CN216506051U - 一种圆棒粘胶拼接设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于光伏半导体加工设备领域，公开了一种圆棒粘胶拼接设备。包括上料辊道、视觉检测机构、涂胶机构、静置料架、NG料车机构、下料辊道；上料辊道、视觉检测机构、涂胶机构、静置料架、NG料车机构、下料辊道中间设有六轴机械手，上料辊道、视觉检测机构、涂胶机构、静置料架、NG料车机构、下料辊道按上述顺序依次设置在六轴机械手的外圆周上。该设备提高自动化线的利用率，进而提高了生产效率，提升了硅片产能。

Description

一种圆棒粘胶拼接设备

技术领域

本实用新型属于光伏半导体加工设备领域，本实用新型涉及一种圆棒粘胶拼接设备。具体涉及单晶硅棒粘胶拼接设备。

背景技术

在光伏上游行业，拉晶炉拉出的单晶硅棒，其长短尺寸不完全一致，到截断工位时，其截出的短棒亦是长短不一。切片时，晶拖和粘胶板通常是定尺的，而切片机切一根长棒与切一根短棒多用的时间是一样的，但产出的硅片数量却有很大差异，如果短棒较多，这是对切片机加工能力的严重浪费，于是，人们开始在粘胶工位上想办法，让两根短方棒拼接成一根整方棒，切片产能虽有提高，但是方棒拼接自动工艺对精度要求很高，处理不好的话，两根棒拼接的并不整齐，会导致切片机金刚线崩线等问题，甚至对硅片本身带来二次污染。而为了提高生产效率，双根开方机也逐渐成为行业主流，但一长一短双根棒同时开方，同样会造成对开方机加工能力的浪费，因此，人们将解决问题的关注点逐步投向开方工序的上一步：圆棒粘胶拼接。

现有圆棒粘胶拼接工艺多为人工操作或半自动操作，人工搬运物料，涂胶，对齐晶线，辅以夹具夹紧等。而半自动操作就是利用助力吊夹取物料，省去人工搬运环节。现有人工操作圆棒粘胶拼接或半自动操作，存在效率低，精度差，人工劳动强度大等缺点。

发明内容

本实用新型的目的是克服上述背景技术中的不足，提供一种自动圆棒粘胶拼接设备，该设备在开方工序前，将短棒自动粘接，使得开方机、抛光机和切片机的加工性能最大化，同时还能提高自动化线的利用率，进而提高了生产效率，提升了硅片产能。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种圆棒粘胶拼接设备，包括上料辊道、视觉检测机构、涂胶机构、静置料架、NG料车机构、下料辊道；上料辊道、视觉检测机构、涂胶机构、静置料架、NG料车机构、下料辊道中间设有六轴机械手，上料辊道、视觉检测机构、涂胶机构、静置料架、NG料车机构、下料辊道按上述顺序依次设置在六轴机械手的外圆周上。

所述视觉检测机构包括视觉支架、上相机、下相机、光源组件。所述上相机通过连接件固定在视觉支架上端，所述光源组件和下相机通过连接件依次固定在视觉支架下部。

所述六轴机械手包括底座，机械手和伺服夹爪。机械手固定在底座上，其前端设有伺服夹爪。

所述涂胶机构上端设有涂胶机和涂胶模组，所述涂胶机构下端设有粘胶架，粘胶架上设有圆盘，圆盘上方设有固定夹具。

进一步的，粘胶架底部设有浮动底盘；

进一步的，所述圆棒为圆硅棒。

所述上料辊道处设有到位传感器，所述下料辊道处设有对射开关用于有料检测。

所述NG料车机构前端设有行程开关、并设有反射开关用于检测是否有料。

所述静置料架设有若干个放置料位，每个放置料位处单独设有对射开关用于有料检测。

所述视觉检测机构、到位传感器、对射开关、行程开关、反射开关、伺服电机、涂胶模组、六轴机械手分别与PLC系统相连接。

所述视觉检测机构用于检测圆硅棒中心线和晶线，所述六轴机械手是圆硅棒流转的动力来源；所述静置料架为圆硅棒拼接后的静置机构；所述涂胶机构用于在拼接的两圆硅棒端面涂胶；所述NG料车机构是将视觉检测机构检测不合格的圆硅棒下料机构。

