CN221187145U - 一种用于单晶硅棒角度调整的转台设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及光伏领域辅助设备技术领域，提供一种用于单晶硅棒角度调整的转台设备，包括：转台主体支架、伺服电机、工业面阵相机、条形光源和支撑滚轮；所述转台主体支架上分布式设置多个滚轮支架，其中一个滚轮支架上安装光电传感器；所述滚轮支架上安装支撑滚轮；所述支撑滚轮用于支撑单晶硅棒；每组支撑滚轮与万向连接轴连接；多个万向连接轴连接在一起；所述转台主体支架上设置伺服电机，所述伺服电机与万向连接轴传动连接；所述转台主体支架的一侧设置相机支架，所述相机支架上安装工业面阵相机和条形光源。本实用新型能够提高生产效率和检测精度、降低生产成本和工作风险。

Description

一种用于单晶硅棒角度调整的转台设备

技术领域

本实用新型涉及光伏领域辅助设备技术领域，尤其涉及一种用于单晶硅棒角度调整的转台设备。

背景技术

在光伏领域的单晶硅棒6完成拉制之后，单晶硅棒6的长度通常为1-7米，重量为0.2-1.3吨，工人需要根据其几何尺寸以及四条晶线(第一晶线1、第二晶线2、第三晶线3、第四晶线4)的状态进行分段划分。如图1所示，同时要求单晶硅棒6处于载具(运晶小车7)上时，晶线与中心线5之间的夹角a为45°，分段数据和调整好夹角a值的单晶硅棒6同时提供给切断机使用，以便切断机对单晶硅棒6进行切断处理。

当前，光伏领域都是通过人工手动操作的方式，对单晶硅棒6进行尺寸测量和夹角a的调整，由于缺少稳定的检测平台，所以测量误差较大。同时，四条晶线均匀分布于单晶硅棒6的圆柱形表面上，无法在不转动单晶硅棒6的前提下检测到全部四条晶线的状态，而且要保证单晶硅棒6在切断前夹角a为45°，也需要人工搬运单晶硅棒6使其在运晶小车7上转动。

这种人工测量和人工搬运的操作方式，很容易产生较大的测量误差和角度位置误差，从而导致单晶硅棒6切断长度或入线位置不合适，造成废料，严重降低了实际生产效率，成本和工作强度也较高。

实用新型内容

本实用新型主要解决现有技术采用人工测量和人工搬运，无稳定检测平台造成的测量误差大、单晶硅棒在运晶小车上时晶线与中心线夹角调整困难等技术问题，提出一种用于单晶硅棒角度调整的转台设备，提高生产效率和检测精度、降低生产成本和工作风险。

本实用新型提供了一种用于单晶硅棒角度调整的转台设备，包括：转台主体支架、伺服电机、工业面阵相机、条形光源和支撑滚轮；

所述转台主体支架上分布式设置多个滚轮支架，其中一个滚轮支架上安装光电传感器；

所述滚轮支架上安装支撑滚轮；所述支撑滚轮用于支撑单晶硅棒；每组支撑滚轮与万向连接轴连接；多个万向连接轴连接在一起；

所述转台主体支架上设置伺服电机，所述伺服电机与万向连接轴传动连接；

所述转台主体支架的一侧设置相机支架，所述相机支架上安装工业面阵相机和条形光源。

优选的，所述转台主体支架的两端底部分别设置调节支撑底座。

优选的，所述伺服电机布置在转台主体支架中间位置，通过减速机与万向连接轴传动连接。

优选的，所述相机支架避开滚轮支架位置。

优选的，所述光电传感器发射的光束垂直于单晶硅棒长度方向的中心线。

优选的，所述光电传感器、工业面阵相机分别通过信号线缆与视觉工控机连接；

所述光电传感器、条形光源、伺服电机分别通过信号线缆与PLC控制单元连接。

本实用新型提供的一种用于单晶硅棒角度调整的转台设备，与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型只需人工操作视觉工控机，不需要人工测量和人工搬运，单晶硅棒能够自动旋转，不但可以使单晶硅棒的四条晶线全部得到检测，还可以让单晶硅棒的晶线与中心线的夹角a为45°，以满足切断工序的要求，提高了生产效率，降低了成本和工作强度，避免了人工测量和人工搬运的安全问题。

