一种双工作台移动式多头截断机的制作方法

本发明涉及硅棒切割技术领域，具体而言是一种双工作台移动式多头截断机。

背景技术：

现有的多头截断机是单工作台，工作台不移动，工作时是将被加工硅棒放到工作台上，加工后，被截成的多段硅棒分别一次卸下。劳动强度大,所需装卸工件时间长，从而导致机床工作效率低。切割头驱动是通过丝杠驱动，驱动力相对较小。切割头没有带切样片的功能，需配备一台专门切样片的小截断机。这样用户不仅投资费用高，占地面积也增大，水电费也会增高，加大了用户的生产成本。机床支座导轨安装形式是侧面安装,承载力相对小,且受力不好，刚性差，机床加工精度低。.

技术实现要素：

根据上述提出的技术问题，而提供一种双工作台移动式多头截断机。

本发明采用的技术手段如下：

一种双工作台移动式多头截断机，包括：

底座；

两个立柱，分别设置在所述底座的长度方向的两端；

两个移动工作台，分别设置在所述底座上，并分布在所述底座的宽度方向的两端，用于承载水平放置的硅棒；

水平进给机构，设于所述移动工作台上，用于驱动所述移动工作台沿所述底座的宽度方向水平运动；

垂向进给机构，设于所述立柱上，用于驱动所述移动工作台进行升降运动；

固定横梁，设于所述底座上方；

多个切割头，设于所述固定横梁的底部，且多个所述切割头沿所述固定横梁的延伸方向排列，用于切割所述硅棒；

放线装置，设置在其中一个所述立柱内，用于放出所述切割头用来切割硅棒的金刚线；

收线装置，设置在另一个所述立柱内，用于收回所述金刚线。

进一步地，所述移动工作台包括台身和安装在所述台身上的多个v型支座，多个所述v型支座沿其所述台身的长度方向分布；

所述v型支座包括截面呈v字形的支座本体、分别对称安装在支座本体两个斜面上的至少一个支撑滚轮、分别对称安装在支座本体两个斜面上的至少一个辅助支撑装置；所述支撑滚轮的轴线与此支撑滚轮所在的所述斜面平行。

作为优选地，所述支座本体的两个斜面上分别对称安装有一个所述支撑滚轮，所述支座本体的两个斜面上分别对称安装有两个所述辅助支撑装置，且设置在同一斜面上的两个辅助支撑装置设置在此斜面上的所述支撑滚轮的两侧。

进一步地，所述辅助支撑装置包括锁紧气缸，所述锁紧气缸的输出端上固定有支撑块。

进一步地，所述v型支座还包括驱动所述支座本体沿所述移动工作台的长度方向水平运动的支座驱动机构。

进一步地，所述支座驱动机构包括：

固定在所述移动工作台上，并沿所述移动工作台的长度方向延伸的工作台直线导轨和工作台齿条；

固定在所述支座本体底部，并与所述支撑台直线导轨滑动配合的支座滑块；

固定在所述支座本体底部的支座减速电机；

固定在所述支座减速电机的输出端上，并与所述工作台齿条相啮合的支座齿轮。

进一步地，所述切割头包括龙门式切割架、分别安装在所述龙门式切割架两端底部的切割轮和安装在所述龙门式切割架上用于改变金刚线走向的过线轮；

从所述放线装置中出来的所述金刚线经过所有所述切割头中的切割轮和过线轮后进入所述收线装置中；

设置在一个所述切割头内的两个切割轮之间的所述金刚线形成用于切割硅棒的切割段，且所述切割段的延伸方向垂直于所述硅棒的长度方向，多个所述龙门式切割架中至少有一个所述龙门式切割架上固定有驱动所述切割轮转动的切割轮驱动电机。

