CN213890725U - 一种硅晶棒料夹持机构及硅晶棒料送料装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及脆硬材料加工领域，特别是涉及一种硅晶棒料夹持机构及硅晶棒料送料装置，其中硅晶棒料夹持机构包括竖直滑轨、上夹持单元、下夹持单元和升降单元；上夹持单元和下夹持单元均包括安装板、夹持组件、上齿条、下齿条、旋转齿轮和旋转驱动件，上夹持单元和下夹持单元的安装板滑动设置于所述竖直滑轨上，夹持组件设置于安装板上，夹持组件可沿安装板水平移动，夹持组件包括左夹爪和右夹爪，左夹爪与上齿条连接，右夹爪与下齿条连接，上齿条和下齿条滑动设置于夹持组件和安装板之间，旋转齿轮啮合于上齿条和下齿条之间；升降单元与上夹持单元的安装板传动连接。本方案结构简单，夹持稳定性高，通用性强，同时便于硅晶棒料的转运和放置。

Description

一种硅晶棒料夹持机构及硅晶棒料送料装置

技术领域

本实用新型涉及脆硬材料加工领域，特别是涉及一种硅晶棒料夹持机构及硅晶棒料送料装置。

背景技术

在光伏产业中对于硅晶的使用非常广泛。为了满足硅晶棒的质量参数和下一道工序的外形、尺寸而对硅棒进行的初步加工。

目前单硅晶棒的加工一般包括以下步骤：首先对长硅晶棒料进行截断形成多段短硅晶棒，截断完成后，对截断后的短硅晶棒料进行开方形成硅晶方棒，并且在取走开方后产生边料后，根据实际使用需要再使用切片机对晶硅方体进行切片作业，则得到硅片，从而满足使用需求。而在单硅晶棒开方过程中，需要单晶硅棒(圆棒)和开方后的棒料(方棒)的夹持转运。现有加工设备中，硅晶棒料夹持机构结构复杂，夹持稳定性较差，通用性不高。

发明内容

为此，需要提供一种硅晶棒料夹持机构及硅晶棒料送料装置，用于解决现有技术中硅晶棒料夹持机构结构复杂，夹持稳定性较差，通用性不高的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种硅晶棒料夹持机构，所述硅晶棒料夹持机构包括竖直滑轨、上夹持单元、下夹持单元和升降单元；

所述上夹持单元和下夹持单元均包括安装板、夹持组件、上齿条、下齿条、旋转齿轮和旋转驱动件，所述上夹持单元和下夹持单元的安装板滑动设置于所述竖直滑轨上，所述夹持组件设置于安装板上，夹持组件可沿安装板水平移动，夹持组件包括左夹爪和右夹爪，所述左夹爪与上齿条连接，右夹爪与下齿条连接，所述上齿条和下齿条滑动设置于夹持组件和安装板之间，所述旋转齿轮啮合于上齿条和下齿条之间，旋转齿轮转动带动上齿条和下齿条相向运动，所述旋转驱动件用于驱动旋转齿轮转动；

所述升降单元与上夹持单元的安装板传动连接，用于带动上夹持单元沿竖直滑轨上下运动。

作为本实用新型的一种优选结构，所述竖直滑轨为两条，所述上夹持单元的安装板在两侧处分别与两条竖直滑轨滑动连接，所述下夹持单元的安装板在两侧处分别与两条竖直滑轨滑动连接。

作为本实用新型的一种优选结构，所述安装板与竖直滑轨之间通过竖直滑块滑动连接。

作为本实用新型的一种优选结构，所述上夹持单元和下夹持单元还均包括水平滑轨和水平滑块，所述水平滑轨分别设置于安装板的上端和下端，所述夹持组件通过水平滑块与水平滑轨滑动连接。

