棒料夹持工装及切磨一体机.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 202020548743.3 (22)申请日 2020.04.14 (73)专利权人 福州天瑞线锯科技有限公司 地址 350100 福建省福州市闽侯县甘蔗街 道南兴路6号 (72)发明人 李海威梁兴华黄田玉林孝狮 陈绍森方捷林光展刘林炎 姚煌 (74)专利代理机构 福州市景弘专利代理事务所 (普通合伙) 35219 代理人 黄以琳张忠波 (51)Int.Cl. B23Q 3/06(2006.01) B23P 23/04(2006.01) (ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利。

2、 (54)实用新型名称 一种棒料夹持工装及切磨一体机 (57)摘要 本实用新型涉及硬脆材料切割技术领域， 尤 其涉及一种棒料夹持工装及切磨一体机， 其中所 述所述夹持工装包括上夹持机构和下夹持机构； 所述上夹持机构包括第一伸缩件、 第一旋转电 机、 压头和边料上顶紧单元， 所述第一伸缩件的 伸缩端与第一旋转电机连接， 所述第一旋转电机 与压头传动连接， 所述边料上顶紧单元包括第二 伸缩件和顶紧块， 所述顶紧块固定于第二伸缩件 的伸缩端上； 所述下夹持机构包括第二旋转电 机、 工装台和边料下顶紧单元， 所述第二旋转电 机与工装台传动连接， 所述边料下顶紧单元包括 第三伸缩件和至少两根顶杆， 所述。

3、顶杆均匀固定 于第三伸缩件的伸缩端上。 本方案中棒料的装夹 更为稳定， 工作能耗低， 边料收取方便。 权利要求书1页 说明书6页 附图8页 CN 212122443 U 2020.12.11 CN 212122443 U 1.一种棒料夹持工装， 其特征在于， 所述夹持工装包括上夹持机构和下夹持机构； 所述上夹持机构包括第一伸缩件、 第一旋转电机、 压头和边料上顶紧单元， 所述第一伸 缩件的伸缩端与第一旋转电机连接， 所述第一旋转电机与压头传动连接， 所述边料上顶紧 单元包括第二伸缩件和顶紧块， 所述顶紧块固定于第二伸缩件的伸缩端上； 所述下夹持机构包括第二旋转电机、 工装台和边料下顶紧单元， 。

4、所述第二旋转电机与 工装台传动连接， 所述边料下顶紧单元包括第三伸缩件和至少两根顶杆， 所述顶杆均匀固 定于第三伸缩件的伸缩端上； 所述上夹持机构和下夹持机构相对设置， 待加工棒料夹持于压头和工装台之间。 2.根据权利要求1所述的棒料夹持工装， 其特征在于， 所述下夹持机构还包括边皮夹持 单元， 所述边皮夹持单元包括夹持安装座和至少两组相对设置的夹持组件， 所述夹持组件 包括第四伸缩杆、 连杆和夹爪， 所述夹持安装座套设于工装台外， 所述连杆铰接固定于夹持 安装座上， 连杆的两端分别连接第四伸缩件的伸缩端和夹爪， 第四伸缩件通过连杆带动夹 爪抵靠或远离待加工棒料的侧壁。 3.根据权利要求2所述。

5、的棒料夹持工装， 其特征在于， 所述边皮夹持单元包括四组夹持 组件， 所述四组夹持组件两两相对设置。 4.根据权利要求2所述的棒料夹持工装， 其特征在于， 所述边皮夹持单元还包括竖直位 移驱动机构， 所述竖直位移驱动机构与夹持安装座的底面连接， 用于驱动夹持安装座上下 运动。 5.根据权利要求4所述的棒料夹持工装， 其特征在于， 所述竖直位移驱动机构为四组， 四组竖直位移驱动机构均匀分布于夹持安装座的四个边角处。 6.根据权利要求4所述的棒料夹持工装， 其特征在于， 所述竖直位移驱动机构为滑动气 缸。 7.根据权利要求1所述的棒料夹持工装， 其特征在于， 所述边料上顶紧单元和边料下顶 紧单元均。

