CN115818186A - 一种硅棒自动翻转机及其操作方法 - Google Patents

Abstract

一种硅棒自动翻转机及其操作方法，包括龙门外框架，龙门外框架顶部设有滑轨，滑轨与滑块相配合，滑块与支撑件连接，支撑件上设有提升机构，提升机构用于驱动翻转机构上下移动；龙门外框架上设有齿轮，齿轮与齿轮啮合传动，齿轮由平移驱动用电机驱动，平移驱动用电机安装在支撑件上；翻转机构包括吊架，吊架上设有翻转驱动用电机，翻转驱动用电机通过同步皮带与翻转皮带轮连接，翻转皮带轮与翻转机构连接轴连接，翻转机构连接轴与翻转结构框连接，翻转结构框上设有多对相对布置的夹取气缸，夹取气缸用于驱动夹板运动。只需一人即可完成设备的操作，可规避安全隐患、提高生产效率、减少工人数量、大大的降低了劳动者的劳动强度。

Description

一种硅棒自动翻转机及其操作方法

技术领域

本发明属于光伏硅片制造领域，特别涉及一种硅棒自动翻转机及其操作方法。

背景技术

在硅片切割工序流程中，硅块粘棒是不缺少的工艺流程。粘棒工艺是需要在线切机工件板上从下至上依次粘上树脂板和多个硅块，待胶水固化后需要将硅棒和工件板的组合件翻转180°，使得硅块朝下工件板朝上这样才能将工件板装入线切机进入下一步工序流程。每个硅锭和工件板的组合件总重量约200kg，现有的翻转方式基本为人工翻转存在以下缺陷：

1、因硅锭和工件板的组合件总重量约200kg，在工件翻转过程中需要多人协同翻转操作，增加人工成本。

2、因硅锭和工件板的组合件很大并且很重，在翻转过程中需格外小心避免撞坏硅块，造成翻转缓慢，需要耗费大量精力和时间，严重影响生产效率。

3、人工翻转硅棒极易造成硅棒在其他硬物上磕碰，造成硅块缺口、破损，严重影响产品质量，如磕碰严重还会造成物料成本的损失。

4、在翻转硅锭和工件板的组合件时，如粘胶没有粘牢固或胶水未完全固化会导致硅块脱落造成产品损失，严重时会砸伤操作人员，有生产安全和物料安全隐患。

发明内容

鉴于背景技术所存在的技术问题，本发明所提供的一种硅棒自动翻转机及其操作方法，只需一人即可完成设备的操作，可规避安全隐患、提高生产效率、减少工人数量、大大的降低了劳动者的劳动强度。

为了解决上述技术问题，本发明采取了如下技术方案来实现：

一种硅棒自动翻转机，包括龙门外框架，龙门外框架顶部设有滑轨，滑轨与滑块相配合，滑块与支撑件连接，支撑件上设有提升机构，提升机构用于驱动翻转机构上下移动；龙门外框架上设有齿轮，齿轮与齿轮啮合传动，齿轮由平移驱动用电机驱动，平移驱动用电机安装在支撑件上；翻转机构包括吊架，吊架上设有翻转驱动用电机，翻转驱动用电机通过同步皮带与翻转皮带轮连接，翻转皮带轮与翻转机构连接轴连接，翻转机构连接轴与翻转结构框连接，翻转结构框上设有多对相对布置的夹取气缸，夹取气缸用于驱动夹板运动，夹板用于夹取硅棒及料座工件板；龙门外框架底部设有接近开关，接近开关用于检测转运车上的被检测件。

优选的方案中，所述的支撑件为板式结构，支撑件与吊架之间设有多个平衡气缸。

优选的方案中，所述的吊架包括吊板，吊板两端设有三脚架，三脚架设有用于安装翻转机构连接轴的孔或轴承座；吊板与支撑件之间设有平衡气缸。

优选的方案中，所述的龙门外框架下部设有两排定位导向轮。

优选的方案中，所述的夹板上设有防撞防滑垫。

优选的方案中，所述的提升机构为提升气缸。

优选的方案中，所述的两排定位导向轮的末端设有电磁铁靠车机构。

优选的方案中，所述的一种硅棒自动翻转机的操作方法，包括以下步骤：

步骤一，将粘胶后的硅棒放置在转运车上，并将转运车运送至硅棒自动翻转机的工作区域；转运车进入龙门外框架内时，定位导向轮用于对转运车进行导向，当接近开关检测到转运车的位置信号时，转运车停止；

