CN115565922B - 硅片自动交替式双轨分选上料机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光伏板制造技术领域，公开了硅片自动交替式双轨分选上料机，包括操作台，所述操作台上设有两条并列的单轨传送带，两个单轨传送带的一端均设有一组位置相对的主上料框与副上料框，主上料框及副上料框内均安装有用于装载硅片的花篮，且操作台上还安装有用于驱动两组主上料框及副上料框独立转动的翻转组件，主上料框及副上料框内均设有用于主动弹出花篮的顶出组件，顶出组件包括与花篮侧壁相适配的吸盘，以及用于控制吸盘移动的金属圈和电磁铁。相较于现有技术，本申请提高了硅片分选时的上料效率，解决了现有技术中硅片分选上料时效率低等系列问题。

Description

硅片自动交替式双轨分选上料机

技术领域

本发明涉及光伏板制造技术领域，具体为硅片自动交替式双轨分选上料机。

背景技术

硅片品质分选设备是集上料、测试以及分选于一体的用于检测硅片外观、电阻率、隐裂、少子寿命以及黑心等参数的设备。硅片厂将硅锭切割成硅片后装载在花篮盒进行清洗，清洗后可直接将花篮盒装载在本上料装置进行硅片品质分选。硅锭切割成硅片后需要进行清洗，目前的清洗设备主要包括二种，一种是需要装载花篮盒进行清洗，还有一种是清洗完后将硅片自动装载在花篮盒。清洗完成的硅片需要进行检测分类，有隐裂、崩边以及缺角等的硅片需要重新铸锭；其余的硅片会根据电阻率、厚度、尺寸、少子寿命、位错、黑边以及黑心等一系列测试参数分成不同等级，不同等级的硅片做出的太阳能电池片效率不一样，因此价钱也不一样。

现有技术中，公开号为CN104307759B的中国专利文献中提出了一种适用于硅片品质分选设备的上料***及上料方法，采用多组上料单元安装在水平运动的水平导轨上，实现多组上料单元左右切换，当一个上料单元在上料时，余下的进行装载花篮盒，从而实现不间断送料，在实际应用该装置进行硅片上料时发现，一方面需要各个位置上的传感器相互配合，以识别对应机构的所处位置，并且需要传感器识别停留一段时间，这样便在总体上增加了硅片的上料时间，其次，切换不同的上料***以实现连续上料时，需要电机驱动丝杆，进而带动不同的上料***左右移动，实现一边上料一边装载的目的，这样一来，上料***的切换时间也会较长，尤其是针对批量化上料时，耽误时间的弊端越发明显，因此，本申请公开了硅片自动交替式双轨分选上料机来满足硅片采用花篮上料时的快速上料需求。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了硅片自动交替式双轨分选上料机，具备硅片连续上料，提高硅片上料效率等优点，解决了现有技术中硅片分选上料时效率低等系列问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：硅片自动交替式双轨分选上料机，包括操作台，所述操作台上设有两条并列的单轨传送带，两个所述单轨传送带均用于输送硅片，且两个所述单轨传送带的一端均设有一组位置相对的主上料框与副上料框，所述主上料框及所述副上料框内均安装有多个用于装载所述硅片的花篮，且所述操作台上还安装有用于驱动两组所述主上料框及所述副上料框独立转动的翻转组件，所述翻转组件包括用于驱动所述主上料框或所述副上料框转动的翻转电机；所述主上料框及所述副上料框内均设有用于主动弹出所述花篮的顶出组件，所述顶出组件包括与所述花篮侧壁相适配的吸盘，以及用于控制所述吸盘移动的金属圈和电磁铁，且所述操作台上还设有用于检测所述主上料框处于水平状态的压力传感器并与所述压力传感器电性连接的控制器，以及可独立升降的两个均用于转移所述硅片的拾片机械爪。

进一步地，所述操作台的两端均转动安装有驱动辊，两个所述单轨传送带均套设在两个所述驱动辊上，且其中一个所述驱动辊的一端固定套接有驱动皮带轮，所述驱动皮带轮与外部驱动电机的输出端间接连接。

