CN209291413U - 一种用于单晶硅棒加工的多功能储料台装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于单晶硅棒加工的多功能储料台装置，包括储料台底板，翻转机构和存储夹紧测量机构；翻转机构与储料台底板底部一端连接，用以实现储料台装置在0～90°的翻转，储料台底板底部另一端通过轴承座上的轴与轴承座转动连接；储料台底板上的前后两侧分别对应的安装一对支撑架，支撑架上沿储料台底板的长度方向分别固定有过渡板，过渡板上对应的装有滚轮支架；滚轮支架的相对侧面上分别间隔的装有方棒滚轮，每个滚轮支架另一侧面上间隔的装有圆棒滚轮；存储夹紧测量机构包括垫板及气缸；气缸包括沿储料台底板长度方向运行的滑块，滑块上设有气缸撞块，滑块侧面装有位移传感器。

Description

一种用于单晶硅棒加工的多功能储料台装置

技术领域

本实用新型涉属于单晶硅技术领域，涉及一种单晶硅棒加工的多功能存储装置，具体涉及一种用于单晶硅棒加工的多功能储料台装置，其功能在于实现单晶硅棒的翻转和存储。

背景技术

单晶硅因为具有光电转换效率高的特点，所以在得到越来越多的应用。

在将单晶生长炉生长出的单晶硅棒加工成太阳能电池片的过程中，需要经过截断、开方、倒圆、磨面、切片等一系列工序。目前，在加工过程中如果有变换工位的需要，就必须有人的参与，随着加工技术的日益成熟，加工得晶棒尺寸越来越大，人为的搬动变得不再可靠，同时严重影响加工效率。今后，流水线作业将成为一种趋势，当流水线车间建成以后，所有工序全自动控制，无需人工参与，这时需要一个暂时存储晶棒和变换晶棒工位的装置，该装置可以存储切断后的圆形晶棒和切方、磨削后的方形晶棒，同时还具有将晶棒在水平位置和竖直位置变换的功能，这种存储装置要方便各工序间的物流运输，还要自动测量晶棒的长度、识别晶棒的尺寸和形状，这样才能满足晶棒的统一管理和保存，以及自动编排加工工艺。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种能存放不同规格的单晶硅棒，实现单晶硅棒的翻转和测量的一种用于单晶硅棒加工的多功能储料台装置。

一种用于单晶硅棒加工的多功能储料台装置，包括储料台底板(9)，翻转机构和存储夹紧测量机构；所述翻转机构与储料台底板(9)底部一端连接，用以实现储料台装置在0～90°的翻转，所述储料台底板(9)底部另一端通过轴承座(17)上的轴与轴承座转动连接；

所述储料台底板(9)上的前后两侧分别对应的安装一对支撑架(7)，所述支撑架(7)上沿储料台底板(9)的长度方向分别固定有过渡板(5，24)，所述过渡板(5，24)上对应的装有滚轮支架(2，23)；滚轮支架(2，23)的相对侧面上分别间隔的装有方棒滚轮(6)，每个滚轮支架(2，23)另一侧面上间隔的装有圆棒滚轮(4)，该另一侧面与装有方棒滚轮(6)的侧面相对应；

所述存储夹紧测量机构包括垫板(21)及气缸(8)；所述气缸(8)位于一对过渡板(5,24)之间并安装在储料台底板(9)的一端，所述垫板(21)固定在远离气缸(8)的储料台底板(9)的另一端；所述气缸(8)包括沿储料台底板(9)长度方向运行的滑块，滑块上设有气缸撞块(25)，滑块侧面装有位移传感器(22)。

所述的翻转机构包括气缸座(16)，与气缸座(16)铰接的气缸2(14)，和与气缸座(16)转动连接的连杆机构；所述气缸2(14)的端部与所述连杆机构固定连接，所述连杆机构输出端通过连接轴2(13)与储料台底板(9)底部一端转动连接。

所述的连杆机构包括设置在气缸2两侧并与气缸座转动连接的一对连杆2，与连杆2转动连接的一对连杆1；所述连杆1之间装有气缸连接块，所述气缸连接块与气缸2的端部固定连接；所述一对连杆1通过连接轴2与储料台底板底部一端转动连接。