步骤二，利用电磁铁抵靠装置将车固定，抵靠装置包括对称设置的电磁铁；

步骤三，利用平移驱动用电机驱动翻转机构平移，使翻转机构处于硅棒的正上方；

步骤四，提升机构和平衡气缸同时动作，利用提升机构将翻转机构下降，使翻转结构框套在硅棒的外侧；

步骤五，夹取气缸动作将硅棒及料座工件板夹住；

步骤六，提升机构和平衡气缸动作将翻转结构框和硅棒一同提升；

步骤七，翻转驱动用电机动作将硅棒翻转；

步骤八，提升机构和平衡气缸动作将翻转结构框下放；夹取气缸缩回；

步骤九，提升机构和平衡气缸驱动翻转结构框上升；翻转操作完毕。

本专利可达到以下有益效果：

1、本发明的夹取方式采用两侧气缸夹取，夹取机构设计为八个气缸每四个一组。不同于其他夹具，只夹硅块或者只夹工件板，而是将硅棒及料座工件板同时夹住受力，防止粘胶没有粘牢固或胶水未完全固化导致的硅块脱落。

2、本发明只需一人即可完成设备的操作，可规避安全隐患、提高生产效率、减少工人数量、大大的降低了劳动者的劳动强度，为企业节约大量的人力成本。一次将一辆料车上的多个硅棒工件板组合件自动翻转，整个上料、翻转、下料过程全自动完成，提高工作效率。

3、本发明的独特夹取设计对硅棒及料座工件板都加以固定，保证硅棒的翻转过程中不会因粘胶没有粘牢固或胶水未完全固化导致的硅棒脱落。具有高稳定性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明三维结构图；

图2为本发明龙门外框架三维图;

图3为本发明提升机构、平移机构和翻转机构连接图；

图4为本发明翻转结构框结构图；

图5为本发明三维结构图（未装翻转结构框）。

图中：龙门外框架1、提升机构2、翻转机构3、齿条4、挡块5、支撑件6、滑轨7、滑块8、平移驱动用电机9、提升气缸10、加固支撑11、平衡气缸12、翻转驱动用电机13、同步皮带14、翻转皮带轮15、翻转结构框16、夹取气缸17、定位导向轮18、接近开关19、平移提升机构支撑梁20、加固框21、翻转机构连接轴22、防撞防滑垫23。

具体实施方式

实施例1：

优选的方案如图1至图5所示，一种硅棒自动翻转机及其操作方法，包括龙门外框架1，龙门外框架1顶部设有滑轨7，滑轨7与滑块8相配合，滑块8与支撑件6连接，支撑件6上设有提升机构2，提升机构2用于驱动翻转机构3上下移动，具体地，提升机构2为提升气缸10；龙门外框架1上设有齿轮4，齿轮4与齿轮啮合传动，齿轮由平移驱动用电机9驱动，平移驱动用电机9安装在支撑件6上；翻转机构3包括吊架，吊架上设有翻转驱动用电机13，翻转驱动用电机13通过同步皮带14与翻转皮带轮15连接，翻转皮带轮15与翻转机构连接轴22连接，翻转机构连接轴22与翻转结构框16连接，翻转结构框16上设有多对相对布置的夹取气缸17，夹取气缸17用于驱动夹板运动；龙门外框架1底部设有接近开关19，接近开关19用于检测转运车上的被检测件。如遇特殊情况转运车推不到位、移动或拖走等可能导致硅棒坐标不正确的情况，翻转机构立即停止抓取、翻转、放料等动作并保持当前状态，保护硅棒不会因误操作导致的掉落和其他损伤。

龙门外框架1增加有支撑钢梁来提高整个机器的强度和稳定性，龙门外框架1顶部设有平移提升机构支撑梁20，用于安装提升机构2和平移装置。所述的平移装置包括支撑件6、滑轨7、滑块8和平移驱动用电机9。支撑件6为板式结构，支撑件6与吊架之间设有四个平衡气缸12。平移驱动用电机9为伺服电机，四个平衡气缸12用于增加翻转机构3上下移动的平稳性。支撑件6横向设置两根加固支撑11，加固支撑11为方钢。

进一步地，吊架包括吊板，吊板两端设有三脚架，三脚架设有用于安装翻转机构连接轴22的孔或轴承座；吊板与支撑件6之间设有平衡气缸12。翻转驱动用电机13用于通过同步皮带14和翻转皮带轮15驱动翻转结构框16翻转180°。

翻转结构框16为长方体框架，翻转结构框16上设置有八个夹取气缸17，分为两组对称设置在翻转结构框16两侧，用于夹取工件板的四角和硅棒的四角，此时硅棒和工件板同时夹住受力，此方法可以有效避免只夹硅棒或只夹工件板时粘胶没有粘牢固或胶水未完全固化导致的硅块脱落。

进一步地，龙门外框架1下部设有两排定位导向轮18。方便硅棒转运车能顺畅的推进本装置内。

进一步地，夹板上设有防撞防滑垫23。用于起到缓冲及保护作用。

优选地，所述的一种硅棒自动翻转机的操作方法，包括以下步骤：

步骤一，将粘胶后的硅棒放置在转运车上，并将转运车运送至硅棒自动翻转机的工作区域；转运车进入龙门外框架1内时，定位导向轮18用于对转运车进行导向，当接近开关19检测到转运车的位置信号时，转运车停止；具体地，转运车上放置4-5个硅棒，车辆表面有标识便于粘胶放置时放到指定位置利于翻转定位。

