一种单晶棒截断用转晶线装置的制作方法

1.本实用新型涉及晶棒加工技术领域，具体涉及一种单晶棒截断用转晶线装置。

背景技术：

2.太阳能电池用硅单晶在拉制完成后，想要获得表面光滑的单晶方硅棒需要经过截断、开方、磨倒三个工序加工后得以实现。其中，在截断工序中，需要将单晶长棒（最长可达6米）按照工艺要求切割成规定长度的短棒，以方便后续加工使用。
3.单晶拉制的特殊性会在成品单晶棒圆周表面均匀形成4条向外凸出的轴向晶线，在截断过程中切割线进刀需要避开晶线位置以防止晶棒崩裂伤害操作人员，所以要求操作人员在将单晶棒放入上料台时需要手动调整单晶棒位置以使切割线进刀时避开晶线。但是，手动调整需要两人配合才能完成，存在劳动强度大、有操作误差、调整时间较长、效率低、智能化程度低等缺点。

技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本实用新型提供一种单晶棒截断用转晶线装置，以解决现有手动调整单晶棒位置存在劳动强度大、有操作误差、调整时间较长、效率低、智能化程度低等缺点的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：
6.一种单晶棒截断用转晶线装置，包括：
7.上料台，具有一升降台板；
8.辊道组，安装于所述升降台板上且间隔设有多组，用于传送待截断的单晶棒；及
9.执行机构，安装于所述辊道组之间的间隔内；
10.其中，所述执行机构包括顶升组件、检测组件及转动组件，所述顶升组件用于顶起所述单晶棒以脱离所述辊道组，所述检测组件用于检测晶线位置，所述转动组件用于转动所述单晶棒到指定位置。
11.在本技术公开的一个实施例中，所述顶升组件包括第一升降器、载板、第一托轮及第二托轮；
12.所述第一升降器吊装于所述升降台板下方、其工作端穿过所述升降台板后与所述载板固定连接；
13.所述载板悬空位于所述升降台板上方；
14.所述第一托轮与第二托轮的轴线平行于所述单晶棒且对称布置于所述单晶棒下方两侧、其分别通过带座轴承转动安装于所述载板上。
15.在本技术公开的一个实施例中，所述顶升组件还包括轴线与所述第一升降器升降方向平行的防转杆；
16.所述防转杆下端与所述升降台板固定连接、上端穿过所述升降台板后与所述载板上设置的套筒滑动连接。
17.在本技术公开的一个实施例中，所述防转杆为空心管。
18.在本技术公开的一个实施例中，所述检测组件包括第二升降器、固定板及晶线检测件；
19.所述第二升降器位于所述升降台板开设的避位孔内、其通过所述固定板吊装于所述载板下方；
20.所述第二升降器的工作端穿过所述载板预留的孔洞后与所述晶线检测件相连接；
21.所述晶线检测件位于所述第一托轮与第二托轮之间且处于所述单晶棒正下方。
22.在本技术公开的一个实施例中，所述第一升降器与第二升降器均为伸缩气缸或者液压油缸。
23.在本技术公开的一个实施例中，所述晶线检测件为回弹式位移传感器。
24.在本技术公开的一个实施例中，所述转动组件包括驱动电机及传动件；
25.所述驱动电机固定安装于所述第一托轮一侧的载板上、其输出端通过所述传动件与所述第一托轮相传动连接；
26.所述驱动电机与所述晶线检测件电性连接。
27.在本技术公开的一个实施例中，所述驱动电机为伺服电机，所述传动件为同步带或者链条。
28.在本技术公开的一个实施例中，所述辊道组之间的每一间隔内安装有一套所述的执行机构；
29.所述执行机构共设置有三套，其中只有位于中间的一套执行机构才设置所述检测组件。
30.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
31.1、通过顶升组件、检测组件及转动组件的分工协作，全程无需人工参与即可自动完成单晶棒的转晶线操作，效率高，而且设备智能化程度高，消除了员工安全隐患。
32.2、在防转杆的导向和限制作用下，载板上下升降时不会发生偏转，从而保证第一托轮、第二托轮的轴线始终与单晶棒的轴线平行，使得第一托轮、第二托轮与单晶棒能够保持相切、线接触的状态，进而保证单晶棒转动时的平稳性，同时可以提高检测组件检测晶线位置时的准确性。
附图说明
33.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
34.图1为本实用新型的立体结构示意图；
35.图2为本实用新型的前视结构示意图；
36.图3为图2中局部a放大结构示意图；
37.图4为执行机构的立体结构示意图；
38.图5为执行机构另一角度下的立体结构示意图。
具体实施方式
39.在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
40.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
41.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
42.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
43.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
44.下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。
45.下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。
46.参见图1～图5所示，本实用新型提供了一种单晶棒截断用转晶线装置，包括：
47.上料台100，具有一升降台板110；
48.辊道组200，安装于升降台板110上且间隔设有多组，用于传送待截断的单晶棒400；及
49.执行机构300，安装于辊道组200之间的间隔内；
50.其中，执行机构300包括顶升组件310、检测组件320及转动组件330，顶升组件310用于顶起单晶棒400以脱离辊道组200，检测组件320用于检测晶线410位置，转动组件330用于转动单晶棒400到指定位置。
