CN211306988U - 一种晶硅自动粘棒平台 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种晶硅自动粘棒平台，属于晶硅加工设备技术领域，包括平台架体，所述平台架体上设置有工装升降单元、对中单元和检测单元，所述工装升降单元上放置有粘棒工装，用于承载并在水平方向和竖直方向输送粘棒工装，所述对中单元设置在工装升降单元的两侧，用于对位于固定粘棒工装中的晶托进行对中操作，所述检测单元位于工装升降单元的一端，用于对工装升降单元进行定位，具有自动化程度高、减少胶水用量、减少人工投入、提高粘棒质量的特点，市场前景广阔。
Description
技术领域
本实用新型属于晶硅加工设备技术领域，具体地说涉及一种晶硅自动粘棒平台。
背景技术
目前光伏行业在硅棒切片前的粘棒工作主要采用人工粘棒。该工序在实际作业中存在以下问题：劳动强度高，工作效率低：工作台组件、硅棒等在粘棒过程中全部采用人工翻转、人工搬运，劳动强度很大，且工作效率低。运行成本高：由于粘棒过程中全部采用人工操作，各个步骤均需要大量工人执行，人力成本高；同时由于拼棒、打胶工作全部是人工操作，用量无法准确控制，物料浪费大；第三，为了防止胶水溢出，每次粘胶都需要使用纸胶带密封，物料消耗大。操作失误多：由于粘胶全部为人工操作，用胶量和硅棒贴合度无法精确控制，因此容易出现粘棒不良，导致切片时出现掉片等问题，造成硅料浪费。占地面积大：粘棒工作需要多人大车间操作，使用工厂面积大。因此，怎样能够有效的在晶硅的粘棒过程中，将晶硅与晶托精准粘合并有效的防止溢胶对于晶硅后续的切片工序具有重要意义。
实用新型内容
针对现有技术的种种不足，现提出一种能够将晶硅与晶托快速粘合并有效的防止溢胶的装置，能够极大的提高后续晶硅切片工序的精准，有效减少废片率。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种晶硅自动粘棒平台，包括平台架体，所述平台架体上设置有工装升降单元、对中单元和检测单元，所述工装升降单元上放置有粘棒工装，用于承载并在水平方向和竖直方向输送粘棒工装；
所述对中单元设置在工装升降单元的两侧，用于对所述固定粘棒工装中的晶托进行对中操作；
所述检测单元位于工装升降单元的一端，用于对粘棒工装进行定位。
进一步，所述粘棒工装包括底座固定单元和防溢胶单元，晶托放置在底座固定单元上并通过锁紧组件与底座固定单元固连，所述防溢胶单元对称的固设于晶托的两侧并与所述底座固定单元固连。
进一步，所述底座固定单元成框架结构，其包括固定连接的上底座和下底座，所述锁紧组件沿着竖直方向固设在所述上底座和下底座之间。
进一步，所述锁紧组件包括拉钉杆、套设在拉钉杆外围的弹簧、推力轴承，所述推力轴承设置在所述弹簧的下方用于推动拉钉杆向上运动以固定晶托。
进一步，所述防溢胶单元包括驱动组件、导向组件、硅棒夹紧板和挡胶板，所述硅棒夹紧板和挡胶板沿着晶托的长度方向设置，所述驱动组件与上底座固连，所述硅棒夹紧板和挡胶板分别与驱动组件固连以驱动硅棒夹紧板向靠近晶托的一侧运动。
进一步，所述工装升降单元包括固定板、水平输送组件和竖直升降组件，所述固定板设置在所述平台架体的下方，且其与所述平台框架平行固连，所述水平输送组件和竖直升降组件分别固设在固定板的上方和下方，且所述水平输送组件沿着晶托的长度方向设置。
进一步，所述水平输送组件包括皮带机、伸摆气缸组件、皮带机固定座、定位销、导向柱和阻挡器，所述皮带机固定座的上表面固设有皮带机和阻挡器，且其下表面与所述固定板固连，阻挡器位于皮带机的一端，用于对粘棒工装进行限位，所述伸摆气缸组件与固定板固连且其与锁紧组件相配合，所述定位销的一端与固定板固连，其另一端贯穿所述皮带机固定座，用于对粘棒工装进行导向；
