晶硅截断机的单晶棒料定中心组件，所述单晶棒料定中心组件包括定中心移动单元、夹紧单元和风琴式伸缩防护罩；单晶棒料定中心组件可针对单晶硅棒的不同直径变化自适应调整，通过定中心移动单元实现移动。缺点是：单晶棒料定中心组件是和长线单晶截断机配合使用，该长线单晶截断机设计为多刀切割方式，具有若干个单晶棒料定中心组件，每个单晶棒料定中心组件都必须通过手轮手动摇动转轴和齿轮转动，从而实现单晶硅棒的夹紧与松动，作业员劳动强度大。晶棒放入单晶棒料定中心组件后，手工调节的若干组定中心卡爪的间距都不一样，在手动锁紧时，要避免一次将一组单晶棒料定中心组件锁紧到位，以防止第1组单晶棒料定中心组件将晶棒夹歪后，其他组单晶棒料定中心组件出现虚锁、锁歪等现象，需采用对称锁紧的方式逐步锁紧单晶棒料定中心组件，在分多次的情况下调整晶棒与定中心卡爪的中心保持一致时，才最终锁紧单晶棒料定中心组件，作业质量完全靠人工保证。三个卡爪容易出现过定位的现象，当三个卡爪的中心不在同一条直线上时，就会出现其中一个卡爪与晶棒之间连接不牢固，在切割快结束时，可能会出现料棒抖动，导致切歪、将金刚石线锯夹断等现象。晶棒定中心组件的定中心卡爪朝上放置，需手动将若干组单晶棒料定中心组件的定中心卡爪调节至足够的避让尺寸，才能保证上、下料时晶棒不会和定中心卡爪发生碰撞、干涉，增加了下料的难度。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种作业人员劳动强度低、下料难度低、自动化程度高、定心精度更高、使用更安全的在环形金刚石线锯切割机上使用的单晶棒料送料装置。

本实用新型所采用的技术方案为：一种单晶棒料的金刚石线锯切割设备的送料装置，包括支撑机构、单晶棒料送料装置，其要点在于支撑机构由若干个支撑滚轮组件安装在底座的”V”型台面上,每两个成一组对称固定，形成一个支撑角，单晶棒料安放于支撑机构上；单晶棒料送料装置由两个可移动的夹持单元构成，夹持单元的夹爪位于支撑滚轮的上方，夹爪方向向下。

上料时，单晶棒料送料装置在电机控制下先分别移动至底座两端，将支撑滚轮组件的上部空间完全避让出来，晶棒起吊后，直接置于支撑滚轮组件上，操作安全、简单。上料完成后，再由控制系统控制移动机构带动夹紧机构移动到指定位置，对单晶棒料进行夹紧，无需人工调整、锁紧等，作业人员劳动强度低、自动化程度高。

所述的夹持单元的移动机构的伺服电机A和减速机A连接，两个夹爪框架上分别连接有减速机A、滑块A，减速机A输出端装有齿轮A与固定在底座上的齿条A啮合，直线导轨A、齿条A连接在底座上，伺服电机A驱动减速机A带动齿轮A旋转，夹爪框架沿直线导轨A移动，实现夹紧机构的平移；所述的夹持单元的夹紧机构的直线导轨B与夹爪框架连接，滑块B与直线导轨B相配合，滑块B分别安装在右夹爪和左夹爪上，右夹爪和左夹爪的中间装有传动杆B，传动杆B的两端螺纹方向相反，传动杆B的两端都装有轴承，一端通过螺钉锁紧轴承端盖紧固，另一端装有平键、减速机B、伺服电机B，伺服电机B驱动减速机B通过平键传递扭力给传动杆B，带动右夹爪和左夹爪沿夹爪导轨向内或向外移动，实现夹爪的夹紧或松开。

夹爪呈向内的弯折形，向内平移时夹爪下端向内，斜面使其内部的物体向上运动。

本实用新型具有两个可移动的夹持单元，当单晶棒放到支撑滚轮组件上后，控制系统控制夹持单元移动到位，夹爪从上方向下夹紧单晶棒料，将单晶棒料移动到切割位。机构制造简单，轻便，可切割任意长度需求的棒料。传动杆的两端螺纹方向相反，电机正转带动传动杆运动时，左右夹爪同时向内运动，夹爪将单晶棒料抬起，脱离支撑滚轮组件，再由伺服电机移动到位。棒料切割完成后，从轴向流出，不受上料、切割位置的影响。

