一种晶棒截断用辅助上料装置的制作方法

1.本实用新型涉及晶棒加工技术领域，具体涉及一种晶棒截断用辅助上料装置。


背景技术：

2.太阳能电池用硅单晶在拉制完成后，想要获得表面光滑的单晶方硅棒需要经过截断、开方、磨倒三个工序加工后得以实现。其中，在截断工序中，需要将单晶长棒（最长可达6米）按照工艺要求切割成规定长度的短棒，以方便后续加工使用。
3.目前，晶棒截断通常在截断机上完成。截断机上料时，需要将竖直放置的晶棒从转运车中取出，而取出前要先将环抱晶棒的两根管箍打开，然后通过两人合力将其放倒后再水平抬至装有辊道线的液压升降小车上，最后将小车推至上料口，通过液压升降到同一高度后再推动晶棒至上料台。由此可知，这种上料方式过程比较繁琐，效率低且工人劳动强度大，同时晶棒容易从工人手中滑落，进而造成晶棒摔坏，甚至砸伤工人。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本实用新型提供一种晶棒截断用辅助上料装置，以解决现有晶棒上料过程比较繁琐、效率低且工人劳动强度大的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：
6.一种晶棒截断用辅助上料装置，包括：
7.夹持机构，用于夹持竖直状态的晶棒；
8.翻转机构，与所述夹持机构相连接，用于翻转所述夹持机构以将晶棒调整为水平状态；
9.摆动机构，与所述翻转机构相连接，其通过摆动以调整晶棒在水平面内的位置；及
10.升降机构，与所述摆动机构相连接，其通过升降以调整晶棒在竖直面内的位置；
11.其中，所述夹持机构包括第一支架、一对第一气缸、一对固定夹爪及一对与所述固定夹爪相对布置的活动夹爪，所述第一气缸、固定夹爪分别与所述第一支架固定连接，所述活动夹爪与所述第一支架滑动连接且与所述第一气缸的活塞杆铰接。
12.在本技术公开的一个实施例中，所述翻转机构包括吊臂、第二支架及一对第二气缸；
13.所述吊臂下端与所述第一支架铰接；
14.所述第二支架固定连接于所述吊臂侧面；
15.所述第二气缸的缸体与所述第二支架铰接、活塞杆与所述第一支架铰接。
16.在本技术公开的一个实施例中，所述摆动机构包括水平设置的摇臂；
17.所述摇臂一端通过第一旋转关节与所述吊臂上端相连接、另一端通过第二旋转关节与所述升降机构相连接。
18.在本技术公开的一个实施例中，所述升降机构包括第一立柱、第一托架、第二托架、第一支臂、第二支臂及一对第三气缸；
19.所述第一托架固定连接于所述第一立柱顶端；
20.所述第一支臂与第二支臂相互平行地铰接于所述第一托架、第二托架之间以构成平行四边形机构；
21.所述第一支臂位于所述第二支臂上方、其穿过所述第一托架后向外延伸的一端连接有配重；
22.所述第三气缸的缸体铰接于所述第一立柱侧面设置的支撑板、活塞杆铰接于所述第一托架与配重之间的第一支臂；
23.所述第二托架与所述第二旋转关节相连接。
24.在本技术公开的一个实施例中，所述第一立柱上连接有储气罐，其通过气动软管分别与所述第一气缸、第二气缸及第三气缸相连接。
25.在本技术公开的一个实施例中，还包括操作面板；
26.所述操作面板通过第三支架连接于所述吊臂侧面，其具有一框架及设于所述框架内的带按钮的控制盒；
27.所述框架与所述第三支架相连接且可通过阻尼式伸缩杆的驱动实现上下滑动，所述阻尼式伸缩杆固定安装于所述第三支架。
28.在本技术公开的一个实施例中，所述控制盒上下设有两套。
29.在本技术公开的一个实施例中，还包括用于支撑整个装置的固定座；
30.所述固定座包括设于地面的底板及垂直连接于所述底板中部的第二立柱；
31.所述第二立柱顶端通过第三旋转关节与所述第一立柱底端相连接。
32.在本技术公开的一个实施例中，所述底板四角分别设有带调节功能的支脚。
33.在本技术公开的一个实施例中，所述第一旋转关节、第二旋转关节及第三旋转关节结构相同，均可以通过自带的气动刹车盘实现锁定。
34.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
