CN109390271A - 一种太阳能单晶硅片生产用夹取装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种太阳能单晶硅片生产用夹取装置，包括支撑箱、转动连接在支撑箱内底壁上的旋转杆、旋转杆上端固定套接的顶板和顶板下端固定连接的液压缸，所述液压缸的下端固定连接有伸缩机构，且伸缩机构的下端垂直连接有夹取机构，所述支撑箱的上端固定连接有放置台，且放置台的上端抵触有单晶硅片本体。与现有技术相比，本发明克服了现有技术的不足，设计合理，结构紧凑，有效的夹紧单晶硅片本体，并可根据加工工序的需要，带动单晶硅片本体上下左右运动，在合适的位置放置好单晶硅片本体，避免加工人员接触到单晶硅片本体，有利于提高单晶硅片本体的质量。

Description

一种太阳能单晶硅片生产用夹取装置
技术领域
本发明涉及新能源设备技术领域，具体为一种太阳能单晶硅片生产用夹取装置。
背景技术
单晶硅片：硅的单晶体，是一种具有基本完整的点阵结构的晶体。不同的方向具有不同的性质，是一种良好的半导材料。太阳能单晶硅，也称单晶硅太阳能电池，是以高纯的单晶硅片为原料的太阳能电池，是当前开发得最快的一种太阳能电池。它的构造和生产工艺已定型，产品已广泛用于空间和地面。这种太阳电池以高纯的单晶硅棒为原料，纯度要求99.999％。
加工太阳电池片，首先要在硅片上掺杂和扩散，一般掺杂物为微量的硼、磷、锑等。扩散是在石英管制成的高温扩散炉中进行。这样就在硅片上形成P/FONT>N结。然后采用丝网印刷法，将配好的银浆印在硅片上做成栅线，经过烧结，同时制成背电极，并在有栅线的面涂复减反射源，以防大量的光子被光滑的硅片表面反射掉，至此，单晶硅太阳电池的单体片就制成了。
现有的太阳能单晶硅片在生产是需要保证环境的高度清洁，生产车间内的灰尘和加工人员的汗渍均会对太阳能单晶硅片造成损坏，这就需要一种夹取工具用于太阳能单晶硅片生产中的夹取，所以我们提出了一种太阳能单晶硅片生产用夹取装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种太阳能单晶硅片生产用夹取装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种太阳能单晶硅片生产用夹取装置，包括支撑箱、转动连接在支撑箱内底壁上的旋转杆、旋转杆上端固定套接的顶板和顶板下端固定连接的液压缸，所述液压缸的下端固定连接有伸缩机构，且伸缩机构的下端垂直连接有夹取机构，所述支撑箱的上端固定连接有放置台，且放置台的上端抵触有单晶硅片本体；
所述夹取机构包括外壳、液压盒、第二活塞、液压杆、第三套筒、第二电磁铁、永磁铁和夹板，所述外壳的上端与伸缩机构的下端垂直连接，且外壳的内侧壁固定连接有液压盒，所述液压盒的内侧壁滑动连接有第二活塞，且第二活塞远离伸缩机构一侧的侧壁上垂直连接有液压杆的一端，所述液压杆的另一端贯穿液压盒的侧壁并到达外壳的内腔，所述液压杆的侧壁上对称垂直连接有两个固定杆相对的一端，且固定杆的另一端到达第三套筒的内腔并垂直连接有第二电磁铁，所述第二电磁铁与第三套筒的内侧壁滑动连接，且两个第三套筒相互远离的一端分别垂直连接有两个夹板相对的一侧，所述固定杆上套接有第一弹簧，且第一弹簧的两端分别与液压杆和第三套筒的侧壁连接，两个所述第三套筒相互远离一侧的内侧壁固定连接有永磁铁，两个所述夹板远离液压盒的一端贯穿外壳侧壁上开设的条形通孔并到达外壳的外腔。
