CN219466629U - 一种单晶硅棒夹持机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种单晶硅棒夹持机构，包括底座和上夹持机构安装座，所述底座上表面左右两端均设置有用于支撑硅棒切割下来边皮的下夹持机构，所述底座中部设置有用于支撑硅棒且带动硅棒转动进行边皮切割的旋转夹持机构；所述上夹持机构安装座设置于所述旋转夹持机构上方，所述上夹持机构安装座前表面左右两端均设置有与所述下夹持机构相配合的上夹持机构，所述上夹持机构安装座前表面中部设置有第一支撑块，所述第一支撑块前表面中部设置有与所述旋转夹持机构相配合用于夹持支撑硅棒的夹持件；本实用新型结构紧凑，能够实现在硅棒切割时对边皮及硅棒进行夹持，以方便后续对切割后对边皮进行转运。

Description

一种单晶硅棒夹持机构

技术领域

本实用新型涉及硅棒加工技术领域，特别是一种单晶硅棒夹持机构。

背景技术

目前，随着社会对绿色可再生能源利用的重视和开放，光伏太阳能发电领域越来越得到重视和发展。光伏发电领域中，通常的晶体硅太阳能电池是在高质量硅片上制成的，这种硅片从提拉或浇铸的硅锭后通过切割而成。一般采用硅棒开方设备对硅棒进行开方，此时，切割机构沿硅棒长度方向进给并在硅棒周向上切割出四个两两平行的平面；开方完毕后，再采用多线切片机沿长度方向对开方后的硅棒进行切片，得到所需硅片。

现有技术中，在相关的硅棒开方作业中，硅棒经开方切割后会形成边皮，因此，需先将形成的边皮予以卸料，相较于常规的卧式开方设备，立式开方硅棒设备在切割边皮过程中为了避免对切割刀具(通常是线切割结构)的干涉，一般仅在硅棒中心的上下端进行夹持支撑，该支撑方式不仅平稳性差，由于边皮区域采用掉落排料的方式也容易出现边皮切割后掉落过程中与已切割硅棒造成损伤，影响生产质量。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种能够在硅棒切割边皮前及切割后持续对硅棒及边皮稳定夹持的机构。

本实用新型采用以下方法来实现：一种单晶硅棒夹持机构，包括底座和上夹持机构安装座，所述底座上表面左右两端均设置有用于支撑硅棒切割下来边皮的下夹持机构，所述底座中部设置有用于支撑硅棒且带动硅棒转动进行边皮切割的旋转夹持机构；所述上夹持机构安装座设置于所述旋转夹持机构上方，所述上夹持机构安装座前表面左右两端均设置有与所述下夹持机构相配合的上夹持机构，所述上夹持机构安装座前表面中部设置有第一支撑块，所述第一支撑块前表面中部设置有与所述旋转夹持机构相配合用于夹持支撑硅棒的夹持件。

进一步的，所述下夹持机构包括固定块体，且所述固定块体所述底座垂直设置，所述底座上表面的左右两端均固定有所述固定块体，所述固定块体上固定有第二支撑块，所述第二支撑块上表面前后两端均固定有第一伸缩气缸，所述第一伸缩气缸的伸缩杆末端固定有下夹持块体。

进一步的，所述旋转夹持机构包括驱动电机，所述驱动电机的输出轴末端固定有转动盘，所述转动盘上表面设置有圆形支撑座，所述圆形支撑座上表面以所述圆形支撑座圆心为中心环形阵列固定有第一支撑凸块。

进一步的，所述上夹持机构包括L形支撑块，所述第一支撑块前表面左右两端均固定有所述L形支撑块，所述L形支撑块的横板上固定有所述第二伸缩气缸，所述第二伸缩气缸的伸缩杆末端穿过所述L形支撑块的横板延伸至所述L形支撑块下方，所述第二伸缩气缸的伸缩杆末端固定有上夹持块体。

进一步的，所述夹持件包括连接座，所述连接座固定于所述第一支撑块下表面，所述连接座下表面前端固定有竖向下压气缸，所述竖向下压气缸末端铰接连接有能转动的压盘，所述压盘下表面固定有多个环状布置的顶出销轴，销轴与单晶硅棒接触的端面均布有金刚石颗粒。

进一步的，所述上夹持块体截面呈矩状位于第二伸缩气缸的伸缩杆末端靠近竖向下压气缸一侧。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型在装置中具有旋转夹持机构和夹持件，使得通过旋转夹持机构和夹持件的作用能够对需切割的硅棒进行夹持，然后再通过旋转夹持机构带动硅棒进行转动，对其进行不同方向进行切割作用；本机构中加入了下夹持机构和上夹持机构，使得能够将硅棒切割下来的边皮进行夹持，便于后续进行运输，避免了边皮与已切割硅棒发生碰撞而增加已切割硅棒损伤的风险。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为所述下夹持机构和旋转夹持机构的结构示意图。

