CN209927647U - 一种自动硬度测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种自动硬度测量装置，包括机械臂、工作台、移送装置、硬度测试机、以及控制箱；机械臂的操作端安装有机械夹爪，机械夹爪将待测试硅棒移送至工作台；工作台中设置有待测试工位、测试工位、以及成品出料工位，硬度测试机位于测试工位处；移送装置包括升降机构、升降板、滑动机构、以及用于夹持硅棒的夹持机构，升降机构驱动升降板上下移动，滑动机构安装于升降板上，夹持机构与滑动机构连接；所述控制箱与机械臂、移送装置、以及硬度测试机电连接。整个操作过程无需人为干预，操作简单、耗时短、效率高。
Description
技术领域
本实用新型属于硬度测量装置制造技术领域，具体涉及一种自动硬度测量装置，用于自动检测硅棒的硬度。
背景技术
随着能源危机以及雾霾、温室效应等环境问题的日趋严重，能源转型迫在眉睫。由于光伏能源具备清洁无污染，储量大等优势，光伏行业受到各国政府的大力支持，技术上取得了巨大的进步，得到越来越广泛的应用，太阳能成为当今最具发展潜力的新能源之一。实现光伏发电的器件是太阳能电池，主要分为晶硅、薄膜以及第三代太阳能电池，其中技术最成熟、应用最广泛的就是晶硅太阳能电池。
现有技术中，硅棒加工技术主要有多线砂浆切割和金刚线切割两种。其中，多线砂浆切割原理是由切割线的运动将磨料带到切割区域，在切割线的高速运动下，磨料在硅晶体表面滚动、摩擦、嵌入到材料的加工表面，使之产生裂纹和破碎，最终实现材料去除的目的。金刚线切割是将金刚石采用粘接或电镀的方式固定在直钢丝上进行高速往返切割，其优势主要体现在切割效率高、锯缝损失较少、硅棒表面粗糙度及表面残留金属杂质含量低、以及作业环保。基于上述切割优势，硅棒都开始通过引入金刚线切割技术进行加工来降低硅棒成本，提高市场占比。但硅棒在加工过程中还存在一些技术障碍。对于不同铸锭企业生产的硅棒，因铸锭原料配方及工艺的差异，铸锭杂质含量与硬度都存在较大的差异，因此，为了避免出现金刚线上金刚石磨损不一致，切割质量波动较大，严重时会造成加切、断线等异常现象，在采用金刚线切割技术前需要对硅棒进行硬度检测，进而将不同硬度类型的硅棒进行分类，并采用相应的切割工艺，来减少用线量，以降低切片成本。现有技术中，硅棒硬度测试需要手工操作来完成，测试耗时长、测试效率低。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种自动硬度测量装置，解决了现有技术中硅棒测试耗时长、效率低的技术问题。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案：一种自动硬度测量装置，其特征在于：包括用于抓取硅棒的机械臂、工作台、用于获取工作台中的硅棒并进行位置移送的移送装置、用于硅棒硬度检测的硬度测试机、以及控制箱；所述机械臂的操作端安装有机械夹爪，机械夹爪将待测试硅棒移送至工作台；所述工作台中设置有待测试工位、测试工位、以及成品出料工位，所述硬度测试机位于测试工位处；所述移送装置包括升降机构、升降板、滑动机构、以及用于夹持硅棒的夹持机构，所述升降机构驱动升降板上下移动，所述滑动机构安装于升降板上，所述夹持机构与滑动机构连接，滑动机构驱动夹持机构将待测试工位处的待测试硅棒移送至测试工位处或者将测试工位中测试完毕硅棒移送至成品出料工位处；所述控制箱与机械臂、移送装置、以及硬度测试机电连接。
优选的，所述夹持机构至少包括两个，两个夹持机构通过连接板连接，并且当一个夹持机构与工作台中的待测试工位或测试工位对应后，另一个夹持机构与工作台中的测试工位或成品出料工位对应。
优选的，所述夹持机构包括两块夹板以及夹板驱动气缸，所述夹板驱动气缸驱动两块夹板正向靠拢或者背向远离。
优选的，所述夹板靠近硅棒一侧粘贴有聚氨酯层。
优选的，所述夹板靠近硅棒一侧安装有真空吸盘。
优选的，所述滑动机构包括横向滑动机构以及纵向滑动机构，所述横向滑动机构的滑动方向与所述纵向滑动机构的滑动方向垂直。
