用于硅单晶切磨一体机的万向夹头制造技术

本实用新型专利技术涉及直拉硅单晶棒的开方及研磨一体式加工设备，旨在提供一种用于硅单晶切磨一体机的万向夹头。该万向夹头包括用于与待加工单晶硅棒料端面接触的非金属防滑垫；万向夹头的主体由夹头动块和夹头定块组成类似推力关节轴承的结构，防水用的不锈钢波纹管连接夹头动块和夹头定块的外侧。该产品为硅单晶切磨一体机提供了能同时满足单晶硅棒开方、研磨外圆、研磨平面的加工装夹方式，克服了硅单晶切磨一体机的技术难点。大大提高了单晶硅棒加工的生产效率；减少了人工费用，消除了线开发粘棒所消耗的砂浆物料成本以及此三工序之间的搬运成本；减小了多次装夹造成的尺寸误差。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
用于硅单晶切磨一体机的万向夹头
本技术涉及直拉硅单晶棒的开方及研磨一体式加工设备，特别涉及一种用于硅单晶切磨一体机的万向夹头。
技术介绍
在光伏行业里，单晶硅棒从单晶炉中拉制出来以后需要继续进行一系列工序，前期包括有截断、开方、圆角研磨和平面研磨等机械加工；接着，还需将硅棒粘胶后进行切片、清洗、倒角、研磨、腐蚀和再清洗等；最后对硅片进行制绒、扩散、制结、镀膜和烧结等工序后就能制造出用于光伏发电的太阳能电池片。单晶硅棒在切成硅片前都要进行开方、外圆研磨和平面研磨。现有的设备完成以上三种加工工序需要三种不同的单体机，且各自的装夹方式都不相同。由于现代产业的迅速发展，各种单晶硅生产设备及方法的改进使得单晶硅棒的生产效率大幅提升。硅单晶切磨一体机可以完成对单晶硅棒的开方、外圆研磨以及平面研磨加工。一种同时满足三种加工工序的装夹方式，一直是娃单晶切磨一体机的技术难点。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种用于硅单晶切磨一体机的万向夹头。该夹头可以同时满足设备对硅棒进行开方、外圆研磨以及平面研磨加工。为解决技术问题，本技术所采用的方案是:提供一种用于硅单晶切磨一体机的万向夹头，包括用于与待加工单晶硅棒料端面接触的非金属防滑垫；万向夹头的主体由夹头动块和夹头定块组成类似推力关节轴承的结构，防水用的不锈钢波纹管连接夹头动块和夹头定块的外侧；所述类似推力关节轴承的结构是指:夹头定块的内球面与夹头动块的外球面紧密接触；夹头动块的外侧设沉孔，其底部贯设通孔；沉孔中装有弹簧、预紧弹簧芯轴和预紧弹簧盖板，并通过预紧销钉将预紧弹簧芯轴、弹簧和夹头动块固定于夹头定块上；弹簧套设在预紧弹簧芯轴外侧，预紧弹簧盖板位于预紧弹簧芯轴的端部；作为一种改进，所述夹头定块的内球面与夹头动块的外球面仅在靠近夹头动块和夹头定块的外缘处设接触面，其余部分为垂直于轴线的切面。作为一种改进，所述非金属防滑垫设于夹头动块的外侧端面上，夹头定块的外侧端面用于与工作台的主动轴或从动轴接触。作为一种改进，所述非金属防滑垫设于夹头定块的外侧端面上，夹头动块的外侧端面用于与工作台的主动轴或从动轴接触。在具体使用时，两组万向夹头面对面分别安装在工作台的主动轴和从动轴上,万向夹头以其带非金属防滑垫的端面与硅棒端面接触压紧的方式来装夹硅棒。这样万向夹头可以根据硅棒的两个端面的倾斜程度自动调节方向，使硅棒和夹头始终保持同轴，而且万向夹头在夹紧单晶硅棒后可以让硅棒随主动轴旋转，同时满足开方、研磨外圆、研磨平面的加工装夹条件。本技术的有益效果是:本技术为硅单晶切磨一体机提供了能同时满足单晶硅棒开方、研磨外圆、研磨平面的加工装夹方式，克服了硅单晶切磨一体机的技术难点。打破了传统打的单晶硅棒线开方机、外圆磨床和平面磨床的单体机加工模式；大大提高了单晶硅棒加工的生产效率；减少了人工费用，消除了线开发粘棒所消耗的砂浆物料成本以及此三工序之间的搬运成本；减小了多次装夹造成的尺寸误差。提高了整体的产品质量。【附图说明】图1为硅单晶切磨一体机万向夹头的结构示意图；图2为万向夹头应用在硅单晶切磨一体机工作台上装夹好单晶硅棒时的示意图；图3为硅单晶切磨一体机刚加工完单晶硅棒时工作台装夹工件的示意图。