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工件切割位置的检测装置和破方机制作方法

  • 专利名称
    工件切割位置的检测装置和破方机制作方法
  • 发明者
    刘浩
  • 公开日
    2013年5月29日
  • 申请日期
    2012年11月30日
  • 优先权日
    2012年11月30日
  • 申请人
    英利能源(中国)有限公司
  • 文档编号
    B28D7/04GK202952403SQ20122065320
  • 关键字
  • 权利要求
    1.一种工件切割位置的检测装置,其特征在于,包括 检测单元(10),所述检测单元(10)包括多个光源(11),所述多个光源(11)照射形成模拟切割线的光束网络,所述光束网络中形成由所述模拟切割线围成的切割线检测部; 支架(20 ),所述检测单元(10 )与所述支架(20 )连接; 载物台(40),所述载物台(40)上具有位置与所述切割检测部相对应的工件定位部; 底座(30 ),所述载物台(40 )可移动地设置在所述底座(30 )上,所述支架固定设置在所述底座(30)上2.根据权利要求1所述的检测装置,其特征在于,所述检测单元(10)包括安装框(12),所述多个光源(11)间隔设置在所述安装框(12 )上,所述安装框(12)与所述底座(30 )相平行地设置3.根据权利要求2所述的检测装置,其特征在于,所述检测单元(10)还包括连接环(13),所述安装框(12)通过所述连接环(13)与所述支架(20 )连接4.根据权利要求3所述的检测装置,其特征在于,所述安装框(12)包括依次首尾连接的第一边框、第二边框、第三边框和第四边框,所述第一边框、所述第二边框、所述第三边框和所述第四边框中的一个或多个上设置有所述光源(11)5.根据权利要求1至4中任一项所述的检测装置,其特征在于,所述多个光源(11)设置在同一平面内6.根据权利要求3所述的检测装置,其特征在于,所述支架(20)包括支撑杆(21)和设置在所述支撑杆(21)上的卡接凸起(22 ),所述连接环(13 )滑动设置在所述支撑杆(21)上,所述卡接凸起(22)包括用于锁定所述连接环(13)的弹性锁定元件7.根据权利要求4所述的检测装置,其特征在于,所述检测装置还包括用于校准所述光源(11)位置的刻度尺,所述刻度尺设置在所述第一边框、所述第二边框、所述第三边框上、和所述第四边框中的一个或多个上8.一种破方机,包括机架、切刀和载物台(40),所述切刀安装在所述机架内,其特征在于,所述破方机还包括检测装置,所述检测装置是权利要求1至7中任一项所述的检测装置,所述载物台(40)在所述机架与所述检测装置的底座(30)之间运动9.根据权利要求8所述的破方机,其特征在于,所述检测装置还包括设置在所述底座(30)上的导轨(31),所述底座(30)通过所述导轨(31)与所述机架连接,所述载物台(40)滑动设置在所述导轨(31)上
  • 技术领域
    本实用新型涉及晶棒切割机械领域,更具体地,涉及一种工件切割位置的检测装置和破方机
  • 背景技术
  • 专利摘要
    本实用新型提供了一种工件切割位置的检测装置和破方机。检测装置包括检测单元,检测单元包括多个光源,多个光源照射形成模拟切割线的光束网络,光束网络中形成由模拟切割线围成的切割线检测部;支架,检测单元与支架连接;载物台,载物台上具有位置与切割检测部相对应的工件定位部;底座,载物台可移动地设置在底座上,支架固定设置在底座上。本实用新型中的检测单元包括多个光源,通过多个光源照射形成模拟切割线的光束网络,并将光束网络中的多个切割线检测部与载物台上的工件定位部位置比对,从而对工件切割的状态进行判断。并通过检测及时调整工件的位置,从而提高工件切割的合格率。