进一步地，所述操作台上还安装有两个高度一致的U形支架，两组所述主上料框及所述副上料框的底部均固定连接有转动块，并通过对应的所述转动块转动安装在对应侧的所述U形支架上，且多个所述花篮分别套设在对应的所述主上料框或所述副上料框内。

进一步地，多个所述转动块的一侧均固定连接有与对应的所述U形支架水平段同轴布置的延长筒，多个所述延长筒的另一端均固定套接有旋转齿轮，且两个所述U形支架上均固定安装有水平座，多个所述翻转电机分别安装在对应的所述水平座上，且多个所述翻转电机的输出端均通过联轴器固定连接有主动齿轮，多个所述主动齿轮分别于对应侧的所述旋转齿轮相啮合。

进一步地，所述操作台上还安装有垂直支架，所述垂直支架上固定安装有两个相互平行且高度一致的垂直导轨，两个所述垂直导轨上均滑动套设有电动滑块，两个所述电动滑块上均安装有双头气缸，多个所述拾片机械爪分别安装在两个所述双头气缸的两侧输出端上，并与两侧的多个所述硅片的位置相对应，且所述垂直支架的底端与所述单轨传送带的间距大于所述硅片的厚度大小。

进一步地，所述垂直支架上还安装有四角水平支架，所述四角水平支架的四角位置均安装有橡胶座，多个所述压力传感器位于同一高度并分别安装在对应的所述橡胶座上，所述主上料框或所述副上料框转动至水平状态时与对应的所述压力传感器的输入端抵紧。

进一步地，所述主上料框及所述副上料框内均固定安装有多个位置分别于对应的所述花篮相适配的水平导向柱，多个所述水平导向柱内均滑动套设有水平滑柱，多个所述水平滑柱的一端分别位于对应的所述水平导向柱内，多个所述吸盘分别固定安装在对应所述水平滑柱的另一端并与相应的所述花篮保持贴合。

进一步地，多个所述电磁铁分别固定套接在对应所述水平导向柱的一端上，且多个所述金属圈分别固定套接在对应所述水平滑柱上，且所述花篮进入对应的所述主上料框或所述副上料框内并安装好后，对应组的所述金属圈及所述电磁铁恰好相互吸附贴合。

进一步地，多组所述水平导向柱及所述水平滑柱上均固定套接有固定盘，且多个所述水平导向柱上还均套设有顶出弹簧，多个所述顶出弹簧的两端分别固定连接在对应的所述固定盘上。

进一步地，多个所述电磁铁、所述翻转电机均与所述控制器电性连接。

与现有技术相比，本发明提供了硅片自动交替式双轨分选上料机，具备以下有益效果：

1、本发明提供的硅片自动交替式双轨分选上料机，通过双头气缸的伸缩端带动对应侧的拾片机械爪抓取对应侧主上料框内的硅片，并放置在单轨传送带上，当某一主上料框内的硅片拾取完全后，随即控制对应侧的翻转电机运转，使得该主上料框旋转至水平状态，方便直接装载含有硅片的花篮，实现快速上料，同时，同侧的副上料框旋转至垂直状态，并利用双头气缸另一伸缩端带动拾片机械爪连续拾取该副上料框内的硅片，进而实现硅片在单轨传送带上的连续上料操作，同时，副上料框内的硅片拾取完全后，通过上述同样的方式，实现主上料框与副上料框之间的互补上料操作，相较于背景技术中的现有技术，无需电机驱动丝杆切换不同的上料***，且无需依赖过多的传感器，在整体上提高了硅片的上料速率。

2、本发明提供的硅片自动交替式双轨分选上料机，通过对主上料框或副上料框内的硅片拾取完全后，对应的主上料框或副上料框旋转至水平状态，此时恰好对相应位置上的压力传感器施加有压力，随即对应水平状态的主上料框或副上料框内的电磁铁处于断路状态，磁场消失，在对应顶出弹簧的弹力作用与水平导向柱的导向作用下，将花篮弹出主上料框或副上料框外，从而方便操作人员及时更换花篮整体，无需逐个放置硅片，进一步提高了硅片的整体上料效率，同时，短暂时间后，电磁铁恢复通电，与吸盘配合使用，对置入主上料框或副上料框内的花篮整体进行吸附固定，提高后续拾片机械爪抓取硅片过程中的稳定性。

