CN112060380A - 一种硅棒输送装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种硅棒输送装置，包括底座框架、用于托起硅棒的托架、用于升降托架的升降组件以及用于输送硅棒的夹爪组件，所述升降组件固定于所述底座框架上，所述升降组件的升降端固定连接所述托架底部，所述夹爪组件横跨于所述底座框架上方。本申请通过设置夹爪组件将硅棒水平方向上夹紧，带动硅棒在水平方向上前后移动，通过设置升降装置，使得在需要移动时上升被夹爪组件夹紧并借助托架上的滚轮前后移动，在移动到位后下降落入支撑架，通过支撑架及支撑架上软垫的仿形支撑，避免硅棒切割时产生晃动，进而减少硅棒的损耗。

Description

一种硅棒输送装置

技术领域

本发明属于硅棒截断设备技术领域，具体地说涉及一种硅棒输送装置。

背景技术

现有的单晶硅棒单线截断机并不区分输送平台和切割平台，为了搬运省力，大部分输送装置只使用一整套滚轮既做输送平台也作为切割平台，当硅棒在切割时，如果在此类滚轮上切割，硅棒容易晃动导致切割质量不佳，而如果采用非滚轮平台，由于硅棒质量较大，导致输送困难。

因此，现有技术还有待于进一步发展和改进。

发明内容

针对现有技术的种种不足，为了解决上述问题，现提出一种硅棒输送装置。本发明提供如下技术方案：

一种硅棒输送装置，包括底座框架、用于托起硅棒的托架、用于升降托架的升降组件以及用于输送硅棒的夹爪组件，所述升降组件固定于所述底座框架上，所述升降组件的升降端固定连接所述托架底部，所述夹爪组件横跨于所述底座框架上方。

进一步的，所述升降组件包括用于升降托架的螺旋升降机以及用于驱动螺旋升降机运动的减速机，所述减速机的输出轴传动连接所述螺旋升降机，所述螺旋升降机固定连接所述托架底部，所述减速机固定于所述底座框架上。

进一步的，所述螺旋升降机侧面固定有用于辅助螺旋升降机上下运动的导向组件，所述导向组件包括导向轴和套接于导向轴上的直线轴承，所述导向轴端部垂直固定于所述托架底部，所述直线轴承与所述螺旋升降机固定连接。

进一步的，所述夹爪组件包括用于与硅棒面接触的夹爪、用于移动夹爪的移动组件以及用于支撑移动组件的支架，所述夹爪设置于所述移动组件上，所述移动组件设置于所述支架上，所述支架固定于所述底座框架上。

进一步的，所述移动组件包括控制夹爪在X轴方向上运动的X轴移动组件，所述X轴移动组件包括用于支撑夹爪的支座、用于驱动支座运动的X轴驱动组件以及用于限定支座移动方向的X轴滑块及其配合连接的X轴导轨，所述X轴滑块和X轴导轨分别固定于所述支座和所述支架上。

进一步的，所述移动组件包括控制夹爪在Y轴方向上运动的Y轴移动组件，所述Y轴移动组件设置于支座顶部，包括固定于支座顶部的Y轴驱动组件、开孔于支座顶部的Y轴滑槽以及对应Y轴滑槽设置的Y轴滑块，所述Y轴滑槽沿Y轴方向开孔，所述Y轴滑块上端固定连接Y轴驱动组件。

进一步的，所述移动组件包括控制夹爪在Z轴方向上运动的Z轴缓冲组件，所述Z轴缓冲组件设置于所述固定板上，所述夹爪通过Z轴缓冲组件固定于所述固定板上。

进一步的，所述托架位于所述底座框架沿输送方向的对称轴处，所述托架上设有沿输送方向排布的输送滚轮组件，所述输送滚轮组件包括两排朝向硅棒轴线方向排布的输送滚轮。

进一步的，还包括用于支撑硅棒的支撑架，所述支撑架设置于所述底座框架顶部两侧，所述支撑架上设置有支撑斜面，两侧支撑斜面呈V字型相对设置。

进一步的，所述支撑斜面上设有支撑软垫。

有益效果：

本申请通过设置夹爪组件将硅棒水平方向上夹紧，带动硅棒在水平方向上前后移动，通过设置升降装置，使得在需要移动时上升被夹爪组件夹紧并借助托架上的滚轮前后移动，在移动到位后下降落入支撑架，通过支撑架及支撑架上软垫的仿形支撑，避免硅棒切割时产生晃动，进而减少硅棒的损耗。

