一种专用于晶棒拼棒的端面定位设备及定位方法技术

本发明专利技术涉及一种专用于晶棒拼棒的端面定位设备及定位方法，包括支撑框架，支撑框架的顶部固定升降电缸，升降电缸的输出端连接连接座，连接座上配合安装有夹紧机构，连接座的底部通过夹紧机构分别安装从动端机械臂与主动端机械臂，支撑框架的中部配合安装有运动机构，运动机构上配合安装有数个工业相机，端面定位设备的外部配合安装有控制系统，所述控制系统根据工业相机拍摄到的结果得到工件端面的尺寸数据，从而找到工件尺寸参数最小的端面。通过设置端面定位设备，能够自动完成对晶棒端面尺寸的检测，并能够对其最小端面进行定位，定位精度高，定位速度快，能够有效缩短生产时间，提高生产效率，全自动的生产方式能够有效节省人工成本。效节省人工成本。效节省人工成本。

【技术实现步骤摘要】
一种专用于晶棒拼棒的端面定位设备及定位方法


[0001]本专利技术涉及晶棒加工
，尤其是一种专用于晶棒拼棒的端面定位设备及定位方法。

技术介绍

[0002]在光伏领域，单晶硅棒是太阳能电池的重要原材料之一。晶棒生产过程中，需要使晶棒的长度统一，当晶棒的长度过短时，则需要进行粘胶拼棒，拼棒过程中，使用晶棒的小尺寸侧端面作为粘胶面。
[0003]现有技术中，通过人工挑选出长度不达标的晶棒，并对该晶棒的四个侧端面的长、宽进行测量，从而比较得到端面尺寸最小的一面，并将该面作为粘胶面。这种方式需要耗费较长的生产时间，生产效率低下，且需要耗费较多的人力资源。

