一种用于单晶硅棒的切割装置

技术领域

本发明特别涉及一种用于单晶硅棒的切割装置。

背景技术

单晶硅是晶体材料的重要组成部分，处于新材料发展的前沿，用于制大功率整流器、大功率晶体管、二极管、开关器件等，在开发能源方面是一种很有前途的材料，单晶硅棒是在工业生产中使用直拉法或悬浮区熔法从炉体中生长出棒状单晶硅，单晶硅棒从炉体中取出后，需要进行破段、切片等工艺流程，而现有的单晶硅棒切割装置，人工手动去推动单晶硅棒进行切割，切割厚度不能有效控制，有的厚，有的薄，而且容易出现切割面不平整的现象，存在不足，且切割时会有火星和灰尘的产生，工作环境较差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种用于单晶硅棒的切割装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于单晶硅棒的切割装置，包括固定箱、底座、切割机构、移动机构和夹持机构，所述固定箱竖向设置，所述底座水平设置在固定箱底端的一侧，所述切割机构和夹持机构均设置在固定箱内，所述切割机构位于夹持机构的上方，所述移动组件设置在底座上；

所述切割机构包括驱动箱、转杆和刀片，所述驱动箱水平设置在固定箱远离底座的一侧的内壁上，所述刀片设置在驱动箱的一侧，所述转杆设置在刀片和驱动箱之间，所述驱动箱内设有驱动装置，所述转杆的一端与刀片连接，所述转杆的另一端通过驱动箱与驱动装置连接，所述转杆与驱动装置传动连接；

所述夹持机构包括活塞筒、抵靠板、移动杆、弹簧、活塞和夹持组件，所述活塞筒水平设置在固定箱远离底座的一侧的内壁上，所述活塞筒位于驱动箱的下方，所述抵靠板设置在活塞筒的一端，所述活塞设置在活塞筒内，所述活塞与活塞筒滑动连接，所述移动杆设置在活塞筒和抵靠板之间，所述移动杆的一端与抵靠板连接，所述移动杆的另一端伸入活塞筒与活塞连接，所述弹簧设置在活塞远离移动杆的一侧，所述弹簧的一端与活塞连接，所述弹簧的另一端与活塞筒内部的底端连接；

所述夹持组件有两个，两个夹持组件分别设置在活塞筒的两侧，两个夹持组件关于活塞筒的轴线对称设置，所述夹持组件包括第一定滑轮、第二定滑轮、支杆、夹持板和拉绳，所述第一定滑轮设置在活塞筒上，所述第二定滑轮设置在抵靠板的一侧，所述夹持板设置在抵靠板远离活塞筒的一端，所述支杆设置在抵靠板和夹持板之间，所述支杆为L形，所述支杆的一端与夹持板铰接，所述支杆的另一端与抵靠板铰接，所述支杆与抵靠板的铰接处设有扭簧，两个夹持组件内的两块夹持板正对设置，所述第二定滑轮位于支杆和第一定滑轮之间，所述拉绳的一端通过第二定滑轮与支杆连接，所述拉绳的另一端通过第一定滑轮与抵靠板连接；

所述移动机构包括丝杆、轴承座、走位环、连接杆、移动块和定位箱，所述轴承座有两个，两个轴承座分别设置在底座内部的两端，所述丝杆水平设置在底座内，所述丝杆通过轴承座与底座连接，所述走位环套设在丝杆上，所述走位环与丝杆传动连接，所述底座上设有条形限位槽，所述移动块设置在底座上，所述移动块与底座滑动连接，所述连接杆设置在走位环和移动块之间，所述连接杆的一端与走位环的外圈连接，所述连接杆的另一端通过限位槽与移动块连接，所述连接杆与限位槽滑动连接，所述定位箱设置在移动块上，所述定位箱内设有固定装置；

