本實(shí)用新型是關(guān)于單晶硅棒滾磨領(lǐng)域，特別涉及一種用于單晶硅棒滾磨一體機(jī)的自動(dòng)對(duì)中機(jī)械手裝置。

背景技術(shù)：

在半導(dǎo)體行業(yè)和太陽(yáng)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(jī)，但是相應(yīng)的滾磨機(jī)型號(hào)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(jī)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(duì)中相對(duì)較容易，如江西賽維LDK太陽(yáng)能高科技有限公司以及天龍光電的單晶硅棒滾磨機(jī)，其機(jī)床需要純手工操作，操作繁瑣，集成度不高，其二是將滾圓機(jī)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(jī)床是QGM600-8XB單晶硅棒切方滾磨機(jī)床是在硅單晶棒滾磨機(jī)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(jī)械手工作，為以后自動(dòng)化生產(chǎn)升級(jí)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(duì)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(shí)對(duì)中造成的難題，因此開發(fā)一種能解決上料對(duì)中問題的機(jī)械手裝置，市場(chǎng)前景看好，更能夠?yàn)橐院蟮南嚓P(guān)研發(fā)提供一個(gè)更好的借鑒作用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型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(shí)省力，又能降低成本的滾磨機(jī)對(duì)中設(shè)備。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的解決方案是：

提供一種用于單晶硅棒滾磨一體機(jī)的自動(dòng)對(duì)中機(jī)械手裝置，包括水平移動(dòng)組件、豎直移動(dòng)組件，所述水平移動(dòng)組件包括水平底座、水平進(jìn)給電機(jī)、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(gè)，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(dòng)組件固定在滑塊安裝板上，水平進(jìn)給電機(jī)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(jìn)給電機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)，能使得滑塊隨著滑塊安裝板的移動(dòng)而移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)豎直移動(dòng)組件的水平前后移動(dòng)；調(diào)整固定塊用于在豎直移動(dòng)組件安裝在水平移動(dòng)組件上時(shí)起到調(diào)整位置的作用；

所述豎直移動(dòng)組件包括豎直導(dǎo)軌座、電機(jī)座組件、機(jī)械手爪，用于確保單晶硅棒與機(jī)床工作時(shí)的運(yùn)動(dòng)線路同軸；

所述豎直導(dǎo)軌座安裝在水平移動(dòng)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(dòng)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(zhǎng)導(dǎo)軌；

所述電機(jī)座組件包括豎直電機(jī)座、上夾緊絲桿、下夾緊絲桿、夾緊絲桿聯(lián)軸器、豎直運(yùn)動(dòng)電機(jī)、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(yùn)動(dòng)電機(jī)連接固定在豎直電機(jī)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(duì)中上手爪、對(duì)中下手爪同步反方向運(yùn)行；

所述機(jī)械手爪包括對(duì)中上手爪、對(duì)中下手爪、上手爪滑塊安裝座、下手爪滑塊安裝座；對(duì)中上手爪通過螺釘固定在上手爪滑塊安裝座上，對(duì)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(gè)滑塊，兩個(gè)滑塊分別安裝在豎直移動(dòng)組件的對(duì)應(yīng)一條長(zhǎng)導(dǎo)軌上，且兩個(gè)滑塊分別位于長(zhǎng)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(gè)滑塊，且四個(gè)滑塊兩兩相對(duì)各安裝在豎直移動(dòng)組件的一條長(zhǎng)導(dǎo)軌上，且四個(gè)滑塊位于長(zhǎng)導(dǎo)軌的下半部分；所述對(duì)中上手爪、對(duì)中下手爪的爪心分別設(shè)有兩個(gè)對(duì)應(yīng)的V形槽，即前段小V形槽和后段大V形槽；對(duì)中上手爪、對(duì)中下手爪分別通過上夾緊絲桿、下夾緊絲桿傳遞動(dòng)力，進(jìn)而使對(duì)中上手爪的小V形槽、大V形槽與對(duì)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(duì)中下手爪的爪心上還設(shè)有梳齒，并與上料臺(tái)(上料臺(tái)為單晶硅棒滾磨機(jī)的一個(gè)子部件，并不屬于本對(duì)中機(jī)械手裝置內(nèi))上的梳齒互相交錯(cuò)，能夠?qū)尉Ч璋魪纳狭吓_(tái)轉(zhuǎn)移到對(duì)中下手爪的V形槽內(nèi)。

作為進(jìn)一步的改進(jìn)，所述機(jī)械手爪上的V形槽是由V形結(jié)構(gòu)下方開出一個(gè)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(duì)中，大V形槽適用于6、8英寸直徑的單晶硅棒夾持對(duì)中。

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

作為進(jìn)一步的改進(jìn)，所述用于單晶硅棒滾磨一體機(jī)的自動(dòng)對(duì)中機(jī)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(rùn)滑油，豎直集中供油塊用于為豎直的滑塊提供潤(rùn)滑油。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：

本實(shí)用新型具有對(duì)中精度高、設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊、維護(hù)方便，生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)與六自由度機(jī)械手完美的銜接。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型中大、小V形槽的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型的主視圖。