35.1、通过上述各机构的分工协作，简化了晶棒的上料过程，降低了工人劳动强度，效率高且足够安全，有效避免了晶棒的滑落。
36.2、通过两端的第一、二旋转关节的旋转，摇臂可以改变其在水平面内的倾斜方向与角度，从而调整被夹持机构夹持的晶棒在水平面内的位置。
37.3、通过第三气缸的驱动第一支臂与第二支臂上下运动，实现了晶棒在竖直面内位置的调整，而且第一支臂与第二支臂构成的平行四边形机构及连接于第一支臂的配重，使得结构更加稳定。
38.4、第一气缸、第二气缸及第三气缸均成对设置，保证了动力的输出强度，提高了运行时的稳定性。
39.5、通过三个旋转关节，扩大了本装置的覆盖面和操作空间，同时能够实现自锁，稳定性好。
附图说明
40.为了更清楚地说明本技术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的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，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。
41.图1为本实用新型在低位时的立体结构示意图一；
42.图2为本实用新型在低位时的立体结构示意图二；
43.图3为本实用新型在高位时的立体结构示意图一；
44.图4为本实用新型在高位时的立体结构示意图二；
45.图5为图1中局部a放大结构示意图；
46.图6为图2中局部b放大结构示意图；
47.图7为图3中局部c放大结构示意图；
48.图8为图4中局部d放大结构示意图。
具体实施方式
49.在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
50.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
51.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
52.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
53.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
54.下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。
55.下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。
56.参见图1～图8所示，本实用新型提供了一种晶棒截断用辅助上料装置，包括：
57.夹持机构100，用于夹持竖直状态的晶棒；
58.翻转机构200，与夹持机构100相连接，用于翻转夹持机构100以将晶棒调整为水平状态；
59.摆动机构300，与翻转机构200相连接，其通过摆动以调整晶棒在水平面内的位置；及
60.升降机构400，与摆动机构300相连接，其通过升降以调整晶棒在竖直面内的位置；
61.其中，夹持机构100包括第一支架110、一对第一气缸120、一对固定夹爪130及一对与固定夹爪130相对布置的活动夹爪140，第一气缸120、固定夹爪130分别与第一支架110固定连接，活动夹爪140与第一支架110滑动连接且与第一气缸120的活塞杆铰接。
62.工作时，将转运车推至截断机的上料台附近，并使得轴线竖直的待截断晶棒与固定夹爪130贴合，接着启动第一气缸120使其伸出的活塞杆缩回，带动活动夹爪140在第一支架110上滑动并靠近固定夹爪130，直至将晶棒抱死；然后启动翻转机构200，将第一支架110纵向翻转90
°
，从而带着晶棒翻转以将其调整为水平状态；最后通过摆动机构300和升降机构400的配合，分别调整晶棒在水平面内的位置（比如与上料台之间的距离）及在竖直面内的位置（比如高度），将水平状态的晶棒放置到上料台。即是说，通过上述各机构的分工协作，简化了晶棒的上料过程，降低了工人劳动强度，效率高且足够安全，有效避免了晶棒的滑落。
