CN209381181U - 一种晶硅棒切割机用供料装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种晶硅棒切割机用供料装置，包括升降机构、回旋机构、夹持翻转机构及输送机构；所述输送机构设置于晶硅棒切割机的入料通道的侧边处，用于输送晶硅棒；所述升降机构设置于输送机构和晶硅棒切割机的入料通道之间，用于调节夹持翻转机构的所处高度；所述夹持翻转机构通过回旋机构与升降机构连接，用于夹持及翻转晶硅棒；所述回旋机构用于驱动夹持翻转机构旋转。本实用新型具有可自动上料及自动翻转的优点。

Description

一种晶硅棒切割机用供料装置

技术领域

本实用新型涉及硬脆材料切割技术领域，尤其涉及一种晶硅棒切割机用供料装置。

背景技术

晶体硅为钢灰色，无定形硅为黑色，属于原子晶体，硬而有光泽，有半导体性质。硅的化学性质比较活泼，在高温下能与氧气等多种元素化合，不溶于水、硝酸和盐酸，溶于氢氟酸和碱液，用于造制合金如硅铁、硅钢等，单晶硅是一种重要的半导体材料，用于制造大功率晶体管、整流器、太阳能电池等。高纯度的多晶硅在单晶炉内拉制成铸锭，再对铸锭开方、截断后形成各种形状规格的棒料，即晶硅棒。

公开号为CN107322823A的中国专利，公开了一种双驱动单晶硅棒双边切割机，该切割机用于晶硅块料棱边、棱条、棱线的切割加工，具有加工效率高、结构简单、能够单独运行一组或同时运行两组金刚石线锯进行切割的特点，但该切割机在完成一次切割后的换刀翻转料、切割前的上料、切割后的下料操作，都需要通过人工手工进行，自动程度不高，导致换料时间长，设备有效切割效率低。

实用新型内容

为此，需要提供一种晶硅棒切割机用供料装置,以解决现有技术中加工晶硅棒时的翻转料及上料需要通过人工进行，效率低下的问题。

为实现上述目的，发明人提供了一种晶硅棒切割机用供料装置，包括升降机构、回旋机构、夹持翻转机构及输送机构；

所述输送机构设置于晶硅棒切割机的入料通道的侧边处，用于输送晶硅棒；所述升降机构设置于输送机构和晶硅棒切割机的入料通道之间，用于调节夹持翻转机构的所处高度；所述夹持翻转机构通过回旋机构与升降机构连接，用于夹持及翻转晶硅棒；所述回旋机构用于驱动夹持翻转机构旋转。

进一步地，所述升降机构包括底座、升降台及升降台驱动机构；所述升降台设置于底座上，且通过升降台驱动机构与底座连接；所述升降台驱动机构用于驱动升降台的上升或下降；所述回旋机构与升降台连接。

进一步地，所述升降机构还包括两个活动支撑组件，两个活动支撑组件分别设置于升降台驱动机构的两侧；所述活动支撑组件包括滑套及滑轴；所述底座的内部为空腔，且底座的顶部开设有连通空腔的孔洞；所述滑套固定设置于孔洞处，所述滑轴可滑动地穿过滑套，且滑轴的顶端与升降台连接。

进一步地，所述回转机构包括回转驱动机构；所述回转驱动机构包括涡轮、蜗杆及回转电机，所述蜗杆、蜗杆均与升降机构活动连接；所述回转电机与蜗杆连接，用于驱动蜗杆旋转；所述蜗杆的齿与涡轮的齿啮合；所述涡轮的端面与夹持翻转机构连接。

进一步地，所述回转机构还包括两个蜗杆支撑板；两个蜗杆支撑板与升降机构连接，且两个蜗杆支撑板相对设置；所述蜗杆设置于两个蜗杆支撑板之间，且蜗杆的两端分别与两个蜗杆支撑板活动连接；所述涡轮通过轴承座与回转机构活动连接。

进一步地，所述夹持翻转机构包括安装板、两个夹爪、夹爪驱动机构及旋转驱动机构；所述夹爪包括夹爪架及爪体，所述爪体可旋转地与夹爪架连接；所述安装板与回转机构连接，两个夹爪架可相互靠近或远离地设置于安装板处，且两个爪体相对设置；所述夹爪驱动机构与夹爪连接，用于驱动两个夹爪相互靠近或远离；所述旋转驱动机构与爪体连接，用于驱动爪体旋转。

