摘要：。介绍一种新型液压夹紧机构,解决硅棒加工中的夹紧难题.

　　关键词：硅棒,夹紧

　　随着太阳能和光伏产业的不断发展,硅材料的使用越来越广泛,其中硅棒的加工也逐渐由原来的半自动化向全自动和数控化过渡.硅棒的外形特点基本是较为规则的圆柱形,但也有一部分硅棒由于设备本身的缺陷和工人操作水平不到位拉伸成圆锥状或曲折形(如图1).如何有效的夹紧硅棒并保证加工面之间平行一直是硅材料加工的一大难题.

　　以往的硅棒夹紧通常都是通过人工手动夹持,上下料和调整非常麻烦,浪费了大量的人力,常用的手工夹紧如图2所示.

　　图2中当一根硅棒需要切割成四段时则需要四套夹持机构进行夹紧,同时每套夹持机构上还需对三个支持点手动微调跟棒料表面进行完全接触后再进行锁紧,每一段切割完工后还需手工松开夹持机构才能取出工件,如果棒料直径发生变化还需更换夹持机构才能夹紧,这样就显得繁琐而又费力.

　　基于即能方便夹紧又要易于松开这两点原则,本人对于诸如图1所示的硅棒的夹紧通过思考和翻阅资料在吸取回转夹紧气缸或油缸的基础上构思了一种全新的半自动夹紧机构基本解决了夹紧问题.

　　资料显示国内外各厂家具有许多气动和液压夹紧缸,如图3所示.

　　图3中夹紧缸的工作原理是夹紧臂具有可以实现回转和上下两个运动,需要夹紧时夹紧臂向下运动同时逐渐回转到工件表面,需要松开时夹紧臂向上运动同事摆脱工件表面.这种机构简单明了,但是缺点也很明显,主要的缺点便是夹紧力太小夹紧臂L不能太长,如果夹紧力增大或夹紧臂L增长则弯曲力矩相应增加,从而损坏夹紧臂.

　　根据以上内容本人进行了综合考虑设计了以下的硅棒夹紧机构,如图4所示.

　　图4中采用液压缸带动导杆运动,液压缸活塞杆与导杆1之间采用球面垫圈加上双螺母固接,即能保证连接不会松开又能保证运动时可以进行自位.夹紧臂2固定在导杆1上,导杆1适当加粗并局部淬火(与钢球接触部分)增加抗弯性和耐磨性,夹紧臂2通过销4在导杆1槽中的限位可以上下运动并且在上位时可以通过手动转位把夹紧臂2转离硅棒表面用以取出硅棒,V形块5固定在圆柱形导轨面上可以通过丝杆6进行微量移动,圆柱形导轨面可以微量转动,通过微量移动和转动并加以锁紧以保证V形块跟硅棒完全接触形成刚性支持.再让夹紧臂运动到硅棒表面完全夹紧.夹紧力通过夹紧臂2传递到导杆1上,充分利用了导杆1的可靠抗弯性也保证了能够夹紧.与图2的夹紧机构相比具有以下优点:a.无轮硅棒直径如何变化夹紧中心始终不变无须更换工装;b.夹紧力大小可以通过调节液压缸大小进行任意调节;c.上料和取料方便省力,节省了大量重复劳动;d.不规则的硅棒加工时也可实现很好的平面度并保证加工面之间的相互平行.

　　图4中的液压夹紧机构通过实践运用和图2夹紧机构进行比较发现,效率提高四倍左右,加工面的技术要求也有了很大提高,操作工在减轻劳动负担的同时也提高了很好的经济效益.

　　参考文献：SMC培训教材，现代气动实用技术.