进一步地，所述切割头上安装有驱动所述切割头沿所述固定横梁的长度方向运动的切割头运动机构；

所述切割头运动机构包括：

横梁直线导轨，固定在所述固定横梁底部，并沿所述固定横梁的长度方向延伸；

横梁齿条，固定在所述固定横梁底部，并沿所述固定横梁的长度方向延伸；

切割头滑台，固定在所述切割头的顶部，并与所述固定横梁直线导轨滑动连接；

切割头减速电机，固定在所述切割头滑台的顶部；

切割头齿轮，固定在所述切割头减速电机的输出端，并与所述横梁齿条相啮合。

进一步地，所述水平进给机构包括：

底座直线导轨，固定在所述底座的顶部，并沿所述底座的宽度方向延伸；所述底座直线导轨的顶部两侧分别具有定位斜面；

底座齿条，固定在所述底座的顶部，并沿所述底座的宽度方向延伸；

辊子，固定在移动工作台底部，并与所述底座直线导轨滚动连接；所述辊子的两侧加工有与所述定位斜面相配合的导向斜面；

工作台减速电机，固定在所述移动工作台底部；

工作台齿轮，固定在所述工作台减速电机的输出端，并与所述底座齿条啮合。

进一步地，所述底座为分体结构，具有三个沿同一方向排列的支撑座，其排列方向形成所述底座的长度方向，且位于中间的所述支撑座上固定所述底座齿条，位于两侧的所述支撑座上固定所述底座直线导轨，两个所述移动工作台共用一个所述底座和所述底座上的底座直线导轨和底座齿条。

进一步地，所述垂向进给机构包括：

垂向进给直线导轨，固定在所述立柱上，并沿所述立柱的高度方向延伸；

进给丝杠，安装在所述立柱内；

垂向进给减速电机，安装在所述立柱内，且其输出端与所述进给丝杠的输入端连接；

升降台，与所述进给丝杠的输出端固定连接，且其靠近所述立柱的一侧与所述垂向进给直线导轨滑动连接，用于支撑所述移动工作台。

两端的立柱上的所述升降台抬起所述移动工作台的两端，进而垂向进给减速电机和进给丝杠实现移动工作台的进给。

进一步地，所述移动工作台的两端分别具有销孔，所述升降台上表面具有定位销，且定位销的顶面具有导向锥面，易于定位销进入销孔中，且进入后自动实现精准定位。

进一步地，所述升降台的位移下止点低于所述移动工作台在所述底座上时候所在平面，方便移动工作台内的定位销脱离。

进一步地，所述底座在所述工作台直线导轨的端部设有止挡，防止移动工作台脱离底座。

进一步地，在所述放线装置处设有调整所述金刚线张紧程度的张紧调整机构，包括张力臂，所述张力臂的一端与张力调整减速电机的输出端连接，其另一端连接有张力轮，通过转动张力调整减速电机，进而调整张力轮与金刚线的接触距离，从而调整金刚线的张紧程度。

进一步地，还包括一个或两个样片切割头，设于所述固定横梁的底部，且靠近所述放线装置和\或所述收线装置，用于切割硅棒得到切割样片。切割样片为薄样片，使用检测装置对薄样片进行检测，若符合标准则继续切割，若不符合标准则可以停止切割，更换下一个硅棒。

使用状态下：移动工作台沿底座的宽度方向移动至切割头的正下方，垂向进给机构将移动工作台搬运至切割头处，切割头进行切割，且在切割过程中垂向进给机构持续向上运动，直至整个硅棒切割完成，之后移动工作台复位，另一个移动工作台重复上述工作流程，加快了工作效率。

较现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、采用双移动工作台，这样一个工作台加工时，另一个工作台卸料和装料，即装卸料与工作时间重合。这样与现有机床装卸料和加工时间不重合，降低了劳动强度，大大提高了工作效率。而且移动工作台由电机通过齿轮齿条实现自动移动，提高了机床的自动化水平。

2、本机床切割头增加切样片的功能，这样用户不需要配备一台专门切样片的小截断机。这样仅此项工艺，用户不仅投资费用减少，节省了占地面积，节省了水电费用，降低了生产成本。

3、本机切割头移动采用电机减速机通过齿轮齿条驱动，与丝杠传动比，结构简单，承载力相对较大.

4、本机机床支座导轨安装形式是在上面安装,比在侧面安装承载力更大，增加了刚性，进而提高了加工质量.

5、工作台升降装置采用定位销与工作台销孔配合，这样工作台定位精度高，保证了加工质量。

6、本机多头对硅棒截断，比单头截断机大大提高了加工效率。尽管单台比设备成本高，但总体评价性价比高。

基于上述理由本发明可在硅棒切割等领域广泛推广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明具体实施方式中一种双工作台移动式多头截断机结构示意图。

