專利名稱：一種硅棒旋轉(zhuǎn)浮動(dòng)切割數(shù)控機(jī)床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種數(shù)控機(jī)床，尤其涉及一種用于對(duì)硅棒進(jìn)行切割的數(shù)控切割機(jī)。
背景技術(shù)：
在目前國(guó)內(nèi)的多晶硅行業(yè)生產(chǎn)廠家中，均需要將還原出來(lái)的2-8英寸直徑的硅棒進(jìn)行徑向定尺切割，以供成品檢驗(yàn)和滿足不同的下一工序生產(chǎn)需要。專利號(hào)為200920287130. 2，
公開日為2010. 12.22的中國(guó)專利“單/多晶硅棒切割機(jī)”公開了一種硅棒切割機(jī)，該切割機(jī)包括晶棒固定裝置、切割系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)，所述晶棒固定裝置包括若干固定夾緊工裝，固定夾緊工裝設(shè)在工作臺(tái)上，固定夾緊工裝分別設(shè)在砂輪片的左右兩側(cè)，另外工作臺(tái)上設(shè)有防塵罩和刻度尺，該實(shí)用新型主要是利用固定夾緊工裝將待切部分和切除部分分別固定，以達(dá)到定位可靠，切割尺寸穩(wěn)定，解決晶棒切割過(guò)程中移動(dòng)和崩邊等問題的目的。專利號(hào)為201120383908. 7，
公開日為2012. 5. 30的中國(guó)專利“一種改進(jìn)的硅棒切
割裝置”公開了一種硅棒切割裝置，它包括主輥、線網(wǎng)和主體進(jìn)刀單元夾緊機(jī)構(gòu)，主體進(jìn)刀單元夾緊機(jī)構(gòu)包括位于線網(wǎng)上方的左右兩組夾緊單元，夾緊單元包括在硅棒工件板和安裝工件板，在硅棒工件板和安裝工件板之間增設(shè)鋼片，通過(guò)人為提前壓低硅棒內(nèi)側(cè)高度，使得切割完成時(shí)內(nèi)外兩側(cè)切割深度一致，進(jìn)而達(dá)到減少碎片的目的。上述兩專利的切割方式均采用全直徑切割方式，因而其振動(dòng)較大，切割方向無(wú)法與硅棒彎曲的軸向保持垂直，被切割部分容易破碎。專利號(hào)為200820223950. 0，
公開日為2009. 10. 21的中國(guó)專利“硅棒錐度或外圓數(shù)
控磨床”公開了一種硅棒數(shù)控磨床，包括機(jī)架和數(shù)控箱，還包括由數(shù)控箱控制作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的工作臺(tái)，在機(jī)架上設(shè)置有放置工件的放置架和由數(shù)控箱控制帶動(dòng)放置架上的工件做同心圓轉(zhuǎn)動(dòng)的傳動(dòng)裝置，在工作臺(tái)上設(shè)置有至少一個(gè)由數(shù)控箱控制與工件待磨削端配合的砂輪。其發(fā)明目的是將硅芯棒端部磨制成同心度極高的圓柱體或圓錐體，硅芯棒一端由傳動(dòng)裝置夾持，另一端水平放置在放置架上，其目的是讓硅芯棒在工作臺(tái)上做同心圓轉(zhuǎn)動(dòng)。在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中，由于生產(chǎn)工藝的特定原因，被還原出來(lái)的多晶硅棒晶格組織通常較為疏松、強(qiáng)度較差；在總長(zhǎng)度2. 8米范圍內(nèi)無(wú)法保證同軸度、均有彎曲；在截面積視向普遍產(chǎn)生大小不等的橢圓度；在不同長(zhǎng)度范圍內(nèi)，普遍出現(xiàn)直徑大小不一等多種外表不規(guī)則狀態(tài)。這種待切割硅棒，在使用老式數(shù)控切割機(jī)床對(duì)硅棒采用單點(diǎn)強(qiáng)制壓力式定位、用刀盤工具進(jìn)行徑向全直徑切割時(shí)，硅棒本身受到很大震動(dòng)，且切割方向無(wú)法與硅棒彎曲的軸向保持垂直，被切割部分極易破碎，難以切割出成品。此傳統(tǒng)切割工藝及設(shè)備，即造成較大的經(jīng)濟(jì)損失、又延誤下一工序的生產(chǎn)，使企業(yè)生產(chǎn)成本大幅上升。
發(fā)明內(nèi)容為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實(shí)用新型提供了一種硅棒旋轉(zhuǎn)浮動(dòng)切割數(shù)控機(jī)床，該數(shù)控機(jī)床能完全克服硅棒外表具有的多種不規(guī)則狀態(tài)，能對(duì)材料組織密度較稀疏、工件有軸向彎曲、直徑方向有橢圓度、直徑大小不一致等外表不規(guī)則的、易破碎的多晶硅棒在浮動(dòng)旋轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)，實(shí)現(xiàn)非同心軸向旋轉(zhuǎn)自動(dòng)半徑切割，且在切割硅棒的過(guò)程中，切割方向始終垂直于硅棒非同心旋轉(zhuǎn)的軸心，即本實(shí)用新型能自動(dòng)調(diào)整硅棒軸向總體同心度，能自動(dòng)調(diào)整因硅棒的橢圓度、彎曲度、不等徑原因造成的圓柱形物體無(wú)法旋轉(zhuǎn)的弊端。為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種硅棒旋轉(zhuǎn)浮動(dòng)切割數(shù)控機(jī)床，包括數(shù)控箱、床身、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、設(shè)置在床身上的切割機(jī)構(gòu)和硅棒夾持機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述硅棒夾持機(jī)構(gòu)包括豎直方向配合夾持硅棒的主動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪和浮動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓輪；所述的主動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪帶動(dòng)硅棒在浮動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓輪的壓緊下，在主動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪和從動(dòng)托輪的水平位置上作非同心軸向旋轉(zhuǎn)。所述浮動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓輪垂直位于硅棒的上方，且與彈性壓緊裝置連接，彈性壓緊裝置驅(qū)動(dòng)浮動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓輪圍繞硅棒外圓的形狀適時(shí)緊壓硅棒。