所述竖直升降组件的一端与所述固定板固连，其另一端贯穿所述固定板与所述皮带机固定座固连。
进一步，所述对中单元包括升降气缸、对中电缸、对中推杆和对中固定台，对中固定台的下方设置有对中平台，对中固定台通过对中平台与平台架体固连，所述对中电缸和升降气缸分别固定在对中固定台的上方和下方，所述对中电缸沿着水平方向设置，且其沿着与晶托的长度方向相垂直设置，所述对中电缸的活塞端设有至少两根对中推杆，用于对晶托进行对中操作。
进一步，所述检测单元固设于所述工装升降单元的一端，其包括检测气缸和传感器，所述检测气缸的缸体端与所述平台架体固连，其活塞端固定有传感器。
进一步，所述底座固定单元的两侧设置有夹紧气缸用于夹紧粘棒工装，所述夹紧气缸与所述平台架体固连，且其与对中单元相平行设置。
本实用新型的有益效果是：
1、自动化程度高：粘棒工装与工装升降单元相配合，工装升降单元可以将粘棒工装在竖直方向和水平方向上输送粘棒工装至定位面，并在粘合树脂板和方棒后输送出该粘棒平台，自动化程度高。
2、粘棒质量提高：粘棒工装的两侧安装有硅棒夹紧板和挡胶板，硅棒夹紧气缸和挡胶板气缸驱动硅棒夹紧板和挡胶板分别夹紧方棒和挡胶板，能够有效的防止溢胶并能够防止粘棒工装在工装升降单元在输送粘棒工装的过程中出现位移，极大的提高粘棒的质量，有效降低方棒在后切片过程中的废片率。
3、锁紧组件与伸摆气缸组件相配合，推力轴承将拉钉杆向上顶升，伸摆气缸组件将拉钉杆旋转90度，将晶托与粘棒工装锁定为一体，有效防止晶托和粘棒工装产生相对位移，同时，夹紧气缸从粘棒工装的两侧将粘棒工装夹紧，有效固定粘棒工装，防止其在打胶过程发生位移，提高粘棒的准确性。
4、节省成本：由于挡胶板的存在，在晶托与树脂板粘合后，挡胶板从两侧将树脂板顶住，有效防止溢胶显现的产生，即减少胶水的使用量，又减少工人清胶的人工投入，为企业极大的节省成本。
5、粘棒失误低：由于粘棒平台为自动运行，且粘棒平台和机机械手配合协作，过程全部为自动运行，因此动作准确、统一，粘棒失误率低，硅料损失少。
6、减少硅棒损伤：在输送硅棒的过程中，硅棒和输送皮带处于相对静止状态，不会对硅棒表面和内部造成损伤。
7、占地面积小：由于工作效率高，动作准确，一套粘棒平台即可代替大批工人工作，因此需要的工作区域小，占地面积小。
附图说明
图1是本实用新型的整体结构示意图；
图2是本实用新型除粘棒工装的结构示意图；
图3是工装升降单元的结构示意图；
图4是对中单元的结构示意图；
图5是粘棒工装的结构示意图；
图6是粘棒工装的主视图；
图7是图5的A-A剖视图；
图8是图7中A处的局部结构示意图；
图9是底座固定单元的结构示意图。
附图中：
1-平台架体；
2-工装升降单元、201-竖直升降组件、2011-升降电缸、202-水平输送组件、2021-皮带机、2022-伸摆气缸组件、2023-皮带机固定座、2024-定位销、2025-导向柱、2026-阻挡器、203-固定板；
3-对中单元、301-升降气缸、302-对中电缸、303-对中推杆、304-对中固定台、305-对中传感器；
4-检测单元、401-检测气缸、402-传感器；
5-粘棒工装、501-底座固定单元、5011-上底座、5012-下底座、502-锁紧组件、5021-拉钉杆、5022-弹簧、5023-推力轴承、503-防溢胶单元、5031-驱动组件、5032-导向组件、5033-硅棒夹紧板、5034-挡胶板；
6-夹紧气缸。
具体实施方式
