專利名稱：一種單晶硅棒粘接工裝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及太陽能電池生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種單晶硅棒粘接工裝。
背景技術(shù)：
單晶硅棒在進入設(shè)備切割之前需要將單晶棒的末端粘接在專用托盤上，以固定單晶硅棒，防止在切割過程中產(chǎn)生晃動，造成對單晶硅棒的切割不準確，甚至導(dǎo)致切割設(shè)備的切割線斷裂的情況發(fā)生。目前實現(xiàn)單晶硅棒在專用托盤上的粘接普遍采用的方式是首先將涂有粘接膠的專用托盤垂直固定于專用粘接工裝的滑軌一端，并將單晶硅棒水平放置于可在所述滑軌上左右移動的夾緊裝置上，通過夾緊裝置帶動單晶硅棒與專用托盤對接并壓緊，實現(xiàn)單晶硅棒與專用托盤的粘接。在粘接過程中當單晶硅棒的端部接近于專用托盤時需要目測觀察單晶棒端面與專用托盤的上下、左右縫隙是否一致，以保證單晶硅棒與專用托盤垂直，并且單晶硅棒的中心與托盤的中心重合，如果目測存在較大偏差，需要對單晶硅棒的放置狀態(tài)進行調(diào)整，調(diào)整完成后對單晶硅棒端面和專用托盤端面進行清洗處理，并涂膠進行粘接。由于目前粘接過程中主要采用目測的方法對單晶硅棒的狀態(tài)進行校正，因此粘接完成后往往會造成單晶硅棒中心與托盤的中心的位置偏差較大，存在較大粘接偏差的單晶硅棒和托盤在進入切割設(shè)備之后，將造成單晶硅棒切割形狀的不規(guī)則，邊緣廢料去除不完全，這會導(dǎo)致后續(xù)工作的復(fù)雜性，尺寸偏差越大，后續(xù)的拋光工序的工作量就會越大，從而導(dǎo)致整個加工周期變長，導(dǎo)致生產(chǎn)效率降低，更為嚴重的可能會導(dǎo)致切割線斷裂，整個切割線網(wǎng)需要重新編織，這更加費時費力。因此，如何能夠保證單晶硅棒與專用托盤粘接的準確性，是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的技術(shù)問題。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種單晶硅棒粘接工裝，以保證單晶硅棒與專用托盤粘接的準確性，避免切割出的單晶硅棒產(chǎn)生較大的偏差，并防止在切割過程中由于單晶硅棒與專用托盤的粘接偏差而引起的切割線斷裂的情況出現(xiàn)。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種單晶硅棒粘接工裝，所述單晶硅棒粘接工裝包括底座，所述底座上設(shè)置有用于放置托盤的容納槽；固定設(shè)置于所述底座上并與所述底座垂直的導(dǎo)向柱面，且所述導(dǎo)向柱面的軸線穿過所述容納槽的中心，所述導(dǎo)向柱面兩側(cè)的母線位置處設(shè)置有第一直線滑軌和第二直線滑軌；兩端分別可滑動地設(shè)置于所述第一直線滑軌和第二直線滑軌上，且可套入待粘接的單晶硅棒的弧形定位器，所述弧形 定位器和所述導(dǎo)向柱面內(nèi)設(shè)置有用于調(diào)整并固定待粘接單晶硅棒的夾緊裝置；[0011]設(shè)置于所述弧形定位器內(nèi)用于探測待粘接單晶硅棒軸線位置的激光探測器；與所述激光探測器相連并接收所述激光探測器的探測信號的控制單元，所述控制單元同時與所述弧形定位器和所述夾緊裝置相連并控制所述夾緊裝置將待粘接單晶硅棒調(diào)整至其軸線穿過所述容納槽中心并將其夾緊。優(yōu)選的，所述第一直線滑軌和第二直線滑軌上設(shè)置有多個弧形定位器，且所述弧形定位器內(nèi)均設(shè)置有用于調(diào)整并固定待粘接單晶硅棒的夾緊裝置。優(yōu)選的，所述導(dǎo)向柱面和所述弧形定位器的半徑相同，且均與待粘接單晶硅棒半徑相等。優(yōu)選的，所述導(dǎo)向柱面所對應(yīng)的圓心角小于180°。優(yōu)選的，所述夾緊裝置為沿所述弧形定位器與所述導(dǎo)向柱面構(gòu)成的內(nèi)圈均勻分布的四個頂柱。