进一步地，所述夹持翻转机构还包括滑台安装架，所述滑台安装架于安装板连接，且滑台安装架设置有直线滑轨；所述夹爪架设置有滑块，所述滑块可活动地设置于直线滑轨内。

进一步地，所述输送机构为传动辊传送机构，所述传动辊传送机构包括两排传动辊道，两排传动辊道倾斜设置呈V形。

区别于现有技术，上述技术方案所述的晶硅棒切割机用供料装置，包括升降机构、回旋机构、夹持翻转机构及输送机构；所述输送机构设置于晶硅棒切割机的入料通道的侧边处，用于输送晶硅棒；所述升降机构设置于输送机构和晶硅棒切割机的入料通道之间，用于调节夹持翻转机构的所处高度；所述夹持翻转机构通过回旋机构与升降机构连接，用于夹持及翻转晶硅棒；所述回旋机构用于驱动夹持翻转机构旋转。在需要夹持晶硅棒时，夹持翻转机构与输送机构上的晶硅棒对齐，再通过升降机构将夹持翻转机构向下调节，直至夹持翻转机构可以夹住晶硅棒，然后通过回旋机构将夹持翻转机构从输送机构上方旋转至晶硅棒切割机的入料通道上方，然后夹持翻转机构松开晶硅棒，使得晶硅棒落于入料通道上，通过入料通道将晶硅棒输送至晶硅棒切割机进行侧面的切割，待切割完后，晶硅棒被运输回至初始位置，夹持翻转装置在升降机构的控制下下降并夹持晶硅棒，然后翻转晶硅棒之后再送至晶硅棒切割机进行另外的侧面的切割。这样的设置则实现了自动的上料、供料、翻料，从而省去了人工辅助操作，降低了劳动强度，提高了设备工作效率。

附图说明

图1为本实用新型一实施例涉及的供料装置的上料状态示意图；

图2为本实用新型一实施例涉及的供料装置的夹料状态示意图；

图3为本实用新型一实施例涉及的供料装置的放料状态示意图；

图4为本实用新型一实施例涉及的升降机构和回旋机构的结构图；

图5为本实用新型一实施例涉及的升降机构和回旋机构的剖视图；

图6为本实用新型一实施例涉及的夹持翻转机构的侧视图；

图7为本实用新型另一实施例涉及的夹持翻转机构的结构图一；

图8为本实用新型另一实施例涉及的夹持翻转机构的结构图二。

附图标记说明：

1、供料装置；

11、升降机构；111、底座；112、升降台驱动机构；113、滑套；114、滑轴；115、升降台；116、升降台驱动机构控制系统；

12、回旋机构；121、轴承座；122、蜗杆前端支撑板；123、回旋座固定板；124、涡轮；125、蜗杆；126、蜗杆后端支撑板；127、回转电机；128、回转减速机；

13、夹持翻转机构；131、安装板；132、滑台安装架；133、直线导轨；134、滑块；135、夹爪架；136、旋转驱动机构；137、旋转减速机；138、定位电磁铁；139、定位块；1310、爪体架；1311、爪体；1312、软垫；1313、夹爪驱动机构；15、输送机构；

2、晶硅棒。

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

请参阅图1至图8，本新型提供了一种晶硅棒切割机用供料装置1，用于为晶硅棒切割机供料，能够实现晶硅棒的自动输送、自动翻转，从而省去了人工辅助操作，降低了劳动强度，提高了设备工作效率。

请参阅图1至图3，在具体的实施例中，所述晶硅棒切割机用供料装置1包括升降机构11、回旋机构12、夹持翻转机构13及输送机构15。所述升降机构11用于调节夹持翻转机构13的所处高度，所述回旋机构12用于控制夹持翻转机构13的的朝向，如驱动夹持翻转机构13从晶硅棒切割机的入料通道的上方旋转至输送机构15的上方，或驱动夹持翻转机构13从输送机构15的上方旋转至晶硅棒切割机的入料通道的上方。所述输送机构15输送圆柱形的晶硅棒，用于上料。所述夹持翻转机构13用于将晶硅棒从输送机构15处移动至晶硅棒切割机的入料通道处，还用于翻转晶硅棒，尤其是将晶硅棒翻转90度或45度，这样的设置则可以使晶硅棒的各个面都能被切割。

在具体的实施例中，所述输送机构15设置于晶硅棒切割机的入料通道的侧边处，即输送机构15与晶硅棒切割机的入料通道并排设置。所述输送机构15可以为皮带传送机构，也可以为链条传送机构，还可以为传动辊传送机构，通过将晶硅棒放置在输送机构15上，则可以实现自动上料。为了可以更加便捷，省去人工将晶硅棒放置在输送机构15上的步骤，所述输送机构15可以与生产晶硅棒的设备的出料口连接，这样的设置使得晶硅棒在被生产完后，可以直接进入切割的工序。