附图说明

图1是本发明具体实施例中一种硅棒输送装置结构示意图；

图2是本发明具体实施例中托架、底座框架和升降组件配合剖视结构示意图；

图3是本发明具体实施例中升降组件结构示意图；

图4是本发明具体实施例中升降组件另一结构示意图；

图5是本发明具体实施例中升降组件顶起硅棒上升结构示意图；

图6是本发明具体实施例中升降组件收回硅棒下降结构示意图；

图7是本发明具体实施例中夹爪组件结构示意图；

图8是本发明具体实施例中夹爪组件A处局部放大结构示意图；

图9是本发明具体实施例中夹爪组件另一结构示意图；

附图中：

1、夹爪；2、移动组件；3、支架；4、X轴驱动组件；5、支座；6、X轴滑块；7、X轴导轨；8、夹紧气缸；9、Y轴滑块；10、Y轴滑槽；11、固定板；12、上弹簧；13、下弹簧；14、活动块；15、夹爪软垫；16、防滑槽；17、底座框架；18、托架；19、螺旋升降机；20、壳体；21、升降杆；22、连接法兰；23、减速机；24、联轴器；25、传动轴；26、导向组件；27、导向轴；28、直线轴承；29、支撑架；30、防护架；31、支撑软垫。

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。

如图1-9所示，一种硅棒输送装置，包括底座框架17、用于托起硅棒的托架18、用于升降托架18的升降组件以及用于输送硅棒的夹爪组件，升降组件固定于底座框架17上，升降组件的升降端固定连接托架18底部，夹爪组件横跨于底座框架17上方。通过设置夹爪组件将硅棒水平方向上夹紧，带动硅棒在水平方向上前后移动，通过设置升降组件，使得在需要移动时上升被夹爪组件夹紧后移动，同时由于托架18的存在，分担了硅棒在竖直方向上的重力，降低夹爪组件在竖直方向上的夹紧力，有利于延长夹爪组件的使用寿命，节约夹爪组件在竖直方向上抬升硅棒的能源损耗，在移动到位后下降落入支撑架，通过支撑架及支撑架上软垫的仿形支撑，避免硅棒切割时产生晃动，进而减少硅棒的损耗，保证切割或截断过程的顺利进行。

进一步的，升降组件包括用于升降托架18的螺旋升降机19以及用于驱动螺旋升降机19运动的减速机23，减速机23的输出轴传动连接螺旋升降机19，螺旋升降机19固定连接托架18底部，减速机23固定于底座框架17上。通过在底座框架17上设置托架18，并在托架18下方固定连接螺旋升降机19，使得硅棒在底座框架17上实现上升或下降操作，当接螺旋升降机19上升时，此时硅棒主要受托架18的支撑，托架18主要设置在硅棒下方，便于夹爪1等抓取移动组件2对硅棒进行抓取和移动，当接螺旋升降机19下降时，托架18与硅棒分离，硅棒主要依靠底座框架17上设置在两侧的支撑重心设置较低的支撑座进行支撑，此时硅棒重心下降，进而保证支撑的稳定性。进一步的，螺旋升降机19包括壳体20和升降杆21，减速机23的输出轴传动连接升降杆21，升降杆21端部固定连接托架18底部。减速机23的输出轴通过涡轮将水平转动位移传递给升降杆21的竖直转动位移，从而使得升降杆21能够上升或下降，带动连接在升降杆21顶端的托架18上升或下降。进一步的，升降杆21端部固定有连接法兰22，连接法兰22外径大于升降杆21外径。通过连接法兰22将升降杆21与托架18固定连接，较大的外径方便装配，同时能够更稳定的支撑托架18。进一步的，减速机23与螺旋升降机19通过联轴器24传动连接。设置联轴器24防止被联接的螺旋升降机19因故障承受过大的载荷，起到过载保护的作用，延长减速机23与螺旋升降机19的使用寿命。进一步的，减速机23为双轴减速机，双轴减速机两端分别通过传动轴25传动连接两台螺旋升降机19。传动轴25将减速机23的线速度同步传送，并将减速机23与螺旋升降机19的联动距离拉开，便于通过双轴减速机控制相距较远的两个螺旋升降机19进行同步上升或下降。