为了使本领域的人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合本实用新型的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它类同实施例，都应当属于本申请保护的范围。此外，以下实施例中提到的方向用词，例如“上”“下”“左”“右”等仅是参考附图的方向，因此，使用的方向用词是用来说明而非限制本发明创造。
下面结合附图和较佳的实施例对本实用新型作进一步说明。
参照图1-图9，一种晶硅自动粘棒平台，包括平台架体1，所述平台架体1上设置有工装升降单元2、对中单元3和检测单元4，所述工装升降单元2上放置有粘棒工装5，其与粘棒工装5配合使用，用于承载所述粘棒工装5并在水平方向和竖直方向上输送所述粘棒工装5，所述对中单元3固设在所述工装升降单元2的两侧，用于对位于所述粘棒工装5中的晶托进行对中操作，所述检测单元4固设于工装升降单元2的一端用于对粘棒工装5进行定位操作。
实施例一
参照图1、图5-图9，所述粘棒工装5包括底座固定单元501和防溢胶单元503，晶托放置在底座固定单元501上，并通过锁紧组件502将晶托与所述底座固定单元501固定为一体。所述防溢胶单元503对称的设置于晶托的两侧，且其与所述底座固定单元501固定连接。
具体地，所述底座固定单元501成框架结构，其包括上底座5011和下底座5012，所述上底座5011和下底座5012沿着水平方向设置且两者固定连接，同时，所述锁紧组件502沿着竖直方向固设在所述上底座5011和下底座5012之间。本实施例中，所述上底座5011和下底座5012为一体结构。
所述锁紧组件502包括拉钉杆5021、弹簧5022和推力轴承5023，所述拉钉杆5021沿着竖直方向设置，其外围套设有弹簧5022，所述推力轴承5023安装在所述弹簧5022的下方，且所述推力轴承5023与所述弹簧5022相配合使用，以推动弹簧5022产生形变。所述拉钉杆5021的头部与晶托下底面的凹槽相配合，本实施例中，所述弹簧5022采用矩形弹簧。同时，在与推力轴承5023相对应的下底座5012上开设有通孔。
所述防溢胶单元503包括驱动组件5031、导向组件5032、硅棒夹紧板5033和挡胶板5034。所述硅棒夹紧板5033和挡胶板5034均沿着所述晶托的长度方向设置，且所述硅棒夹紧板5033位于所述挡胶板5034的上方。所述驱动组件5031包括硅棒夹紧气缸和挡胶板气缸，所述挡胶板气缸和所述硅棒夹紧气缸通过立板5035与所述上底座5011固连，具体地，所述立板5035沿着竖直方向设置，且其下端与上底座5011固连，所述硅棒夹紧气缸和挡胶板气缸的缸体端与所述立板5035固连，所述硅棒夹紧气缸位于所述挡胶板气缸的上方，且硅棒夹紧气缸和挡胶板气缸的活塞端分别与硅棒夹紧板5033和挡胶板5034。此外，在硅棒夹紧板5033和立板5035之间，以及挡胶板5034与立板5035之间设置有导向组件5032，本实施例中，所述导向组件5032采用单作用气缸，所述单作用气缸的缸体端与立板5035固连，其活塞端与在硅棒夹紧板5033和挡胶板5034固连，用于辅助支撑硅棒夹紧板5033和挡胶板5034。所述硅棒夹紧气缸和挡胶板气缸均沿着水平方向设置，且硅棒夹紧气缸和挡胶板气缸均与所述晶托的长度方向相垂直设置，用于驱动所述硅棒夹紧板5033和挡胶板5034向靠近晶托的一侧运动。
实施例二
参照图1和图3，所述工装升降单元2包括竖直升降组件201、水平输送组件202和固定板203，所述固定板203固设在所述平台架体1的下方，且所述固定板203与所述平台架体1相平行设置。同时，所述平台架体1上设置有供所述工装升降单元2贯穿的安装口，所述固定板203固设在所述安装口的正下方。所述水平输送组件202和竖直升降组件201分别固设在所述固定板203的上方和下方，且所述水平输送组件202沿着晶托的长度方向设置。