由于晶硅棒在被切割前的形态为圆柱体形，因此，在优选的实施例中，所述输送机构15为传动辊传送机构，且所述传动辊传送机构包括两排传动辊道，两排传动辊道倾斜设置呈V形，晶硅棒放置于两排传动辊道之间，这样的设置使得晶硅棒在被运输的过程中不会滚落。

请参阅图4及图5，在进一步的实施例中，所述升降机构11设置于输送机构15和晶硅棒切割机的入料通道之间，即所述升降机构11设置于晶硅棒切割机的入料通道和输送机构15之间，所述夹持翻转机构13设置于升降台115处。具体地，所述升降机构11包括底座111、升降台115及升降台驱动机构112；所述升降台115设置于底座111上，且通过升降台驱动机构112与底座111连接；所述升降台驱动机构112用于驱动升降台115的上升或下降。其中，所述升降台驱动机构112可以为直线电机、气缸、油缸。当升降台驱动机构112的输出轴伸长时，升降台115在升降台驱动机构112的输出轴的驱动下向上运动，则能够达到抬升夹持翻转机构13的效果；当升降台驱动机构112的输出轴缩短时，升降台115在升降台驱动机构112的输出轴的驱动下向下运动，则能够达到降低夹持翻转机构13所处高度的效果。

还设置有升降台驱动机构控制系统116，所述升降台驱动机构控制系统116与升降台驱动机构连接，用于控制升降台驱动机构。

为了提高升降台115上升或下降时的稳定性，在进一步的实施例中，所述升降机构11还设置有至少两个活动支撑组件，所述升降台驱动机构112设置于升降台115的中部，每两个活动支撑组件分别设置于升降台驱动机构112的两侧。活动支撑组件在升降台115上升的同时伸长，活动支撑组件在升降台115下降的同时缩短，这样则既能够支撑升降台115，又不会妨碍升降台115的移动。

所述活动支撑组件包括滑套113及滑轴114；所述底座111的内部为空腔，且底座111的顶部开设有连通空腔的孔洞；所述滑套113固定设置于孔洞处，所述滑轴114可滑动地穿过滑套113，且滑轴114的顶端与升降台115连接。当升降台驱动机构112的输出轴伸长时，升降台115上升，滑轴114从底座111的空腔内滑出；当升降台驱动机构112的输出轴缩短时，升降台115下降，滑轴114收缩于底座111的空腔内。这样的设置则可以保证升降台115上升或下降过程中的平稳性，可以有效地避免升降台115的移动过程中歪斜的情况。

在进一步的实施例中，所述升降机构11还包括升降机构控制系统，所述升降机构控制系统与升降台驱动机构112连接，用于控制升降台驱动机构112的输出轴的伸长、缩短或关闭，这样的设置则可以实现对升降台驱动机构112的控制，即能够实现对升降台115所处高度的控制。

请参阅图4及图5，在进一步的实施例中，所述回旋机构12与升降台115连接，所述回转机构包括回转驱动机构，所述回旋驱动机构包括回旋电机、回转减速机128，回转减速机128与回旋电机连接，夹持翻转机构13与回旋电机的输出轴连接，当需要旋转夹持翻转机构13时，则可以启动回旋电机。

请参阅图4及图5，在优选的实施例中，所述回转驱动机构还包括涡轮124、蜗杆125，所述涡轮124、蜗杆125均与升降机构11活动连接；所述回转电机127与蜗杆125连接，用于驱动蜗杆125旋转；所述蜗杆125的齿与涡轮124的齿啮合；所述涡轮124的端面通过回旋座固定板123与夹持翻转机构13连接。这样的设置则可以防止夹持翻转机构13被人为旋转而导致回旋电机损坏，这样的设置使得回旋机构12更加耐用。

所述回旋电机设置有回旋减速机。

为了使蜗杆125能够与升降台115活动连接，在进一步的实施例中，所述回转机构还包括两个蜗杆支撑板，两个蜗杆支撑板分别为蜗杆前端支撑板122、蜗杆后端支撑板126。蜗杆前端支撑板122、蜗杆后端支撑板126均与升降机构11连接，且蜗杆前端支撑板122、蜗杆后端支撑板126相对设置；所述蜗杆125设置于蜗杆前端支撑板122、蜗杆后端支撑板126之间，且蜗杆的两端分别与蜗杆前端支撑板122、蜗杆后端支撑板126活动连接；所述涡轮124通过轴承座121与回转机构活动连接。

