CN115069585A - 单晶硅制备分选上料台碎片剔除装置 - Google Patents

单晶硅制备分选上料台碎片剔除装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了单晶硅制备分选上料台碎片剔除装置，具体涉及单晶硅领域，包括单晶硅片，单晶硅片的底部设有活动防压板，活动防压板的内腔底部固定安装有对应型限位柱，对应型限位柱的外侧转动连接有第一齿轮，第一齿轮的顶部设有第二齿轮，第一齿轮的外侧啮合有框型齿条，框型齿条的一端固定安装有握把，第二齿轮的外侧啮合有多个对应型齿条，对应型齿条的底部固定安装有横置悬臂，横置悬臂的底部固定安装有限位滑块。本发明通过设置了微型排风仓，通过对应式风箱内吹出的风经过微型排风仓处形成风刀，从而使多个单晶硅片产生间隙，使得拦截分隔片可以插入多个单晶硅片的缝隙中，将多个单晶硅片分隔，从而防止单晶硅片粘连。

Description

单晶硅制备分选上料台碎片剔除装置
技术领域
本发明涉及单晶硅技术领域，更具体地说，本发明涉及单晶硅制备分选上料台碎片剔除装置。
背景技术
作为一种取之不尽的清洁能源，太阳能的开发利用正引起人类从未有过的极大关注。商业化太阳能电池采用的是无毒性的晶硅，单晶和多晶硅电池的特点是光电转换效率高、寿命长且稳定性好，但成本较高。单晶硅通常指的是硅原子以一种排列形式形成的物质，硅是最常见应用最广的半导体材料，当熔融的单质硅凝固时，硅原子以金刚石晶格排列成晶核，其晶核长成晶面取向相同的晶粒，形成单晶硅，单晶硅作为一种比较活泼的非金属元素晶体，是晶体材料的重要组成部分，处于新材料发展的前沿，单晶硅材料制造要经过如下过程：石英砂-冶金级硅-提纯和精炼-沉积多晶硅锭-单晶硅-硅片切割，其主要用途是用作半导体材料和利用太阳能光伏发电、供热等。随着半导体制造技术的不断成熟完善，硅片制造成本不断降低，但是太阳能电池所用硅片的成本一直居高不下，在单晶硅片制备的过程中，涉及到单晶硅片的上料设备，如上料台，如何提高单晶硅制备的效率，进而减少硅片的制备成本是亟待解决的技术问题。
现有的上料台，如中国专利CN208796964U公开的一种两道上料硅片分选机，包括依次连接的两道上料机构、检测机构和分选下料机构，两道上料机构包括上料机架、第一水平调节机构、所述上料机架、两道上料传送机构、升降机构和90度翻转治具；所述检测机构包括检测机架、第二水平调节机构、平板调节组件、中段传送机构、两侧同步导向机构、尺寸检测单元、隐性裂纹检测单元、厚度/TTV检测单元、上下表面质量检测单元和线痕检测单元；所述分选下料机构包括下料机架、第三水平调节机构、分选下料底板、收片盒、旋转吸盘机架、旋转驱动机构、旋转吸盘组件和分选下料传送机构；两道上料，提升了产能，节约成本，翻转治具，提高了自动化程度，旋转式吸盘下料，节约了空间，但是其在上料机构中，工作人员通常是将多个单晶硅片堆叠在一起，然后放置在上料台上，当真空吸盘在吸取单晶硅片时，由于单晶硅片粘连在一起，使得该真空吸盘吸取硅片时，经常发生同时吸取两片或多片硅片的现象，从而容易发生掉落的情况，导致单晶硅片受损，增加了生产成本，且多个单晶硅片堆叠在一起，单晶硅片受到挤压，容易产生破损，因此，针对这个问题如何设计出单晶硅制备分选上料台碎片剔除装置，成为我们当前需要解决的问题。