优选的，所述伸缩机构包括第一套筒、第一活塞、圆环、液压管、第二套筒、铁质小球和第一电磁铁，所述第一套筒的上端与液压缸的下端垂直连接，所述液压缸的输出端到达第一套筒的内腔并垂直连接有第一活塞，且第一活塞与第一套筒的内侧壁滑动连接，所述第一套筒的内侧壁下端滑动连接有圆环，且圆环的下端贯通连接液压管的上端，所述液压管的下端贯穿第一套筒的底壁并与液压盒的上端贯通连接，所述液压管的内侧壁固定连接有第二套筒，所述第二套筒的内顶壁抵触有铁质小球，且铁质小球的下端通过第二弹簧与第二套筒的内底壁连接，所述第二套筒的内底壁边缘对称固定连接有两个第一电磁铁。
优选的，所述液压杆远离第二活塞的一端固定连接有推动杆的一端，且推动杆的另一端到达第四套筒的内腔并垂直连接动触片，所述推动杆上套接有第三弹簧，且第三弹簧的两端分别与液压杆和第四套筒的侧壁连接，所述动触片与第四套筒的内侧壁滑动连接，且第四套筒与外壳的内侧壁垂直连接，所述第四套筒的内侧壁固定连接有与动触片相匹配的静触片。
优选的，所述支撑箱的内腔设有旋转装置，所述旋转装置包括第一齿轮、第二齿轮和伺服电机，所述第一齿轮固定套接在旋转杆上，且第一齿轮啮合有第二齿轮，所述第二齿轮的上端中部垂直连接伺服电机上的转动轴，且伺服电机通过支架与支撑箱的内顶壁固定连接。
优选的，所述第二齿轮的下端中部垂直连接有固定轴，且固定轴的下端与支撑箱的内底壁转动连接。
优选的，所述放置台的上端固定连接有橡胶垫。
优选的，两个所述夹板位于外壳外腔的一端分别固定连接有夹紧块。
优选的，所述第二活塞的侧壁上固定套接有橡胶密封圈。
优选的，所述第一齿轮的直径为第二齿轮直径的2-3倍。
优选的，两个所述夹紧块相对的一侧固定连接有橡胶层，且橡胶层的侧壁上开设有防滑纹。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、通过伸缩机构与夹取机构的组合结构，使得两个夹紧块先下降在延伸出去夹紧单晶硅片本体，有效的保证了单晶硅片本体的稳定传输，不会掉落，提高了加工效率。
2、通过夹取机构和旋转装置的组合结构，有效的夹紧单晶硅片本体，并可根据加工工序的需要，带动单晶硅片本体上下左右运动，在合适的位置放置好单晶硅片本体，避免加工人员接触到单晶硅片本体，有利于提高单晶硅片本体的质量。
3、通过伸缩机构与夹取机构的组合结构，能够有效的避免加工人员接触到单晶硅片本体，有利于提高加工效率和单晶硅片本体的精度，同时大大降低人力成本。
4、两个夹紧块的夹取结构，在第二电磁铁和永磁铁磁力作用下，有效的夹紧单晶硅片本体，防止单晶硅片本体掉落。
5、通过两个夹紧块相对一侧设置的橡胶层，有效的保证夹取的时候不伤害单晶硅片本体，保护单晶硅片本体的产品表面。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为伸缩机构结构示意图；
图3为夹取机构结构示意图；
图4为旋转装置结构示意图。
图中：支撑箱1、旋转杆2、顶板3、液压缸4、伸缩机构5、第一套筒51、第一活塞52、圆环53、液压管54、第二套筒55、铁质小球56、第一电磁铁57、夹取机构6、外壳61、液压盒62、第二活塞63、液压杆64、第三套筒65、第二电磁铁66、永磁铁67、夹板68、第四套筒69、动触片610、静触片611、夹紧块612、放置台7、单晶硅片本体8、旋转装置9、第一齿轮91、第二齿轮92、伺服电机93。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：