进一步的，螺旋升降机19侧面固定有用于辅助螺旋升降机19上下运动的导向组件26，导向组件26包括导向轴27和套接于导向轴27上的直线轴承28，导向轴27端部垂直固定于托架18底部，直线轴承28与螺旋升降机19固定连接。通过导向组件26的导向作用，限制螺旋升降机19的升降杆21运动方向，进而保证托架18只能在竖直方向上上升或下降，避免托架18倾斜导致硅棒掉落的情况发生。导向轴27竖直固定，直线轴承28在导向轴27上沿导向轴27做直线运动，进而使固定在直线轴承28上的螺旋升降机19沿导向轴27做竖直方向运动。

进一步的，夹爪组件包括用于与硅棒水平方向面接触的夹爪1、用于移动夹爪1的移动组件2以及用于支撑移动组件2的支架3，夹爪1设置于移动组件2上，移动组件2设置于支架3上。移动组件2包括控制夹爪1在X、Y、Z三轴方向上运动的X轴移动组件、Y轴移动组件轴缓冲组件。此处的X、Y、Z三轴方向互相垂直，为基准坐标轴方向。原有爪形的夹爪1在抓取硅棒时由于形状限制，通常为线接触模式，并且当硅棒外表面不平整时，该线接触很容易变为点接触，这极大地降低了夹爪1抓取硅棒的静摩擦力，容易导致硅棒滑脱现象发生，增加安全隐患；本申请的面接触夹爪为平板状夹爪或弧形夹爪，其中弧形夹爪的弧面取向与硅棒取向相一致，将原有的线接触改为面接触，增加夹爪1与硅棒之间接触时的静摩擦力，从而避免滑脱现象的发生，通过将原来的吊装夹爪1改为带有缓冲功能的移动组件2，确保硅棒在搬运过程中移动的平稳性。

进一步的，X轴移动组件包括用于驱动组件运动的X轴驱动组件4、用于支撑夹爪1的支座5、固定于支座5底部的X轴滑块6以及对应X轴滑块6设置于支架3上的X轴导轨7，X轴滑块6滑动连接于X轴导轨7上。通过设置X轴移动组件，使得硅棒在被夹取后能够通过驱动组件精细控制移动距离，并且通过平行设置的X轴导轨7，限制硅棒的移动方向平稳且不会产生偏差。进一步的，X轴驱动组件4包括齿轮、与齿轮相配合的齿条以及用于驱动齿轮转动的减速电机，减速电机固定于支座5侧面，齿轮与减速电机输出轴传动连接，齿轮与齿条啮合连接，齿条沿X轴方向设置于支架3上。通过减速电机驱动齿轮转动，将减速电机的旋转位移传递给齿轮，再通过齿轮的转动，将转动位移通过啮合传递给齿条，由于齿条是固定的，其位移转变为滑动连接于齿条上支座5的相对位移，支座5移动，带动夹爪1以及夹爪1所夹取的硅棒运动。

进一步的，Y轴移动组件设置于支座5顶部，包括固定于支座5顶部的Y轴驱动组件、开孔于支座5顶部的Y轴滑槽10以及对应Y轴滑槽10设置的Y轴滑块9，Y轴滑槽10沿Y轴方向开孔，Y轴滑块9上端固定连接Y轴驱动组件。Y轴滑槽10设置为长条形，其长度不小于夹紧气缸8伸缩杆的最大伸出长度和最小缩回长度的差值，确保Y轴滑块9始终在Y轴滑槽10内来回运动而不会撞击到Y轴滑槽10的槽壁上，Y轴滑槽10设置有4个，分别位于支座5顶部的两侧，对应4个Y轴滑槽10设置有4个Y轴滑块9。进一步的，Y轴驱动组件包括位于支座5顶部两侧相对设置的两个夹紧气缸8，夹紧气缸8伸缩杆端部固定连接有Y轴滑块9，Y轴滑块9下端固定连接用于固定夹爪1的固定板11。每个夹紧气缸8的伸出杆端部固定有并排设置的两个Y轴滑块9，夹紧气缸8伸出杆的伸出方向相对设置，对应两个Y轴滑块9底部连接的两个固定板11相对设置，对应设置于固定板11上的夹爪1相对设置，从而方便对硅棒进行两侧同时施加压力夹取硅棒。

