本實(shí)用新型是關(guān)于單晶硅棒外圓滾磨加工領(lǐng)域，特別涉及一種用于單晶硅棒外圓滾磨加工設(shè)備的上料裝置。

背景技術(shù)：

硅單晶材料是最重要的光伏發(fā)電和半導(dǎo)體原材料，近年來隨著光伏行業(yè)以及半導(dǎo)體行業(yè)突飛猛進(jìn)地?cái)U(kuò)張，硅單晶的產(chǎn)能持續(xù)增加。制備硅單晶的常用方法包括直拉法、區(qū)熔法等方法，采用此類方法制備的單晶硅均成圓柱狀的晶棒。制備出來的整根單晶硅棒，首先需要進(jìn)行截?cái)喙ば?，將過長的晶棒切斷成一定長度方便加工的小段晶棒；接著，單晶硅棒還需進(jìn)行磨外圓工序，將不十分規(guī)則的圓柱型晶棒磨成具有一定尺寸精度和表面粗糙度的圓柱狀晶棒；磨外圓工序完成后，還需要在圓柱狀晶棒的表面磨出一個(gè)軸向的V槽或者磨邊；最后，再將加工好的單晶硅棒送入專門的多線線切片機(jī)，加工出可用于電池片生產(chǎn)或半導(dǎo)體基體的硅片。

國內(nèi)現(xiàn)有的單晶硅棒儲(chǔ)料、上料的裝置，結(jié)構(gòu)通常比較復(fù)雜，具體是這樣的：首先根據(jù)單晶硅棒的規(guī)格通常會(huì)設(shè)置數(shù)量不等的存儲(chǔ)硅棒的儲(chǔ)料臺(tái)，這些儲(chǔ)料臺(tái)設(shè)置在硅棒加工設(shè)備的旁邊，儲(chǔ)料臺(tái)僅僅具有存儲(chǔ)硅棒的功能，而將硅棒運(yùn)輸?shù)焦璋艏庸ぴO(shè)備的內(nèi)部，需要另外的抓取硅棒的機(jī)械手來實(shí)現(xiàn)，而為了保證抓取的靈活性和精準(zhǔn)性，抓取機(jī)械手通常具有兩個(gè)方向的自由度(把硅棒抓起需要一個(gè)豎直方向的自由度，把硅棒運(yùn)送到工作臺(tái)中心位置需要一個(gè)橫向的自由度)，這無疑大大增加了設(shè)備的復(fù)雜程度和制造成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種用于單晶硅棒外圓滾磨加工設(shè)備的上料裝置，可以實(shí)現(xiàn)單晶硅棒的定點(diǎn)輸送，并同時(shí)滿足2～8英寸、長度為50～1000mm的單晶硅棒的上料。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的解決方案是：

提供一種用于單晶硅棒外圓滾磨加工設(shè)備的上料裝置，用于實(shí)現(xiàn)單晶硅棒的定點(diǎn)輸送，所述用于單晶硅棒外圓滾磨加工設(shè)備的上料裝置包括底架、氣缸安裝板、上料氣缸、氣缸桿連接套、氣缸桿加長桿、氣缸桿接頭、氣缸桿固定座、連接塊、上料板、滑塊、導(dǎo)軌、導(dǎo)軌安裝板；

所述底架焊接在單晶硅棒外圓滾磨加工設(shè)備上，氣缸安裝板焊接固連在底架上，上料氣缸安裝在氣缸安裝板上；

所述上料板用于存儲(chǔ)和輸送單晶硅棒，上料板的前側(cè)設(shè)有并列的梳齒狀的儲(chǔ)料槽，儲(chǔ)料槽的每個(gè)梳齒通過兩條呈120度的邊與單晶硅棒接觸，且上料板的前側(cè)儲(chǔ)料槽能與外部對(duì)中機(jī)械手的梳齒配合(由于上料板儲(chǔ)料槽呈梳齒狀，只要同樣呈梳齒狀的外部對(duì)中機(jī)械手的梳齒能從上料板儲(chǔ)料槽的梳齒縫隙中通過，當(dāng)對(duì)中機(jī)械手爪由上料板下方運(yùn)動(dòng)到上方時(shí)，便可完成單晶硅棒的由上料板到外部對(duì)中機(jī)械手的轉(zhuǎn)移，這就類似于一只手托住一個(gè)圓柱狀的東西，手指間留有縫隙，當(dāng)另一只手通過縫隙從下方運(yùn)動(dòng)到上方時(shí)，圓柱狀物體便可從一只手轉(zhuǎn)移到另外一只手上)；上料板的底側(cè)開有螺紋孔，上料板的兩側(cè)分別安裝有滑塊；