附图说明

图1为本发明运行状态示意图；

图2为本发明另一运行状态示意图；

图3为本发明操作台立体结构示意图；

图4为本发明部分立体结构示意图；

图5为本发明主上料框剖开立体结构示意图；

图6为本发明图5中A处放大结构示意图；

图7为本发明垂直支架与拾片机械爪立体结构示意图；

图8为本发明主上料框立体结构示意图。

图中：1、操作台；2、驱动辊；3、单轨传送带；4、驱动皮带轮；5、U形支架；6、主上料框；7、副上料框；8、转动块；9、花篮；10、硅片；11、垂直支架；12、垂直导轨；13、电动滑块；14、双头气缸；15、拾片机械爪；16、旋转齿轮；17、翻转电机；18、主动齿轮；19、四角水平支架；20、压力传感器；21、水平导向柱；22、水平滑柱；23、吸盘；24、固定盘；25、顶出弹簧；26、金属圈；27、电磁铁。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在的不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了硅片自动交替式双轨分选上料机。

本申请的一种典型的实施方式中，如图1-8所示，硅片自动交替式双轨分选上料机，包括操作台1，所述操作台1上设有两条并列的单轨传送带3，两个单轨传送带3均用于输送硅片10，且两个单轨传送带3的一端均设有一组位置相对的主上料框6与副上料框7，主上料框6及副上料框7内均安装有多个用于装载硅片10的花篮9，且操作台1上还安装有用于驱动两组主上料框6及副上料框7独立转动的翻转组件，翻转组件包括用于驱动主上料框6或副上料框7转动的翻转电机17，主上料框6及副上料框7内均设有用于主动弹出花篮9的顶出组件，顶出组件包括与花篮9侧壁相适配的吸盘23，以及用于控制吸盘23移动的金属圈26和电磁铁27，且操作台1上还设有用于检测主上料框6处于水平状态的压力传感器20并与压力传感器20电性连接的控制器，以及可独立升降的两个均用于转移硅片10的拾片机械爪15，本申请中，通过设置两条并列的单轨传送带3形成交替式双轨分选机构，可以利用不同的单轨传送带3对硅片10进行不同类型的检测操作，从而完成对硅片10的多道检测工序，实际操作时，两组主上料框6保持垂直状态，通过拾片机械爪15抓取对应侧主上料框6内的硅片10，并将硅片10放置在相应的单轨传送带3上，当某一主上料框6内的硅片10拾取完后，随即通过翻转组件，将该主上料框6旋转至水平状态，直接装载含有硅片10的花篮9，实现快速上料，同时，通过翻转组件驱动对应侧的副上料框7旋转至垂直状态，并利用拾片机械爪15连续拾取该副上料框7内的硅片10，进而实现硅片10在单轨传送带3上的连续上料操作，且无需依赖过多的传感器，在整体上提高了硅片10的上料速率，此外，主上料框6或副上料框7旋转至水平状态后，通过对应的压力传感器20识别其水平状态，进而控制对应的电磁铁27断电，磁场消失，在对应顶出组件的作用下，将水平状态下无硅片10的花篮9主动弹出对应的主上料框6或副上料框7，从而实现花篮9的整体快速更换，直接更换花篮9即可，无需逐个放置硅片10，进一步提高了硅片10的整体上料效率。

作为本实施例中的一种优选实施方式，操作台1的两端均转动安装有驱动辊2，两个单轨传送带3均套设在两个驱动辊2上，且其中一个驱动辊2的一端固定套接有驱动皮带轮4，驱动皮带轮4与外部驱动电机的输出端间接连接，操作时，通过外部驱动电机运转，间接带动驱动皮带轮4转动，从而在驱动辊2的作用下，使得单轨传送带3持续转动，对硅片10进行转移，进行后续检测分选操作。

