本實用新型涉及硅棒切割加工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種硅圓棒棱線檢測裝置和一種硅圓棒切割設(shè)備。

背景技術(shù)：

在硅基太陽能電池生產(chǎn)過程中，首先需將晶體生長爐生長的硅圓棒進行切方處理、形成四角為圓弧的方棒，再將方棒切割成用于后續(xù)化學沉積的薄片。為保證晶棒晶向滿足后續(xù)生產(chǎn)要求，在硅圓棒加工成方棒時，需將硅圓棒的四條棱線設(shè)置在對應(yīng)方棒四個頂點位置，因此有必要檢測硅圓棒棱線位置。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)提供的一種硅圓棒棱線檢測原理圖。如圖1，現(xiàn)有技術(shù)中，切割設(shè)備在切割硅圓棒01前，采用旋轉(zhuǎn)夾緊裝置02夾緊硅圓棒的兩端，由旋轉(zhuǎn)夾緊裝置02帶動硅圓棒01以自身圓形為中心做旋轉(zhuǎn)運動。同時，棱線檢測裝置03的傳感器與硅圓棒01的外表面直接接觸，通過檢測外圓直徑的數(shù)值突變確定硅圓棒的四條棱線?？上氲剑捎趥鞲衅鞯臋z測頭直接與硅圓棒的外表面接觸，使用一段時間后傳感器即嚴重磨損而報廢；另外，在測量過程中，由于傳感器的檢測頭直接和硅圓棒01摩擦接觸，作用在檢測頭上的摩擦力使傳感器抖動，造成測量誤差增加、影響測量精度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有的硅圓棒棱線檢測裝置使用壽命較短、實際使用中因摩擦力作用造成干擾較大的問題，本實用新型提供一種新的硅圓棒棱線檢測裝置。另本實用新型還提供一種采用前述硅圓棒棱線檢測裝置的硅圓棒切割設(shè)備。

本實用新型提供一種硅圓棒棱線檢測裝置，包括：升降軸、升降軸安裝座、傳感器和彈性部件；

所述升降軸安裝座包括容納腔和第一通孔；所述容納腔和所述第一通孔連通；

所述升降軸包括卡接段和伸出段；所述卡接段設(shè)置在所述容納腔內(nèi)；所述卡接段的最大橫截面積大于所述所述第一通孔的橫截面積；所述伸出段穿過所述第一通孔而伸出所述升降軸安裝座，并可沿所述第一通孔的軸向相對于所述第一通孔滑動；

所述彈性部件壓縮設(shè)置在所述容納腔內(nèi)；所述彈性部件的一端抵靠所述容納腔的側(cè)壁、另一端抵靠所述卡接段，以使所述卡接段貼緊所述容納腔的側(cè)壁；