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供单晶硅制备分选上料台碎片剔除装置，通过将单晶硅片放置在活动防压板表面时，推动握把利用框型齿条带动第一齿轮转动，使得第二齿轮带动对应型齿条滑动，对应型齿条在滑动时通过对应型夹持悬臂带动多个上料台护臂聚拢，在聚拢时，通过对应式风箱内吹出的风经过微型排风仓处形成风刀，从而使多个单晶硅片产生间隙，使得拦截分隔片可以插入多个单晶硅片的缝隙中，将多个单晶硅片分隔，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：单晶硅制备分选上料台碎片剔除装置，包括单晶硅片，所述单晶硅片的底部设有活动防压板，所述活动防压板的内腔底部固定安装有对应型限位柱，所述对应型限位柱的外侧转动连接有第一齿轮，所述第一齿轮的顶部设有第二齿轮，所述第一齿轮的外侧啮合有框型齿条，所述框型齿条的一端固定安装有握把，所述第二齿轮的外侧啮合有多个对应型齿条，所述对应型齿条的底部固定安装有横置悬臂，所述对应型齿条的一端固定安装有对应型夹持悬臂，所述对应型夹持悬臂的两侧均滑动连接有上料台护臂，所述上料台护臂的内侧固定安装有横置支撑杆，所述横置支撑杆的外侧转动连接有转动滚筒，所述转动滚筒的外侧套接有传送带，所述传送带的外侧固定安装有拦截分隔片，所述上料台护臂的外侧固定安装有对应式风箱，所述对应式风箱的外侧连通设有微型排风仓；
所述承重底座的顶部放置有第二气缸，所述第二气缸的内部滑动连接有第二活动推杆，所述第二活动推杆与次品排料口呈一一对应状设置。
通过采用上述技术方案，当图像传感器检测到破损的单晶硅片时，第二气缸推动第二活动推杆，利用第二活动推杆将破损的单晶硅片从次品排料口处推出。
进一步地，所述横置悬臂的底部固定安装有限位滑块，所述限位滑块的外侧滑动连接有限位滑轨，所述限位滑轨固定安装在活动防压板的内侧。
通过采用上述技术方案，工作人员将单晶硅片放置在活动防压板表面时，推动握把利用框型齿条带动第一齿轮转动，使得第二齿轮带动对应型齿条滑动，对应型齿条在滑动时通过对应型夹持悬臂带动多个上料台护臂聚拢，在聚拢时，通过对应式风箱内吹出的风经过微型排风仓处形成风刀，从而使多个单晶硅片产生间隙，使得拦截分隔片可以插入多个单晶硅片的缝隙中，将多个单晶硅片分隔，从而防止单晶硅片粘连，且避免单晶硅片受到挤压，当多个单晶硅片分隔后，通过微型排风仓处吹风将单晶硅片表面残留的碎片，杂物吹出，从而达到清洁的作用，还利用上料台护臂聚拢对单晶硅片起到限位的作用，防止单晶硅片脱落，当传送带在滑动时，带动转动滚筒转动，通过拦截分隔片卡在单晶硅片的底部，带动单晶硅片上升，使得真空吸盘可以将单晶硅片吸走进行下一步的工序。
进一步地，所述拦截分隔片的前端设有倾斜面，所述拦截分隔片与微型排风仓的数量设置为多个，多个所述拦截分隔片与对应式风箱关于上料台护臂的竖直中心线呈路径等距依次阵列设置。
通过采用上述技术方案，利用拦截分隔片前端的倾斜面，使得微型排风仓将单晶硅片吹浮动时，拦截分隔片能更好的插入单晶硅片的底部。
进一步地，所述对应式风箱的外侧设有风机，所述对应式风箱内部开设有次品排料口，所述对应式风箱的顶部设有图像传感器。
通过采用上述技术方案，利用风机吹向对应式风箱内腔，从而通过微型排风仓处吹出形成风刀，通过图像传感器的设置，当图像传感器检测出有破损的单晶硅片时，破损的单晶硅片从次品排料口处排出。
进一步地，所述次品排料口的底端端口面积大于单晶硅片的底端端口面积，所述活动防压板的顶部与拦截分隔片的底部呈贴合状设置，多个所述拦截分隔片之间的间距大于单晶硅片的厚度。
通过采用上述技术方案，利用次品排料口的底端端口面积大于单晶硅片的底端端口面积，使得破损的单晶硅片能被排出，通过活动防压板与拦截分隔片贴合，当活动防压板在上升时，带动拦截分隔片上升，利用多个拦截分隔片间距大于单晶硅片的厚度，使得拦截分隔片插入单晶硅片的底部时，将多个单晶硅片分隔。
