專利名稱：工件切割位置的檢測裝置和破方機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及晶棒切割機械領域，更具體地，涉及一種工件切割位置的檢測裝置和破方機。
背景技術：
在機械領域中，對工件進行切割是常用的工件加工手段之一。在光伏行業(yè)中，工件(例如晶棒)進行破方工序是生產(chǎn)多晶硅電池片的一道必要的工藝。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單晶體棒。晶棒是通過區(qū)熔或直拉工藝在爐膛中整形或提拉形成的。破方又稱為開方，通過定向凝固法生產(chǎn)出來的多晶娃錠(即晶棒)，需要首先進行鑄錠破方(Ingot squaring),把大的娃錠(即晶棒)切割成1 25mmX1 25mm或者156mmxl56_的娃塊(Brick)的過程。目前，采用多線切方技術對晶棒進行破方。為保證晶棒切割成片，首先要把晶棒切成小段后，再把圓柱型的晶棒破方成有倒角的正方形，然后再切成硅片。晶棒破方前要進行的準備工作，首先將切成小段的晶棒粘接在晶托上，然后把帶有晶托的晶棒安裝在載物臺上，而后將裝有晶托和晶棒的載物臺推入破方機進行切割。如果晶棒的柱體中心軸與載物臺的平面不垂直，會導致晶棒被破方機切割后所形成的方形晶棒不符合生產(chǎn)標準，出現(xiàn)斜切等不合格產(chǎn)品，從而造成原材料的浪費?，F(xiàn)有技術中，工作人員采用卡尺測量的方法進行破方前的檢測。檢測方法是:晶棒與晶托粘接好后，將帶有晶棒的晶托放置在平面鋼板上，然后通過直角鋼尺從不同方向依次靠近晶棒的外表面，通過觀察晶棒的外表面與直角鋼尺之間的縫隙，從而對晶棒是否粘結合格進行檢測。如果縫隙一致，認為晶棒粘結合格，可以進行破方的步驟；如果縫隙不一致，認為晶棒粘結不合格，需要調整晶棒與晶托間的位置關系，直至檢測合格為準。由于這種檢測僅由人眼判斷是否合格，只能檢測出粘結角度偏差大的晶棒，因而檢測精確度低。且當晶托安裝到載物臺上后，也有可能因為晶托本身的原因或是晶托與載物臺配合的問題，容易導致晶棒的軸心與載物臺不垂直，從而造成破方不合格、原材料浪費、晶棒成品率低的問題。

實用新型內容本實用新型旨在提供一種工件切割位置的檢測裝置和破方機，以解決現(xiàn)有技術中由于檢測精確度低而導致切割后的工件成品合格率低的問題。為解決上述技術問題，根據(jù)本實用新型的一個方面，提供了一種工件切割位置的檢測裝置，包括:檢測單元，檢測單元包括多個光源，多個光源照射形成模擬切割線的光束網(wǎng)絡，光束網(wǎng)絡中形成由模擬切割線圍成的切割線檢測部；支架，檢測單元與支架連接；載物臺，載物臺上具有位置與切割檢測部相對應的工件定位部；底座，載物臺可移動地設置在底座上，支架固定設置在底座上。進一步地，檢測單元包括安裝框，多個光源間隔設置在安裝框上，安裝框與底座相平行地設置。進一步地，檢測單元還包括連接環(huán)，安裝框通過連接環(huán)與支架連接。進一步地，安裝框包括依次首尾連接的第一邊框、第二邊框、第三邊框和第四邊框，第一邊框、第二邊框、第三邊框和第四邊框中的一個或多個上設置有光源。進一步地,多個光源設置在同一平面內。進一步地，支架包括支撐桿和設置在支撐桿上的卡接凸起，連接環(huán)滑動設置在支撐桿上，卡接凸起包括用于鎖定連接環(huán)的彈性鎖定元件。進一步地，檢測裝置還包括用于校準光源位置的刻度尺，刻度尺設置在第一邊框、第二邊框、第三邊框上、和第四邊框中的一個或多個上。根據(jù)本實用新型的另一個方面，提供了一種破方機，包括機架、切刀和載物臺，切刀安裝在機架內，破方機還包括檢測裝置，檢測裝置是上述的檢測裝置，載物臺在機架與檢測裝置的底座之間運動。進一步地，檢測裝置還包括設置在底座上的導軌，底座通過導軌與機架連接，載物臺滑動設置在導軌上。本實用新型在底座上安裝有支架，通過在支架上設置的檢測單元，從而實現(xiàn)對工件進行檢測目的。本實用新型中的檢測單元包括多個光源，通過多個光源照射形成模擬切割線的光束網(wǎng)絡，并將光束網(wǎng)絡中的多個切割線檢測部與載物臺上的工件定位部位置比對，從而對工件切割的狀態(tài)進行判斷。由于上述的光束網(wǎng)絡可以模擬出工件切割時的切割位置，因而通過檢測單元的檢測，及時調整工件的位置，可以提高工件切割的合格率。同時，本實用新型中的檢測裝置具有結構簡單、制造成本低的特點。