请参阅图6至图7，在具体的实施例中，所述夹持翻转机构13包括安装板131、两个夹爪、夹爪驱动机构1313及旋转驱动机构136，所述夹爪用于夹持晶硅棒。所述夹爪包括夹爪架135及爪体1311，所述爪体1311通过爪体架1310可旋转地与夹爪架135连接；所述安装板131与回转机构连接，两个夹爪架135可相互靠近或远离地设置于安装板131处，且两个爪体1311相对设置；所述夹爪驱动机构1313与夹爪连接，可以为直线电机、气缸、油缸，用于驱动两个夹爪相互靠近或远离；所述旋转驱动机构136与爪体1311连接，可以为旋转电机和旋转减速机137，用于驱动爪体1311旋转。两个夹爪的初始间距大于晶硅棒的长度，在需要夹持晶硅棒时，两个夹爪分别位于晶硅棒的两端处，通过夹爪驱动机构1313驱动两个夹爪相对靠近，直至完全卡住晶硅棒。在需要翻转晶硅棒时，两个夹爪将晶硅棒卡住，然后旋转驱动机构136驱动两个爪体1311同时旋转，待晶硅棒旋转至所需方向时，则可以将晶硅棒释放在送料台上，送料台再将晶硅棒送至晶硅棒切割机的切割通道内。这样则可以实现自动上料和自动翻料，更加便捷。

为了实现两个夹爪与安装板131的活动连接，在进一步的实施例中，所述夹持翻转机构13还包括滑台安装架132，所述滑台安装架132于安装板131连接，且滑台安装架132设置有直线导轨133；所述夹爪架135设置有滑块134，所述滑块134可活动地设置于直线导轨133内。所述夹爪驱动机构1313可以为滑动气缸，所述滑动气缸有两个，两个滑动气缸均设置于直线导轨133内，且分别与两个夹爪架135连接。

两个滑动气缸的行程设置不同，短行程滑动气缸用于带动夹爪避让，采用普通活塞气缸；长行程滑动气缸不仅用于带动夹爪避让还用于不同长度规格的晶硅棒的夹持，采用无感气缸。

由于切割晶硅棒，可以为先从圆柱体的晶硅棒切割成方柱体的晶硅棒后，再切割棱边，变成八面柱体的晶硅棒；还可以直接将方柱体的晶硅棒切割棱边，变成八面柱体的晶硅棒。因此，请参阅图7及图8，在进一步的实施例中，爪体1311的截面形状设置成平面，在平面上固定连接开设近似圆柱体的晶硅棒的外径尺寸的内圆形软垫1312，或在平面上固定连接开设近似方柱体的晶硅棒的外径尺寸的内方形软垫1312，用于更加稳定地夹持住晶硅棒。

为了实现对晶硅棒翻转后，卡爪的定位，在进一步的实施例中，所述夹持翻转机构13还包括定位电磁铁138、定位块139，所述定位电磁铁138设置于夹爪架135处，且与爪体1311正对设置，所述定位块139设置于爪体1311处，且与夹爪架135正对设置。在爪体1311相对夹爪架135旋转至固定角度时，定位块139与定位电磁铁138正对，通电的定位电磁铁138则能将定位块139吸紧，爪体1311则能相对夹爪架135固定不动，这样则能实现对晶硅棒翻转后，卡爪的定位。

在需要抓取输送机构15上的晶硅棒时，升降机构11下降以带动夹持翻转机构13向下运动，直到夹持翻转机构13可以够得着晶硅棒，然后升降机构11则停止运动；夹持翻转机构13的夹爪驱动机构1313驱动两个爪体1311靠近，直至完全抓紧晶硅棒，然后升降机构11上升以带动夹持有晶硅棒的夹持翻转机构13向上运动，直至被夹持翻转机构13夹持的晶硅棒离开输送机构15，然后升降机构11则停止运动；回旋机构12控制翻转夹持翻转机构13旋转至送料台上方，然后升降机构11下降以带动夹持翻转机构13向下运动，直到被夹持翻转机构13夹持的晶硅棒的底部触碰着送料台的台面；接着夹持翻转机构13的夹爪驱动机构1313驱动两个爪体1311相互远离，直至晶硅棒被释放，最后升降机构11上升以带动夹持翻转机构13向上运动，直到夹持翻转机构13的夹爪不会阻碍送料台运输晶硅棒，这样则可以完成自动供料。