上料氣缸通過氣缸桿連接套、氣缸桿加長桿、氣缸桿接頭、氣缸桿固定座、連接塊、兩個(gè)螺母與上料板的底側(cè)螺紋孔連接，具體為：上料氣缸的伸出氣缸桿利用外螺紋與氣缸桿連接套的輸入端內(nèi)螺紋旋合，氣缸桿連接套的輸出端利用內(nèi)螺紋與氣缸桿加長桿的輸入端外螺紋旋合，氣缸桿加長桿輸入端還與一個(gè)螺母旋合，氣缸桿加長桿的輸出端利用外螺紋與氣缸桿接頭內(nèi)螺紋旋合，氣缸桿加長桿的輸出端還與一個(gè)螺母旋合，氣缸桿接頭與氣缸桿固定座通過一根銷軸連接，氣缸桿固定座與連接塊通過螺釘連接固定，連接塊與上料板的底側(cè)螺紋孔也通過螺釘連接固定；

所述導(dǎo)軌安裝板設(shè)有兩塊，分別焊接固連在氣缸安裝板的兩側(cè)，所述導(dǎo)軌設(shè)有兩條，分別安裝在對(duì)應(yīng)的導(dǎo)軌安裝板上，上料板兩側(cè)的滑塊能在兩條導(dǎo)軌上滑動(dòng)。

作為進(jìn)一步的改進(jìn)，所述用于單晶硅棒外圓滾磨加工設(shè)備的上料裝置還包括護(hù)罩、護(hù)罩安裝板；

所述護(hù)罩安裝板設(shè)置有四塊，其中兩塊護(hù)罩安裝板為固定不動(dòng)的護(hù)罩安裝板，分別安裝在不動(dòng)的氣缸安裝板和導(dǎo)軌安裝板兩側(cè)上，另外兩塊護(hù)罩安裝板為運(yùn)動(dòng)的護(hù)罩安裝板，分別安裝在能滑動(dòng)的上料板兩側(cè)上；

所述護(hù)罩能夠進(jìn)行伸縮，且護(hù)罩設(shè)有兩塊，分別為前側(cè)護(hù)罩和后側(cè)護(hù)罩，前側(cè)護(hù)罩安裝在兩塊運(yùn)動(dòng)的護(hù)罩安裝板上，后側(cè)護(hù)罩安裝在兩塊固定不動(dòng)的護(hù)罩安裝板上。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：

本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)更為簡單的上料裝置，能實(shí)現(xiàn)單晶硅棒的定點(diǎn)輸送，并能同時(shí)滿足2～8英寸、長度為50～1000mm的單晶硅棒的上料，自動(dòng)化程度高，一定程度上降低了單晶硅棒外圓滾磨加工設(shè)備的復(fù)雜程度和制造成本以及運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備帶來的人力成本。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的立體結(jié)構(gòu)示意圖(為了方便觀察內(nèi)部，護(hù)罩沒有完全閉合)。

圖2為本實(shí)用新型的側(cè)面剖視圖。

圖3為本實(shí)用新型的俯視圖。

圖4為本實(shí)用新型和對(duì)中機(jī)械手配合工作的示意圖。

圖5為激光測距傳感器測量單晶硅棒上料裝置工件距離的示意圖。

圖中的附圖標(biāo)記為：1底架；2氣缸安裝板；3上料氣缸；4氣缸桿連接套；5氣缸桿加長桿；6氣缸桿接頭；7氣缸桿固定座；8連接塊；9上料板；10滑塊；11導(dǎo)軌；12導(dǎo)軌安裝板；13護(hù)罩；14護(hù)罩安裝板；15單晶硅棒；16工作臺(tái)；17對(duì)中機(jī)械手；18激光測距裝置。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述：

如圖1、圖2、圖3所示的一種用于單晶硅棒外圓滾磨加工設(shè)備的上料裝置包括底架1、氣缸安裝板2、上料氣缸3、氣缸桿連接套4、氣缸桿加長桿5、氣缸桿接頭6、氣缸桿固定座7、連接塊8、上料板9、滑塊10、導(dǎo)軌11、導(dǎo)軌安裝板12、護(hù)罩13、護(hù)罩安裝板14，可以實(shí)現(xiàn)單晶硅棒15的定點(diǎn)輸送，并同時(shí)滿足2～8英寸，長度為50～1000mm的單晶硅棒15的上料，以解決現(xiàn)在人工將單晶硅棒15裝載到對(duì)中裝置或者其他加工裝置，工作效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大的問題。

