CN208962185U - 对中系统和开方机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种对中系统和开方机，涉及机械领域。本实用新型的主要技术方案为：一种对中系统，包括：框架、一对夹头、夹爪和对中装置；一对夹头相对设置，转动连接于框架，一对夹头能够靠近或远离；夹爪滑动连接于框架，夹爪能够转动，夹爪将硅棒移动至一对夹头之间，并在一对夹头靠近卡接硅棒时松开硅棒；对中装置包括激光传感器和第一处理器；激光传感器固定连接于夹爪，当夹头带动硅棒旋转时，激光传感器根据激光线反射状况，向第一处理器发送信号，判断硅棒轴线与一对夹头的轴线的同轴度，第一处理器连接于夹爪，控制夹爪对硅棒位置进行调整；使得硅棒轴线与一对夹头轴线重合。

Description

对中系统和开方机

技术领域

本实用新型涉及机械领域，尤其涉及一种对中系统和开方机。

背景技术

在现有技术中，为了使得硅棒切割成所需的形状，通常为人工和半自动化两种。人工即工作人员使用切割设备对硅棒进行切割，这种方法使得硅棒切割的合格率较低，同时人工劳动强度和成本极高。而半自动化方法则需要工作人员将硅棒放置到指定位置，使用机器定点切割。这种方式使得硅棒切割的表面光洁度高，切割不易偏斜，合格率大幅提高，但是需要人工对硅棒进行对中，防止硅棒放置歪斜导致的切割时形状损坏，这使得工作需要较高的精神集中，使得工作人员易疲惫，为保证合格率需要较多的人工换班，导致人工成本上升。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种对中系统和开方机，主要目的是实现硅棒的自动对中，解放劳动力，提高合格率，从而降低成本。

为达到上述目的，本实用新型主要提供如下技术方案：

本实用新型实施例提供了一种对中系统，包括：

框架、一对夹头、夹爪和对中装置；

所述一对夹头相对设置，转动连接于所述框架，所述一对夹头能够靠近或远离；所述夹爪滑动连接于所述框架，所述夹爪能够转动，所述夹爪将硅棒移动至一对所述夹头之间，并在一对所述夹头靠近卡接所述硅棒时松开所述硅棒；

所述对中装置包括激光传感器和第一处理器；所述激光传感器固定连接于所述夹爪，当所述夹头带动所述硅棒旋转时，所述激光传感器根据激光线反射状况，向所述第一处理器发送信号，判断所述硅棒轴线与一对所述夹头的轴线的同轴度，所述第一处理器连接于所述夹爪，控制所述夹爪对所述硅棒位置进行调整；使得所述硅棒轴线与一对所述夹头轴线重合。

进一步的，所述对中装置包括套筒，所述套筒具有凹槽，所述套筒固定连接于所述框架；所述套筒为一对，一个所述夹头设置在一个所述凹槽内，所述凹槽沿所述夹头靠近的方向，截面积逐渐变大；所述套筒带动所述夹头靠近，当所述套筒套接于所述硅棒时，所述夹爪松开；在所述夹头夹紧所述硅棒时，所述套筒远离所述硅棒；所述凹槽用于对所述硅棒导向。

进一步的，还包括压力传感器，所述压力传感器设置在所述夹头，用于确保所述硅棒夹紧固定。

进一步的，还包括测量部和第二处理器，所述测量部和所述第二处理器均固定连接于所述框架，所述测量部连接于所述第二处理器，所述第二处理器连接于一对所述夹头；所述测量部为两个，用于分别测量两个所述夹头的伸长量，并传送至所述第二处理器；所述第二处理器计算出伸长量的平均值，使得两个所述夹头伸长量调整为平均值。

进一步的，还包括控制器，所述控制器连接于一对所述夹头、所述夹爪和所述对中装置。

另一方面，本实用新型实施例还提供一种开方机，包括：切割部和如上所述的对中系统；所述切割部滑动连接于所述框架，所述切割部用于切割硅棒。

进一步的，还包括上料部、下料部和废料部；所述上料部、所述下料部和所述废料部均连接于所述框架，所述上料部用于储存未切割硅棒，所述夹爪运动至所述上料部取料；所述下料部用于储存已切割硅棒；所述废料部用于储存切割的边角料。