作为本实施例中的一种优选实施方式，操作台1上还安装有两个高度一致的U形支架5，两组主上料框6及副上料框7的底部均固定连接有转动块8，并通过对应的转动块8转动安装在对应侧的U形支架5上，且多个花篮9分别套设在对应的主上料框6或副上料框7内，多个转动块8的一侧均固定连接有与对应的U形支架5水平段同轴布置的延长筒，多个延长筒的另一端均固定套接有旋转齿轮16，且两个U形支架5上均固定安装有水平座，多个翻转电机17分别安装在对应的水平座上，且多个翻转电机17的输出端均通过联轴器固定连接有主动齿轮18，多个主动齿轮18分别于对应侧的旋转齿轮16相啮合，操作台1上还安装有垂直支架11，垂直支架11上固定安装有两个相互平行且高度一致的垂直导轨12，两个垂直导轨12上均滑动套设有电动滑块13，两个电动滑块13上均安装有双头气缸14，多个拾片机械爪15分别安装在两个双头气缸14的两侧输出端上，并与两侧的多个硅片10的位置相对应，且垂直支架11的底端与单轨传送带3的间距大于硅片10的厚度大小，分选上料操作时，两组主上料框6均保持垂直状态，伴随单轨传送带3的持续运转，在垂直导轨12的导向作用下，通过电动滑块13移动带动对应侧的双头气缸14升降，并通过双头气缸14的伸缩端带动对应侧的拾片机械爪15抓取对应侧主上料框6内的硅片10，并将硅片10放置在相应的单轨传送带3上，当某一主上料框6内的硅片10拾取完全后，随即控制对应侧的翻转电机17运转，使得对应的主动齿轮18带动对应的旋转齿轮16转动，进而通过相应的延长筒驱动该主上料框6旋转至水平状态，方便直接装载含有硅片10的花篮9，实现快速上料，同时，通过对应侧的翻转电机17与旋转齿轮16和延长筒驱动同侧的副上料框7旋转至垂直状态，并利用双头气缸14另一伸缩端带动拾片机械爪15连续拾取该副上料框7内的硅片10，进而实现硅片10在单轨传送带3上的连续上料操作，同时，副上料框7内的硅片10拾取完全后，通过上述同样的方式，将副上料框7转动至水平状态进行上料装载，并同步控制主上料框6处于垂直出料状态，从而实现主上料框6与副上料框7之间的互补上料操作，相较于背景技术中的现有技术，无需电机驱动丝杆切换不同的上料***，且无需依赖过多的传感器，在整体上提高了硅片10的上料速率。

作为本实施例中的一种优选实施方式，垂直支架11上还安装有四角水平支架19，四角水平支架19的四角位置均安装有橡胶座，多个压力传感器20位于同一高度并分别安装在对应的橡胶座上，主上料框6或副上料框7转动至水平状态时与对应的压力传感器20的输入端抵紧，主上料框6及副上料框7内均固定安装有多个位置分别于对应的花篮9相适配的水平导向柱21，多个水平导向柱21内均滑动套设有水平滑柱22，多个水平滑柱22的一端分别位于对应的水平导向柱21内，多个吸盘23分别固定安装在对应水平滑柱22的另一端并与相应的花篮9保持贴合，多个电磁铁27分别固定套接在对应水平导向柱21的一端上，且多个金属圈26分别固定套接在对应水平滑柱22上，且花篮9进入对应的主上料框6或副上料框7内并安装好后，对应组的金属圈26及电磁铁27恰好相互吸附贴合，多组水平导向柱21及水平滑柱22上均固定套接有固定盘24，且多个水平导向柱21上还均套设有顶出弹簧25，多个顶出弹簧25的两端分别固定连接在对应的固定盘24上，主上料框6或副上料框7处于垂直状态时，其中的电磁铁27保持通电状态，并与对应的金属圈26保持紧密贴合，且对应的顶出弹簧25此时处于压缩蓄力状态，当主上料框6或副上料框7内的硅片10拾取完全后，对应的主上料框6或副上料框7旋转至水平状态，此时恰好对相应位置上的压力传感器20施加有压力，随即对应水平状态的主上料框6或副上料框7内的电磁铁27处于断路状态，磁场消失，在对应顶出弹簧25的弹力作用与水平导向柱21的导向作用下，将花篮9弹出主上料框6或副上料框7外，从而方便操作人员及时更换花篮9整体，无需逐个放置硅片10，进一步提高了硅片10的整体上料效率，同时，短暂时间后，电磁铁27恢复通电，与吸盘23配合使用，对置入主上料框6或副上料框7内的花篮9整体进行吸附固定，提高后续拾片机械爪15抓取硅片10过程中的稳定性。

