一种硅棒自动上料清洗下料设备的制作方法

本实用新型属于机械设备技术领域，具体涉及一种结构简单，清洁质量稳定，自动化程度高，劳动强度低，可有效提高生产效率的硅棒自动上料清洗下料设备。

背景技术：

目前，在太阳能硅片的生产过程中，必须先将硅棒切割成段后再进行切方，之后是切片加工；硅棒在切方之前，必须要将切成段的硅棒粘接在晶托上，然后再放入切方机进行切割。然而，在硅棒进行粘接之前，需要对粘接面进行清洁处理。通常的操作过程是由人工来完成上料、硅棒表面清洁、下料等步骤，整个过程属于重复性劳动，操作人员容易产生疲劳，会对产品清洁质量的稳定性产生影响；劳动强度大，工作效率低，并且经常发生安全事故。故有必要对现有技术的硅棒上料清洗下料方式进行改进。

技术实现要素：

本实用新型就是针对上述问题，提供一种结构简单，清洁质量稳定，自动化程度高，劳动强度低，可有效提高生产效率的硅棒自动上料清洗下料设备。

本实用新型所采用的技术方案是：该硅棒自动上料清洗下料设备包括上料传输装置，双夹爪移栽装置，传送线和框架，其特征在于：所述上料传输装置和传送线分别布置在框架的两侧，框架的中部设置有硅棒清洁装置，硅棒清洁装置的下方设置有硅棒翻转装置，传送线的下方设置有举升定位装置；所述上料传输装置包括传输机构，传输机构的前端设置有上料限位机构，传输机构的两侧分别设置有挡边；所述双夹爪移栽装置包括移动平台，移动平台通过下部设置的平移机构布置在框架顶部的横梁上，平移机构的驱动端与平移气缸相连，移动平台上沿着平台的移动方向、分别设置有竖直布置的第一升降机构和第二升降机构，第一升降机构的驱动端与第一升降气缸相连，第二升降机构的驱动端与第二升降气缸相连；第一升降机构的下端设置有第一夹爪，第二升降机构的下端设置有第二夹爪，第二夹爪与第二升降机构之间还设置有直线摆放模组，直线摆放模组沿着与移动平台移动方向相垂直的水平方向布置；所述硅棒翻转装置包括分别布置在两端的固定轴承座和移动轴承座，移动轴承座与夹紧气缸相连，夹紧气缸的一侧设置有位移传感器，移动轴承座下部设置有滑轨机构，固定轴承座与旋转气缸的输出端相连；固定轴承座和移动轴承座之间设置有顶升机构；所述硅棒清洁装置包括清洁支架，清洁支架下部设置有丝杠滑轨机构，丝杠滑轨机构的驱动端与滑动清洁电机相连；清洁支架上部设置有擦拭机构，擦拭机构的下方设置有压紧机构，擦拭机构的两侧设置有喷洒机构；所述举升定位装置包括举升托盘，举升托盘的前端设置有挡停机构，举升托盘的下部设置有定位举升机构，定位举升机构的驱动端与定位举升气缸相连。

所述硅棒清洁装置清洁支架上设置的擦拭机构，包括两个平行布置的气胀轴，气胀轴沿着与清洁支架移动方向相垂直的水平方向布置，其中一个气胀轴的驱动端与卷取电机相连；两个气胀轴的下方设置有过渡辊机构，过渡辊机构的一侧设置有测量辊机构。以清洗待清洁硅棒上表面，并计量无纺布的使用长度，及时提示更换。

所述双夹爪移栽装置移动平台上设置的第一升降机构和第二升降机构，均为由导杆和导套构成的滑动升降机构；移动平台下部设置的平移机构为由直线导轨构成的滑轨机构。以便于双夹爪移栽装置的移动和平稳定位。

所述硅棒翻转装置的固定轴承座和移动轴承座相对的内侧，分别设置有可旋转的接触垫片。以增大固定轴承座和移动轴承座内侧，与待清洁硅棒两端接触面的摩擦力，便于硅棒的夹紧与翻转。

所述上料传输装置前端的上料限位机构两侧分别设置有对射传感器。以检测上料传输装置的上料区域是否有待清洁硅棒。

所述双夹爪移栽装置平移机构的端部设置有缓冲器。以确保双夹爪移栽装置的起停平稳性。

本实用新型的有益效果：由于本实用新型采用分别布置在框架两侧的上料传输装置和传送线，框架中部设置硅棒清洁装置，硅棒清洁装置的下方设置硅棒翻转装置，传送线的下方设置举升定位装置；上料传输装置包括前端设置上料限位机构的传输机构；双夹爪移栽装置通过下部设置平移机构的移动平台，布置在框架顶部的横梁上，平移机构的驱动端与平移气缸相连，移动平台上设置第一升降机构和第二升降机构，第一升降机构的下端设置第一夹爪，第二升降机构的下端设置第二夹爪，第二夹爪与第二升降机构之间还设置直线摆放模组；硅棒翻转装置包括分别布置在两端的固定轴承座和移动轴承座，移动轴承座与夹紧气缸相连，固定轴承座与旋转气缸的输出端相连；固定轴承座和移动轴承座之间设置顶升机构；硅棒清洁装置的清洁支架下部设置丝杠滑轨机构，清洁支架上部设置擦拭机构，擦拭机构的下方设置压紧机构，擦拭机构的两侧设置喷洒机构；举升定位装置的举升托盘前端设置挡停机构，举升托盘的下部设置定位举升机构的结构形式，所以其设计合理，结构紧凑，无需人工进行清洗、翻转及上下料，清洁质量稳定，自动化程度高，劳动强度低，可有效提高生产效率。