所述主動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪位于娃棒的下方,與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接,傳動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)主動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪帶動(dòng)硅棒旋轉(zhuǎn)。所述主動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪為兩個(gè)，兩主動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪軸向平行設(shè)置，硅棒放置在兩主動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪軸向形成的凹槽中。所述硅棒的各段上至少有一組由主動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪和浮動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓輪組成且對(duì)應(yīng)設(shè)置的硅棒夾持機(jī)構(gòu)，至少有一組由從動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪和浮動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓輪對(duì)應(yīng)設(shè)置的硅棒夾持機(jī)構(gòu)，且各組硅棒夾持機(jī)構(gòu)中的旋轉(zhuǎn)托輪位于同一水平位置上，上方均設(shè)置有對(duì)硅棒夾持的彈性壓緊裝置。所述的彈性壓緊裝置是浮動(dòng)氣缸，所述浮動(dòng)氣缸內(nèi)設(shè)有活塞，活塞連接一驅(qū)動(dòng)軸，驅(qū)動(dòng)軸的另一端連接橫桿，橫桿的兩端分別連接浮動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓輪，浮動(dòng)氣缸驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸下壓，帶動(dòng)橫桿兩端的浮動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓輪圍繞硅棒外圓的形狀適時(shí)緊壓硅棒外圓部位。所述的彈性壓緊裝置是彈簧緊壓裝置，所述彈簧緊壓裝置內(nèi)設(shè)彈簧連接一驅(qū)動(dòng)軸，驅(qū)動(dòng)軸的另一端連接橫桿，橫桿的兩端分別連接浮動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓輪，彈簧緊壓裝置驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸下壓，帶動(dòng)橫桿兩端的浮動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓輪圍繞硅棒外圓的形狀適時(shí)緊壓硅棒外圓部位。所述主動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪同軸向設(shè)有兩組，兩組軸向之間形成定位槽。所述硅棒上套有切割定尺環(huán)，切割定尺環(huán)置于主動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪的定位槽中或者位于主動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪的一側(cè)，切割定尺環(huán)隨娃棒同方向轉(zhuǎn)動(dòng)。所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括娃棒旋轉(zhuǎn)電機(jī)、傳動(dòng)皮帶、減速機(jī)、減速機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸上固定的主動(dòng)鏈輪、傳動(dòng)鏈條、設(shè)置在主動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪軸上的從動(dòng)鏈輪，硅棒旋轉(zhuǎn)電機(jī)通過(guò)傳動(dòng)皮帶與減速機(jī)連接，主動(dòng)鏈輪通過(guò)傳動(dòng)鏈條與從動(dòng)鏈輪連接。所述切割機(jī)構(gòu)包括數(shù)控切割工作臺(tái)，所述切割工作臺(tái)的下方設(shè)有伺服驅(qū)動(dòng)電機(jī)、滾珠絲杠、線性滑軌，切割工作臺(tái)位于線性滑軌上，所述伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的滾珠絲杠聯(lián)接絲桿螺母帶動(dòng)數(shù)控切割工作臺(tái)在線性滑軌上面做往復(fù)運(yùn)動(dòng)；所述切割工作臺(tái)的上方設(shè)有切割電機(jī)、電機(jī)傳動(dòng)皮帶、切割主軸、切割工件刀具，所述切割電機(jī)通過(guò)電機(jī)傳動(dòng)皮帶與切割主軸相連，切割工件刀具連接在切割主軸上。本實(shí)用新型的工作原理及過(guò)程如下:將準(zhǔn)備切斷的硅棒(最長(zhǎng)2.8米、Φ 200—40毫米)穩(wěn)妥穿過(guò)定位在主動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪之間定位槽中的切割定尺環(huán)13，安放在水平的由兩根平行狀態(tài)組成的主動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪和兩根平行狀態(tài)組成的的從動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪之間的凹面上，以固定在床身上的不銹鋼尺子為標(biāo)準(zhǔn)，確定需切割長(zhǎng)度并緊固切割定尺環(huán)圓周上的三只螺絲，按下系統(tǒng)手動(dòng)開關(guān)、啟動(dòng)浮動(dòng)氣缸(或彈簧裝置)，利用空氣壓力使浮動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓輪壓在硅棒的外圓，以外形不規(guī)則的硅棒可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，且不會(huì)被過(guò)大的空氣壓力通過(guò)浮動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓輪將其壓斷為標(biāo)準(zhǔn)，不同直徑的硅棒需調(diào)整不同的空氣壓力及切割定尺環(huán)。