CN110154254B - 一种晶棒开方上料夹持装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种晶棒开方上料夹持装置，属于晶硅加工技术领域，包括底座，所述底座上设有工作台和对中组件，所述工作台上设有支撑座、上料压紧组件以及驱动组件，支撑座用于支撑晶棒，上料压紧组件用于压紧位于支撑座上的晶棒的顶部，对中组件用于夹持位于支撑座上的晶棒的侧面，实现对中操作，驱动组件带动支撑座、上料压紧组件沿着底座上的导轨滑动，实现上料，本发明借助上料压紧组件可适应圆形、方形和菱形不同形状的晶棒夹持，省去了上下晶棒时的大量辅助时间，采用上下压紧的方式夹持住晶棒，夹持稳定，同时，借助对中组件提高对中精度，使晶棒长度方向平行于导轨方向，确保开方垂直度，借助驱动组件提高工作台横向移动精度。
Description
技术领域
本发明属于晶硅加工技术领域，具体地说涉及一种晶棒开方上料夹持装置。
背景技术
制作太阳能电池板所用硅片的制造工序分为：拉晶、截断、开方、磨倒、切片等几个步骤。拉晶是在拉晶炉内通过化学沉积的方式生成圆柱体型的单晶硅棒，长度最大可达6米；截断是指把拉晶出来的单晶硅棒截成长度不等（100~700mm）的小段；开方是指把截断出的不同长度的单晶硅棒切成长方体型；磨倒是指用磨具把开方后长方体型的单晶硅棒的四个表面进行磨抛，以及四个棱边进行倒圆的过程。切片是指把磨倒后的长方体型的单晶硅棒切成0.15mm左右厚的硅片用于最后的太阳能电池板的制作。其中开方的过程是把圆柱型的单晶硅棒切成长方体型，则会产生四块形状不规则（截面呈弧形⌒）的余料（行业内称为边皮）。开方后的晶棒还需要进行四个棱角的切割，以便于节省磨床工位磨削棱角的时间。不同切割工艺需要切换不同的夹持方法，晶棒上下料时耗费大量辅助时间。
发明内容
针对现有技术的种种不足，为了解决上述问题，现提出一种晶棒开方上料夹持装置，可适应圆形、方形、棱形三种不同形状的晶棒夹持。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种晶棒开方上料夹持装置，包括底座，所述底座上设有工作台，所述工作台上设有：
支撑座，其用于支撑晶棒；
上料压紧组件，其位于支撑座上方，用于压紧位于支撑座上的晶棒的顶部；
驱动组件，所述底座上设有导轨，驱动组件带动支撑座、上料压紧组件沿着导轨滑动，实现上料；
对中组件，其跨设于工作台上方且与底座固连，用于夹持位于支撑座上的晶棒的侧面，实现对中操作。
优选地，所述上料压紧组件包括支撑架、上料气缸和上料压板，所述上料气缸沿着竖直方向设置，其缸体端通过支撑架与工作台连接，其活塞端与上料压板连接，所述上料压板沿着晶棒的长度方向设置。
优选地，所述上料压板的下方设有上料压块，且上料压块设为V型结构，且V型结构的开口正对晶棒。
优选地，所述支撑座上方设有与上料压块结构相同的支撑压块。
优选地，所述支撑架上沿着竖直方向设置有靠板，用于与晶棒的端面相抵。
优选地，所述对中组件包括对中支架、卡爪气缸和对中靠板，所述对中支架沿着竖直方向设置，其底部与底座固连，所述卡爪气缸沿着垂直于晶棒长度方向设置，其缸体端与对中支架固连，其活塞端与对中靠板连接，所述对中靠板沿着竖直方向设置。
优选地，所述卡爪气缸和对中靠板均设有对称的设有2个，且对中靠板与晶棒的切割面相贴。
优选地，所述对中组件沿着晶棒的长度方向至少设置1个。
优选地，所述驱动组件包括驱动电机、纵向间隙齿轮、横向间隙齿轮和齿条，所述齿条固设于底座上，所述纵向间隙齿轮、横向间隙齿轮分别与齿条相啮合，所述驱动电机通过减速机与纵向间隙齿轮传动连接。
优选地，所述纵向间隙齿轮通过固定板一与工作台连接，且固定板一上设有纵向条形槽，横向间隙齿轮通过固定板二与工作台连接，且固定板二上设有横向条形槽，固定板一、固定板二与工作台的相对位置可调。
本发明的有益效果是：
