一种半自动硅棒检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及硅棒检测技术领域，尤其是涉及一种半自动的硅棒检测装置。


背景技术：

2.晶体硅为钢灰色，无定形硅为黑色，属于原子晶体，硬而有光泽，有半导体性质，单晶硅是一种重要的半导体材料，用于制造大功率晶体管、整流器、太阳能电池等，拉单晶做成硅棒，其中将硅料在单晶炉在太阳能级单晶硅的生产工艺中以直拉炉较常见中融化后再经过一系列工序可生长成单晶硅棒子，对单晶硅棒子进行后续机加工，得到单晶硅锭，再使用切片机器对硅锭进行切片加工，则得到硅片。在各工序中，硅棒的检验是一项重要的工序，对硅棒的质量把控起到关键的作用。
3.硅棒的检验包括直径检测、长度检测、重量检测、斜度检测、电阻率检测、导电型号检测、外观检测等。目前，硅棒的检测仍以人工方式检测为主，检测过程中需要人工进行搬运，检测效率较低，且人力浪费严重，难以满足需求。


技术实现要素：

4.本实用新型是为了避免现有技术存在的不足之处，提供了一种半自动的硅棒检测装置，提高检测效率，同时减少人力资源的需求。
5.本实用新型解决技术问题采用如下技术方案：
6.本实用新型提供的一种半自动硅棒检测装置，包括：第一输送机构，所述第一输送机构包括第一支撑架、第一滑动组件以及第一承载组件，所述第一滑动组件设置在第一支撑架上，所述第一承载组件设置在第一滑动组件上，所述第一承载组件用以容纳硅棒，所述第一滑动组件带动第一承载组件进行水平的往复运动；第二输送机构，所述第二输送机构设置在第一输送机构的上方，所述第二输送机构包括第二支撑架、第二滑动组件以及第二承载组件，所述第二滑动组件设置在第二支撑架上，所述第二承载组件设置在第二滑动组件上，所述第二承载组件用以容纳硅棒，所述第二滑动组件带动第二承载组件进行水平的往复运动；夹取机构，所述夹取机构设置在第一输送机构与第二输送机构的同一侧，所述夹取机构包括支撑座、驱动组件以及夹取组件，所述驱动组件与支撑座相连接，所述夹取组件设置在驱动组件上，所述驱动组件可带动夹取组件做出向内夹紧硅棒、向外松开硅棒以及旋转硅棒的运动，升降机构，所述升降机构与支撑座相连接，所述升降机构包括第三支撑架以及设置在第三支撑架上的升降组件，所述升降组件带动夹取机构在第一输送机构与第二输送机构之间进行纵向的往复运动，并以此将第一输送机构内的硅棒运送至第二输送机构或者将第二输送机构内的硅棒运送至第一输送机构。
7.由上述记载的第一输送机构进行上料或者卸料，由夹取机构将第一输送机构内的硅棒进行夹取，由升降机构带动夹取机构将第一输送机构中的硅棒运送至第二输送机构上或者将第二输送机构中的硅棒运送至第一输送机构并通过探测灯组进行表面检测。
8.在数个实施方式中，在上述记载的第一滑动组件、第二滑动组件均包括气缸组件
以及直线滑轨，所述气缸组件设置在两个直线滑轨之间，由所述气缸组件带动相应的第一承载组件、第二承载组件在直线滑轨上进行直线的往复运动。
9.在数个实施方式中，第一承载组件与第二承载组件均包括托盘体、输送带以及导向辊组，所述导向辊组可转动的设置在托盘体内，所述输送带套设在导向辊组上可沿随导向辊组转动。
10.由上述记载的第一承载组件与第二承载组件对硅棒进行承载运输。
11.在数个实施方式中，导向辊组包括若干个平行设置的导向辊体，所述托盘体的相对两侧上各设置有一个调节孔，最靠近所述调节孔的一个导向辊体两端各设置有一个调节杆，所述调节杆可带动导向辊体沿调节孔运动，所述调节杆一侧设置有一个限位块，所述限位块与托盘体相连接。
12.由上述记载的导向辊组配合输送带的的结构，实现硅棒在托盘体内的位置调节，居中进行检测。
