CN219190196U - 一种单晶硅棒截断前的自动划线装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种单晶硅棒截断前的自动划线装置，包括：架体；设置于架体，且用于将转运来的晶棒承接并移至架体的指定位置的转接机构；设置于架体，且能够同移至架体的指定位置的晶棒接触配合的划线探针；设置于架体，且用于带动移至架体的指定位置的晶棒自转的第一驱动机构。本方案通过转接机构、划线探针和第一驱动机构的配合，可实现晶棒的周向划线，从而可有助于减少晶棒划线区域不足导致的操作工因视觉盲区漏看线的情况，确保晶棒划线完整性，避免对晶棒截断工序的开展产生影响，同时该装置也可代替人工划线，可规避晶棒划线时产生的误差，减少人工划线中遇到的问题，提高划线的工作效率。

Description

一种单晶硅棒截断前的自动划线装置

技术领域

本实用新型涉及太阳能光伏技术领域，特别涉及一种单晶硅棒截断前的自动划线装置。

背景技术

硅材料是当前最常用、最常见且应用最广的半导体材料。相比较多晶硅而言，单晶硅片的性能更加优良，往往在相同的使用条件下具有发电量高、功率衰减少、弱光响应强等诸多优点，多晶硅或已回收的单晶硅经过拉晶等过程制备成为新的单晶硅棒，单晶硅棒经过截断、开方磨倒、切片等工序后投入使用。其中，截断前需要对长棒进行划线工作，以至于满足之后的截断工作。目前使用较多的还是以人工为基础的划线方式。

现有单晶硅棒划线方式为施工人员以直尺作为划线依据在圆棒上划线。然而，这种划线方式划线范围小，只能画到晶棒可视范围内的部分，如发生晶棒旋转等特殊情况，可能会导致操作工少看漏看线，致使截断工序无法正常进行，而且还会不可避免地产生误差，划线精确度不高。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种单晶硅棒截断前的自动划线装置，通过转接机构、划线探针和第一驱动机构的配合，可实现晶棒的周向划线，从而可有助于减少晶棒划线区域不足导致的操作工因视觉盲区漏看线的情况，确保晶棒划线完整性，避免对晶棒截断工序的开展产生影响，同时该装置也可代替人工划线，可规避晶棒划线时产生的误差，减少人工划线中遇到的问题，提高划线的工作效率。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种单晶硅棒截断前的自动划线装置，包括：

架体；

设置于所述架体，且用于将转运来的晶棒承接并移至所述架体的指定位置的转接机构；

设置于所述架体，且能够同移至所述架体的指定位置的所述晶棒接触配合的划线探针；

设置于所述架体，且用于带动移至所述架体的指定位置的所述晶棒自转的第一驱动机构。

优选地，所述转接机构包括：多组导向轮；

多组所述导向轮沿第一水平方向并行设置于所述架体的顶部，且均能够绕垂直于所述第一水平方向的第二水平方向转动，以将转运来的所述晶棒承接并移至所述架体的指定位置，所述晶棒移至所述架体的指定位置时其轴向与所述第一水平方向平行；

所述划线探针沿平行于所述第二水平方向的方向设置于所述架体的顶部，且其针头能够沿平行于所述第二水平方向的方向伸缩以同所述晶棒接触配合。

优选地，每组所述导向轮均包括：两个导向轮；

两个所述导向轮沿所述第二水平方向相对且同轴设置于所述架体的顶部，且间距小于所述晶棒的直径。

优选地，两个所述导向轮均为圆台形导向轮，且两个所述圆台形导向轮的小头端相向分布，大头端背向分布。

优选地，所述第一驱动机构包括：抬升转动机构；

所述抬升转动机构设置于所述架体的顶部，且用于将移至所述架体的指定位置的所述晶棒抬升至另一指定位置并带动其自转；

所述单晶硅棒截断前的自动划线装置还包括：立柱；

所述立柱设置于所述架体的顶部；

所述划线探针沿平行于所述第二水平方向的方向设置于所述立柱的顶部，且其针头能够沿平行于所述第二水平方向的方向伸缩以同抬升至另一指定位置的所述晶棒接触配合。

优选地，所述抬升转动机构至少包括：四个气缸机构和四个转动轮；

四个所述气缸机构均沿竖直方向设置于所述架体的顶部，且其中的两个沿平行于所述第二水平方向的方向并列分布且位于相邻靠外侧两组所述导向轮之间，另外两个沿平行于所述第二水平方向的方向并列分布且位于另外靠外侧相邻两组所述导向轮之间或另外靠外侧一组所述导向轮的外侧；