技术实现思路

[0004]本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种专用于晶棒拼棒的端面定位设备及定位方法，通过设置端面定位设备，能够自动完成对晶棒端面尺寸的检测，并能够对其最小端面进行定位，定位精度高，定位速度快，能够有效缩短生产时间，提高生产效率，全自动的生产方式能够有效节省人工成本。
[0005]本专利技术所采用的技术方案如下：
[0006]一种专用于晶棒拼棒的端面定位设备，包括支撑框架，所述支撑框架的顶部固定升降电缸，所述升降电缸的输出端连接连接座，所述连接座上配合安装有夹紧机构，连接座的底部通过夹紧机构分别安装从动端机械臂与主动端机械臂，夹紧机构带动从动端机械臂与主动端机械臂沿连接座的长度方向作相向或相离的直线运动，从而夹紧或松开工件，夹紧工件时，主动端机械臂带动工件旋转，升降电缸驱动连接座沿竖直方向上升或下降，通过连接座带动从动端机械臂与主动端机械臂沿竖直方向作直线运动，从而带动工件沿竖直方向作直线运动；
[0007]所述支撑框架的中部配合安装有运动机构，所述运动机构上配合安装有数个工业相机，运动机构带动工业相机沿沿连接座的长度方向作直线运动，从而对工件的端面进行拍摄；
[0008]端面定位设备的外部配合安装有控制系统，所述控制系统根据工业相机拍摄到的结果得到工件端面的尺寸数据，从而找到工件尺寸参数最小的端面。
[0009]作为上述技术方案的进一步改进：
[0010]所述运动机构的结构为：包括数条平行布置的横移滑轨，以及横移电机，单条横移滑轨的顶部配合安装数个横移滑块，横移电机的输出端连接丝杆，所述丝杆的外圆周面上配合安装有数个用于安装工业相机的相机安装座；
[0011]单个相机安装座的结构为：包括安装在横移滑块顶部的安装板，以及安装在丝杆外圆周面上的连接块，所述连接块固定在安装板的底部，安装板的顶部配合安装有工业相
机，横移电机驱动丝杆旋转，带动连接块在丝杆的外圆周面上作直线运动，从而带动安装板沿横移滑轨作直线运动。
[0012]所述连接块的中部设置有螺纹孔，连接块通过螺纹孔与丝杆配合安装，相邻两个连接块上的螺纹孔旋向相反。
[0013]所述横移滑轨沿连接座的长度方向布置。
[0014]所述夹紧机构的结构为：包括两条平行安装在连接座外部底面的夹紧滑轨，单条夹紧滑轨上配合安装有数组夹紧滑块组，一组夹紧滑块组的底面上配合安装有第一移动座，另一组夹紧滑块组的底面上配合安装有第二移动座，两条夹紧滑轨之间的连接座上配合安装有中心齿轮，所述中心齿轮与两条对称布置的夹紧齿条啮合；
[0015]以及对称固定在连接座内部的夹紧气缸，两个夹紧气缸的输出端分别与第一移动座和第二移动座连接，与第一移动座连接的夹紧气缸驱动第一移动座沿夹紧滑轨作直线运动，与第二移动座连接的夹紧气缸驱动第二移动座沿夹紧滑轨作直线运动。
[0016]所述从动端机械臂的结构为：包括配合安装在第一移动座底部的从动端连接臂，所述从动端连接臂的侧面通过从动端安装轴配合安装有从动端垫板。
[0017]所述主动端机械臂的结构为：包括配合安装在第二移动座底部的主动端连接臂，所述主动端连接臂的一侧固定旋转电机，所述旋转电机的输出端连接主动端安装轴，所述主动端安装轴穿过主动端连接臂与位于旋转电机对侧的主动端垫板配合安装；
[0018]所述主动端垫板与从动端垫板对应，从动端机械臂与主动端机械臂夹紧工件时，主动端垫板与从动端垫板分别与工件的两个端面贴合，此时，通过旋转电机驱动主动端安装轴旋转，从而带动主动端垫板旋转，进而带动工件旋转。
[0019]所述工业相机的外部配合安装有保护罩，所述保护罩上开有与工业相机镜头对应的拍摄孔。
[0020]所述支撑框架与连接座之间配合安装有数根导柱，所述导柱均匀布置在升降电缸的周围。
[0021]一种利用上述的专用于晶棒拼棒的端面定位设备的定位方法，包括如下步骤：
[0022]S1.通过输送线将工件输送到位后，升降电缸伸出，通过连接座带动从动端机械臂与主动端机械臂沿竖直方向下降，使工件处于从动端机械臂与主动端机械臂之间；
[0023]S2.通过夹紧机构驱动从动端机械臂与主动端机械臂沿连接座的长度方向作相向直线运动，从而将工件夹紧；
[0024]S3.两个工业相机通过通过运动机构沿连接座的长度方向作直线运动，从而分别移动到工件的两个端头；
[0025]S4.升降电缸缩回，通过连接座带动从动端机械臂与主动端机械臂沿竖直方向上升，从而将工件提升至工业相机的视野范围内；
[0026]S5.工业相机在工件两端进行拍照，并将拍摄到的照片发送给控制系统，控制系统根据工业相机拍摄的照片生成工件被拍照面的正视图形，根据正视图形中工件的上边线和下边线，控制系统生成一条上边线的垂线和一条下边线的垂线，根据实际尺寸＝图像尺寸*像素当量，从而计算转换得到两条垂线的尺寸；
[0027]S6.通过主动端机械臂带动工件旋转90
°
，按照S5.对工件的第二侧端面进行；