  • 实用新型内容
    本实用新型旨在提供一种工件切割位置的检测装置和破方机,以解决现有技术中由于检测精确度低而导致切割后的工件成品合格率低的问题为解决上述技术问题,根据本实用新型的一个方面,提供了一种工件切割位置的检测装置,包括检测单元,检测单元包括多个光源,多个光源照射形成模拟切割线的光束网络,光束网络中形成由模拟切割线围成的切割线检测部;支架,检测单元与支架连接;载物台,载物台上具有位置与切割检测部相对应的工件定位部;底座,载物台可移动地设置在底座上,支架固定设置在底座上进一步地,检测单元包括安装框,多个光源间隔设置在安装框上,安装框与底座相平行地设置进一步地,检测单元还包括连接环,安装框通过连接环与支架连接进一步地,安装框包括依次首尾连接的第一边框、第二边框、第三边框和第四边框,第一边框、第二边框、第三边框和第四边框中的一个或多个上设置有光源进一步地,多个光源设置在同一平面内进一步地,支架包括支撑杆和设置在支撑杆上的卡接凸起,连接环滑动设置在支撑杆上,卡接凸起包括用于锁定连接环的弹性锁定元件进一步地,检测装置还包括用于校准光源位置的刻度尺,刻度尺设置在第一边框、第二边框、第三边框上、和第四边框中的一个或多个上根据本实用新型的另一个方面,提供了一种破方机,包括机架、切刀和载物台,切刀安装在机架内,破方机还包括检测装置,检测装置是上述的检测装置,载物台在机架与检测装置的底座之间运动进一步地,检测装置还包括设置在底座上的导轨,底座通过导轨与机架连接,载物台滑动设置在导轨上本实用新型在底座上安装有支架,通过在支架上设置的检测单元,从而实现对工件进行检测目的本实用新型中的检测单元包括多个光源,通过多个光源照射形成模拟切割线的光束网络,并将光束网络中的多个切割线检测部与载物台上的工件定位部位置比对,从而对工件切割的状态进行判断由于上述的光束网络可以模拟出工件切割时的切割位置,因而通过检测单元的检测,及时调整工件的位置,可以提高工件切割的合格率同时,本实用新型中的检测装置具有结构简单、制造成本低的特点
  • 专利详情
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  • 权力要求
  • 说明书
  • 法律状态
专利名称:工件切割位置的检测装置和破方机的制作方法在机械领域中,对工件进行切割是常用的工件加工手段之一。在光伏行业中,工件(例如晶棒)进行破方工序是生产多晶硅电池片的一道必要的工艺。晶棒是硅原子按籽晶的晶格排列方向,重新排列后形成的硅单晶体棒。晶棒是通过区熔或直拉工艺在炉膛中整形或提拉形成的。破方又称为开方,通过定向凝固法生产出来的多晶娃锭(即晶棒),需要首先进行铸锭破方(Ingot squaring),把大的娃锭(即晶棒)切割成1 25mmX1 25mm或者156mmxl56_的娃块(Brick)的过程。目前,采用多线切方技术对晶棒进行破方。为保证晶棒切割成片,首先要把晶棒切成小段后,再把圆柱型的晶棒破方成有倒角的正方形,然后再切成硅片。晶棒破方前要进行的准备工作,首先将切成小段的晶棒粘接在晶托上,然后把带有晶托的晶棒安装在载物台上,而后将装有晶托和晶棒的载物台推入破方机进行切割。如果晶棒的柱体中心轴与载物台的平面不垂直,会导致晶棒被破方机切割后所形成的方形晶棒不符合生产标准,出现斜切等不合格产品,从而造成原材料的浪费。现有技术中,工作人员采用卡尺测量的方法进行破方前的检测。检测方法是:晶棒与晶托粘接好后,将带有晶棒的晶托放置在平面钢板上,然后通过直角钢尺从不同方向依次靠近晶棒的外表面,通过观察晶棒的外表面与直角钢尺之间的缝隙,从而对晶棒是否粘结合格进行检测。如果缝隙一致,认为晶棒粘结合格,可以进行破方的步骤;如果缝隙不一致,认为晶棒粘结不合格,需要调整晶棒与晶托间的位置关系,直至检测合格为准。由于这种检测仅由人眼判断是否合格,只能检测出粘结角度偏差大的晶棒,因而检测精确度低。且当晶托安装到载物台上后,也有可能因为晶托本身的原因或是晶托与载物台配合的问题,容易导致晶棒的轴心与载物台不垂直,从而造成破方不合格、原材料浪费、晶棒成品率低的问题。