进一步的，所述位于每个滚轮支架(2，23)外侧的过渡板(5,24)上分别间隔的设有导向柱(3)。

进一步的，所述远离气缸的过渡板一侧面上还分别装有传感器安装架以及传感器安装架上的光纤式激光传感器。

进一步的，所述的气缸的滑块上还安装有保护环，所述保护环位于所述气缸撞块的前方，用于保护放置在储料台装置上的单晶硅棒。

进一步的，所述方棒滚轮的数量为2N个，N为大于1的整数；所述的方棒滚轮为其外部包有橡胶的深沟球轴承，该方棒滚轮的橡胶外圈与单晶硅棒相接处的表面为平面，用于支撑方形单晶硅棒。

进一步的，所述的圆棒滚轮的数量为2N个，N为大于1的整数；所述的圆棒滚轮为其外部包有橡胶的深沟球轴承，该圆棒滚轮的橡胶外圈与单晶硅棒相接处的表面为弧面，用于支撑圆形单晶硅棒。

进一步的，所述的位移传感器为磁位移传感器，所述的气缸为磁偶式无杆气缸。

进一步的，所述的翻转机构翻转角速度低于10°每秒。

本实用新型装置实现晶棒上下料的方法，包括以下步骤：

(1)储料台位于0°位置，将上料小车与储料台主体对接，推动晶棒到储料台，夹紧气缸将晶棒顶紧，并测出晶棒长度。

(2)翻转机构的气缸伸出，通过连杆机构推动储料台从0°缓慢翻转到90°位置，当储料台翻转道90°时，工作台上的止动螺钉顶住垫板，将储料台停住；机械手将晶棒夹走，实现上料。

(3)机械手将加工完成后的晶棒放置到垫板上，夹紧气缸夹紧，旋转机构的气缸缩回，通过连杆机构带动储料台从90°缓慢翻转到0°；当储料台翻转到0°时，工作台上的限位托架托住储料台，将储料台停住；(4)将上料小车与储料台主体对接，夹紧气缸退回，推动晶棒到小车，实现下料。

进一步的，所述的工作台上的止动螺钉可调节。

本实用新型提供的多功能储料台装置可以用于暂时存放不同规格的单晶硅棒，例如可存储6英寸和8英寸的圆单晶棒和方单晶棒；本实用新型上设有的磁位移传感器和光线式激光传感器可以测量放入其中的硅棒长度，识别硅棒的尺寸和形状，可将晶棒在水平位置和竖直位置变换，并且可存储晶棒的各项数据并统一管理，方便与其他工序间的物流运输，不需人工参与；适用于晶棒加工流水线车间，是晶棒全自动加工生产线中不可缺少的一部分。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的俯视图。

图3是本实用新型位于水平位置时的主视图。

图4是本实用新型翻转到竖直位置时的主视图。

图5是本实用新型装有6英寸和8英寸方棒的侧面试图。

图6是本实用新型装有6英寸和8英寸圆棒的侧面试图。

图1-6中的附图标记：1保护环；2滚轮支架；3导向柱；4圆棒滚轮；5过渡板；6方棒滚轮；7支撑架；8气缸；9储料台底板；10气缸连接块；11连接轴；12连杆1；13连接轴2；14气缸2；15连杆2；16气缸座；17轴承座；18储料台安装块；19传感器安装架；20光纤式激光传感器；21垫板；22位移传感器；23滚轮支架；24过渡板；25气缸撞块；26圆棒6寸；27圆棒8寸；28方棒6寸；29方棒8寸。

具体实施方式

实施例1

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

一种用于单晶硅棒加工的多功能储料台装置，包括储料台底板9，翻转机构和存储夹紧测量机构；

所述的翻转机构包括气缸座16，与所述气缸座16铰接的气缸(2)14，和与气缸座16转动连接的连杆机构；所述的连杆机构包括设置在气缸(2)14两侧并与气缸座16转动连接的一对连杆(2)15，所述一对连杆(2)15通过连接轴11转动的连接一对连杆(1)12；所述一对连杆1(12)之间装有气缸连接块10，该气缸连接块10与一对连杆1(12)转动连接；所述气缸连接块10与气缸(2)14的端部螺纹连接；所述一对连杆1(12)通过连接轴(2)13与储料台底板9底部一端转动连接；所述储料台底板(9)底部另一端固定有储料台安装块18，该储料台安装块18通过轴承座17上的轴和轴承与轴承座17转动连接，该轴，轴承与轴承座的安装为本领域公知的技术手段，在此不再进行赘述；