作为本实用新型的一种优选结构，所述夹持组件为圆棒夹持组件。

作为本实用新型的一种优选结构，所述夹持组件为方棒夹持组件。

作为本实用新型的一种优选结构，所述旋转驱动件为气缸、液压缸或者直线推杆电机中的一种，旋转驱动件的伸缩杆与传动轴连接，所述旋转齿轮可转动的套设于传动轴上。

作为本实用新型的一种优选结构，所述升降单元包括电机、减速机和滚珠丝杠，所述电机通过减速机与滚珠丝杆传动连接，所述上夹持单元的安装板与滚珠丝杠传动连接。

本实用新型还提供了一种硅晶棒料送料装置，所述送料装置包括回转换向机构和硅晶棒料夹持机构，所述硅晶棒料夹持机构为上述的硅晶棒料夹持机构，所述硅晶棒料夹持机构安装于回转换向机构的回转座的侧壁上。

作为本实用新型的一种优选结构，所述回转换向机构的回转座的侧壁上安装有两组硅晶棒料夹持机构，其中一组硅晶棒料夹持机构的夹持组件为圆棒夹持组件，另一组硅晶棒料夹持机构的夹持组件为方棒夹持组件。

区别于现有技术，上述技术方案具有如下优点：本实用新型一种硅晶棒料夹持机构及硅晶棒料送料装置，其中所述硅晶棒料夹持机构包括竖直滑轨、上夹持单元、下夹持单元和升降单元；上夹持单元和下夹持单元均滑动安装于竖直导轨上，在上夹持单元和下夹持单元中，通过旋转驱动件驱动能够带动旋转齿轮发生转动，从而带动上齿条和下齿条相向运动，进而使得夹持组件的左夹爪和右夹爪沿安装板水平相向运动，驱动左夹爪和右夹爪的相互靠近或者远离，从而实现夹持住或者松开硅晶棒料；并且在对硅晶棒料夹持之前可以通过升降单元调整上夹持组件的高度位置，从而适应不同长度规格的棒料夹持，在夹持住硅晶棒料之后通过可以通过升降单元带动上夹持组件，硅晶棒料和下夹持组件共同沿竖直滑轨上下运动，以便于硅晶棒料的夹持、转运和放置工作。在本方案中，通过旋转驱动件带动旋转齿轮转动，从而通过上齿条和下齿条的相向运动，实现夹持组件的开合，结构简单，夹持稳定性高，同时通过升降单元能够带动上夹持单元进行高度位置调整，能够适应不同长度规格的硅晶棒料的夹持工作，通用性强，同时便于硅晶棒料的转运和放置。

