一种硅棒装卸料装置上部结构制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种硅棒装卸料装置上部结构，包括设置于夹持臂上部的轴向平移控制装置，轴向平移控制装置包括两根轴向导轨，夹持臂上端部通过配合结构可滑动地配合在轴向导轨上，还包括固定于轴向导轨架一端的轴向移动伸缩控制机构和一个平衡架，平衡架两端可滑动地配合在轴向导轨上，平衡架下部固定设置有一个平衡用流体伸缩缸，平衡用流体伸缩缸的伸缩臂水平伸出并抵接在夹持臂上端部侧面上，平衡用流体伸缩缸及其伸缩臂上方还对应水平设置有一根平衡用挂接杆，所述轴向移动伸缩控制机构和平衡架相连并用于控制平衡架沿轴向导轨平移。本实用新型专利技术具有结构简单，能够控制夹持臂轴向平移控制力矩平衡，提高夹持臂控制稳定性和可靠性等优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种硅棒开方设备，具体涉及一种硅棒装卸料装置上部结构。
技术介绍
目前，随着社会对绿色可再生能源利用的重视和开放，光伏太阳能发电领域越来越得到重视和发展。光伏发电领域中，采用太阳能电池将太阳能转化为电能实现发电，通常的晶体硅太阳能电池是在厚度160~200μm的高质量硅片上制成的，这种硅片从提拉或浇铸的硅锭后通过多线锯切割而成。现有硅片的制作流程，一般是先将多晶硅脆状材料提拉为单晶硅棒，然后采用开方机进行开方；此时，切割机构沿硅棒长度方向进给并在硅棒周向上切割出四个两两平行的平面，使得硅棒整体呈类长方体形；开方完毕后，再采用多线切片机沿长度方向对开方后的硅棒进行切片，得到所需硅片。其中，现有的开方机，均是一次性能够完成多根硅棒开方切割的结构设计，例如本行业通常使用的梅尔博格公司、重庆四和晶工、重庆源启、大连连城、上海日进等生产的硅棒开方机，能够一次性完成对十六根硅棒的切割开方。但是这种现有的硅棒开方机，虽然切割机构一次进给能够完成多根硅棒的切割，但是由于硅棒根数较多，切割机构中切割线在布置走线时需要经过很多罗拉（即转轮）转向，使其工作时能耗损失较大，降低了切割效率，为了保证切割效果，切割机构进给速度通常很慢，一般只能达到1.3~3.0mm/min。故整体切割效率实际并不高，且为了保证切割稳定性，通常只能实现500mm长度以内的硅棒开方。同时，硅棒开方后对应后续切片处理的切片机通常也只适用于500mm长度以内的硅棒进行切片，能够保证切片质量。但随着目前光伏领域的发展和技术的成熟，现有的较为先进的多线切片机，已能够适用于更长硅棒的切片处理，由于硅棒在切片机中切片时两端会报废部分长度的废料，故通常硅棒长度越长，切片机切片的整体效率才会越高。所以对于本领域技术人员，有必要研发一种能够适用于较长硅棒开方的开方机，使其能够获得更长的开方硅棒，以提高后续切片机的切割效率，降低硅片生产的整体成本。为了解决上述问题，申请人曾设计了一种单晶硅棒单根开方机并申请了ZL201520832200.3 的专利，该开方机，包括机座，固定设置在机座上的单晶硅棒固定机构、切割机构和放排线机构；所述切割机构包括切割机头、布置在切割机头上的多个用于张紧切割线切割段的切割轮、多个用于实现过渡或导向的过渡导向轮、至少一套用于张紧切割线的张紧装置和一根切割线，切割线绕接在过渡导向轮、张紧装置和切割轮上且两端连接回放排线机构，其特征在于，所述单晶硅棒固定机构用于固定单根硅棒，所述切割机头和进给机构相连并能够靠进给机构控制实现对硅棒的开方。