四个所述转动轮可绕平行于所述第一水平方向的方向转动一一对应设置于四个所述气缸机构的顶部活动端，且每个所述转动轮在所述气缸机构的初始状态时其顶部的高度低于所述导向轮顶部的高度。

优选地，还包括：底座；

所述底座的底部可沿平行于所述第一水平方向的方向滑动设置于所述架体的顶部，且位于多组所述导向轮的一侧；所述立柱的底部设置于所述底座的顶部。

优选地，所述底座的底部设有滑块；

所述架体的顶部沿平行于所述第一水平方向的方向设有用于同所述底座的滑块配合的滑槽，且位于多组所述导向轮的一侧；

所述单晶硅棒截断前的自动划线装置还包括：

设置于所述架体，且用于带动所述底座的滑块沿所述架体的滑槽滑动的第二驱动机构。

优选地，所述划线探针包括：针头、伸缩杆、悬臂和支座；

所述支座设置于所述架体的顶部；

所述悬臂沿平行于所述第二水平方向的方向设置于所述支座；

所述伸缩杆的一端沿平行于所述第二水平方向的方向连接于所述悬臂的悬臂端，另一端设有所述针头。

优选地，还包括：到位检测传感器；

所述到位检测传感器设置于所述架体，且用于检测所述转接机构是否将转运来的所述晶棒移至所述架体的指定位置。

从上述的技术方案可以看出，本实用新型提供的单晶硅棒截断前的自动划线装置，通过转接机构、划线探针和第一驱动机构的配合，可实现晶棒的周向划线，从而可有助于减少晶棒划线区域不足导致的操作工因视觉盲区漏看线的情况，确保晶棒划线完整性，避免对晶棒截断工序的开展产生影响，同时该装置也可代替人工划线，可规避晶棒划线时产生的误差，减少人工划线中遇到的问题，提高划线的工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的单晶硅棒截断前的自动划线装置的结构正视图；

图2为本实用新型实施例提供的单晶硅棒截断前的自动划线装置的结构俯视图；

图3为本实用新型实施例提供的单晶硅棒截断前的自动划线装置的结构侧视图。

其中，10为架体，11为支撑梁，20为晶棒，30为划线探针，31为针头，32为伸缩杆，33为悬臂，34为支座，40为导向轮，41为导向轮驱动机构，50为立柱，61为气缸机构，62为转动轮，70为底座，71为滑块，81为丝杠，82为电机盒，83为支架。

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。

本实用新型实施例提供的单晶硅棒截断前的自动划线装置，如图1至图3所示，包括：

架体10；

设置于架体10，且用于将转运来的晶棒20承接并移至架体10的指定位置的转接机构；

设置于架体10，且能够同移至架体10的指定位置的晶棒20接触配合的划线探针30；

设置于架体10，且用于带动移至架体10的指定位置的晶棒20自转的第一驱动机构。

需要说明的是，晶棒20可由牵引车转运过来，再由转接机构承接并将其移至架体10的指定位置，其中，架体10的指定位置即为晶棒20的划线位置，接着将划线探针30与移至架体10指定位置的晶棒20点接触配合，之后再通过第一驱动机构带动晶棒20绕其轴线转动，从而实现晶棒20的周向划线，即为实现晶棒20的自动旋转划线，从而可减少晶棒20划线区域不足导致的操作工因视觉盲区漏看线的情况，确保晶棒20划线完整性，避免对晶棒截断工序的开展产生影响。此外，划线探针30能够整体移动至与晶棒20接触配合，或其针头能够移动至与晶棒20接触配合。

当然，本方案通过该自动划线装置代替人工划线；其中，机构运动更稳定，对于划线的准确度有显著提升，可减少因划线误差造成的损失；操作更简单，对于使用人员的培训等更快捷，可减少人员培训压力及成本；提高划线速度，由于是自动划线的作业方式，在划线效率上可有显著提升。也就是说，本方案通过该自动划线装置代替人工划线，可规避晶棒划线时产生的误差，减少人工划线中遇到的问题，提高划线的工作效率。

