本發(fā)明是關(guān)于單晶硅棒滾磨領(lǐng)域，特別涉及用于單晶硅棒滾磨一體機的自動對中機械手裝置。

背景技術(shù)：

在半導(dǎo)體行業(yè)和太陽能行業(yè)中，單晶爐生產(chǎn)出的單晶硅棒加工成切片棒料多使用滾磨機，但是相應(yīng)的滾磨機型號可供選擇的的范圍并不是很廣，現(xiàn)在各大光伏公司所采用的滾磨機共分為兩種，其一是由以前的磨床所改造而成的，成本低廉，對中相對較容易，如江西賽維LDK太陽能高科技有限公司以及天龍光電的單晶硅棒滾磨機，其機床需要純手工操作，操作繁瑣，集成度不高，其二是將滾圓機集成到單晶硅加工的其他加工工序中去，如北京京聯(lián)發(fā)數(shù)控科技有限公司，其機床是QGM600-8XB單晶硅棒切方滾磨機床是在硅單晶棒滾磨機上開發(fā)而成，雖然有一定的集成度，但是與前面第一種一樣不能配套工業(yè)機械手工作，為以后自動化生產(chǎn)升級造成了極大地不便大部分情況下，他們都是只適用于唯一尺寸的棒料，然而對于2、3、4、5、6、8寸的單晶硅棒，多尺寸且表面不規(guī)整造成棒料加工起來卻變得極為困難，加工范圍小且精度不穩(wěn)定。

而造成上述加工難度主要是由單晶硅棒上料時對中造成的難題，因此開發(fā)一種能解決上料對中問題的機械手裝置，市場前景看好，更能夠為以后的相關(guān)研發(fā)提供一個更好的借鑒作用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種既能省時省力，又能降低成本的滾磨機對中設(shè)備。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的解決方案是：

提供一種用于單晶硅棒滾磨一體機的自動對中機械手裝置，包括水平移動組件、豎直移動組件，所述水平移動組件包括水平底座、水平進給電機、調(diào)整固定塊、水平尾端軸承座、滑塊安裝板、水平導(dǎo)軌、滑塊、絲桿；水平導(dǎo)軌安裝水平底座上，滑塊設(shè)有四個，分別固定在滑塊安裝板的四角，且滑塊安裝在水平導(dǎo)軌上；豎直移動組件固定在滑塊安裝板上，水平進給電機通過裝有絲桿的水平尾端軸承座固定在滑塊安裝板上，水平進給電機旋轉(zhuǎn)帶動絲桿轉(zhuǎn)動，能使得滑塊隨著滑塊安裝板的移動而移動，從而實現(xiàn)豎直移動組件的水平前后移動；調(diào)整固定塊用于在豎直移動組件安裝在水平移動組件上時起到調(diào)整位置的作用；

所述豎直移動組件包括豎直導(dǎo)軌座、電機座組件、機械手爪，用于確保單晶硅棒與機床工作時的運動線路同軸；

所述豎直導(dǎo)軌座安裝在水平移動組件的滑塊安裝板上，豎直導(dǎo)軌座為框架結(jié)構(gòu)(豎直導(dǎo)軌座為安裝豎直移動組件各零件的框架結(jié)構(gòu)，材料采用的是HT300)，豎直導(dǎo)軌座的正面裝有兩段長導(dǎo)軌；

所述電機座組件包括豎直電機座、上夾緊絲桿、下夾緊絲桿、夾緊絲桿聯(lián)軸器、豎直運動電機、絲桿端蓋、聯(lián)軸器；上夾緊絲桿、下夾緊絲桿通過夾緊絲桿聯(lián)軸器連接，再通過聯(lián)軸器、豎直運動電機連接固定在豎直電機座上，下夾緊絲桿的尾端裝有絲桿端蓋；且上夾緊絲桿、下夾緊絲桿旋向相反，用于保證對中上手爪、對中下手爪同步反方向運行；