本技术具有结构简单，切割效率高，能够实现较长单晶硅棒切割的优点，能够获得更长的开方硅棒，以提高后续切片机的切割效率，降低了硅片生产的整体成本。但该单晶硅棒单根开方设备中，还存在以下缺陷需要考虑解决：1、实现硅棒顶紧固定的装置中，依靠两个固定在基座上的安装座并在一个安装座上靠液压油缸构成活动夹持部和另一个安装座上的固定夹持部配合实现硅棒顶紧，顶紧过程控制性和精确性较差，同时该液压缸夹紧的结构中难以再增设硅棒夹持切割后旋转以方便开方后卸顶部边料等功能。2、开方切割后，切割下的边料无法单独卸料。3、切割机头结构中，各切割轮一致性较差导致切割精度较差。4、切割完毕后边料直接掉落容易撞击损伤设备其他构件或伤及工人。5、切割前后依靠人工装卸料，操作难度大，人工效率低。为了解决上述装卸料问题，申请人考虑设计了一种硅棒开方机装卸料装置，其特点在于，包括竖向设置的夹持臂，夹持臂下端设置有夹持机构，夹持机构包括一对相对设置的夹持爪，夹持爪上端设置有夹持爪滑块并可滑动地配合在夹持臂上水平设置的夹持爪导轨上，夹持爪相对的内侧面为整体呈内凹形状的夹持面，所述夹持爪滑块上端铰接设置有一个连杆，连杆上端斜向内延伸并铰接在一个夹持用流体伸缩缸的竖直向下的伸缩臂上，夹持用流体伸缩缸安装固定在夹持臂上；夹持机构上端还设置有用于控制夹持机构升降的升降机构；所述夹持臂上部还设置有用于控制夹持臂沿被夹持硅棒轴向移动的轴向平移控制装置，以及用于控制夹持臂沿被夹持硅棒径向水平移动的径向平移控制装置。这样，靠升降机构实现升降，靠夹持机构实现夹持，靠轴向平移控制装置和径向平移控制装置控制实现水平移动，方便实现装卸料。夹持机构中，靠一个斜向设置的连杆将竖向伸缩传动转化为水平移动实现夹持爪的夹紧，结构简单巧妙且保证了夹持稳定可靠。但其中，在设计装卸料装置上部结构时还需要进一步考虑怎样解决夹持臂轴向平移控制力矩不平衡容易产生侧翻，导致控制稳定性和可靠性差的问题。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本技术所要解决的技术问题是：怎样提供一种结构简单，能够控制夹持臂轴向平移控制力矩平衡，提高夹持臂控制稳定性和可靠性的硅棒装卸料装置上部结构。为了解决上述技术问题，本技术采用了如下的技术方案：一种硅棒装卸料装置上部结构，包括设置于夹持臂上部的用于控制夹持臂沿被夹持硅棒轴向移动的轴向平移控制装置，以及用于控制夹持臂沿被夹持硅棒径向水平移动的径向平移控制装置；其特征在于，轴向平移控制装置包括轴向导轨架，轴向导轨架上表面水平并列安装有两根轴向导轨，夹持臂上端部通过配合结构可滑动地配合在轴向导轨上，轴向平移控制装置还包括固定于轴向导轨架一端的轴向移动伸缩控制机构和设置于夹持臂上端部和轴向移动伸缩控制机构之间的一个平衡架，平衡架两端可滑动地配合在轴向导轨上，平衡架下部固定设置有一个平衡用流体伸缩缸，平衡用流体伸缩缸的伸缩臂水平伸出并抵接在夹持臂上端部侧面上，平衡用流体伸缩缸及其伸缩臂上方还对应水平设置有一根平衡用挂接杆，平衡用挂接杆一端固定在夹持臂上端部上表面，另一端具有向下折向的延伸部并靠延伸部挂接在平衡架上，所述轴向移动伸缩控制机构和平衡架相连并用于控制平衡架沿轴向导轨平移。这样，上述轴向平移控制装置的结构能够更好地实现夹持臂的轴向平移控制，特别是平衡架的设置，能够靠杠杠原理抵消平移施力时产生的力矩，避免夹持臂侧翻，保证了平移的稳定性和可靠性。