構成本申請的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中:圖1示意性示出了本實用新型中的檢測裝置的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明，但是本實用新型可以由權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。作為本實用新型的第一個方面，提供了一種工件切割位置的檢測裝置。如圖1所示，檢測裝置包括:檢測單元10和與檢測單元10連接的支架20,檢測單元10包括多個光源11，多個光源11照射形成模擬切割線的光束網(wǎng)絡，光束網(wǎng)絡中形成由模擬切割線圍成的切割線檢測部；載物臺40，載物臺40上具有位置與切割檢測部相對應的工件定位部；底座30，載物臺40可移動地設置在底座30上，支架固定設置在底座30上。優(yōu)選地，光源11產(chǎn)生聚光光束，且光束寬度窄。使用本實用新型中的檢測裝置時，首先應將工件例如未被切割的晶棒)通過工件定位部(例如晶托，晶棒與晶托粘接)安裝在載物臺40上，然后通過多個光源11照射形成模擬切割線的光束網(wǎng)絡，并將光束網(wǎng)絡中的多個切割線檢測部與載物臺40上的工件定位部位置比對，從而對工件切割的狀態(tài)進行判斷。在切割晶棒的實例中，由于上述的光束網(wǎng)絡可以模擬出晶棒切割時的切割位置，因而通過檢測單元10的檢測，工作人員及時調整晶棒的粘接位置，可以提高晶棒切割的合格率。同時，本實用新型中的檢測裝置具有結構簡單、制造成本低的特點。如圖1所示，本實用新型中的檢測單元10包括安裝框12，多個光源11間隔設置在安裝框12上，安裝框12與底座30相平行地設置。優(yōu)選地，多個光源11設置在同一平面內。在切割晶棒的實例中，由于上述的光束網(wǎng)絡用于模擬晶棒切割的實際位置，因而必須確保光源11安裝位置準確，從而才能保證檢測的準確性。由于安裝框12與底座30相平行地設置且多個光源11設置在同一平面內，因而光源11形成的上述光束網(wǎng)絡、安裝框12和底座30之間均互相平行，從而保證放置在底座30上的工件與光束網(wǎng)絡之間不存在角度偏差，進而保證了檢測的準確性。如圖1所示的實施例中，安裝框12包括依次首尾連接的第一邊框、第二邊框、第三邊框和第四邊框，第一邊框、第二邊框、第三邊框和第四邊框中的一個或多個上設置有光源
11。優(yōu)選地，光源11在安裝框12上的位置可調節(jié)。當多個光源11工作時，可組成上述的光束網(wǎng)絡。由于光源11的位置可調節(jié)，因而工作人員可以根據(jù)工件實的際情況和具體位置設置光源11的位置、改變上述光束網(wǎng)絡的形狀，從而達到不同的檢測目的，進而擴大了檢測裝置的使用范圍。本實用新型中的檢測裝置還包括用于校準光源11位置的刻度尺，刻度尺設置在第一邊框、第二邊框、第三邊框上、和第四邊框中的一個或多個上。優(yōu)選地，相鄰的兩個邊框上設置有上述刻度尺。由于設置有刻度尺，因而工作人員在調節(jié)光源11的位置時，可以根據(jù)刻度尺對光源11的位置進行校準，從而保證上述光束網(wǎng)絡模擬切割位置的準確性。因為如果光源11設置有偏差，光源11所形成的上述光束網(wǎng)絡的準確性將降低，所以設置有偏差的光源11所形成的光束網(wǎng)絡不能作為檢測的標準。