进一步地，所述活动防压板的底部设有第一活动推杆，所述第一活动推杆与活动防压板呈贴合状设置，所述第一活动推杆的外侧滑动连接有第一气缸。
通过采用上述技术方案，当启动第一气缸时，带动第一活动推杆推动活动防压板上升，使得单晶硅片上升，真空吸盘将单晶硅片吸走。
进一步地，所述对应式风箱的底部设有承重台，所述承重台的底部固定安装有支撑腿架。
通过采用上述技术方案，利用承重台与支撑腿架对本装置起到支撑的作用。
进一步地，所述承重台的顶部固定安装有加固型腿架，所述加固型腿架的顶部固定安装有承重底座。
通过采用上述技术方案，通过加固型腿架对承重底座支撑，利用承重底座对第二气缸支撑。
本发明的技术效果和优点。
1、将单晶硅片放置在活动防压板表面时，推动握把利用框型齿条带动第一齿轮转动，使得第二齿轮带动对应型齿条滑动，对应型齿条在滑动时通过对应型夹持悬臂带动多个上料台护臂聚拢，在聚拢时，通过对应式风箱内吹出的风经过微型排风仓处形成风刀，从而使多个单晶硅片产生间隙，使得拦截分隔片可以插入多个单晶硅片的缝隙中，将多个单晶硅片分隔，从而防止单晶硅片粘连，且避免单晶硅片受到挤压，从而不仅可以调节角度，还对单晶硅片分隔起到了保护性与固定性，因此提升了创新性。
2、当多个单晶硅片分隔后，通过微型排风仓处吹风将单晶硅片表面残留的碎片，杂物吹出，从而达到清洁的作用，因此提高单晶硅片的质量，从而提升了工作效率。
3、当启动第一气缸时，带动第一活动推杆推动活动防压板上升，使得单晶硅片上升，当单晶硅片上升至次品排料口处时，图像传感器对单晶硅片进行检测，当图像传感器检测到破损的单晶硅片时，第二气缸推动第二活动推杆，利用第二活动推杆将破损的单晶硅片从次品排料口处推出，从而起到了筛选的目的，提高了工作效率。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的结构剖视图。
图3为本发明图2的A部结构放大图。
图4为本发明活动防压板的结构剖视图。
图5为本发明对应式风箱的结构剖视图。
图6为本发明图5的B部结构放大图。
图7为本发明的对应型齿条结构示意图。
附图标记为：1、单晶硅片；2、活动防压板；3、对应型限位柱；4、第一齿轮；5、第二齿轮；6、框型齿条；7、握把；8、对应型齿条；9、横置悬臂；10、限位滑块；11、限位滑轨；12、对应型夹持悬臂；13、上料台护臂；14、横置支撑杆；15、转动滚筒；16、传送带；17、拦截分隔片；18、对应式风箱；19、微型排风仓；20、次品排料口；21、图像传感器；22、第一活动推杆；23、第一气缸；24、承重台；25、支撑腿架；26、加固型腿架；27、承重底座；28、第二气缸；29、第二活动推杆。
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。
参照说明书附图1-7，本发明一实施例的单晶硅制备分选上料台碎片剔除装置，包括单晶硅片1，单晶硅片1的底部设有活动防压板2，活动防压板2的内腔底部固定安装有对应型限位柱3，对应型限位柱3的外侧转动连接有第一齿轮4，第一齿轮4的顶部设有第二齿轮5，第一齿轮4的外侧啮合有框型齿条6，框型齿条6的一端固定安装有握把7，第二齿轮5的外侧啮合有多个对应型齿条8，对应型齿条8的底部固定安装有横置悬臂9，对应型齿条8的一端固定安装有对应型夹持悬臂12，对应型夹持悬臂12的两侧均滑动连接有上料台护臂13，上料台护臂13的内侧固定安装有横置支撑杆14，横置支撑杆14的外侧转动连接有转动滚筒15，转动滚筒15的外侧套接有传送带16，传送带16的外侧固定安装有拦截分隔片17，上料台护臂13的外侧固定安装有对应式风箱18，对应式风箱18的外侧连通设有微型排风仓19，拦截分隔片17的前端设有倾斜面，拦截分隔片17与微型排风仓19的数量设置为多个，多个拦截分隔片17与对应式风箱18关于上料台护臂13的竖直中心线呈路径等距依次阵列设置，对应式风箱18的外侧设有风机，利用拦截分隔片17前端的倾斜面，使得微型排风仓19将单晶硅片1吹浮动时，拦截分隔片17能更好的插入单晶硅片1的底部。
