硅棒截断设备的上下料机构的制作方法

本申请涉及硅加工，尤其涉及一种硅棒截断设备的上下料机构。

背景技术：

1、目前，随着社会对绿色可再生能源利用的重视和开放，光伏太阳能发电领域越来越得到重视和发展。光伏发电领域中，通常的晶体硅太阳能电池是在高质量硅片上制成的，这种硅片从提拉或浇铸的硅锭后通过多线锯切割及后续加工而成。

2、现有硅片的制作流程，以单晶硅片为例，大致的作业工序可包括：先使用硅棒截断机对整体呈圆柱形的长硅棒进行截断作业以形成多段短硅棒；截断完成后，使用硅棒开方机对截断后的短硅棒进行开方作业后形成截面呈类矩形的方硅棒；再对开方后的方硅棒进行磨面、滚圆或倒角等研磨作业，使得硅棒的表面整形达到相应的平整度及尺寸公差要求，后续再对方硅棒进行切片以得到硅片。

3、一般地，在对硅棒进行上料时，大部分厂商会使用机器人或机械臂将硅棒搬运至加工区域以便将硅棒切割为多段硅棒截段，然而，这种上料方式比较费力，且在搬运过程中可能会使硅棒掉落或产生损伤。此外，在完成截断作业后对切割形成的多段硅棒截段进行下料时，需要将切割线快速取出以便进行下一次切割，在此过程中，需要避免切割线与硅棒截段的接触，以避免硅棒截段表面的损伤，进而保证产品质量。因此，如何保证在上料过程中将硅棒省力且平稳的输送至加工区域，在下料过程中快速将切割线取出并进行卸料，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、鉴于以上所述相关技术的缺点，本申请的目的在于提供一种硅棒截断设备的上下料机构，用于解决使用机器人或机械臂进行上料的方式费力且不稳定、且下料时切割线与硅棒截段接触导致硅棒截段表面损伤的技术问题。

2、为实现上述目的及其他相关目的，本申请提供一种硅棒截断设备的上下料机构，包括：多个承托组件，设置于加工平台上，用于在上料时承托卧式放置的待切割硅棒以及在下料时承托完成截断作业的硅棒截段，包括用于承载所述硅棒或所述硅棒截段的承托架，用于驱动所述承托架带动所述硅棒或所述硅棒截段沿第一方向移动的承托架移位机构，以及用于驱动所述硅棒或所述硅棒截段相对所述承托架沿第一方向移动的硅棒移送机构；控制装置，连接进行截断作业的多个线切割装置和所述多个承托组件，用于控制所述多个承托组件在第一指令下依次朝向所述加工平台的下料端移动以进行上料作业，以及控制所述多个线切割装置和所述多个承托组件分别在第二指令下依次朝向所述下料端移动以进行下料作业。

3、综上所述，本申请提供的上下料机构，通过在加工平台上设置多个承托组件，可在上料时承托待截断的硅棒且可在下料时承托截断形成的硅棒截段；通过设置连接承托组件和线切割装置的控制装置，可实现上料作业和下料作业的自动化，提高了加工效率；通过在每个承托组件上设置承托架、承托架移位机构、以及硅棒移送机构，使得每个承托组件均可承托着硅棒或硅棒截段在加工平台上独立移动，从而使上料过程更加省力，且在下料时承托组件可分别移动以留出退线空间，进而避免切割线与硅棒截段的接触，从而保证了产品质量；在整个加工过程中，承托组件始终稳定的承托着硅棒或硅棒截段，提高了上料和下料的稳定性。

技术特征：

1.一种硅棒截断设备的上下料机构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的上下料机构，其特征在于，所述硅棒移送机构包括沿第二方向并行设置的两排滚轮组，以及用于驱动所述滚轮组转动以带动所述硅棒或所述硅棒截段沿第一方向移动的滚轮组驱动单元。

3.根据权利要求2所述的上下料机构，其特征在于，所述硅棒移送机构包括用于向下翻折所述滚轮组以远离所述硅棒或所述硅棒截段的滚轮组翻折单元。

4.根据权利要求1所述的上下料机构，其特征在于，所述承托组件还包括：

5.根据权利要求4所述的上下料机构，其特征在于，所述顶部压紧机构包括压紧件，以及用于驱动所述压紧件压紧或释放所述硅棒的压紧驱动单元。

6.根据权利要求4所述的上下料机构，其特征在于，所述底部顶升机构包括顶升柱，以及用于驱动所述顶升柱作上升移动以顶托所述硅棒的顶升驱动单元。

7.根据权利要求6所述的上下料机构，其特征在于，所述底部顶升机构配置为沿第二方向并行设置的两排气缸。

8.根据权利要求7所述的上下料机构，其特征在于，所述承托组件配置为十个，每个承托组件均可独立控制。

9.根据权利要求8所述的上下料机构，其特征在于，位于加工平台的上料端的承托组件固定设置，剩余9个承托组件均可沿第一方向移动。

10.根据权利要求1所述的上下料机构，其特征在于，所述线切割装置包括设置于所述加工平台上的切割座，设置于所述切割座上且具有切割线锯的切割安装结构，以及可带动所述切割安装结构摇摆以实现截断或退线的工位切换机构。

