一种单晶硅棒上料装置及料车的制作方法

本发明涉及脆硬材料切割领域，尤其涉及一种单晶硅棒上料装置及料车。

背景技术：

开方机是用于将圆棒形的单晶硅棒切割成正方体形的单晶硅，现有的一种开方机是通过机械手装置将切割前的单晶硅棒从料车装置上抓取至夹持装置处，以及将切割后的单晶硅棒从夹持装置抓取至料车装置处，以及调整单晶硅棒在夹持装置处的位置。

在实际使用过程中，由于切割前单晶硅棒毛料的长度不一致，因此，即便机械手装置具有多个夹爪，但是机械手装置不一定会抓取在单晶硅棒毛料的中心位置，在抓取后，单晶硅棒两端重量出现偏差，进而导致单晶硅棒毛料两端出现高低差。当单晶硅棒被前后夹持机构夹紧后，其中心线与前后夹持机构的中心线会产生较大的角度偏差，需要花费更多时间进行晶线对正，如果角度偏差过大还会导致晶线对正无法完成。

技术实现要素：

为此，需要提供一种单晶硅棒上料装置及料车,以解决现有技术中开方机的机械手装置不一定抓取于单晶硅棒的中心位置，导致单晶硅棒形态偏移，进而中心线出现偏差的问题。

为实现上述目的，发明人提供了一种单晶硅棒上料装置，包括上料放置装置及测长装置；

所述上料放置装置包括支撑架，所述支撑架的两侧对称地向上弯折，支撑架的两侧分别设置有至少两个滚轮，各个滚轮沿支撑架的长度方向依次设置，且可旋转地与支撑架连接，并均向上凸出于支撑架外，以滚动支撑单晶硅棒；

所述测长装置包括底座、计米器、测量件、测量件驱动机构及定位件；所述底座设置于支撑架的一侧处；所述定位件位于支撑架的尾端，且向上凸出于支撑架；所述测量件的一端与底座连接，且可沿着支撑架的长度方向滑动，测量件的另一端延伸至支撑架的上方，以抵靠单晶硅棒；所述测量件驱动机构与测量件传动连接，用于驱动测量件移动；所述计米器与测量件连接，且计米器的滚动轮抵靠着底座，并可随着测量件的移动滚动。

作为本发明的一种优选结构，所述测量件驱动机构为无杆气缸，所述无杆气缸沿着支撑架的长度方向设置于底座上，所述测量件未延伸至支撑架上方的一端与无杆气缸的移动滑块连接。

作为本发明的一种优选结构，所述计米器设置于测量件的底部，且计米器的滚动轮可滚动地抵靠着底座。

作为本发明的一种优选结构，还包括导轨及底座驱动机构；所述导轨设置于底座下，且导轨的长度方向与支撑架的长度方向垂直；所述底座设置于导轨上，且可沿着导轨靠近或远离支撑架滑动；所述底座驱动机构与底座传动连接，用于驱动底座靠近或远离支撑架。

作为本发明的一种优选结构，所述底座驱动机构为气缸、油缸或丝杆电机。

发明人还提供了一种料车，包括料车架、单晶硅棒上料装置，所述单晶硅棒上料装置为上述任一所述单晶硅棒上料装置；所述料车架的底部设置有行走轮；所述单晶硅棒上料装置设置于料车架上。

作为本发明的一种优选结构，还包括下料放置装置，所述下料放置装置的结构与所述上料放置装置的结构一致。

作为本发明的一种优选结构，所述下料放置装置还包括v形架，所述v形架设置于下料放置装置的支撑架的空腔内，v形架的顶面开设有v形槽，所述v形槽的长度方向与下料放置装置的支撑架的长度方向一致。

区别于现有技术，上述技术方案所述的单晶硅棒上料装置，包括上料放置装置及测长装置；所述上料放置装置包括支撑架；所述测长装置包括底座、计米器、测量件、测量件驱动机构及定位件。初始状态的测量件在测量件驱动机构的带动下，由支撑架的尾端齐平处朝支撑架的首端齐平处移动，在此过程中，计米器随着测量件的移动正向测量数据，且数值逐步增加，直至测量件移动至支撑架的首端齐平处时记录第一次的终值；然后将单晶硅棒放于料车上时，将单晶硅棒抬放于支撑架上，并使单晶硅棒的端部顶靠着定位件，此时再次启动测量件驱动机构，测量件驱动机构驱动传动件和测量件朝靠近定位件的方向移动，在此过程中，计米器随着测量件的再次移动继续反向测量数据，数值由第一次终值开始逐步减少，直至测量件抵靠到单晶硅棒的端部，此时停止测量件驱动机构，计米器记录第二次的终值，即为单晶硅棒的长度。获知了单晶硅棒的长度，则可以为机械手装置抓取单晶硅棒的何处，以保证单晶硅棒被机械手装置抓取后能保持平衡，而提供用于判断的数据。单晶硅棒被机械手装置抓取后能保持平衡，则可以保证单晶硅棒在移动至夹持机构处后，单晶硅棒的中轴线能够准确地位于夹持机构的中轴线处，能节省对正时间，还能避免无法对正的情况。