圆棒粘胶拼接设备具体工作：A.在上料辊道处取第一个圆硅棒(水平状态)；B.六轴机械手将第一个圆硅棒抓起后将第一个圆硅棒竖起放置于视觉检测机构处检测；C.而后将第一个圆硅棒放置涂胶机构粘胶架的圆盘上，夹具固定；D.重复上述动作取第二个圆硅棒，与此同时，涂胶机对第一根棒上表面涂胶，六轴机械手对齐晶线和中心线后，将第二个圆硅棒叠放在第一个圆硅棒上方粘合；E.六轴机械手将粘合后的棒料抓起放在静置料架处；F.静置符合要求时间后六轴机械手在静置料架处取圆硅棒，然后将圆硅棒放平置于下料辊道。其中，若视觉检测机构处检测不合格，圆硅棒由六轴机械手转送至NG料车机构。

本实用新型与现有技术相比具有的有益效果是：

本实用新型提供的一种圆棒粘胶拼接设备将两根短棒拼接成一根接近固定尺寸的长的圆硅棒，那么后续双根开方工序或者切片工序，加工的都是固定尺寸的长的圆硅棒，将开方机、抛光机和切片机的加工性能最大化，同时还能提高自动化线的利用率，进而提高了生产效率，提升了硅片产能。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明：

图1是本实用新型一种圆棒粘胶拼接设备示意图。

图2是视觉检测机构结构示意图。

图3是六轴机械手结构示意图。

图4是涂胶机构结构示意图。

图中1.上料辊道，2.视觉检测机构，3.六轴机械手，4.涂胶机构，5.涂胶机，6.静置料架，7.NG料车机构，8.下料辊道，9.硅棒，201.上相机，202.光源组件，203.下相机，204.视觉支架，301.夹爪，302.机械手，303.底座，401.涂胶模组，402.粘胶架。

具体实施方式

以下结合说明书附图，对本实用新型进一步说明，但本实用新型并不局限于以下实施例。实施例中涉及的与PLC系统相连接的视觉检测机构、到位传感器、对射开关、行程开关、反射开关、伺服电机、涂胶模组、六轴机械手均不限定具体型号，可实现其功能即可。

实施例1

一种圆棒粘胶拼接设备，如图1-图4所示，包括上料辊道1、视觉检测机构2、涂胶机构4、静置料架6、NG料车机构7、下料辊道8；上料辊道1、视觉检测机构2、涂胶机构4、静置料架6、NG料车机构7、下料辊道8中间设有六轴机械手3，上料辊道1、视觉检测机构2、涂胶机构4、静置料架6、NG料车机构7、下料辊道8按上述顺序依次设置在六轴机械手3的外圆周上。

所述视觉检测机构2包括视觉支架204、上相机201、下相机203、光源组件202；所述上相机201通过连接件固定在视觉支架204上端，所述光源组件202和下相机203通过连接件依次固定在视觉支架204下部。

所述六轴机械手3包括底座303、机械手302；机械手302固定在底座303上，其前端设有伺服夹爪301。

所述涂胶机构4上端设有涂胶机5和涂胶模组401，所述涂胶机构4下端设有粘胶架402，粘胶架402上设有圆盘，圆盘上方设有固定夹具。

进一步的，粘胶架402底部设有浮动底盘；

进一步的，所述圆棒为圆硅棒。

所述上料辊道1处设有到位传感器，所述下料辊道8处设有对射开关用于有料检测。

所述NG料车机构7前端设有行程开关、并设有反射开关用于检测是否有料。

所述静置料架6设有若干个放置料位，每个放置料位处单独设有对射开关用于有料检测。

所述视觉检测机构2、到位传感器、对射开关、行程开关、反射开关、伺服电机、涂胶模组401、六轴机械手3分别与PLC系统相连接。

圆棒粘胶拼接设备工作进程：硅棒9由上料辊道1流入，人工擦拭端面，硅棒9流入上料辊道1的辊道端头，六轴机械手3抓取硅棒9至视觉检测机构2进行检测，视觉检测机构2检测硅棒9中心线、晶线和端面高低差等，检测合格后六轴机械手3将硅棒9移至涂胶机构4的粘胶架402，并由粘胶架402固定(检测不合格的硅棒9经由六轴机械手3抓取至NG料车机构7下料，六轴机械手3重复上述动作取第二个硅棒9，与此同时，涂胶机5在第一个硅棒9的上端面涂胶，六轴机械手3将第二个硅棒9与第一个硅棒9对中心线和对晶线后拼接到一起，六轴机械手3夹住第二个硅棒9保持约2～3分钟，胶初步固化后，六轴机械手3将拼接后的硅棒9从粘胶架402取走，放至静置料架6的静置工位，六轴机械手3取静置好的硅棒至下料辊道8，下料辊道8将硅棒9运走，六轴机械手3回到零点，准备下一周期工作。

