一種矽芯固定裝置的製作方法

2023-07-14 04:36:06 1

本發明涉及太陽能光伏組件輔助生產裝置技術領域，具體涉及一種矽芯固定裝置。

背景技術：

矽芯是生產太陽能光伏組件的關鍵部件之一，其直徑約為8—16mm、長度約為300—2800mm。矽芯拉制爐和線切割生產的矽芯必須對其頭尾進行加工，才能投入生產使用。

矽芯硬而脆，細長的矽芯容易斷裂，加工時的固定有一定難度。目前對矽芯頭尾的加工定位，通常採用手工方式，手工定位方式的加工精度與工人的技術水平、工作狀態有很大關係，對操作人員的要求較高。同時手工定位精度低、加工後的矽晶尺寸偏差大，給安裝精度和穩定性造成極大困難，因此現有技術不能滿足矽芯頭尾加工的定位要求。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是提供一種可實現矽芯加工的快速、可靠、準確定位，並能提高矽芯的加高精度與效率，避免損壞矽芯的固定裝置。

為解決上述技術問題，本發明採用如下技術方案：一種矽芯固定裝置，其特徵在於：包括有中心套、旋轉套、滑移套、夾頭、壓緊座和彈簧，中心套內部具有矽芯穿過的通孔，滑移套和旋轉套套設於中心套的外圓上，旋轉套採用軸向固定形成徑向可旋轉結構，滑移套與旋轉套對接側面為結構匹配的曲面，通過旋轉套的旋轉，在旋轉套與滑移套的側面曲面配合下推動滑移套沿中心套的軸向朝外端滑動；夾頭連接於中心套的端部，壓緊座套於夾頭外面並與滑移套連接成聯動結構，滑移套朝外端移動帶動壓緊座一起往外端移動以鬆開對夾頭的夾持，便於將矽芯插入夾頭內；在中心套的端部外側設有調節板，彈簧套在中心套上，並位於滑移套與調節板之間，彈簧在滑移套朝外端移動時被壓縮，在旋轉套反向旋轉時，彈簧復位推動滑移套往中心套的中間位置移動，壓緊座重新壓緊於夾頭的外部，使夾頭夾緊矽芯形成固定結構。

進一步地，所述旋轉套設於中心套的中間位置，整個矽芯固定裝置以旋轉套為中心形成左右對稱結構；在該矽芯固定裝置的底部設有支座。

進一步地，所述旋轉套的兩邊側面為凸輪曲面結構，而兩邊的滑移套與旋轉套對接的側面為相配的凸輪曲面結構，轉動旋轉套時，旋轉套的凸輪曲面壓迫滑移套的凸輪曲面使滑移套往兩側移動；而旋轉套往迴旋轉時解除對滑移套的凸輪曲面的壓迫，使滑移套能夠在彈簧推動下往中間移動；

滑移套還包括有定位調整螺紋、彈簧徑向定位面、彈簧軸向定位面和支座孔，壓緊座設置在滑移套內，滑移套內孔設有與壓緊座配合的定位調整螺紋，可通過定位調整螺紋調節壓緊座與滑移套的軸向位置，以調整壓緊座與夾頭的壓緊力大小；

旋轉套還包括有手柄和定位槽，旋轉套設置於中心套外圓上，旋轉套與中心套軸向固定形成徑向可旋轉一定角度的結構。

進一步地，中心套包括有夾頭徑向定位面、夾頭軸向定位面、定位調整螺紋和鋼珠，中心套外圓中心設有與鋼珠連接的鋼珠定位槽；旋轉套設置在中心套外圓上，其軸向由鋼珠配合旋轉套的定位槽定位，鋼珠用於旋轉套與中心套的軸向定位，並減少相對轉動時的摩擦力，保護旋轉套和中心套不被摩損；

中心套兩端外圓面設有與調節板連接的定位調整螺紋，調節板與中心套的軸向位置由定位調整螺紋調節，實現對彈簧的定位和彈簧力大小的調整；

中心套兩端內孔設有夾頭徑向定位面和夾頭軸向定位面，分別與夾頭的徑向基準面和軸向基準面配合，以對夾頭與中心套軸線的同軸度進行調節，使矽芯始終位於加工要求的精確位置。

進一步地，所述夾頭的外部為錐形結構，其設有分瓣槽、收縮槽、矽芯固定爪、外錐面、徑向基準面和軸向基準面，夾頭設置的分瓣槽和收縮槽使多瓣式矽芯固定爪可以自由張開與收縮，具有自定中心功能，夾頭的外錐面確保在矽芯固定爪張開與收縮時夾頭中心軸線不偏移。

進一步地，壓緊座的內部為配合夾頭的錐形結構，其包括有內錐面和定位調整螺紋，壓緊座的內錐面與夾頭的外錐面配合，當內錐面向外錐面軸向滑動時，內錐面與外錐面壓緊，矽芯固定爪受壓力向內收縮，壓力大小由軸向滑動的距離決定，壓力合適時矽芯被可靠固定；當內錐面反向滑動時，矽芯固定爪受到的壓力減小向外張開，矽芯被鬆開；