进一步的，还包括壳体，所述对中系统和所述切割部均设置在所述壳体内，所述框架固定连接于所述壳体；所述壳体为密闭空间；所述壳体上设有视窗，所述视窗用于观察硅棒对中与切割。

进一步的，还包括抽风机、回收盒和过滤器；所述回收盒的一端与所述壳体连通，另一端与所述抽风机连通，所述过滤器设置在所述回收盒与所述抽风机之间；当抽风机工作时，所述壳体内的硅粉进入并留在所述回收盒，空气通过所述过滤器流向外界。

本实用新型实施例提出的一种对中系统，包括：框架、一对夹头、夹爪和对中装置；一对夹头相对设置，转动连接于框架，一对夹头能够靠近或远离；夹爪滑动连接于框架，夹爪能够转动，夹爪将硅棒移动至一对夹头之间，并在一对夹头靠近卡接硅棒时松开硅棒；对中装置包括激光传感器和第一处理器；激光传感器固定连接于夹爪，当夹头带动硅棒旋转时，激光传感器根据激光线反射状况，向第一处理器发送信号，判断硅棒轴线与一对夹头的轴线的同轴度，第一处理器连接于夹爪，控制夹爪对硅棒位置进行调整；使得硅棒轴线与一对夹头轴线重合。在现有技术中，为了使得硅棒切割成所需的形状，通常为人工和半自动化两种。人工即工作人员使用切割设备对硅棒进行切割，这种方法使得硅棒切割的合格率较低，同时人工劳动强度和成本极高。而半自动化方法则需要工作人员将硅棒放置到指定位置，使用机器定点切割。这种方式使得硅棒切割的表面光洁度高，切割不易偏斜，合格率大幅提高，但是需要人工对硅棒进行对中，防止硅棒放置歪斜导致的切割时形状损坏，这使得工作需要较高的精神集中，使得工作人员易疲惫，为保证合格率需要较多的人工换班，导致人工成本上升。本实用新型利用激光传感器的反射能测量硅棒的偏移量，并通过第一处理器进行信息分析，使得夹爪对硅棒位置进行调整，实现硅棒对中自动化，降低工作人员劳动强度，减少人工成本，并且由于对中程度好，使得后续的切割合格率高。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种对中系统的俯视结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的另一种对中系统的俯视结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达到预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的对中系统和开方机具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

如图1所示，一种对中系统，包括：

框架1、一对夹头2、夹爪3和对中装置；

上述一对夹头2相对设置，转动连接于上述框架1，上述一对夹头2能够靠近或远离；上述夹爪3滑动连接于上述框架1，上述夹爪3能够转动，上述夹爪3将硅棒5移动至一对上述夹头2之间，并在一对上述夹头2靠近卡接上述硅棒5时松开上述硅棒5；为能够调整硅棒5的轴线，上述夹爪3应当有两个转动自由度，而为将硅棒5移动至上述夹头2所在位置，上述夹爪3还需要有至少一个的移动自由度便于拿取上述硅棒5。

上述对中装置包括激光传感器41和第一处理器；上述激光传感器41固定连接于上述夹爪3，当上述夹头2带动上述硅棒5旋转时，上述激光传感器41根据激光线反射状况，向上述第一处理器发送信号，判断上述硅棒5轴线与一对上述夹头2的轴线的同轴度，上述第一处理器连接于上述夹爪3，控制上述夹爪3对上述硅棒5位置进行调整；使得上述硅棒5轴线与一对上述夹头2轴线重合。上述激光传感器41能够发射激光，受到阻碍后反射并接收。当上述硅棒5轴线偏置于上述夹头2轴线或与上述夹头2轴线形成夹角时，上述硅棒5绕上述夹头2轴线转动，会使得激光反射发生变化，即得出上述硅棒5产生高低差，进而能够得出上述硅棒5轴线偏置或上水硅棒5歪斜的数据，通过上述第一处理器进行计算并控制上述夹爪3对上述硅棒5进行调整，使得上述硅棒5轴线与上述夹头2轴线重合，达到对中的目的。而在实际使用中，由于完全重合难度较高，通常会设置公差，即重合度在公差范围内即可。这样的处理方式使得对中自动化和智能化，脱离人工，能够有效降低人工劳动强度和成本，安全可靠，能够连续且长时间工作，提高工作效率。

