专利名称：一种单晶硅棒粘接工装的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及太阳能电池生产技术领域，特别涉及一种单晶硅棒粘接工装。
背景技术：
单晶硅棒在进入设备切割之前需要将单晶棒的末端粘接在专用托盘上，以固定单晶硅棒，防止在切割过程中产生晃动，造成对单晶硅棒的切割不准确，甚至导致切割设备的切割线断裂的情况发生。目前实现单晶硅棒在专用托盘上的粘接普遍采用的方式是首先将涂有粘接胶的专用托盘垂直固定于专用粘接工装的滑轨一端，并将单晶硅棒水平放置于可在所述滑轨上左右移动的夹紧装置上，通过夹紧装置带动单晶硅棒与专用托盘对接并压紧，实现单晶硅棒与专用托盘的粘接。在粘接过程中当单晶硅棒的端部接近于专用托盘时需要目测观察单晶棒端面与专用托盘的上下、左右缝隙是否一致，以保证单晶硅棒与专用托盘垂直，并且单晶硅棒的中心与托盘的中心重合，如果目测存在较大偏差，需要对单晶硅棒的放置状态进行调整，调整完成后对单晶硅棒端面和专用托盘端面进行清洗处理，并涂胶进行粘接。由于目前粘接过程中主要采用目测的方法对单晶硅棒的状态进行校正，因此粘接完成后往往会造成单晶硅棒中心与托盘的中心的位置偏差较大，存在较大粘接偏差的单晶硅棒和托盘在进入切割设备之后，将造成单晶硅棒切割形状的不规则，边缘废料去除不完全，这会导致后续工作的复杂性，尺寸偏差越大，后续的抛光工序的工作量就会越大，从而导致整个加工周期变长，导致生产效率降低，更为严重的可能会导致切割线断裂，整个切割线网需要重新编织，这更加费时费力。因此，如何能够保证单晶硅棒与专用托盘粘接的准确性，是目前本领域技术人员亟需解决的技术问题。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种单晶硅棒粘接工装，以保证单晶硅棒与专用托盘粘接的准确性，避免切割出的单晶硅棒产生较大的偏差，并防止在切割过程中由于单晶硅棒与专用托盘的粘接偏差而引起的切割线断裂的情况出现。为解决上述技术问题，本实用新型提供一种单晶硅棒粘接工装，所述单晶硅棒粘接工装包括底座，所述底座上设置有用于放置托盘的容纳槽；固定设置于所述底座上并与所述底座垂直的导向柱面，且所述导向柱面的轴线穿过所述容纳槽的中心，所述导向柱面两侧的母线位置处设置有第一直线滑轨和第二直线滑轨；两端分别可滑动地设置于所述第一直线滑轨和第二直线滑轨上，且可套入待粘接的单晶硅棒的弧形定位器，所述弧形 定位器和所述导向柱面内设置有用于调整并固定待粘接单晶硅棒的夹紧装置；[0011]设置于所述弧形定位器内用于探测待粘接单晶硅棒轴线位置的激光探测器；与所述激光探测器相连并接收所述激光探测器的探测信号的控制单元，所述控制单元同时与所述弧形定位器和所述夹紧装置相连并控制所述夹紧装置将待粘接单晶硅棒调整至其轴线穿过所述容纳槽中心并将其夹紧。优选的，所述第一直线滑轨和第二直线滑轨上设置有多个弧形定位器，且所述弧形定位器内均设置有用于调整并固定待粘接单晶硅棒的夹紧装置。优选的，所述导向柱面和所述弧形定位器的半径相同，且均与待粘接单晶硅棒半径相等。优选的，所述导向柱面所对应的圆心角小于180°。优选的，所述夹紧装置为沿所述弧形定位器与所述导向柱面构成的内圈均匀分布的四个顶柱。优选的，所述弧形定位器内均匀设置有与所述顶柱交错布置的四个激光探测器。优选的，所述夹紧装置为沿所述弧形定位器与所述导向柱面构成的内圈均匀分布的八个顶柱。优选的，所述第一直线滑轨和第二直线滑轨为可转动地设置于所述底座上的丝杆，所述弧形定位器上设置有与所述丝杆适配的螺纹配合端，所述弧形定位器通过所述螺纹配合端与所述丝杆滑动连接。优选的，还包括可转动地设置于所述第一直线滑轨和第二直线滑轨顶端的顶板，且所述顶板上设置有用于压紧待粘接单晶硅棒的压紧装置，所述顶板和所述压紧装置均与所述控制单元相连。优选的，所述压紧装置为压紧气缸或压紧油缸。