裝好透明防水板，啟動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)，系統(tǒng)會(huì)按照以加工要求照編制好的數(shù)控程序開始運(yùn)行首先啟動(dòng)娃棒旋轉(zhuǎn)電機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)皮帶、減速機(jī)，由減速機(jī)上的輸出軸帶動(dòng)主動(dòng)鏈輪、傳動(dòng)鏈條、從動(dòng)鏈輪、主動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪軸、帶動(dòng)彈性極好的主動(dòng)旋轉(zhuǎn)雙段托輪旋轉(zhuǎn)。切割定尺環(huán)將硅棒固定在主動(dòng)旋轉(zhuǎn)雙段托輪的中部定位槽中，使外形不規(guī)則的硅棒在二套浮動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓輪的浮動(dòng)壓力下開始進(jìn)行非同心圓旋轉(zhuǎn)。其次啟動(dòng)切割電機(jī)，經(jīng)電機(jī)傳動(dòng)皮帶帶動(dòng)切割主軸再帶動(dòng)切割工件刀具開始高線速度的旋轉(zhuǎn)。第三啟動(dòng)冷卻水電磁閥，使冷卻水通過(guò)水嘴噴灑在切割工件刀具的外邊緣部位。啟動(dòng)伺服驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)滾珠絲杠，通過(guò)絲桿螺母帶動(dòng)數(shù)控切割工作臺(tái)沿線性滑軌往硅棒方向運(yùn)行，并對(duì)硅棒進(jìn)行切割，當(dāng)切入深度達(dá)到大于硅棒沿非同心圓旋轉(zhuǎn)直徑的二分之一時(shí)，被切斷的硅棒落入切料接盤中。切割完畢，依程序停止硅棒旋轉(zhuǎn)電機(jī)的工作，被硅棒旋轉(zhuǎn)電機(jī)I動(dòng)力帶動(dòng)的硅棒停止旋轉(zhuǎn)。裝有切割工件刀具的數(shù)控切割工作臺(tái)依程序沿線性滑軌自動(dòng)退回原位，冷卻水電磁閥自動(dòng)關(guān)閉，停止噴水，切割工件刀具停止轉(zhuǎn)動(dòng)。移開透明擋水板，按下系統(tǒng)手動(dòng)開關(guān)，松開浮動(dòng)氣缸帶動(dòng)浮動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓輪脫離硅棒。取出被切斷硅棒，再次調(diào)整硅棒需切割長(zhǎng)度，重復(fù)上述動(dòng)作，即可進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)加工程序。本實(shí)用新型具有以下技術(shù)效果1、本實(shí)用新型充分利用了氣缸內(nèi)的空氣具有壓縮性或彈簧的工作原理，使外形不規(guī)則的娃棒可以在一套主動(dòng)旋轉(zhuǎn)雙段托輪、一套從動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓輪之間的空氣壓力(或彈簧)夾持定位下，可以進(jìn)行非同心圓軸向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，切割機(jī)構(gòu)由原來(lái)對(duì)工件的全直徑切割改為半徑切割，這樣切割刀具對(duì)硅棒造成的棒身振動(dòng)減小，極大的控制了硅棒的破碎，減少了切割時(shí)間，降低生產(chǎn)成本。2、老式數(shù)控切割機(jī)床對(duì)硅棒采用單點(diǎn)強(qiáng)制壓力式定位、使硅棒產(chǎn)生很大內(nèi)應(yīng)力，由于多晶硅棒材料的特性(極脆、易斷，不可彎曲)，故極易使硅棒在切割時(shí)產(chǎn)生破碎。本實(shí)用新型采用硅棒旋轉(zhuǎn)浮動(dòng)切割方式，完全克服了老式數(shù)控機(jī)床的弊端，使外形不規(guī)則、組織疏松的硅棒切割成為現(xiàn)實(shí)，可在很大程度上提高生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)成本。3、本實(shí)用新型所述工件切割定尺環(huán)為固定在浮動(dòng)旋轉(zhuǎn)待切割工件上并使之在主動(dòng)旋轉(zhuǎn)雙段托輪中間定位槽的配合間隙中，隨浮動(dòng)旋轉(zhuǎn)待切割工件同步旋轉(zhuǎn)，由于工件切割定尺環(huán)的使用，使在浮動(dòng)旋轉(zhuǎn)切割過(guò)程中的硅棒可以準(zhǔn)確的定尺切割，長(zhǎng)度精度可達(dá)到
O.1MM，能夠很容易的滿足各項(xiàng)生產(chǎn)工藝指標(biāo)要求。4、本實(shí)用新型所述床身連接有支架，支架上設(shè)有兩個(gè)從動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪，所述兩個(gè)從動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪的軸線互相平行，所述從動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪與主動(dòng)旋雙段轉(zhuǎn)托輪在同一水平面上，主動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪軸與從動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪的軸分別在同一軸線上；使得硅棒可以放置更平穩(wěn)，在一套主動(dòng)旋轉(zhuǎn)雙段托輪、一套從動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪和兩套從動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓輪之間的空氣壓力(或彈簧)夾持定位下，進(jìn)行非同心圓軸向浮動(dòng)旋轉(zhuǎn)，使對(duì)工件進(jìn)行半徑切割更精準(zhǔn)，成倍的減少了切割時(shí)間，可以大幅降低生產(chǎn)成本。5、本實(shí)用新型自動(dòng)化程度很高，硅棒旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、氣動(dòng)夾持、半徑切割等全部工序，均由數(shù)控箱程序控制，除上下料以外，可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)無(wú)污染生產(chǎn)，可在減輕員工勞動(dòng)強(qiáng)度。