图2为1去除立柱壳体后结构示意图。

图3为本发明具体实施方式中一种双工作台移动式多头截断机主视图。

图4为本发明具体实施方式中一种双工作台移动式多头截断机俯视图。

图5为本发明具体实施方式中一种双工作台移动式多头截断机侧视图。

图6为本发明具体实施方式中v型支座截面图。

图7为本发明具体实施方式中v型支座俯视图。

图8为图7中a-a向剖视图。

图9为本发明具体实施方式中切割头结构示意图。

图10为本发明具体实施方式中垂直进给机构结构示意图。

图11为图10中b-b向剖视图。

图12为本发明具体实施方式中水平进给机构结构示意图。

图13为本发明具体实施方式中底座直线导轨结构示意图。

图14为本发明具体实施方式中金刚线缠绕图。

图15为本发明具体实施方式中样片切割头结构示意图。

图16为本发明具体实施方式中样片切割头切割样片原理图。

图中：

1、底座；101、立柱；102、固定横梁；103、支撑座；

2、移动工作台；201、台身；202、v型支座；203、支座本体；204、支撑滚轮；205、辅助支撑装置；206、锁紧气缸；207、支撑块；208、支座驱动机构；209、工作台直线导轨；210、工作台齿条；211、支座滑块；212、支座减速电机；213、支座齿轮；

3、水平进给机构；301、底座直线导轨；302、工作台齿条；303、辊子；304、工作台减速电机；305、底座齿轮；306、止挡；

4、垂直进给机构；401、垂向进给直线导轨；402、进给丝杠；403、垂向进给减速电机；404、升降台；405、销孔；406、定位销；

5、切割头；501、金刚线；502、龙门式切割架；503、切割轮；504、过线轮；505、切割段；506、横梁直线导轨；507、横梁齿条；508、切割头滑台；509、切割头减速电机；510、切割头齿轮；

6、放线装置；

7、收线装置；

8、样片切割头；801、样片切割轮；802、过线轮；803、小导轮。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任向具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

如图1-16所示，本发明提供了一种双工作台移动式多头截断机，包括：

底座1；

两个立柱101，分别设置在所述底座1的长度方向的两端；

两个移动工作台2，分别设置在所述底座1上，并分布在所述底座1的宽度方向的两端，用于承载水平放置的硅棒；

水平进给机构3，设于所述移动工作台2处，用于驱动所述移动工作台2沿所述底座1的宽度方向水平运动；

垂向进给机构4，设于所述立柱101上，用于驱动所述移动工作台1进行升降运动；

固定横梁102，设于所述底座1上方；

多个切割头5，设于所述固定横梁102的底部，且多个所述切割头5沿所述固定横梁102的延伸方向排列，用于切割所述硅棒；

放线装置6，设置在其中一个所述立柱101内，用于放出所述切割头5用来切割硅棒的金刚线501；

收线装置7，设置在另一个所述立柱101内，用于收回所述金刚线501。

进一步地，所述移动工作台2包括台身201和安装在所述台身上的多个v型支座202，多个所述v型支座202沿其所述台身201的长度方向分布；

所述v型支座202包括截面呈v字形的支座本体203、分别对称安装在支座本体203两个斜面上的一个支撑滚轮204、分别对称安装在支座本体203两个斜面上的两个辅助支撑装置205；且支撑滚轮204设置在两个辅助支撑装置205之间，所述支撑滚轮204的轴线与此支撑滚轮204所在的所述斜面平行。

进一步地，所述辅助支撑装置205包括锁紧气缸206，所述锁紧气缸206的输出端上固定有支撑块207，锁紧气缸206裸露在外的部分外套有波纹套管。

进一步地，所述v型支座202还包括驱动所述支座本体203沿所述移动工作台2的长度方向水平运动的支座驱动机构208。

进一步地，所述支座驱动机构208包括：

固定在所述移动工作台2上，并沿所述移动工作台2的长度方向延伸的工作台直线导轨209和工作台齿条210；

固定在所述支座本体203底部，并与所述支撑台直线导轨209滑动配合的支座滑块211；

固定在所述支座本体203底部的支座减速电机212；

固定在所述支座减速电机212的输出端上，并与所述工作台齿条210相啮合的支座齿轮213。

进一步地，所述切割头5包括龙门式切割架502、分别安装在所述龙门式切割架502两端底部的切割轮503和安装在所述龙门式切割架502上用于改变金刚线501走向的过线轮504；

从所述放线装置6中出来的所述金刚线501经过所有所述切割头5中的切割轮503和过线轮504后进入所述收线装置7中；

设置在一个所述切割头5内的两个切割轮503之间的所述金刚线501形成用于切割硅棒的切割段505，且所述切割段505的延伸方向垂直于所述硅棒的长度方向，多个所述龙门式切割架502中至少有一个所述龙门式切割架502上固定有驱动所述切割轮503转动的切割轮驱动电机。