以下通过本实施例中对中系统的工作过程和原理具体说明本实施例中的对中系统：

上述夹爪3将上述硅棒5移动至上述夹头2所在位置，一对上述夹头2靠近，夹紧上述硅棒5，上述夹爪3松开上述硅棒5；上述激光传感器41发出激光，一对上述夹头2带动上述硅棒5旋转，上述激光传感器41将反射激光的信号发送给上述第一处理器，计算上述硅棒5的偏移量，上述夹爪3抓住上述硅棒5进行调整，上述夹爪3松开上述硅棒5；以此往复至上述硅棒5轴线与上述夹头2轴线重合。

本实用新型实施例提出的一种对中系统，包括：框架1、一对夹头2、夹爪3和对中装置；一对夹头2相对设置，转动连接于框架1，一对夹头2能够靠近或远离；夹爪3滑动连接于框架1，夹爪3能够转动，夹爪3将硅棒5移动至一对夹头2之间，并在一对夹头2靠近卡接硅棒5时松开硅棒5；对中装置包括激光传感器41和第一处理器；激光传感器41固定连接于夹爪3，当夹头2带动硅棒5旋转时，激光传感器41根据激光线反射状况，向第一处理器发送信号，判断硅棒5轴线与一对夹头2的轴线的同轴度，第一处理器连接于夹爪3，控制夹爪3对硅棒5位置进行调整；使得硅棒5轴线与一对夹头2轴线重合。在现有技术中，为了使得硅棒5切割成所需的形状，通常为人工和半自动化两种。人工即工作人员使用切割设备对硅棒5进行切割，这种方法使得硅棒5切割的合格率较低，同时人工劳动强度和成本极高。而半自动化方法则需要工作人员将硅棒5放置到指定位置，使用机器定点切割。这种方式使得硅棒5切割的表面光洁度高，切割不易偏斜，合格率大幅提高，但是需要人工对硅棒5进行对中，防止硅棒5放置歪斜导致的切割时形状损坏，这使得工作需要较高的精神集中，使得工作人员易疲惫，为保证合格率需要较多的人工换班，导致人工成本上升。本实用新型利用激光传感器41的反射能测量硅棒5的偏移量，并通过第一处理器进行信息分析，使得夹爪3对硅棒5位置进行调整，实现硅棒5对中自动化，降低工作人员劳动强度，减少人工成本，并且由于对中程度好，使得后续的切割合格率高。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

如图2所示上述对中装置多种多样，具体的，上述对中装置包括套筒42，上述套筒42具有凹槽，上述套筒42固定连接于上述框架1；上述套筒42为一对，一个上述夹头2设置在一个上述凹槽内，上述凹槽沿上述夹头2靠近的方向，截面积逐渐变大；上述套筒42带动上述夹头2靠近，当上述套筒42套接于上述硅棒5时，上述夹爪3松开；在上述夹头2夹紧上述硅棒5时，上述套筒42远离上述硅棒5；上述凹槽用于对上述硅棒5导向。上述凹槽具有导向性，使得上述夹头2夹紧上述硅棒5时，上述硅棒5和上述夹头2的轴线重合。而为了后续的处理，上述套筒42在上述夹头2夹紧时脱离上述夹头2。使用上述套筒42不仅提高了上述硅棒5的对中效果，同时还使得对中工作一次完成，能够大幅降低对中所需时间，提高工作效率。

为了确保上述硅棒5夹紧却不过渡用力，具体的，还包括压力传感器，上述压力传感器设置在上述夹头2，用于确保上述硅棒5夹紧固定。使用上述压力传感器能够测量上述夹头2夹紧上述硅棒5时的压力，能够确保上述硅棒5夹紧上述硅棒5不会掉落，同时又能方式上述夹头2对上述硅棒5压力过大而导致损坏。