6、为四组， 四组边料上顶紧单元和四组边料下顶紧单元相对设置， 边料上顶紧单元 中的顶紧块与边料下顶紧单元中的顶杆可分别与同一边料上下两端抵靠。 8.根据权利要求1所述的棒料夹持工装， 其特征在于， 所述上夹持机构还包括安装架， 所述安装架套设固定于第一旋转电机外壁上， 安装架用于连接机架。 9.根据权利要求8所述的棒料夹持工装， 其特征在于， 所述边料上顶紧单元和边料下顶 紧单元还包括固定座和护罩， 所述第二伸缩件通过固定座与安装架固定， 第二伸缩件的伸 缩杆外壁上套设有护罩， 所述第三伸缩件通过固定座与第二旋转电机外壁固定， 所述第三 伸缩件的伸缩杆外壁上套设有护罩。 10.一种切磨一体机， 。

7、所述切磨一体机包括切割运行机构、 磨头机构和装夹工装， 其特 征在于， 所述装夹工装为权利要求1-9任意一项所述的夹持工装， 所述夹持工装用于固定待 加工的棒料， 所述切割运行机构用于切割棒料， 所述磨头机构设置于切割运行机构的机架 上， 用于棒料开方后的抛磨。 权利要求书 1/1 页 2 CN 212122443 U 2 一种棒料夹持工装及切磨一体机 技术领域 0001 本实用新型涉及硬脆材料切割技术领域， 尤其涉及一种棒料夹持工装及切磨一体 机。 背景技术 0002 在光伏产业中对于硅晶的使用非常广泛。 为了满足硅晶棒的质量参数和下一道工 序的外形、 尺寸而对硅棒进行的初步加工。 0003。

8、 圆形硅晶棒料在使用于产品制作加工前， 一般需要进行棒料开方切割以及抛磨工 作， 而进行切割和抛磨工作时， 对硅晶棒料的夹持固定机构要求较高， 既需要能对棒料进行 稳定的夹持， 以保证开方精度， 又需要保证夹持机构高效运作的同时尽可能的降低夹持机 构的工作能耗， 还需要防止棒料切割后的边料随意掉落， 影响作业环境， 妨碍正常工作甚至 造成设备损伤。 而现有的棒料夹持工装， 都不能很好的解决以上问题。 发明内容 0004 为此， 需要提供一种棒料夹持工装及切磨一体机， 来解决现有的硅晶棒料加工设 备中夹持工装对棒料的夹持稳定性不高， 工作能耗高， 效率较低， 且切割掉的边料随意脱 落， 影响正常。

9、作业的问题。 0005 为实现上述目的， 发明人提供了一种棒料夹持工装， 所述夹持工装包括上夹持机 构和下夹持机构； 0006 所述上夹持机构包括第一伸缩件、 第一旋转电机、 压头和边料上顶紧单元， 所述第 一伸缩件的伸缩端与第一旋转电机连接， 所述第一旋转电机与压头传动连接， 所述边料上 顶紧单元包括第二伸缩件和顶紧块， 所述顶紧块固定于第二伸缩件的伸缩端上； 0007 所述下夹持机构包括第二旋转电机、 工装台和边料下顶紧单元， 所述第二旋转电 机与工装台传动连接， 所述边料下顶紧单元包括第三伸缩件和至少两根顶杆， 所述顶杆均 匀固定于第三伸缩件的伸缩端上； 0008 所述上夹持机构和下夹持。

10、机构相对设置， 待加工棒料夹持于压头和工装台之间。 0009 作为本实用新型的一种优选结构， 所述下夹持机构还包括边皮夹持单元， 所述边 皮夹持单元包括夹持安装座和至少两组相对设置的夹持组件， 所述夹持组件包括第四伸缩 杆、 连杆和夹爪， 所述夹持安装座套设于工装台外， 所述连杆铰接固定于夹持安装座上， 连 杆的两端分别连接第四伸缩件的伸缩端和夹爪， 第四伸缩件通过连杆带动夹爪抵靠或远离 待加工棒料的侧壁。 0010 作为本实用新型的一种优选结构， 所述边皮夹持单元包括四组夹持组件， 所述四 组夹持组件两两相对设置。 0011 作为本实用新型的一种优选结构， 所述边皮夹持单元还包括竖直位移驱动。