所述固定箱靠近底座的一侧设有通孔，所述通孔与活塞筒同轴设置。

为了防止刚性接触，所述抵靠板远离活塞筒的一端上设有海绵垫。

为了更好的夹持，所述夹持板为弧形，两个夹持组件内的两块夹持板的圆心位于同一轴线上。

为了减少摩擦，所述丝杆上涂有润滑油。

为了便于实现对丝杆的转动，所述底座远离固定箱的一侧设有手柄，所述丝杆通过底座与手柄连接。

为了减震，所述通孔的内璧上设有减震组件，所述减震组件有若干，各减震组件沿着通孔的内圈周向均匀设置，所述减震组件包括滚珠和连杆，所述滚珠设置在固定箱内，所述连杆设置在通孔的内壁和滚珠之间，所述连杆的一端与滚珠连接，所述连杆的另一端与通孔的内壁铰接，所述连杆与通孔内壁的铰接处设有扭簧。

为了便于实现对主体切割厚度的控制，所述底座远离固定箱的一侧设有环形刻度盘，所述刻度盘与丝杆同轴设置。

为了防止腐蚀，提高使用寿命，所述固定箱上涂有防腐镀锌层。

为了增加牢固度，提高使用寿命，所述移动杆与抵靠杆为一体成型结构。

为了实现对拉绳的限位，所述第一定滑轮的两端分别设有一块环形挡板。

本发明的有益效果是，该用于单晶硅棒的切割装置通过切割机构实现对主体的切割，通过移动机构实现对主体的移动，同时实现对主体切割量的控制，便于调节主体的切割尺寸，通过夹持机构实现对主体的自动夹持，这里通过定位箱内的固定装置和夹持机构的配合，实现对着主体两端的固定，使得切割时更加稳定，同时这里当刀片进行对主体切割完成后，通过弹簧的回复力可以实现对主体的自动脱落，不需要多次打开固定箱实现对主体的拆除，通过将主体放置在固定箱内切割，防止火星飞溅烫伤操作工，同时防止灰尘的抑扬，提高了操作工的工作环境，且这里的夹持机构是纯机械结构，是通过主体的推力实现对主体的夹持的，提高了使用寿命。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的用于单晶硅棒的切割装置的结构示意图；

图2是本发明的用于单晶硅棒的切割装置夹持机构的结构示意图；

图3是本发明的用于单晶硅棒的切割装置抵靠板和夹持单元的连接结构示意图；

图4是图1的A部放大图；

图中：1.固定箱，2.底座，3.驱动箱，4.转杆，5.刀片，6.活塞筒，7.抵靠板，8.移动杆，9.弹簧，10.活塞，11.第一定滑轮，12.第二定滑轮，13.支杆，14.夹持板，15.拉绳，16.丝杆，17.轴承座，18.走位环，19.连接杆，20.移动块，21.定位箱，22.海绵垫，23.手柄，24.滚珠，25.连杆。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示，一种用于单晶硅棒的切割装置，包括固定箱1、底座2、切割机构、移动机构和夹持机构，所述固定箱1竖向设置，所述底座2水平设置在固定箱1底端的一侧，所述切割机构和夹持机构均设置在固定箱1内，所述切割机构位于夹持机构的上方，所述移动组件设置在底座2上；

所述切割机构包括驱动箱3、转杆4和刀片5，所述驱动箱3水平设置在固定箱1远离底座2的一侧的内壁上，所述刀片5设置在驱动箱3的一侧，所述转杆4设置在刀片5和驱动箱3之间，所述驱动箱3内设有驱动装置，所述转杆4的一端与刀片5连接，所述转杆4的另一端通过驱动箱3与驱动装置连接，所述转杆4与驱动装置传动连接。

这里驱动箱3内的驱动装置不仅可以实现对转杆4的转动，同时还能实现对转杆4的上下移动，同时试下对刀片5的上下移动，这里通过切割机构实现对主体的切割，通过移动机构实现对主体的移动，同时实现对主体切割量的控制，便于调节主体的切割尺寸，通过夹持机构实现对主体的自动夹持，通过将主体放置在固定箱1内切割，防止火星飞溅烫伤操作工，同时防止灰尘的抑扬，提高了操作工的工作环境，且这里的夹持机构是纯机械结构，是通过主体的推力实现对主体的夹持的，提高了使用寿命