进一步地，所述切割头5上安装有驱动所述切割头5沿所述固定横梁102的长度方向运动的切割头运动机构；

所述切割头运动机构包括：

横梁直线导轨506，固定在所述固定横梁102底部，并沿所述固定横梁102的长度方向延伸；

横梁齿条507，固定在所述固定横梁102底部，并沿所述固定横梁102的长度方向延伸；

切割头滑台508，固定在所述切割头5的顶部，并与所述固定横梁直线导轨506滑动连接；

切割头减速电机509，固定在所述切割头滑台508的顶部；

切割头齿轮510，固定在所述切割头减速电机509的输出端，并与所述横梁齿条507相啮合。

进一步地，所述水平进给机构3包括：

底座直线导轨301，固定在所述底座1的顶部，并沿所述底座1的宽度方向延伸；所述工作台直线导轨301的顶部两侧分别具有定位斜面；

底座齿条302，固定在所述底座1的顶部，并沿所述底座1的宽度方向延伸；

辊子303，固定在移动工作台2底部，并与所述工作台直线导轨301滚动连接；所述辊子303的两侧加工有与所述定位斜面相配合的导向斜面；

工作台减速电机304，固定在所述移动工作台2底部；

工作台齿轮305，固定在所述工作台减速电机304的输出端，并与所述底座齿条302啮合。

进一步地，所述底座1在所述工作台直线导轨301的端部设有止挡306，防止移动工作台2脱离底座1。

进一步地，所述底座1为分体结构，具有三个沿同一方向排列的支撑座103，其排列方向形成所述底座1的长度方向，且位于中间的所述支撑座103上固定所述底座齿条302，位于两侧的所述支撑座103上固定所述底座直线导轨301，两个所述移动工作台2共用一个所述底座1和所述底座1上的工作台直线导轨301和工作台齿条302。

进一步地，所述垂向进给机构4包括：

垂向进给直线导轨401，固定在所述立柱101上，并沿所述立柱101的高度方向延伸，优选为两个；

进给丝杠402，安装在所述立柱101内；

垂向进给减速电机403，安装在所述立柱101内，且其输出端与所述进给丝杠的输入端连接；

升降台404，与所述进给丝杠402的输出端固定连接，且其靠近所述立柱的一侧与所述垂向进给直线导轨401滑动连接，用于支撑所述移动工作台2。

两端的立柱101上的所述升降台404抬起所述移动工作台2的两端，进而垂向进给减速电机403和进给丝杠402实现移动工作台2的进给。

进一步地，所述移动工作台2的两端分别具有销孔405，所述升降台404上表面具有定位销406，且定位销的顶面具有导向锥面，易于定位销406进入销孔405中，且进入后自动实现精准定位。

进一步地，所述升降台404的位移下止点低于所述移动工作台2在所述底座1上时候所在平面，方便移动工作台2内的定位销406脱离。

进一步地，在所述放线装置6处设有调整所述金刚线501张紧程度的张紧调整机构，包括张力臂，所述张力臂的一端与张力调整减速电机的输出端连接，其另一端连接有张力轮，通过转动张力调整减速电机，进而调整张力轮与金刚线的接触距离，从而调整金刚线501的张紧程度。

进一步地，还包括一个或两个样片切割头8，设于所述固定横梁102的底部，且靠近所述放线装置6和\或所述收线装置7，本实施例中为具有两个样片切割头8，分别靠近放线装置6和收线装置7，用于切割硅棒得到切割样片。切割样片为薄样片，使用检测装置对薄样片进行检测，若符合标准则继续切割，若不符合标准则可以停止切割，更换下一个硅棒。

样片切割头8包括两个样片切割轮801、两个样片过线轮802和两个小导轮803，从放线装置6出来的金刚线501经过样片切割轮801、样片过线轮802和小导轮803进行排线后在两个样片切割轮801底部之间形成两个样片切割段，两个样片切割段进行切割形成薄样片，样片的厚度可通过样片切割头两个线槽之间的距离调整。

同时，本实施例中，放线装置6放出的一根所述金刚线501在经过靠近所述放线装置6的样片切割头8后、依次经过多个所述切割头5、经过靠近所述收线装置7的样片切割头8、回到所述收线装置8中。样片切割头8的安装结构与切割头的安装结构相同，也具有所述切割头运动机构，能够实现所述样片切割头8的位置移动。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。