从上述的技术方案可以看出，本实用新型实施例提供的单晶硅棒截断前的自动划线装置，通过转接机构、划线探针和第一驱动机构的配合，可实现晶棒的周向划线，从而可有助于减少晶棒划线区域不足导致的操作工因视觉盲区漏看线的情况，确保晶棒划线完整性，避免对晶棒截断工序的开展产生影响，同时该装置也可代替人工划线，可规避晶棒划线时产生的误差，减少人工划线中遇到的问题，提高划线的工作效率。

在本方案中，如图1所示，转接机构包括：多组导向轮40；其中，导向轮40的数量为三组；

多组导向轮40沿第一水平方向并行设置于架体10的顶部，且均能够绕垂直于第一水平方向的第二水平方向转动，以将转运来的晶棒20承接并移至架体10的指定位置，即本方案通过多组导向轮40承接沿第一水平方向转运过来的晶棒20，并将晶棒20移至架体10的指定位置，晶棒20移至架体10的指定位置时其轴向与第一水平方向平行；其中，第一水平方向即为图2中的左右方向(X轴方向)，第二水平方向即为图2中的上下方向(Y轴方向)；

划线探针30沿平行于第二水平方向的方向设置于架体10的顶部，且其针头能够沿平行于第二水平方向的方向伸缩以同晶棒20接触配合，即划线探针30的针头能够沿晶棒20的水平径向方向伸缩以同晶棒20点接触配合。也就是说，本方案通过多组导向轮40承接晶棒20并将其移至架体10的划线工位，然后再通过划线探针30针头的伸缩移动以实现晶棒20的水平径向点划线。当然，本方案的每组导向轮40可为导向辊轮，也可由两个相对且同轴设置的两个导向轮40组成(如图2所示)。

具体地，如图2所示，每组导向轮40均包括：两个导向轮40；其中，每个导向轮40均通过导向轮驱动机构41实现转动，导向轮驱动机构41可为电机组件；

两个导向轮40沿第二水平方向相对且同轴设置于架体10的顶部，如此一来，可使得晶棒20的承接和移动更加便捷，转接机构的结构更加地简便，且两个导向轮40的间距小于晶棒20的直径，以便于多组导向轮40在承接并移动晶棒20时避免晶棒20发生掉落。此外，如图2所示，本方案的三组导向轮40分别设置在架体10顶部的两个支撑梁11之间。

为了进一步优化上述技术方案，如图2所示，两个导向轮40均为圆台形导向轮，且两个圆台形导向轮的小头端相向分布(朝内分布)，大头端背向分布(朝外分布)。本方案如此设计，以便于多组导向轮40实现对晶棒20的居中承接和居中移动，同时也有助于实现晶棒20的径向限位。

在本方案中，第一驱动机构包括：抬升转动机构；

抬升转动机构设置于架体10的顶部，且用于将移至架体10的指定位置的晶棒20抬升至另一指定位置并带动其自转；其中，晶棒20被抬升至另一指定位置已脱离多组导向轮40，另一指定位置即为前述指定位置的上方；

所述单晶硅棒截断前的自动划线装置还包括：立柱50；

立柱50设置于架体10的顶部；

如图3所示，划线探针30沿平行于第二水平方向的方向设置于立柱50的顶部，且其针头能够沿平行于第二水平方向的方向伸缩以同抬升至另一指定位置的晶棒20接触配合。本方案如此设计，以便于通过抬升晶棒20使得其脱离多组导向轮40，进而便于更好地实现晶棒20的自转。

具体地，如图1所示，抬升转动机构至少包括：四个气缸机构61和四个转动轮62；

四个气缸机构61均沿竖直方向设置于架体10的顶部(如图1所示)，且其中的两个沿平行于第二水平方向的方向并列分布且位于靠外侧的相邻两组导向轮40之间，另外两个沿平行于第二水平方向的方向并列分布且位于另外靠外侧的相邻两组导向轮40之间或另外靠外侧一组导向轮40的外侧(如图1所示)；

如图3所示，四个转动轮62可绕平行于第一水平方向的方向转动一一对应设置于四个气缸机构61的顶部活动端，即每个转动轮62的轴向与晶棒20的轴向平行，以便于带动晶棒20实现自转，且每个转动轮62在气缸机构61的初始状态(未抬升状态)时其顶部的高度低于导向轮40顶部的高度，即晶棒20在未抬升状态时，四个转动轮62均低于导向轮40，避免在多组导向轮40移动晶棒20时产生干涉。