例如對第一邊框上的光源11進行校準，工作人員首先確定光源11在第一邊框上的位置，然后根據(jù)光源11打在第三邊框上的光點對光源11的位置進行微調，直到光源11在第一邊框的位置和光源11形成的光點在第三邊框的位置一致，從而完成光源11校準的過程。為保證檢測的準確性，工作人員應該在每次檢測前，對每個光源11進行校準的過程。優(yōu)選地，安裝框12采用鋼材料制成。由于安裝框12采用鋼材料制成，因而安裝框12不易變形，從而保證安裝在安裝框12上的刻度尺與光源11校準的精度高。如圖1所示，檢測單元10還包括連接環(huán)13，安裝框12通過連接環(huán)13與支架20連接。由于安裝框12通過連接環(huán)13與支架20滑動連接，因而工作人員可以根據(jù)工件的位置高度，調節(jié)安裝框12的位置，從而擴大了檢測裝置的適用范圍。同時，由于安裝框12的位置可調節(jié)，因而在檢測時可保證安裝框12上的光源11所形成的光束網(wǎng)絡與工件之間的距離適當，從而提高了檢測的準確性。優(yōu)選地，支架20包括支撐桿21和設置在支撐桿21上的卡接凸起22，連接環(huán)13滑動設置在支撐桿21上，卡接凸起22包括用于鎖定連接環(huán)13的彈性鎖定元件。由于設置有卡接凸起22，因而卡接凸起22可以阻礙連接環(huán)13在支撐桿21上的運動，從而使與連接環(huán)13連接的安裝框12相對于支撐桿21位置不變。優(yōu)選地，彈性鎖定元件包括彈性鎖定元件第一工作位置和彈性鎖定元件第二工作位置。當彈性鎖定元件位于彈性鎖定元件第一工作位置時，彈性鎖定元件阻礙連接環(huán)13通過，此時，與連接環(huán)13相連接的安裝框12相對于支撐桿21的位置不變。當彈性鎖定元件位于彈性鎖定元件第二工作位置時，彈性鎖定元件不阻礙連接環(huán)13通過，此時，連接環(huán)13可在支撐桿21上自由滑動。優(yōu)選地，彈性鎖定元件為多個，多個彈性鎖定元件間隔設置在支撐桿21上。進一步地，彈性鎖定元件的結構類似于雨傘上的鎖定元件的結構。當工作人員需要調節(jié)安裝框12的高度時，通過按壓相應的彈性鎖定元件，使彈性鎖定元件位于彈性鎖定元件第二工作位置后，即可使連接環(huán)13通過該彈性元件，當外力消失后，該彈性鎖定元件會自動恢復到彈性鎖定元件第一工作位置。通過上述的方法，直至將安裝框12調節(jié)到適合的高度位置為止。優(yōu)選地，支撐桿21采用鋼材料制成。由于支撐桿21采用鋼材料制成，因而支撐桿21不容易變形，從而保證安裝框12始終保持與底座30的上表面平行，進而保證檢測精度良好。作為本實用新型的第二個方面，提供了一種破方機，包括機架、切刀和載物臺40，切刀安裝在機架內，破方機還包括檢測裝置，檢測裝置是上述的檢測裝置，載物臺40在機架與檢測裝置的底座30之間運動。工件放置在載物臺40上，載物臺40包括載物臺第一工作位置和載物臺第二工作位置。當載物臺40位于載物臺第一工作位置時，載物臺40設置在破方機的機架上，并與切刀的位置相對應地設置；當載物臺40位于載物臺第二工作位置時，載物臺40設置在底座30上，并與檢測裝置的安裝框12相對應地設置。由于檢測裝置可以模擬出破方機的切刀的切割位置，因而可使工作人員在實際切割前對工件進行檢測，從而提高切割合格率，減少原料的浪費。在切割晶棒的實例中，工件是未被切割的晶棒，未被切割的晶棒粘接在晶托上，晶棒與晶托粘好后，晶托放置在載物臺40上。由于載物臺40上設置有與晶托配合的安裝孔，因而可以保證晶托每次放置在載物臺40上的位置是固定的。而由于晶棒與晶托的粘接位置可能出現(xiàn)偏差，從而容易導致晶棒切割不合格，因而工作人員需要根據(jù)檢測結果對晶棒的位置進行調整。優(yōu)選地，如圖1所示的實施例中，檢測裝置還包括設置在底座30上的導軌31，底座30通過導軌31與機架連接，載物臺40滑動設置在導軌31上。