2、转台主体支架、调节支撑底座和多组滚轮为单晶硅棒的检测过程提供了稳固、便捷的测试环境，提高了检测的精度和稳定性。

3、本实用新型可扩展出多种实用性功能，如称重、划首线等，以满足不同用户的特殊需求。

附图说明

图1是现有技术的单晶硅棒在运晶小车上检测状态示意图；

图2是本实用新型提供的用于单晶硅棒角度调整的转台设备的结构示意图；

图3是图2的部分放大图；

图4是本实用新型提供的用于单晶硅棒角度调整的转台设备的主视图；

图5是本实用新型提供的用于单晶硅棒角度调整的转台设备的侧视图。

附图标记：1、第一晶线；2、第二晶线；3、第三晶线；4、第四晶线；5、中心线；6、单晶硅棒；7、运晶小车；8、调节支撑底座；9、支撑滚轮；10、条形光源；11、工业面阵相机；12、相机支架；13、万向连接轴；14、伺服电机；15、转台主体支架；16、滚轮支架。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部内容。

如图2-5所示，本实用新型实施例提供的一种用于单晶硅棒角度调整的转台设备，包括：转台主体支架15、伺服电机14、工业面阵相机11、条形光源10和支撑滚轮9。

所述转台主体支架15的两端底部分别设置调节支撑底座8。其中，所述调节支撑底座8和转台主体支架15按照由下至上的顺序连接安装在一起，并固定在平整地面上。

所述转台主体支架15上分布式设置多个滚轮支架16，其中一个滚轮支架16上安装光电传感器；具体的，光电传感器安装在滚轮支架16的侧面上，所述光电传感器发射的光束垂直于单晶硅棒6长度方向的中心线。光电传感器能够检测单晶硅棒6在支撑滚轮9上是否到位。

所述滚轮支架16上安装支撑滚轮9；所述支撑滚轮9用于支撑单晶硅棒6；每组支撑滚轮9与万向连接轴13连接；多个万向连接轴13连接在一起。多组支撑滚轮9按照单晶硅棒6的长度方向，分段布置安装在转台主体支架15上，由多个万向连接轴13连接组成主体传动机构。每组支撑滚轮9包括两两设置的四个滚轮，支撑效果好。

所述转台主体支架15上设置伺服电机14，所述伺服电机14与万向连接轴13传动连接；具体的，所述伺服电机14布置在转台主体支架15中间位置，通过减速机与万向连接轴13传动连接。

本实用新型要实现单晶硅棒6的自转，主要依靠伺服电机14通过万向连接轴13的传递带动多组支撑滚轮9以相同速度、相同方向同时转动，依靠支撑滚轮9与单晶硅棒6接触表面的摩擦力，使单晶硅棒6以与支撑滚轮9相反的方向围绕单晶硅棒6轴线做旋转，以达到调整单晶硅棒6角度位置的目的。

所述转台主体支架15的一侧设置相机支架12，所述相机支架12上安装工业面阵相机11和条形光源10。所述相机支架12避开滚轮支架16位置。具体的，工业面阵相机11、条形光源10安装在相机支架12上组成视觉采集系统，布置在转台主体支架15中间位置的外侧，与被测单晶硅棒6轴线平行，安装时需要避开滚轮支架16和支撑滚轮9的遮挡。工业面阵相机11采集单晶硅棒6的图像发送到视觉工控机中进行显示，方便操作人员判断晶线是否达到目标位置要求。

所述光电传感器、工业面阵相机11分别通过信号线缆与视觉工控机连接；所述光电传感器、条形光源10、伺服电机14分别通过信号线缆与PLC控制单元连接。所述PLC控制单元与视觉工控机之间可以通过网线连接交互信息。其中，光电传感器在检测到单晶硅棒6到位后，能够向PLC控制单元和视觉工控机同时发送到位信号。PLC控制单元控制伺服电机14的启停，从而能够使单晶硅棒6停在所求的角度位置，同时能够控制条形光源10打开，进行补光；视觉工控机能够控制工业面阵相机11启动，开始连续采集单晶硅棒6的图像信息并回传给视觉工控机，为操作人员判断晶线是否达到目标位置要求提供依据。