51.参见图4和图5所示，顶升组件310包括第一升降器311、载板312、第一托轮313及第二托轮314，第一升降器311吊装于升降台板110下方、其工作端穿过升降台板110后与载板312固定连接，载板312悬空位于升降台板110上方，第一托轮313与第二托轮314的轴线平行
于单晶棒400且对称布置于单晶棒400下方两侧、其分别通过带座轴承转动安装于载板312上。具体地，第一升降器311启动，可带着载板312、第一托轮313及第二托轮314上下升降，从而在升起时通过第一托轮313与第二托轮314将单晶棒400托住并使其高于辊道组200而不与辊道组200接触，实现单晶棒400与辊道组200的脱离。
52.参见图4和图5所示，顶升组件310还包括轴线与第一升降器311升降方向平行的防转杆315，防转杆315下端与升降台板110固定连接、上端穿过升降台板110后与载板312上设置的套筒滑动连接。即是说，在防转杆315的导向和限制作用下，载板312上下升降时不会发生偏转，从而保证第一托轮313、第二托轮314的轴线始终与单晶棒400的轴线平行，使得第一托轮313、第二托轮314与单晶棒400能够保持相切、线接触的状态，进而保证单晶棒400转动时的平稳性，同时可以提高检测组件320检测晶线410位置时的准确性。
53.在本实施例中，防转杆315为空心管。空心管加工制作、安装方便，而且成本低。
54.参见图4所示，检测组件320包括第二升降器321、固定板322及晶线检测件323，第二升降器321位于升降台板110开设的避位孔内、其通过固定板322吊装于载板312下方，第二升降器321的工作端穿过载板312预留的孔洞后与晶线检测件323相连接，晶线检测件323位于第一托轮313与第二托轮314之间且处于单晶棒400正下方。具体地，当第一升降器311启动带着载板312上升时，第二升降器321离开避位孔，在第一托轮313与第二托轮314将单晶棒400托起后，第二升降器321启动，使得晶线检测件323上下升降以靠近或者远离单晶棒400，当晶线检测件323靠近单晶棒400时，晶线检测件323对单晶棒400的晶线410位置进行检测。
55.在本实施例中，第一升降器311与第二升降器321均为伸缩气缸或者液压油缸。
56.晶线检测件323为位移传感器。具体地，在对单晶棒400的晶线410位置进行检测时，位移传感器的检测头与单晶棒400的外圆面接触，通过转动组件330驱动单晶棒400转动，使得检测头沿着单晶棒400的外圆面滑动，当检测头与凸出的晶线410接触时，位移传感器检测到的位移会发生改变（电压信号变化），从而确定此处即为晶线410所在位置，然后再通过转动组件330驱动单晶棒400转过一定角度（通常为45
°
）以调整单晶棒400转动到指定位置，进而使得后续切割线进刀时可以与晶线410避开。在本实施例中，该位移传感器优选为回弹式位移传感器。
57.转动组件330包括驱动电机331及传动件332，驱动电机331固定安装于第一托轮313一侧的载板312上、其输出端通过传动件332与第一托轮313相传动连接，驱动电机331与晶线检测件323电性连接。具体地，第一托轮313作为主动托轮使用，第二托轮314作为从动托轮使用，驱动电机331启动后，通过传动件332带着第一托轮313转动，而第二托轮314由于与第一托轮313一同被单晶棒400压着，因此，在单晶棒400转动时第二托轮314也会跟着同步转动；通过单晶棒400转动，晶线检测件323能够检测到单晶棒400外圆面上其中一条晶线410的位置，然后再通过驱动电机331驱动单晶棒400转动到指定位置，以实现单晶棒400位置的调整。为了尽量减小第一托轮313与第二托轮314接触到晶线410时而产生的跳动，驱动电机331需要匀速、缓慢地转动，如此可以提高晶线检测件323检测的准确性。在本实施例中，驱动电机331为伺服电机，传动件332为同步带或者链条。
58.参见图1和图2所示，辊道组200之间的每一间隔内安装有一套执行机构300，即执行机构300与辊道组200之间的间隔一一对应。使用时，多套执行机构300的第一升降器311、
驱动电机331同步启动（同时动作）。
59.在本实施例中，执行机构300共设置有三套，其中只有位于中间的一套执行机构300才设置检测组件320。如此，可以保证晶线410位置的检测信号来源唯一，提高了检测精度，同时降低了成本。
60.上述单晶棒截断用转晶线装置的工作原理是：
61.首先，通过上料台100将待截断的单晶棒放置到多组辊道组200上，由辊道组200支撑，此时同步启动三套执行机构300的第一升降器311，平稳地顶起单晶棒400以使其高于辊道组200而不与辊道组200接触，接着启动检测组件320的第二升降器321，驱动晶线检测件323上升使其检测头与单晶棒400外圆面接触并压缩一段距离，然后启动转动组件330的驱动电机331，使得单晶棒400匀速缓慢转动，晶线检测件323的检测头开始沿着单晶棒400的外圆面滑动，当检测头与其中一条凸出的晶线410接触时，晶线检测件323的位移（电压信号）发生变化，由此判断出此处即为晶线410所在位置，之后驱动电机331继续驱动单晶棒400转过一定角度（通常为45
°
）以调整单晶棒400转动到指定位置，最后驱动电机331停转、第二升降器321和第一升降器311先后下降复位，使得单晶棒400下落到辊道组200上，最后升降台板110通过两套剪叉式液压机构120（属于现有技术，此处不作具体展开描述）的驱动上升，辊道组200的电机（图中未示出）启动以将单晶棒400送至切割室进行截断，在截断时切割线从正上方向下进刀时可以完全与晶线410避开，从而顺利完成单晶棒400的截断加工。即是说，通过顶升组件310、检测组件320及转动组件330的分工协作，全程无需人工参与即可自动完成单晶棒400的转晶线操作，效率高，而且设备智能化程度高，消除了员工安全隐患。
62.上述实施例只是本实用新型的较佳实施例，并不是对本实用新型技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本实用新型专利的权利保护范围内。