进一步的，移动组件2包括控制夹爪1在Z轴方向上运动的Z轴缓冲组件，Z轴缓冲组件设置于固定板11上，夹爪1通过Z轴缓冲组件固定于固定板11上。通过设置Z轴缓冲组件，缓冲在夹取或放下过程中的震动对夹爪组件的影响，避免震动导致夹紧气缸8产生位移，带动夹爪组件偏离轨道，有利于延长夹紧气缸8和夹爪组件的使用寿命。将夹爪1通过活动块14定位在限位杆上，使活动块14只能沿限位杆方向上下活动，通过在活动块14的上下两侧均设置弹簧，并使弹簧处于相同程度的压缩状态，从而使得活动块14在两侧的弹簧压力作用下达到动态平衡，活动块14侧面固定连接夹爪1，从而使得夹爪1处于动态平衡，当夹爪1夹取硅棒移动时，上下弹簧13能够保证硅棒在Z轴方向上始终处于动态平衡运动中。进一步的，Z轴缓冲组件还包括沿Z轴方向设置的Z轴导轨以及对应Z轴导轨设置的Z轴滑块，Z轴导轨固定于固定板11上，Z轴滑块固定于夹爪1上。通过在固定板11上平行于弹簧组件设置有Z轴导轨，并配合Z轴导轨连接有Z轴滑块，Z轴滑块的另一侧固定连接夹爪1，使得夹爪1在弹簧组件上沿Z轴方向运动的同时沿Z轴导轨上下运动，弹簧组件和Z轴导轨、Z轴滑块共同作用保证活动块14和夹爪1不会发生翻转现象。进一步的，夹爪1上抓取侧设有夹爪软垫15。夹爪软垫15有助于保护硅棒在夹取过程中不受损伤，并且具备防滑作用，同时夹爪软垫15还能够增大夹爪1与硅棒之间的接触面积，从而增加静摩擦力，避免硅棒滑脱情况的发生，优选为橡胶夹爪软垫15或硅胶夹爪软垫15。进一步的，夹爪软垫15上表面设有用于增大摩擦力的防滑槽16。防滑槽16可以增大软垫与硅棒的接触面积，进而增大夹取硅棒的静摩擦力，避免滑脱现象的发生。

进一步的，托架18位于底座框架17沿输送方向的对称轴处，托架18上设有沿输送方向排布的输送滚轮组件，输送滚轮组件包括两排朝向硅棒轴线方向排布的输送滚轮。通过两排输送滚轮，使得硅棒能够在输送滚轮上得到支撑，输送滚轮轮面采用软材料轮面，增大输送滚轮轮面与硅棒的摩擦力，避免滑脱现象的发生，同时又不影响硅棒在输送滚轮上的输送。

进一步的，还包括用于支撑硅棒的支撑架29，支撑架29设置于底座框架17顶部两侧，支撑架29上设置有支撑斜面，两侧支撑斜面呈V字型相对设置。V字型具有自动定中心功能，避免硅棒在支撑架29上的滑动，支撑斜面上优选的设置有支撑软垫31，支撑软垫31选用橡胶或者硅胶等软质耐用材料，增强硅棒在支撑架29上的稳定性。优选的，支撑架29两侧还设置有用于防止硅棒在被托架18举起时滑脱的防护架30，防护架30固定于底座框架17两侧，其设置高度高于待加工硅棒的直径，优选的设置为高度可调节型防护架30。