附图说明

图1为本发明一实施例涉及的单晶硅棒上料装置的结构图；

图2为本发明另一实施例涉及的单晶硅棒上料装置的结构图；

图3为本发明一实施例涉及的料车的结构图；

图4为本发明一实施例涉及的下料放置装置的结构图；

图5为本发明一实施例涉及的料车的端部视图。

附图标记说明：

1、单晶硅棒上料装置；

100、支撑架；

101、滚轮；

2、底座；

3、计米器；

4、测量件；

5、无杆气缸；

6、定位件；

7、料车架；

700、导轨；

701、行走轮；

702、底座驱动机构；

8、下料放置装置；

800、v形架；

9、单晶硅棒。

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

请参阅图1，本发明提供了一种单晶硅棒上料装置1，用于辅助开方机本体上料，在上料的同时，测量单晶硅棒9的长度，为机械手装置抓取单晶硅棒9的何处，以保证单晶硅棒9被机械手装置抓取后能保持平衡，而提供用于判断的数据。

在具体的实施例中，所述单晶硅棒上料装置1包括上料放置装置及测长装置。所述上料放置装置用于摆放未切割的单晶硅棒9，未切割的单晶硅棒9可以被平放于其上；所述测长装置用于在未切割的单晶硅棒9平放于其上之后，测量未切割的单晶硅棒9的长度。

所述上料放置装置包括支撑架100，所述支撑架100的两侧对称地向上弯折，支撑架100的两侧分别设置有至少两个滚轮101，各个滚轮101沿支撑架100的长度方向依次设置，且可旋转地与支撑架100连接，并均向上凸出于支撑架100外，以滚动支撑单晶硅棒9。将单晶硅棒9放于支撑架100上后，推动单晶硅棒9，在单晶硅棒9和滚轮101的相互作用下，可以很便捷地继续推动单晶硅棒9。

所述测长装置包括底座2、计米器3、测量件4、测量件4驱动机构及定位件6；所述底座2设置于支撑架100的一侧处，用于承载计米器3、测量件4、测量件4驱动机构，具体地，底座2平行于支撑架100设置，且底座2的长度方向与支撑架100的长度方向一致；所述计米器3用于测量单晶硅棒9的长度；所述测量件4用于移动至单晶硅棒9的端部，指出计米器3测量的测量终点位置为何处；所述测量件4驱动机构用于驱动测量件4并带着计米器3移动；所述定位件6用限制单晶硅棒9的移动，并实现单晶硅棒9对位的目的。

所述测量件4的一端与底座2连接，且可沿着支撑架100的长度方向滑动，测量件4的另一端延伸至支撑架100的上方，以抵靠单晶硅棒9；所述测量件驱动机构与测量件4传动连接，用于驱动测量件4移动。在某一实施例中，所述测量件驱动机构为无杆气缸5，所述无杆气缸5沿着支撑架100的长度方向设置于底座2上，所述测量件4未延伸至支撑架100上方的一端与无杆气缸5的移动滑块连接，测量件4未延伸至支撑架100上方的一端通过无杆气缸5与底座2连接，在无杆气缸5启动时，测量件4则可以随着无杆气缸5的移动滑块移动。

所述计米器3与测量件4连接，且计米器3的滚动轮抵靠着底座2，并可随着测量件4的移动滚动，这样的设置使得测量件4移动时，会带动计米器3移动，移动的计米器3同步测量行走过的长度，所述测量件4的初始位置为，计米器3位于与支撑架100的尾端齐平时的位置处，此时计米器3所处位置即为计米器3的初始位置。在某一实施例中，所述计米器3设置于测量件4的底部，且计米器3的滚动轮可滚动地抵靠着底座2，这样的设置使得计米器3所在处和测量件4的所在处重合，计米器3的初始位置即为测量件4的初始位置。

所述定位件6位于支撑架100的尾端，且向上凸出于支撑架100上，这样的设置使得单晶硅棒9抬放于支撑架100上后，推动单晶硅棒9，使之被调整至抵靠到定位件6，定位件6达到限制单晶硅棒9的目的，以及使单晶硅棒9的端部对位至计米器3的初始位置处的目的，此时定位件6处则可以代表测量单晶硅棒9长度的起始位置。