进一步地，所述轴向移动伸缩控制机构包括一个轴向移动用电机，轴向移动用电机的输出轴连接有一根轴向移动用丝杠，轴向移动用丝杠前端配合在平衡架上的一个轴向移动用螺母上。这样，方便实现平移位置的精确控制。进一步，所述径向平移控制装置，包括径向导轨架，径向导轨架上表面水平并列安装有两根径向导轨，所述轴向导轨架的两端通过配合结构可滑动地配合在径向导轨上，径向平移控制装置还包括固定于径向导轨架一端的径向移动用电机，径向移动用电机输出轴连接有一根径向移动用丝杠，径向移动用丝杠前端配合在一个径向移动用螺母上，径向移动用螺母安装固定在轴向导轨架上。这样方便实现径向平移且能够提高径向平移位置控制的精确性。综上所述，本技术具有结构简单，能够控制夹持臂轴向平移控制力矩平衡，提高夹持臂控制稳定性和可靠性等优点。附图说明图1为一种采用了本技术结构的单晶硅棒单根开方系统整体结构示意图。图2为图1中，单独硅棒固定机构以及切割机构和切割下料装置部分的立体结构示意图。图3为图2的正视方向剖视图。图4为图3中单独圆圈处的局部结构放大示意图。图5为图1中单独切割机构的结构示意图。图6为图5中单独主动轴部分的结构示意图。图7为图5中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硅棒装卸料装置上部结构，包括设置于夹持臂上部的用于控制夹持臂沿被夹持硅棒轴向移动的轴向平移控制装置，以及用于控制夹持臂沿被夹持硅棒径向水平移动的径向平移控制装置；其特征在于，轴向平移控制装置包括轴向导轨架，轴向导轨架上表面水平并列安装有两根轴向导轨，夹持臂上端部通过配合结构可滑动地配合在轴向导轨上，轴向平移控制装置还包括固定于轴向导轨架一端的轴向移动伸缩控制机构和设置于夹持臂上端部和轴向移动伸缩控制机构之间的一个平衡架，平衡架两端可滑动地配合在轴向导轨上，平衡架下部固定设置有一个平衡用流体伸缩缸，平衡用流体伸缩缸的伸缩臂水平伸出并抵接在夹持臂上端部侧面上，平衡用流体伸缩缸及其伸缩臂上方还对应水平设置有一根平衡用挂接杆，平衡用挂接杆一端固定在夹持臂上端部上表面，另一端具有向下折向的延伸部并靠延伸部挂接在平衡架上，所述轴向移动伸缩控制机构和平衡架相连并用于控制平衡架沿轴向导轨平移。

【技术特征摘要】
1.一种硅棒装卸料装置上部结构，包括设置于夹持臂上部的用于控制夹持臂沿被夹持硅棒轴向移动的轴向平移控制装置，以及用于控制夹持臂沿被夹持硅棒径向水平移动的径向平移控制装置；其特征在于，轴向平移控制装置包括轴向导轨架，轴向导轨架上表面水平并列安装有两根轴向导轨，夹持臂上端部通过配合结构可滑动地配合在轴向导轨上，轴向平移控制装置还包括固定于轴向导轨架一端的轴向移动伸缩控制机构和设置于夹持臂上端部和轴向移动伸缩控制机构之间的一个平衡架，平衡架两端可滑动地配合在轴向导轨上，平衡架下部固定设置有一个平衡用流体伸缩缸，平衡用流体伸缩缸的伸缩臂水平伸出并抵接在夹持臂上端部侧面上，平衡用流体伸缩缸及其伸缩臂上方还对应水平设置有一根平衡用挂接杆，平衡用挂接杆一端固定在夹持臂上端部上表面，另一端具有向下折向的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈新华，黄兴江，段辉科，王放，陈波，杜树林，温礼涛，李文杰，
申请(专利权)人：重庆四和晶工科技有限公司，
类型：新型
国别省市：重庆;50