附图标记:1夹头定块，2夹头动块，3不锈钢波纹管，4防滑垫，5预紧销钉，6预紧弹簧芯轴，7弹簧，8预紧弹簧盖板，9工作台从动轴，10万向夹头，11单晶硅棒料，12工作台主动轴，13单晶硅方棒。【具体实施方式】下面结合附图对本技术【具体实施方式】进行详细表述。用于硅单晶切磨一体机工作台的万向夹头包括:用于与待加工单晶硅棒料端面接触的非金属防滑垫4 ;万向夹头的主体由夹头动块2和夹头定块I组成类似推力关节轴承的结构，防水用的不锈钢波纹管3连接夹头动块2和夹头定块I的外侧；所述非金属防滑垫4设于夹头动块2的外侧端面上，夹头定块的外侧端面用于与工作台的主动轴或从动轴接触(当然，防滑垫4也可以设在夹头定块I的外侧端面上)。所述类似推力关节轴承的结构是指:夹头定块I的内球面与夹头动块2的外球面紧密接触；夹头动块2的外侧设沉孔，其底部贯设通孔；沉孔中装有弹簧7、预紧弹簧芯轴6和预紧弹簧盖板8，并通过预紧销钉5将预紧弹簧芯轴6、弹簧7和夹头动块2固定于夹头定块I上；弹簧7套设在预紧弹簧芯轴6外侧，预紧弹簧盖板8位于预紧弹簧芯轴6和非金属防滑垫4之间。夹头动块2是通过预紧销钉5压紧弹簧7的结构来实现始终与夹头定块I紧密配合在一起的。考虑到节约材料和减小轴向尺寸，夹头定块I的内球面与夹头动块2的外球面仅在靠近夹头动块2和夹头定块I的外缘处设接触面，其余部分为垂直于轴线的切面。工作台上设有两组万向夹头10，面对面分别安装在工作台的主动轴12和从动轴9上，万向夹头10是以其端面与单晶硅棒料11的端面接触压紧的方式来装夹单晶硅棒料11的。如图2所示:当单晶硅棒料11放置在与万向夹头10同心的位置时，装在从动轴9上的万向夹头10向主动轴12运动，直到万向夹头10的端面与单晶硅棒料11的端面紧密贴合并夹紧，当单晶硅棒料11的两个端面不平行的时候，万向夹头10的夹头动块2会随着单晶硅棒料11端面的倾斜方向做出相应的倾斜，以补偿单晶硅棒料11本身尺寸上的偏差，始终保证装夹的平稳和单晶硅棒料11的装夹姿态与工作台主轴同心。一体机工作台装夹好单晶硅棒料11后可以对其进行切方加工，切方加工完成后，单晶硅棒料11会随着工作台主动轴12做低转速的旋转，在砂轮上进行外圆磨削加工，当外圆磨削完成后再对单晶硅棒料11进行平面磨削加工，加工全部完成后的状态如图3所示:在硅单晶切磨一体机上加工完成后，单晶硅方棒13还处于被装夹状态。本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于硅单晶切磨一体机的万向夹头，包括用于与待加工单晶硅棒料端面接触的非金属防滑垫；其特征在于，万向夹头的主体由夹头动块和夹头定块组成类似推力关节轴承的结构，防水用的不锈钢波纹管连接夹头动块和夹头定块的外侧；?所述类似推力关节轴承的结构是指：夹头定块的内球面与夹头动块的外球面紧密接触；夹头动块的外侧设沉孔，其底部贯设通孔；沉孔中装有弹簧、预紧弹簧芯轴和预紧弹簧盖板，并通过预紧销钉将预紧弹簧芯轴、弹簧和夹头动块固定于夹头定块上；弹簧套设在预紧弹簧芯轴外侧，预紧弹簧盖板位于预紧弹簧芯轴的端部。

【技术特征摘要】
1.用于硅单晶切磨一体机的万向夹头，包括用于与待加工单晶硅棒料端面接触的非金属防滑垫；其特征在于，万向夹头的主体由夹头动块和夹头定块组成类似推力关节轴承的结构，防水用的不锈钢波纹管连接夹头动块和夹头定块的外侧；所述类似推力关节轴承的结构是指:夹头定块的内球面与夹头动块的外球面紧密接触；夹头动块的外侧设沉孔，其底部贯设通孔；沉孔中装有弹簧、预紧弹簧芯轴和预紧弹簧盖板，并通过预紧销钉将预紧弹簧芯轴、弹簧和夹头动块固定于夹头定块上；弹簧套设在预紧弹簧芯轴外侧，预紧弹簧盖...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹建伟，石刚，孙明，叶欣，陈明杰，
申请(专利权)人：杭州慧翔电液技术开发有限公司，浙江晶盛机电股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：