在进行圆形晶硅棒上料前，首先需要通过人工找到晶线并标记，然后在输送机构15上完成校正，最后通过夹持翻转机构13转移至置料架上，从而完成第一次的定位，则可以开始晶硅棒的第一次切割。在完成第一次切割后，晶硅棒的两侧面呈平面，送料台回到初始位置，即送料台回到供料装置1一侧，夹持翻转机构13在升降机构11的驱动下，向下运动，直至夹持翻转机构13的两个爪体1311分别位于晶硅棒的两端处；然后夹持翻转机构13在升降机构11的驱动下，向上运动；然后在夹爪驱动机构1313的驱动下，两个爪体1311相互靠近，直至两个爪体1311将晶硅棒夹紧；然后旋转驱动机构136驱动两个爪体1311同时旋转90度，晶硅棒的上下面则位于左右两侧，晶硅棒的左右面则位于上下两侧；然后夹持翻转机构13在驱动机构的驱动下，向下运动，直至翻转后的晶硅棒位于送料台的台面上；然后夹爪驱动机构1313驱动两个爪体1311远离，直至晶硅棒被释放；最后升降机构11驱动夹持翻转机构13向上运动，直至夹持翻转机构13不会阻碍送料台输送晶硅棒，这样则可以完成自动翻料。

需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本实用新型的专利保护范围。因此，基于本实用新型的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本实用新型的专利保护范围之内。

Claims (8)

1.一种晶硅棒切割机用供料装置，其特征在于，包括升降机构、回旋机构、夹持翻转机构及输送机构；

所述输送机构设置于晶硅棒切割机的入料通道的侧边处，用于输送晶硅棒；所述升降机构设置于输送机构和晶硅棒切割机的入料通道之间，用于调节夹持翻转机构的所处高度；所述夹持翻转机构通过回旋机构与升降机构连接，用于夹持及翻转晶硅棒；所述回旋机构用于驱动夹持翻转机构旋转。

2.根据权利要求1所述的晶硅棒切割机用供料装置，其特征在于，所述升降机构包括底座、升降台及升降台驱动机构；所述升降台设置于底座上，且通过升降台驱动机构与底座连接；所述升降台驱动机构用于驱动升降台的上升或下降；所述回旋机构与升降台连接。

3.根据权利要求2所述的晶硅棒切割机用供料装置，其特征在于，所述升降机构还包括两个活动支撑组件，两个活动支撑组件分别设置于升降台驱动机构的两侧；所述活动支撑组件包括滑套及滑轴；所述底座的内部为空腔，且底座的顶部开设有连通空腔的孔洞；所述滑套固定设置于孔洞处，所述滑轴可滑动地穿过滑套，且滑轴的顶端与升降台连接。

4.根据权利要求1所述的晶硅棒切割机用供料装置，其特征在于，所述回旋机构包括回转驱动机构；所述回转驱动机构包括涡轮、蜗杆及回转电机，所述蜗杆、蜗杆均与升降机构活动连接；所述回转电机与蜗杆连接，用于驱动蜗杆旋转；所述蜗杆的齿与涡轮的齿啮合；所述涡轮的端面与夹持翻转机构连接。

5.根据权利要求4所述的晶硅棒切割机用供料装置，其特征在于，所述回旋机构还包括两个蜗杆支撑板；两个蜗杆支撑板与升降机构连接，且两个蜗杆支撑板相对设置；所述蜗杆设置于两个蜗杆支撑板之间，且蜗杆的两端分别与两个蜗杆支撑板活动连接；所述涡轮通过轴承座与回旋机构活动连接。

6.根据权利要求1所述的晶硅棒切割机用供料装置，其特征在于，所述夹持翻转机构包括安装板、两个夹爪、夹爪驱动机构及旋转驱动机构；所述夹爪包括夹爪架及爪体，所述爪体可旋转地与夹爪架连接；所述安装板与旋机构连接，两个夹爪架可相互靠近或远离地设置于安装板处，且两个爪体相对设置；所述夹爪驱动机构与夹爪连接，用于驱动两个夹爪相互靠近或远离；所述旋转驱动机构与爪体连接，用于驱动爪体旋转。

7.根据权利要求6所述的晶硅棒切割机用供料装置，其特征在于，所述夹持翻转机构还包括滑台安装架，所述滑台安装架于安装板连接，且滑台安装架设置有直线滑轨；所述夹爪架设置有滑块，所述滑块可活动地设置于直线滑轨内。

8.根据权利要求1所述的晶硅棒切割机用供料装置，其特征在于，所述输送机构为传动辊传送机构，所述传动辊传送机构包括两排传动辊道，两排传动辊道倾斜设置呈V形。