13.在数个实施方式中，驱动组件包括夹取电机、第一丝杆以及旋转电机，所述夹取电机驱动第一丝杆转动，两个所述夹取组件相对的设置在第一丝杆上；所述夹取组件包括相连接的连接部以及转动部，所述连接部与第一丝杆相连接且可随第一丝杆运动，所述旋转电机带动转动部在连接部上转动，所述硅棒设置在两个转动部之间。
14.在数个实施方式中，第一丝杆设置在支撑座内，所述夹取电机设置在支撑座一侧，所述支撑座上设置有两个滑轨，所述连接部在第一丝杆带动下沿滑轨运动。
15.在数个实施方式中，升降组件包括升降电机以及第二丝杆，所述第二丝杆与支撑座相配合，所述升降电机驱动第二丝杆运动并带动支撑座纵向运动。
16.在数个实施方式中，升降机构还包括一平衡组件，所述平衡组件包括底架体、平衡气缸以及连接座，所述平衡气缸设置在底架体上，所述平衡气缸的输出端与连接座相连接，所述连接座与支撑座相连接，所述平衡组件与夹取电机分别设置在支撑座的相对两侧。
17.在数个实施方式中，第一支撑架一侧设置有第一固定架与第二固定架，所述第一固定架与第三支撑架相连接，所述第二固定架与底架体相连接。
18.在数个实施方式中，升降机构两侧设置有防护架，所述防护架上设置有若干个防护片，两个所述防护架的顶部之间设置有探测灯组，所述探测灯组位于夹取机构的正上方。
19.本实用新型具有如下有益效果：
20.1.本实用新型采用上下两层的结构，采用下进上出或者下出上进的工作模式，配合机械手或者桁架的结构对硅棒进行搬运，大幅度提高工作效率。
21.2.本实用新型可以减少人工搬运的过程，降低了人工成本。
22.3.本实用新型中的夹取机构自带旋转功能，可360度无死角检测，提高检测精度以及检测效果。
23.4.本实用新型中的升降机构配有平衡组件进行夹取机构的重力平衡，提高了检测装置整体的稳定性。
24.5.本实用新型中的承载组件可以减少摩擦力，便于调节硅棒的位置使其居中检测，并且可以根据硅棒的长度进行调节，以适应在一定长度范围内的硅棒的放置检测效果。
附图说明
25.本文所描述的附图仅用于所选择实施例的阐述目的，而不代表所有可能的实施方式，且不应认为是本实用新型的范围的限制。
26.图1示意性地示出了一实施例中的硅棒检测装置的整体结构；
27.图2示意性地示出了一实施例中的硅棒检测装置在去除防护片后的整体结构；
28.图3示意性地示出了一实施例中的第一输送机构的整体结构；
29.图4示意性地示出了一实施例中的第一承载组件的爆炸结构。
30.图5示意性地示出了一实施例中的第二输送机构的整体结构；
31.图6示意性地示出了一实施例中的第二承载组件的爆炸结构；
32.图7示意性地示出了一实施例中的夹取机构结合升降机构的整体结构；
33.图8示意性地示出了一实施例中的夹取机构的整体结构。
具体实施方式
34.下面，详细描述本实用新型的实施例，为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
35.因此，以下提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
36.本文使用的术语旨在解释实施例，并且不旨在限制和/或限定本实用新型。
37.例如，“在某一方向”、“沿某一方向”、“平行”、“正交”、“中心”、“相对”、“前后左右”等表示相对或绝对配置的表述，不仅表示严格意义上如此配置，还表示具有公差、或具有可得到相同功能程度的角度或距离而相对地位移的状态。
38.如图1与图2所示的结构，本硅棒检测装置，主要是包括第一输送机构100、第二输送机构200、夹取机构300、升降机构400、防护架500以及探测灯组520，通过防护架500的结构对夹取机构以及升降机构进行防护，其中，第一输送机构100设置在第二输送机构200的下方位置，构成双层结构，且配合方式有两种，第一种由第一输送机构100进行待检测硅棒的上料，第二输送机构进行检测完成硅棒的下料，或者第二种由第二输送机构进行待检测硅棒的上料，第一输送机构100进行检测完成硅棒的下料均可，以第一种配合方式为例，由机械手或者桁架将待检测的硅棒从缓存区搬运至第一输送机构100，有第一输送机构将硅棒向内运输至夹取机构300的位置，并由夹取机构300将第一输送机构100内的硅棒进行夹持，然后通过升降机构400将夹取机构300提升至第二输送机构的位置，人工配合探测灯组520对硅棒进行检测，检测完成之后，由第二输送机构将夹取机构内的检查完成的硅棒进行向外的输送，并由机械手或者桁架将检测完成的硅棒搬运至输送线上进行后续操作。