如图2-3所示，所述夹持机构包括活塞筒6、抵靠板7、移动杆8、弹簧9、活塞10和夹持组件，所述活塞筒6水平设置在固定箱1远离底座2的一侧的内壁上，所述活塞筒6位于驱动箱3的下方，所述抵靠板7设置在活塞筒6的一端，所述活塞10设置在活塞筒6内，所述活塞10与活塞筒6滑动连接，所述移动杆8设置在活塞筒6和抵靠板7之间，所述移动杆8的一端与抵靠板7连接，所述移动杆8的另一端伸入活塞筒6与活塞10连接，所述弹簧9设置在活塞10远离移动杆8的一侧，所述弹簧9的一端与活塞10连接，所述弹簧9的另一端与活塞筒6内部的底端连接；

所述夹持组件有两个，两个夹持组件分别设置在活塞筒6的两侧，两个夹持组件关于活塞筒6的轴线对称设置，所述夹持组件包括第一定滑轮11、第二定滑轮12、支杆13、夹持板14和拉绳15，所述第一定滑轮11设置在活塞筒6上，所述第二定滑轮12设置在抵靠板7的一侧，所述夹持板14设置在抵靠板7远离活塞筒6的一端，所述支杆13设置在抵靠板7和夹持板14之间，所述支杆13为L形，所述支杆13的一端与夹持板14铰接，所述支杆13的另一端与抵靠板7铰接，所述支杆13与抵靠板7的铰接处设有扭簧，两个夹持组件内的两块夹持板14正对设置，所述第二定滑轮12位于支杆13和第一定滑轮11之间，所述拉绳15的一端通过第二定滑轮12与支杆13连接，所述拉绳15的另一端通过第一定滑轮11与抵靠板7连接。

这里当主体与抵靠板7抵靠时，抵靠板7受力向着远离底座2的方向移动，抵靠板7移动驱动移动杆8移动，移动杆8驱动活塞10在活塞筒6内移动，这时的弹簧9处于压缩状态，同时抵靠板7移动，使得拉绳15处于松弛的状态，这时通过扭簧的回复力实现对支杆13的复位，使得与支杆13连接的夹持板14通过扭簧的回复力实现对主体的夹持，这里的通过纯机械组成的夹持机构，提高了其使用寿命。

如图4所示，所述移动机构包括丝杆16、轴承座17、走位环18、连接杆19、移动块20和定位箱21，所述轴承座17有两个，两个轴承座17分别设置在底座2内部的两端，所述丝杆16水平设置在底座2内，所述丝杆16通过轴承座17与底座2连接，所述走位环18套设在丝杆16上，所述走位环18与丝杆16传动连接，所述底座2上设有条形限位槽，所述移动块20设置在底座2上，所述移动块20与底座2滑动连接，所述连接杆19设置在走位环18和移动块20之间，所述连接杆19的一端与走位环18的外圈连接，所述连接杆19的另一端通过限位槽与移动块20连接，所述连接杆19与限位槽滑动连接，所述定位箱21设置在移动块20上，所述定位箱21内设有固定装置。

这里当需要对主体进行切割时，首先将主体的一端通过通孔放置在固定箱1内，主体的另一端通过定位箱21内的固定装置实现对主体的固定，这时的主体与活塞筒6的中轴线重合，这时转动手柄23，手柄23驱动丝杆16转动，丝杆16驱动走位环18向着固定箱1的方向移动，走位环18移动驱动连接杆19移动，连接杆19驱动移动块20在底座2上移动，移动块20移动驱动定位箱21移动，定位箱21通过固定装置实现对主体的推动，使得主体与抵靠板7抵靠，使得抵靠板7移动至预设位置，这时驱动驱动箱3内部的驱动装置，从而实现对转杆4的转动，转杆4驱动刀片5转动，从而实现对主体的切割，这里通过夹持机构和固定装置实现对主体两端的夹持，从而提高主体切割时的稳定性，通过手柄23转动的圈数，实现对主体移动长度的控制，通过将主体放置在固定箱1内切割，防止火星飞溅烫伤操作工，同时防止灰尘的抑扬，提高了操作工的工作环境。