所述的翻转机构用以实现储料台装置在0～90°的翻转；当储料台翻转到90°时，工作台上的止动螺钉顶住储料台装置上的垫板21，将储料台装置停住，机械手将晶棒夹走，实现上料；当储料台装置从90°缓慢翻转到0°时，工作台上的限位托架托住储料台装置，将储料台停住。

所述储料台底板9上的前后两侧分别对应的安装一对支撑架7，所述支撑架7上沿储料台底板9的长度方向固定有过渡板5和过渡板24，过渡板5和过渡板24上对应的装有滚轮支架2和滚轮支架23；所述一对滚轮支架2和滚轮支架23的相对侧面上分别间隔的装有方棒滚轮6，滚轮支架2和滚轮支架23的另一侧面上间隔的装有圆棒滚轮4，该另一侧面与安装有方棒滚轮6的侧面相对应。位于每个滚轮支架2，23外侧的过渡板5和过渡板24上分别间隔的设有导向柱3。

所述的圆棒滚轮4的数量为2N个，N为大于1的整数；所述的圆棒滚轮4为其外部包有橡胶的深沟球轴承，该圆棒滚轮4的橡胶外圈与单晶硅棒相接处的表面为弧面，用于支撑圆形单晶硅棒。所述方棒滚轮6的数量为2N个，N为大于1的整数；所述的方棒滚轮6为其外部包有橡胶的深沟球轴承，该方棒滚轮6的橡胶外圈与单晶硅棒相接处的表面为平面，用于支撑方形单晶硅棒。

所述存储夹紧测量机构包括用于夹紧单晶硅棒和测量单晶硅棒长度的气缸8以及垫板21；所述气缸8位于过渡板5和过渡板24之间并安装在储料台底板9的一端，所述垫板21固定在远离气缸8的储料台底板9的另一端；所述气缸8包括沿储料台底板9长度方向运行的滑块，所述滑块上设有气缸撞块25，滑块侧面装有位移传感器22。所述气缸8的滑块上还安装有保护环1，所述保护环1位于所述气缸撞块25的前方，用于保护放置在储料台装置上的单晶硅棒。所述的位移传感器22为磁位移传感器，所述的气缸8为磁偶式无杆气缸。所述远离气缸8的过渡板5和过渡板24的一侧面上还分别装有传感器安装架19以及传感器安装架19上的光纤式激光传感器20；该光纤式激光传感器20用于检测单晶硅棒尺寸和形状，磁位移传感器22用于测量单晶硅棒的长度。

本实用新型适用于测量8英寸圆单晶棒27、6英寸圆单晶棒26、8英寸方单晶棒29和6英寸方单晶棒28的长度以及其工位的变换。如图5和图6所示，所述方单晶棒28，29可放在方棒滚轮6上，圆单晶棒26,27可放在圆棒滚轮4上；在具体实现中，本实用新型根据光纤式激光传感器20的信号不同来判断储料台上是否存在晶棒，当存在晶棒时，用于测量晶棒长度的气缸8通过其上的滑块运动从而带动气缸撞块25顶住晶棒，直到晶棒被压在垫板21上，随气缸撞块25一起运动的位移传感器22检测晶棒的长度。晶棒被压紧后，如果需要将晶棒从水平位置变换为竖直位置，则气缸14伸出，通过连杆机构推动底板9绕轴承座17转动，直到90°时，即直到底板9与轴承座17平行时，工作台上的止动螺钉顶住垫板21将储料台装置停止，实现晶棒从水平位置到竖直位置的变换；如果需要将晶棒从竖直位置变换为水平位置，则气缸14缩回，通过连杆机构将底板9绕轴承座17转动，当储料台装置翻转到0°时，工作台上的限位托架托住储料台装置将其停住，实现晶棒从竖直位置到水平位置的变换。

