一种用于全自动晶棒单线截断机的吸盘测距装置的制作方法

本实用新型涉及晶棒单线截断机的辅助设备领域，具体涉及一种用于全自动晶棒单线截断机的吸盘测距装置。

背景技术：

晶态硅分为单晶硅和多晶硅，它们均具有金刚石晶格，晶体硬而脆，具有金属光泽，导电率随着温度升高而增加，具有半导体性质。其中单晶硅是重要的光伏发电原材料，随着目前市场中对新能源的大力倡导，国内外对单晶硅棒的需求量也与日俱增。目前用于单晶硅生长工艺主要有：直拉法(CZ)和区熔法(FZ)。生产出的单晶硅形状均为圆柱棒形状，再利用晶棒单线截断机设备将单晶硅棒切割成一定长度的晶棒，用于后续的磨面倒角、切片，再经过清洗、腐蚀、再清洗、制绒、扩散、制结、镀膜和烧结，最后制成太阳能电池组件，用于光伏发电。

在单晶硅棒切割时，现有技术中，对切割的单晶硅棒搬运过程复杂，而且切割的晶棒长度控制很不准确，容易出现较大的偏差，影响后续切割加工。

在专利号为201620301690.9的实用新型专利《一种用于晶棒单线截断机的晶棒定距搬运装置》中提出了采用吸盘作为夹持结构，吸盘反馈检测组件检测吸盘的夹持单晶硅棒的情况，实现了对晶棒定距搬运，从而实现了单晶硅棒长度测量的自动化，有效提高了单晶硅棒的切割精度及生产效率，有利于晶棒单线截断机实现自动化生产。但上述专利还存在以下几点问题：1、该专利中驱动吸盘伸缩的驱动装置直接暴露在环境中，易造成磨损，降低其使用寿命； 2、该专利中吸盘反馈检测组件直接暴露在环境中，降低其使用寿命；且吸盘反馈检测组件中与单晶硅棒相接触的吸盘反馈前端撞块容易在工作过程中被异物所卡住，导致吸盘反馈检测组件不能实现检测工作，同时还会使被吸盘夹持并靠近吸盘反馈前端撞块的单晶硅棒出现崩边的现象；3、该专利中吸盘反馈检测组件中的接近开关竖直安装在接近开关安装座上，工作过程中，吸盘反馈前端撞块推动吸盘反馈轴在接近开关上方前后运动，该检测方式测量精度较低，受外界因素影响较大。

综上，需对现有技术进行改进。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供了一种结构简单、测量精度高以及用于全自动晶棒单线截断机的吸盘测距装置。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种用于全自动晶棒单线截断机的吸盘测距装置，包括电机和活动安装在截断机本体上的移动吸盘组件；所述移动吸盘组件包括移动吸盘支撑台、吸盘和用于驱动吸盘工作的驱动装置，所述吸盘与移动吸盘支撑台活动相连，所述移动吸盘支撑台的前端面为吸盘的后退限位面；

所述吸盘测距装置还包括传感器组件；

所述移动吸盘支撑台前半部设有用于放置传感器组件的空腔；所述传感器组件包括撞块、复位弹簧以及与移动吸盘支撑台固定相连的传感器；所述复位弹簧位于空腔中，所述复位弹簧的一端套装在传感器上，复位弹簧的另一端与撞块后端相抵接；

所述撞块前端穿过移动吸盘支撑台(具体指移动吸盘支撑台的前端面)，并外露于移动吸盘支撑台(具体指移动吸盘支撑台的前端面)，所述撞块在空腔内前后活动。

作为本实用新型一种用于全自动晶棒单线截断机的吸盘测距装置的改进：

所述传感器组件还包括传感器护罩，所述传感器护罩安装在移动吸盘支撑台的空腔中，所述复位弹簧位于传感器护罩的内腔中；

所述传感器分别与传感器护罩和移动吸盘支撑台相连；所述撞块前端依次穿过传感器护罩和移动吸盘支撑台(具体指移动吸盘支撑台的前端面)，并外露于移动吸盘支撑台(具体指移动吸盘支撑台的前端面)，所述撞块在传感器护罩的内腔中前后活动。