11、机构， 所述竖直位移驱动机构与夹持安装座的底面连接， 用于驱动夹持安装座上下运动。 0012 作为本实用新型的一种优选结构， 所述竖直位移驱动机构为四组， 四组竖直位移 说明书 1/6 页 3 CN 212122443 U 3 驱动机构均匀分布于夹持安装座的四个边角处。 0013 作为本实用新型的一种优选结构， 所述竖直位移驱动机构为滑动气缸。 0014 作为本实用新型的一种优选结构， 所述边料上顶紧单元和边料下顶紧单元均为四 组， 四组边料上顶紧单元和四组边料下顶紧单元相对设置， 边料上顶紧单元中的顶紧块与 边料下顶紧单元中的顶杆可分别与同一边料上下两端抵靠。 0015 作为本实用新型的一种。

12、优选结构， 所述上夹持机构还包括安装架， 所述安装架套 设固定于第一旋转电机外壁上， 安装架用于连接机架。 0016 作为本实用新型的一种优选结构， 所述边料上顶紧单元和边料下顶紧单元还包括 固定座和护罩， 所述第二伸缩件通过固定座与安装架固定， 第二伸缩件的伸缩杆外壁上套 设有护罩， 所述第三伸缩件通过固定座与第二旋转电机外壁固定， 所述第三伸缩件的伸缩 杆外壁上套设有护罩。 0017 进一步地， 发明人还提供了一种切磨一体机， 所述切磨一体机包括切割运行机构、 磨头机构和装夹工装， 所述装夹工装为上述的夹持工装， 所述夹持工装用于固定待加工的 棒料， 所述切割运行机构用于切割棒料， 所述磨。

13、头机构设置于切割运行机构的机架上， 用于 棒料开方后的抛磨。 0018 区别于现有技术， 上述技术方案具有如下优点： 本实用新型一种棒料夹持工装及 切磨一体机， 其中所述装夹工装包括上夹持机构和下夹持机构， 待加工的棒料的一端放置 于下夹持机构的工装台上， 上夹持机构中的第一伸缩件带动第一旋转电机以及压头向下运 动， 压头压紧在硅晶棒料的另一端， 在进行棒料开放式， 边料上顶紧单元的第二伸缩件带动 顶紧块与硅晶棒料的边料上端面抵靠， 下边料顶紧单元的第三伸缩件带动顶靠与硅晶棒料 的边料下端面抵靠， 开方切割掉的边料会在边料上顶紧单元和边料下顶紧单元的配合下夹 持固定， 以便于后续的手机， 同时。

14、在硅晶棒料一侧被开方后， 通过第一旋转电机与第二旋转 电机的配合， 能够带动棒料进行转动预设角度， 便于下次开方工作。 在本方案中， 硅晶棒料 采用上夹持机构和下夹持机构配合进行立式装夹的方式， 棒料在进行开方切割以及开方后 侧面的抛磨工作时， 下夹持机构能够起到很好的支撑作用， 以抵消切削力， 装夹更为稳定， 并且棒料立式装夹在其自重的作用下， 上下夹持机构只需要提供很小的旋转摩擦力， 便可 以带动硅晶棒料做回转运动， 降低工作能耗， 同时在边料顶紧单元的作用下， 能够很好的对 切割掉的边料进行夹持， 便于边料收取。 附图说明 0019 图1为本实用新型所述一种棒料夹持工装一实施例的斜视结构。

15、示意图； 0020 图2为本实用新型所述一种棒料夹持工装中上夹持机构一实施例的斜视结构示意 图； 0021 图3为本实用新型所述一种棒料夹持工装中边料上顶紧单元一实施例的斜视结构 示意图； 0022 图4为本实用新型所述一种棒料夹持工装中下夹持机构一实施例的斜视结构示意 图； 0023 图5为本实用新型所述一种棒料夹持工装中边料下顶紧单元一实施例的斜视结构 示意图； 说明书 2/6 页 4 CN 212122443 U 4 0024 图6为本实用新型所述一种棒料夹持工装中边皮夹持单元一实施例的斜视结构示 意图； 0025 图7为本实用新型所述一种棒料夹持工装中一实施例的使用状态示意图； 002。