一种太阳能单晶硅片生产用夹取装置，包括支撑箱1、转动连接在支撑箱1内底壁上的旋转杆2、旋转杆2上端固定套接的顶板3和顶板3下端固定连接的液压缸4，液压缸4的下端固定连接有伸缩机构5，且伸缩机构5的下端垂直连接有夹取机构6，支撑箱1的上端固定连接有放置台7，且放置台7的上端抵触有单晶硅片本体8，放置台7的上端固定连接有橡胶垫，防止损害单晶硅片本体8的下端。
夹取机构6包括外壳61、液压盒62、第二活塞63、液压杆64、第三套筒65、第二电磁铁66、永磁铁67和夹板68，外壳61的上端与伸缩机构5的下端垂直连接，且外壳61的内侧壁固定连接有液压盒62，液压盒62的内侧壁滑动连接有第二活塞63，且第二活塞63远离伸缩机构5一侧的侧壁上垂直连接有液压杆64的一端，第二活塞63的侧壁上固定套接有橡胶密封圈，密封效果更佳，液压杆64的另一端贯穿液压盒62的侧壁并到达外壳61的内腔，液压杆64的侧壁上对称垂直连接有两个固定杆相对的一端，且固定杆的另一端到达第三套筒65的内腔并垂直连接有第二电磁铁66，第二电磁铁66与第三套筒65的内侧壁滑动连接，且两个第三套筒65相互远离的一端分别垂直连接有两个夹板68相对的一侧，固定杆上套接有第一弹簧，且第一弹簧的两端分别与液压杆64和第三套筒65的侧壁连接，两个第三套筒65相互远离一侧的内侧壁固定连接有永磁铁67，两个夹板68远离液压盒62的一端贯穿外壳61侧壁上开设的条形通孔并到达外壳61的外腔，两个夹板68位于外壳61外腔的一端分别固定连接有夹紧块612，便于有效的夹紧单晶硅片本体8，两个夹紧块612相对的一侧固定连接有橡胶层，且橡胶层的侧壁上开设有防滑纹，有效的保证夹取的时候不伤害单晶硅片本体8，保护单晶硅片本体8的产品表面。
伸缩机构5包括第一套筒51、第一活塞52、圆环53、液压管54、第二套筒55、铁质小球56和第一电磁铁57，第一套筒51的上端与液压缸4的下端垂直连接，液压缸4的输出端到达第一套筒51的内腔并垂直连接有第一活塞52，且第一活塞52与第一套筒51的内侧壁滑动连接，第一套筒51的内侧壁下端滑动连接有圆环53，且圆环53的下端贯通连接液压管54的上端，液压管54的下端贯穿第一套筒51的底壁并与液压盒62的上端贯通连接，液压管54的内侧壁固定连接有第二套筒55，第二套筒55的内顶壁抵触有铁质小球56，且铁质小球56的下端通过第二弹簧与第二套筒55的内底壁连接，第二套筒55的内底壁边缘对称固定连接有两个第一电磁铁57。
液压杆64远离第二活塞63的一端固定连接有推动杆的一端，且推动杆的另一端到达第四套筒69的内腔并垂直连接动触片610，推动杆上套接有第三弹簧，且第三弹簧的两端分别与液压杆64和第四套筒69的侧壁连接，动触片610与第四套筒69的内侧壁滑动连接，且第四套筒69与外壳61的内侧壁垂直连接，第四套筒69的内侧壁固定连接有与动触片610相匹配的静触片611，两个夹紧块612的夹取结构，在第二电磁铁66和永磁铁67磁力作用下，有效的夹紧单晶硅片本体8，防止单晶硅片本体8掉落。
支撑箱1的内腔设有旋转装置9，旋转装置9包括第一齿轮91、第二齿轮92和伺服电机93，第一齿轮91固定套接在旋转杆2上，且第一齿轮91啮合有第二齿轮92，第一齿轮91的直径为第二齿轮92直径的2-3倍，有效的起到减速作用，带动旋转杆2低速转动，第二齿轮92的下端中部垂直连接有固定轴，且固定轴的下端与支撑箱1的内底壁转动连接，有效的保证第二齿轮92的运转轨迹，防止偏移，第二齿轮92的上端中部垂直连接伺服电机93上的转动轴，且伺服电机93通过支架与支撑箱1的内顶壁固定连接，根据加工工序的需要，带动单晶硅片本体8上下左右运动，在合适的位置放置好单晶硅片本体8，避免加工人员接触到单晶硅片本体8，有利于提高单晶硅片本体8的质量。