构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:图1示意性示出了本实用新型中的检测装置的结构示意图。以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明,但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。作为本实用新型的第一个方面,提供了一种工件切割位置的检测装置。如图1所示,检测装置包括:检测单元10和与检测单元10连接的支架20,检测单元10包括多个光源11,多个光源11照射形成模拟切割线的光束网络,光束网络中形成由模拟切割线围成的切割线检测部;载物台40,载物台40上具有位置与切割检测部相对应的工件定位部;底座30,载物台40可移动地设置在底座30上,支架固定设置在底座30上。优选地,光源11产生聚光光束,且光束宽度窄。使用本实用新型中的检测装置时,首先应将工件例如未被切割的晶棒)通过工件定位部(例如晶托,晶棒与晶托粘接)安装在载物台40上,然后通过多个光源11照射形成模拟切割线的光束网络,并将光束网络中的多个切割线检测部与载物台40上的工件定位部位置比对,从而对工件切割的状态进行判断。在切割晶棒的实例中,由于上述的光束网络可以模拟出晶棒切割时的切割位置,因而通过检测单元10的检测,工作人员及时调整晶棒的粘接位置,可以提高晶棒切割的合格率。同时,本实用新型中的检测装置具有结构简单、制造成本低的特点。如图1所示,本实用新型中的检测单元10包括安装框12,多个光源11间隔设置在安装框12上,安装框12与底座30相平行地设置。优选地,多个光源11设置在同一平面内。在切割晶棒的实例中,由于上述的光束网络用于模拟晶棒切割的实际位置,因而必须确保光源11安装位置准确,从而才能保证检测的准确性。由于安装框12与底座30相平行地设置且多个光源11设置在同一平面内,因而光源11形成的上述光束网络、安装框12和底座30之间均互相平行,从而保证放置在底座30上的工件与光束网络之间不存在角度偏差,进而保证了检测的准确性。如图1所示的实施例中,安装框12包括依次首尾连接的第一边框、第二边框、第三边框和第四边框,第一边框、第二边框、第三边框和第四边框中的一个或多个上设置有光源11。优选地,光源11在安装框12上的位置可调节。当多个光源11工作时,可组成上述的光束网络。由于光源11的位置可调节,因而工作人员可以根据工件实的际情况和具体位置设置光源11的位置、改变上述光束网络的形状,从而达到不同的检测目的,进而扩大了检测装置的使用范围。本实用新型中的检测装置还包括用于校准光源11位置的刻度尺,刻度尺设置在第一边框、第二边框、第三边框上、和第四边框中的一个或多个上。优选地,相邻的两个边框上设置有上述刻度尺。由于设置有刻度尺,因而工作人员在调节光源11的位置时,可以根据刻度尺对光源11的位置进行校准,从而保证上述光束网络模拟切割位置的准确性。因为如果光源11设置有偏差,光源11所形成的上述光束网络的准确性将降低,所以设置有偏差的光源11所形成的光束网络不能作为检测的标准。例如对第一边框上的光源11进行校准,工作人员首先确定光源11在第一边框上的位置,然后根据光源11打在第三边框上的光点对光源11的位置进行微调,直到光源11在第一边框的位置和光源11形成的光点在第三边框的位置一致,从而完成光源11校准的过程。为保证检测的准确性,工作人员应该在每次检测前,对每个光源11进行校准的过程。