16、6 图8为本实用新型所述一种切磨一体机一实施例的斜视结构示意图。 0027 附图标记说明： 0028 10、 夹持工装； 0029 100、 上夹持机构； 0030 110、 第一伸缩件； 0031 120、 第一旋转电机； 0032 130、 压头； 0033 131、 顶块； 0034 140、 边料上顶紧单元； 0035 141、 第二伸缩件； 0036 142、 顶紧块； 0037 143、 固定座； 0038 144、 护罩； 0039 150、 安装架； 0040 200、 下夹持机构； 0041 210、 第二旋转电机； 0042 220、 工装台； 0043 230、 边料下顶。

17、紧单元； 0044 231、 第三伸缩件； 0045 232、 顶杆； 0046 240、 边皮夹持单元； 0047 241、 夹持安装座； 0048 242、 夹持组件； 2421、 第四伸缩杆； 2422、 连杆； 2423、 夹爪； 0049 243、 竖直位移驱动机构； 0050 20、 切割运行机构； 0051 30、 磨头机构； 0052 40、 棒料。 具体实施方式 0053 为详细说明技术方案的技术内容、 构造特征、 所实现目的及效果， 以下结合具体实 施例并配合附图详予说明。 0054 请一并参阅图1至图8， 本实用新型提供了一种棒料夹持工装， 所述棒料夹持工装 10用于在对。

18、硅晶棒进行开方、 抛磨等工作中， 对待加工的棒料40 进行夹紧固定， 以便于后 续工作。 具体的， 所述夹持工装10包括上夹持机构 100和下夹持机构200； 0055 所述上夹持机构100用于在棒料40的上端对其进行抵靠固定。 具体的， 所述上夹持 机构100包括第一伸缩件110、 第一旋转电机120、 压头130和边料上顶紧单元140， 所述第一 说明书 3/6 页 5 CN 212122443 U 5 伸缩件110的伸缩端与第一旋转电机120连接， 所述第一旋转电机120与压头130传动连接， 所述边料上顶紧单元包括第二伸缩件141和顶紧块142， 所述顶紧块142固定于第二伸缩件 14。

19、1的伸缩端上； 所述第一伸缩件110通过伸缩运动带动第一旋转电机120上下运动， 从而带 动压头130抵靠或者远离棒料40的上端面。 所述边料上顶紧单元140用于对待切割棒料40的 边料位置的上端进行抵靠， 具体是通过第二伸缩件141的伸缩运动带动顶紧块142抵靠或者 远离棒料40的边料位置处。 优选的， 所述压头130端面设置有上镀有金刚石颗粒的顶块131， 与棒料40端面的摩擦力更大， 更有利硅晶棒料40的顶紧以及回转运动。 0056 所述下夹持机构200用于在棒料40的下端对其进行抵靠固定。 具体的， 所述下夹持 机构200包括第二旋转电机210、 工装台220和边料下顶紧单元 230，。

20、 所述第二旋转电机210 与工装台220传动连接， 所述边料下顶紧单元230 包括第三伸缩件231和至少两根顶杆232， 所述顶杆232均匀固定于第三伸缩件231的伸缩端上； 所述工装台220作为棒料40下端面的 支撑台面， 工装台 220的台面小于棒料40的截面， 便于边料下顶紧单元230能够与处于工装 台 220台面外的边料抵靠。 所述边料下顶紧单元230用于对待切割棒料的边料位置的下端 进行抵靠， 具体是通过第三伸缩件231的伸缩运动带动顶杆232抵靠或者远离棒料的边料位 置处。 0057 所述上夹持机构100和下夹持机构200相对设置， 待加工棒料40夹持于压头130和 工装台220之。

21、间。 上夹持机构100和下夹持机构200配合能够在棒料的上下两端进行抵紧， 同 时在第一旋转电机120和第二旋转电机210的作用下， 能够带动棒料40进行回转运动。 在本 实施例中， 边料上顶紧单元140 和边料下顶紧单元230不仅在棒料进行切割前进行边料处 上下端面的抵紧， 防止边料随意脱落。 同时二者配合， 还能够使得开方切割掉的边料， 向上 顶出， 以便于边料收集单元进行收取。 0058 本实施例一种棒料夹持工装及切磨一体机， 其中所述装夹工装包括上夹持机构 100和下夹持机构200， 待加工的棒料40的一端放置于下夹持机构200 的工装台220上， 上夹 持机构100中的第一伸缩件11。

