一種硅棒自動上料清洗下料設備的制作方法

本實用新型屬于機械設備技術領域，具體涉及一種結構簡單，清潔質量穩定，自動化程度高，勞動強度低，可有效提高生產效率的硅棒自動上料清洗下料設備。

背景技術：

目前，在太陽能硅片的生產過程中，必須先將硅棒切割成段后再進行切方，之后是切片加工；硅棒在切方之前，必須要將切成段的硅棒粘接在晶托上，然后再放入切方機進行切割。然而，在硅棒進行粘接之前，需要對粘接面進行清潔處理。通常的操作過程是由人工來完成上料、硅棒表面清潔、下料等步驟，整個過程屬于重復性勞動，操作人員容易產生疲勞，會對產品清潔質量的穩定性產生影響；勞動強度大，工作效率低，并且經常發生安全事故。故有必要對現有技術的硅棒上料清洗下料方式進行改進。

技術實現要素：

本實用新型就是針對上述問題，提供一種結構簡單，清潔質量穩定，自動化程度高，勞動強度低，可有效提高生產效率的硅棒自動上料清洗下料設備。

本實用新型所采用的技術方案是：該硅棒自動上料清洗下料設備包括上料傳輸裝置，雙夾爪移栽裝置，傳送線和框架，其特征在于：所述上料傳輸裝置和傳送線分別布置在框架的兩側，框架的中部設置有硅棒清潔裝置，硅棒清潔裝置的下方設置有硅棒翻轉裝置，傳送線的下方設置有舉升定位裝置；所述上料傳輸裝置包括傳輸機構，傳輸機構的前端設置有上料限位機構，傳輸機構的兩側分別設置有擋邊；所述雙夾爪移栽裝置包括移動平臺，移動平臺通過下部設置的平移機構布置在框架頂部的橫梁上，平移機構的驅動端與平移氣缸相連，移動平臺上沿著平臺的移動方向、分別設置有豎直布置的第一升降機構和第二升降機構，第一升降機構的驅動端與第一升降氣缸相連，第二升降機構的驅動端與第二升降氣缸相連；第一升降機構的下端設置有第一夾爪，第二升降機構的下端設置有第二夾爪，第二夾爪與第二升降機構之間還設置有直線擺放模組，直線擺放模組沿著與移動平臺移動方向相垂直的水平方向布置；所述硅棒翻轉裝置包括分別布置在兩端的固定軸承座和移動軸承座，移動軸承座與夾緊氣缸相連，夾緊氣缸的一側設置有位移傳感器，移動軸承座下部設置有滑軌機構，固定軸承座與旋轉氣缸的輸出端相連；固定軸承座和移動軸承座之間設置有頂升機構；所述硅棒清潔裝置包括清潔支架，清潔支架下部設置有絲杠滑軌機構，絲杠滑軌機構的驅動端與滑動清潔電機相連；清潔支架上部設置有擦拭機構，擦拭機構的下方設置有壓緊機構，擦拭機構的兩側設置有噴灑機構；所述舉升定位裝置包括舉升托盤，舉升托盤的前端設置有擋停機構，舉升托盤的下部設置有定位舉升機構，定位舉升機構的驅動端與定位舉升氣缸相連。

所述硅棒清潔裝置清潔支架上設置的擦拭機構，包括兩個平行布置的氣脹軸，氣脹軸沿著與清潔支架移動方向相垂直的水平方向布置，其中一個氣脹軸的驅動端與卷取電機相連；兩個氣脹軸的下方設置有過渡輥機構，過渡輥機構的一側設置有測量輥機構。以清洗待清潔硅棒上表面，并計量無紡布的使用長度，及時提示更換。

所述雙夾爪移栽裝置移動平臺上設置的第一升降機構和第二升降機構，均為由導桿和導套構成的滑動升降機構；移動平臺下部設置的平移機構為由直線導軌構成的滑軌機構。以便于雙夾爪移栽裝置的移動和平穩定位。

所述硅棒翻轉裝置的固定軸承座和移動軸承座相對的內側，分別設置有可旋轉的接觸墊片。以增大固定軸承座和移動軸承座內側，與待清潔硅棒兩端接觸面的摩擦力，便于硅棒的夾緊與翻轉。

