一种单刀双棒截断机的制作方法

本实用新型属于晶硅加工技术领域，具体地说涉及一种单刀双棒截断机。

背景技术：

制作太阳能电池板所用硅片的制造工序分为：拉晶、截断、开方、磨倒、切片等几个步骤。目前，线切割技术是比较先进的晶硅切割加工技术，它的原理是通过高速运动的切割丝对晶硅进行摩擦，从而达到切割目的。

多刀截断机使用最为广泛，其通过导轮将切割丝布成网状，可通过自上而下一次性运行，完成对晶硅的多刀切割。随着拉晶工艺的提高，拉晶炉熔炼出来的硅棒长度加长，而市场上的多刀截断机的适用棒长范围并没有达到新的棒长长度，同时，大量晶硅工厂在建厂时，没有考虑到硅棒拉晶工艺会有突破，向着越来越长发展，造成现在硅棒在厂内转运困难。此外，目前截断机多为单线截断机，每次加工1根硅棒，加工效率低，自动化程度低。

技术实现要素：

针对现有技术的种种不足，为了解决上述问题，现提出一种单刀双棒截断机，可以实现双棒同时切割，且两工位相互独立，可以分别截断不同棒长需求。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种单刀双棒截断机，包括底座，所述底座上设有：

输送轨道机构，其并排设有2个，且2个输送轨道机构分别用于输送不同的硅棒；

切割机头机构，其用于截断位于输送轨道机构上方的硅棒，所述切割机头机构设有2个与输送轨道机构相对应的截断通道，且输送轨道机构贯穿截断通道；

用于夹持硅棒的夹持机构，其跨设于输送轨道机构上方且可沿看输送轨道机构的输送方向滑动，实现硅棒的上料及下料操作。

优选地，所述切割机头机构包括机头滑板、支撑框架和截断进给组件，所述截断通道位于机头滑板上，且机头滑板上设有切割轮组件、收线组件和放线组件，切割丝依次绕过放线组件、切割轮组件和收线组件，以截断位于截断通道内的硅棒，所述截断进给组件位于支撑框架上，且截断进给组件推动机头滑板沿着支撑框架上下滑动以截断硅棒。

优选地，所述放线组件包括放线驱动电机和放线轮，所述收线组件包括收线驱动电机和收线轮，且放线轮、收线轮均沿着硅棒的输送方向设置，所述收线组件和放线组件下方均设有排线组件。

优选地，所述截断进给组件包括升降电机、减速机和升降滚珠丝杠，所述升降滚珠丝杠沿着支撑框架的高度方向设置，所述升降电机的输出端与减速机连接，所述减速机的输出端通过联轴器与升降滚珠丝杠连接，所述机头滑板上设有与升降滚珠丝杠螺纹连接的托架。

优选地，所述切割轮组件包括主动轮和多个从动轮，所述主动轮与切割电机的输出端连接，且主动轮位于2个截断通道之间，所述多个从动轮均布于截断通道的两侧。

优选地，所述收线组件和放线组件处均设有张紧组件，所述张紧组件包括张紧气缸、张力臂和张紧轮，所述张力臂的一端与张紧气缸的活塞端连接，其另一端与张紧轮可转动连接，所述张力臂上设有条形孔，所述机头滑板上设有嵌入条形孔的固定螺栓，且张力臂与固定螺栓可转动连接。

优选地，所述夹持机构包括结构相同且可沿着底座滑动的上料夹持组件和下料夹持组件，所述下料夹持组件包括2个分别位于输送轨道机构两侧的支座、第一夹爪和第二夹爪，且2个支座通过连板连接，所述第一夹爪与第二夹爪的结构相同且间距可改变，以夹紧或松开位于输送轨道机构上方的硅棒。

优选地，所述第一夹爪通过夹爪连板与夹爪驱动组件连接，所述第一夹爪的内部嵌设有顶部与夹爪连板连接的连接轴，其一侧面设有与夹爪连板连接的连接销。

优选地，所述输送轨道机构上且位于截断通道下方设有浮动支撑组件，所述浮动支撑组件包括v型支座以及2个浮动支撑单元，且2个浮动支撑单元分别位于v型支座的内侧面，所述浮动支撑单元外接气源。