22、0带动第一旋转电机120 以及压头130向下运动， 压头130压紧 在硅晶棒料的另一端， 在进行棒料开放式， 边料上顶紧单元的第二伸缩件141带动顶紧块 142与硅晶棒料的边料上端面抵靠， 下边料顶紧单元的第三伸缩件231带动顶靠与硅晶棒料 的边料下端面抵靠， 开方切割掉的边料会在边料上顶紧单元140和边料下顶紧单元230的配 合下夹持固定， 以便于后续的手机， 同时在硅晶棒料一侧被开方后， 通过第一旋转电机120 与第二旋转电机210的配合， 能够带动棒料进行转动预设角度， 便于下次开方工作。 在本方 案中， 硅晶棒料采用上夹持机构100 和下夹持机构200配合进行立式装夹的方式， 棒料在进。

23、 行开方切割以及开方后侧面的抛磨工作时， 下夹持机构200能够起到很好的支撑作用， 以抵 消切削力， 装夹更为稳定， 并且棒料立式装夹在其自重的作用下， 上下夹持机构 200只需要 提供很小的旋转摩擦力， 便可以带动硅晶棒料40做回转运动， 降低工作能耗， 同时在边料顶 紧单元的作用下， 能够很好的对切割掉的边料进行夹持， 便于边料收取。 0059 请参阅图1、 图4和图6， 作为本实用新型的一种优选结构， 所述下夹持机构200还包 括边皮夹持单元240， 所述边皮夹持单元240用于对待加工棒料的侧壁夹持， 使得棒料在进 行开方切割时， 固定更为牢固， 切割精度更好。 具体的， 所述边皮夹持单。

24、元240包括夹持安装 座241和至少两组相对设置的夹持组件242， 所述夹持组件242包括第四伸缩杆2421、 连杆 2422和夹爪2423， 所述夹持安装座241套设于工装台220外， 所述连杆2422铰接固定于夹持 说明书 4/6 页 6 CN 212122443 U 6 安装座241上， 连杆2422的两端分别连接第四伸缩件的伸缩端和夹爪2423， 第四伸缩件通过 连杆2422带动夹爪2423抵靠或远离待加工棒料40的侧壁。 两组相对设置的夹持组件242在 单硅晶棒的对应的两侧壁同时进行夹持， 才能起到进一步的夹持固定作用。 具体的， 第四伸 缩件伸长， 带动连杆2422绕与夹持安装座2。

25、41的铰接处向内转动， 从而带动夹持向棒料的侧 壁抵靠， 实现棒料的侧壁夹紧。 在开方完成后， 第四伸缩件收缩便可以通过连杆2422带动夹 爪2423远离棒料的侧壁。 优选的实施例中， 所述边皮夹持单元240包括四组夹持组件242， 所 述四组夹持组件242两两相对设置。 设置四组夹持组件 242能够在棒料的四处侧壁上进行 夹持固定， 固定更为牢固， 防止切割过程中棒料晃动， 加工精度更高。 0060 具体的， 所述第一伸缩件110、 第二伸缩件141、 第三伸缩件231和第四伸缩件可以 为气缸、 液压缸或者直线电机。 0061 如图4和图6所示的实施例中， 所述边皮夹持单元240还包括竖直位。

26、移驱动机构 243， 所述竖直位移驱动机构243用于边皮夹持单元进行上下升降运动， 从而根据需要调整 夹持组件242位置， 更好的完成棒料40夹持工作。 具体的， 所述竖直位移驱动机构243与夹持 安装座241的底面连接， 用于驱动夹持安装座241上下运动。 在进行棒料40开方切割时， 需要 边皮夹持单元240 对棒料的侧壁进行夹持， 此时可通过竖直位置驱动单元带动夹持安装架 150 和夹持组件242向上运动到棒料侧壁的指定位置处， 实现棒料侧壁的夹持。 在进行开方 后棒料的抛磨工作时， 若边皮夹持单元240还位于棒料侧壁的夹持工位， 则会影响磨头机构 对棒料的抛磨， 此时则需要竖直位移驱动单。