初始状态的测量件4在测量件驱动机构的带动下，由支撑架100的尾端齐平处朝支撑架100的首端齐平处移动，在此过程中，计米器3随着测量件4的移动正向测量数据，且数值逐步增加，直至测量件4移动至支撑架100的首端齐平处时记录第一次的终值；然后将单晶硅棒9放于料车上时，将单晶硅棒9抬放于支撑架100上，并使单晶硅棒9的端部顶靠着定位件6，此时再次启动测量件驱动机构，测量件驱动机构驱动传动件和测量件4朝靠近定位件6的方向移动，在此过程中，计米器3随着测量件4的再次移动继续反向测量数据，数值由第一次终值开始逐步减少，直至测量件4抵靠到单晶硅棒9的端部，此时停止测量件驱动机构，计米器3记录第二次的终值，即为单晶硅棒9的长度。获知了单晶硅棒9的长度，则可以为机械手装置抓取单晶硅棒9的何处，以保证单晶硅棒9被机械手装置抓取后能保持平衡，而提供用于判断的数据。单晶硅棒9被机械手装置抓取后能保持平衡，则可以保证单晶硅棒9在移动至夹持机构处后，单晶硅棒9的中轴线能够准确地位于夹持机构的中轴线处，能节省对正时间，还能避免无法对正的情况。

请参阅图3，他处的单晶硅棒9是有周转车运送，为了便捷地将单晶硅棒9从周转车上移送至单晶硅棒9上料装置1处，请参阅图2，在进一步的实施例中，还包括导轨700及底座驱动机构702；所述导轨700设置于底座2下，且导轨700的长度方向与支撑架100的长度方向垂直；所述底座2设置于导轨700上，且可沿着导轨700靠近或远离支撑架100滑动；所述底座驱动机构702与底座2传动连接，用于驱动底座2靠近或远离支撑架100，底座驱动机构702可以为气缸、油缸或丝杆电机，如底座2下方设置有传动螺母，滚珠丝杆螺纹传动地穿过传动螺母，旋转电机的输出轴与滚珠丝杆连接，在旋转电机的驱动下，滚珠丝杆旋转，在螺纹传动的驱动下，传动螺母带着底座2沿着导轨700移动。

在此基础下，在需要移送单晶硅棒9时，启动底座驱动机构702，以驱动底座2朝远离支撑架100的方向移动，直至测量件4离开支撑架100的上方，此时则可以直接将单晶硅棒9由支撑架100的首端朝支撑架100的尾端推送，直至单晶硅棒9的端部抵靠至定位件6；驱动测量件4由支撑架100的尾端向首端移动，在此过程中，计米器3随着测量件4的移动正向测量数据，且数值逐步增加，直至测量件4移动至支撑架100的首端齐平处时记录第一次的终值；然后启动底座驱动机构702，以驱动底座2朝靠近支撑架100的方向移动，直至测量件4移动至支撑架100的上方；驱动测量件4反向移动，在此过程中，计米器3随着测量件4的再次移动继续反向测量数据，数值由第一次终值开始逐步减少，直至测量件4抵靠到单晶硅棒9的端部，此时停止测量件驱动机构，计米器3记录第二次的终值，即为单晶硅棒9的长度。

请参阅图3，本发明还提供了一种料车，包括料车架7、单晶硅棒上料装置1，所述单晶硅棒上料装置1为上述任一所述单晶硅棒上料装置1；所述料车架7的底部设置有行走轮701；所述单晶硅棒上料装置1设置于料车架7上，通过使用所述料车上料，则可以实现在上料的同时测量出未切割的单晶硅棒9的长度。

请参阅图4，在进一步的实施例中，还包括下料放置装置8，所述下料放置装置8的结构与所述上料放置装置的结构一致，完成切割的单晶硅棒9则可以放置于下料放置装置8的支撑架100上，再通过人工将下料放置装置8上的单晶硅棒9移送走。

由于完成切割的单晶硅棒9为方形柱体，因此，为了更稳定地放置完成切割的单晶硅棒9，请参阅图5，在进一步的实施例中，所述下料放置装置8还包括v形架800，所述v形架800设置于下料放置装置8的支撑架100的空腔内，v形架800的顶面开设有v形槽，所述v形槽的长度方向与下料放置装置8的支撑架100的长度方向一致，在将完成切割的单晶硅棒9放置于下料放置装置8的支撑架100上时，完成切割的单晶硅棒9的一棱边朝向下，且完美抵靠着v形架800的v形槽内，这样则可以稳定地放置完成切割的单晶硅棒9。

需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围之内。