作为本实用新型一种用于全自动晶棒单线截断机的吸盘测距装置的进一步改进：

所述移动吸盘组件还包括丝杆螺母座和滑块安装座；所述移动吸盘支撑台、滑块安装座和丝杆螺母座从上至下依次固定相连；所述丝杆螺母座上设有与其相匹配的丝杆，所述丝杆与电机相连。

作为本实用新型一种用于全自动晶棒单线截断机的吸盘测距装置的进一步改进：

所述移动吸盘支撑台的前端面设有与吸盘相配合的缓冲板，所述撞块前端依次穿过传感器护罩、移动吸盘支撑台(具体指移动吸盘支撑台的前端面)和缓冲板，并外露于缓冲板。

作为本实用新型一种用于全自动晶棒单线截断机的吸盘测距装置的进一步改进：

所述传感器为接触式传感器。

作为本实用新型一种用于全自动晶棒单线截断机的吸盘测距装置的进一步改进：

所述移动吸盘组件还包括移动吸盘支撑台罩壳，所述移动吸盘支撑台罩壳套装在移动吸盘支撑台的外表面。

本实用新型与现有技术相比，技术优势在于：

1、本实用新型结构简单，可实现晶棒切割过程中的自动搬运，以及能够准确控制切割后的晶棒长度，便于后续的加工。

2、本实用新型中对传感器组件的设计，能够降低外界因素对传感器组件的影响，提高了检测的精度。

3、本实用新型设有移动吸盘支撑台罩壳和传感器护罩，能够提高移动吸盘组件和传感器组件的使用寿命；同时传感器护罩的设计还能够有效的避免异物卡住撞块时造成单晶硅棒损坏的情况发生，降低了成本。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。

图1为本实用新型的一种用于全自动晶棒单线截断机的吸盘测距装置的结构示意图；

图2为图1的侧视局部剖视示意图；

图3为图2中的传感器组件5剖视的局部放大图；

图中：移动吸盘支撑台1、丝杆螺母座2、缓冲板3、吸盘4、传感器组件5、移动吸盘支撑台罩壳6、滑块安装座7、复位弹簧8、撞块9、传感器护罩10、传感器11。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行进一步描述，但本实用新型的保护范围并不仅限于此。

实施例1：一种用于全自动晶棒单线截断机的吸盘测距装置，如图1-3所示，包括安装截断机本体上的电机、移动吸盘组件和传感器组件5，上述截断机本体上设有导轨，电机驱动移动吸盘组件沿着导轨前后移动；上述内容均为现有技术，故在本说明书中不做详细描述。

移动吸盘组件包括移动吸盘支撑台1、丝杆螺母座2、缓冲板3、吸盘4、移动吸盘支撑台罩壳6、滑块安装座7以及驱动吸盘4工作的驱动装置；驱动装置与吸盘4相连，并根据实际情况带动吸盘4做伸缩运动；吸盘4与移动吸盘支撑台1活动相连，移动吸盘支撑台1 的前端面为吸盘4的后退限位面，即，驱动装置带动吸盘4向后收缩时，吸盘4最大后退至移动吸盘支撑台1的前端面处。

本实施例中驱动装置固定在移动吸盘支撑台1上，移动吸盘支撑台1外表面还套装移动吸盘支撑台罩壳6，用于防止异物侵入而损坏吸盘测距装置内的零件(即，驱动装置和传感器组件5)，提高吸盘驱动装置的使用寿命，降低成本。缓冲板3通过螺钉连接安装在移动吸盘支撑台1前端，配合吸盘4的夹持工作，用于保护被吸盘4所夹持的单晶硅棒不会在靠近移动吸盘支撑台1前端面的过程中边角崩裂。

移动吸盘支撑台1、滑块安装座7和丝杆螺母座2从上至下依次相连，具体连接方式为，移动吸盘支撑台1通过螺钉固定在滑块安装座7上，滑块安装座7通过螺钉固定在丝杆螺母座2；丝杠螺母座2上安装有相匹配的丝杆，该丝杆与电机相连，实际工作中，滑块安装座7 放置在截断机本体中相对应的导轨上，电机驱动丝杆，从而使丝杆配合工作的丝杆螺母座2 沿着丝杆前后运动，从而带动滑块安装座7沿着导轨前后移动，实现吸盘测距装置沿着导轨前后移动(上述电机带动丝杆使丝杆螺母座2移动为现有技术)。