Claims (9)

1.一种用于单晶硅棒加工的多功能储料台装置，其特征在于：包括储料台底板(9)，翻转机构和存储夹紧测量机构；所述翻转机构与储料台底板(9)底部一端连接，用以实现储料台装置在0～90°的翻转，所述储料台底板(9)底部另一端通过轴承座(17)上的轴与轴承座转动连接；

所述储料台底板(9)上的前后两侧分别对应的安装一对支撑架(7)，所述支撑架(7)上沿储料台底板(9)的长度方向分别固定有过渡板(5，24)，所述过渡板(5，24)上对应的装有滚轮支架(2，23)；滚轮支架(2，23)的相对侧面上分别间隔的装有方棒滚轮(6)，每个滚轮支架(2，23)另一侧面上间隔的装有圆棒滚轮(4)；

所述存储夹紧测量机构包括垫板(21)及气缸(8)；所述气缸(8)位于一对过渡板(5,24)之间并安装在储料台底板(9)的一端，所述垫板(21)固定在远离气缸(8)的储料台底板(9)的另一端；所述气缸(8)包括沿储料台底板(9)长度方向运行的滑块，滑块上设有气缸撞块(25)，滑块侧面装有位移传感器(22)。

2.根据权利要求1所述的一种用于单晶硅棒加工的多功能储料台装置，其特征在于：所述的翻转机构包括气缸座(16)，与气缸座(16)铰接的气缸2(14)，和与气缸座(16)转动连接的连杆机构；所述气缸2(14)的端部与所述连杆机构固定连接，所述连杆机构输出端通过连接轴2(13)与储料台底板(9)底部一端转动连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于单晶硅棒加工的多功能储料台装置，其特征在于：所述的连杆机构包括设置在气缸2(14)两侧并与气缸座(16)转动连接的一对连杆2(15)，与连杆2(15)转动连接的一对连杆1(12)；所述连杆1(12)之间装有气缸连接块(10)，所述气缸连接块(10)与气缸2(14)的端部固定连接；所述一对连杆1(12)通过连接轴2(13)与储料台底板(9)底部一端转动连接。

4.根据权利要求1-3任一一项所述的一种用于单晶硅棒加工的多功能储料台装置，其特征在于：位于每个滚轮支架(2，23)外侧的过渡板(5,24)上分别间隔的设有导向柱(3)。

5.根据权利要求1-3任一一项所述的一种用于单晶硅棒加工的多功能储料台装置，其特征在于：远离气缸(8)的过渡板(5,24)一侧面上还分别装有传感器安装架(19)以及传感器安装架(19)上的光纤式激光传感器(20)。

6.根据权利要求1-3任一一项所述的一种用于单晶硅棒加工的多功能储料台装置，其特征在于：所述的气缸(8)的滑块上还安装有保护环(1)，所述保护环(1)位于气缸撞块(25)的前方，用于保护放置在储料台装置上的单晶硅棒。

7.根据权利要求1-3任一一项所述的一种用于单晶硅棒加工的多功能储料台装置，其特征在于：所述方棒滚轮(6)的数量为2N个，N为大于1的整数；所述的方棒滚轮(6)为其外部包有橡胶的深沟球轴承，该方棒滚轮(6)的橡胶外圈与单晶硅棒相接处的表面为平面，用于支撑方形单晶硅棒。

8.根据权利要求1-3任一一项所述的一种用于单晶硅棒加工的多功能储料台装置，其特征在于：所述的圆棒滚轮(4)的数量为2N个，N为大于1的整数；所述的圆棒滚轮(4)为其外部包有橡胶的深沟球轴承，该圆棒滚轮(4)的橡胶外圈与单晶硅棒相接处的表面为弧面，用于支撑圆形单晶硅棒。

9.根据权利要求1-3任一一项所述的一种用于单晶硅棒加工的多功能储料台装置，其特征在于：所述的位移传感器(22)为磁位移传感器，所述的气缸(8)为磁偶式无杆气缸。