所述傳感器與所述升降軸安裝座固定連接；所述傳感器抵靠所述卡接段與所述彈性部件接觸的一側(cè)。

可選的，所述升降軸包括導(dǎo)輪安裝架、檢測導(dǎo)輪和銷軸；

所述導(dǎo)輪安裝架固定安裝于所述伸出段的自由端；

所述檢測導(dǎo)輪通過所述銷軸安裝在所述導(dǎo)輪安裝架上；所述檢測導(dǎo)輪可相對于所述銷軸轉(zhuǎn)動。

可選的，所述第一通孔的橫截面和所述伸出段的橫截面均為圓形；

所述伸出段設(shè)置有沿所述第一通孔軸向延伸的第一凹槽；所述第一通孔的側(cè)壁設(shè)置有沿所述第一通孔軸向方向延伸的第二凹槽；

還包括安裝在所述第一凹槽和所述第二凹槽內(nèi)、限制所述伸出段相對于所述第一通孔轉(zhuǎn)動的防轉(zhuǎn)限位鍵。

可選的，所述導(dǎo)輪安裝架和所述伸出段通過兩個螺栓或兩個螺釘固定連接。

可選的，所述硅圓棒棱線檢測裝置還包括傳感器支架；

所述傳感器支架包括支架本體和懸臂；所述支架本體和所述懸臂固定連接；

所述支架本體與所述升降軸安裝座固定連接；

所述升降軸安裝座包括第二通孔；所述第二通孔與所述容納腔連通；

所述傳感器通過所述第二通孔伸出所述升降軸安裝座，并與所述懸臂固定連接。

可選的，所述懸臂上設(shè)有螺紋孔；所述傳感器和所述螺紋孔螺紋連接；

還包括位于所述懸臂和所述第二通孔之間，并與所述傳感器螺紋連接的調(diào)整螺母；

所述調(diào)整螺母的截面尺寸大于所述螺紋孔和所述第二通孔的截面尺寸。

可選的，所述彈性部件為彈簧；所述彈簧的伸縮方向平行于所述第一通孔的軸向。

可選的，所述卡接段設(shè)置有定位所述彈簧的第一凸起；所述容納腔的側(cè)壁設(shè)置有定位所述彈簧的第二凸起。

可選的，所述升降軸安裝座包括安裝座本體和壓蓋；所述安裝座本體和所述壓蓋固定連接而形成所述容納腔；所述彈性部件抵靠所述升降軸安裝座的一端抵靠所述壓蓋。

本實用新型還提供一種硅圓棒切割設(shè)備，包括如前所述的硅圓棒棱線檢測裝置。

本實用新型提供的硅圓棒棱線檢測裝置，包括升降軸、升降軸安裝座、傳感器和彈性部件。升降軸安裝座內(nèi)具有容納腔，升降軸的卡接段、傳感器均安裝在容納腔內(nèi)，升降軸的伸出段通過升降軸安裝座的第一通孔伸出升降軸安裝座；彈性部件被壓縮后也安裝在容納腔內(nèi)；彈性部件的一端抵靠容納腔側(cè)壁、另一端抵靠升降軸安裝座內(nèi)側(cè)壁。采用本實用新型實施例提供的硅圓棒棱線檢測裝置，傳感器并不直接與硅圓棒表面接觸，而是通過升降軸與硅圓棒表面接觸，因此可減小傳感器的磨損，提高使用壽命。另外，因為升降軸和升降軸安裝座中第一通孔配合可吸收與硅圓棒接觸時產(chǎn)生的摩擦力，減小摩擦力對測量準確度的影響。

附圖說明

為更清楚地說明背景技術(shù)或本實用新型的技術(shù)方案，下面對現(xiàn)有技術(shù)或具體實施方式中結(jié)合使用的附圖作簡單地介紹；顯而易見地，以下結(jié)合具體實施方式的附圖僅是用于方便理解本實用新型實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖；

圖1是現(xiàn)有技術(shù)提供的一種硅圓棒棱線檢測原理圖；

圖2是本實用新型提供的硅圓棒棱線檢測裝置檢測硅圓棒時的示意圖；

圖3是圖2中A-A剖面示意圖；

圖4是圖3中A區(qū)域放大圖；

圖5是圖3中B區(qū)域放大圖；

圖1中：01-硅圓棒、02-旋轉(zhuǎn)夾緊裝置、03-棱線檢測裝置；

圖2-圖5中：1-硅圓棒、2-硅圓棒棱線檢測裝置、21-升降軸、211-卡接段、212-伸出段、213-第一凸起、214-導(dǎo)輪安裝架、215-檢測導(dǎo)輪、216-銷軸、22-升降軸安裝座、221-容納腔、222-第一通孔、223-第二通孔、224-第二凸起、225-安裝座本體、226-壓蓋、23-傳感器、24-彈簧、25-防轉(zhuǎn)限位鍵、26-螺栓、27-傳感器支架、271-支架本體、272-懸臂、28-調(diào)整螺母。

具體實施方式

本實用新型提供一種新的硅圓棒棱線檢測裝置，在使用過程中傳感器并不直接與硅圓棒接觸，因此可減小傳感器的磨損、提高傳感器的使用壽命；另外，硅圓棒棱線檢測裝置與硅接觸時產(chǎn)生的摩擦力對傳感器的影響也較小，提高了數(shù)據(jù)測量的準確性。