借助上料压紧组件可适应圆形、方形和菱形不同形状的晶棒夹持，省去了上下晶棒时的大量辅助时间，采用上下压紧的方式夹持住晶棒，夹持稳定，同时，借助对中组件提高对中精度，使晶棒长度方向平行于导轨方向，确保开方垂直度，借助驱动组件提高工作台横向移动精度。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的整体结构侧视图；
图3是本发明夹持圆形晶棒的示意图；
图4是本发明夹持方形晶棒的示意图；
图5是本发明夹持晶棒切割棱角的示意图。
附图中：1-支撑座、2-上料压紧组件、3-对中组件、4-晶棒、5-驱动组件、6-导轨、7-支撑架、8-上料气缸、9-上料压板、10-靠板、11-上料压块、12-对中支架、13-卡爪气缸、14-对中靠板、15-支撑压块、16-驱动电机、17-横向间隙齿轮、18-齿条、19-工作台、20-固定板一、21-固定板二、22-纵向条形槽、23-横向条形槽。
具体实施方式
为了使本领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它类同实施例，都应当属于本申请保护的范围。此外，以下实施例中提到的方向用词，例如“上”“下”“左”“右”等仅是参考附图的方向，因此，使用的方向用词是用来说明而非限制本发明创造。
实施例一：
如图1和图2所示，一种晶棒开方上料夹持装置，包括底座，底座与机床连接，所述底座上设有工作台19和对中组件3，所述工作台19上设有支撑座1、上料压紧组件2以及驱动组件5。其中，支撑座1用于支撑晶棒4。上料压紧组件2位于支撑座1上方，用于压紧位于支撑座1上的晶棒4的顶部。对中组件3跨设于工作台上方且与底座固连，用于夹持位于支撑座1上的晶棒4的侧面，实现对中操作。所述底座上设有导轨6，驱动组件5带动支撑座1、上料压紧组件2沿着导轨6滑动，实现上料。
具体的，如图1至图3所示，所述上料压紧组件2包括支撑架7、上料气缸8和上料压板9，所述上料气缸8沿着竖直方向设置，其缸体端通过支撑架7与工作台19连接，其活塞端与上料压板9连接，也就是说，支撑架7、上料气缸8、上料压板9与工作台19集成为一体。所述上料压板9沿着晶棒4的长度方向设置，同时，所述上料压板9的下方设有上料压块11，也就是说，伴随着上料气缸8的伸长或回缩，上料压块11压紧或松开晶棒4，可对不同直径的晶棒4进行压紧，避免晶棒4在后续进行加工动作时不稳定。如图3至图5所示，为了适应不同形状（圆形、方形和菱形）晶棒4的夹持操作，所述上料压块11设为V型结构，且V型结构的开口正对晶棒4，相对应的，所述支撑座1上方设有与上料压块11结构相同的支撑压块15。此外，所述支撑架7上沿着竖直方向设置有靠板10，用于与晶棒4的端面相抵，也就是说，靠板10作为放置晶棒4时的起始位置。
初始状态时，上料气缸8处于伸长状态，将晶棒4置于支撑座1上，并促使晶棒4的端面与靠板10相抵，压紧状态时，上料气缸8处于回缩状态，促使上料压块11压紧晶棒4的顶部，即可。
实施例二：
如图1和图3所示，所述对中组件3沿着晶棒4的长度方向至少设置1个。本实施例中，对中组件3设有2个。具体的，所述对中组件3包括对中支架12、卡爪气缸13和对中靠板14，所述对中支架12沿着竖直方向设置，其底部与底座固连，所述卡爪气缸13沿着垂直于晶棒4长度方向设置，其缸体端与对中支架12固连，其活塞端与对中靠板14连接，同时，所述对中靠板14沿着竖直方向设置。此外，所述卡爪气缸13和对中靠板14均设有对称的设有2个，且对中靠板14与晶棒4的切割面相贴。也就是说，伴随着卡爪气缸13的伸长或回缩，对中靠板14贴紧或远离晶棒4的切割面，保证加工晶棒时切割面与导轨面平行。
当支撑座1放置圆形晶棒和菱形晶棒时，由于上料压块11设为V型结构，晶棒可自定心，不需要对中组件3工作。放置开完2个侧面的圆形晶棒时，晶棒需要翻转90°开另2个侧面，依靠卡爪气缸13校正晶棒，使晶棒长度方向平行于导轨方向，确保开方垂直度，卡爪气缸13对中重复精度可达±0.1mm。
实施例三：