本实用新型所提供的单晶硅棒粘接工装的粘接过程如下首先在专用托盘上涂好粘接胶并将其放置到底座上与其适配的容纳槽内，使专用托盘的中心与容纳槽中心重合，然后控制单元控制弧形定位器移动到靠近第一直线滑轨和第二直线滑轨顶端的位置，以使弧形定位器不影响单晶硅棒的放置，将单晶棒沿着导向柱面竖直放置在涂有粘接胶的专用托盘上，控制单元控制弧形定位器向下移动并套装在单晶硅棒上，弧形定位器在硅棒的高度范围内上下运动并通过其内部的激光探测器对单晶硅棒进行测量并将测量结果发送至控制单元，控制单元对数据处理后计算出单晶硅棒的轴线与预先存入的容纳槽中心位置的偏差，然后控制单元控制夹紧装置调整单晶硅棒的状态并在单晶硅棒的轴线刚好穿过容纳槽中心时夹紧单晶硅棒直至粘接胶固化完成粘接过程为止。由于采用激光探测器采集单晶硅棒的位置信息，并通过控制单元计算其轴线位置与容纳槽的位置偏差并通过夹紧装置进行自动调整，因此其测量精度将大大提高，有效避免了单晶硅棒的中心与托盘中心的位置偏差，保证单晶硅棒的垂直度，最终保证了单晶硅棒与专用托盘粘接的准确性。
图1为本实用新型实施例所提供的单晶硅棒粘接工装的机械部件的结构示意图。
具体实施方式
[0026]本实用新型的核心是提供一种单晶硅棒粘接工装，该单晶棒粘接工装采用的粘接方式为立式粘接，并且在粘接的过程中通过激光探测器探测单晶硅棒的轴线所在位置，然后通过控制单元控制夹紧装置将单晶硅棒的轴线调整至刚好穿过底座上的容纳槽中心时将其夹紧并粘接，这可以有效减少目前采用目测粘接而带来的偏差，并且可以减少二次重复粘接，提闻粘接效率。为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步的详细说明。请参考图1，图1为本实用新型实施例所提供的单晶硅棒粘接工装的机械部件的结构示意图。本实用新型实施例所提供的单晶硅棒粘接工装，将原来单晶硅棒的卧式粘接方式更改为立式粘接，即将专用托盘放置在底端，并将单晶硅棒竖直放置于专用托盘上并进行粘接，该单晶硅棒粘接工装主要包括以下部件开设有容纳槽10的底座5，容纳槽10用于盛放专用托盘，优选的可以将容纳槽10的内径设置为与专用托盘的外径相等，即专用托盘或者单晶硅棒刚好可以放入容纳槽10内；固定设置在底座5 —侧并与底座5垂直的导向柱面8,导向柱面8应位于容纳槽10的外侧，导向柱面8的轴线应穿过容纳槽10的中心，所谓容纳槽10的中心即容纳槽10的轴线与容纳槽10的底面的交点，导向柱面8两侧的母线位置处设置有第一直线滑轨和第二直线滑轨；一端与第一直线滑轨滑动连接，另一端与第二直线滑轨相连接的弧形定位器4，弧形定位器4可沿第一直线滑和第二直线滑轨上下运动，并可在任意位置停留，弧形定位器4应可以套入待粘接的单晶硅棒上，并且弧形定位器4内以及导向柱面8上与弧形定位器4停留位置相对应的地方均设置有用于调整并固定待粘接单晶硅棒的夹紧装置6 ；设置于弧形定位器4内用于探测待粘接单晶硅棒轴线位置的激光探测器7 ；和激光探测器7相连，并接收激光探测器7的探测信号的控制单元，控制单元内存储有容纳槽10的中心位置坐标，该控制单元在接收到由激光探测器7所探测到的位置信号后将进行比对计算，得出单晶硅棒轴线与容纳槽10中心的偏离位置后通过控制弧形定位器4和导向柱面8上的夹紧装置6对单晶硅棒进行调整，直至其轴线刚好穿过容纳槽10的中心时，停止调整并将单晶硅棒夹紧。上述实施例中所提供的单晶硅棒粘接工装的使用方法及其工作原理如下首先在专用托盘上涂好粘接胶并将其放置到底座上与其尺寸一致的容纳槽10内，使专用托盘的中心与容纳槽10的中心重合，然后控制单元控制弧形定位器4移动到靠近第一直线滑轨和第二直线滑轨顶端的位置，以使弧形定位器4不影响单晶硅棒的放置，将单晶硅棒沿着导向柱面8竖直放置在涂有粘接胶的专用托盘上，控制单元控制弧形定位器4向下移动并套装在单晶硅棒上，弧形定位器4在硅棒的高度范围内上下运动并通过其内部的激光探测器7对单晶硅棒进行测量并将测量结果发送至控制单元，然后弧形定位器4将由控制单元控制其定位在与导向柱面8的夹紧装置6对应的位置，控制单元对数据处理后计算出单晶硅棒的轴线与预先存入的容纳槽10的中心位置的偏差，然后控制单元控制夹紧装置6调整单晶硅棒的状态并在单晶硅棒的轴线刚好穿过容纳槽10的中心时夹紧单晶硅棒，直至粘接胶固化完成粘接过程为止。