作为本实施例中的一种优选实施方式，多个电磁铁27、翻转电机17均与控制器电性连接，通过设置控制器，便于协调控制多个电磁铁27的通电状态，以及多个翻转电机17的独立运行，而控制器的类型可以是现有技术中的PLC控制器。

本发明工作原理：分选上料操作时，两组主上料框6均保持垂直状态，伴随单轨传送带3的持续运转，在垂直导轨12的导向作用下，通过电动滑块13移动带动对应侧的双头气缸14升降，并通过双头气缸14的伸缩端带动对应侧的拾片机械爪15抓取对应侧主上料框6内的硅片10，并将硅片10放置在相应的单轨传送带3上，当某一主上料框6内的硅片10拾取完全后，随即控制对应侧的翻转电机17运转，使得对应的主动齿轮18带动对应的旋转齿轮16转动，进而通过相应的延长筒驱动该主上料框6旋转至水平状态，方便直接装载含有硅片10的花篮9，实现快速上料，同时，通过对应侧的翻转电机17与旋转齿轮16和延长筒驱动同侧的副上料框7旋转至垂直状态，并利用双头气缸14另一伸缩端带动拾片机械爪15连续拾取该副上料框7内的硅片10，进而实现硅片10在单轨传送带3上的连续上料操作，同时，副上料框7内的硅片10拾取完全后，通过上述同样的方式，将副上料框7转动至水平状态进行上料装载，并同步控制主上料框6处于垂直出料状态，从而实现主上料框6与副上料框7之间的互补上料操作，相较于背景技术中的现有技术，无需电机驱动丝杆切换不同的上料***，且无需依赖过多的传感器，在整体上提高了硅片10的上料速率。

主上料框6或副上料框7处于垂直状态时，其中的电磁铁27保持通电状态，并与对应的金属圈26保持紧密贴合，且对应的顶出弹簧25此时处于压缩蓄力状态，当主上料框6或副上料框7内的硅片10拾取完全后，对应的主上料框6或副上料框7旋转至水平状态，此时恰好对相应位置上的压力传感器20施加有压力，随即对应水平状态的主上料框6或副上料框7内的电磁铁27处于断路状态，磁场消失，在对应顶出弹簧25的弹力作用与水平导向柱21的导向作用下，将花篮9弹出主上料框6或副上料框7外，从而方便操作人员及时更换花篮9整体，无需逐个放置硅片10，进一步提高了硅片10的整体上料效率，同时，短暂时间后，电磁铁27恢复通电，与吸盘23配合使用，对置入主上料框6或副上料框7内的花篮9整体进行吸附固定，提高后续拾片机械爪15抓取硅片10过程中的稳定性。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.硅片自动交替式双轨分选上料机，包括操作台（1），所述操作台（1）上设有两条并列的单轨传送带（3），其特征在于，两个所述单轨传送带（3）均用于输送硅片（10），且两个所述单轨传送带（3）的一端均设有一组位置相对的主上料框（6）与副上料框（7），所述主上料框（6）及所述副上料框（7）内均安装有多个用于装载所述硅片（10）的花篮（9），且所述操作台（1）上还安装有用于驱动两组所述主上料框（6）及所述副上料框（7）独立转动的翻转组件，所述翻转组件包括用于驱动所述主上料框（6）或所述副上料框（7）转动的翻转电机（17）；

所述主上料框（6）及所述副上料框（7）内均设有用于主动弹出所述花篮（9）的顶出组件，所述顶出组件包括与所述花篮（9）侧壁相适配的吸盘（23），以及用于控制所述吸盘（23）移动的金属圈（26）和电磁铁（27），且所述操作台（1）上还设有用于检测所述主上料框（6）处于水平状态的压力传感器（20）并与所述压力传感器（20）电性连接的控制器，以及可独立升降的两个均用于转移所述硅片（10）的拾片机械爪（15）；