具体地，所述水平输送组件202包括的皮带机2021、伸摆气缸组件2022、皮带机固定座2023、定位销2024、导向柱2025和阻挡器2026，所述皮带机固定座2023通过导向柱2025与所述固定板203固连，且其与所述固定板203相平行设置。所述皮带机固定座2023的上表面固设有皮带机2021和阻挡器2026，所述皮带机2021沿着晶硅的长度方向设置。在本实施例中，所述皮带机2021包括两条平行设置的同步带，且其沿着晶托的长度方向设置。所述阻挡器2026设置在皮带机2021的一端，用于对所述粘棒工装5进行限位。所述伸摆气缸组件2022包括伸摆气缸和套筒，所述伸摆气缸的缸体端与所述固定板203固连，所述套筒与所述伸摆气缸相配合，套筒贯穿所述第一通孔与锁紧组件502相配合，推力轴承5023将拉钉杆5021向上顶升后，伸摆气缸组件2022将拉钉杆5021旋转90度，此时，拉钉杆5021的头部横跨在晶托下底面的凹槽两侧，实现将晶托与所述底座固定单元501锁紧的目的。所述定位销2024与通过定位销气缸与固定板203垂直固连，且所述定位销2024的另一端贯穿所述皮带机固定座2023，用于对皮带机定位座2023进行导向。
所述竖直升降组件201包括升降电缸2011，所述升降电缸2011的缸体端与所述固定板203固连，所述升降电缸2011的活塞端贯穿固定板203后与所述皮带机定位座2023固定连接，用于驱动所述皮带机定位座2023上升和下降，即在竖直方向上调整所述工装升降单元2的位置。
实施例三
参照图1和图4，所述对中单元3与平台架体1固定连接，且其对称的安装在工装升降单元2的两侧，所述对中单元3包括升降气缸301、对中电缸302、对中推杆303和对中固定台304，所述对中固定台304平行于所述平台架体1设置，其下方设置有对中平台，所述对中固定台304和对中平台均与平台架体1相平行设置。所述对中平台位于对中固定台304和固定板203之间，具体地，所述对中固定台304与对中平台之间通过对中导向柱固连，所述对中导向柱的一端与对中固定台304的下表面固连，其另一端与所述对中平台固连，同时，所述对中平台与平台架体1固连。所述对中固定台304的上表面固设有对中电缸302，所述对中电缸302沿着水平方向设置，且其与晶托的长度方向相垂直设置，所述对中电缸302的活塞端间隔设置有至少两根对中推杆303，所述对中推杆303沿着与所述晶托的长度方向相垂直设置。此外，在所述对中电缸302靠近所述晶托的一侧安装有对中传感器305。
所述检测单元4位于所述工装升降单元2的一端，其包括检测气缸401和传感器402，所述检测气缸401与所述平台架体1垂直固连，所述检测气缸401的缸体端与所述平台架体1固连，传感器402固设于所述检测气缸401的活塞端，用于感应粘棒工装5是否输送到位。
为防止晶托在打胶过程中产生位移，在平台架体1上设置有夹紧气缸6用于夹紧所述粘棒工装5，具体地，所述夹紧气缸6位于工装升降单元2的不同侧并与所述平台架体1固定连接，所述夹紧气缸6的缸体沿着与晶托的长度方向相垂直的方向设置，且其活塞端朝向靠近工装升降单元2的一侧设置。位于工装升降单元2不同侧的夹紧气缸6的活塞端朝向晶托的一侧设置，用于夹紧所述粘棒工装5，与锁紧组件502相配合，防止晶托和晶硅在打胶过程中发生位移。
在使用该粘棒平台时，分为以下两个步骤：
一、粘树脂板