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)裝置正視圖(無(wú)硅棒10)；圖2為浮動(dòng)旋轉(zhuǎn)切割裝置局部正視圖(有硅棒10)；圖3為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)裝置右視圖(有硅棒10)；圖4為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)裝置左視圖(有硅棒10);圖5為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)裝置俯視圖(無(wú)硅棒10)；圖6為本實(shí)用新型彈性壓緊裝置是浮動(dòng)氣缸的結(jié)構(gòu)示意圖圖7為本實(shí)用新型彈性壓緊裝置是彈簧緊壓裝置的結(jié)構(gòu)示意圖圖中標(biāo)記1、硅棒旋轉(zhuǎn)電機(jī)；2、傳動(dòng)皮帶；3、減速機(jī)；4主動(dòng)鏈輪；5傳動(dòng)鏈條；6、從動(dòng)鏈輪；7、主動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪軸；8、主動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪；9、從動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪；10、硅棒；11、浮動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓輪；12、彈性壓緊裝置；13、工件切割定尺環(huán)；14、數(shù)控箱；15、伺服驅(qū)動(dòng)電機(jī)；16、切割電機(jī)；17、數(shù)控切割工作臺(tái)；18、電機(jī)傳動(dòng)皮帶；19、切割主軸；20、切割工件刀具；21、床身；22、支架；23、滾珠絲杠；24、線性滑軌；25、氣缸體；26、活塞；27、驅(qū)動(dòng)軸；28、橫桿、29、彈簧；30、驅(qū)動(dòng)軸；31、橫桿、32、凹槽；
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1一種硅棒旋轉(zhuǎn)浮動(dòng)切割數(shù)控機(jī)床，包括數(shù)控箱、床身、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、設(shè)置在床身上的切割機(jī)構(gòu)和硅棒夾持機(jī)構(gòu)，其特征在于所述硅棒夾持機(jī)構(gòu)包括豎直方向配合夾持硅棒10的主動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪8和浮動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓輪11 ;所述的主動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪8帶動(dòng)娃棒10在浮動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓輪11的壓緊下，在主動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪8和從動(dòng)托輪9的水平位置上作非同心軸向旋轉(zhuǎn)所述浮動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓輪11垂直位于硅棒10的上方，且與彈性壓緊裝置12連接，彈性壓緊裝置12驅(qū)動(dòng)浮動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓輪11圍繞硅棒外圓的形狀適時(shí)緊壓硅棒10。所述主動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪8位于娃棒10的下方，與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接,傳動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)主動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪8帶動(dòng)硅棒10旋轉(zhuǎn)。所述主動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪8為兩個(gè)，兩主動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪8軸向平行設(shè)置，硅棒10放置在兩主動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪8軸向形成的凹槽32中。所述硅棒10的各段上，即在硅棒10總長(zhǎng)的范圍內(nèi)，至少有一組由主動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪8和浮動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓輪11對(duì)應(yīng)設(shè)置的硅棒夾持機(jī)構(gòu)，至少有一組由從動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪9和浮動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓輪11對(duì)應(yīng)設(shè)置的娃棒夾持機(jī)構(gòu)，且娃棒夾持機(jī)構(gòu)中的旋轉(zhuǎn)托輪8、9位于同一水平位置上，上方均設(shè)置有對(duì)硅棒10夾持的彈性壓緊裝置12。所述的彈性壓緊裝置12是浮動(dòng)氣缸，所述浮動(dòng)氣缸內(nèi)設(shè)有活塞，活塞連接一驅(qū)動(dòng)軸，驅(qū)動(dòng)軸的另一端連接橫桿，橫桿的兩端分別連接浮動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓輪11，浮動(dòng)氣缸12驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸下壓，帶動(dòng)橫桿兩端的浮動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓輪11圍繞硅棒外圓的形狀適時(shí)緊壓硅棒10外圓部位。所述硅棒10上套有切割定尺環(huán)13，切割定尺環(huán)13位于主動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪8中，切割定尺環(huán)13隨娃棒10同向轉(zhuǎn)動(dòng)。