优选地,安装框12采用钢材料制成。由于安装框12采用钢材料制成,因而安装框12不易变形,从而保证安装在安装框12上的刻度尺与光源11校准的精度高。如图1所示,检测单元10还包括连接环13,安装框12通过连接环13与支架20连接。由于安装框12通过连接环13与支架20滑动连接,因而工作人员可以根据工件的位置高度,调节安装框12的位置,从而扩大了检测装置的适用范围。同时,由于安装框12的位置可调节,因而在检测时可保证安装框12上的光源11所形成的光束网络与工件之间的距离适当,从而提高了检测的准确性。优选地,支架20包括支撑杆21和设置在支撑杆21上的卡接凸起22,连接环13滑动设置在支撑杆21上,卡接凸起22包括用于锁定连接环13的弹性锁定元件。由于设置有卡接凸起22,因而卡接凸起22可以阻碍连接环13在支撑杆21上的运动,从而使与连接环13连接的安装框12相对于支撑杆21位置不变。优选地,弹性锁定元件包括弹性锁定元件第一工作位置和弹性锁定元件第二工作位置。当弹性锁定元件位于弹性锁定元件第一工作位置时,弹性锁定元件阻碍连接环13通过,此时,与连接环13相连接的安装框12相对于支撑杆21的位置不变。当弹性锁定元件位于弹性锁定元件第二工作位置时,弹性锁定元件不阻碍连接环13通过,此时,连接环13可在支撑杆21上自由滑动。优选地,弹性锁定元件为多个,多个弹性锁定元件间隔设置在支撑杆21上。进一步地,弹性锁定元件的结构类似于雨伞上的锁定元件的结构。当工作人员需要调节安装框12的高度时,通过按压相应的弹性锁定元件,使弹性锁定元件位于弹性锁定元件第二工作位置后,即可使连接环13通过该弹性元件,当外力消失后,该弹性锁定元件会自动恢复到弹性锁定元件第一工作位置。通过上述的方法,直至将安装框12调节到适合的高度位置为止。优选地,支撑杆21采用钢材料制成。由于支撑杆21采用钢材料制成,因而支撑杆21不容易变形,从而保证安装框12始终保持与底座30的上表面平行,进而保证检测精度良好。作为本实用新型的第二个方面,提供了一种破方机,包括机架、切刀和载物台40,切刀安装在机架内,破方机还包括检测装置,检测装置是上述的检测装置,载物台40在机架与检测装置的底座30之间运动。工件放置在载物台40上,载物台40包括载物台第一工作位置和载物台第二工作位置。当载物台40位于载物台第一工作位置时,载物台40设置在破方机的机架上,并与切刀的位置相对应地设置;当载物台40位于载物台第二工作位置时,载物台40设置在底座30上,并与检测装置的安装框12相对应地设置。由于检测装置可以模拟出破方机的切刀的切割位置,因而可使工作人员在实际切割前对工件进行检测,从而提高切割合格率,减少原料的浪费。在切割晶棒的实例中,工件是未被切割的晶棒,未被切割的晶棒粘接在晶托上,晶棒与晶托粘好后,晶托放置在载物台40上。由于载物台40上设置有与晶托配合的安装孔,因而可以保证晶托每次放置在载物台40上的位置是固定的。而由于晶棒与晶托的粘接位置可能出现偏差,从而容易导致晶棒切割不合格,因而工作人员需要根据检测结果对晶棒的位置进行调整。优选地,如图1所示的实施例中,检测装置还包括设置在底座30上的导轨31,底座30通过导轨31与机架连接,载物台40滑动设置在导轨31上。由于底座30上设置有导轨31,因而放置在底座30上的载物台40可以沿导轨31滑动,并在导轨31的导向作用下,顺利地从载物台第一工作位置移动到载物台第二工作位置处。且由于设置有导轨31,从而可以保证载物台40每次放置在底座30上的左右位置不变,从而进一步提高了检测的准确性。以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。




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