阅读说明：本技术 一种用于晶硅粗磨精磨一体机的磨削主轴及其使用方法 (A kind of grinding spindle and its application method for roughly grinding fine grinding all-in-one machine for crystal silicon ) 是由 郭世锋 徐公志 王永华 尹美玲 于 2019-09-17 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种用于晶硅粗磨精磨一体机的磨削主轴及其使用方法,属于晶硅加工设备技术领域,包括粗磨主轴机构和精磨主轴机构,所述粗磨主轴机构包括粗磨头组件和与粗磨头组件连接的粗磨主轴组件,所述精磨主轴机构包括精磨头组件和与精磨头组件连接的精磨主轴组件,精磨主轴机构套设在粗磨主轴机构中并与所述驱动组件相连接,用于对晶硅进行粗磨和精磨,可在晶硅的同一位置进行粗磨及精磨加工,精磨加工余量减小,效率极大提高,具有广阔的市场前景。(The present invention relates to a kind of grinding spindles and its application method that fine grinding all-in-one machine is roughly ground for crystal silicon, belong to crystal silicon technical field of processing equipment, including corase grinding mainshaft mechanism and fine grinding mainshaft mechanism, the corase grinding mainshaft mechanism includes the corase grinding spindle assemblies roughly grinding head assembly and connecting with corase grinding head assembly, the fine grinding mainshaft mechanism includes the fine grinding spindle assemblies for refining head assembly and connecting with fine grinding head assembly, fine grinding mainshaft mechanism is set in corase grinding mainshaft mechanism and is connected with the driving component, for being roughly ground and being refined to crystal silicon, corase grinding and fine grinding can be carried out in the same position of crystal silicon, fine grinding surplus reduces, efficiency is greatly improved, it has a vast market foreground.)

一种用于晶硅粗磨精磨一体机的磨削主轴及其使用方法

技术领域

本发明属于晶硅加工设备技术领域，具体地说涉及一种用于晶硅粗磨精磨一体机的磨削主轴及其使用方法。

背景技术

晶硅在切片工序之前，需要对切方后的单晶硅棒，进行磨面抛光倒角，通常磨头主轴单元上均安装一个砂轮(粗磨砂轮或精磨砂轮)，势必导致硅棒的粗磨及精磨不在一个位置上，由于加工位置的变化，导致精磨硅棒时需要更大的精磨余量才可以保证工件的加工，怎样能够减少磨削余量更加高效节能的对晶硅进行磨削是我们需要解决的问题。

发明内容

针对现有技术的种种不足，现提供一种精磨主轴机构套设在粗磨主轴机构内的磨削主轴。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于晶硅粗磨精磨一体机的磨削主轴，包括粗磨主轴机构和精磨主轴机构，所述粗磨主轴机构包括粗磨头组件和与粗磨头组件连接的粗磨主轴组件，所述精磨主轴机构包括精磨头组件和与精磨头组件连接的精磨主轴组件，精磨主轴机构套设在粗磨主轴机构中并与所述驱动组件相连接，用于对晶硅进行粗磨和精磨。

进一步，所述粗磨主轴组件包括粗磨主轴，所述精磨主轴组件包括精磨主轴和偏心轴，所述精磨主轴套设于粗磨主轴内，并与粗磨主轴同轴转动，所述粗磨主轴的末端设置有皮带轮，所述精磨主轴外套设有主轴压缩弹簧，且其与粗磨主轴固连，所述偏心轴沿着与粗磨主轴和精磨主轴相垂直的方向设置。

进一步，所述粗磨主轴上设置有容纳主轴压缩弹簧的弹簧固定槽，所述压缩弹簧的一端与弹簧固定槽相抵，其另一端与精磨主轴固连。

进一步，所述精磨主轴的末端设置有推力轴承，所述偏心轴与推力轴承配合使用，所述推力轴承的***安装有轴承端盖。

进一步，所述精磨头组件套设于粗磨头组件内，其包括精磨砂轮，所述粗磨头组件包括粗磨砂轮，所述精磨砂轮与精磨主轴固连，所述粗磨砂轮与粗磨主轴固连。

进一步，所述驱动组件包括砂轮旋转电机和精磨砂轮伸缩控制电机，所述砂轮旋转电机的输出端与粗磨主轴连接，用于驱动粗磨主轴和精磨主轴转动，所述精磨砂轮伸缩控制电机的输出端与偏心轴连接，驱动偏心轴转动以推动精磨主轴的末端向远离偏心轴的一端运动，实现精磨砂轮凸出于粗磨头所在的平面，用于对晶硅进行精磨操作。

进一步，粗磨主轴与精磨主轴通过花键或者平键实现旋转驱动。

进一步，所述精磨主轴和驱动组件均固定在固定座上。

另，本发明还提供一种用于晶硅粗磨精磨一体机的磨削主轴的使用方法，包括以下步骤：

S1：初始状态时，精磨砂轮位于粗磨砂轮内部，砂轮旋转电机启动，粗磨砂轮对晶硅进行粗磨操作。

S2：待粗磨完毕，精磨驱动控制电机启动，偏心轴转动驱动精磨主轴向远离偏心轴的一端运动，精磨砂轮凸出于粗磨砂轮所在的平面，对晶硅进行精磨，即可。

本发明的有益效果是：

1、精磨主轴套设于粗磨主轴内，通过皮带轮同步驱动精磨主轴和粗磨主轴转动，可实现在同一位置对晶硅进行加工，工件精度极大提高。

2、可对晶硅的同一位置分别进行粗磨及精磨加工，精磨加工余量小，且加工效率极大提高。

3、粗磨砂轮及精磨砂轮通过精磨砂轮伸缩控制电机进行切换，由于磨削位置的高度集成，可使设备设计紧凑，极大的减少了设备的占地面积，有利于车间设备的布局。

4、粗磨砂轮及精磨砂轮的旋转只需通过砂轮旋转电机带动，成本极大的降低。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的剖视图。