圖3為本實(shí)用新型的左視圖。

圖4為本實(shí)用新型的等軸側(cè)視圖。

圖中的附圖標(biāo)記為：1豎直運(yùn)動(dòng)電機(jī)；2豎直電機(jī)座；3長(zhǎng)導(dǎo)軌；4豎直導(dǎo)軌座；5上手爪滑塊安裝座；6對(duì)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(duì)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(hù)罩；19水平集中供油塊；20水平進(jìn)給電機(jī)；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(tái)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述：

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

水平移動(dòng)組件包括水平集中供油塊19、水平進(jìn)給電機(jī)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(gè)滑塊22分別固定在滑塊安裝座的四角，水平進(jìn)給電機(jī)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(dòng)組件的安裝在水平移動(dòng)組件上時(shí)起到調(diào)整位置。水平移動(dòng)組件是一個(gè)水平線性運(yùn)動(dòng)組件，由一個(gè)伺服電機(jī)通過滑塊安裝板帶動(dòng)所述豎直移動(dòng)組件水平前后移動(dòng)，起進(jìn)給作用，目的是將自動(dòng)對(duì)中裝置移動(dòng)到設(shè)備寬度位置中心

豎直移動(dòng)組件包括豎直導(dǎo)軌座4、機(jī)械手爪、電機(jī)座組件，用于確保單晶硅棒23與機(jī)床工作時(shí)的運(yùn)動(dòng)線路同軸。

所述豎直導(dǎo)軌座4為安裝豎直移動(dòng)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(dòng)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(zhǎng)導(dǎo)軌3，長(zhǎng)導(dǎo)軌3上裝有與其配套的滑塊22。

所述電機(jī)座組件包括豎直電機(jī)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(yùn)動(dòng)電機(jī)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(yùn)動(dòng)電機(jī)1連接固定在豎直電機(jī)座2上，下夾緊絲桿10的尾端裝有絲桿端蓋12。電機(jī)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(duì)中上手爪6、對(duì)中下手爪11同步反方向運(yùn)行，保證動(dòng)作對(duì)稱一致，從而確保對(duì)中時(shí)夾持的中心不變。電機(jī)座組件中的下端裝有豎直緩沖墊15，防止機(jī)械手爪上下進(jìn)給時(shí)與豎直導(dǎo)軌座4發(fā)生碰撞。

所述機(jī)械手爪包括對(duì)中上手爪6、對(duì)中下手爪11、上手爪滑塊安裝座5、下手爪滑塊安裝座13，對(duì)中上手爪6通過螺釘固定在上手爪滑塊安裝座5上，對(duì)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(gè)滑塊22，兩個(gè)滑塊22分別安裝在豎直移動(dòng)組件的對(duì)應(yīng)一條長(zhǎng)導(dǎo)軌3上，且兩個(gè)滑塊22分別位于長(zhǎng)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(gè)滑塊22，且四個(gè)滑塊22兩兩相對(duì)各安裝在豎直移動(dòng)組件的一條長(zhǎng)導(dǎo)軌3上，且四個(gè)滑塊22位于長(zhǎng)導(dǎo)軌3的下半部分；采用雙滑塊緊靠安裝，使對(duì)中下手爪11能夠承受更大的傾覆力矩，可有效防止手爪因?yàn)閱尉Ч璋?3重量的增加導(dǎo)致彎曲變形。

如圖1所示，對(duì)中上手爪6、對(duì)中下手爪11的爪心分別設(shè)有兩個(gè)對(duì)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(gè)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(duì)中，大V形槽適用于6、8英寸直徑的單晶硅棒23夾持對(duì)中；對(duì)中上手爪6、對(duì)中下手爪11分別通過上夾緊絲桿7、下夾緊絲桿10傳遞動(dòng)力，進(jìn)而使對(duì)中上手爪6的小V形槽、大V形槽與對(duì)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(duì)中下手爪11的爪心上還設(shè)有梳齒，并與上料臺(tái)25(上料臺(tái)為單晶硅棒滾磨機(jī)的一個(gè)子部件，并不屬于本對(duì)中機(jī)械手裝置內(nèi))上的梳齒互相交錯(cuò)，能夠?qū)尉Ч璋?3從上料臺(tái)25轉(zhuǎn)移到對(duì)中下手爪11的V形槽內(nèi)。

用于單晶硅棒滾磨一體機(jī)的自動(dòng)對(duì)中機(jī)械手裝置還包括中心防撞墊17、風(fēng)琴護(hù)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(dòng)組件碰撞機(jī)床主體；風(fēng)琴護(hù)罩18用于防護(hù)對(duì)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(rùn)滑油，豎直集中供油塊16用于為豎直的滑塊提供潤(rùn)滑油。

使用用于單晶硅棒滾磨一體機(jī)的自動(dòng)對(duì)中機(jī)械手裝置進(jìn)行對(duì)中時(shí)，具體使用方法為：

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

對(duì)中完成后，工作臺(tái)兩端的頭尾座將單晶硅棒23頂緊，對(duì)中上手爪6、對(duì)中下手爪11張開，退出，對(duì)中動(dòng)作結(jié)束，進(jìn)行下一步的磨削動(dòng)作。

最后，需要注意的是，以上列舉的僅是本實(shí)用新型的具體實(shí)施例。顯然，本實(shí)用新型不限于以上實(shí)施例，還可以有很多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本實(shí)用新型公開的內(nèi)容中直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。