63.翻转机构200包括吊臂210、第二支架220及一对第二气缸230，吊臂210下端与第一支架110铰接，第二支架220固定连接于吊臂210侧面，第二气缸230的缸体与第二支架220铰接、活塞杆与第一支架110铰接。当第二气缸230的活塞杆伸出时，固定夹爪130与活动夹爪140合围后的轴线竖直，夹持机构100可以夹持竖直状态的晶棒（详见图6所示）；当第二气缸230的活塞杆缩回时，固定夹爪130与活动夹爪140合围后的轴线水平，从而将晶棒翻转90
°
（详见图4所示），实现晶棒水平状态的调整。
64.摆动机构300包括水平设置的摇臂310，摇臂310一端通过第一旋转关节320与吊臂210上端相连接、另一端通过第二旋转关节330与升降机构400相连接。即是说，通过两端的第一、二旋转关节的旋转，摇臂310可以改变其在水平面内的倾斜方向与角度，从而调整被夹持机构100夹持的晶棒在水平面内的位置。
65.升降机构400包括第一立柱410、第一托架420、第二托架430、第一支臂440、第二支臂450及一对第三气缸460，第一托架420固定连接于第一立柱410顶端，第一支臂440与第二支臂450相互平行地铰接于第一托架420、第二托架430之间以构成平行四边形机构，第一支臂440位于第二支臂450上方、其穿过第一托架420后向外延伸的一端连接有配重470，第三气缸460的缸体铰接于第一立柱410侧面设置的支撑板411、活塞杆铰接于第一托架420与配重之间的第一支臂440，第二托架430与第二旋转关节330相连接。当第三气缸460的活塞杆向上伸出时，第一支臂440与第二支臂450向下倾斜，第二托架430位于第一托架420斜下方，本装置（夹持机构100）处于低位，以方便对晶棒进行夹持（详见图1和图2所示）；当第三气缸460的活塞杆向下缩回时，第一支臂440与第二支臂450向上倾斜，第二托架430位于第一托架420斜上方，本装置（夹持机构100）处于高位，以方便对晶棒进行上料（详见图3和图4所示）。即是说，通过第三气缸460的驱动第一支臂440与第二支臂450上下运动，实现了晶棒在竖直面内位置的调整，而且第一支臂440与第二支臂450构成的平行四边形机构及连接于第
一支臂440的配重，使得结构更加稳定。
66.第一气缸120、第二气缸230及第三气缸460均成对设置，保证了动力的输出强度，提高了运行时的稳定性。
67.为了上述各机构能够在气源出问题的情况下保持现有动作，第一立柱410上连接有储气罐480（详见图1和图4所示），其通过气动软管（图中未示出）分别与第一气缸120、第二气缸230及第三气缸460相连接。储气罐480作为供气保护措施，其进气口配置有气动止回阀。
68.参见图7和图8所示，上述的晶棒截断用辅助上料装置还包括操作面板500，操作面板500通过第三支架510连接于吊臂210侧面，其具有一框架520及设于框架520内的带按钮的控制盒530，框架520与第三支架510相连接且可通过阻尼式伸缩杆540的驱动实现上下滑动，阻尼式伸缩杆540固定安装于第三支架510。当本装置（夹持机构100）处于高位时，工人可拉住框架520使得阻尼式伸缩杆540伸出，从而将操作面板500保持在合理高度，以方便按动控制盒530的按钮。
69.在本实施例中，控制盒530上下设有两套，以方便不同身高的人使用。
70.上述的晶棒截断用辅助上料装置还包括用于支撑整个装置的固定座600，固定座600包括设于地面的底板610及垂直连接于底板610中部的第二立柱620，第二立柱620顶端通过第三旋转关节630与第一立柱410底端相连接。
71.底板610四角分别设有带调节功能的支脚611。通过支脚611，可以调节整个装置的水平。
72.在本实施例中，第一旋转关节320、第二旋转关节330及第三旋转关节630结构相同，均可以通过自带的气动刹车盘331（详见图5所示）实现锁定。旋转关节的具体结构属于现有技术，在此不再赘述。通过三个旋转关节，扩大了本装置的覆盖面和操作空间，同时能够实现自锁，稳定性好。
73.上述实施例只是本实用新型的较佳实施例，并不是对本实用新型技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本实用新型专利的权利保护范围内。