附图说明

图1为具体实施方式所述一种硅晶棒料夹持机构的斜视结构示意图之一；

图2为图1的主视结构示意图；

图3为具体实施方式所述一种硅晶棒料夹持机构的斜视结构示意图之一；

图4为图3的主视结构示意图；

图5为图3的中部分结构的剖视结构示意图；

图6为具体实施方式所述一种硅晶棒料送料装置的斜视结构示意图；

图7为具体实施方式所述一种硅晶棒料送料装置夹持硅晶棒料状态的斜视结构示意图。

附图标记说明：

1、硅晶棒料夹持机构；

100、竖直滑轨；

200、上夹持单元；

300、下夹持单元；

310、安装板；

320、夹持组件；321、左夹爪；322、右夹爪；

330、上齿条；

340、下齿条；

350、旋转齿轮；

360、旋转驱动件；

370、竖直滑块；

380、水平滑轨；

390、水平滑块；

400、升降单元；

410、电机；420、减速机；430、滚珠丝杠；

2、回转换向机构；

3、硅晶棒料。

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

请一并参阅图1至图5，本实施例提供了一种硅晶棒料夹持机构，所述硅晶棒料夹持机构1包括竖直滑轨100、上夹持单元200、下夹持单元300和升降单元400；

所述上夹持单元200用于硅晶棒料3上部位置的夹持固定，下夹持单元300用于硅晶棒料3下部位置的夹持固定。具体的，所述上夹持单元200和下夹持单元300均包括安装板310、夹持组件320、上齿条330、下齿条340、旋转齿轮350和旋转驱动件360，所述上夹持单元200和下夹持单元300的安装板310滑动设置于所述竖直滑轨100上，所述夹持组件320设置于安装板 310上，夹持组件320可沿安装板310水平移动，夹持组件320包括左夹爪 321和右夹爪322，所述左夹爪321与上齿条330连接，右夹爪322与下齿条 340连接，所述上齿条330和下齿条340滑动设置于夹持组件320和安装板 310之间，所述旋转齿轮350啮合于上齿条330和下齿条340之间，旋转齿轮 350转动带动上齿条330和下齿条340相向运动，所述旋转驱动件360用于驱动旋转齿轮350转动；安装板310作为上夹持单元200和下夹持单元300与竖直滑轨100之间的连接件，便于上夹持单元200和下夹持单元300都能够沿着竖直滑轨100进行上下运动。所述夹持组件320则直接用于与硅晶棒料3 进行抵靠接触，以实现对硅晶棒料3的夹持。所述上齿条330用于带动夹持组件320的左夹爪321进行左右水平位置，下齿条340用于带动右夹爪322 进行左右水平位移。所述旋转齿轮350啮合于上齿条330和下齿条340之间，旋转齿轮350运动便可以带动上齿条330和下齿条340相向运动，进而实现左夹爪321和右夹爪322的相互靠近或者远离。

所述升降单元400与上夹持单元200的安装板310传动连接，用于带动上夹持单元200沿竖直滑轨100上下运动。升降单元400能够带动上夹持单元200进行上下运动，在实际使用中具有以下优点：第一，下夹持单元300 用于对硅晶棒料3的下端进行夹持，而不同长度规格的硅晶棒料3，只需要调整硅晶棒料3的上端夹持位置即可，因而对上夹持单元200进行高度调整，便可以适应不同长度的硅晶棒料3的夹持。第二，在需要对经硅棒料进行夹持时，硅晶棒料3一般都放置在工作台上，在上夹持单元和下夹持单元将硅晶棒料3夹持住后，因硅晶棒料3底部会造成干涉，不能直接拖动硅晶棒料3，所以升降单元400向上带动上夹持单元200运动，能够带动被夹持住的硅晶棒料3以及下夹持单元300一起沿着竖直滑轨100向上运动，从而使得硅晶棒料3的底部离开工作台，防止造成运动干涉，同样在将硅晶棒料3转运放置时，也更为方便。如将圆形棒料由送料工作台移动到开方夹持工作台上，或者将开方后的方形棒料移动到收集机构中。

本实施例一种硅晶棒料夹持机构，所述硅晶棒料夹持机构1包括竖直滑轨100、上夹持单元200、下夹持单元300和升降单元400；上夹持单元200 和下夹持单元300均滑动安装于竖直导轨上，在上夹持单元200和下夹持单元300中，通过旋转驱动件360驱动能够带动旋转齿轮350发生转动，从而带动上齿条330和下齿条340相向运动，进而使得夹持组件320的左夹爪321 和右夹爪322沿安装板310水平相向运动，驱动左夹爪321和右夹爪322的相互靠近或者远离，从而实现夹持住或者松开硅晶棒料3；并且在对硅晶棒料 3夹持之前可以通过升降单元400调整上夹持组件320的高度位置，从而适应不同长度规格的棒料夹持，在夹持住硅晶棒料3之后通过可以通过升降单元 400带动上夹持单元，硅晶棒料3和下夹持单元共同沿竖直滑轨100上下运动，以便于硅晶棒料3的夹持、转运和放置工作。在本方案中，通过旋转驱动件 360带动旋转齿轮350转动，从而通过上齿条330和下齿条340的相向运动，实现夹持组件320的开合，结构简单，夹持稳定性高，同时通过升降单元400 能够带动上夹持单元200进行高度位置调整，能够适应不同长度规格的硅晶棒料3的夹持工作，通用性强，同时便于硅晶棒料3的转运和放置。