27、元带动夹持组件242向下运动到指定位置， 防止 对其他工作造成干涉。 0062 请参阅图4和图6， 作为本实用新型的一种优选实施例， 所述竖直位移驱动机构243 为四组， 四组竖直位移驱动机构243均匀分布于夹持安装座241 的四个边角处。 四组竖直位 移驱动机构243同时驱动夹持安装座241和夹持组件242做升降运动， 运动过程更为稳定。 同 时对夹持组件242的支撑效果更好， 夹持组件242对棒料侧壁进行夹持固定时， 竖直位移机 构能够给夹持组件242很好的支撑效果。 优选的， 所述竖直位移驱动机构243为滑动气缸。 所 述滑动气缸为具有滑动架的气缸， 在滑动架和滑杆的限位作用下， 不会出。

28、现运动轨迹偏差。 0063 请参阅图1至图5， 作为本实用新型的一种优选实施例， 所述边料上顶紧单元140和 边料下顶紧单元230均为四组， 四组边料上顶紧单元140和四组边料下顶紧单元230相对设 置， 边料上顶紧单元140中的顶紧块142与边料下顶紧单元230中的顶杆232可分别与同一边 料上下两端抵靠。 本实施例所述的棒料40夹持工装10适用于单硅晶棒进行四方开方， 如图7 所示， 所述夹持工装10还能够同时适用于四条边料的顶紧， 以及边料切掉后顶出， 便于边料 收集机构进行收取。 0064 如图1和图2所示， 作为本实用新型的一种优选实施例， 所述上夹持机构还包括安 装架150， 所述。

29、安装架150套设固定于第一旋转电机120外壁上， 安装架150用于连接机架。 所 述安装架150作为上夹持机构100与外部机架之间的连接固定机构， 以便于上夹持机构100 的安装。 请参阅2至图4， 优选的实施例中， 所述边料上顶紧单元140和边料下顶紧单元230还 包括固定座 143和护罩144， 所述第二伸缩件141通过固定座143与安装架150固定， 第二伸 缩件141的伸缩杆外壁上套设有护罩144， 所述第三伸缩件231通过固定座143与第二旋转电 机210外壁固定， 所述第三伸缩件231的伸缩杆外壁上套设有护罩144。 0065 如图8所示进一步的实施例中， 本实用新型还提供了一种切。

30、磨一体机， 所述切磨一 说明书 5/6 页 7 CN 212122443 U 7 体机可适用于硅晶棒的开方切割以及开方后的抛磨工作。 具体的， 所述切磨一体机包括切 割运行机构20、 磨头机构30和装夹工装， 所述装夹工装为上述的棒料夹持工装10， 所述棒料 夹持工装用于固定待加工的棒料， 所述切割运行机构20用于切割棒料， 所述磨头机构设置 于切割运行机构20的机架上， 用于棒料开方后的抛磨。 所述磨头机构用于对硅晶棒切割后 的开方面进行研磨和抛光工作， 磨头机构采用现有成熟产品即可。 所述切磨一体机使用上 述的棒料夹持工装进行硅晶棒料的装夹工作， 使用方便， 夹持稳定， 且能够有效降低使用。

31、成 本。 0066 需要说明的是， 尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述， 但并非因此限制 本实用新型的专利保护范围。 因此， 基于本实用新型的创新理念， 对本文所述实施例进行的 变更和修改， 或利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换， 直接 或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域， 均包括在本实用新型的专利保护范 围之内。 说明书 6/6 页 8 CN 212122443 U 8 图1 说明书附图 1/8 页 9 CN 212122443 U 9 图2 说明书附图 2/8 页 10 CN 212122443 U 10 图3 说明书附图 3/8 页 11 CN 212122443 U 11 图4 说明书附图 4/8 页 12 CN 212122443 U 12 图5 说明书附图 5/8 页 13 CN 212122443 U 13 图6 说明书附图 6/8 页 14 CN 212122443 U 14 图7 说明书附图 7/8 页 15 CN 212122443 U 15 图8 说明书附图 8/8 页 16 CN 212122443 U 16 。