本实用新型提供的设备中视觉检测机构2精度高：两根长度不同的硅棒9进行粘胶拼接，要求两个硅棒9同心，四根晶线也要对齐。六轴机械手3可根据视觉检测机构2检测结果做出相应调整。

本实用新型提供的设备能自动剔除NG料：硅棒粘胶，对于硅棒9端面的极差有要求，即端面不能过斜，此外，对于检测不到晶线的棒料亦视为NG料，视觉检测机构2可自动检测出不合格的棒料，并剔除出去。

本实用新型提供的设备能实现硅棒9料取、放自如：硅棒9来料时为水平放置状态，粘胶拼接时为竖直放置状态，拼接并静置好后下料时又是水平放置状态。硅棒9自重很重，且姿态多变，就对取料机构需要很高的要求，本实用新型提供的设备采用六轴机械手3和其夹爪301很好地解决了这一问题。

本实用新型提供的设备设置的粘胶架402很好的保持硅棒9竖直状态：当下面的第一个硅棒9检测合格后，会被放置在涂胶机构4的粘胶架402上，由于硅棒9的下端面不是绝对的水平，如果放置固定的水平面上，当硅棒9下端面与水平面贴合时，硅棒9的中心线就会相应的发生偏斜。粘胶架402底部设有浮动底盘，其可根据硅棒9下表面的倾斜情况适应性地做出变化，不影响硅棒9中心的竖直状态。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (7)

1.一种圆棒粘胶拼接设备，其特征是，包括上料辊道(1)、视觉检测机构(2)、涂胶机构(4)、静置料架(6)、NG料车机构(7)、下料辊道(8)；上料辊道(1)、视觉检测机构(2)、涂胶机构(4)、静置料架(6)、NG料车机构(7)、下料辊道(8)中间设有六轴机械手(3)，上料辊道(1)、视觉检测机构(2)、涂胶机构(4)、静置料架(6)、NG料车机构(7)、下料辊道(8)按上述顺序依次设置在六轴机械手(3)的外圆周上。

2.如权利要求1所述的一种圆棒粘胶拼接设备，其特征是，所述视觉检测机构(2)包括视觉支架(204)、上相机(201)、下相机(203)、光源组件(202)，所述上相机(201)通过连接件固定在视觉支架(204)上端，所述光源组件(202)和下相机(203)通过连接件依次固定在视觉支架(204)下部。

3.如权利要求2所述的一种圆棒粘胶拼接设备，其特征是，所述六轴机械手(3)包括底座(303)、机械手(302)，机械手(302)固定在底座(303)上，其前端设有伺服夹爪(301)。

4.如权利要求3所述的一种圆棒粘胶拼接设备，其特征是，所述涂胶机构(4)上端设有涂胶机(5)和涂胶模组(401)，所述涂胶机构(4)底部设有粘胶架(402)，粘胶架(402)上设有圆盘，圆盘上方设有固定夹具。

5.如权利要求4所述的一种圆棒粘胶拼接设备，其特征是，粘胶架(402)下端设有浮动底盘。

6.如权利要求5所述的一种圆棒粘胶拼接设备，其特征是，所述上料辊道(1)处设有到位传感器，所述下料辊道(8)处设有对射开关用于有料检测；所述NG料车机构(7)前端设有行程开关、反射开关；所述静置料架(6)设有若干个放置机构，每个放置机构处单独设有对射开关。

7.如权利要求6所述的一种圆棒粘胶拼接设备，其特征是，所述视觉检测机构(2)、到位传感器、对射开关、行程开关、反射开关、伺服电机、涂胶模组(401)、六轴机械手(3)分别与PLC系统相连接。

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