进一步优选的，横置悬臂9的底部固定安装有限位滑块10，限位滑块10的外侧滑动连接有限位滑轨11，限位滑轨11固定安装在活动防压板2的内侧。
针对上述技术方案需要说明的是，当实际使用本装置时，工作人员将单晶硅片1放置在活动防压板2表面时，推动握把7利用框型齿条6带动第一齿轮4转动，使得第二齿轮5带动对应型齿条8滑动，对应型齿条8在滑动时通过对应型夹持悬臂12带动多个上料台护臂13聚拢，在聚拢时，通过对应式风箱18内吹出的风经过微型排风仓19处形成风刀，从而使多个单晶硅片1产生间隙，使得拦截分隔片17可以插入多个单晶硅片1的缝隙中，将多个单晶硅片1分隔，从而防止单晶硅片1粘连，且避免单晶硅片1受到挤压，当多个单晶硅片1分隔后，通过微型排风仓19处吹风将单晶硅片1表面残留的碎片，杂物吹出，从而达到清洁的作用，还利用上料台护臂13聚拢对单晶硅片1起到限位的作用，防止单晶硅片1脱落，当传送带16在滑动时，带动转动滚筒15转动，通过拦截分隔片17卡在单晶硅片1的底部，带动单晶硅片1上升，使得真空吸盘可以将单晶硅片1吸走进行下一步的工序。
其中，参照说明书附图1-7，对应式风箱18内部开设有次品排料口20，对应式风箱18的顶部设有图像传感器21，图像传感器21可选用XG-200M型号，利用风机吹向对应式风箱18内腔，从而通过微型排风仓19处吹出形成风刀，通过图像传感器21的设置，当图像传感器21检测出有破损的单晶硅片1时，破损的单晶硅片1从次品排料口20处排出，次品排料口20的底端端口面积大于单晶硅片1的底端端口面积，活动防压板2的顶部与拦截分隔片17的底部呈贴合状设置，多个拦截分隔片17之间的间距大于单晶硅片1的厚度，利用次品排料口20的底端端口面积大于单晶硅片1的底端端口面积，使得破损的单晶硅片1能被排出，通过活动防压板2与拦截分隔片17贴合，当活动防压板2在上升时，带动拦截分隔片17上升，利用多个拦截分隔片17间距大于单晶硅片1的厚度，使得拦截分隔片17插入单晶硅片1的底部时，将多个单晶硅片1分隔，活动防压板2的底部设有第一活动推杆22，第一活动推杆22与活动防压板2呈贴合状设置，第一活动推杆22的外侧滑动连接有第一气缸23，当启动第一气缸23时，带动第一活动推杆22推动活动防压板2上升，使得单晶硅片1上升，真空吸盘将单晶硅片1吸走，对应式风箱18的底部设有承重台24，承重台24的底部固定安装有支撑腿架25，承重台24的顶部固定安装有加固型腿架26，加固型腿架26的顶部固定安装有承重底座27，承重底座27的顶部放置有第二气缸28，第二气缸28的内部滑动连接有第二活动推杆29，第二活动推杆29与次品排料口20呈一一对应状设置，当图像传感器21检测到破损的单晶硅片1时，第二气缸28推动第二活动推杆29，利用第二活动推杆29将破损的单晶硅片1从次品排料口20处推出，第一气缸23与第二气缸28可选用WN-145系列。
针对上述技术方案需要说明的是，当实际使用本装置时，当启动第一气缸23时，带动第一活动推杆22推动活动防压板2上升，使得单晶硅片1上升，当单晶硅片1上升至次品排料口20处时，图像传感器21对单晶硅片1进行检测，当图像传感器21检测到破损的单晶硅片1时，第二气缸28推动第二活动推杆29，利用第二活动推杆29将破损的单晶硅片1从次品排料口20处推出。