所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括娃棒旋轉(zhuǎn)電機(jī)1、傳動(dòng)皮帶2、減速機(jī)3、減速機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸上固定的主動(dòng)鏈輪4、傳動(dòng)鏈條5、設(shè)置在主動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪軸7上的從動(dòng)鏈輪6，硅棒旋轉(zhuǎn)電機(jī)I通過(guò)傳動(dòng)皮帶2與減速機(jī)3連接，主動(dòng)鏈輪4通過(guò)傳動(dòng)鏈條5與從動(dòng)鏈輪6連接。所述切割機(jī)構(gòu)包括數(shù)控切割工作臺(tái)17，所述切割工作臺(tái)17的下方設(shè)有伺服驅(qū)動(dòng)電機(jī)15、滾珠絲杠23、線性滑軌24，切割工作臺(tái)17位于線性滑軌24上，所述伺服電機(jī)15驅(qū)動(dòng)的滾珠絲杠23聯(lián)接絲桿螺母帶動(dòng)數(shù)控切割工作臺(tái)17在線性滑軌24上面做往復(fù)運(yùn)動(dòng)；所述切割工作臺(tái)17的上方設(shè)有切割電機(jī)16、電機(jī)傳動(dòng)皮帶18、切割主軸19、切割工件刀具20，所述切割電機(jī)16通過(guò)電機(jī)傳動(dòng)皮帶18與切割主軸19相連，切割工件刀具20連接在切割主軸19上。實(shí)施例2如圖1、圖2所示,一種娃棒旋轉(zhuǎn)浮動(dòng)切割數(shù)控機(jī)床,包括數(shù)控箱14、床身21、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、床身上分別設(shè)有切割機(jī)構(gòu)和娃棒夾持機(jī)構(gòu)，娃棒夾持機(jī)構(gòu)構(gòu)包括豎直方向配合夾持硅棒10的主動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪8和浮動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓輪11 ;浮動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓輪連接浮動(dòng)氣缸，浮動(dòng)氣缸12的氣體驅(qū)動(dòng)氣缸驅(qū)動(dòng)軸，氣缸驅(qū)動(dòng)軸連接浮動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓輪11，開啟浮動(dòng)氣缸12，氣缸驅(qū)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)浮動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓輪11緊壓硅棒10外圓，浮動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓輪11隨硅棒10的外圓的起伏實(shí)現(xiàn)上下移動(dòng)；所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與主動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪8轉(zhuǎn)動(dòng)連接，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)主動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪8旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)娃棒10反向旋轉(zhuǎn),娃棒旋轉(zhuǎn)10帶動(dòng)浮動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓輪11反向旋轉(zhuǎn)。主動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪8沿主動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪軸向平行設(shè)置有兩個(gè)，硅棒10放置在兩個(gè)主動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪之間；硅棒10的豎上方浮動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓輪11為兩個(gè)，氣缸驅(qū)動(dòng)軸與兩個(gè)浮動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓輪11連接，開啟浮動(dòng)氣缸12，氣缸驅(qū)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)兩個(gè)浮動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓輪11緊壓硅棒10的外圓，兩個(gè)浮動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓輪11隨硅棒10的外圓的起伏實(shí)現(xiàn)上下浮動(dòng)；特別的由于硅棒10的外圓周表面不規(guī)則，浮動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓輪11在其表面上實(shí)現(xiàn)上下浮動(dòng)緊壓，因而需使用氣缸驅(qū)動(dòng)方或彈簧驅(qū)動(dòng)方式，而不能采用油壓或液壓驅(qū)動(dòng)方式。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)硅棒10切割更加準(zhǔn)確，上述同一水面上并排設(shè)置兩個(gè)主動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪
(8)，同軸向設(shè)有兩組，兩組軸向之間形成定位槽；將外形不規(guī)則的浮動(dòng)旋轉(zhuǎn)待切割工件10放置在其上，將切割定尺環(huán)13固定在外形不規(guī)則的浮動(dòng)旋轉(zhuǎn)待切割工件10的外圓上，并安放在兩組主動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪8中間部位的定位槽中，(即兩組軸向之間形成定位槽中，)將準(zhǔn)備切斷的硅棒10，穿過(guò)定位在主動(dòng)旋轉(zhuǎn)雙段托輪8中間槽中的切割定尺環(huán)13，安放在水平的、由2根平行狀態(tài)組成的主動(dòng)旋轉(zhuǎn)雙段托輪8和2根平行狀態(tài)組成的的從動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪9的凹面上，以固定在床身上的不銹鋼尺子為標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)量好需切割的硅棒長(zhǎng)度后，并緊固切割定尺環(huán)13圓周上的三只螺絲，浮動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓輪11緊壓硅棒10的外圓上，切割定尺環(huán)隨硅棒同向轉(zhuǎn)動(dòng)(圖2所示)，切割機(jī)構(gòu)對(duì)硅棒進(jìn)行半徑切割。為實(shí)現(xiàn)硅棒10在切割時(shí)平穩(wěn)，避免晃動(dòng)或發(fā)生移動(dòng)，床身21連接有支架22，在支架22上設(shè)有兩個(gè)從動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪9 (如圖1、圖2所示)，兩從動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪9兩軸線互相平行，也即是兩從動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪9并排平行設(shè)置，且從動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪9與主動(dòng)旋雙段轉(zhuǎn)托輪8在同一水平面上，主動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪軸7與從動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪9的軸分別在同一軸線上；在從動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪9豎直上方同樣設(shè)有浮動(dòng)氣缸12，浮動(dòng)氣缸12下方連接兩個(gè)浮動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓輪11，浮動(dòng)氣缸12驅(qū)動(dòng)時(shí)浮動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓輪11豎直下壓，并緊壓硅棒10的外圓，使硅棒10在豎直方向上兩端都被浮動(dòng)夾持。兩組浮動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓輪11可在豎直方向上下移動(dòng)。所述兩個(gè)主動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪的外圓帶動(dòng)娃棒10旋轉(zhuǎn),娃棒10旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)浮動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓輪反向旋轉(zhuǎn)。所述浮動(dòng)氣缸12內(nèi)設(shè)有活塞，活塞連接一驅(qū)動(dòng)軸，驅(qū)動(dòng)軸的另一端連接橫桿，橫桿的兩端分別連接浮動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓輪11，開啟浮動(dòng)氣缸12，氣體壓縮驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸下壓，帶動(dòng)橫桿兩端的浮動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓輪11緊壓硅棒10的外圓并隨之反向旋轉(zhuǎn)，由數(shù)控箱14控制切割工件刀具20對(duì)被工件切割定尺環(huán)13定尺的硅棒10進(jìn)行徑向切割。本實(shí)用新型中，傳動(dòng)裝置包括由數(shù)控箱14控制設(shè)置在床身內(nèi)部的硅棒旋轉(zhuǎn)電機(jī)I帶動(dòng)傳動(dòng)皮帶2、減速機(jī)3，由減速機(jī)3上的輸出軸帶動(dòng)主動(dòng)鏈輪4、傳動(dòng)鏈條5、從動(dòng)鏈輪6、主動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪軸7、帶動(dòng)彈性極好的主動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪8旋轉(zhuǎn)。切割定尺環(huán)13將浮動(dòng)旋轉(zhuǎn)待切割工件10固定在主動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪8的定位槽中，使外形不規(guī)則的浮動(dòng)旋轉(zhuǎn)待切割工件10在二套浮動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓輪11的浮動(dòng)壓力下開始進(jìn)行非同心圓旋轉(zhuǎn)。如圖4、圖5所示，床身上還安裝有切割機(jī)構(gòu)，切割機(jī)構(gòu)包括數(shù)控切割工作臺(tái)17，所述切割工作臺(tái)17上設(shè)有伺服驅(qū)動(dòng)電機(jī)15、滾珠絲杠23、線性滑軌24，切割工作臺(tái)17位于線性滑軌24上；伺服電機(jī)15驅(qū)動(dòng)的滾珠絲杠23聯(lián)接絲桿螺母帶動(dòng)數(shù)控切割工作臺(tái)17在線性滑軌24上面做往復(fù)運(yùn)動(dòng)；數(shù)控工作臺(tái)17上設(shè)有切割電機(jī)16、電機(jī)傳動(dòng)皮帶18、切割主軸19、切割工件刀具20，切割電機(jī)16通過(guò)電機(jī)傳動(dòng)皮帶18與切割主軸19相連，切割工件刀具20連接在切割主軸19上，切割電機(jī)皮帶18將切割電機(jī)16的動(dòng)力傳遞到切割主軸19、帶動(dòng)切割工件刀具20對(duì)外形不規(guī)則、非同心圓旋轉(zhuǎn)的浮動(dòng)旋轉(zhuǎn)待切割工件10進(jìn)行徑向切割。本實(shí)用新型還包括油泵、工作照明燈、電控箱、工作警示燈、水路電磁閥、冷卻水管路及噴嘴、壓縮空氣管路及氣壓調(diào)節(jié)閥、氣動(dòng)電磁閥、定位尺、硅棒切料接盤、機(jī)床外罩、透明擋水板等附件組成的輔助系統(tǒng)均為公知類系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，本圖示中未逐項(xiàng)詳細(xì)列出。