附图中：1-粗磨头组件、101-粗磨砂轮、2-粗磨主轴组件、201-粗磨主轴、202-皮带轮、3-精磨头组件、301-精磨砂轮、4-精磨主轴组件、401-精磨主轴、402-偏心轴、403-主轴压缩弹簧、404-弹簧固定槽、405-推力轴承、5-驱动组件、501-砂轮旋转电机、502-精磨砂轮伸缩控制电机、6-固定座。

具体实施方式

为了使本领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它类同实施例，都应当属于本申请保护的范围。此外，以下实施例中提到的方向用词，例如“上”“下”“左”“右”等仅是参考附图的方向，因此，使用的方向用词是用来说明而非限制本发明创造。

下面结合附图和较佳的实施例对本发明作进一步说明。

参照图1-2，一种用于晶硅粗磨精磨一体机的磨削主轴，包括粗磨机构、精磨机构和驱动组件5，所述粗磨机构包括粗磨头组件1和与粗磨头组件1连接的粗磨主轴组件2，所述精磨机构包括精磨头组件3和与精磨头组件3连接的精磨主轴组件4，精磨机构套设在粗磨机构中并与驱动组件5相连接，用于对晶硅进行粗磨和精磨。

所述精磨头组件3套设于粗磨头组件1内。所述精磨头组件3包括精磨砂轮301，所述粗磨头组件1包括粗磨砂轮101，所述精磨砂轮301套设于粗磨砂轮101内。

所述粗磨主轴组件2包括粗磨主轴201，所述精磨主轴组件4包括精磨主轴401和偏心轴402，所述精磨主轴401套设于所述粗磨主轴201内并与粗磨主轴201同轴转动，且两者通过花键或者平键实现旋转驱动。所述粗磨主轴201的首端与粗磨砂轮101相连接，且其末端连接有皮带轮202，同时，在粗磨主轴201的***与皮带轮202之间套设有涨紧套，也就说是皮带轮202通过涨紧套带动粗磨主轴201转动，粗磨主轴201通过花键或者平键带动精磨主轴401转动。所述精磨主轴401的首端与精磨砂轮301相连接，其末端通过涨紧套与皮带轮202固连，实现皮带轮202带动粗磨主轴201和精磨主轴401同步转动。本实施例中，粗磨主轴201与精磨主轴401通过花键实现旋转驱动。

具体地，所述粗磨主轴201上设置有容纳主轴压缩弹簧403的弹簧固定槽404，主轴压缩弹簧403位于弹簧固定槽404内，既能有效的固定主轴压缩弹簧403又不影响其复位功能。所述主轴压缩弹簧403的一端通过弹簧固定槽404与粗磨主轴201相抵，其另一端通过挡板螺母与精磨主轴401固连。也就是说，主轴压缩弹簧403被压缩时，精磨主轴401沿着靠近精磨砂轮301的方向运动，精磨砂轮301凸出于粗磨砂轮，当主轴压缩弹簧403复位时，精磨主轴401沿着远离精磨砂轮301的方向运动，精磨砂轮301缩回至粗磨砂轮101内。

为便于精磨砂轮301的精磨操作，在所述精磨主轴401的末端设置有推力轴承405，所述推力轴承405位于精磨主轴401的端部，且其***安装有轴承端盖，所述偏心轴402沿着与精磨主轴401和粗磨主轴201相垂直的方向设置。也就是说，偏心轴402转动通过推力轴承405，使得主轴压缩弹簧403被压缩，精磨砂轮301被推出，使其凸出于粗磨砂轮101所在的平面，与晶硅接触进行精磨；偏心轴402停止转动，主轴压缩弹簧403复位，精磨主轴401向靠近偏心轴402的一侧运动，精磨砂轮301缩回至粗磨砂轮101内，粗磨砂轮101首先与晶硅接触进行粗磨。

所述驱动组件5包括砂轮旋转电机501和精磨砂轮伸缩控制电机502，所述砂轮旋转电机501的输出端与粗磨主轴201相连，用于驱动粗磨主轴201和精磨主轴401转动。具体地，所述砂轮旋转电机501的输出端通过皮带与皮带轮202相连接。所述精磨砂轮伸缩控制电机502的输出端与偏心轴402相连接，驱动偏心轴402转动以推动精磨主轴401的末端向远离所述偏心轴402的一端运动，实现精磨砂轮301凸出于粗磨砂轮101所在的平面，用于对晶硅进行精磨操作。本实施例中，砂轮旋转电机501和精磨砂轮伸缩控制电机502均为伺服电机。

为更好的固定该磨削主轴利于磨削，所述粗磨主轴组件2和驱动组件5均固定在底座6上。

初始状态时，精磨砂轮伸缩控制电机502未启动，主轴压缩弹簧403处于自由状态，精磨砂轮301位于粗磨砂轮101内部，也就是说，粗磨时，精磨砂轮301与粗磨砂轮101不位于同一面内，只有粗磨砂轮101与晶硅接触，砂轮旋转电机501启动，粗磨砂101对晶硅进行粗磨操作。待粗磨完毕，精磨砂轮伸缩控制电机502启动，驱动偏心轴402转动，以推动精磨主轴401向靠近精磨砂轮301的一端运动，此时，精磨砂轮301凸出于粗磨砂轮101所在的平面，并与晶硅接触对晶硅进行精磨，也就是说，精磨时，只有精磨砂轮301与晶硅接触。

以上已将本发明做一详细说明，以上所述，仅为本发明之较佳实施例而已，当不能限定本发明实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖范围内。