CN207225409U - 一种用于单晶硅棒装载配送及自动上下料的周转料车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于单晶硅棒装载配送及自动上下料的周转料车，包括料车主体和AGV小车；车面装载组件包括夹具、夹具板和尼龙板；夹具与夹具板之间为可拆卸式连接，尼龙板与夹具板之间为可拆卸式连接，可根据不同规格的单晶硅棒换取不同的夹具，满足不同规格型号单晶硅棒的装载运输。夹具为圆筒状，使单晶硅棒能够插放至夹具内进行运输，竖直放置单晶硅棒不仅提升了运输效率，还能够保护单晶硅棒在运输过程中不会滚落或相互碰撞，提高了工作质量；在圆筒状上半部分的两侧各设有一个U型缺口，用于配合工业机器人对单晶硅棒进行自动上下料抓取，满足目前单晶硅棒加工整体自动化需求。

Description

一种用于单晶硅棒装载配送及自动上下料的周转料车

技术领域

本实用新型涉及单晶硅棒加工自动化加工领域，尤其涉及一种用于单晶硅棒装载配送及自动上下料的周转料车领域。

背景技术

在光伏行业，单晶硅是一种良好的半导材料，可用于制造半导体器件、太阳能电池等。单晶硅棒是用高纯度的多晶硅在单晶炉内拉制而成，硅棒拉制完成之后需要继续进行一系列工序，包括截断、开方、磨削、切片等机械加工，生产的硅片经过成形、抛磨、清洗等工序制成待加工的原料硅片。其中涉及到的设备种类众多，各单机设备的自动化程度较高，但目前大多以人工配送的方式实现各工序间的硅料物流配送，且各工序间的硅料物流配送频繁，限制了工厂整体自动化发展，生产效率有限，人工成本高。

为了加快光伏行业的自动化发展，响应国家《中国制造2025》号召，单晶硅棒开方磨削一体机采用机器人自动上下料方式，既减少了人力劳动强度，也加快了工作效率，提高经济效益。现如今缺少一种能实现单晶硅棒的自动配送，同时也能配合机器人自动上下料的周转料车。

AGV(Automated Guided Vehicle)自动导引运输车，通常也称为AGV小车，指装备有电磁或光学等自动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车。

实用新型内容

本实用新型的要解决的技术问题在于提供一种适用于单晶硅棒配送，并能配合机器人自动上下料的周转料车。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种用于单晶硅棒装载配送及自动上下料的周转料车，包括料车主体和AGV小车；

所述料车主体包括车面装载组件和车体支撑组件，所述车体支撑组件底端设有用于AGV小车通行的AGV小车通道；

所述车面装载组件包括尼龙板和用于放置单晶硅棒的夹具；所述尼龙板安装在车体支撑组件上；所述夹具为圆筒状并垂直固定在尼龙板上，夹具上半部分的两侧均设有U形缺口。

作为本实用新型一种用于单晶硅棒装载配送及自动上下料的周转料车的改进：

所述车面装载组件还包括夹具板，夹具通过夹具板固定在尼龙板上；

所述夹具板固定在尼龙板上，且夹具板与尼龙板之间为可拆卸式连接，尼龙板上设有至少两个夹具板；

所述夹具垂直固定在夹具板上，且夹具板与夹具之间为可拆卸式连接，每个夹具板上设有至少两个夹具。

作为本实用新型一种用于单晶硅棒装载配送及自动上下料的周转料车的进一步改进：

所述夹具板上设有与夹具内径相同的通孔；所述每个通孔处垂直固定设置一个夹具，夹具与通孔围合成一个圆柱形空腔；

所述空腔的底部设有缓冲层，所述缓冲层与尼龙板相连。

作为本实用新型一种用于单晶硅棒装载配送及自动上下料的周转料车的进一步改进：

所述缓冲层为直径与通孔直径相同的圆形聚氨酯。

作为本实用新型一种用于单晶硅棒装载配送及自动上下料的周转料车的进一步改进：

所述车体支撑组件包括外部支撑框架、内部支撑框架和脚架；所述内部支撑框架固定安装在外部支撑框架内，且内部支撑框架与外部支撑框架的上表面相齐平；所述尼龙板安装在内部支撑框架和外部支撑框架上表面；