附图说明

图1是本实用新型的一种结构示意图。

图2是图1的A向视图。

图3是图1中的上料传输装置的一种结构示意图。

图4是图1中的双夹爪移栽装置的一种结构示意图。

图5是图1中的硅棒翻转装置的一种结构示意图。

图6是图1中的硅棒清洁装置的一种结构示意图。

图7是图1中的举升定位装置的一种结构示意图。

图中序号说明：1框架、2上料传输装置、3双夹爪移栽装置、4硅棒翻转装置、5硅棒清洁装置、6举升定位装置、7待清洁硅棒、8已翻转硅棒、9晶托、10传送线、11传输机构、12上料限位机构、13对射传感器、14挡边、15第一升降气缸、16第一升降机构、17第一夹爪、18第二升降气缸、19第二升降机构、20第二夹爪、21平移机构、22缓冲器、23移动平台、24直线摆放模组、25平移气缸、26夹紧气缸、27位移传感器、28移动轴承座、29接触垫片、30滑轨机构、31顶升机构、32固定轴承座、33旋转气缸、34滑动清洁电机、35丝杠滑轨机构、36擦拭机构、37压紧机构、38喷洒机构、39清洁支架、40挡停机构、41定位举升气缸、42定位举升机构、43举升托盘。

具体实施方式

根据图1～7详细说明本实用新型的具体结构。该硅棒自动上料清洗下料设备包括分别布置在框架1两侧的上料传输装置2和传送线10，以及双夹爪移栽装置3，其中，框架1的中部设置有用于对待清洁硅棒7进行酒精喷涂及擦拭的硅棒清洁装置5，硅棒清洁装置5压紧机构37的下方设置有用于夹紧并翻转清洁完毕硅棒的硅棒翻转装置4，传送线10的下方设置有用于顶升晶托9的举升定位装置6。布置在框架1一侧的上料传输装置2包括由传送带构成的传输机构11，传输机构11的前端设置有用于挡停待清洁硅棒7的上料限位机构12，传输机构11的两侧分别设置有挡边14。为了检测上料传输装置2的上料区域是否有待清洁硅棒7，上料传输装置2前端的上料限位机构12的两侧，分别设置有光电对射传感器13。

双夹爪移栽装置3包括布置在框架1顶部的移动平台23，移动平台23通过下部设置的、由直线导轨构成的滑轨平移机构21，布置在框架1顶部的横梁上，平移机构21的驱动端与平移气缸25相连接。移动平台23上沿着平台的移动方向、分别设置有竖直布置的第一升降机构16和第二升降机构19，第一升降机构16和第二升降机构19均为由导杆和导套构成的滑动升降机构；并且，第一升降机构16的驱动端与第一升降气缸15相连接，第二升降机构19的驱动端与第二升降气缸18相连接；以便于双夹爪移栽装置3的平稳移动和定位。第一升降机构16的下端设置有用于抓取待清洁硅棒7的第一夹爪17，第二升降机构19的下端则设置有用于抓取清洁后的已翻转硅棒8的第二夹爪20；第二夹爪20与第二升降机构19之间还设置有由导轨机构和摆放电机构成的直线摆放模组24，直线摆放模组24沿着与移动平台23移动方向相垂直的水平方向布置；第二夹爪20在直线摆放模组24上往复运动，以将若干个清洁后的已翻转硅棒8，依次摆放到举升定位装置6的举升托盘43上。第一夹爪17和第二夹爪20都是通过夹爪气缸和夹爪导轨实现对硅棒夹紧的。为了确保双夹爪移栽装置3的起停平稳性，双夹爪移栽装置3平移机构21的直线导轨两端，分别设置有弹簧缓冲器22。

设置在框架1中部的硅棒清洁装置5包括清洁支架39，清洁支架39下部设置有由传动丝杠和直线导轨构成的丝杠滑轨机构35，丝杠滑轨机构35的驱动端与滑动清洁电机34相连接，以通过滑动清洁电机34的驱动，使清洁支架39能够沿着直线导轨往复运动。清洁支架39的上部设置有擦拭机构36，擦拭机构36包括沿与清洁支架39移动方向相垂直的水平方向布置的两个气胀轴，两个用来安设无纺布卷的气胀轴相平行布置，气胀轴通过轴表面高压充气后的突起，来实现对无纺布卷的固定；并且其中用于安设脏无纺布卷的气胀轴的驱动端与卷取电机相连接。两个平行布置的气胀轴的下方，设置有用于缠绕无纺布的过渡辊机构，过渡辊机构的一侧设置有用于计量无纺布使用长度的测量辊机构；过渡辊机构的中部设置有用于压紧无纺布、并与无纺布配合对待清洁硅棒7进行擦拭的毛刷压紧机构37。擦拭机构36两侧设置的喷洒机构38，包括用于喷涂酒精的酒精雾化喷嘴，以及用于喷涂底剂的底剂雾化喷嘴。

