一种智能晶托上料机的制作方法

本实用新型属于机械设备技术领域，具体涉及一种全机械化上料，自动化程度高，劳动强度低，可实现连续生产的智能晶托上料机。

背景技术：

由于单晶硅是制造半导体硅器件的原料，其主要用途是用作半导体材料和利用太阳能光伏发电、供热等，是当代信息技术产业的支柱；并且绿色环保，在未来具有非常广阔的前景，从而使得硅棒加工生产成为了新型热门行业。在硅棒生产加工过程中，必须要先将晶托上料，然后对晶托进行清洗、涂胶、上玻璃并且压紧，清洗多余的胶水以及其他杂物；再进行涂胶、放硅棒，最终对硅棒进行切割。

晶托上料就是整个生产线的第一道工序。但是，现有的晶托放置机大多是半机械半人工的设备，生产效率低，工人劳动强度大，不能保证生产节奏，严重影响连续化生产。故有必要对现有技术的晶托上料设备予以改进。

技术实现要素：

本实用新型就是针对上述问题，提供一种全机械化上料，自动化程度高，劳动强度低，可实现连续生产的智能晶托上料机。

本实用新型所采用的技术方案是：该智能晶托上料机包括滑移上料装置，智能移栽装置，传送线和机架，其特征在于：所述滑移上料装置和传送线分别布置在机架的两侧，机架的中部设置有自动对中装置，传送线的下方设置有顶升装置；所述滑移上料装置包括上料导轨，上料导轨上设置有滑移底盘，滑移底盘的下部设置有滑移气缸，滑移底盘上设置有定位块；所述智能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机架顶部的横梁上，平移机构的驱动端与平移电机相连，移动平台中部的开孔处设置有竖直布置的升降导杆，升降导杆上设置有升降机构，升降机构的驱动端与升降电机相连；升降导杆的下端设置有电磁吸盘；所述自动对中装置包括对中架体，对中架体的一侧设置有正面对中机构，正面对中机构包括正面对中气缸，正面对中气缸的伸缩端设置有长条形的正面对中推板，正面对中推板的两端分别设置有导向机构；对中架体的一端设置有侧面对中机构，侧面对中机构包括侧面对中气缸，侧面对中气缸的伸缩端设置有侧面对中推板；对中架体上与正面对中机构相对的一侧设置有正面固定挡块，对中架体上与侧面对中机构相对的一侧设置有侧面固定挡块；所述顶升装置包括顶升板，顶升板上设置有竖直布置的对中锥形钉，顶升板的两端设置有挡停机构，顶升板的下部设置有定位顶升机构，定位顶升机构的驱动端与顶升气缸相连。