液压缸4与外接电源通过导线共同组成一条串联电路，动触片610、静触片611和第二电磁铁66与外接电源通过导线共同组成一条串联电路，第一电磁铁57与外接电源通过导线共同组成一条串联电路，伺服电机93与外接电源通过导线共同组成一条串联电路。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
需要理解的是，术语“底壁”、“一端”、“顶壁”、“另一端”、“上”、“一侧”、“内”、“前端”、“中部”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
本案中，经工作人员调试后，将单晶硅片本体8放置在放置台7的上端，随后，接通外接电源，液压缸4启动，推动第一活塞52在第一套筒51的内腔中向下运动，第一套筒51内腔中的液压油收到挤压，推动液压管54向下运动，从而带动夹取机构6向下运动，夹取机构6运动到达与单晶硅片本体8相平行的位置，圆环53抵触到达第一套筒51的内底壁，夹取机构6的相对高度固定住；
随后，第一活塞52继续下行，推动第一套筒51内腔中的液压油挤压铁质小球36并通过贯通的第二套筒55进入液压盒62中，推动第二活塞63在液压盒62的内腔中向左运动，推动液压杆64向左运动，通过两个第三套筒65和固定杆的组合结构带动两个夹板68向左运动，此时，液压杆64挤压动触片610向左运动并抵触静触片611，电路连通，第二电磁铁66通电产生磁性，吸引永磁铁67，带动两个夹板68相互靠近，两个夹紧块612牢牢的夹紧单晶硅片本体8；
随后，液压缸4上下，带动夹取机构6夹取着单晶硅片本体8向上运动，接通外接电源，伺服电机93启动，带动第二齿轮92转动，第二齿轮92啮合第一齿轮91，带动单晶硅片本体8旋转，可以单晶硅片本体8上下左右运动，便于在合适的位置放置单晶硅片本体8；
到达合适的位置后，接通外接电源，第一电磁铁57通电产生磁性，吸引铁质小球56，液压盒62内腔中的液压油通过贯通的第二套筒55进入第一套筒51，液压杆64向右返回原位，第二电磁铁66断开电源，两个夹紧块612在第一弹簧的回弹力下张开，并向右恢复原来位置，完成操作。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种太阳能单晶硅片生产用夹取装置，包括支撑箱(1)、转动连接在支撑箱(1)内底壁上的旋转杆(2)、旋转杆(2)上端固定套接的顶板(3)和顶板(3)下端固定连接的液压缸(4)，其特征在于：所述液压缸(4)的下端固定连接有伸缩机构(5)，且伸缩机构(5)的下端垂直连接有夹取机构(6)，所述支撑箱(1)的上端固定连接有放置台(7)，且放置台(7)的上端抵触有单晶硅片本体(8)；
所述夹取机构(6)包括外壳(61)、液压盒(62)、第二活塞(63)、液压杆(64)、第三套筒(65)、第二电磁铁(66)、永磁铁(67)和夹板(68)，所述外壳(61)的上端与伸缩机构(5)的下端垂直连接，且外壳(61)的内侧壁固定连接有液压盒(62)，所述液压盒(62)的内侧壁滑动连接有第二活塞(63)，且第二活塞(63)远离伸缩机构(5)一侧的侧壁上垂直连接有液压杆(64)的一端，所述液压杆(64)的另一端贯穿液压盒(62)的侧壁并到达外壳(61)的内腔，所述液压杆(64)的侧壁上对称垂直连接有两个固定杆相对的一端，且固定杆的另一端到达第三套筒(65)的内腔并垂直连接有第二电磁铁(66)，所述第二电磁铁(66)与第三套筒(65)的内侧壁滑动连接，且两个第三套筒(65)相互远离的一端分别垂直连接有两个夹板(68)相对的一侧，所述固定杆上套接有第一弹簧，且第一弹簧的两端分别与液压杆(64)和第三套筒(65)的侧壁连接，两个所述第三套筒(65)相互远离一侧的内侧壁固定连接有永磁铁(67)，两个所述夹板(68)远离液压盒(62)的一端贯穿外壳(61)侧壁上开设的条形通孔并到达外壳(61)的外腔。