內錐面通過軸向壓緊外錐面使矽芯固定爪收縮方式，保證矽芯固定爪受力相等、收縮量均勻，使矽芯固定爪在收縮時自動找正中心，中心軸線定位精度高，矽芯中心軸線與固定裝置的中心軸線同軸度高，提高矽芯的定位精度；

壓緊座的定位調整螺紋使壓緊座與滑移套的軸向形成位置可調結構，保證壓緊座對矽芯固定爪的壓力為可調整的。

進一步地，調節板包括彈簧定位面和定位調整螺紋，調節板通過定位調整螺紋連接在中心套的外圓上，通過定位調整螺紋調整調節板在中心套上的軸向定位來設定彈簧初壓緊力的大小。

優選地，所述旋轉套兩端的凸輪曲面及滑移套端面的凸輪曲面均為正弦凸輪曲線結構。

工作原理：操作人員轉動旋轉套，其凸輪曲面同時推動滑移套的凸輪曲面，兩邊的滑移套同時向中心套的兩端滑動，帶動設置在滑移套內的壓緊座向兩端運動，內錐面與外錐面壓緊力減小，內錐面與外錐面脫開時對夾頭的壓緊力為零，矽芯固定爪逐漸自動張開，放入矽芯，此時，彈簧被壓縮。

操作人員反向轉動旋轉套，其凸輪曲面與兩滑移套的凸輪曲面同時脫開，兩滑移套在彈簧作用下同時向中心套中間位置滑動，帶動設置在滑移套內的壓緊座向中心運動，內錐面與外錐面接觸並壓緊，壓縮力逐漸增加，矽芯固定爪逐漸收縮，矽芯被可靠固定，加工完成後重複上述操作，實現對矽芯的固定與加工。

本發明通過設置在中心套上的旋轉套、滑移套、夾頭、壓緊座、彈簧及調節板等各部件的配合動作，使夾頭可對矽芯實現快速、可靠的固定，同時可避免損壞矽芯，並提高對矽芯的定位精度，保證加工尺寸標準、精度準確、符合技術要求，為後續生產提供保障，同時也可以方便地解除對矽芯的固定，快速取出矽芯，具有操作方便的優點。

附圖說明

圖1為本發明整體結構示意圖；

圖2為中心套結構示意圖；

圖3為夾頭結構示意圖；

圖4為壓緊座結構示意圖；

圖5為調節板結構示意圖；

圖6為滑移套結構示意圖；

圖7為旋轉套結構示意圖。

圖中，100-矽芯固定裝置；110－中心套；120-夾頭；130-壓緊座；140-調節板；150-彈簧；160-滑移套；170-旋轉套；180－滑移套；101-矽芯；111-夾頭徑向定位面；112-夾頭軸向定位面；113-鋼珠定位槽；114-定位調整螺紋；115-鋼珠；121-分瓣槽；122-收縮槽；123-矽芯固定爪；124-外錐面；125-徑向基準面；126-軸向基準面；131-內錐面；132-定位調整螺紋；141-彈簧定位面；142-定位調整螺紋；161-定位調整螺紋；162-彈簧徑向定位面；163-彈簧軸向定位面；164-凸輪曲面；165-支座孔；171-手柄；172-凸輪曲面；173-定位槽。

具體實施方式

本實施例中，參照圖1-圖7，所述矽芯固定裝置100，包括有中心套110、旋轉套170、滑移套160、180、夾頭120、壓緊座130和彈簧150，中心套110內部具有矽芯101穿過的通孔，滑移套160、180和旋轉套170套設於中心套110的外圓上，旋轉套170採用軸向固定形成徑向可旋轉結構，滑移套160、180與旋轉套170對接側面為結構匹配的曲面，通過旋轉套170的旋轉，在旋轉套170與滑移套160、180的側面曲面配合下推動滑移套160、180沿中心套110的軸向朝外端滑動；夾頭120連接於中心套110的端部，壓緊座130套於夾頭120外面並與滑移套160、180連接成聯動結構，滑移套160、180朝外端移動帶動壓緊座130一起往外端移動以鬆開對夾頭120的夾持，便於將矽芯101插入夾頭120內；在中心套110的端部外側設有調節板140，彈簧150套在中心套110上，並位於滑移套160、180與調節板140之間，彈簧150在滑移套160、180朝外端移動時被壓縮，在旋轉套170反向旋轉時，彈簧150復位推動滑移套160、180往中心套110的中間位置移動，壓緊座130重新壓緊於夾頭120的外部，使夾頭120夾緊矽芯101形成固定結構。