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實用新型中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應(yīng)當屬于本實用新型保護的范圍。

圖2是本實用新型提供的硅圓棒棱線檢測裝置檢測硅圓棒時的示意圖，圖3是圖2中A-A剖面示意圖，圖4是圖3中A區(qū)域放大圖，圖5是圖3中B區(qū)域放大圖。如圖2-圖5，本實用新型實施例提供的硅圓棒棱線檢測裝置2包括升降軸21、升降軸安裝座22、傳感器23和彈簧24。

升降軸安裝座22包括容納腔221和第一通孔222；容納腔221是容納升降軸21部分組件、傳感器23部分組件和彈簧24的中空腔體；第一通孔222設(shè)置在升降軸安裝座22面向硅圓棒1的方向的直線孔；容納腔221通過第一通孔222和升降軸安裝座22外側(cè)連通。

升降軸21包括卡接段211和伸出段212；卡接段211和伸出段212固定連接；卡接段211設(shè)置在容納腔221內(nèi)，并且最大橫截面積大于第一通孔222的橫截面積，因此升降軸21不能完全伸出升降軸安裝座22的外側(cè)；而伸出段212則穿過第一通孔222、并伸出升降軸安裝座22(也就是伸出段212的長度大于第一通孔222的軸向長度)；伸出段212還可沿著第一通孔222的軸向相對于第一通孔222滑動，改變伸出升降軸安裝座22的長度(同時改變伸出段212位于容納腔221內(nèi)的長度)。

彈簧24被壓縮設(shè)置在容納腔221內(nèi)，一端抵靠容納腔221的側(cè)壁、另一端抵靠卡接段211中與伸出段212相對的一側(cè)；彈簧24的伸縮方向平行于第一通孔222的軸向。因為彈簧24被壓縮，所以在沒有外力作用時，彈簧24產(chǎn)生的彈性形變力使升降軸21的卡接段211抵靠在容納腔221的側(cè)壁上、使升降軸21的伸出段212最大程度地伸出至升降軸安裝座22外側(cè)。

傳感器23與升降軸安裝座22固定連接，并且傳感器23的檢測頭抵靠卡接段211與彈簧24接觸的一側(cè)。

根據(jù)圖2，在進行柜硅圓棒1中棱線檢測時，硅圓棒棱線檢測裝置2中的升降軸21貼附在硅圓棒1表面。因為硅圓棒1的限位支撐作用，升降軸21克服彈簧24的彈性形變力、使部分伸出段212回縮至容納腔221內(nèi)側(cè)，此時傳感器23的檢測頭被卡接段211擠壓而產(chǎn)生一定的檢測信號，檢測信號代表與升降軸21自由端接觸處距離硅圓棒1軸線的距離。

硅圓棒1轉(zhuǎn)動時，升降軸21的伸出段212自由端和硅圓棒1的接觸位置發(fā)生變化；因為硅圓棒1大體呈圓形，所以在硅圓棒1圓柱形主體貼合伸出段212自由端時，伸出段212回縮至容納腔221內(nèi)側(cè)的長度變化幅度較??；而在硅圓棒1的棱線接觸伸出段212的自由端時，因為棱線凸出于硅圓棒1的圓柱形主題，所以伸出段212回縮至容納腔221的長度突然變大，繼而使傳感器23檢測頭被擠壓程度增大，傳感器23產(chǎn)生的檢測信號強度發(fā)生較大變化。根據(jù)檢測信號的突變情況和旋轉(zhuǎn)夾緊裝置的轉(zhuǎn)動位置就可確定棱線位置。