2.如权利要求1所述的一种太阳能单晶硅片生产用夹取装置，其特征在于：所述伸缩机构(5)包括第一套筒(51)、第一活塞(52)、圆环(53)、液压管(54)、第二套筒(55)、铁质小球(56)和第一电磁铁(57)，所述第一套筒(51)的上端与液压缸(4)的下端垂直连接，所述液压缸(4)的输出端到达第一套筒(51)的内腔并垂直连接有第一活塞(52)，且第一活塞(52)与第一套筒(51)的内侧壁滑动连接，所述第一套筒(51)的内侧壁下端滑动连接有圆环(53)，且圆环(53)的下端贯通连接液压管(54)的上端，所述液压管(54)的下端贯穿第一套筒(51)的底壁并与液压盒(62)的上端贯通连接，所述液压管(54)的内侧壁固定连接有第二套筒(55)，所述第二套筒(55)的内顶壁抵触有铁质小球(56)，且铁质小球(56)的下端通过第二弹簧与第二套筒(55)的内底壁连接，所述第二套筒(55)的内底壁边缘对称固定连接有两个第一电磁铁(57)。
3.如权利要求1所述的一种太阳能单晶硅片生产用夹取装置，其特征在于：所述液压杆(64)远离第二活塞(63)的一端固定连接有推动杆的一端，且推动杆的另一端到达第四套筒(69)的内腔并垂直连接动触片(610)，所述推动杆上套接有第三弹簧，且第三弹簧的两端分别与液压杆(64)和第四套筒(69)的侧壁连接，所述动触片(610)与第四套筒(69)的内侧壁滑动连接，且第四套筒(69)与外壳(61)的内侧壁垂直连接，所述第四套筒(69)的内侧壁固定连接有与动触片(610)相匹配的静触片(611)。
4.如权利要求2所述的一种太阳能单晶硅片生产用夹取装置，其特征在于：所述支撑箱(1)的内腔设有旋转装置(9)，所述旋转装置(9)包括第一齿轮(91)、第二齿轮(92)和伺服电机(93)，所述第一齿轮(91)固定套接在旋转杆(2)上，且第一齿轮(91)啮合有第二齿轮(92)，所述第二齿轮(92)的上端中部垂直连接伺服电机(93)上的转动轴，且伺服电机(93)通过支架与支撑箱(1)的内顶壁固定连接。
5.如权利要求4所述的一种太阳能单晶硅片生产用夹取装置，其特征在于：所述第二齿轮(92)的下端中部垂直连接有固定轴，且固定轴的下端与支撑箱(1)的内底壁转动连接。
6.如权利要求1所述的一种太阳能单晶硅片生产用夹取装置，其特征在于：所述放置台(7)的上端固定连接有橡胶垫。
7.如权利要求1所述的一种太阳能单晶硅片生产用夹取装置，其特征在于：两个所述夹板(68)位于外壳(61)外腔的一端分别固定连接有夹紧块(612)。
8.如权利要求1所述的一种太阳能单晶硅片生产用夹取装置，其特征在于：所述第二活塞(63)的侧壁上固定套接有橡胶密封圈。
9.如权利要求1所述的一种太阳能单晶硅片生产用夹取装置，其特征在于：所述第一齿轮(91)的直径为第二齿轮(92)直径的2-3倍。
10.如权利要求7所述的一种太阳能单晶硅片生产用夹取装置，其特征在于：两个所述夹紧块(612)相对的一侧固定连接有橡胶层，且橡胶层的侧壁上开设有防滑纹。
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