如图1、图2和图4所示，所述驱动组件5固设于工作台19上，其包括驱动电机16、纵向间隙齿轮、横向间隙齿轮17和齿条18，所述齿条18固设于底座上，且齿条18与导轨6平行设置。所述纵向间隙齿轮通过固定板一20与工作台19连接，且固定板一20上设有纵向条形槽22，横向间隙齿轮17通过固定板二21与工作台19连接，且固定板二21上设有横向条形槽23，固定板一20、固定板二21与工作台19的相对位置可调，且纵向间隙齿轮、横向间隙齿轮17分别与齿条18相啮合。所述驱动电机16通过减速机与纵向间隙齿轮传动连接。
通过纵向调节固定板一20，调节纵向间隙齿轮与齿条18的间距，实现传动，但单个齿轮与齿条啮合时会有齿隙，影响传动精度，造成进给实际位置与理论位置存在偏差，因此，通过横向调节固定板二21，调节横向间隙齿轮17与纵向间隙齿轮的间距，能够消除单个齿轮和齿条传动时的齿隙，达到提高齿轮、齿条传动精度的效果，降低误差。
以上已将本发明做一详细说明，以上所述，仅为本发明之较佳实施例而已，当不能限定本发明实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖范围内。
Claims (7)
1.一种晶棒开方上料夹持装置，包括底座，所述底座上设有工作台（19），其特征在于，所述工作台（19）上设有：
支撑座（1），其用于支撑晶棒（4）；
上料压紧组件（2），其位于支撑座（1）上方，用于压紧位于支撑座（1）上的晶棒（4）的顶部；
驱动组件（5），所述底座上设有导轨（6），驱动组件（5）带动支撑座（1）、上料压紧组件（2）沿着导轨（6）滑动，实现上料；
所述底座上还设有对中组件（3），其跨设于工作台（19）上方且与底座固连，用于夹持位于支撑座（1）上的晶棒（4）的侧面，实现对中操作；
所述上料压紧组件（2）包括支撑架（7）、上料气缸（8）和上料压板（9），所述上料气缸（8）沿着竖直方向设置，其缸体端通过支撑架（7）与工作台（19）连接，其活塞端与上料压板（9）连接，所述上料压板（9）沿着晶棒（4）的长度方向设置；
所述上料压板（9）的下方设有上料压块（11），且上料压块（11）设为V型结构，且V型结构的开口正对晶棒（4）；
所述对中组件（3）包括对中支架（12）、卡爪气缸（13）和对中靠板（14），所述对中支架（12）沿着竖直方向设置，其底部与底座固连，所述卡爪气缸（13）沿着垂直于晶棒（4）长度方向设置，其缸体端与对中支架（12）固连，其活塞端与对中靠板（14）连接，所述对中靠板（14）沿着竖直方向设置。
2.根据权利要求1所述的晶棒开方上料夹持装置，其特征在于，所述支撑座（1）上方设有与上料压块（11）结构相同的支撑压块（15）。
3.根据权利要求2所述的晶棒开方上料夹持装置，其特征在于，所述支撑架（7）上沿着竖直方向设置有靠板（10），用于与晶棒（4）的端面相抵。
4.根据权利要求1所述的晶棒开方上料夹持装置，其特征在于，所述卡爪气缸（13）和对中靠板（14）均设有对称的设有2个，且对中靠板（14）与晶棒（4）的切割面相贴。
5.根据权利要求1-4任一所述的晶棒开方上料夹持装置，其特征在于，所述对中组件（3）沿着晶棒（4）的长度方向至少设置1个。
6.根据权利要求5所述的晶棒开方上料夹持装置，其特征在于，所述驱动组件（5）包括驱动电机（16）、纵向间隙齿轮、横向间隙齿轮（17）和齿条（18），所述齿条（18）固设于底座上，所述纵向间隙齿轮、横向间隙齿轮（17）分别与齿条（18）相啮合，所述驱动电机（16）通过减速机与纵向间隙齿轮传动连接。
7.根据权利要求6所述的晶棒开方上料夹持装置，其特征在于，所述纵向间隙齿轮通过固定板一（20）与工作台（19）连接，且固定板一（20）上设有纵向条形槽（22），横向间隙齿轮（17）通过固定板二（21）与工作台（19）连接，且固定板二（21）上设有横向条形槽（23），固定板一（20）、固定板二（21）与工作台（19）的相对位置可调。
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| GR01 | Patent grant | ||
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