需要说明的是，如图1所示，本方案的导向轮40为三组，四个气缸机构61按两两并列分布分为两组，一组气缸机构61位于第一组导向轮40和第二组导向轮40之间，另一组气缸机构61位于第三组导向轮40的外侧。也就是说，本方案采用了穿梭在多组导向轮40之间的气缸机构61作为抬升机构，而且在气缸机构61的顶部活动端设有转动轮62作为转动机构，从而可使得本方案的抬升转动机构具有结构简单、抬升转动简便等特点。此外，本方案的两组气缸机构61分别设置在架体10顶部的两个支撑梁11之间。

进一步地，如图1所示，本实用新型实施例提供的单晶硅棒截断前的自动划线装置还包括：底座70；

底座70的底部可沿平行于第一水平方向的方向滑动设置于架体10的顶部，且位于多组导向轮40的一侧；立柱50的底部设置于底座70的顶部。本方案如此设计，以使得划线探针30在架体10的顶部可沿平行于第一水平方向的方向滑动，从而可使得划线探针30在晶棒20的不同轴向位置实现周向划线。

再进一步地，如图3所示，底座70的底部设有滑块71；

架体10的顶部沿平行于第一水平方向的方向设有用于同所底座70的滑块71配合的滑槽，且位于多组导向轮40的一侧；即本方案通过底座70的滑块71与架体10的滑槽的配合，可确保底座70底部在架体10的顶部沿平行于第一水平方向的方向滑动的平稳性和导向性；

所述单晶硅棒截断前的自动划线装置还包括：

设置于架体10，且用于带动底座70的滑块71沿架体10的滑槽滑动的第二驱动机构。其中，第二驱动机构可为线性移动机构，比如：丝杠组件，其结构可参照图1所示，此处不再赘述。

具体地，如图3所示，划线探针30包括：针头31、伸缩杆32、悬臂33和支座34；

如图1所示，支座34设置于架体10的顶部；

悬臂33沿平行于第二水平方向的方向设置于支座34；

伸缩杆32的一端沿平行于第二水平方向的方向连接于悬臂33的悬臂端，另一端设有针头31。其中，伸缩杆32能够自行伸缩。此外，本方案的划线探针30如此设计，具有结构简单、划线便捷等特点。

在本方案中，本实用新型实施例提供的单晶硅棒截断前的自动划线装置还包括：到位检测传感器；

到位检测传感器设置于架体10，且用于检测转接机构是否将转运来的晶棒20移至架体10的指定位置。即本方案通过到位检测传感器检测反馈晶棒20是否被移至架体10的指定位置。其中，若到位检测传感器检测到晶棒20已移至架体10的指定位置，则将到位检测信息反馈于控制中心，进而由控制中心根据反馈信息控制多组导向轮40停止运转；若到位检测传感器检测到晶棒20还未移至架体10的指定位置，则将该检测信息反馈于控制中心，进而由控制中心根据反馈信息控制多组导向轮40继续运转直至晶棒20移至到位。

为了更好地理解本方案提供的单晶硅棒截断前的自动划线装置，现对其工作过程介绍如下：

首先可由牵引车将晶棒20转运至架体10前，接着由多组导向轮40承接转运过来的晶棒20并将其移至架体10的指定位置，然后通过四个气缸机构61将晶棒20抬升至另一指定位置，这时划线探针30的针头31沿平行于第二水平方向的方向移动并与晶棒20点接触，然后再通过四个转动轮62带动晶棒20自转，使得晶棒20的圆弧各点经过划线探针30时被划线，晶棒20旋转360°后从而完成了晶棒20的周向划线工作，之后划线探针30的针头31退回至原来位置，并按下一划线位置在架体10上滑动至下一个划线位置继续划线工作。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种单晶硅棒截断前的自动划线装置，其特征在于，包括：

架体(10)；

设置于所述架体(10)，且用于将转运来的晶棒(20)承接并移至所述架体(10)的指定位置的转接机构；

设置于所述架体(10)，且能够同移至所述架体(10)的指定位置的所述晶棒(20)接触配合的划线探针(30)；

设置于所述架体(10)，且用于带动移至所述架体(10)的指定位置的所述晶棒(20)自转的第一驱动机构。

2.根据权利要求1所述的单晶硅棒截断前的自动划线装置，其特征在于，所述转接机构包括：多组导向轮(40)；

多组所述导向轮(40)沿第一水平方向并行设置于所述架体(10)的顶部，且均能够绕垂直于所述第一水平方向的第二水平方向转动，以将转运来的所述晶棒(20)承接并移至所述架体(10)的指定位置，所述晶棒(20)移至所述架体(10)的指定位置时其轴向与所述第一水平方向平行；