所述上料傳輸裝置前端的上料限位機構兩側分別設置有對射傳感器。以檢測上料傳輸裝置的上料區域是否有待清潔硅棒。

所述雙夾爪移栽裝置平移機構的端部設置有緩沖器。以確保雙夾爪移栽裝置的起停平穩性。

本實用新型的有益效果：由于本實用新型采用分別布置在框架兩側的上料傳輸裝置和傳送線，框架中部設置硅棒清潔裝置，硅棒清潔裝置的下方設置硅棒翻轉裝置，傳送線的下方設置舉升定位裝置；上料傳輸裝置包括前端設置上料限位機構的傳輸機構；雙夾爪移栽裝置通過下部設置平移機構的移動平臺，布置在框架頂部的橫梁上，平移機構的驅動端與平移氣缸相連，移動平臺上設置第一升降機構和第二升降機構，第一升降機構的下端設置第一夾爪，第二升降機構的下端設置第二夾爪，第二夾爪與第二升降機構之間還設置直線擺放模組；硅棒翻轉裝置包括分別布置在兩端的固定軸承座和移動軸承座，移動軸承座與夾緊氣缸相連，固定軸承座與旋轉氣缸的輸出端相連；固定軸承座和移動軸承座之間設置頂升機構；硅棒清潔裝置的清潔支架下部設置絲杠滑軌機構，清潔支架上部設置擦拭機構，擦拭機構的下方設置壓緊機構，擦拭機構的兩側設置噴灑機構；舉升定位裝置的舉升托盤前端設置擋停機構，舉升托盤的下部設置定位舉升機構的結構形式，所以其設計合理，結構緊湊，無需人工進行清洗、翻轉及上下料，清潔質量穩定，自動化程度高，勞動強度低，可有效提高生產效率。

附圖說明

圖1是本實用新型的一種結構示意圖。

圖2是圖1的A向視圖。

圖3是圖1中的上料傳輸裝置的一種結構示意圖。

圖4是圖1中的雙夾爪移栽裝置的一種結構示意圖。

圖5是圖1中的硅棒翻轉裝置的一種結構示意圖。

圖6是圖1中的硅棒清潔裝置的一種結構示意圖。

圖7是圖1中的舉升定位裝置的一種結構示意圖。

圖中序號說明：1框架、2上料傳輸裝置、3雙夾爪移栽裝置、4硅棒翻轉裝置、5硅棒清潔裝置、6舉升定位裝置、7待清潔硅棒、8已翻轉硅棒、9晶托、10傳送線、11傳輸機構、12上料限位機構、13對射傳感器、14擋邊、15第一升降氣缸、16第一升降機構、17第一夾爪、18第二升降氣缸、19第二升降機構、20第二夾爪、21平移機構、22緩沖器、23移動平臺、24直線擺放模組、25平移氣缸、26夾緊氣缸、27位移傳感器、28移動軸承座、29接觸墊片、30滑軌機構、31頂升機構、32固定軸承座、33旋轉氣缸、34滑動清潔電機、35絲杠滑軌機構、36擦拭機構、37壓緊機構、38噴灑機構、39清潔支架、40擋停機構、41定位舉升氣缸、42定位舉升機構、43舉升托盤。

具體實施方式

根據圖1～7詳細說明本實用新型的具體結構。該硅棒自動上料清洗下料設備包括分別布置在框架1兩側的上料傳輸裝置2和傳送線10，以及雙夾爪移栽裝置3，其中，框架1的中部設置有用于對待清潔硅棒7進行酒精噴涂及擦拭的硅棒清潔裝置5，硅棒清潔裝置5壓緊機構37的下方設置有用于夾緊并翻轉清潔完畢硅棒的硅棒翻轉裝置4，傳送線10的下方設置有用于頂升晶托9的舉升定位裝置6。布置在框架1一側的上料傳輸裝置2包括由傳送帶構成的傳輸機構11，傳輸機構11的前端設置有用于擋停待清潔硅棒7的上料限位機構12，傳輸機構11的兩側分別設置有擋邊14。為了檢測上料傳輸裝置2的上料區域是否有待清潔硅棒7，上料傳輸裝置2前端的上料限位機構12的兩側，分別設置有光電對射傳感器13。