優(yōu)選的，所述弧形定位器內(nèi)均勻設(shè)置有與所述頂柱交錯布置的四個激光探測器。優(yōu)選的，所述夾緊裝置為沿所述弧形定位器與所述導(dǎo)向柱面構(gòu)成的內(nèi)圈均勻分布的八個頂柱。優(yōu)選的，所述第一直線滑軌和第二直線滑軌為可轉(zhuǎn)動地設(shè)置于所述底座上的絲桿，所述弧形定位器上設(shè)置有與所述絲桿適配的螺紋配合端，所述弧形定位器通過所述螺紋配合端與所述絲桿滑動連接。優(yōu)選的，還包括可轉(zhuǎn)動地設(shè)置于所述第一直線滑軌和第二直線滑軌頂端的頂板，且所述頂板上設(shè)置有用于壓緊待粘接單晶硅棒的壓緊裝置，所述頂板和所述壓緊裝置均與所述控制單元相連。優(yōu)選的，所述壓緊裝置為壓緊氣缸或壓緊油缸。本實用新型所提供的單晶硅棒粘接工裝的粘接過程如下首先在專用托盤上涂好粘接膠并將其放置到底座上與其適配的容納槽內(nèi)，使專用托盤的中心與容納槽中心重合，然后控制單元控制弧形定位器移動到靠近第一直線滑軌和第二直線滑軌頂端的位置，以使弧形定位器不影響單晶硅棒的放置，將單晶棒沿著導(dǎo)向柱面豎直放置在涂有粘接膠的專用托盤上，控制單元控制弧形定位器向下移動并套裝在單晶硅棒上，弧形定位器在硅棒的高度范圍內(nèi)上下運動并通過其內(nèi)部的激光探測器對單晶硅棒進行測量并將測量結(jié)果發(fā)送至控制單元，控制單元對數(shù)據(jù)處理后計算出單晶硅棒的軸線與預(yù)先存入的容納槽中心位置的偏差，然后控制單元控制夾緊裝置調(diào)整單晶硅棒的狀態(tài)并在單晶硅棒的軸線剛好穿過容納槽中心時夾緊單晶硅棒直至粘接膠固化完成粘接過程為止。由于采用激光探測器采集單晶硅棒的位置信息，并通過控制單元計算其軸線位置與容納槽的位置偏差并通過夾緊裝置進行自動調(diào)整，因此其測量精度將大大提高，有效避免了單晶硅棒的中心與托盤中心的位置偏差，保證單晶硅棒的垂直度，最終保證了單晶硅棒與專用托盤粘接的準確性。

圖1為本實用新型實施例所提供的單晶硅棒粘接工裝的機械部件的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
[0026]本實用新型的核心是提供一種單晶硅棒粘接工裝，該單晶棒粘接工裝采用的粘接方式為立式粘接，并且在粘接的過程中通過激光探測器探測單晶硅棒的軸線所在位置，然后通過控制單元控制夾緊裝置將單晶硅棒的軸線調(diào)整至剛好穿過底座上的容納槽中心時將其夾緊并粘接，這可以有效減少目前采用目測粘接而帶來的偏差，并且可以減少二次重復(fù)粘接，提聞?wù)辰有?。為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實用新型方案，
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步的詳細說明。請參考圖1，圖1為本實用新型實施例所提供的單晶硅棒粘接工裝的機械部件的結(jié)構(gòu)示意圖。本實用新型實施例所提供的單晶硅棒粘接工裝，將原來單晶硅棒的臥式粘接方式更改為立式粘接，即將專用托盤放置在底端，并將單晶硅棒豎直放置于專用托盤上并進行粘接，該單晶硅棒粘接工裝主要包括以下部件開設(shè)有容納槽10的底座5，容納槽10用于盛放專用托盤，優(yōu)選的可以將容納槽10的內(nèi)徑設(shè)置為與專用托盤的外徑相等，即專用托盤或者單晶硅棒剛好可以放入容納槽10內(nèi)；固定設(shè)置在底座5 —側(cè)并與底座5垂直的導(dǎo)向柱面8,導(dǎo)向柱面8應(yīng)位于容納槽10的外側(cè)，導(dǎo)向柱面8的軸線應(yīng)穿過容納槽10的中心，所謂容納槽10的中心即容納槽10的軸線與容納槽10的底面的交點，導(dǎo)向柱面8兩側(cè)的母線位置處設(shè)置有第一直線滑軌和第二直線滑軌；一端與第一直線滑軌滑動連接，另一端與第二直線滑軌相連接的弧形定位器4，弧形定位器4可沿第一直線滑和第二直線滑軌上下運動，并可在任意位置停留，弧形定位器4應(yīng)可以套入待粘接的單晶硅棒上，并且弧形定位器4內(nèi)以及導(dǎo)向柱面8上與弧形定位器4停留位置相對應(yīng)的地方均設(shè)置有用于調(diào)整并固定待粘接單晶硅棒的夾緊裝置6 ；設(shè)置于弧形定位器4內(nèi)用于探測待粘接單晶硅棒軸線位置的激光探測器7 ；和激光探測器7相連，并接收激光探測器7的探測信號的控制單元，控制單元內(nèi)存儲有容納槽10的中心位置坐標，該控制單元在接收到由激光探測器7所探測到的位置信號后將進行比對計算，得出單晶硅棒軸線與容納槽10中心的偏離位置后通過控制弧形定位器4和導(dǎo)向柱面8上的夾緊裝置6對單晶硅棒進行調(diào)整，直至其軸線剛好穿過容納槽10的中心時，停止調(diào)整并將單晶硅棒夾緊。上述實施例中所提供的單晶硅棒粘接工裝的使用方法及其工作原理如下首先在專用托盤上涂好粘接膠并將其放置到底座上與其尺寸一致的容納槽10內(nèi)，使專用托盤的中心與容納槽10的中心重合，然后控制單元控制弧形定位器4移動到靠近第一直線滑軌和第二直線滑軌頂端的位置，以使弧形定位器4不影響單晶硅棒的放置，將單晶硅棒沿著導(dǎo)向柱面8豎直放置在涂有粘接膠的專用托盤上，控制單元控制弧形定位器4向下移動并套裝在單晶硅棒上，弧形定位器4在硅棒的高度范圍內(nèi)上下運動并通過其內(nèi)部的激光探測器7對單晶硅棒進行測量并將測量結(jié)果發(fā)送至控制單元，然后弧形定位器4將由控制單元控制其定位在與導(dǎo)向柱面8的夾緊裝置6對應(yīng)的位置，控制單元對數(shù)據(jù)處理后計算出單晶硅棒的軸線與預(yù)先存入的容納槽10的中心位置的偏差，然后控制單元控制夾緊裝置6調(diào)整單晶硅棒的狀態(tài)并在單晶硅棒的軸線剛好穿過容納槽10的中心時夾緊單晶硅棒，直至粘接膠固化完成粘接過程為止。由于采用激光探測器7采集單晶硅棒的位置信息，并通過控制單元計算其軸線位置與容納槽10的位置偏差并通過夾緊裝置6進行自動調(diào)整，因此其測量精度將大大提高，有效避免了單晶硅棒的中心與托盤中心的位置偏差，保證了單晶硅棒與底座5保持垂直，最終保證了單晶硅棒與專用托盤粘接的準確性，同時采用立式粘接的方式，還可以使粘接膠均勻涂覆于粘接表面，避免臥式粘接時由于重力的影響而使粘接面的上半部分出現(xiàn)空膠的現(xiàn)象。上述實施例中的控制單元可以為PLC (Programmable Logic Controller)可編程邏輯控制器，也可以為由PLC和其他控制器所共同組成的控制單元。為了進一步優(yōu)化本實用新型的技術(shù)方案，以使得該裝置同時可以對多段單晶硅棒進行粘接，本實施例中優(yōu)選的在第一直線滑軌和第二直線滑軌上設(shè)置有多個弧形定位器4，并且弧形定位器4內(nèi)均設(shè)置有用于調(diào)整并固定待粘接單晶硅棒的夾緊裝置6。多個弧形定位器4可以實現(xiàn)該工裝對多段單晶硅棒進行粘接，下面以設(shè)置有兩個弧形定位器4為例來進行說明其粘接過程首先將第一段單晶硅棒放置在底座內(nèi)的容納槽內(nèi)，并通過靠近底座的弧形定位器對其進行軸線位置的測量并進行調(diào)整后夾緊，在第一段單晶硅棒的頂部涂膠，并將第二段單晶硅棒的端部與其對接，通過另一個弧形定位器對其進行軸線位置測量并進行調(diào)整后夾緊，直到粘接膠達到固化時間時即完成了兩段單晶硅棒的粘接。為了進一步優(yōu)化本實用新型所提供的技術(shù)方案，本實施例中的導(dǎo)向柱面8和弧形定位器4的半徑相同，并且均與待粘接單晶硅棒半徑相等，這樣由導(dǎo)向柱面8和弧形定位器4剛好圍成一個與單晶硅棒外徑相同的固定圈，從而使單晶硅棒在放置到該工裝時更加方便，并且可以防止在測量和粘接過程中單晶硅棒的晃動，從而提高粘接質(zhì)量。為了方便單晶硅棒放置到托盤上，本實施例中的導(dǎo)向柱面8所對應(yīng)的圓心角小于180。。