實(shí)施例3同上道理，所述的彈性壓緊裝置12是彈簧緊壓裝置，所述彈簧緊壓裝置(圖7)內(nèi)設(shè)彈簧29連接一驅(qū)動(dòng)軸30，驅(qū)動(dòng)軸30的另一端連接橫桿31，橫桿31的兩端分別連接浮動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓輪11，彈簧29驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸30下壓，帶動(dòng)橫桿31兩端的浮動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓輪(11)圍繞硅棒外圓的形狀適時(shí)緊壓娃棒10外圓部位。所述主動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪8同軸向設(shè)有兩組，兩組軸向之間形成定位槽32 ;所述硅棒10上套有切割定尺環(huán)13，切割定尺環(huán)13位于定位槽中，切割定尺環(huán)13隨硅棒10同向轉(zhuǎn)動(dòng)。本實(shí)用新型還包括油泵、工作照明燈、電控箱、工作警示燈、水路電磁閥、冷卻水管路及噴嘴、壓縮空氣管路及氣壓調(diào)節(jié)閥、氣動(dòng)電磁閥、定位尺、硅棒切料接盤、機(jī)床外罩、透明擋水板等附件組成的輔助系統(tǒng)均為公知類系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，本圖示中未逐項(xiàng)詳細(xì)列出。以上所述的僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方案。應(yīng)當(dāng)指出。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，無(wú)需經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性勞動(dòng)就能夠聯(lián)想到的技術(shù)特征，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些變化顯然都應(yīng)視為等同特征，仍屬于本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種硅棒旋轉(zhuǎn)浮動(dòng)切割數(shù)控機(jī)床，包括數(shù)控箱、床身、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、設(shè)置在床身上的切割機(jī)構(gòu)和硅棒夾持機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述硅棒夾持機(jī)構(gòu)包括豎直方向配合夾持硅棒(10)的主動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪(8)和浮動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓輪(11);所述的主動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪(8)帶動(dòng)硅棒(10)在浮動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓輪(11)的壓緊下，在主動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪(8)和從動(dòng)托輪(9)的水平位置上作非同心軸向旋轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硅棒旋轉(zhuǎn)浮動(dòng)切割數(shù)控機(jī)床，其特征在于:所述浮動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓輪(11)垂直位于硅棒(10)的上方，且與彈性壓緊裝置(12)連接，彈性壓緊裝置(12 )驅(qū)動(dòng)浮動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓輪(11)圍繞硅棒外圓的形狀適時(shí)緊壓硅棒(10)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅棒旋轉(zhuǎn)浮動(dòng)切割數(shù)控機(jī)床，其特征在于:所述主動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪(8)位于娃棒(10)的下方,與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接,傳動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)主動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪(8)帶動(dòng)娃棒(10)旋轉(zhuǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的硅棒旋轉(zhuǎn)浮動(dòng)切割數(shù)控機(jī)床，其特征在于:所述主動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪(8)為兩個(gè)，兩主動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪(8)軸向平行設(shè)置，硅棒(10)放置在兩主動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪(8)軸向形成的凹槽(32)中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硅棒旋轉(zhuǎn)浮動(dòng)切割數(shù)控機(jī)床，其特征在于:所述硅棒(10)的各段上至少有一組由主動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪(8)和浮動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓輪(11)對(duì)應(yīng)設(shè)置的硅棒夾持機(jī)構(gòu)，至少有一組由從動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪(9)和浮動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓輪(11)對(duì)應(yīng)設(shè)置的硅棒夾持機(jī)構(gòu)，且娃棒夾持機(jī)構(gòu)中的旋轉(zhuǎn)托輪(8、9)位于同一水平位置上,上方均設(shè)置有對(duì)娃棒(10)夾持的彈性壓緊裝置(12)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種硅棒旋轉(zhuǎn)浮動(dòng)切割數(shù)控機(jī)床，其特征在于:所述的彈性壓緊裝置(12)是浮動(dòng)氣缸，所述`浮動(dòng)氣缸(25)內(nèi)設(shè)有活塞(26)，活塞(26)連接一驅(qū)動(dòng)軸(27)，驅(qū)動(dòng)軸(27)的另一端連接橫桿(28)，橫桿(28)的兩端分別連接浮動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓輪(11)，浮動(dòng)氣缸(25)驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸(27)下壓，帶動(dòng)橫桿(28)兩端的浮動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓輪(11)圍繞硅棒外圓的形狀適時(shí)緊壓硅棒(10)外圓部位。