所述智能移栽装置移动平台下部设置的平移机构，以及智能移栽装置升降导杆上设置的升降机构，均为齿条滑轨机构。以便于智能移栽装置的移动和平稳定位。

所述滑移上料装置上料导轨的两端分别设置有缓冲防撞机构和光电检测开关。以确保滑移上料装置在工位转换时的起停平稳性，并标记滑移底盘的位置。

所述智能移栽装置的升降导杆上设置有机械限位机构。以限制智能移栽装置上升和下降的极限位置。

所述智能移栽装置升降导杆下端的电磁吸盘上设置有缓冲弹簧机构和红外检测装置。以在智能移栽装置向下吸取晶托时，缓冲电磁吸盘的压力，并探测晶托的具体位置。

本实用新型的有益效果：由于本实用新型采用分别布置在机架两侧的滑移上料装置和传送线，机架中部设置自动对中装置，传送线下方设置顶升装置；滑移上料装置包括设置滑移底盘的上料导轨，滑移底盘的下部设置滑移气缸；智能移栽装置包括通过下部平移机构布置在机架顶部横梁上的移动平台，平移机构的驱动端与平移电机相连，移动平台中部的开孔处设置布置有升降机构的升降导杆，升降机构的驱动端与升降电机相连；升降导杆的下端设置电磁吸盘；自动对中装置的对中架体一侧设置正面对中机构，对中架体的一端设置侧面对中机构；对中架体上与正面对中机构相对的一侧设置正面固定挡块，对中架体上与侧面对中机构相对的一侧设置侧面固定挡块；顶升装置的顶升板上设置竖直布置的对中锥形钉，顶升板的两端设置挡停机构，顶升板的下部设置定位顶升机构，定位顶升机构的驱动端与顶升气缸相连的结构形式，所以其设计合理，结构紧凑，实现全机械化上料，只需一名操作人员监管就可完成全部上料过程，节省人力，劳动强度低，自动化程度高，达到连续化生产、保证生产节奏的目的。

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中的滑移上料装置的一种结构示意图。

图3是图1中的智能移栽装置的一种结构示意图。

图4是图1中的自动对中装置的一种结构示意图。

图5是图1中的顶升装置的一种结构示意图。

图中序号说明：1滑移上料装置、2料堆、3智能移栽装置、4机架、5晶托、6顶升装置、7传送线、8自动对中装置、9上料导轨、10滑移气缸、11滑移底盘、12定位块、13缓冲防撞机构、14光电检测开关、15平移机构、16移动平台、17平移电机、18升降电机、19升降机构、20机械限位机构、21升降导杆、22电磁吸盘、23缓冲弹簧机构、24红外检测装置、25对中架体、26侧面固定挡块、27正面固定挡块、28侧面对中推板、29侧面对中气缸、30导向机构、31正面对中推板、32正面对中气缸、33顶升板、34对中锥形钉、35挡停机构、36定位顶升机构、37顶升气缸。

具体实施方式

根据图1～5详细说明本实用新型的具体结构。该智能晶托上料机包括分别布置在机架4两侧的滑移上料装置1和传送线7，以及智能移栽装置3，其中，机架4的中部设置有用于归正晶托位置的自动对中装置8，传送线7的下方设置有用于放置对中晶托的顶升装置6。布置在机架4一侧的滑移上料装置1包括上料导轨9，上料导轨9上设置有滑移底盘11，滑移底盘11上布置有两个工位；滑移底盘11上每个工位的四角都设置有定位块12，滑移底盘11的下部设置有用于变换工位位置的滑移气缸10。为了确保滑移上料装置1在工位转换时的起停平稳性，滑移上料装置1上料导轨9的两端分别设置有缓冲防撞机构13；为了在工位转换时，标记滑移底盘11的具体位置，上料导轨9的两端以及中部，分别设置有光电检测开关14。

智能移栽装置3包括布置在机架4顶部的移动平台16，移动平台16通过下部设置的、由齿轮齿条以及直线导轨构成的齿条滑轨平移机构15，布置在机架4顶部的横梁上，平移机构15的驱动端与平移电机17相连接。移动平台16中部的开孔处设置有竖直布置的升降导杆21，升降导杆21上设置有由齿轮齿条以及直线导轨构成的齿条滑轨升降机构19，升降机构19的驱动端与升降电机18相连接；采用齿轮齿条以及直线导轨的传动方式，有利于智能移栽装置3的平稳定位。升降导杆21的下端设置有两个用于吸取晶托5的电磁吸盘22，电磁吸盘22通过使内部线圈通电而产生磁力，经过导磁面板将晶托5紧紧吸住；然后再通过线圈断电，使磁力消失，以松开晶托5。为了在智能移栽装置3向下吸取晶托5时，缓冲电磁吸盘22的压力，智能移栽装置3升降导杆21下端的电磁吸盘22上设置缓冲弹簧机构23；为了探测晶托的具体位置，电磁吸盘22上设置红外检测装置24。出于限制智能移栽装置3上升和下降极限位置的考虑，智能移栽装置3的升降导杆21上设置有限制上、下升降位置的机械限位机构20。