39.防护架500位于升降机构400两侧，防护架500为金属框架结构，在防护架500上设置有若干个防护片510，将其外部进行包围，保护内部的结构，同时探测灯组520位于两个所述防护架500的顶部之间，且探测灯组520位于夹取机构300的正上方，方便对硅棒进行照明检测。
40.如图3、5所示，第一输送机构100包括第一支撑架110、第一滑动组件120以及第一承载组件130，所述第一滑动组件120设置在第一支撑架110上，所述第一承载组件130设置在第一滑动组件120上，所述第一承载组件130用以容纳硅棒10，所述第一滑动组件120带动第一承载组件130进行水平的往复运动，相应的第二输送机构200设置在第一输送机构100的上方，所述第二输送机构200包括第二支撑架210、第二滑动组件以及第二承载组件230，所述第二滑动组件设置在第二支撑架210上，所述第二承载组件230设置在第二滑动组件上，所述第二承载组件230用以容纳硅棒10，所述第二滑动组件带动第二承载组件230进行水平的往复运动。
41.具体的，第一滑动组件120、第二滑动组件均包括气缸组件121以及直线滑轨122，所述气缸组件121设置在两个直线滑轨122之间，所述气缸组件121带动相应的第一承载组件130、第二承载组件230在直线滑轨122上进行直线的往复运动，气缸组件121采用无杆气缸结构即可，直线滑轨122为一对领域内常规的直线导轨结构，由气缸组件起到驱动运动的作用，由直线滑轨进行导向便于运动过程。
42.如图4、6，第一承载组件130与第二承载组件230均包括托盘体131、输送带132以及导向辊组，所述导向辊组可转动的设置在托盘体131内，所述输送带132套设在导向辊组上可沿随导向辊组转动，气缸组件121是位于托盘体131的中部下方位置，直线滑轨122则位于托盘体131的底部两侧位置，由此带动托盘体的直线运动。
43.具体的，导向辊组包括若干个平行设置的导向辊体133，所述托盘体131的相对两侧上对称的设置有一个呈长条状的调节孔134，该调节孔134是从托盘体的长度方向的边缘部位向另一侧进行延伸至最接近的一个导向辊体的位置，最靠近所述调节孔134的一个导向辊体133两端各设置有一个调节杆135，调节杆135沿导向辊体的中心线的轴体进行向外延伸，所述调节杆135可带动导向辊体133沿调节孔134运动，所述调节杆135一侧设置有一个限位块136，所述限位块136与托盘体131相连接，调节杆插入调节孔内并穿出至调节孔的外侧，限位块横跨调节孔且位于托盘体的外侧位置，由此调节杆向限位块的一侧继续运动，即限位块限制了该导向辊体的位置，限位块与托盘体之间可以通过螺栓进行可拆卸的连接固定，或者限位块采用磁块，直接进行吸附，起到限制调节杆运动的效果即可。
44.如图7、8所示，夹取机构300设置在第一输送机构100与第二输送机构200的同一侧，所述夹取机构300包括支撑座310、驱动组件以及夹取组件330，所述驱动组件与支撑座310相连接，所述夹取组件330设置在驱动组件上，所述驱动组件可带动夹取组件330做出向内夹紧硅棒10、向外松开硅棒10以及旋转硅棒10的运动，驱动组件包括夹取电机321、第一丝杆322以及旋转电机323，所述夹取电机321驱动第一丝杆322转动，两个所述夹取组件330相对的设置在第一丝杆322上，具体的，夹取组件330包括相连接的连接部331以及转动部332，所述连接部331与第一丝杆322相连接且可随第一丝杆322运动，所述旋转电机323带动转动部332在连接部331上转动，所述硅棒10设置在两个转动部332之间。