[0028]S7.按照S5.和S6.，计算得到工件四个侧端面的尺寸参数，控制系统比较工件四个
侧端面的面积值，从而得到尺寸最小的端面作为粘胶面；
[0029]S8.通过主动端机械臂带动工件旋转，使得工件上尺寸最小的端面朝下，升降电缸伸出，通过连接座带动从动端机械臂与主动端机械臂沿竖直方向下降，夹紧机构驱动从动端机械臂与主动端机械臂沿连接座的长度方向作相离直线运动，从而将工件松开放置到输送线上，并且工件上尺寸最小的端面与输送线接触；
[0030]S9.通过输送线将工件输送至下一站。
[0031]本专利技术的有益效果如下：
[0032]本专利技术结构紧凑、合理，操作方便，通过设置运动机构、夹紧机构以及机械臂，能够自动完成对工件的取放、旋转翻面、端面检测等步骤，采用自动化的生产方式，能够有效降低人工成本。
[0033]本专利技术中通过设置工业相机及控制系统，能够对工件的端面进行准确的测量、比较、定位，定位结果准确，测量精度高，定位过程迅速，能够有效提高生产加工的效率，保证生产加工的质量。
[0034]本专利技术中机械臂采用聚氨酯材质的垫板，能够在保证稳定抓取工件的同时，防止划伤工件。
[0035]本专利技术提供一种端面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种专用于晶棒拼棒的端面定位设备，其特征在于：包括支撑框架(1)，所述支撑框架(1)的顶部固定升降电缸(7)，所述升降电缸(7)的输出端连接连接座(8)，所述连接座(8)上配合安装有夹紧机构(9)，连接座(8)的底部通过夹紧机构(9)分别安装从动端机械臂(5)与主动端机械臂(6)，夹紧机构(9)带动从动端机械臂(5)与主动端机械臂(6)沿连接座(8)的长度方向作相向或相离的直线运动，从而夹紧或松开工件，夹紧工件时，主动端机械臂(6)带动工件旋转，升降电缸(7)驱动连接座(8)沿竖直方向上升或下降，通过连接座(8)带动从动端机械臂(5)与主动端机械臂(6)沿竖直方向作直线运动，从而带动工件沿竖直方向作直线运动；所述支撑框架(1)的中部配合安装有运动机构(3)，所述运动机构(3)上配合安装有数个工业相机(2)，运动机构(3)带动工业相机(2)沿沿连接座(8)的长度方向作直线运动，从而对工件的端面进行拍摄；端面定位设备的外部配合安装有控制系统，所述控制系统根据工业相机(2)拍摄到的结果得到工件端面的尺寸数据，从而找到工件尺寸参数最小的端面。2.如权利要求1所述的一种专用于晶棒拼棒的端面定位设备，其特征在于：所述运动机构(3)的结构为：包括数条平行布置的横移滑轨(305)，以及横移电机(301)，单条横移滑轨(305)的顶部配合安装数个横移滑块(306)，横移电机(301)的输出端连接丝杆(302)，所述丝杆(302)的外圆周面上配合安装有数个用于安装工业相机(2)的相机安装座；单个相机安装座的结构为：包括安装在横移滑块(306)顶部的安装板(304)，以及安装在丝杆(302)外圆周面上的连接块(303)，所述连接块(303)固定在安装板(304)的底部，安装板(304)的顶部配合安装有工业相机(2)，横移电机(301)驱动丝杆(302)旋转，带动连接块(303)在丝杆(302)的外圆周面上作直线运动，从而带动安装板(304)沿横移滑轨(305)作直线运动。3.如权利要求1所述的一种专用于晶棒拼棒的端面定位设备，其特征在于：所述连接块(303)的中部设置有螺纹孔，连接块(303)通过螺纹孔与丝杆(302)配合安装，相邻两个连接块(303)上的螺纹孔旋向相反。4.如权利要求1所述的一种专用于晶棒拼棒的端面定位设备，其特征在于：所述横移滑轨(305)沿连接座(8)的长度方向布置。5.如权利要求1所述的一种专用于晶棒拼棒的端面定位设备，其特征在于：所述夹紧机构(9)的结构为：包括两条平行安装在连接座(8)外部底面的夹紧滑轨(904)，单条夹紧滑轨(904)上配合安装有数组夹紧滑块组(905)，一组夹紧滑块组(905)的底面上配合安装有第一移动座(906)，另一组夹紧滑块组(905)的底面上配合安装有第二移动座(907)，两条夹紧滑轨(904)之间的连接座(8)上配合安装有中心齿轮(902)，所述中心齿轮(902)与两条对称布置的夹紧齿条(903)啮合；以及对称固定在连接座(8)内部的夹紧气缸(901)，两个夹紧气缸(901)的输出端分别与第一移动座(906)和第二移动座(907)连接，与第一移动座(906)连接的夹紧气缸(901)驱动第一移动座(906)沿夹紧滑轨(904)作直线运动，与第二移动座(907)连接的夹紧气缸(901)驱动第二移动座(907)沿夹紧滑轨(904)作直线运动。6.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：高原，武来军，任彬彬，高兴民，
申请(专利权)人：无锡多恩多自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：