在以上檢測過程中，硅圓棒1和升降軸21的伸出端自由端接觸，轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的摩擦力作用在伸出段212的自由端上；傳感器23的檢測頭僅是被升降軸21擠壓、沒有產(chǎn)生相對摩擦，因此傳感器23的檢測頭磨損率很小。另外，硅圓棒1和升降軸21相對移動產(chǎn)生的摩擦力作用在升降軸21上后，可被升降軸21伸出段212和第一通孔222側(cè)壁吸收，因此由于摩擦力產(chǎn)生的傳感器23抖動減小，傳感器23的測量精度也就相應(yīng)地提高。

請參看圖2、圖3和圖5，本實施例提供的硅圓棒棱線檢測裝置2中，升降軸21除包括前述的卡接段211和伸出段212外，還包括導(dǎo)輪安裝架214、檢測導(dǎo)輪215和銷軸216。導(dǎo)輪安裝架214固定安裝在伸出段212的自由端，導(dǎo)輪安裝架214上設(shè)有第一銷軸孔；檢測導(dǎo)輪215的圓心處設(shè)有第二銷軸孔；銷軸216穿過第一銷軸6孔和第二銷軸孔將檢測導(dǎo)輪215安裝在導(dǎo)輪安裝架214上；檢測導(dǎo)輪215可相對于銷軸216轉(zhuǎn)動。

在進行硅圓棒1棱線檢測時，升降軸21通過檢測導(dǎo)輪215抵靠在硅圓棒1表面上；硅圓棒1旋轉(zhuǎn)時，檢測導(dǎo)輪215也隨硅圓棒1轉(zhuǎn)動，硅圓棒1和檢測導(dǎo)輪215之間為滾動摩擦；因此相比于現(xiàn)有技術(shù)中檢測傳感器23和硅圓棒1之間產(chǎn)生的滑動摩擦力，硅圓棒1和檢測導(dǎo)輪215之間的滾動摩擦力相對較小，也就相應(yīng)地減小了摩擦力對升降軸21和傳感器23的作用力。

當然，在其他實施例中，升降軸21的伸出段212自由端也可不設(shè)置導(dǎo)輪，而是如現(xiàn)有技術(shù)直接使升降軸21的伸出段212自由端和硅圓棒1表面接觸。

本實施例中，為便于加工，第一通孔222的橫截面、伸出段212的橫截面均為圓形。實際應(yīng)用中，伸出段212有相對于第一通孔222轉(zhuǎn)動的趨勢。因為伸出段212轉(zhuǎn)動，檢測導(dǎo)輪215軸線方向也隨之轉(zhuǎn)動，所以檢測導(dǎo)輪215會在滑動摩擦和滾動摩擦之間轉(zhuǎn)換。檢測導(dǎo)輪在滑動摩擦和滾動摩擦之間的轉(zhuǎn)換作用時產(chǎn)生的抖動經(jīng)過升降軸21傳導(dǎo)至傳感器23，影響檢測結(jié)果。

請參見圖2和圖3，為避免升降軸21轉(zhuǎn)動，本實施例的硅圓棒棱線檢測裝置2中，伸出段212設(shè)置有沿第一通孔222軸向延伸的第一凹槽，第一通孔222的側(cè)壁上設(shè)置有沿第一通孔222軸向方向延伸的第二凹槽。另外，硅圓棒棱線檢測裝置2還包括防轉(zhuǎn)限位鍵25；防轉(zhuǎn)限位鍵25安裝在第一凹槽和第二凹槽內(nèi)、通過卡接限位作用防止伸出段212相對于第一通孔222轉(zhuǎn)動，但并不妨礙伸出段212沿第一通孔222的軸向方向移動。

應(yīng)當注意，在其他實施例中，如果第一通孔222和伸出段212的橫截面設(shè)置為多邊形或橢圓形等限制二者相對轉(zhuǎn)動的形狀，也可不設(shè)置第一凹槽、第二凹槽和對應(yīng)的防轉(zhuǎn)限位鍵25。

本實用新型實施例的硅圓棒棱線檢測裝置2還包括傳感器支架27。傳感器支架27包括支架本體271和懸臂272；支架本體271和懸臂272固定連接。支架本體271和升降軸安裝座22也固定連接。另外，升降軸安裝座22還包括第二通孔223，并且第二通孔223連通容納腔221和升降軸安裝座22外側(cè)。