机架4中部设置的自动对中装置8包括对中架体25，对中架体25长边的一侧设置有正面对中机构，对中架体25短边的一端设置有侧面对中机构。正面对中机构包括布置在长边一侧的正面对中气缸32，正面对中气缸32的伸缩端设置有长条形的正面对中推板31，正面对中推板31的两端分别设置有由导杆和导套构成的滑动导向机构30。侧面对中机构包括布置在短边一端的侧面对中气缸29，侧面对中气缸29的伸缩端设置有侧面对中推板28。对中架体25上与正面对中机构的正面对中推板31相对的一侧设置有两块正面固定挡块27，对中架体25上与侧面对中机构的侧面对中推板28相对的一侧设置有一块侧面固定挡块26；以通过正面对中推板31和侧面对中推板28与固定挡块的配合，来对晶托5进行对中归正。传送线7下方设置的顶升装置6包括用于定位晶托放置位置的顶升板33，顶升板33上部的两端分别设置有竖直布置的对中锥形钉34，对中锥形钉34与晶托5下表面设置的锥形凹槽的位置相对应，以便于晶托5在顶升板33上的定位放置。顶升板33两端的外侧分别设置有用于挡停晶托的升降挡停机构35，顶升板33的下部设置有由导杆和导套构成的定位顶升机构36，定位顶升机构36的驱动端则与顶升气缸37相连接。

该智能晶托上料机使用时，首先，操作人员用叉车将合格的晶托料堆2及木托放置在滑移上料装置1的滑移底盘11上，木托的放置位置通过定位块12来保证；料堆2放置完成，光电检测开关14检测到有料后，驱动滑移气缸10带动滑移底盘11上的料堆2沿着上料导轨9运行至取料工位，此时，滑移底盘11上的另一工位区域移动到上料工位，操作人员可对此工位区域进行备料的上料。然后，驱动智能移栽装置3的平移电机17，使智能移栽装置3下部的电磁吸盘22定位到料堆2的上方；再驱动智能移栽装置3的升降电机18，使智能移栽装置3下部的电磁吸盘22下降，当两个电磁吸盘22与晶托5上表面接触后，红外检测装置24发出信号，为电磁吸盘22通电，电磁吸盘22利用通电后具有磁性的导磁面板将待运送的晶托5稳稳吸住。

智能移栽装置3的电磁吸盘22吸取住晶托5之后，驱动升降电机18使电磁吸盘22上升，再驱动平移电机17，使电磁吸盘22以及晶托5一同移动到自动对中装置8的上方，并下降电磁吸盘22、将晶托5放置在自动对中装置8的对中架体25上；红外检测装置24发出信号，为电磁吸盘22断电，以让电磁吸盘22松开晶托5。晶托5放置到自动对中装置8上之后，智能移栽装置3的电磁吸盘22向上移动一小段距离，以便于自动对中装置8对晶托5的对中归正。自动对中装置8的正面对中气缸32和侧面对中气缸29，分别驱动正面对中推板31和侧面对中推板28对晶托5摆放后的位置进行对中归正，以确保晶托向传送线7上放置时的位置准确性。

晶托归正完成后，再次驱动智能移栽装置3的升降电机18，通过电磁吸盘22将归正后的晶托吸起，然后，驱动平移电机17，使电磁吸盘22下部吸附的晶托定位到传送线7的中心上方，同时升起顶升装置6的顶升板33和挡停机构35。驱动升降电机18，使电磁吸盘22下部吸附的晶托5下降到已升起的顶升板33上，晶托5通过其下部与顶升板33对中锥形钉34相配合的锥形凹槽准确定位，之后，电磁吸盘22断电、松开晶托。最后，顶升装置6的顶升板33缓慢下降，使晶托5与运转的传送线7接触后（此时顶升板33已位于传送线7的下方），降下顶升装置6的挡停机构35，让晶托5随着传送线7运动到下一工序。智能移栽装置3回到初始位置，准备进行下一次的吸取晶托、对中归正、放置晶托的作业循环。