[实用新型]一种用于多晶硅块加工一体机的晶棒尺寸检测装置

说明书

本实用新型涉及多晶硅块加工设备，旨在提供一种用于多晶硅块加工一体机的晶棒尺寸检测装置。该种用于多晶硅块加工一体机的晶棒尺寸检测装置包括驱动单元、驱动电机、联轴器、移动座、支撑臂、测量头和数据处理及控制单元，测量头设有三个，用于对晶棒表面的尺寸数据进行测量。本实用新型本实用新型能够更准确地测量出方晶棒(硅块)对边距离值，进而计算得硅块表面的更接近最低点的数值，然后根据测量值计算出进刀量及进刀次数；本实用新型具有结构简单、检测数据更多、检测精度更高，能实现自动检测和智能计算的功能优点。

技术领域

本实用新型是关于多晶硅块加工设备领域，特别涉及一种用于多晶硅块加工一体机的晶棒尺寸检测装置。

背景技术

现阶段的多晶硅块磨面倒角加工常采用两边对称几组金钢石U型砂轮，通过砂轮高速旋转及工作台和砂轮水平进给配合运作，完成硅块表面和倒角的加工。传统采用单测量头，安装在晶棒中心线水平的侧方位置，由于上一道开方工序可能会存在开方的晶棒不太规则，其表面平整度差的情况，而单测量头测得的数据都是晶棒表面中间位置的数值，无法测得表面尺寸最低的数值，因而在平面磨削加工过程中，会出现尺寸最小位置未被加工的情况(行业称为加工表面有线痕)。同时对于不太规则的晶棒，会在测量过程中增加了被报警判断为异常晶料的概率，限制了机械手爪取料的位置适应性，增加了晶棒加工返修的概率和耗时。这在很大程序上降低了整机的适应性及硅块加工过程中的合格率。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于克服现有技术中的不足，提供一种用于多晶硅块磨面倒角加工一体机的晶棒表面三测量头尺寸检测装置。为解决上述技术问题，本实用新型的解决方案是：

提供一种用于多晶硅块加工一体机的晶棒尺寸检测装置，用于对晶棒表面的尺寸数据进行测量，所述用于多晶硅块加工一体机的晶棒尺寸检测装置包括驱动单元、驱动电机、联轴器、移动座、支撑臂、测量头和数据处理及控制单元；

所述数据处理及控制单元通过电线连接到驱动电机的输入端，驱动电机的输出端通过联轴器与驱动单元输入端相连，驱动单元上设有滑动平台；所述移动座安装在驱动单元的滑动平台上，支撑臂的一端固定在移动座的头部；

所述测量头包括传感器、传感器压盖、封板、保护罩、探测头；所述传感器通过传感器压盖设置在支撑臂的另一端，封板和保护罩固定安装在传感器压盖上；所述探测头依次贯穿通过保护罩和封板，并与传感器一端相连，传感器另一端通过电线与数据处理及控制单元相连；

测量头设有三个，三个测量头依次垂直安装在支撑臂的另一端上；三个测量头都能进行数据测量(每个测量头都具有独立的电气线路与PLC相连接)；

所述数据处理及控制单元是可编程逻辑控制器，用于控制驱动电机的启停以及将探测头移动的距离转化为被测多晶硅棒的尺寸。

作为进一步的改进，所述驱动单元采用日本THK精密直线滚动导轨智能组合单元，型号为KR45型。

作为进一步的改进，所述驱动电机采用伺服电机。

作为进一步的改进，所述传感器采用直动单方向式传感器，其行程3mm、精度0.001mm。

作为进一步的改进，所述数据处理及控制单元采用倍福PLC，型号为CX5010。

作为进一步的改进，所述用于多晶硅块加工一体机的晶棒尺寸检测装置还包括底座，驱动单元安装在底座的上平面。

作为进一步的改进，用于多晶硅块加工一体机的晶棒尺寸检测装置检测出晶棒尺寸后，可确定加工刀具首次进刀量和进刀次数；首次进刀量S₁和进刀次数n满足公式：

S₁＝D₀－D₂－Mod[(D₂－D₁)，ΔS]