本实用新型的有益效果是：

通过切割机头机构实现双棒同时切割，且两工位相互独立，可以分别满足不同棒长截断需求，提高工作效率，缩短加工周期，具有较高的经济效益，可以实现外围自动化连接，降低人工成本，为工业智能化提供支持。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是机头滑板的结构示意图；

图3是切割机头机构的俯视图；

图4是图2中a处局部示意图；

图5是下料夹持组件的结构示意图；

图6是浮动支撑组件的结构示意图。

附图中：1-输送轨道机构、2-上料夹持组件、3-下料夹持组件、4-切割机头机构、5-底座、6-截断通道、7-机头滑板、8-支撑框架、9-截断进给组件、10-放线组件、11-收线组件、12-放线轮、13-收线轮、14-升降电机、15-喷嘴、16-激光标线器、17-主动轮、18-从动轮、19-张力臂、20-张紧轮、21-固定螺栓、22-缓冲外圈、23-过渡轮、24-支座、25-连板、26-第一夹爪、27-夹爪驱动组件、28-夹爪连板、29-连接轴、30-连接销、31-光电护罩、32-限位开关、33-聚氨酯挡板、34-v型支座、3401-内侧面、35-浮动支撑单元。

具体实施方式

为了使本领域的人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合本实用新型的附图，对本实用新型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实用新型创造。

实施例一：

如图1所示，一种单刀双棒截断机，包括底座5，所述底座5上设有输送轨道机构1、切割机头机构4以及用于夹持硅棒的夹持机构。

其中，输送轨道机构1并排设有2个。切割机头机构4用于截断位于输送轨道机构1上方的硅棒，同时，切割机头机构4设有2个与输送轨道机构1相对应的截断通道6，且输送轨道机构贯穿截断通道6，也就是说，2个输送轨道机构1分别用于输送不同的硅棒，且2根硅棒被输送至不同的截断通道6进行截断。夹持机构跨设于输送轨道机构1上方且可沿看输送轨道机构1的输送方向滑动，实现硅棒的上料及下料操作。

实施例二：

如图2至图4所示，所述切割机头机构4包括机头滑板7、支撑框架8和截断进给组件9，所述截断通道6位于机头滑板7上，且机头滑板7上设有切割轮组件、收线组件11和放线组件10，切割丝依次绕过放线组件10、切割轮组件和收线组件11，以截断位于截断通道6内的硅棒，所述支撑框架8与底座5固连，所述截断进给组件9位于支撑框架8上，且截断进给组件9推动机头滑板7沿着支撑框架8上下滑动以截断硅棒。

所述放线组件10包括放线驱动电机和放线轮12，放线驱动电机驱动放线轮12转动，以实现放线。所述收线组件11包括收线驱动电机和收线轮13，收线驱动电机驱动收线轮13转动，以实现收线。放线轮12、收线轮13均沿着硅棒的输送方向设置，为了实现均匀放线和收线操作，所述收线组件11和放线组件10下方均设有排线组件。所述排线组件包括排线驱动电机、排线滚珠丝杠和固定板，所述排线滚珠丝杠与排线驱动电机的输出端连接，其螺母与固定板固连，所述固定板位于放线驱动电机或收线驱动电机的下方，且固定板与放线驱动电机或收线驱动电机固连，所述排线滚珠丝杠沿着硅棒的输送方向设置。也就是说，排线驱动电机带动排线滚珠丝杠转动，进而带动收线组件11和放线组件10沿着硅棒的输送方向移动。

所述截断进给组件9包括升降电机14、减速机和升降滚珠丝杠，所述升降滚珠丝杠沿着支撑框架8的高度方向设置，所述升降电机14的输出端与减速机连接，所述减速机的输出端通过联轴器与升降滚珠丝杠连接，所述机头滑板7上设有与升降滚珠丝杠螺纹连接的托架。也就是说，升降电机带动升降滚珠丝杠转动，进而带动托架、机头滑板7上下移动。此外，支撑框架8上沿着竖直方向设有导轨，机头滑板7上设有沿着导轨滑动的滑块，以提高机头滑板7上下移动的稳定性。