45.其中，第一丝杆322设置在支撑座310内，所述夹取电机321设置在支撑座310一侧，所述支撑座310上设置有两个常规的直线滑轨结构，所述连接部331在第一丝杆322带动下沿滑轨运动，夹取电机321与第一丝杆之间具有蜗轮蜗杆减速机324进行连接，旋转电机相应的先与行星齿轮减速机325进行转接配合，夹取电机经过减速机的配合带动第一丝杆的运动，由此带动两个夹取组件在第一丝杆上的相互靠近的夹取或者互相背离的放开的动
作。
46.具体的，连接部在此采用l状的结构，一侧与第一丝杆与滑轨进行连接配合，另一侧则垂直朝向外侧，该侧最外端与转动部进行连接，转动部包括一个内部轴体与一个转盘的结构，由旋转电机转接减速机之后驱动内部的轴体运动继而带动转盘转动，转盘在夹持硅棒时，发生转动，继而可以带动硅棒进行360
°
之内的转动，实现无死角检测。
47.如图7所示，升降机构400与支撑座310相连接，所述升降机构400包括第三支撑架410以及设置在第三支撑架410上的升降组件420，所述升降组件420带动夹取机构300在第一输送机构100与第二输送机构200之间进行纵向的往复运动，并以此将第一输送机构100内的硅棒10运送至第二输送机构200或者将第二输送机构200内的硅棒10运送至第一输送机构100，升降组件420包括升降电机421以及第二丝杆422，所述第二丝杆422与支撑座310相配合，所述升降电机421驱动第二丝杆422运动并带动支撑座310纵向运动，第二丝杆上相应的设置有一个滑座，由该滑座与支撑座310进行连接，且位于支撑座的一端背面位置，由升降电机带动第二丝杆转动并带动滑座沿第二丝杆的上下运动继而带动支撑座整体的上下运动。
48.更进一步的，升降机构400还包括一平衡组件430，所述平衡组件430包括底架体431、平衡气缸432以及连接座433，所述平衡气缸432设置在底架体431上，所述平衡气缸432的输出端与连接座433相连接，所述连接座433与支撑座310相连接，所述平衡组件430与夹取电机321分别设置在支撑座310的相对两侧，由平衡气缸432的结构平衡夹取机构的重力，实现稳定的上下运动。
49.其中，在第一支撑架110一侧的两个端部位置设置有第一固定架111与第二固定架112，所述第一固定架111与第三支撑架410相连接，所述第二固定架112与底架体431相连接，由此实现稳定的连接效果。
50.除非另有陈述或内容明显矛盾，在本实用新型叙述范围内使用的术语
″
一(a)
″
和
″
这(the)
″
以及类似的指示物解释为包括单数和复数。本文叙述的数值范围仅仅作为对范围内每个单独数值的速记方式，除非另有陈述，将每个单独的数值加入详细说明如同分别记录在其中。除非另有陈述或其它内容上的明显矛盾，本文所有叙述的方式可以以任何合适的顺序进行。使用的任何和所有实例、或本文提供的示范性语言(例如
″
例如
″
)仅仅是更好地说明本实用新型，并非是对本实用新型范围的限定，除非权利要求。详细说明中的语言不应理解为指出任何未提出权利要求的实践本实用新型的必要因素。
51.本实用新型叙述了优选实施方案，包括本实用新型人所知的进行本实用新型的最佳方式。当然，本领域熟练技术人员显然可以看出这些优选实施方案的变化。本实用新型人预想熟练技术人员可以酌情使用该变化，本实用新型人指出本实用新型可以按照不同于本文具体所述的其它方式实施。因此，本实用新型包括由权利要求书定义的本实用新型主旨和范围所包括的所有改进。而且，除非另有陈述或内容上明显矛盾，本实用新型包括任何上述因素及其所有可能的变化。