請參見圖4，第二通孔223和第一通孔222相對設(shè)置。傳感器23穿過第二通孔223、部分伸出容納腔221，并且通過伸出容納腔221的部分和懸臂272固定連接。從圖4可看出，傳感器23并不沒有直接和升降軸安裝座22連接固定，而是通過傳感器支架27與升降軸安裝座22相對固定。

本實施例中，懸臂272的上側(cè)設(shè)置沿傳感器23軸向方向設(shè)置的螺紋孔，傳感器23外側(cè)設(shè)置外螺紋，傳感器23和懸臂272之間可采用螺紋連接方式連接。更進一步的，懸臂272和第二通孔223之間還設(shè)置調(diào)整螺母28，調(diào)整螺母28和傳感器23也為螺紋連接；并且調(diào)整螺母28的截面尺寸大于第二通孔223和螺紋孔的截面尺寸。

實際應(yīng)用中，可通過旋轉(zhuǎn)調(diào)整螺母28調(diào)整傳感器23的位置；具體的，如果調(diào)整螺母28抵靠在懸臂272面向第二通孔223的一側(cè)，繼續(xù)使調(diào)整螺母28旋轉(zhuǎn)而向懸臂272側(cè)移動時，傳感器23下移；而如果調(diào)整螺母28抵靠在升降軸安裝座22面向懸臂272的一側(cè)，繼續(xù)使調(diào)整螺母28旋轉(zhuǎn)而向升降軸安裝座22一側(cè)移動時，傳感器23上移。

當然，在其他實施例中，傳感器23也可直接與升降軸安裝座22固定連接、不再設(shè)置本實施例中的傳感器23安裝支架。

請繼續(xù)參看圖4，本實施例中，卡接段211設(shè)有第一凸起213，升降軸安裝座22的側(cè)壁設(shè)置第二凸起224。彈簧24的兩端通孔分別卡接第一凸起213和第二凸起224；另外，傳感器23穿過彈簧24的中間通孔抵靠在升降軸21的卡接段211上?？上氲?，因為第一凸起213和第二凸起224的定位作用，彈簧24僅能沿升降軸21的伸縮方向形變，可避免干涉?zhèn)鞲衅?3。

此處，應(yīng)當注意，彈簧24僅是本實施例硅圓棒棱線檢測裝置2實現(xiàn)壓緊升降軸21的一種優(yōu)選部件，在其他實施例中，彈簧24可替換為彈性螺紋管、彈性桿等彈性部件。

為便于彈簧24和升降軸21的安裝，本實用新型實施例中的硅圓棒棱線檢測裝置2包括安裝座本體225和壓蓋226兩個部分。安裝座本體225和壓蓋226固定連接而形成容納腔221。請繼續(xù)參看圖4，本實施例中，壓蓋226設(shè)置升降軸安裝座22面向懸臂272的一側(cè)；并且第二通孔223、第二凸起224均設(shè)置在壓蓋226上。作為一種替代方案，在其他實施例中，壓蓋226也可設(shè)置在升降軸安裝座22面向硅圓棒1的一側(cè)，此時第一通孔222設(shè)置在壓蓋226上，而彈簧24不再抵靠壓蓋226。

以上介紹了本實用新型實施例中的硅圓棒棱線檢測裝置2。除提供前述的硅圓棒棱線檢測裝置2外，本實用新型實施例還提供采用前述硅圓棒棱線檢測裝置2的硅圓棒1切割設(shè)備。硅圓棒1切割設(shè)備還具有切割裝置、硅圓棒1夾緊裝置；相應(yīng)的技術(shù)可參見現(xiàn)有技術(shù)中已有文獻，在此不再展開描述。

以上對本實用新型實施例中的硅圓棒棱線檢測裝置2和硅圓棒1切割設(shè)備進行了詳細介紹。本部分采用具體實施例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的核心思想，在不脫離本實用新型原理的情況下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。