请参阅图1至图4，作为本实用新型的一种优选实施例，所述竖直滑轨 100为两条，所述上夹持单元200的安装板310在两侧处分别与两条竖直滑轨 100滑动连接，所述下夹持单元300的安装板310在两侧处分别与两条竖直滑轨100滑动连接。在本实施例中，竖直滑轨100设置为两条，使得上夹持单元200和下夹持单元300在竖直滑轨100上固定的更为牢固，同样上夹持单元200和下夹持单元300沿竖直滑轨100运动的也更为稳定、顺畅。具体的实施例中，所述安装板310与竖直滑轨100之间通过竖直滑块370滑动连接。通过竖直滑块370进行滑动连接，连接更为稳定，连接简单方便，连接效率更高。在某些其它的实施例中，可以在安装板310的背部直接设置竖直滑块 370，竖直滑块370与安装板310一体成型。

如图1至图5所示，作为本实用新型的一种优选实施例，所述上夹持单元200和下夹持单元300还均包括水平滑轨380和水平滑块390，所述水平滑轨380分别设置于安装板310的上端和下端，所述夹持组件320通过水平滑块390与水平滑轨380滑动连接。在夹持组件320与安装板310正面之间通过设置滑轨、滑块结构能够很稳定的实现夹持组件320与安装板310之间的滑动连接，连接简单方便，通水夹持组件320在进行水平位移时更为稳定。

请参阅图1和图2，作为本实用新型的一种优选实施例，所述夹持组件 320为圆棒夹持组件。圆棒夹持组件用于对圆形硅晶棒料3进行夹持，如单晶硅棒，夹持更为稳定牢固。圆棒夹持组件与圆形硅晶棒料3的抵靠处，具有与圆形硅晶棒料3外壁相适配的弧形夹持块。请参阅条至图5，优选的，所述夹持组件320也可以为方棒夹持组件。方棒夹持组件用于对方形硅晶棒料3 进行夹持，如四面开方后的单晶硅棒、多晶硅棒，夹持更为稳定牢固。方棒夹持组件与方形硅晶棒料3的抵靠处，具有与方形硅晶棒料3外壁相适配的平板夹持块。

在具体的实施例中，所述旋转驱动件360为气缸、液压缸或者直线推杆电机中的一种，旋转驱动件360的伸缩杆与传动轴连接，所述旋转齿轮350 可转动的套设于传动轴上。旋转驱动件360的伸缩杆伸长或者缩短会使得传动轴在水平方向上移动，因为旋转齿轮350可转动的套接在传动轴上，力的作用会是的旋转齿轮350发生转动，从而带动上齿条330和下齿条340相向运动，进而实现左夹爪321和右夹爪322的相互靠近或者远离。在某些其它的实施例中，所述旋转驱动件360为减速电机，所述旋转齿轮350套设于减速电机的输出轴上。通过减速电机的输出轴转动直接带动旋转齿轮350进行转动，同样可以实现夹持组件320的开合。

请参阅图1至图5，作为本实用新型的一种优选实施例，所述升降单元 400包括电机410、减速机420和滚珠丝杠430，所述电机410通过减速机420 与滚珠丝杆传动连接，所述上夹持单元200的安装板310与滚珠丝杠传动连接。在其他的实施例中，升降机构可以是气缸或者液压缸，其伸缩杆与上夹持单元200的安装板310连接，伸缩杆的伸缩直接带动上夹持单元200沿竖直滑轨100上下运动。

请参阅图6和图7，本实用新型还提供了一种硅晶棒料3送料装置，所述送料装置包括回转换向机构2和硅晶棒料夹持机构，所述硅晶棒料夹持机构1 为上述的硅晶棒料夹持机构1，所述硅晶棒料夹持机构1安装于回转换向机构 2的回转座的侧壁上。在本实施例中回转换向机构2能够带动硅晶棒料夹持机构1进行位置转换，使用者可以根据需要将硅晶棒料夹持机构1换向到指定位置，以便对硅晶棒料3进行夹持。在实际使用中，所述送料装置的下方设置有导轨，以便送料装置进行横向和纵向的位移，以将硅晶棒料3运动到指定的工作位置。