所述切割轮组件包括主动轮17和多个从动轮18，所述主动轮17与切割电机的输出端连接，且主动轮17位于2个截断通道6之间，所述多个从动轮18均布于截断通道6的两侧。本实施例中，从动轮18共有4个，且4个从动轮18位于同一水平线上。所述收线组件11和放线组件10处均设有张紧组件，所述张紧组件包括张紧气缸、张力臂19和张紧轮20，所述张力臂19的一端与张紧气缸的活塞端连接，其另一端与张紧轮20可转动连接，所述张力臂19上设有条形孔，所述机头滑板7上设有嵌入条形孔的固定螺栓21，且张力臂19与固定螺栓21可转动连接。也就是说，通过张紧气缸的伸长与回缩，带动张力臂19摆动，调节张紧轮20的位置，进而调节切割丝的张紧度。所述机头滑板7上设有分别位于张力臂19上方、下方的缓冲外圈22，用于限定张力臂19的摆动幅度。所述机头滑板7上位于张紧组件、切割轮组件之间还设有过渡轮23，且过渡轮23、张紧轮20、主动轮17和从动轮28位于同一平面内。

此外，所述机头滑板7上且位于截断通道6上方设有多个喷嘴15和激光标线器16，喷嘴15用于喷射切割液，由激光标线器16出射的激光与切割丝重合，远程标定切割丝能够切割到的位置，为硅棒定位做基准。所述机头滑板7的两侧设有聚氨酯挡板33，用于防止切割液溅出。

实施例三：

如图1和图5所示，所述夹持机构包括结构相同且可沿着底座5滑动的上料夹持组件2和下料夹持组件3，分别用于实现硅棒的上料、下料操作。以下料夹持组件3为例，所述下料夹持组件3包括2个分别位于输送轨道机构1两侧的支座24、第一夹爪26和第二夹爪(图5中省略了第二夹爪)，2个支座24通过连板25连接为一体。所述第一夹爪26与第二夹爪的结构相同且间距可改变，以夹紧或松开位于输送轨道机构1上方的硅棒。

以第一夹爪26为例，所述第一夹爪26通过夹爪连板28与夹爪驱动组件27连接。本实施例中，夹爪驱动组件27为气缸，气缸的缸体端与连板25固连，其活塞端通过夹爪连板28与第一夹爪26连接，也就是说，随着气缸活塞端的伸长和回缩，改变第一夹爪26与第二夹爪的间距。在其他实施例中，夹爪驱动组件27为夹爪驱动电机和丝杠，所述丝杠的一端与夹爪驱动电机的输出端连接，其另一端与夹爪连板28螺纹连接，夹爪驱动电机带动丝杠转动，以改变第一夹爪26与第二夹爪的间距。

为了提高第一夹爪26与夹爪连板28的连接稳定性，所述第一夹爪26的内部嵌设有顶部与夹爪连板28连接的连接轴29，其一侧面设有与夹爪连板28连接的连接销30。所述支座24靠近输送轨道机构1的一侧设有光电感应器，用于检测输送轨道机构1上方是否有硅棒，同时，支座24上设有用于保护光电感应器的光电护罩31。此外，支座24上设有位于开关支架上的限位开关32，底座5上设有用于触发限位开关32的触发器，用于定位上料夹持组件2和下料夹持组件3滑动的极限位置。

实施例四：

如图6所示，所述输送轨道机构1上且位于截断通道6下方设有浮动支撑组件，用于减少硅棒上料后虚点产生，防止硅棒崩边。具体的，所述浮动支撑组件包括v型支座34以及2个浮动支撑单元35，v型支座34包括2个内侧面3401，且2个内侧面3401的夹角为60°，2个浮动支撑单元35分别位于v型支座的内侧面3401，所述浮动支撑单元35外接气源并伸缩，以顶紧硅棒，且具有自锁功能。

工作时，在输送轨道机构1和上料夹持组件2协同作用下，硅棒被输送至截断通道6处，浮动支撑组件工作，同时，切割机头机构4截断硅棒，在输送轨道机构1和下料夹持组件3协同作用下，截断后的硅棒被输送至指定下料位置。

以上已将本实用新型做一详细说明，以上所述，仅为本实用新型之较佳实施例而已，当不能限定本实用新型实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本实用新型涵盖范围内。