由于采用激光探测器7采集单晶硅棒的位置信息，并通过控制单元计算其轴线位置与容纳槽10的位置偏差并通过夹紧装置6进行自动调整，因此其测量精度将大大提高，有效避免了单晶硅棒的中心与托盘中心的位置偏差，保证了单晶硅棒与底座5保持垂直，最终保证了单晶硅棒与专用托盘粘接的准确性，同时采用立式粘接的方式，还可以使粘接胶均匀涂覆于粘接表面，避免卧式粘接时由于重力的影响而使粘接面的上半部分出现空胶的现象。上述实施例中的控制单元可以为PLC (Programmable Logic Controller)可编程逻辑控制器，也可以为由PLC和其他控制器所共同组成的控制单元。为了进一步优化本实用新型的技术方案，以使得该装置同时可以对多段单晶硅棒进行粘接，本实施例中优选的在第一直线滑轨和第二直线滑轨上设置有多个弧形定位器4，并且弧形定位器4内均设置有用于调整并固定待粘接单晶硅棒的夹紧装置6。多个弧形定位器4可以实现该工装对多段单晶硅棒进行粘接，下面以设置有两个弧形定位器4为例来进行说明其粘接过程首先将第一段单晶硅棒放置在底座内的容纳槽内，并通过靠近底座的弧形定位器对其进行轴线位置的测量并进行调整后夹紧，在第一段单晶硅棒的顶部涂胶，并将第二段单晶硅棒的端部与其对接，通过另一个弧形定位器对其进行轴线位置测量并进行调整后夹紧，直到粘接胶达到固化时间时即完成了两段单晶硅棒的粘接。为了进一步优化本实用新型所提供的技术方案，本实施例中的导向柱面8和弧形定位器4的半径相同，并且均与待粘接单晶硅棒半径相等，这样由导向柱面8和弧形定位器4刚好围成一个与单晶硅棒外径相同的固定圈，从而使单晶硅棒在放置到该工装时更加方便，并且可以防止在测量和粘接过程中单晶硅棒的晃动，从而提高粘接质量。为了方便单晶硅棒放置到托盘上，本实施例中的导向柱面8所对应的圆心角小于180。。上述实施例中的夹紧装置6可以有多种实现方式，本实施例中的夹紧装置6优选的为沿弧形定位器4与导向柱面8构成的内圈均匀分布的四个顶柱，由于导向柱面8所对应的圆心角小于180°，因此将有一个顶柱设置于导向柱面8上，为了夹紧装置6方便地对单晶硅棒进行调整和夹紧，可以沿导向柱面8的高度方向上均匀设置有多个顶柱，这样弧形定位器4移动到与导向柱面8上任意一顶柱对应时，即可对单晶硅棒进行调整和夹紧动作。更为优选的可以在弧形定位器4与导向柱面8构成的内圈均匀设置有八个顶柱，这可以使夹紧装置6对单晶硅棒进行更为精确的调整。为了保证数据采集的可靠性，本实施例中优选的在弧形定位器4内均匀设置有与顶柱交错布置的四个激光探测器7，这样可以进一步保证激光探测器7所探测到的单晶硅棒轴线位置的准确性。本实施例中所提供的第一直线滑轨和第二直线滑轨为可转动地设置在底座5上的丝杆，弧形定位器4上设置有与丝杆适配的螺纹配合端，弧形定位器4通过螺纹配合端与丝杆滑动连接，从而实现弧形定位器4在控制单元的控制下在直线滑轨的任意位置停留。为了进一步提高该单晶硅棒粘接工装的粘接效果，本实施例中还在第一直线滑轨和第二直线滑轨的顶端位置设置了由控制单元控制的可转动的顶板9，所谓可转动即该顶板9可以转动至与底座5相错开的位置，以使得该顶板9不影响单晶硅棒的放入以及测量过程，该顶板9上设置有用于压紧待粘接单晶硅棒的压紧装置A，该压紧装置也通过控制单元进行控制，优选的，该实施例中的压紧装置A可以为由缸筒1、活塞杆2和压紧端面3组成的压紧气缸或者压紧油缸。当夹紧装置将单晶硅棒夹紧之后，顶板9将在控制单元的控制下转到与底座5对应的位置，并通过压紧装置A对单晶硅棒的顶端进行挤压，从而使单晶硅棒与专用托盘的粘接更为牢固，当固化时间达到要求之后，压紧装置A将在控制单元的控制下收回，顶板9在控制单元的控制下旋转至与底座5错开的位置上，最后通过真空吸盘将单晶硅棒与专用托盘的组合体或者多段单晶硅棒的组合体吊起，并移送至指定区域。以上对本实用新型所提供的单晶硅棒粘接工装进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