优选的，所述横向滑动机构、纵向滑动机构均包括气缸以及导杆。
优选的，所述升降机构为升降气缸。
优选的，所述升降板的底部设置有若干线性移动轴承。
本实用新型的有益效果：本实用新型公开一种自动硬度测量装置，利用机械臂、移送装置、配合控制箱实现了自动化硅棒的夹取、移送、硬度测量。整个操作过程无需人为干预，操作简单、耗时短、效率高。
附图说明
图1为自动硬度测量装置一个视角的结构示意图；
图2为自动硬度测量装置另一个视角的结构示意图；
图中附图标记，1-机械臂，1.1-夹板，1.1.1-聚氨酯层，1.2-夹板驱动气缸，1.3-真空吸盘；2-工作台，2.1-待测试工位，2.2-测试工位，2.3-成品出料工位；3-移送装置，3.1-升降气缸，3.2-升降板，3.3-线性移动轴承，3.4-横向驱动气缸，3.5-横向导杆，3.6-安装板，3.7-纵向驱动气缸，3.8-纵向导杆，3.9-夹板，3.10-夹板驱动气缸，3.10.1-聚氨酯层，3.11-真空吸盘，3.12-连接板；4-硬度测试机；5-控制箱。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例1：
一种自动硬度测量装置，如图所示，包括用于抓取硅棒的机械臂1、工作台2、用于获取工作台中的硅棒并进行位置移送的移送装置3、用于硅棒硬度检测的硬度测试机4、以及控制箱5。
机械臂1为现有装置，其结构不在此赘述。机械臂1的操作端安装有机械夹爪，机械夹爪将待测试硅棒移送至工作台。本实施例中，机械夹爪包括夹板1.1以及夹板驱动气缸1.2。夹板驱动气缸1.2驱动两块夹板1.1正向靠拢或者背向远离。为了避免夹板在夹取过程中对硅棒表面有所刮伤，本实施例中，夹板1.1靠近硅棒一侧粘贴有聚氨酯层1.1.1。同时，每个夹板靠近硅棒一侧配备有2个真空吸盘1.3。当实现夹取操作时，真空吸盘在负压下工作，进一步保证将硅棒夹紧。
工作台2位于机械臂的一侧。具体的，工作台2中依次设置有待测试工位2.1、测试工位2.2、以及成品出料工位2.3。且待测试工位2.1与测试工位2.2之间的横向间距等于测试工位2.2与成品出料工位2.3之间的横向间距。机械臂中的机械夹爪将待测试的硅棒移送至待测试工位，并由移送装置将其移送至测试工位进行测试。此时，机械臂中的机械夹爪又在成品出料工位处等候，并将测试完的成品硅棒从成品出料工位移送到成品区。硬度测试机4位于测试工位2.1处。硬度测试机4也是现有装置，可以直接通过市场采购，其结构也不在此赘述。
移送装置3位于工作台2的一侧。具体的，移送装置3包括升降机构3.1、升降板3.2、滑动机构、以及用于夹持硅棒的夹持机构。本实施例中，升降机构3.1具体为一升降气缸。升降气缸3.1驱动升降板3.2上下移动。升降板为一矩形板。为了实现升降板的稳定升降，本实施例中，升降板底部四个角处安装有4个线性移动轴承3.3。当在硅棒需要移动时，升降机构工作，将升降板上升，使其略高于工作台台面，避免硅棒底部与工作台台面之间相互摩擦，损坏硅棒表面。滑动机构安装于升降板上。本实施例中，滑动机构包括横向滑动机构以及纵向滑动机构，横向滑动机构的滑动方向与纵向滑动机构的滑动方向垂直。横向滑动机构包括横向驱动气缸3.4以及横向导杆3.5。需要说明的是，本实施例中，以升降板的长度方向为横向，升降板的宽度方向为纵向。横向驱动气缸驱动纵向滑动机构实现横向滑动。纵向滑动机构通过安装板3.6安装在横向滑动机构上。具体的，横向驱动气缸3.4的输出端与安装板3.6连接，安装板3.6的底部与横向导杆3.5滑动连接。纵向滑动机构包括纵向驱动气缸3.7以及纵向导杆3.8。纵向驱动气缸驱动夹持机构实现纵向滑动。