所述脚架顶端与外部支撑框架相连。

作为本实用新型一种用于单晶硅棒装载配送及自动上下料的周转料车的进一步改进：

所述外部支撑框架为至少4根长金属条依次固连所构成的方形框架；所述内部支撑框架由至少一根长金属条以及与其相垂直固定的至少两根短金属条构成。

作为本实用新型一种用于单晶硅棒装载配送及自动上下料的周转料车的进一步改进：

所述料车主体还包括万向轮组件；

所述万向轮组件包括从上至下依次连接的角钢、连接板和万向轮；所述角钢与脚架底部固定相连。

作为本实用新型一种用于单晶硅棒装载配送及自动上下料的周转料车的进一步改进：

所述长金属条和短金属条均为铝型条；所述脚架为铝型材脚架。

与现有技术相比，本实用新型的技术优势在于：

1、本实用新型适用于AGV自动调度运输，可拆卸式夹具可满足不同规格型号硅棒的装载运输，夹具设计为圆筒状，能够避免单晶硅棒在运输过程中由于滚落或相互碰撞而损坏；

2、本实用新型对夹具上半部分的两侧U型缺口的设计可满足机器人自动上下料抓取，可满足目前单晶硅棒加工整体自动化需求；

3、本实用新型设有万向轮组件，不仅提高AGV小车运输时的稳定性，工作人员也可以手推实现单晶硅棒搬移的工作，适用于多种场合。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。

图1为本实用新型的一种用于单晶硅棒装载配送及自动上下料的周转料车的立体结构示意图；

图2为图1的仰视示意图；

图3为图1的俯视示意图；

图4为图1的正视示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行进一步描述，但本实用新型的保护范围并不仅限于此。

实施例1、一种用于单晶硅棒装载配送及自动上下料的周转料车，如图1-4所示，包括料车主体和AGV小车4，AGV小车4为潜伏式AGV小车。

料车主体包括依次连接的车面装载组件1、车体支撑组件2和万向轮组件3。

车面装载组件1包括从上至下依次安装的夹具11、夹具板12和尼龙板13，尼龙板13上设有至少两个的夹具板12，每个夹具板12上可设有至少两个夹具11，尼龙板13与夹具板12之间为可拆卸式连接，夹具板12和夹具11之间为可拆卸连接；本实施例中尼龙板13上设有4个夹具板12，每个夹具板12上设有4个夹具11；夹具11内径略大于单晶硅棒的直径。具体如下：

夹具板12与尼龙板13通过螺钉连接，从而实现了夹具板12与尼龙板13的可拆卸连接；夹具11底部外表面设置固定块，螺栓依次贯穿固定块、夹具板12和尼龙板13，将夹具11固定在夹具板12上表面，从而实现夹具11与夹具板12的可拆卸式相连；

夹具11为圆筒状，使单晶硅棒能够插放至夹具11内进行运输；由于相同的面积下竖直放置单晶硅棒的数量高于常规横摆的方式，大大提升了运输效率，竖直放置单晶硅棒还能够保护单晶硅棒在运输过程中不会滚落或相互碰撞，提高了工作质量；在圆筒状上半部分的两侧各设有一个U型缺口，即，两个U型缺口沿着圆筒的轴心线相互对应，该U型缺口用于配合工业机器人对单晶硅棒进行自动上下料抓取；U形缺口的水平方向的截面为劣弧弓形(即该弓形的弦长小于夹具11直径)，本实施例中U型缺口的底部与夹具11底部相距80mm，即可满足工业机器人通过缺口对高度为80～800mm的单晶硅棒的自动上下料抓取；

夹具板12上设有与夹具11内径相同的通孔，在每个通孔处垂直固定设置一个夹具11，本实施例中根据单晶硅棒的规格(6英寸和8英寸)设有多种不同内径的夹具11，以及与夹具11相对应的夹具板12；由于夹具11与夹具板12的可拆卸式相连，和夹具板12与尼龙板13的可拆卸连接，实现了根据不同规格的单晶硅棒换取不同的夹具11，满足不同规格型号单晶硅棒的装载运输。

夹具11与通孔围合成一个圆柱形空腔；在每个圆柱形空腔的底部设置一个缓冲层14；缓冲层14为直径与通孔直径相同的圆形聚氨酯，该缓冲层14与尼龙板13固定相连，用于防止单晶硅棒在上下料及运输过程中端面的磕碰损坏。