所述機械手爪包括對中上手爪、對中下手爪、上手爪滑塊安裝座、下手爪滑塊安裝座；對中上手爪通過螺釘固定在上手爪滑塊安裝座上，對中下手爪通過螺釘固定在下手爪滑塊安裝座上；所述上手爪滑塊安裝座的底部裝有兩個滑塊，兩個滑塊分別安裝在豎直移動組件的對應(yīng)一條長導(dǎo)軌上，且兩個滑塊分別位于長導(dǎo)軌的上半部分；所述下手爪滑塊安裝座底部安裝有四個滑塊，且四個滑塊兩兩相對各安裝在豎直移動組件的一條長導(dǎo)軌上，且四個滑塊位于長導(dǎo)軌的下半部分；所述對中上手爪、對中下手爪的爪心分別設(shè)有兩個對應(yīng)的V形槽，即前段小V形槽和后段大V形槽；對中上手爪、對中下手爪分別通過上夾緊絲桿、下夾緊絲桿傳遞動力，進而使對中上手爪的小V形槽、大V形槽與對中下手爪的小V形槽、大V形槽能配合夾持不同規(guī)格單晶硅棒；對中下手爪的爪心上還設(shè)有梳齒，并與上料臺(上料臺為單晶硅棒滾磨機的一個子部件，并不屬于本對中機械手裝置內(nèi))上的梳齒互相交錯，能夠?qū)尉Ч璋魪纳狭吓_轉(zhuǎn)移到對中下手爪的V形槽內(nèi)。

作為進一步的改進，所述機械手爪上的V形槽是由V形結(jié)構(gòu)下方開出一個小方槽形成，小V形槽適用于2、3、4、5英寸直徑的單晶硅棒夾持對中，大V形槽適用于6、8英寸直徑的單晶硅棒夾持對中。

作為進一步的改進，所述電機座組件的下端裝有豎直緩沖墊，防止機械手爪上下進給時與豎直導(dǎo)軌座發(fā)生碰撞。

作為進一步的改進，所述用于單晶硅棒滾磨一體機的自動對中機械手裝置還包括水平集中供油塊、豎直集中供油塊，水平集中供油塊用于為水平的滑塊提供潤滑油，豎直集中供油塊用于為豎直的滑塊提供潤滑油。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明具有對中精度高、設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊、維護方便，生產(chǎn)成本低等優(yōu)點，能夠?qū)崿F(xiàn)與六自由度機械手完美的銜接。

附圖說明

圖1為本發(fā)明中大、小V形槽的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的主視圖。

圖3為本發(fā)明的左視圖。

圖4為本發(fā)明的等軸側(cè)視圖。

圖中的附圖標記為：1豎直運動電機；2豎直電機座；3長導(dǎo)軌；4豎直導(dǎo)軌座；5上手爪滑塊安裝座；6對中上手爪；7上夾緊絲桿；8導(dǎo)軌壓塊；9夾緊絲桿聯(lián)軸器；10下夾緊絲桿；11對中下手爪；12絲桿端蓋；13下手爪滑塊安裝座；14聯(lián)軸器；15豎直緩沖墊；16豎直集中供油塊；17中心防撞墊；18風(fēng)琴護罩；19水平集中供油塊；20水平進給電機；21調(diào)整固定塊；22滑塊；23單晶硅棒；24水平尾端軸承座；25上料臺。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖與具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細描述：

如圖2至圖4所示的一種用于單晶硅棒滾磨一體機的自動對中機械手裝置包括機械手爪、水平移動組件、豎直移動組件，能通過帶梳齒的機械手解決不同規(guī)格單晶硅棒23上料時的對中問題。

水平移動組件包括水平集中供油塊19、水平進給電機20、調(diào)整固定塊21、水平尾端軸承座24、滑塊安裝板、水平導(dǎo)軌，水平導(dǎo)軌安裝水平底座上，四個滑塊22分別固定在滑塊安裝座的四角，水平進給電機20通過裝有絲桿的水平尾端軸承座24固定在滑塊安裝板上，而調(diào)整塊的作用是當(dāng)豎直移動組件的安裝在水平移動組件上時起到調(diào)整位置。水平移動組件是一個水平線性運動組件，由一個伺服電機通過滑塊安裝板帶動所述豎直移動組件水平前后移動，起進給作用，目的是將自動對中裝置移動到設(shè)備寬度位置中心

豎直移動組件包括豎直導(dǎo)軌座4、機械手爪、電機座組件，用于確保單晶硅棒23與機床工作時的運動線路同軸。

所述豎直導(dǎo)軌座4為安裝豎直移動組件各零件的框架結(jié)構(gòu)，材料采用的是HT300，安裝在水平移動組件的滑塊安裝板上；所述豎直導(dǎo)軌座4正面裝有兩段長導(dǎo)軌3，長導(dǎo)軌3上裝有與其配套的滑塊22。