固定粘棒工装5：竖直升降组件201启动，工装升降单元2上升，机械手抓取粘棒工装5并放置到皮带机2021上，皮带机2021带动粘棒工装5沿水平方向运动，当粘棒工装5撞到阻挡器2026，同时，检测单元4检测到粘棒工装5已经到位，皮带机2021即停止运行，然后，工装升降单元2下降，定位销2024上升，定位销2024引导所述粘棒工装5与平台架体1的上表面准确定位后，夹紧气缸6从粘棒工装5的底部两侧夹紧粘棒工装5，确保在后续的打胶过程中，晶托不发生偏移。
与粘棒工装5相连接的气源接通，硅棒夹紧气缸和挡胶板气缸启动，硅棒夹紧板5033和挡胶板5034打开，机械手将晶托放置到上底座5011上，对中单元3启动，所述升降气缸301上升，对中传感器305检测晶托是否对中，对中电缸302驱动对中推杆303调整晶托的位置直至将晶托对中，伸摆气缸组件2022运行，伸摆气缸组件2022驱动锁紧组件502将晶托与粘棒工装5锁紧，然后，机械手在晶托的上表面打胶，打胶完毕后，放入树脂板，并将树脂板与晶托上表面粘合。此时断开与粘棒工装5相连接的气源，挡胶板5034闭合，将树脂板夹紧，此时，夹紧气缸6打开，释放所述粘棒工装5，工装升降单元2上升，皮带机2021反向运行，将粘棒工装5送出粘棒平台，粘树脂板工作流程完成。
二、粘方棒
重复上述固定粘棒工装5的操作，将已经粘合了树脂板的粘棒工装5与平台架体1固定后。与粘棒工装5相连接的气源接通，硅棒夹紧气缸和挡胶板气缸启动，硅棒夹紧板5033和挡胶板5034打开，让出供机械手操作的空间，机械手在树脂板的上表面打胶，打胶完毕后，机械手将方棒放置在树脂板的上表面，然后，断开与粘棒工装5相连接的气源，挡胶板5034和硅棒夹紧板5033闭合，挡胶板5034夹紧树脂板，硅棒夹紧板5033夹紧方棒，此时，夹紧气缸6打开，释放所述粘棒工装5，工装升降单元2上升，皮带机2021反向运行，将粘棒工装5送出粘棒平台，粘方棒工作流程完成。
以上已将本实用新型做一详细说明，以上所述，仅为本实用新型之较佳实施例而已，当不能限定本实用新型实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本实用新型涵盖范围内。
Claims (10)
1.一种晶硅自动粘棒平台，其特征在于，包括平台架体(1)，所述平台架体(1)上设置有工装升降单元(2)、对中单元(3)和检测单元(4)，所述工装升降单元(2)上放置有粘棒工装(5)，用于承载并在水平方向和竖直方向输送粘棒工装(5)；
所述对中单元(3)设置在工装升降单元(2)的两侧，用于对固定在粘棒工装(5)中的晶托进行对中操作；
所述检测单元(4)位于工装升降单元(2)的一端，用于对粘棒工装(5)进行定位。
2.根据权利要求1所述的一种晶硅自动粘棒平台，其特征在于，所述粘棒工装(5)包括底座固定单元(501)和防溢胶单元(503)，晶托放置在底座固定单元(501)上并通过锁紧组件(502)与底座固定单元(501)固连，所述防溢胶单元(503)对称的固设于晶托的两侧并与所述底座固定单元(501)固连。
3.根据权利要求2所述的一种晶硅自动粘棒平台，其特征在于，所述底座固定单元(501)成框架结构，其包括固定连接的上底座(5011)和下底座(5012)，所述锁紧组件(502)沿着竖直方向固设在所述上底座(5011)和下底座(5012)之间。
4.根据权利要求3所述的一种晶硅自动粘棒平台，其特征在于，所述锁紧组件(502)包括拉钉杆(5021)、套设在拉钉杆(5021)外围的弹簧(5022)、推力轴承(5023)，所述推力轴承(5023)设置在所述弹簧(5022)的下方用于推动拉钉杆(5021)向上运动以固定晶托。