图3为上夹持机构和夹持件的结构示意图。

图中：1-底座，2-上夹持机构安装座，3-下夹持机构，31-固定块体，32-第二支撑块，33-第一伸缩气缸，4-旋转夹持机构，41-驱动电机，42-转动盘，43-圆形支撑座，44-第一支撑凸块，5-第一支撑块，6-上夹持机构，61-L形支撑块，62-第二伸缩气缸，63-上夹持块体，7-夹持件，71-连接座，72-竖向下压气缸，73-顶出销轴，74-金刚石颗粒。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

请参阅图1至图3所示，本实用新型提供了一实施例：一种单晶硅棒夹持机构，包括底座1和上夹持机构安装座2，底座1上表面左右两端均设置有用于支撑硅棒切割下来边皮的下夹持机构3，底座1中部设置有用于支撑硅棒且带动硅棒转动进行边皮切割的旋转夹持机构4；上夹持机构安装座2设置于所述旋转夹持机构4上方，上夹持机构安装座2前表面中部设置有第一支撑块5，第一支撑块5前表面左右两端均设置有与所述下夹持机构3相配合的上夹持机构6，第一支撑块5前表面中部设置有与所述旋转夹持机构4相配合用于夹持支撑硅棒的夹持件7。

使得通过将硅棒放置在旋转夹持机构4和夹持件7相配合，对硅棒中部进行夹持固定，便于进行边皮的切割，然后再通过上夹持机构3和下夹持机构6相配合，对切割过程及切割后下来的边皮进行夹持，便于后续边皮的转运。

请继续参阅图1和图2所示，本实用新型一实施例中，所述下夹持机构3包括固定块体31，且所述固定块体31所述底座1垂直设置，所述底座1上表面的左右两端均固定有所述固定块体31，所述固定块体31上固定有第二支撑块32，所述第二支撑块32上表面前后两端均固定有第一伸缩气缸33，所述第一伸缩气缸33的伸缩杆末端固定有下夹持块体34。使得通过第一伸缩气缸33能够带动下夹持块体34向上移动，从而实现边皮下部的支撑夹持作用。

实际工作过程中，下夹持块体34没侧具有两个且之间具有间隙，从而后续转运边皮的设备能够通过插入同侧下夹持块体34之间的间隙进行夹持支撑，下夹持块体34由第一伸缩气缸33控制伸缩也能够便于后续对边皮的转运过程中不对转运设备发生干涉。

请继续参阅图1和图2所示，本实用新型一实施例中，所述旋转夹持机构4包括驱动电机41，所述驱动电机41的输出轴末端固定有转动盘42，所述转动盘42上表面固定有圆形支撑座43，所述圆形支撑座43上表面以所述圆形支撑座43圆心为中心环形阵列固定有第一支撑凸块44；

通过驱动电机41能够带动转动盘42进行转动，从而带动第一支撑凸块44转动，在硅棒左右两端切割结束后，将边皮转运走，然后就可以通过转动盘42进行转动，转动90度至下一个需切割边皮的位置，便于将截面呈圆形的硅棒四周边皮进行切割从而形成方形截面。

请继续参阅图1和图3所示，本实用新型一实施例中，所述上夹持机构6包括L形支撑块61，所述第一支撑块5前表面左右两端均设置有所述L形支撑块61，所述上夹持机构安装座2其侧边固定有竖向的第二伸缩气缸62。

第二伸缩气缸62所述L形支撑块61的横板上设置有所述第二伸缩气缸62，所述第二伸缩气缸62的伸缩杆末端穿过所述L形支撑块61的横板延伸至所述L形支撑块61下方，所述第二伸缩气缸62的伸缩杆末端环形阵列固定有上夹持块体63。使得开启第二伸缩气缸62，第二伸缩气缸62能够带动上夹持块体63向下移动，上夹持块体63向下移动能够配合下夹持块体34对硅棒切割下来的边皮进行夹持作用。

在本实用新型的一实施例中，所述上夹持块体63截面呈矩状位于第二伸缩气缸的伸缩杆末端靠近竖向下压气缸一侧。该方法能够在上夹持块体63与伸缩气缸杆伸缩杆底面之间形成让位空间以供转运设备与边皮上表面接触。