上述實施例中的夾緊裝置6可以有多種實現(xiàn)方式，本實施例中的夾緊裝置6優(yōu)選的為沿弧形定位器4與導(dǎo)向柱面8構(gòu)成的內(nèi)圈均勻分布的四個頂柱，由于導(dǎo)向柱面8所對應(yīng)的圓心角小于180°，因此將有一個頂柱設(shè)置于導(dǎo)向柱面8上，為了夾緊裝置6方便地對單晶硅棒進行調(diào)整和夾緊，可以沿導(dǎo)向柱面8的高度方向上均勻設(shè)置有多個頂柱，這樣弧形定位器4移動到與導(dǎo)向柱面8上任意一頂柱對應(yīng)時，即可對單晶硅棒進行調(diào)整和夾緊動作。更為優(yōu)選的可以在弧形定位器4與導(dǎo)向柱面8構(gòu)成的內(nèi)圈均勻設(shè)置有八個頂柱，這可以使夾緊裝置6對單晶硅棒進行更為精確的調(diào)整。為了保證數(shù)據(jù)采集的可靠性，本實施例中優(yōu)選的在弧形定位器4內(nèi)均勻設(shè)置有與頂柱交錯布置的四個激光探測器7，這樣可以進一步保證激光探測器7所探測到的單晶硅棒軸線位置的準確性。本實施例中所提供的第一直線滑軌和第二直線滑軌為可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在底座5上的絲桿，弧形定位器4上設(shè)置有與絲桿適配的螺紋配合端，弧形定位器4通過螺紋配合端與絲桿滑動連接，從而實現(xiàn)弧形定位器4在控制單元的控制下在直線滑軌的任意位置停留。為了進一步提高該單晶硅棒粘接工裝的粘接效果，本實施例中還在第一直線滑軌和第二直線滑軌的頂端位置設(shè)置了由控制單元控制的可轉(zhuǎn)動的頂板9，所謂可轉(zhuǎn)動即該頂板9可以轉(zhuǎn)動至與底座5相錯開的位置，以使得該頂板9不影響單晶硅棒的放入以及測量過程，該頂板9上設(shè)置有用于壓緊待粘接單晶硅棒的壓緊裝置A，該壓緊裝置也通過控制單元進行控制，優(yōu)選的，該實施例中的壓緊裝置A可以為由缸筒1、活塞桿2和壓緊端面3組成的壓緊氣缸或者壓緊油缸。當夾緊裝置將單晶硅棒夾緊之后，頂板9將在控制單元的控制下轉(zhuǎn)到與底座5對應(yīng)的位置，并通過壓緊裝置A對單晶硅棒的頂端進行擠壓，從而使單晶硅棒與專用托盤的粘接更為牢固，當固化時間達到要求之后，壓緊裝置A將在控制單元的控制下收回，頂板9在控制單元的控制下旋轉(zhuǎn)至與底座5錯開的位置上，最后通過真空吸盤將單晶硅棒與專用托盤的組合體或者多段單晶硅棒的組合體吊起，并移送至指定區(qū)域。以上對本實用新型所提供的單晶硅棒粘接工裝進行了詳細介紹。本文中應(yīng)用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的方法及其核心思想。應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以對本實用新型進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本實用新型權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種單晶娃棒粘接工裝,其特征在于,包括 底座(5 )，所述底座(5 )上設(shè)置有用于放置托盤的容納槽(10 ); 固定設(shè)置于所述底座(5)上并與所述底座(5)垂直的導(dǎo)向柱面(8)，且所述導(dǎo)向柱面(8)的軸線穿過所述容納槽(10)的中心，所述導(dǎo)向柱面(8)兩側(cè)的母線位置處設(shè)置有第一直線滑軌和第二直線滑軌； 兩端分別可滑動地設(shè)置于所述第一直線滑軌和第二直線滑軌上，且可套入待粘接的單晶硅棒的弧形定位器(4)，所述弧形定位器(4)和所述導(dǎo)向柱面(8)內(nèi)設(shè)置有用于調(diào)整并固定待粘接單晶硅棒的夾緊裝置(6)； 設(shè)置于所述弧形定位器(4)內(nèi)用于探測待粘接單晶硅棒軸線位置的激光探測器(7)； 