所述底架1焊接在單晶硅棒外圓滾磨加工設(shè)備上，氣缸安裝板2焊接固連在底架1上，上料氣缸3安裝在氣缸安裝板2上。

所述上料板9用于存儲(chǔ)和輸送單晶硅棒15，上料板9的前側(cè)設(shè)有并列的梳齒狀的儲(chǔ)料槽，儲(chǔ)料槽的每個(gè)梳齒通過兩條呈120度左右的邊與單晶硅棒15接觸，方便放置單晶硅棒15，且同時(shí)滿足2～8英寸，長度為50～1000mm的單晶硅棒15。由于上料板9儲(chǔ)料槽呈梳齒狀，只要同樣呈梳齒狀的外部對(duì)中機(jī)械手17的梳齒能從上料板9儲(chǔ)料槽的梳齒縫隙中通過，當(dāng)對(duì)中機(jī)械手爪17由上料板9下方運(yùn)動(dòng)到上方時(shí)，便可完成單晶硅棒15的由上料板9到外部對(duì)中機(jī)械手17的轉(zhuǎn)移，可參考圖4。上料板9的底側(cè)開有螺紋孔，上料板9的兩側(cè)分別安裝有滑塊10。

上料氣缸3通過氣缸桿連接套4、氣缸桿加長桿5、氣缸桿接頭6、氣缸桿固定座7、連接塊8、兩個(gè)螺母與上料板9的底側(cè)螺紋孔連接，具體為：上料氣缸3的伸出氣缸桿外螺紋與氣缸桿連接套4輸入端內(nèi)螺紋旋合，氣缸桿連接套4輸出端內(nèi)螺紋與氣缸桿加長桿5輸入端外螺紋旋合，氣缸桿加長桿5輸入端同時(shí)還與一個(gè)螺母旋合，氣缸桿輸出端外螺紋與氣缸桿接頭6內(nèi)螺紋旋合，氣缸桿輸出端同時(shí)還與一個(gè)螺母旋合，氣缸桿接頭6與氣缸桿固定座7通過一根銷軸連接，氣缸桿固定座7與連接塊8通過螺釘聯(lián)接固連，連接塊8與上料板9也通過螺釘聯(lián)接固連。

所述導(dǎo)軌安裝板12設(shè)有兩塊，分別焊接固連在氣缸安裝板2的兩側(cè)。所述導(dǎo)軌11設(shè)有兩條，分別安裝在對(duì)應(yīng)的導(dǎo)軌安裝板12上，上料板9兩側(cè)的滑塊10能在兩條導(dǎo)軌11上滑動(dòng)。導(dǎo)軌11和滑塊10起到導(dǎo)向和支撐的作用，提高裝置運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性。采用氣缸定點(diǎn)輸送，成本低。

上料板9前后均裝有伸縮防護(hù)罩13，保護(hù)導(dǎo)軌11氣缸，保護(hù)導(dǎo)軌11氣缸，延長使用壽命。前后側(cè)的護(hù)罩13均安裝在護(hù)罩安裝板14上，護(hù)罩安裝板14設(shè)置有四塊，其中兩塊護(hù)罩安裝板14是固定不動(dòng)的，與氣缸安裝板2及導(dǎo)軌安裝板12固連，另外兩塊護(hù)罩13安裝板是運(yùn)動(dòng)的，與上料板9固連。

如圖5所示，在氣缸處于最大收縮狀態(tài)時(shí)，即上料板9處于最靠后的位置時(shí)，可在工作臺(tái)16上儲(chǔ)料槽兩側(cè)的合適位置固定兩個(gè)激光測距傳感器。激光傳感器固定在設(shè)備大支架上，當(dāng)上料氣缸3處在收縮狀態(tài)并且有單晶硅棒15放在儲(chǔ)料槽中時(shí)，激光測距裝置18可以測得發(fā)射點(diǎn)離單晶硅棒15端面的距離，判斷出單晶硅棒15的長度，進(jìn)而把數(shù)據(jù)返回給控制系統(tǒng)，方便下一步單晶硅棒15對(duì)中和夾緊時(shí)進(jìn)行程序控制。之后上料氣缸3開始充氣推動(dòng)上料板9向前運(yùn)動(dòng)，把單晶硅棒15輸送至合適的位置。

最后，需要注意的是，以上列舉的僅是本實(shí)用新型的具體實(shí)施例。顯然，本實(shí)用新型不限于以上實(shí)施例，還可以有很多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本實(shí)用新型公開的內(nèi)容中直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。