5.根据权利要求2所述的一种晶硅自动粘棒平台，其特征在于，所述防溢胶单元(503)包括驱动组件(5031)、导向组件(5032)、硅棒夹紧板(5033)和挡胶板(5034)，所述硅棒夹紧板(5033)和挡胶板(5034)沿着晶托的长度方向设置，所述驱动组件(5031)与上底座(5011)固连，所述硅棒夹紧板(5033)和挡胶板(5034)分别与驱动组件(5031)固连以驱动硅棒夹紧板(5033)向靠近晶托的一侧运动。
6.根据权利要求2所述的一种晶硅自动粘棒平台，其特征在于，所述工装升降单元(2)包括固定板(203)、水平输送组件(202)和竖直升降组件(201)，所述固定板(203)设置在所述平台架体(1)的下方，且其与所述平台架体(1)平行固连，所述水平输送组件(202)和竖直升降组件(201)分别固设在固定板(203)的上方和下方，且所述水平输送组件(202)沿着晶托的长度方向设置。
7.根据权利要求6所述的一种晶硅自动粘棒平台，其特征在于，所述水平输送组件(202)包括皮带机(2021)、伸摆气缸组件(2022)、皮带机固定座(2023)、定位销(2024)、导向柱(2025)和阻挡器(2026)，所述皮带机固定座(2023)的上表面固设有皮带机(2021)和阻挡器(2026)，且其下表面与所述固定板(203)固连，阻挡器(2026)位于皮带机(2021)的一端，用于对粘棒工装(5)进行限位，所述伸摆气缸组件(2022)与固定板(203)固连且其与锁紧组件(502)相配合，所述定位销(2024)的一端与固定板(203)固连，其另一端贯穿所述皮带机固定座(2023)，用于对粘棒工装(5)进行导向；
所述竖直升降组件(201)的一端与所述固定板(203)固连，其另一端贯穿所述固定板(203)与所述皮带机固定座(2023)固连。
8.根据权利要求6所述的一种晶硅自动粘棒平台，其特征在于，所述对中单元(3)包括升降气缸(301)、对中电缸(302)、对中推杆(303)和对中固定台(304)，对中固定台(304)的下方设置有对中平台，对中固定台(304)通过对中平台与平台架体(1)固连，所述对中电缸(302)和升降气缸(301)分别固定在对中固定台(304)的上方和下方，所述对中电缸(302)沿着水平方向设置，且其与晶托的长度方向相垂直设置，所述对中电缸(302)的活塞端设有至少两根对中推杆(303)，用于对晶托进行对中操作。
9.根据权利要求8所述的一种晶硅自动粘棒平台，其特征在于，所述检测单元(4)固设于所述工装升降单元(2)的一端，其包括检测气缸(401)和传感器(402)，所述检测气缸(401)的缸体端与所述平台架体(1)固连，其活塞端固定有传感器(402)。
10.根据权利要求2-9任一所述的一种晶硅自动粘棒平台，其特征在于，所述底座固定单元(501)的两侧设置有夹紧气缸(6)用于夹紧粘棒工装(5)，所述夹紧气缸(6)与所述平台架体(1)固连，且其与对中单元(3)相平行设置。
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2019
- 2019-12-18 CN CN201922287890.XU patent/CN211306988U/zh active Active
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| CN110861231A (zh) * | 2019-12-18 | 2020-03-06 | 青岛高测科技股份有限公司 | 一种晶硅自动粘棒平台 |
| CN110861231B (zh) * | 2019-12-18 | 2024-05-31 | 青岛高测科技股份有限公司 | 一种晶硅自动粘棒平台 |
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