所述划线探针(30)沿平行于所述第二水平方向的方向设置于所述架体(10)的顶部，且其针头能够沿平行于所述第二水平方向的方向伸缩以同所述晶棒(20)接触配合。

3.根据权利要求2所述的单晶硅棒截断前的自动划线装置，其特征在于，每组所述导向轮(40)均包括：两个导向轮(40)；

两个所述导向轮(40)沿所述第二水平方向相对且同轴设置于所述架体(10)的顶部，且间距小于所述晶棒(20)的直径。

4.根据权利要求3所述的单晶硅棒截断前的自动划线装置，其特征在于，两个所述导向轮(40)均为圆台形导向轮，且两个所述圆台形导向轮的小头端相向分布，大头端背向分布。

5.根据权利要求2所述的单晶硅棒截断前的自动划线装置，其特征在于，所述第一驱动机构包括：抬升转动机构；

所述抬升转动机构设置于所述架体(10)的顶部，且用于将移至所述架体(10)的指定位置的所述晶棒(20)抬升至另一指定位置并带动其自转；

所述单晶硅棒截断前的自动划线装置还包括：立柱(50)；

所述立柱(50)设置于所述架体(10)的顶部；

所述划线探针(30)沿平行于所述第二水平方向的方向设置于所述立柱(50)的顶部，且其针头能够沿平行于所述第二水平方向的方向伸缩以同抬升至另一指定位置的所述晶棒(20)接触配合。

6.根据权利要求5所述的单晶硅棒截断前的自动划线装置，其特征在于，所述抬升转动机构至少包括：四个气缸机构(61)和四个转动轮(62)；

四个所述气缸机构(61)均沿竖直方向设置于所述架体(10)的顶部，且其中的两个沿平行于所述第二水平方向的方向并列分布且位于相邻靠外侧两组所述导向轮(40)之间，另外两个沿平行于所述第二水平方向的方向并列分布且位于另外靠外侧相邻两组所述导向轮(40)之间或另外靠外侧一组所述导向轮(40)的外侧；

四个所述转动轮(62)可绕平行于所述第一水平方向的方向转动一一对应设置于四个所述气缸机构(61)的顶部活动端，且每个所述转动轮(62)在所述气缸机构(61)的初始状态时其顶部的高度低于所述导向轮(40)顶部的高度。

7.根据权利要求5所述的单晶硅棒截断前的自动划线装置，其特征在于，还包括：底座(70)；

所述底座(70)的底部可沿平行于所述第一水平方向的方向滑动设置于所述架体(10)的顶部，且位于多组所述导向轮(40)的一侧；所述立柱(50)的底部设置于所述底座(70)的顶部。

8.根据权利要求7所述的单晶硅棒截断前的自动划线装置，其特征在于，所述底座(70)的底部设有滑块(71)；

所述架体(10)的顶部沿平行于所述第一水平方向的方向设有用于同所述底座(70)的滑块(71)配合的滑槽，且位于多组所述导向轮(40)的一侧；

所述单晶硅棒截断前的自动划线装置还包括：

设置于所述架体(10)，且用于带动所述底座(70)的滑块(71)沿所述架体(10)的滑槽滑动的第二驱动机构。

9.根据权利要求2所述的单晶硅棒截断前的自动划线装置，其特征在于，所述划线探针(30)包括：针头(31)、伸缩杆(32)、悬臂(33)和支座(34)；

所述支座(34)设置于所述架体(10)的顶部；

所述悬臂(33)沿平行于所述第二水平方向的方向设置于所述支座(34)；

所述伸缩杆(32)的一端沿平行于所述第二水平方向的方向连接于所述悬臂(33)的悬臂端，另一端设有所述针头(31)。

10.根据权利要求1所述的单晶硅棒截断前的自动划线装置，其特征在于，还包括：到位检测传感器；

所述到位检测传感器设置于所述架体(10)，且用于检测所述转接机构是否将转运来的所述晶棒(20)移至所述架体(10)的指定位置。

Images