车体支撑组件2包括外部支撑框架21、内部支撑框架22和脚架23；其中内部支撑框架22安装在外部支撑框架21内，与外部支撑框架21通过直角连接件24固定相连，此时内部支撑框架22和外部支撑框架21上表面齐平，尼龙板13安装在上述内部支撑框架22和外部支撑框架21上表面；具体连接的方式如下：

外部支撑框架21为至少4根长金属条211依次通过直角连接件24固定相连所构成的方形框架，用于加强周转料车的稳定性。内部支撑框架22由至少一根长金属条211以及与其相垂直固定的至少两根短金属条221构成，内部支撑框架22形成的“井”状支撑结构符合AGV小车的顶升要求；其中长金属条211和短金属条221均采用铝型条，脚架23为铝型材脚架，有效减轻了料车主体的重量，减轻了AGV小车的负载压力；各金属条之间通过直角连接件24固定连接，加强了料车车身的稳固。本实施例中采用4根长金属条211通过直角连接件24固定连接，拼接成外部支撑框架21，采用3根相平行的长金属条211以及与其通过直角连接件24垂直固定的12根短金属条221构成“井”状内部支撑框架22；尼龙板13与构成外部支撑框架21的4根长金属条211固定相连；

4个脚架23顶端分别与构成外部支撑框架21的4根长金属条211通过直角连接件24固定相连，每个脚架23底端均与1个万向轮组件3相连；4个脚架23合围形成AGV小车通道201，AGV小车4可在AGV小车通道201内通行；工作时，AGV小车4行驶至AGV小车通道201内，然后顶升AGV托盘(AGV小车4自带的托盘)，从而抬升由3根相平行的长金属条211以及与其通过直角连接件24垂直固定的12根短金属条221所构成“井”状的内部支撑框架22，实现抬升料车主体并搬运该料车主体到规定的位置，即单晶硅棒装载位、单晶硅棒加工位以及单晶硅棒卸载位，进行单晶硅棒的装载配送。

如图4所示，4个万向轮组件3均包括角钢33、连接板32和万向轮31；其中连接板32底部与万向轮31固定相连，连接板32顶部通过至少两个角钢33与脚架23固定相连；本实施例中每个脚架23均通过4个角钢33固定在连接板32上；万向轮组件3能满足周转料车1吨以上的载重，其中万向轮31可满足周转料车需要人工搬运情况，有效减缓装满硅棒时料车主体与地面的摩擦力，也有助于整体结构的稳定性。

本实用新型中：

AGV小车4，例如可采用“海康威视”公司的MR-Q7-LR100A型号的AGV小车。

本实用新型的一种用于单晶硅棒装载配送及自动上下料的周转料车的主要工作流程如下：

1、装载：可通过人工或工业机器人将单晶硅棒放入料车主体的夹具11中；

工作开始前，可根据需要装载的单晶硅棒规格(6英寸和8英寸)选择对应的夹具11；装载工作开始时，周转料车位于单晶硅棒装载位，通过人工或工业机器人将单晶硅棒竖直插放在夹具11中，本实施例中尼龙板13上设有4个夹具板12，夹具板12上设有4个夹具11，可装载4×4共16块单晶硅棒。

2、配送：AGV小车4潜伏式搬运料车主体；

AGV小车4配送：料车主体装满单晶硅棒后呼叫AGV小车12来搬运料车主体；AGV小车4可行驶至AGV小车通道201内，即，该料车主体下方；此时AGV小车4顶升AGV托盘，从而抬升由长金属条211以及短金属条221所构成“井”状的内部支撑框架22，实现抬升料车主体；AGV小车4搬运料车主体运往下道工序；在AGV小车4运输过程中，圆筒形夹具11可以保证单晶硅棒不会滑落，也不会因相互碰撞而损伤。

3、自动上下料：工业机器人进行自动上下料作业；

上料：AGV小车12将料车送至单晶硅棒加工位后，呼叫工业机器人进行自动上料作业，即，工业机器人将夹具11内的单晶硅棒取出并进行加工；本实用新型的夹具11凹面圆筒结构，即夹具11两侧设有U型缺口，能满足机器人自动上下料抓取动作的实现；夹具11和夹具板12所形成空腔的底部设有缓冲层14，能够避免上下料动作中单晶硅棒的端面被碰坏；夹具11和夹具板12可拆卸的特点可以应对硅棒直径规格不同的情况，根据单晶硅棒的规格换取相适配的夹具11。