如图6和图7所示的实施例中，所述回转换向机构2的回转座的侧壁上安装有两组硅晶棒料夹持机构1，其中一组硅晶棒料夹持机构1的夹持组件 320为圆棒夹持组件，另一组硅晶棒料夹持机构1的夹持组件320为方棒夹持组件。回转换向机构2中的转向驱动机构能够驱动回转座进行回转运动，从而使得固定在回转座上的圆棒夹持组件和方料夹持组件进行转动，以使得圆棒夹持组件和方料夹持组件根据需要停留在夹持工位上，根据需要使用圆棒夹持组件夹持待加工的单晶硅棒；使用方料夹持组件夹持单晶硅棒开方后的方棒。在本实施例中，使用一套送料装置便可以完成待开方单晶硅棒的夹持运送和开方后方料的夹持转运，送料装置结构简单，适用性强，能够在提高送料效率的同时，降低使用成本。

需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本实用新型的专利保护范围。因此，基于本实用新型的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本实用新型的专利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种硅晶棒料夹持机构，其特征在于，所述硅晶棒料夹持机构包括竖直滑轨、上夹持单元、下夹持单元和升降单元；

所述上夹持单元和下夹持单元均包括安装板、夹持组件、上齿条、下齿条、旋转齿轮和旋转驱动件，所述上夹持单元和下夹持单元的安装板滑动设置于所述竖直滑轨上，所述夹持组件设置于安装板上，夹持组件可沿安装板水平移动，夹持组件包括左夹爪和右夹爪，所述左夹爪与上齿条连接，右夹爪与下齿条连接，所述上齿条和下齿条滑动设置于夹持组件和安装板之间，所述旋转齿轮啮合于上齿条和下齿条之间，旋转齿轮转动带动上齿条和下齿条相向运动，所述旋转驱动件用于驱动旋转齿轮转动；

所述升降单元与上夹持单元的安装板传动连接，用于带动上夹持单元沿竖直滑轨上下运动。

2.根据权利要求1所述的硅晶棒料夹持机构，其特征在于，所述竖直滑轨为两条，所述上夹持单元的安装板在两侧处分别与两条竖直滑轨滑动连接，所述下夹持单元的安装板在两侧处分别与两条竖直滑轨滑动连接。

3.根据权利要求2所述的硅晶棒料夹持机构，其特征在于，所述安装板与竖直滑轨之间通过竖直滑块滑动连接。

4.根据权利要求1所述的硅晶棒料夹持机构，其特征在于，所述上夹持单元和下夹持单元还均包括水平滑轨和水平滑块，所述水平滑轨分别设置于安装板的上端和下端，所述夹持组件通过水平滑块与水平滑轨滑动连接。

5.根据权利要求1所述的硅晶棒料夹持机构，其特征在于，所述夹持组件为圆棒夹持组件。

6.根据权利要求1所述的硅晶棒料夹持机构，其特征在于，所述夹持组件为方棒夹持组件。

7.根据权利要求1所述的硅晶棒料夹持机构，其特征在于，所述旋转驱动件为气缸、液压缸或者直线推杆电机中的一种，旋转驱动件的伸缩杆与传动轴连接，所述旋转齿轮可转动的套设于传动轴上。

8.根据权利要求1所述的硅晶棒料夹持机构，其特征在于，所述升降单元包括电机、减速机和滚珠丝杠，所述电机通过减速机与滚珠丝杆传动连接，所述上夹持单元的安装板与滚珠丝杠传动连接。

9.一种硅晶棒料送料装置，所述送料装置包括回转换向机构和硅晶棒料夹持机构，其特征在于，所述硅晶棒料夹持机构为权利要求1-8任意一项所述的硅晶棒料夹持机构，所述硅晶棒料夹持机构安装于回转换向机构的回转座的侧壁上。

10.根据权利要求9所述的硅晶棒料送料装置，其特征在于，所述回转换向机构的回转座的侧壁上安装有两组硅晶棒料夹持机构，其中一组硅晶棒料夹持机构的夹持组件为圆棒夹持组件，另一组硅晶棒料夹持机构的夹持组件为方棒夹持组件。

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