與所述激光探測器(7)相連并接收所述激光探測器(7)的探測信號的控制單元，所述控制單元同時與所述弧形定位器(4)和所述夾緊裝置(6)相連并控制所述夾緊裝置(6)將待粘接單晶硅棒調(diào)整至其軸線穿過所述容納槽(10)的中心并將其夾緊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單晶硅棒粘接工裝，其特征在于，所述第一直線滑軌和第二直線滑軌上設(shè)置有多個弧形定位器(4)，且所述弧形定位器(4)內(nèi)均設(shè)置有用于調(diào)整并固定待粘接單晶硅棒的夾緊裝置(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單晶硅棒粘接工裝，其特征在于，所述導(dǎo)向柱面(8)和所述弧形定位器(4)的半徑相同，且均與待粘接單晶硅棒半徑相等。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的單晶硅棒粘接工裝，其特征在于，所述導(dǎo)向柱面(8)所對應(yīng)的圓心角小于180°。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的單晶硅棒粘接工裝，其特征在于，所述夾緊裝置(6)為沿所述弧形定位器(4 )與所述導(dǎo)向柱面(8 )構(gòu)成的內(nèi)圈均勻分布的四個頂柱。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的單晶硅棒粘接工裝，其特征在于，所述弧形定位器(4)內(nèi)均勻設(shè)置有與所述頂柱交錯布置的四個激光探測器(J)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的單晶硅棒粘接工裝，其特征在于，所述夾緊裝置為沿所述弧形定位器與所述導(dǎo)向柱面構(gòu)成的內(nèi)圈均勻分布的八個頂柱。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任意一項所述的單晶硅棒粘接工裝，其特征在于，所述第一直線滑軌和第二直線滑軌為可轉(zhuǎn)動地設(shè)置于所述底座上的絲桿，所述弧形定位器(4)上設(shè)置有與所述絲桿適配的螺紋配合端，所述弧形定位器(4)通過所述螺紋配合端與所述絲桿滑動連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-7任意一項所述的單晶硅棒粘接工裝，其特征在于，還包括可轉(zhuǎn)動地設(shè)置于所述第一直線滑軌和第二直線滑軌頂端的頂板(9)，且所述頂板(9)上設(shè)置有用于壓緊待粘接單晶硅棒的壓緊裝置(A)，所述頂板(9)和所述壓緊裝置(A)均與所述控制單元相連。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的單晶硅棒粘接工裝，其特征在于，所述壓緊裝置(A)為壓緊氣缸或壓緊油缸。
專利摘要本實用新型涉及一種單晶硅棒粘接工裝，包括設(shè)置有容納槽的底座、固定設(shè)置在底座上并與底座垂直的導(dǎo)向柱面、設(shè)置于導(dǎo)向柱面兩側(cè)母線處的第一直線滑軌和第二直線滑軌、兩端分別可滑動地設(shè)置于第一直線滑軌和第二直線滑軌上的弧形定位器、設(shè)置與弧形定位器以及導(dǎo)向柱面內(nèi)的夾緊裝置、設(shè)置在弧形定位器內(nèi)的激光探測器以及用于接收激光探測器信號，并控制弧形定位器及夾緊裝置動作的控制單元。由于采用激光探測器采集單晶硅棒的位置信息，并通過控制單元計算其軸線位置與容納槽的位置偏差并通過夾緊裝置進行自動調(diào)整，因此其測量精度將大大提高，避免了單晶硅棒的中心與托盤中心的位置偏差，保證了單晶硅棒與專用托盤粘接的準確性。
文檔編號B28D7/04GK202895499SQ20122059841
公開日2013年4月24日 申請日期2012年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月13日
發(fā)明者梁新龍, 陳樂 , 董玲珠 申請人:英利能源(中國)有限公司