所述操作台（1）上还安装有两个高度一致的U形支架（5），两组所述主上料框（6）及所述副上料框（7）的底部均固定连接有转动块（8），并通过对应的所述转动块（8）转动安装在对应侧的所述U形支架（5）上，且多个所述花篮（9）分别套设在对应的所述主上料框（6）或所述副上料框（7）内；

多个所述转动块（8）的一侧均固定连接有与对应的所述U形支架（5）水平段同轴布置的延长筒，多个所述延长筒的另一端均固定套接有旋转齿轮（16），且两个所述U形支架（5）上均固定安装有水平座，多个所述翻转电机（17）分别安装在对应的所述水平座上，且多个所述翻转电机（17）的输出端均通过联轴器固定连接有主动齿轮（18），多个所述主动齿轮（18）分别于对应侧的所述旋转齿轮（16）相啮合。

2.根据权利要求1所述的硅片自动交替式双轨分选上料机，其特征在于，所述操作台（1）的两端均转动安装有驱动辊（2），两个所述单轨传送带（3）均套设在两个所述驱动辊（2）上，且其中一个所述驱动辊（2）的一端固定套接有驱动皮带轮（4），所述驱动皮带轮（4）与外部驱动电机的输出端间接连接。

3.根据权利要求1所述的硅片自动交替式双轨分选上料机，其特征在于，所述操作台（1）上还安装有垂直支架（11），所述垂直支架（11）上固定安装有两个相互平行且高度一致的垂直导轨（12），两个所述垂直导轨（12）上均滑动套设有电动滑块（13），两个所述电动滑块（13）上均安装有双头气缸（14），多个所述拾片机械爪（15）分别安装在两个所述双头气缸（14）的两侧输出端上，并与两侧的多个所述硅片（10）的位置相对应，且所述垂直支架（11）的底端与所述单轨传送带（3）的间距大于所述硅片（10）的厚度大小。

4.根据权利要求3所述的硅片自动交替式双轨分选上料机，其特征在于，所述垂直支架（11）上还安装有四角水平支架（19），所述四角水平支架（19）的四角位置均安装有橡胶座，多个所述压力传感器（20）位于同一高度并分别安装在对应的所述橡胶座上，所述主上料框（6）或所述副上料框（7）转动至水平状态时与对应的所述压力传感器（20）的输入端抵紧。

5.根据权利要求4所述的硅片自动交替式双轨分选上料机，其特征在于，所述主上料框（6）及所述副上料框（7）内均固定安装有多个位置分别于对应的所述花篮（9）相适配的水平导向柱（21），多个所述水平导向柱（21）内均滑动套设有水平滑柱（22），多个所述水平滑柱（22）的一端分别位于对应的所述水平导向柱（21）内，多个所述吸盘（23）分别固定安装在对应所述水平滑柱（22）的另一端并与相应的所述花篮（9）保持贴合。

6.根据权利要求5所述的硅片自动交替式双轨分选上料机，其特征在于，多个所述电磁铁（27）分别固定套接在对应所述水平导向柱（21）的一端上，且多个所述金属圈（26）分别固定套接在对应所述水平滑柱（22）上，且所述花篮（9）进入对应的所述主上料框（6）或所述副上料框（7）内并安装好后，对应组的所述金属圈（26）及所述电磁铁（27）恰好相互吸附贴合。

7.根据权利要求6所述的硅片自动交替式双轨分选上料机，其特征在于，多组所述水平导向柱（21）及所述水平滑柱（22）上均固定套接有固定盘（24），且多个所述水平导向柱（21）上还均套设有顶出弹簧（25），多个所述顶出弹簧（25）的两端分别固定连接在对应的所述固定盘（24）上。

8.根据权利要求1所述的硅片自动交替式双轨分选上料机，其特征在于，多个所述电磁铁（27）、所述翻转电机（17）均与所述控制器电性连接。

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