请继续参阅图1和图3所示，本实用新型一实施例中，所述夹持件7包括连接座71，所述连接座71设置于所述第一支撑块5下表面，所述连接座71下表面前端设置有竖向下压气缸72，所述竖向下压气缸72末端铰接连接有能转动的压盘，所述压盘下表面固定有多个环状布置的顶出销轴73，通过竖向下压气缸72的作用，竖向下压气缸72带动顶出销轴73向下移动，通过顶出销轴73的作用能够对硅棒的上半部进行限位，配合第一支撑凸块44实现不同长度单晶硅棒中心部分的夹持。

另外压盘可以与竖向下压气缸末端通过轴承连接，压盘可转动的连接于竖向下压气缸72的伸缩端能够在实现转动盘42在带动第一支撑凸块44转动的过程中同步带动硅棒旋转。

所述顶出销轴73与单晶硅棒接触的端面均布金刚石颗粒74。然后通过金刚石颗粒74能够对增加与单晶硅棒的摩擦力，便于更好的进行夹持。

本实用新型中的驱动电机和伸缩气缸均为现有技术，本领域技术人员已经能够清楚了解，在此不进行详细说明。

本实用新型的工作原理：使用时，工作人员或机械械手夹持单晶硅棒在第一支撑凸块44上，前单晶硅棒处于竖直状态，机第一支撑凸块44上表面与单晶硅棒端面相互平行。之后依据下列步骤进行操作：

步骤(1)：开启竖向下压气缸，竖向下压气缸带动顶出销轴向下移动，使顶出销轴下端抵顶硅棒，通过第一支撑凸块和顶出销轴将硅棒夹持，从而实现硅棒的固定作用；

步骤(2)：通过第一伸缩气缸带动下夹持块体向上移动，然后第二伸缩气缸带动上夹持块体向下移动，对待切割边皮部分进行夹持；

步骤(3)：之后切割刀具然后对硅棒进行切割，切割后上夹持块体与下夹持块体保持对边皮夹持，便于后续工作人员或其他设备能够将切割下来的边皮进行夹持运输至下一步骤中；

步骤(4)：待边皮转运后，然后开启驱动电机，驱动电机带动转动盘转动，转动90度，使硅棒转动至下一个需切割硅棒的位置。

步骤(5)：重复步骤(2)至(3)后，竖向下压气缸抬升，第一伸缩气缸33与第二伸缩气缸62缩回，将开方完成的硅棒取下。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。

Claims (6)

1.一种单晶硅棒夹持机构，包括底座和上夹持机构安装座，其特征在于：所述底座上表面左右两端均设置有用于支撑硅棒切割下来边皮的下夹持机构，所述底座中部设置有用于支撑硅棒且带动硅棒转动进行边皮切割的旋转夹持机构；所述上夹持机构安装座设置于所述旋转夹持机构上方，所述上夹持机构安装座前表面左右两端均设置有与所述下夹持机构相配合的上夹持机构，所述上夹持机构安装座前表面中部设置有第一支撑块，所述第一支撑块前表面中部设置有与所述旋转夹持机构相配合用于夹持支撑硅棒的夹持件。

2.根据权利要求1所述的一种单晶硅棒夹持机构，其特征在于：所述下夹持机构包括固定块体，且所述固定块体所述底座垂直设置，所述底座上表面的左右两端均固定有所述固定块体，所述固定块体上固定有第二支撑块，所述第二支撑块上表面前后两端均固定有第一伸缩气缸，所述第一伸缩气缸的伸缩杆末端固定有下夹持块体。

3.根据权利要求1或2所述的一种单晶硅棒夹持机构，其特征在于：所述旋转夹持机构包括驱动电机，所述驱动电机的输出轴末端固定有转动盘，所述转动盘上表面设置有圆形支撑座，所述圆形支撑座上表面以所述圆形支撑座圆心为中心环形阵列固定有第一支撑凸块。

4.根据权利要求1所述的一种单晶硅棒夹持机构，其特征在于：所述上夹持机构包括L形支撑块，所述第一支撑块前表面左右两端均固定有所述L形支撑块，所述L形支撑块的横板上固定有第二伸缩气缸，所述第二伸缩气缸的伸缩杆末端穿过所述L形支撑块的横板延伸至所述L形支撑块下方，所述第二伸缩气缸的伸缩杆末端固定有上夹持块体。

5.根据权利要求1所述的一种单晶硅棒夹持机构，其特征在于：所述夹持件包括连接座，所述连接座固定于所述第一支撑块下表面，所述连接座下表面前端固定有竖向下压气缸，所述竖向下压气缸末端铰接连接有能转动的压盘，所述压盘下表面固定有多个环状布置的顶出销轴，销轴与单晶硅棒接触的端面均布有金刚石颗粒。

6.根据权利要求4所述的一种单晶硅棒夹持机构，其特征在于：所述上夹持块体截面呈矩状位于第二伸缩气缸的伸缩杆末端靠近竖向下压气缸一侧。