夹爪的内表面装有夹持垫块。软质、摩擦系数高的夹持垫块能使夹爪的夹持力更柔和、稳固。

每个夹爪上有两个爪臂。接触面积大，稳定性好。

单晶棒料平置于支撑滚轮组件上时，其轴线与夹持单元夹爪的轴线平行，两轴线的间距值＜10mm。单晶棒料的定心精度高，夹持单元的夹持高度低，安全系数高。

本实用新型的优点：1、通过伺服电机实现夹爪的夹紧与松开，以及单晶棒料送料装置在底座直线导轨上的横向移动，降低人员作业强度。2、夹持单元可以在任意位置对单晶棒料进行夹持，两个夹持单元具有连动控制可以同时进行夹紧，避免了人工来回多次锁紧的作业。机构制造简单，轻便，可切割任意长度需求的棒料。

附图说明

图1为本实用新型单晶棒料送料装置的结构示意图

图2为图1的侧视图

图3为图2的A—A剖视图

图4为本实用新型新型夹爪的实施方式二

其中：1、底座 101、支撑滚轮组件 2、单晶棒料送料装置 201、夹爪框架 212、直线导轨A 213、滑块A 214、齿条A 215、齿轮A 216、减速机A 217、伺服电机A 221、螺钉 222、轴承端盖 223、右夹爪 224、传动杆B 225、左夹爪 226、轴承 227、平键 228、减速机B 229、伺服电机B 230、夹持垫块 233、滑块B 234、直线导轨B 7、单晶棒料。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型技术方案作进一步说明

实施例1，如图1-3所示，一种单晶棒料的金刚石线锯切割设备的送料装置，包括支撑机构、单晶棒料送料装置，支撑机构由若干个支撑滚轮组件101安装在底座1的”V”型台面上,每两个成一组对称固定，形成一个支撑角，单晶棒料安放于支撑机构上；单晶棒料送料装置由两个可移动的夹持单元构成，夹持单元的夹爪位于支撑滚轮的上方，夹爪方向向下，单晶棒料平置于支撑滚轮组件上时，其轴线与夹持单元夹爪的轴线平行，两轴线的间距值＜10mm，即夹持单元的夹持高度＜10mm，安全系数高。夹持单元的移动机构的伺服电机A 217和减速机A 216连接，两个夹爪框架201上分别连接有减速机A、滑块A 213，减速机A输出端装有齿轮A 215与固定在底座上的齿条A 214啮合，直线导轨A 212、齿条A连接在底座1上，伺服电机A驱动减速机A带动齿轮A旋转，夹爪框架201沿直线导轨A 212移动，实现夹紧机构的平移；夹持单元的夹紧机构的直线导轨B 234与夹爪框架连接，滑块B 233与直线导轨B相配合，滑块B分别安装在右夹爪223和左夹爪225上，右夹爪223和左夹爪225的中间装有传动杆B 224，传动杆B的两端螺纹方向相反，传动杆B的两端都装有轴承226，一端通过螺钉221锁紧轴承端盖222紧固，另一端装有平键227、减速机B 228、伺服电机B 229，伺服电机B驱动减速机B通过平键传递扭力给传动杆B，带动右夹爪和左夹爪沿夹爪导轨向内或向外移动，实现夹爪的夹紧或松开。夹爪呈向内的弯折形，向内平移时夹爪下端向内，斜面使其内部的物体向上运动。夹爪的内表面装有夹持垫块230。软质、摩擦系数高的夹持垫块能使夹爪的夹持力更柔和、稳固。

本实用新型单晶棒料送料装置的工作过程：

在控制系统控制下，夹持单元的伺服电机A217驱动减速机A 216带动齿轮A215转动，通过齿轮A215与齿条A214的啮合传动，分别带动两个夹持单元通过直线导轨A212运动至底座两端，让出支撑滚轮组件101的上方空间。行车吊入单晶棒料3平置于支撑滚轮组件上，夹持单元移动至指定位置定位，夹持单元的伺服电机B229驱动减速机B 228带动传动杆B224旋转，在传动杆B224两端相反旋向螺纹的作用下，同时带动左夹爪225、右夹爪223向内抓紧单晶棒料3，在抓紧的过程中在夹爪内侧斜面的作用下，单晶棒料3向上运动逐渐脱离支撑滚轮组件101，当夹爪231完成夹紧动作时单晶棒料3完全脱离支撑滚轮组件101并且保证单晶棒料3的定心。两个单晶棒料夹持单元同时动作，带动单晶棒料3运行至指定位置进行切割。

实施例2，如图4所示，每个夹爪上有两个爪臂。接触面积大，稳定性好。其余未述部分与上例相同。