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種硅棒旋轉(zhuǎn)浮動(dòng)切割數(shù)控機(jī)床，其特征在于:所述的彈性壓緊裝置(12)是彈簧擠壓裝置，所述彈簧擠壓裝置內(nèi)設(shè)彈簧(29)連接一驅(qū)動(dòng)軸(30)，驅(qū)動(dòng)軸(30)的另一端連接橫桿(31)，橫桿(31)的兩端分別連接浮動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓輪(11)，彈簧擠壓裝置驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸(30)下壓，帶動(dòng)橫桿(31)兩端的浮動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓輪(11)圍繞硅棒外圓的形狀適時(shí)壓緊娃棒(10)外圓部位。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的硅棒旋轉(zhuǎn)浮動(dòng)切割數(shù)控機(jī)床，其特征在于:所述主動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪(8)同軸向設(shè)有兩組，兩組軸向之間形成定位槽，所述硅棒(10)上套有切割定尺環(huán)(13)，切割定尺環(huán)(13)置于主動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪(8)的定位槽中或者位于主動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪(8)的一側(cè)，切割定尺環(huán)(13)隨硅棒(10)同方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的硅棒旋轉(zhuǎn)浮動(dòng)切割數(shù)控機(jī)床，其特征在于:所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括娃棒旋轉(zhuǎn)電機(jī)(I)、傳動(dòng)皮帶(2)、減速機(jī)(3)、減速機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸上固定的主動(dòng)鏈輪(4)、傳動(dòng)鏈條(5)、設(shè)置在主動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪軸(7)上的從動(dòng)鏈輪￠)，硅棒旋轉(zhuǎn)電機(jī)(I)通過(guò)傳動(dòng)皮帶(2)與減速機(jī)(3)連接，主動(dòng)鏈輪(4)通過(guò)傳動(dòng)鏈條(5)與從動(dòng)鏈輪(6)連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的硅棒旋轉(zhuǎn)浮動(dòng)切割數(shù)控機(jī)床，其特征在于:所述切割機(jī)構(gòu)包括數(shù)控切割工作臺(tái)(17)，所述切割工作臺(tái)(17)的下方設(shè)有伺服驅(qū)動(dòng)電機(jī)(15)、滾珠絲杠(23)、線性滑軌(24)，切割工作臺(tái)(17)位于線性滑軌(24)上，所述伺服驅(qū)動(dòng)電機(jī)(15)驅(qū)動(dòng)的滾珠絲杠(23)聯(lián)接絲桿螺母帶動(dòng)數(shù)控切割工作臺(tái)(17)在線性滑軌(24)上面做往復(fù)運(yùn)動(dòng)；所述切割工作臺(tái)(17)的上方設(shè)有切割電機(jī)(16)、電機(jī)傳動(dòng)皮帶(18)、切割主軸(19)、切割工件刀具(20)，所述切割電機(jī)(16)通過(guò)電機(jī)傳動(dòng)皮帶(18)與切割主軸(19)相連，切割工件刀具(20)連接在切 割主軸(19)上。
專利摘要一種硅棒旋轉(zhuǎn)浮動(dòng)切割數(shù)控機(jī)床涉及一種數(shù)控機(jī)床，尤其涉及一種用于對(duì)硅棒進(jìn)行切割的數(shù)控切割機(jī)。包括數(shù)控箱、床身、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、設(shè)置在床身上的切割機(jī)構(gòu)和硅棒夾持機(jī)構(gòu)，其特征在于所述硅棒夾持機(jī)構(gòu)包括豎直方向配合夾持硅棒的主動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪和浮動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓輪；所述浮動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓輪連接彈性壓緊裝置，彈性壓緊裝置驅(qū)動(dòng)浮動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓輪壓緊硅棒；所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與主動(dòng)旋轉(zhuǎn)托輪軸連接。本實(shí)用新型能對(duì)材料組織密度較稀疏、工件有軸向彎曲、直徑方向有橢圓度、直徑大小不一致等外表不規(guī)則的、易破碎的多晶硅棒在浮動(dòng)旋轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)，實(shí)現(xiàn)非同心軸向旋轉(zhuǎn)浮動(dòng)半徑切割，是一種新型的自動(dòng)半徑切割的數(shù)控機(jī)床。
文檔編號(hào)B28D7/00GK202911012SQ201220491840
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2012年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月25日
發(fā)明者劉鴻彬 申請(qǐng)人:劉鴻彬