下料：工业机器人将长方体硅块，即加工之后的硅棒，重新装载至夹具11内，完成自动下料工作。下料完成后，AGV小车4将料车主体搬运至单晶硅棒卸载位，在单晶硅棒卸载位通过人工或工业机器人将长方体硅块卸下。万向轮组件3可满足周转料车需要人工搬运情况，有效减缓装满硅棒时料车与地面的摩擦力，也有助于整体结构的稳定性。

本实用新型可以配合AGV小车4实现单晶硅棒在截断检测工序、硅棒开方磨面倒角工序及储料区域之间的自动调度及硅棒装载，其中在硅棒开方磨面倒角工序可配合工业机器人对单晶一体机实现自动上下料。本实施例中料车主体一次可搬运16块80～800mm不等的单晶硅棒，也可满足6英寸和8英寸硅棒的装载，填补目前各个工序无法串联自动化的技术空缺，提高单晶硅棒生产线的生产效率，降低工人劳动强度，提高经济效益。本实用新型实现不同规格硅棒的运输装载，串联不同工序的自动化衔接，满足机器人自动上下料的抓取，加快了硅棒加工生产线的自动化发展。

最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本实用新型的若干个具体实施例。显然，本实用新型不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于单晶硅棒装载配送及自动上下料的周转料车，包括料车主体和AGV小车(4)，其特征在于：

所述料车主体包括车面装载组件(1)和车体支撑组件(2)，所述车体支撑组件(2)底端设有用于AGV小车(4)通行的AGV小车通道(201)；

所述车面装载组件(1)包括尼龙板(13)和用于放置单晶硅棒的夹具(11)；所述尼龙板(13)安装在车体支撑组件(2)上；所述夹具(11)为圆筒状并垂直固定在尼龙板(13)上，夹具(11)上半部分的两侧均设有U形缺口。

2.根据权利要求1所述的一种用于单晶硅棒装载配送及自动上下料的周转料车，其特征在于：

所述车面装载组件(1)还包括夹具板(12)，夹具(11)通过夹具板(12)固定在尼龙板(13)上；

所述夹具板(12)固定在尼龙板(13)上，且夹具板(12)与尼龙板(13)之间为可拆卸式连接，尼龙板(13)上设有至少两个夹具板(12)；

所述夹具(11)垂直固定在夹具板(12)上，且夹具板(12)与夹具(11)之间为可拆卸式连接，每个夹具板(12)上设有至少两个夹具(11)。

3.根据权利要求2所述的一种用于单晶硅棒装载配送及自动上下料的周转料车，其特征在于：

所述夹具板(12)上设有与夹具(11)内径相同的通孔；所述每个通孔处垂直固定设置一个夹具(11)，夹具(11)与通孔围合成一个圆柱形空腔；

所述空腔的底部设有缓冲层(14)，所述缓冲层(14)与尼龙板(13)相连。

4.根据权利要求3所述的一种用于单晶硅棒装载配送及自动上下料的周转料车，其特征在于：

所述缓冲层(14)为直径与通孔直径相同的圆形聚氨酯。

5.根据权利要求1-4任一所述的一种用于单晶硅棒装载配送及自动上下料的周转料车，其特征在于：

所述车体支撑组件(2)包括外部支撑框架(21)、内部支撑框架(22)和脚架(23)；所述内部支撑框架(22)固定安装在外部支撑框架(21)内，且内部支撑框架(22)与外部支撑框架(21)的上表面相齐平；所述尼龙板(13)安装在内部支撑框架(22)和外部支撑框架(21)上表面；

所述脚架(23)顶端与外部支撑框架(21)相连。

6.根据权利要求5所述的一种用于单晶硅棒装载配送及自动上下料的周转料车，其特征在于：

所述外部支撑框架(21)为至少4根长金属条(211)依次固连所构成的方形框架；所述内部支撑框架(22)由至少一根长金属条(211)以及与其相垂直固定的至少两根短金属条(221)构成。

7.根据权利要求6所述的一种用于单晶硅棒装载配送及自动上下料的周转料车，其特征在于：

所述料车主体还包括万向轮组件(3)；

所述万向轮组件(3)包括从上至下依次连接的角钢(33)、连接板(32)和万向轮(31)；所述角钢(33)与脚架(23)底部固定相连。

8.根据权利要求7所述的一种用于单晶硅棒装载配送及自动上下料的周转料车，其特征在于：

所述长金属条(211)和短金属条(221)均为铝型条；所述脚架(23)为铝型材脚架。