所述電機座組件包括豎直電機座2、上夾緊絲桿7、下夾緊絲桿10、夾緊絲桿聯(lián)軸器9、豎直運動電機1、絲桿端蓋12、聯(lián)軸器14。上夾緊絲桿7、下夾緊絲桿10通過夾緊絲桿聯(lián)軸器9連接，然后通過聯(lián)軸器14與豎直運動電機1連接固定在豎直電機座2上，下夾緊絲桿10的尾端裝有絲桿端蓋12。電機座組件中的上夾緊絲桿7、下夾緊絲桿10旋向相反，可使得對中上手爪6、對中下手爪11同步反方向運行，保證動作對稱一致，從而確保對中時夾持的中心不變。電機座組件中的下端裝有豎直緩沖墊15，防止機械手爪上下進給時與豎直導(dǎo)軌座4發(fā)生碰撞。

所述機械手爪包括對中上手爪6、對中下手爪11、上手爪滑塊安裝座5、下手爪滑塊安裝座13，對中上手爪6通過螺釘固定在上手爪滑塊安裝座5上，對中下手爪11通過螺釘固定在下手爪滑塊安裝座13上。所述上手爪滑塊安裝座5的底部裝有兩個滑塊22，兩個滑塊22分別安裝在豎直移動組件的對應(yīng)一條長導(dǎo)軌3上，且兩個滑塊22分別位于長導(dǎo)軌3的上半部分。所述下手爪滑塊安裝座13底部安裝有四個滑塊22，且四個滑塊22兩兩相對各安裝在豎直移動組件的一條長導(dǎo)軌3上，且四個滑塊22位于長導(dǎo)軌3的下半部分；采用雙滑塊緊靠安裝，使對中下手爪11能夠承受更大的傾覆力矩，可有效防止手爪因為單晶硅棒23重量的增加導(dǎo)致彎曲變形。

如圖1所示，對中上手爪6、對中下手爪11的爪心分別設(shè)有兩個對應(yīng)的V形槽，即前段小V形槽和后段大V形槽，V形槽的結(jié)構(gòu)為由V形結(jié)構(gòu)下方開出一個小方槽，小V形槽適用于2、3、4、5英寸直徑的單晶硅棒23夾持對中，大V形槽適用于6、8英寸直徑的單晶硅棒23夾持對中；對中上手爪6、對中下手爪11分別通過上夾緊絲桿7、下夾緊絲桿10傳遞動力，進而使對中上手爪6的小V形槽、大V形槽與對中下手爪11的小V形槽、大V形槽能配合夾持不同規(guī)格單晶硅棒23。對中下手爪11的爪心上還設(shè)有梳齒，并與上料臺25(上料臺為單晶硅棒滾磨機的一個子部件，并不屬于本對中機械手裝置內(nèi))上的梳齒互相交錯，能夠?qū)尉Ч璋?3從上料臺25轉(zhuǎn)移到對中下手爪11的V形槽內(nèi)。

用于單晶硅棒滾磨一體機的自動對中機械手裝置還包括中心防撞墊17、風(fēng)琴護罩18、水平集中供油塊19、豎直集中供油塊16；中心防撞墊17用于防止豎直移動組件碰撞機床主體；風(fēng)琴護罩18用于防護對中裝置免于灰塵沉積；水平集中供油塊19用于為水平的滑塊提供潤滑油，豎直集中供油塊16用于為豎直的滑塊提供潤滑油。

使用用于單晶硅棒滾磨一體機的自動對中機械手裝置進行對中時，具體使用方法為：

單晶硅棒23對中時，上料臺25將單晶硅棒23送到工作臺中心下端，水平移動組件將對中機械手裝置移動到設(shè)備寬度位置的中心，再由機械手爪夾緊單晶硅棒23并確保與夾緊工作臺頭尾座同軸，水平進給電機20運轉(zhuǎn)，使得水平移動組件向前進給運動，對中上手爪6、對中下手爪11之間，對中上手爪6梳齒穿過上料臺25手爪梳齒將單晶硅棒23抬升，上料臺25隨之退出，豎直運動電機1轉(zhuǎn)動，帶動上夾緊絲桿7和下夾緊絲桿10轉(zhuǎn)動，使得對中上手爪6、對中下手爪11快速夾緊，單晶硅棒23的中心與滾磨機夾緊工作臺頭尾座同軸，當(dāng)夾緊力達到一個定值時，豎直運動電機1停止運轉(zhuǎn)，對中完成。

對中完成后，工作臺兩端的頭尾座將單晶硅棒23頂緊，對中上手爪6、對中下手爪11張開，退出，對中動作結(jié)束，進行下一步的磨削動作。

最后，需要注意的是，以上列舉的僅是本發(fā)明的具體實施例。顯然，本發(fā)明不限于以上實施例，還可以有很多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開的內(nèi)容中直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認為是本發(fā)明的保護范圍。