步骤二，利用电磁铁抵靠装置将车固定，抵靠装置包括对称设置的电磁铁；具体地，人工将转运车车推进翻转机中，转运车通过导向机构进入到设备内部，到位后通过导向机构末端的两个电磁铁通电吸附转运车。两个电磁铁中间附带接近开关检测料车状态，如遇特殊情况转运车推不到位、移动或拖走，翻转机构立即停止抓取、翻转、放料等动作并保持当前位置，保护硅棒不因误操作导致的掉落和其他损伤。

步骤三，利用平移驱动用电机9驱动翻转机构3平移，使翻转机构3处于硅棒的正上方；

步骤四，提升机构2和平衡气缸12同时动作，利用提升机构2将翻转机构3下降，使翻转结构框16套在硅棒的外侧；

步骤五，夹取气缸17动作将硅棒及料座工件板夹住；

步骤六，提升机构2和平衡气缸12动作将翻转结构框16和硅棒一同提升；

步骤七，翻转驱动用电机13动作将硅棒翻转；

步骤八，提升机构2和平衡气缸12动作将翻转结构框16下放；夹取气缸17缩回；

步骤九，提升机构2和平衡气缸12驱动翻转结构框16上升；翻转操作完毕。

待转运车上的硅棒依次全部翻转完毕，操作人员拉出转运车即可，转运车及转运车上的硅棒可直接流转至下一道切片工序。

下次操作再推入新的满料转运车即可。

当遇到紧急情况，可按下硅棒翻转机上紧急停机按钮。机器立即停止，保障设备和人员的安全。当设备断电或停止时，硅棒翻转机夹取气缸保持原有状态，保障当夹取硅棒时机器停电或停止气缸不会松开，防止硅棒掉落。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种硅棒自动翻转机，其特征在于：包括龙门外框架（1），龙门外框架（1）顶部设有滑轨（7），滑轨（7）与滑块（8）相配合，滑块（8）与支撑件（6）连接，支撑件（6）上设有提升机构（2），提升机构（2）用于驱动翻转机构（3）上下移动；龙门外框架（1）上设有齿轮（4），齿轮（4）与齿轮啮合传动，齿轮由平移驱动用电机（9）驱动，平移驱动用电机（9）安装在支撑件（6）上；翻转机构（3）包括吊架，吊架上设有翻转驱动用电机（13），翻转驱动用电机（13）通过同步皮带（14）与翻转皮带轮（15）连接，翻转皮带轮（15）与翻转机构连接轴（22）连接，翻转机构连接轴（22）与翻转结构框（16）连接，翻转结构框（16）上设有多对相对布置的夹取气缸（17），夹取气缸（17）用于驱动夹板运动，夹板用于夹取硅棒及料座工件板；龙门外框架（1）底部设有接近开关（19），接近开关（19）用于检测转运车上的被检测件。

2.根据权利要求1所述的一种硅棒自动翻转机，其特征在于：支撑件（6）为板式结构，支撑件（6）与吊架之间设有多个平衡气缸（12）。

3.根据权利要求2所述的一种硅棒自动翻转机，其特征在于：吊架包括吊板，吊板两端设有三脚架，三脚架设有用于安装翻转机构连接轴（22）的孔或轴承座；吊板与支撑件（6）之间设有平衡气缸（12）。

4.根据权利要求1所述的一种硅棒自动翻转机，其特征在于：龙门外框架（1）下部设有两排定位导向轮（18）。

5.根据权利要求1所述的一种硅棒自动翻转机，其特征在于：夹板上设有防撞防滑垫（23）。

6.根据权利要求1所述的一种硅棒自动翻转机，其特征在于：提升机构（2）为提升气缸（10）。

7.根据权利要求4所述的一种硅棒自动翻转机，其特征在于：两排定位导向轮（18）的末端设有电磁铁靠车机构。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的一种硅棒自动翻转机的操作方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一，将粘胶后的硅棒放置在转运车上，并将转运车运送至硅棒自动翻转机的工作区域；转运车进入龙门外框架（1）内时，定位导向轮（18）用于对转运车进行导向，当接近开关（19）检测到转运车的位置信号时，转运车停止；

步骤二，利用电磁铁抵靠装置将车固定，抵靠装置包括对称设置的电磁铁；

步骤三，利用平移驱动用电机（9）驱动翻转机构（3）平移，使翻转机构（3）处于硅棒的正上方；

步骤四，提升机构（2）和平衡气缸（12）同时动作，利用提升机构（2）将翻转机构（3）下降，使翻转结构框（16）套在硅棒的外侧；

步骤五，夹取气缸（17）动作将硅棒及料座工件板夹住；

步骤六，提升机构（2）和平衡气缸（12）动作将翻转结构框（16）和硅棒一同提升；

步骤七，翻转驱动用电机（13）动作将硅棒翻转；

步骤八，提升机构（2）和平衡气缸（12）动作将翻转结构框（16）下放；夹取气缸（17）缩回；

步骤九，提升机构（2）和平衡气缸（12）驱动翻转结构框（16）上升；翻转操作完毕。

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