技术特征：

1.一种单晶棒截断用转晶线装置，其特征在于，包括：上料台，具有一升降台板；辊道组，安装于所述升降台板上且间隔设有多组，用于传送待截断的单晶棒；及执行机构，安装于所述辊道组之间的间隔内；其中，所述执行机构包括顶升组件、检测组件及转动组件，所述顶升组件用于顶起所述单晶棒以脱离所述辊道组，所述检测组件用于检测晶线位置，所述转动组件用于转动所述单晶棒到指定位置。2.根据权利要求1所述的单晶棒截断用转晶线装置，其特征在于：所述顶升组件包括第一升降器、载板、第一托轮及第二托轮；所述第一升降器吊装于所述升降台板下方、其工作端穿过所述升降台板后与所述载板固定连接；所述载板悬空位于所述升降台板上方；所述第一托轮与第二托轮的轴线平行于所述单晶棒且对称布置于所述单晶棒下方两侧、其分别通过带座轴承转动安装于所述载板上。3.根据权利要求2所述的单晶棒截断用转晶线装置，其特征在于：所述顶升组件还包括轴线与所述第一升降器升降方向平行的防转杆；所述防转杆下端与所述升降台板固定连接、上端穿过所述升降台板后与所述载板上设置的套筒滑动连接。4.根据权利要求3所述的单晶棒截断用转晶线装置，其特征在于，所述防转杆为空心管。5.根据权利要求2～4中任意一项所述的单晶棒截断用转晶线装置，其特征在于：所述检测组件包括第二升降器、固定板及晶线检测件；所述第二升降器位于所述升降台板开设的避位孔内、其通过所述固定板吊装于所述载板下方；所述第二升降器的工作端穿过所述载板预留的孔洞后与所述晶线检测件相连接；所述晶线检测件位于所述第一托轮与第二托轮之间且处于所述单晶棒正下方。6.根据权利要求5所述的单晶棒截断用转晶线装置，其特征在于，所述第一升降器与第二升降器均为伸缩气缸或者液压油缸。7.根据权利要求5所述的单晶棒截断用转晶线装置，其特征在于，所述晶线检测件为回弹式位移传感器。8.根据权利要求5所述的单晶棒截断用转晶线装置，其特征在于：所述转动组件包括驱动电机及传动件；所述驱动电机固定安装于所述第一托轮一侧的载板上、其输出端通过所述传动件与所述第一托轮相传动连接；所述驱动电机与所述晶线检测件电性连接。9.根据权利要求8所述的单晶棒截断用转晶线装置，其特征在于，所述驱动电机为伺服电机，所述传动件为同步带或者链条。10.根据权利要求1～4和8中任意一项所述的单晶棒截断用转晶线装置，其特征在于：所述辊道组之间的每一间隔内安装有一套所述的执行机构；
所述执行机构共设置有三套，其中只有位于中间的一套执行机构才设置所述检测组件。

技术总结

本实用新型涉及晶棒加工技术领域，提供一种单晶棒截断用转晶线装置，包括具有升降台板的上料台、安装于升降台板上且间隔设有多组的辊道组及安装于辊道组之间间隔内的执行机构，辊道组用于传送待截断的单晶棒；执行机构包括顶升组件、检测组件及转动组件，顶升组件用于顶起单晶棒以脱离辊道组，检测组件用于检测晶线位置，转动组件用于转动单晶棒到指定位置。本实用新型通过顶升组件、检测组件及转动组件的分工协作，全程无需人工参与即可自动完成单晶棒的转晶线操作，效率高，而且设备智能化程度高，消除了员工安全隐患。消除了员工安全隐患。消除了员工安全隐患。