通过托架18和升降组件的配合实现硅棒可控的上升或下降，在升降组件下降使硅棒处于下降最低点时，此时硅棒主要依靠底座框架17上的支撑架29的支撑斜面支撑，此时硅棒受到的静摩擦力较大，倾向于静止不动状态，当升降组件上升，托架18将硅棒托起后，硅棒主要依靠托架18上的滚轮支撑，因此易于随着滚轮的朝向运动，此时，横跨于底座框架17上方的夹爪组件启动，两侧夹爪1夹紧硅棒，然后随着X轴移动组件的运动带动硅棒的移动，待硅棒移动到截断区时，夹爪1放开硅棒，升降组件下降，硅棒落入底座框架17上支撑架29的支撑斜面上，硅棒被V字型自动定中心的支撑斜面支撑，避免滑出现象的发生，便于进行截断、切割操作，当硅棒截断或切割完毕后，通过升降组件将截断后的硅棒通过托架18进行抬升，从而使得截断后硅棒与截断前硅棒产生高度差而分离，此时再通过其他驱动组件将截断后的硅棒脱离截断区，运往预定的目的地。

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。

Claims (10)

1.一种硅棒输送装置，其特征在于，包括底座框架、用于托起硅棒的托架、用于升降托架的升降组件以及用于输送硅棒的夹爪组件，所述升降组件固定于所述底座框架上，所述升降组件的升降端固定连接所述托架底部，所述夹爪组件横跨于所述底座框架上方。

2.根据权利要求1所述的一种硅棒输送装置，其特征在于，所述升降组件包括用于升降托架的螺旋升降机以及用于驱动螺旋升降机运动的减速机，所述减速机的输出轴传动连接所述螺旋升降机，所述螺旋升降机固定连接所述托架底部，所述减速机固定于所述底座框架上。

3.根据权利要求2所述的一种硅棒输送装置，其特征在于，所述螺旋升降机侧面固定有用于辅助螺旋升降机上下运动的导向组件，所述导向组件包括导向轴和套接于导向轴上的直线轴承，所述导向轴端部垂直固定于所述托架底部，所述直线轴承与所述螺旋升降机固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种硅棒输送装置，其特征在于，所述夹爪组件包括用于与硅棒面接触的夹爪、用于移动夹爪的移动组件以及用于支撑移动组件的支架，所述夹爪设置于所述移动组件上，所述移动组件设置于所述支架上，所述支架固定于所述底座框架上。

5.根据权利要求4所述的一种硅棒输送装置，其特征在于，所述移动组件包括控制夹爪在X轴方向上运动的X轴移动组件，所述X轴移动组件包括用于支撑夹爪的支座、用于驱动支座运动的X轴驱动组件以及用于限定支座移动方向的X轴滑块及其配合连接的X轴导轨，所述X轴滑块和X轴导轨分别固定于所述支座和所述支架上。

6.根据权利要求4所述的一种硅棒输送装置，其特征在于，所述移动组件包括控制夹爪在Y轴方向上运动的Y轴移动组件，所述Y轴移动组件设置于支座顶部，包括固定于支座顶部的Y轴驱动组件、开孔于支座顶部的Y轴滑槽以及对应Y轴滑槽设置的Y轴滑块，所述Y轴滑槽沿Y轴方向开孔，所述Y轴滑块上端固定连接Y轴驱动组件。

7.根据权利要求6所述的一种硅棒输送装置，其特征在于，所述移动组件包括控制夹爪在Z轴方向上运动的Z轴缓冲组件，所述Z轴缓冲组件设置于所述固定板上，所述夹爪通过Z轴缓冲组件固定于所述固定板上。

8.根据权利要求1所述的一种硅棒输送装置，其特征在于，所述托架位于所述底座框架沿输送方向的对称轴处，所述托架上设有沿输送方向排布的输送滚轮组件，所述输送滚轮组件包括两排朝向硅棒轴线方向排布的输送滚轮。

9.根据权利要求1所述的一种硅棒输送装置，其特征在于，还包括用于支撑硅棒的支撑架，所述支撑架设置于所述底座框架顶部两侧，所述支撑架上设置有支撑斜面，两侧支撑斜面呈V字型相对设置。

10.根据权利要求9所述的一种硅棒输送装置，其特征在于，所述支撑斜面上设有支撑软垫。

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