雙夾爪移栽裝置3包括布置在框架1頂部的移動平臺23，移動平臺23通過下部設置的、由直線導軌構成的滑軌平移機構21，布置在框架1頂部的橫梁上，平移機構21的驅動端與平移氣缸25相連接。移動平臺23上沿著平臺的移動方向、分別設置有豎直布置的第一升降機構16和第二升降機構19，第一升降機構16和第二升降機構19均為由導桿和導套構成的滑動升降機構；并且，第一升降機構16的驅動端與第一升降氣缸15相連接，第二升降機構19的驅動端與第二升降氣缸18相連接；以便于雙夾爪移栽裝置3的平穩移動和定位。第一升降機構16的下端設置有用于抓取待清潔硅棒7的第一夾爪17，第二升降機構19的下端則設置有用于抓取清潔后的已翻轉硅棒8的第二夾爪20；第二夾爪20與第二升降機構19之間還設置有由導軌機構和擺放電機構成的直線擺放模組24，直線擺放模組24沿著與移動平臺23移動方向相垂直的水平方向布置；第二夾爪20在直線擺放模組24上往復運動，以將若干個清潔后的已翻轉硅棒8，依次擺放到舉升定位裝置6的舉升托盤43上。第一夾爪17和第二夾爪20都是通過夾爪氣缸和夾爪導軌實現對硅棒夾緊的。為了確保雙夾爪移栽裝置3的起停平穩性，雙夾爪移栽裝置3平移機構21的直線導軌兩端，分別設置有彈簧緩沖器22。

設置在框架1中部的硅棒清潔裝置5包括清潔支架39，清潔支架39下部設置有由傳動絲杠和直線導軌構成的絲杠滑軌機構35，絲杠滑軌機構35的驅動端與滑動清潔電機34相連接，以通過滑動清潔電機34的驅動，使清潔支架39能夠沿著直線導軌往復運動。清潔支架39的上部設置有擦拭機構36，擦拭機構36包括沿與清潔支架39移動方向相垂直的水平方向布置的兩個氣脹軸，兩個用來安設無紡布卷的氣脹軸相平行布置，氣脹軸通過軸表面高壓充氣后的突起，來實現對無紡布卷的固定；并且其中用于安設臟無紡布卷的氣脹軸的驅動端與卷取電機相連接。兩個平行布置的氣脹軸的下方，設置有用于纏繞無紡布的過渡輥機構，過渡輥機構的一側設置有用于計量無紡布使用長度的測量輥機構；過渡輥機構的中部設置有用于壓緊無紡布、并與無紡布配合對待清潔硅棒7進行擦拭的毛刷壓緊機構37。擦拭機構36兩側設置的噴灑機構38，包括用于噴涂酒精的酒精霧化噴嘴，以及用于噴涂底劑的底劑霧化噴嘴。

硅棒清潔裝置5壓緊機構37下方設置的硅棒翻轉裝置4，包括分別布置在待清潔硅棒7兩端的固定軸承座32和移動軸承座28，移動軸承座28的外側與用于夾緊硅棒的夾緊氣缸26相連接，夾緊氣缸26的一側設置有用于檢測所夾持硅棒長度的位移傳感器27，移動軸承座28的下部與直線滑軌機構30相連接；固定軸承座32的回轉軸套與旋轉氣缸33的輸出端相連接。固定軸承座32與移動軸承座28之間設置有由舉升板和舉升氣缸構成的頂升機構31，頂升機構31位于滑軌機構30的下方，頂升機構31舉升板布置在滑軌機構30兩條滑軌的中間。為了增大固定軸承座32和移動軸承座28內側，與待清潔硅棒7兩端接觸面的摩擦力，便于硅棒的夾緊、清潔和翻轉，硅棒翻轉裝置4的固定軸承座32和移動軸承座28相對的內側，分別設置有可旋轉的聚氨酯材料接觸墊片29。傳送線10下方設置的舉升定位裝置6包括用于頂升晶托9的舉升托盤43，舉升托盤43的前端設置有用于擋停晶托9的升降擋停機構40；舉升托盤43的下部設置有由導桿和導套構成的定位舉升機構42，定位舉升機構42的驅動端則與定位舉升氣缸41相連接。