如图1所示，为了便于后续处理，具体的，还包括测量部6和第二处理器，上述测量部6和上述第二处理器均固定连接于上述框架1，上述测量部6连接于上述第二处理器，上述第二处理器连接于一对上述夹头2；上述测量部6为两个，用于分别测量两个上述夹头2的伸长量，并传送至上述第二处理器；上述第二处理器计算出伸长量的平均值，使得两个上述夹头2伸长量调整为平均值。由于每次的生产要求不同，导致每批的硅棒5长度不同，同时上述夹爪3夹取硅棒5上料时不能保证夹取位置为硅棒5的中间，导致两个上述夹头2的伸长量不同。因此为了便于后续处理，上述测量部6能够测量两个上述夹头2的伸长量，并通过上述第二处理器计算出平均值，使得两个上述夹头2进行调整，使得不同硅棒5的中点都在相同的位置，便于后续操作。而上述压力传感器在两个上述夹头2调整伸长量时，还能够保证硅棒5不掉落。

为了便于控制和调整，具体的，还包括控制器，上述控制器连接于一对上述夹头2、上述夹爪3和上述对中装置。上述控制器可以是遥控器、PLC或电脑等，具体应当根据需求进行选择。使用上述控制器后能够对对中操作进行调整和控制，特别是在每次开工前需要进行调试归零、公差设置、压力调整等。

本实用新型还提供了一种开方机，包括：切割部和如上上述的对中系统；上述切割部滑动连接于上述框架1，上述切割部用于切割硅棒5。上述切割部通常选用金刚石。金刚石是自然界中天然存在的最坚硬的物质，因此常被用于作为切割工具。

为了便于流水操作，具体的，还包括上料部、下料部和废料部；上述上料部、上述下料部和上述废料部均连接于上述框架1，上述上料部用于储存未切割硅棒5，上述夹爪3运动至上述上料部取料；上述下料部用于储存已切割硅棒5；上述废料部用于储存切割的边角料。使用上述上料部、上述下料部和上述废料部能够分别储存未切割硅棒5、已切割硅棒5和边角料。这样能够便于流水线操作，提高工作效率，同时还能够将边角料进行回收再利用，降低成本。

由于上述硅棒5切割时会有粉末，为防止粉尘伤害，具体的，还包括壳体，上述对中系统和上述切割部均设置在上述壳体内，上述框架1固定连接于上述壳体；上述壳体为密闭空间；上述壳体上设有视窗，上述视窗用于观察硅棒5对中与切割。由于切割上述硅棒5时会产生粉尘，粉尘不仅对设备有影响，还会对人体造成危害。而上述壳体不仅能防止粉尘扩散，还能防止硅棒5沾染空气中的灰尘，保证上述硅棒5的洁净。上述上料部、上述下料部根据需要可设置在上述壳体内或上述壳体外，而上述废料部通常选择设置在上述夹头2的正下方，切割上述硅棒5后直接掉落回收。

为了降低粉尘，具体的，还包括抽风机、回收盒和过滤器；上述回收盒的一端与上述壳体连通，另一端与上述抽风机连通，上述过滤器设置在上述回收盒与上述抽风机之间；当抽风机工作时，上述壳体内的硅粉进入并留在上述回收盒，空气通过上述过滤器流向外界。使用上述抽风机能够降低上述壳体内的硅棒5粉末，同时将硅棒5粉末进行回收再利用，减少原料浪费。而有时会使用水对上述壳体进行降尘，此时上述抽风机还能用于对切割好的硅棒5进行干燥处理。