本实用新型一种用于单晶硅棒角度调整的转台设备的工作过程：单晶硅棒6放置在多组支撑滚轮9上；当光电传感器检测到单晶硅棒6到位时会向视觉工控机和PLC控制单元发送到位信号，操作人员控制视觉工控机使工业面阵相机11打开，连续采集单晶硅棒6的图像信息；PLC控制单元17一方面控制条形光源10打开，进行补光，另一方面控制伺服电机14启动，伺服电机14通过万向连接轴13带动多组支撑滚轮9以相同速度和相同方向同时转动，依靠摩擦力，使单晶硅棒6以与支撑滚轮9相反的转动方向，沿单晶硅棒6长度方向中心线5旋转。

工业面阵相机11采集的单晶硅棒6的图像信息通过网线实时反馈给视觉工控机，操作人员判断晶线是否达到目标位置要求；当晶线达到目标位置要求时，操作人员控制视觉工控机发送停止信号给PLC控制单元；PLC控制单元控制伺服电机14停止，使晶线与中心线5的夹角a为45°。此时工业面阵相机11对第一晶线1和第二晶线2进行检测，将结果反馈给视觉工控机并储存，第一阶段检测完成。

然后进行第二阶段的检测：操作人员控制视觉工控机给PLC控制单元发送启动信号，PLC控制单元控制伺服电机14再次启动，使单晶硅棒6在多组支撑滚轮9上自转180°，将第三晶线3和第四晶线4所在表面旋转到第一阶段检测时第一晶线1和第二晶线2所在位置，伺服电机14停止，工业面阵相机11进行检测，并将结果反馈给视觉工控机并储存，第二阶段检测完成。

到此时为止，单晶硅棒6的四条晶线的状态全部检测完成，同时晶线与中心线5的夹角a为45°，满足切断机对单晶硅棒6角度位置的摆放要求，工业面阵相机11和条形光源10关闭，检测完成。

在本实用新型中视觉工控机可由人工操控，本实用新型的配置也可以支撑视觉工控机配置自动化控制软件进行自动运行。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种用于单晶硅棒角度调整的转台设备，其特征在于，包括：转台主体支架(15)、伺服电机(14)、工业面阵相机(11)、条形光源(10)和支撑滚轮(9)；

所述转台主体支架(15)上分布式设置多个滚轮支架(16)，其中一个滚轮支架(16)上安装光电传感器；

所述滚轮支架(16)上安装支撑滚轮(9)；所述支撑滚轮(9)用于支撑单晶硅棒(6)；每组支撑滚轮(9)与万向连接轴(13)连接；多个万向连接轴(13)连接在一起；

所述转台主体支架(15)上设置伺服电机(14)，所述伺服电机(14)与万向连接轴(13)传动连接；

所述转台主体支架(15)的一侧设置相机支架(12)，所述相机支架(12)上安装工业面阵相机(11)和条形光源(10)。

2.根据权利要求1所述的用于单晶硅棒角度调整的转台设备，其特征在于，所述转台主体支架(15)的两端底部分别设置调节支撑底座(8)。

3.根据权利要求1或2所述的用于单晶硅棒角度调整的转台设备，其特征在于，所述伺服电机(14)布置在转台主体支架(15)中间位置，通过减速机与万向连接轴(13)传动连接。

4.根据权利要求1所述的用于单晶硅棒角度调整的转台设备，其特征在于，所述相机支架(12)避开滚轮支架(16)位置。

5.根据权利要求1所述的用于单晶硅棒角度调整的转台设备，其特征在于，所述光电传感器发射的光束垂直于单晶硅棒(6)长度方向的中心线。

6.根据权利要求1或5所述的用于单晶硅棒角度调整的转台设备，其特征在于，所述光电传感器、工业面阵相机(11)分别通过信号线缆与视觉工控机连接；

所述光电传感器、条形光源(10)、伺服电机(14)分别通过信号线缆与PLC控制单元连接。