夹持机构用于夹取或者松开硅棒。夹持机构的具体结构同机械夹爪的机构。具体的，夹持机构包括两块夹板3.9以及夹板驱动气缸3.10，夹板驱动气缸3.10驱动两块夹板3.9正向靠拢或者背向远离。本实施例中，为了避免夹板在夹取过程中对硅棒表面有所刮伤，本实施例中，夹板3.10靠近硅棒一侧粘贴有聚氨酯层3.10.1。同时，每个夹板靠近硅棒一侧配备有2个真空吸盘3.11。当实现夹取操作时，真空吸盘在负压下工作，进一步保证硅棒夹紧。本实施例中，为了实现同时进出料操作，夹持机构包括两个，两个夹持机构通过连接板3.12连接。纵向驱动气缸3.7的输出端与连接板3.12连接。当一个夹持机构与工作台中的待测试工位位置对应后，另一个夹持机构与工作台中的测试工位对应；或者当一个夹持机构与工作台中的测试工位对应后，另一个夹持机构与工作台中的成品出料工位位置对应。同时进出料大大提高了操作效率。
本实施例中，控制箱5中包括PLC控制器。PLC控制器分别与机械臂、机械夹爪、升降机构、滑动机构、以及夹持机构电连接，实现自动化控制机械臂、机械夹爪、升降机构、滑动机构、以及夹持机构操作。
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)
1.一种自动硬度测量装置，其特征在于：包括用于抓取硅棒的机械臂、工作台、用于获取工作台中的硅棒并进行位置移送的移送装置、用于硅棒硬度检测的硬度测试机、以及控制箱；所述机械臂的操作端安装有机械夹爪，机械夹爪将待测试硅棒移送至工作台；所述工作台中设置有待测试工位、测试工位、以及成品出料工位，所述硬度测试机位于测试工位处；所述移送装置包括升降机构、升降板、滑动机构、以及用于夹持硅棒的夹持机构，所述升降机构驱动升降板上下移动，所述滑动机构安装于升降板上，所述夹持机构与滑动机构连接，滑动机构驱动夹持机构将待测试工位处的待测试硅棒移送至测试工位处或者将测试工位中测试完毕硅棒移送至成品出料工位处；所述控制箱与机械臂、移送装置、以及硬度测试机电连接。
2.根据权利要求1所述一种自动硬度测量装置，其特征在于：所述夹持机构至少包括两个，两个夹持机构通过连接板连接，并且当一个夹持机构与工作台中的待测试工位或测试工位对应后，另一个夹持机构与工作台中的测试工位或成品出料工位对应。
3.根据权利要求2所述一种自动硬度测量装置，其特征在于：所述夹持机构包括两块夹板以及夹板驱动气缸，所述夹板驱动气缸驱动两块夹板正向靠拢或者背向远离。
4.根据权利要求3所述一种自动硬度测量装置，其特征在于：所述夹板靠近硅棒一侧粘贴有聚氨酯层。
5.根据权利要求3所述一种自动硬度测量装置，其特征在于：所述夹板靠近硅棒一侧安装有真空吸盘。
6.根据权利要求1所述一种自动硬度测量装置，其特征在于：所述滑动机构包括横向滑动机构以及纵向滑动机构，所述横向滑动机构的滑动方向与所述纵向滑动机构的滑动方向垂直。
7.根据权利要求6所述一种自动硬度测量装置，其特征在于：所述横向滑动机构、纵向滑动机构均包括气缸以及导杆。
8.根据权利要求1所述一种自动硬度测量装置，其特征在于：所述升降机构为升降气缸。
9.根据权利要求8所述一种自动硬度测量装置，其特征在于：所述升降板的底部设置有若干线性移动轴承。
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|---|---|---|---|
| CN201920283946.1U CN209927647U (zh) | 2019-03-06 | 2019-03-06 | 一种自动硬度测量装置 |
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| CN (1) | CN209927647U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111380784A (zh) * | 2020-04-13 | 2020-07-07 | 浙江大学 | 一种用于中药材浸润过程的检测装置 |
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2019
- 2019-03-06 CN CN201920283946.1U patent/CN209927647U/zh active Active
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