所述旋轉套170設於中心套110的中間位置，整個矽芯固定裝置100以旋轉套170為中心形成左右對稱結構；在該矽芯固定裝置100的底部設有支座190。

所述旋轉套170的兩邊側面為凸輪曲面結構，而兩邊的滑移套160、180與旋轉套170對接的側面為相配的凸輪曲面結構，轉動旋轉套170時，旋轉套170的凸輪曲面172壓迫滑移套160的凸輪曲面164和滑移套180的凸輪曲面使兩滑移套160、180往兩側移動；而旋轉套170往迴旋轉時解除對滑移套160、180的凸輪曲面的壓迫，使滑移套160、180能夠在彈簧150推動下往中間移動；

滑移套160還包括有定位調整螺紋161、彈簧徑向定位面162、彈簧軸向定位面163和支座孔165，支座190通過支座孔165安裝，壓緊座130設置在滑移套160內，滑移套160內孔設有與壓緊座130配合的定位調整螺紋161，可通過定位調整螺紋161調節壓緊座130與滑移套160的軸向位置，以調整壓緊座130與夾頭120的壓緊力大小；

旋轉套170還包括有手柄171和定位槽173，旋轉套170設置於中心套110外圓上，旋轉套170與中心套110軸向固定形成徑向可旋轉一定角度的結構，手柄171用於轉動旋轉套170。

中心套110包括有夾頭徑向定位面111、夾頭軸向定位面112、定位調整螺紋114和鋼珠115，中心套110外圓中心設有與鋼珠115連接的鋼珠定位槽113；旋轉套170設置在中心套110外圓上，其軸向由鋼珠115配合旋轉套170的定位槽173定位，鋼珠115用於旋轉套170與中心套110的軸向定位，並減少相對轉動時的摩擦力，保護旋轉套170和中心套110不被摩損；

中心套110兩端外圓面設有與調節板140連接的定位調整螺紋114，調節板140與中心套110的軸向位置由定位調整螺紋114調節，實現對彈簧150的定位和彈簧力大小的調整；

中心套110兩端內孔設有夾頭徑向定位面111和夾頭軸向定位面112，分別與夾頭120的徑向基準面125和軸向基準面126配合，以對夾頭120與中心套110軸線的同軸度進行調節，使矽芯101始終位於加工要求的精確位置。

所述夾頭120的外部為錐形結構，其設有分瓣槽121、收縮槽122、矽芯固定爪123、外錐面124、徑向基準面125和軸向基準面126，夾頭120設置的分瓣槽121和收縮槽122使多瓣式矽芯固定爪123可以自由張開與收縮，具有自定中心功能，夾頭的外錐面124確保在矽芯固定爪123張開與收縮時夾頭120中心軸線不偏移。

壓緊座130的內部為配合夾頭120的錐形結構，其包括有內錐面131和定位調整螺紋132，壓緊座130的內錐面131與夾頭120的外錐面124配合，當內錐面131向外錐面124軸向滑動時，內錐面131與外錐面124壓緊，固定爪123受壓力向內收縮，壓力大小由軸向滑動的距離決定，壓力合適時矽芯101被可靠固定；當內錐面131反向滑動時，矽芯固定爪123受到的壓力減小向外張開，矽芯101被鬆開；

內錐面131通過軸向壓緊外錐面124使固定爪123收縮方式，保證固定爪123受力相等、收縮量均勻，使固定爪123在收縮時自動找正中心，中心軸線定位精度高，矽芯101中心軸線與固定裝置的中心軸線同軸度高，提高矽芯101的定位精度；

壓緊座130的定位調整螺紋132使壓緊座130與滑移套160、180的軸向形成位置可調結構，保證壓緊座130對矽芯固定爪123的壓力為可調整的。

調節板140包括彈簧定位面141和定位調整螺紋142，彈簧150與彈簧定位面141對接，調節板140通過定位調整螺紋142連接在中心套110的外圓上，通過定位調整螺紋142調整調節板140在中心套110上的軸向定位來設定彈簧初壓緊力的大小。

所述旋轉套170兩端的凸輪曲面172及滑移套160、180端面的凸輪曲面164均為正弦凸輪曲線結構。

工作原理：操作人員通過手柄171轉動旋轉套170，其凸輪曲面172同時推動滑移套的凸輪曲面164，兩邊的滑移套160同時向中心套110的兩端滑動，帶動設置在滑移套160內的壓緊座130向兩端運動，內錐面131與外錐面124壓緊力減小，內錐面131與外錐面124脫開時對夾頭的壓緊力為零，矽芯固定爪123逐漸自動張開，放入矽芯101，此時，彈簧150被壓縮。

操作人員反向轉動旋轉套170，其凸輪曲面172與兩滑移套的凸輪曲面164同時脫開，兩滑移套160在彈簧150作用下同時向中心套110中間位置滑動，帶動設置在滑移套160內的壓緊座130向中心運動，內錐面131與外錐面124接觸並壓緊，壓縮力逐漸增加，矽芯固定爪123逐漸收縮，矽芯101被可靠固定，加工完成後重複上述操作，實現對矽芯101的固定與加工。

以上已將本發明做一詳細說明，以上所述，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能限定本發明實施範圍，即凡依本申請範圍所作均等變化與修飾，皆應仍屬本發明涵蓋範圍內。