权利要求1.一种单晶娃棒粘接工装,其特征在于,包括 底座(5 )，所述底座(5 )上设置有用于放置托盘的容纳槽(10 ); 固定设置于所述底座(5)上并与所述底座(5)垂直的导向柱面(8)，且所述导向柱面(8)的轴线穿过所述容纳槽(10)的中心，所述导向柱面(8)两侧的母线位置处设置有第一直线滑轨和第二直线滑轨； 两端分别可滑动地设置于所述第一直线滑轨和第二直线滑轨上，且可套入待粘接的单晶硅棒的弧形定位器(4)，所述弧形定位器(4)和所述导向柱面(8)内设置有用于调整并固定待粘接单晶硅棒的夹紧装置(6)； 设置于所述弧形定位器(4)内用于探测待粘接单晶硅棒轴线位置的激光探测器(7)； 与所述激光探测器(7)相连并接收所述激光探测器(7)的探测信号的控制单元，所述控制单元同时与所述弧形定位器(4)和所述夹紧装置(6)相连并控制所述夹紧装置(6)将待粘接单晶硅棒调整至其轴线穿过所述容纳槽(10)的中心并将其夹紧。
2.根据权利要求1所述的单晶硅棒粘接工装，其特征在于，所述第一直线滑轨和第二直线滑轨上设置有多个弧形定位器(4)，且所述弧形定位器(4)内均设置有用于调整并固定待粘接单晶硅棒的夹紧装置(6)。
3.根据权利要求1所述的单晶硅棒粘接工装，其特征在于，所述导向柱面(8)和所述弧形定位器(4)的半径相同，且均与待粘接单晶硅棒半径相等。
4.根据权利要求3所述的单晶硅棒粘接工装，其特征在于，所述导向柱面(8)所对应的圆心角小于180°。
5.根据权利要求4所述的单晶硅棒粘接工装，其特征在于，所述夹紧装置(6)为沿所述弧形定位器(4 )与所述导向柱面(8 )构成的内圈均匀分布的四个顶柱。
6.根据权利要求5所述的单晶硅棒粘接工装，其特征在于，所述弧形定位器(4)内均匀设置有与所述顶柱交错布置的四个激光探测器(J)。
7.根据权利要求4所述的单晶硅棒粘接工装，其特征在于，所述夹紧装置为沿所述弧形定位器与所述导向柱面构成的内圈均匀分布的八个顶柱。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的单晶硅棒粘接工装，其特征在于，所述第一直线滑轨和第二直线滑轨为可转动地设置于所述底座上的丝杆，所述弧形定位器(4)上设置有与所述丝杆适配的螺纹配合端，所述弧形定位器(4)通过所述螺纹配合端与所述丝杆滑动连接。
9.根据权利要求1-7任意一项所述的单晶硅棒粘接工装，其特征在于，还包括可转动地设置于所述第一直线滑轨和第二直线滑轨顶端的顶板(9)，且所述顶板(9)上设置有用于压紧待粘接单晶硅棒的压紧装置(A)，所述顶板(9)和所述压紧装置(A)均与所述控制单元相连。
10.根据权利要求9所述的单晶硅棒粘接工装，其特征在于，所述压紧装置(A)为压紧气缸或压紧油缸。
专利摘要本实用新型涉及一种单晶硅棒粘接工装，包括设置有容纳槽的底座、固定设置在底座上并与底座垂直的导向柱面、设置于导向柱面两侧母线处的第一直线滑轨和第二直线滑轨、两端分别可滑动地设置于第一直线滑轨和第二直线滑轨上的弧形定位器、设置与弧形定位器以及导向柱面内的夹紧装置、设置在弧形定位器内的激光探测器以及用于接收激光探测器信号，并控制弧形定位器及夹紧装置动作的控制单元。由于采用激光探测器采集单晶硅棒的位置信息，并通过控制单元计算其轴线位置与容纳槽的位置偏差并通过夹紧装置进行自动调整，因此其测量精度将大大提高，避免了单晶硅棒的中心与托盘中心的位置偏差，保证了单晶硅棒与专用托盘粘接的准确性。
文档编号B28D7/04GK202895499SQ20122059841
公开日2013年4月24日 申请日期2012年11月13日 优先权日2012年11月13日
发明者梁新龙, 陈乐 , 董玲珠 申请人:英利能源(中国)有限公司