本实用新型还提供了一种开方机，包括：切割部和对中系统；切割部滑动连接于框架，切割部用于切割硅棒。其中对中系统包括：框架、一对夹头、夹爪和对中装置；一对夹头相对设置，转动连接于框架，一对夹头能够靠近或远离；夹爪滑动连接于框架，夹爪能够转动，夹爪将硅棒移动至一对夹头之间，并在一对夹头靠近卡接硅棒时松开硅棒；对中装置包括激光传感器和第一处理器；激光传感器固定连接于夹爪，当夹头带动硅棒旋转时，激光传感器根据激光线反射状况，向第一处理器发送信号，判断硅棒轴线与一对夹头的轴线的同轴度，第一处理器连接于夹爪，控制夹爪对硅棒位置进行调整；使得硅棒轴线与一对夹头轴线重合。在现有技术中，为了使得硅棒切割成所需的形状，通常为人工和半自动化两种。人工即工作人员使用切割设备对硅棒进行切割，这种方法使得硅棒切割的合格率较低，同时人工劳动强度和成本极高。而半自动化方法则需要工作人员将硅棒放置到指定位置，使用机器定点切割。这种方式使得硅棒切割的表面光洁度高，切割不易偏斜，合格率大幅提高，但是需要人工对硅棒进行对中，防止硅棒放置歪斜导致的切割时形状损坏，这使得工作需要较高的精神集中，使得工作人员易疲惫，为保证合格率需要较多的人工换班，导致人工成本上升。本实用新型利用激光传感器的反射能测量硅棒的偏移量，并通过第一处理器进行信息分析，使得夹爪对硅棒位置进行调整，实现硅棒对中自动化，降低工作人员劳动强度，减少人工成本，并且由于对中程度好，使得后续的切割合格率高。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种对中系统，其特征在于，包括：

框架、一对夹头、夹爪和对中装置；

所述一对夹头相对设置，转动连接于所述框架，所述一对夹头能够靠近或远离；所述夹爪滑动连接于所述框架，所述夹爪能够转动，所述夹爪将硅棒移动至一对所述夹头之间，并在一对所述夹头靠近卡接所述硅棒时松开所述硅棒；

所述对中装置包括激光传感器和第一处理器；所述激光传感器固定连接于所述夹爪，当所述夹头带动所述硅棒旋转时，所述激光传感器根据激光线反射状况，向所述第一处理器发送信号，判断所述硅棒轴线与一对所述夹头的轴线的同轴度，所述第一处理器连接于所述夹爪，控制所述夹爪对所述硅棒位置进行调整；使得所述硅棒轴线与一对所述夹头轴线重合。

2.根据权利要求1所述的对中系统，其特征在于，所述对中装置包括套筒，所述套筒具有凹槽，所述套筒固定连接于所述框架；所述套筒为一对，一个所述夹头设置在一个所述凹槽内，所述凹槽沿所述夹头靠近的方向，截面积逐渐变大；所述套筒带动所述夹头靠近，当所述套筒套接于所述硅棒时，所述夹爪松开；在所述夹头夹紧所述硅棒时，所述套筒远离所述硅棒；所述凹槽用于对所述硅棒导向。

3.根据权利要求1或2所述的对中系统，其特征在于，还包括压力传感器，所述压力传感器设置在所述夹头，用于确保所述硅棒夹紧固定。

4.根据权利要求3所述的对中系统，其特征在于，还包括测量部和第二处理器，所述测量部和所述第二处理器均固定连接于所述框架，所述测量部连接于所述第二处理器，所述第二处理器连接于一对所述夹头；所述测量部为两个，用于分别测量两个所述夹头的伸长量，并传送至所述第二处理器；所述第二处理器计算出伸长量的平均值，使得两个所述夹头伸长量调整为平均值。

5.根据权利要求4所述的对中系统，其特征在于，还包括控制器，所述控制器连接于一对所述夹头、所述夹爪和所述对中装置。

6.一种开方机，其特征在于，包括：切割部和如权利要求1-5中任一项所述的对中系统；所述切割部滑动连接于所述框架，所述切割部用于切割硅棒。

7.根据权利要求6所述的开方机，其特征在于，还包括上料部、下料部和废料部；所述上料部、所述下料部和所述废料部均连接于所述框架，所述上料部用于储存未切割硅棒，所述夹爪运动至所述上料部取料；所述下料部用于储存已切割硅棒；所述废料部用于储存切割的边角料。

8.根据权利要求7所述的开方机，其特征在于，还包括壳体，所述对中系统和所述切割部均设置在所述壳体内，所述框架固定连接于所述壳体；所述壳体为密闭空间；所述壳体上设有视窗，所述视窗用于观察硅棒对中与切割。

9.根据权利要求8所述的开方机，其特征在于，还包括抽风机、回收盒和过滤器；所述回收盒的一端与所述壳体连通，另一端与所述抽风机连通，所述过滤器设置在所述回收盒与所述抽风机之间；当抽风机工作时，所述壳体内的硅粉进入并留在所述回收盒，空气通过所述过滤器流向外界。