所述固定箱1靠近底座2的一侧设有通孔，所述通孔与活塞筒6同轴设置。

为了防止刚性接触，所述抵靠板7远离活塞筒6的一端上设有海绵垫22。

海绵垫22的作用是防止刚性接触，通过海绵垫22使得主体与抵靠板7弹性抵靠。

为了更好的夹持，所述夹持板14为弧形，两个夹持组件内的两块夹持板14的圆心位于同一轴线上。

增大夹持板14与主体之间的接触面积，从而提高夹持效果。

为了减少摩擦，所述丝杆16上涂有润滑油。

为了便于实现对丝杆16的转动，所述底座2远离固定箱1的一侧设有手柄23，所述丝杆16通过底座2与手柄23连接。

为了减震，所述通孔的内璧上设有减震组件，所述减震组件有若干，各减震组件沿着通孔的内圈周向均匀设置，所述减震组件包括滚珠24和连杆25，所述滚珠24设置在固定箱1内，所述连杆25设置在通孔的内壁和滚珠24之间，所述连杆25的一端与滚珠24连接，所述连杆25的另一端与通孔的内壁铰接，所述连杆25与通孔内壁的铰接处设有扭簧。

减少主体远离定位箱21一端的受力，提高抵靠板7滚珠24之间的主体刚性，从而使得刀片5在进行对主体切割时更加稳定，并且这里通过扭簧实现对主体的弹性抵靠，还能起到一定的减震功能。

为了便于实现对主体切割厚度的控制，所述底座2远离固定箱1的一侧设有环形刻度盘，所述刻度盘与丝杆16同轴设置。

为了防止腐蚀，提高使用寿命，所述固定箱1上涂有防腐镀锌层。

为了增加牢固度，提高使用寿命，所述移动杆8与抵靠杆为一体成型结构。

为了实现对拉绳15的限位，所述第一定滑轮11的两端分别设有一块环形挡板。

这里当需要对主体进行切割时，首先将主体的一端通过通孔放置在固定箱1内，主体的另一端通过定位箱21内的固定装置实现对主体的固定，这时的主体与活塞筒6的中轴线重合，这时转动手柄23，手柄23驱动丝杆16转动，丝杆16驱动走位环18向着固定箱1的方向移动，走位环18移动驱动连接杆19移动，连接杆19驱动移动块20在底座2上移动，移动块20移动驱动定位箱21移动，定位箱21通过固定装置实现对主体的推动，使得主体与抵靠板7抵靠，使得抵靠板7移动至预设位置，这时驱动驱动箱3内部的驱动装置，从而实现对转杆4的转动，转杆4驱动刀片5转动，从而实现对主体的切割，这里通过夹持机构和固定装置实现对主体两端的夹持，从而提高主体切割时的稳定性，通过手柄23转动的圈数，实现对主体移动长度的控制，通过将主体放置在固定箱1内切割，防止火星飞溅烫伤操作工，同时防止灰尘的抑扬，提高了操作工的工作环境，这里当主体与抵靠板7抵靠时，抵靠板7受力向着远离底座2的方向移动，抵靠板7移动驱动移动杆8移动，移动杆8驱动活塞10在活塞筒6内移动，这时的弹簧9处于压缩状态，同时抵靠板7移动，使得拉绳15处于松弛的状态，这时通过扭簧的回复力实现对支杆13的复位，使得与支杆13连接的夹持板14通过扭簧的回复力实现对主体的夹持，这里的通过纯机械组成的夹持机构，提高了其使用寿命，这里通过抵靠球实现对着主体的弹性抵靠，实现对着主体的减震，同时还能减少主体远离定位箱21一端的受力，提高抵靠板7滚珠24之间的主体刚性，从而使得刀片5在进行对主体切割时更加稳定。

与现有技术相比，该用于单晶硅棒的切割装置通过切割机构实现对主体的切割，通过移动机构实现对主体的移动，同时实现对主体切割量的控制，便于调节主体的切割尺寸，通过夹持机构实现对主体的自动夹持，这里通过定位箱21内的固定装置和夹持机构的配合，实现对着主体两端的固定，使得切割时更加稳定，同时这里当刀片5进行对主体切割完成后，通过弹簧9的回复力可以实现对主体的自动脱落，不需要多次打开固定箱1实现对主体的拆除，通过将主体放置在固定箱1内切割，防止火星飞溅烫伤操作工，同时防止灰尘的抑扬，提高了操作工的工作环境，且这里的夹持机构是纯机械结构，是通过主体的推力实现对主体的夹持的，提高了使用寿命。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。