硅棒清洁装置5压紧机构37下方设置的硅棒翻转装置4，包括分别布置在待清洁硅棒7两端的固定轴承座32和移动轴承座28，移动轴承座28的外侧与用于夹紧硅棒的夹紧气缸26相连接，夹紧气缸26的一侧设置有用于检测所夹持硅棒长度的位移传感器27，移动轴承座28的下部与直线滑轨机构30相连接；固定轴承座32的回转轴套与旋转气缸33的输出端相连接。固定轴承座32与移动轴承座28之间设置有由举升板和举升气缸构成的顶升机构31，顶升机构31位于滑轨机构30的下方，顶升机构31举升板布置在滑轨机构30两条滑轨的中间。为了增大固定轴承座32和移动轴承座28内侧，与待清洁硅棒7两端接触面的摩擦力，便于硅棒的夹紧、清洁和翻转，硅棒翻转装置4的固定轴承座32和移动轴承座28相对的内侧，分别设置有可旋转的聚氨酯材料接触垫片29。传送线10下方设置的举升定位装置6包括用于顶升晶托9的举升托盘43，举升托盘43的前端设置有用于挡停晶托9的升降挡停机构40；举升托盘43的下部设置有由导杆和导套构成的定位举升机构42，定位举升机构42的驱动端则与定位举升气缸41相连接。

该硅棒自动上料清洗下料设备使用时，首先，经过长度测量和排序的待清洁硅棒7在上料传输装置2的传输机构11上，沿着挡边14被上料限位机构12挡停；对射传感器13检测到待清洁硅棒7后，硅棒翻转装置4固定轴承座32与移动轴承座28之间设置的顶升机构31举升板升起。然后，驱动双夹爪移栽装置3的平移气缸25，使第一夹爪17定位到上料传输装置2上的待清洁硅棒7上方；再驱动第一升降气缸15，带动第一夹爪17沿着第一升降机构16向下夹取待清洁硅棒7。之后，驱动第一升降气缸15和平移气缸25，将待清洁硅棒7放置到硅棒翻转装置4升起的顶升机构31举升板上；放置完待清洁硅棒7后，第一夹爪17回到指定位置、等待后续指令。

硅棒翻转装置4上的夹紧气缸26将待清洁硅棒7夹紧，同时，位移传感器27负责检测硅棒的长度，并反馈给双夹爪移栽装置3的直线摆放模组24。硅棒清洁装置5的滑动清洁电机34驱动擦拭机构36在丝杠滑轨机构35的直线导轨上往复运动，以将擦拭机构36下部设置的无纺布从待清洁硅棒7前端移动到后端；同时，喷洒机构38的酒精雾化喷嘴将酒精喷涂在待清洁硅棒7的上表面，以对待清洁硅棒7进行边喷酒精边用无纺布擦拭的清洁。在清洁过程中，卷取电机带动两个气胀轴一主动、一随动，以实现干净无纺布的放卷和脏无纺布的回收。硅棒清洁擦拭干净后，再使用喷洒机构38的底剂雾化喷嘴在已清洁硅棒的上表面，喷涂一层用于辅助厌氧胶粘结的底剂。然后，降下硅棒翻转装置4的顶升机构31，驱动旋转气缸33带动夹持在固定轴承座32和移动轴承座28之间的已清洁硅棒翻转180度（已清洗完毕的上表面朝下）。

驱动举升定位装置6的定位举升气缸41，使举升托盘43升起，以将传送线10上被挡停机构40挡停的晶托9举升起一定高度。驱动双夹爪移栽装置3的平移气缸25，使第二夹爪20定位到硅棒翻转装置4上的已翻转硅棒8上方；再驱动第二升降气缸18，带动第二夹爪20沿着第二升降机构19向下夹取已翻转硅棒8；第二夹爪20夹住已翻转硅棒8后，夹紧气缸26带动移动轴承座28松开硅棒。然后，再次驱动第二升降气缸18和平移气缸25，将已翻转硅棒8定位到被举升定位装置6升起的晶托9上方；最后，驱动直线摆放模组24的摆放电机，使第二夹爪20按照之前位移传感器27检测的硅棒长度，沿着导轨机构在晶托9上方移动到相应位置，然后驱动第二夹爪20下降，使已翻转硅棒8经过清洁的一面与晶托9上玻璃板的表面进行紧固粘接。能够理解的是，第二夹爪20通过直线摆放模组24将若干个已翻转硅棒8依次摆放到晶托9上、将晶托9摆满之后，传送线10再向前移动一个工位，为粘接下一个晶托9做准备。重复上述双夹爪移栽装置夹取待清洁硅棒，夹紧待清洁硅棒，清洁硅棒上表面，翻转硅棒，将已翻转硅棒放置、粘接在晶托上等步骤，对生产线上的硅棒进行连续自动的粘接操作。