由于底座30上設置有導軌31，因而放置在底座30上的載物臺40可以沿導軌31滑動，并在導軌31的導向作用下，順利地從載物臺第一工作位置移動到載物臺第二工作位置處。且由于設置有導軌31，從而可以保證載物臺40每次放置在底座30上的左右位置不變，從而進一步提高了檢測的準確性。以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種工件切割位置的檢測裝置，其特征在于，包括: 檢測單元(10)，所述檢測單元(10)包括多個光源(11)，所述多個光源(11)照射形成模擬切割線的光束網(wǎng)絡，所述光束網(wǎng)絡中形成由所述模擬切割線圍成的切割線檢測部； 支架(20 )，所述檢測單元(10 )與所述支架(20 )連接； 載物臺(40)，所述載物臺(40)上具有位置與所述切割檢測部相對應的工件定位部； 底座(30 )，所述載物臺(40 )可移動地設置在所述底座(30 )上，所述支架固定設置在所述底座(30)上。
2.根據(jù)權利要求1所述的檢測裝置，其特征在于，所述檢測單元(10)包括安裝框(12)，所述多個光源(11)間隔設置在所述安裝框(12 )上，所述安裝框(12)與所述底座(30 )相平行地設置。
3.根據(jù)權利要求2所述的檢測裝置，其特征在于，所述檢測單元(10)還包括連接環(huán)(13)，所述安裝框(12)通過所述連接環(huán)(13)與所述支架(20 )連接。
4.根據(jù)權利要求3所述的檢測裝置，其特征在于，所述安裝框(12)包括依次首尾連接的第一邊框、第二邊框、第三邊框和第四邊框，所述第一邊框、所述第二邊框、所述第三邊框和所述第四邊框中的一個或多個上設置有所述光源(11)。
5.根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的檢測裝置，其特征在于，所述多個光源(11)設置在同一平面內。
6.根據(jù)權利要求3所述的檢測裝置，其特征在于，所述支架(20)包括支撐桿(21)和設置在所述支撐桿(21)上的卡接凸起(22 )，所述連接環(huán)(13 )滑動設置在所述支撐桿(21)上，所述卡接凸起(22)包括用于鎖定所述連接環(huán)(13)的彈性鎖定元件。
7.根據(jù)權利要求4所述的檢測裝置，其特征在于，所述檢測裝置還包括用于校準所述光源(11)位置的刻度尺，所述刻度尺設置在所述第一邊框、所述第二邊框、所述第三邊框上、和所述第四邊框中的一個或多個上。
8.一種破方機，包括機架、切刀和載物臺(40)，所述切刀安裝在所述機架內，其特征在于，所述破方機還包括檢測裝置，所述檢測裝置是權利要求1至7中任一項所述的檢測裝置，所述載物臺(40)在所述機架與所述檢測裝置的底座(30)之間運動。
9.根據(jù)權利要求8所述的破方機，其特征在于，所述檢測裝置還包括設置在所述底座(30)上的導軌(31)，所述底座(30)通過所述導軌(31)與所述機架連接，所述載物臺(40)滑動設置在所述導軌(31)上。
專利摘要本實用新型提供了一種工件切割位置的檢測裝置和破方機。檢測裝置包括檢測單元，檢測單元包括多個光源，多個光源照射形成模擬切割線的光束網(wǎng)絡，光束網(wǎng)絡中形成由模擬切割線圍成的切割線檢測部；支架，檢測單元與支架連接；載物臺，載物臺上具有位置與切割檢測部相對應的工件定位部；底座，載物臺可移動地設置在底座上，支架固定設置在底座上。本實用新型中的檢測單元包括多個光源，通過多個光源照射形成模擬切割線的光束網(wǎng)絡，并將光束網(wǎng)絡中的多個切割線檢測部與載物臺上的工件定位部位置比對，從而對工件切割的狀態(tài)進行判斷。并通過檢測及時調整工件的位置，從而提高工件切割的合格率。
文檔編號B28D7/04GK202952403SQ20122065320
公開日2013年5月29日 申請日期2012年11月30日 優(yōu)先權日2012年11月30日
發(fā)明者劉浩 申請人:英利能源(中國)有限公司