該硅棒自動上料清洗下料設備使用時，首先，經過長度測量和排序的待清潔硅棒7在上料傳輸裝置2的傳輸機構11上，沿著擋邊14被上料限位機構12擋停；對射傳感器13檢測到待清潔硅棒7后，硅棒翻轉裝置4固定軸承座32與移動軸承座28之間設置的頂升機構31舉升板升起。然后，驅動雙夾爪移栽裝置3的平移氣缸25，使第一夾爪17定位到上料傳輸裝置2上的待清潔硅棒7上方；再驅動第一升降氣缸15，帶動第一夾爪17沿著第一升降機構16向下夾取待清潔硅棒7。之后，驅動第一升降氣缸15和平移氣缸25，將待清潔硅棒7放置到硅棒翻轉裝置4升起的頂升機構31舉升板上；放置完待清潔硅棒7后，第一夾爪17回到指定位置、等待后續指令。

硅棒翻轉裝置4上的夾緊氣缸26將待清潔硅棒7夾緊，同時，位移傳感器27負責檢測硅棒的長度，并反饋給雙夾爪移栽裝置3的直線擺放模組24。硅棒清潔裝置5的滑動清潔電機34驅動擦拭機構36在絲杠滑軌機構35的直線導軌上往復運動，以將擦拭機構36下部設置的無紡布從待清潔硅棒7前端移動到后端；同時，噴灑機構38的酒精霧化噴嘴將酒精噴涂在待清潔硅棒7的上表面，以對待清潔硅棒7進行邊噴酒精邊用無紡布擦拭的清潔。在清潔過程中，卷取電機帶動兩個氣脹軸一主動、一隨動，以實現干凈無紡布的放卷和臟無紡布的回收。硅棒清潔擦拭干凈后，再使用噴灑機構38的底劑霧化噴嘴在已清潔硅棒的上表面，噴涂一層用于輔助厭氧膠粘結的底劑。然后，降下硅棒翻轉裝置4的頂升機構31，驅動旋轉氣缸33帶動夾持在固定軸承座32和移動軸承座28之間的已清潔硅棒翻轉180度（已清洗完畢的上表面朝下）。

驅動舉升定位裝置6的定位舉升氣缸41，使舉升托盤43升起，以將傳送線10上被擋停機構40擋停的晶托9舉升起一定高度。驅動雙夾爪移栽裝置3的平移氣缸25，使第二夾爪20定位到硅棒翻轉裝置4上的已翻轉硅棒8上方；再驅動第二升降氣缸18，帶動第二夾爪20沿著第二升降機構19向下夾取已翻轉硅棒8；第二夾爪20夾住已翻轉硅棒8后，夾緊氣缸26帶動移動軸承座28松開硅棒。然后，再次驅動第二升降氣缸18和平移氣缸25，將已翻轉硅棒8定位到被舉升定位裝置6升起的晶托9上方；最后，驅動直線擺放模組24的擺放電機，使第二夾爪20按照之前位移傳感器27檢測的硅棒長度，沿著導軌機構在晶托9上方移動到相應位置，然后驅動第二夾爪20下降，使已翻轉硅棒8經過清潔的一面與晶托9上玻璃板的表面進行緊固粘接。能夠理解的是，第二夾爪20通過直線擺放模組24將若干個已翻轉硅棒8依次擺放到晶托9上、將晶托9擺滿之后，傳送線10再向前移動一個工位，為粘接下一個晶托9做準備。重復上述雙夾爪移栽裝置夾取待清潔硅棒，夾緊待清潔硅棒，清潔硅棒上表面，翻轉硅棒，將已翻轉硅棒放置、粘接在晶托上等步驟，對生產線上的硅棒進行連續自動的粘接操作。