最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变。
其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合。
最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.单晶硅制备分选上料台碎片剔除装置，包括单晶硅片（1），其特征在于，所述单晶硅片（1）的底部设有活动防压板（2），所述活动防压板（2）的内腔底部固定安装有对应型限位柱（3），所述对应型限位柱（3）的外侧转动连接有第一齿轮（4），所述第一齿轮（4）的顶部设有第二齿轮（5），所述第一齿轮（4）的外侧啮合有框型齿条（6），所述框型齿条（6）的一端固定安装有握把（7），所述第二齿轮（5）的外侧啮合有多个对应型齿条（8），所述对应型齿条（8）的底部固定安装有横置悬臂（9），所述对应型齿条（8）的一端固定安装有对应型夹持悬臂（12），所述对应型夹持悬臂（12）的两侧均滑动连接有上料台护臂（13），所述上料台护臂（13）的内侧固定安装有横置支撑杆（14），所述横置支撑杆（14）的外侧转动连接有转动滚筒（15），所述转动滚筒（15）的外侧套接有传送带（16），所述传送带（16）的外侧固定安装有拦截分隔片（17），所述上料台护臂（13）的外侧固定安装有对应式风箱（18），所述对应式风箱（18）的外侧连通设有微型排风仓（19）；
所述承重底座（27）的顶部放置有第二气缸（28），所述第二气缸（28）的内部滑动连接有第二活动推杆（29），所述第二活动推杆（29）与次品排料口（20）呈一一对应状设置。
2.根据权利要求1所述的单晶硅制备分选上料台碎片剔除装置，其特征在于，所述横置悬臂（9）的底部固定安装有限位滑块（10），所述限位滑块（10）的外侧滑动连接有限位滑轨（11），所述限位滑轨（11）固定安装在活动防压板（2）的内侧。
3.根据权利要求1所述的单晶硅制备分选上料台碎片剔除装置，其特征在于，所述拦截分隔片（17）的前端设有倾斜面，所述拦截分隔片（17）与微型排风仓（19）的数量设置为多个，多个所述拦截分隔片（17）与对应式风箱（18）关于上料台护臂（13）的竖直中心线呈路径等距依次阵列设置。
4.根据权利要求3所述的单晶硅制备分选上料台碎片剔除装置，其特征在于，所述对应式风箱（18）的外侧设有风机，所述对应式风箱（18）内部开设有次品排料口（20），所述对应式风箱（18）的顶部设有图像传感器（21）。
5.根据权利要求4所述的单晶硅制备分选上料台碎片剔除装置，其特征在于，所述次品排料口（20）的底端端口面积大于单晶硅片（1）的底端端口面积，所述活动防压板（2）的顶部与拦截分隔片（17）的底部呈贴合状设置，多个所述拦截分隔片（17）之间的间距大于单晶硅片（1）的厚度。
6.根据权利要求5所述的单晶硅制备分选上料台碎片剔除装置，其特征在于，所述活动防压板（2）的底部设有第一活动推杆（22），所述第一活动推杆（22）与活动防压板（2）呈贴合状设置，所述第一活动推杆（22）的外侧滑动连接有第一气缸（23）。
7.根据权利要求4所述的单晶硅制备分选上料台碎片剔除装置，其特征在于，所述对应式风箱（18）的底部设有承重台（24），所述承重台（24）的底部固定安装有支撑腿架（25）。
8.根据权利要求7所述的单晶硅制备分选上料台碎片剔除装置，其特征在于，所述承重台（24）的顶部固定安装有加固型腿架（26），所述加固型腿架（26）的顶部固定安装有承重底座（27）。
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