如图3所示，移动吸盘支撑台1前半部设有用于放置传感器组件5的空腔；传感器组件 5包括撞块9、复位弹簧8、传感器保护罩10和传感器11；传感器保护罩10安装在移动吸盘支撑台1的空腔中，防止异物侵入而影响传感器组件5工作的稳定性和准确性；复位弹簧8 位于传感器保护罩10的内腔中，该复位弹簧8的一端套装在传感器11上，该复位弹簧8的另一端与撞块9后端相抵接；本实用新型中传感器11为接触式传感器，传感器11分别与传感器保护罩10和移动吸盘支撑台1相固定。传感器11水平安装，使该传感器11的端部位于传感器保护罩10的内腔中并正对撞块9的端部，安装便捷的同时能够避免外界因素对检测结果的影响，提高了测量精度。

撞块9前端依次穿过传感器护罩10、移动吸盘支撑台1和缓冲板3，并外露于缓冲板3。该撞块9能够在传感器护罩10内腔中前后活动；初始状态时撞块9的后端通过复位弹簧8与传感器11的端部保持一定的距离。本实用新型通过对传感器保护罩10的设计，进一步的保护了传感器组件5，使其不易受外界环境的影响导致检测精度的降低，同时防止撞块9被异物卡住导致单晶硅棒收到损害。

本实用新型一种用于全自动晶棒单线截断机的吸盘测距装置的具体工作流程如下：

1、搬运单晶硅棒：电机驱动移动吸盘组件向前运动，夹持单晶硅棒至加工处。

电机开始工作，带动丝杆转动，驱动与丝杆配合工作的丝杆螺母座2向前运动，从而使吸盘测距装置向前运动。当吸盘测距装置运动至单晶硅棒放置处时，移动吸盘组件的驱动装置驱动吸盘4伸出移动吸盘支撑台1的前端面，令吸盘4夹持住单晶硅棒；

丝杆螺母座2带动夹持住单晶硅棒的吸盘测距装置继续向前运动，到达单晶硅棒加工位。电机与丝杆停止转动，吸盘测距装置在该位置保持不动，吸盘4将单晶硅棒放在截断工作台上；

该过程中传感器组件5始终保持初始状态，即，撞块9前端伸出缓冲板3，复位弹簧8 为初始状态且撞块9与传感器11保持距离。

2、测距：校准晶棒距离金刚石切割线的具体位置；

吸盘4将单晶硅棒夹持后，驱动装置驱动吸盘4收缩，此时被吸盘4所夹持的单晶硅棒端面靠近传感器组件5，即，吸盘4缩回至移动吸盘支撑台1的前端面(后退限位面)；此时单晶硅棒碰到伸出缓冲板3的撞块9的前端，并推动撞块9接近传感器11，直至撞块9的后端与传感器11相接触，此时复位弹簧8为压缩状态，传感器11输出信号，吸盘4停止运动并将单晶硅棒固定在该位置进行后续的截断工作，即可精确确定单晶硅棒端部距离金刚石切割线的距离，从而确定切断后单晶硅棒的长度，该长度可通过设定吸盘测距装置向前运动的距离进行改变。

3、工作完成；吸盘测距装置返回初始位置。

截断完成后，电机开始工作，带动丝杆反方向转动，驱动与丝杆配合工作的丝杆螺母座2 向后运动，从而使吸盘测距装置向后运动，直至吸盘测距装置返回初始位置，电机停止工作。当单晶硅棒与吸盘测距装置分离，即单晶硅棒的端面离开缓冲板3且不与撞块9相接触；此时被压缩的复位弹簧8推动与其相抵接的撞块9恢复初始状态，撞块9被复位弹簧8向前推动使撞块9前端重新穿过并伸出缓冲板3；

重复工作1-3或结束工作。

最后应说明的是：以上各实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照签署各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前处各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离实用新型各实施例方案的范围。