11.根据权利要求10所述的上下料机构，其特征在于，位于所述加工平台的上料端或所述加工平台的下料端的所述线切割装置的切割线锯可配置为平行的双线切割线锯以进行尾部切片取样或头部切片取样。

12.根据权利要求11所述的上下料机构，其特征在于，所述双线切割线锯由两根闭环切割线分别绕于切割轮和过渡轮形成，且每根切割线可独立进行张力调节。

13.根据权利要求10所述的上下料机构，其特征在于，位于中间位置的所述线切割装置的切割线锯配置为单线切割线锯以对所述硅棒进行截断作业。

14.根据权利要求13所述的上下料机构，其特征在于，所述单线切割线锯由一根切割线以首尾相接的环形绕线方式绕于切割轮和过渡轮之间。

15.根据权利要求10所述的上下料机构，其特征在于，所述工位切换机构包括位于所述切割安装结构顶部的摇摆驱动器，以及位于所述切割安装结构底部的被动旋转轴，所述摇摆驱动器可带动所述切割安装结构绕所述被动旋转轴摇摆。

16.根据权利要求15所述的上下料机构，其特征在于，所述线切割装置还包括切割移位机构，用于驱动所述切割座移动以便于调整切割位置或退线位置。

17.根据权利要求16所述的上下料机构，其特征在于，所述线切割装置配置为9个，其中位于加工平台的上料端的线切割装置固定设置，剩余8个线切割装置均可沿第一方向移动。

18.根据权利要求9所述的上下料机构，其特征在于，所述控制装置控制多个承托组件在第一指令下依次朝向所述加工平台的下料端移动以进行上料作业的步骤包括：

19.根据权利要求18所述的上下料机构，其特征在于，所述驱动硅棒移送机构以将待切割硅棒转移至所述承托组件上，驱动承托架移位机构使得多个可活动的承托组件沿第一方向朝向下料端移动，直至所述待切割硅棒到达切割区位，且各承托组件均到达各自的承托位置的步骤中，所述多个可活动的承托组件的移动距离保持为依序减小。

20.根据权利要求19所述的上下料机构，其特征在于，所述多个可活动的承托组件各自移动的距离为等差数列。

21.根据权利要求9所述的上下料机构，其特征在于，所述控制装置控制多个线切割装置和多个承托组件分别在第二指令下依次朝向所述下料端移动以进行下料作业的步骤包括：

22.根据权利要求21所述的上下料机构，其特征在于，所述驱动承托架移位机构使得各承托组件带动承载的硅棒截段朝向加工平台的下料端移动，同时驱动所述线切割装置朝向所述下料端移动以进行间距调节，为所述切割线锯留出退线空间的步骤还包括，同时启动所述线切割装置和所述承托组件，由所述加工平台的下料端开始，依序先后驻停所述线切割装置和所述承托组件，使得线切割装置和所述承托组件各自的移动距离保持为依序减小。

23.根据权利要求22所述的上下料机构，其特征在于，所述线切割装置和所述承托组件各自的移动距离分别为等差数列。

技术总结本申请公开一种硅棒截断设备的上下料机构，包括：多个承托组件，设置于加工平台上，用于在上料时承托卧式放置的待切割硅棒以及在下料时承托完成截断作业的硅棒截段，包括用于承载所述硅棒或所述硅棒截段的承托架，用于驱动所述承托架带动所述硅棒或所述硅棒截段沿第一方向移动的承托架移位机构，以及用于驱动所述硅棒或所述硅棒截段相对所述承托架沿第一方向移动的硅棒移送机构；控制装置，连接进行截断作业的多个线切割装置和所述多个承托组件，用于控制所述多个承托组件在第一指令下依次朝向所述加工平台的下料端移动以进行上料作业，以及控制所述多个线切割装置和所述多个承托组件分别在第二指令下依次朝向所述下料端移动以进行下料作业。技术研发人员：卢建伟,李鑫,金烨天,钱春军,黄兴受保护的技术使用者：上海日进机床有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/4