一种用于载板储存和转运的小车的制作方法

1.本发明属于太阳能电池生产技术领域，具体涉及一种用于载板储存和转运的小车。


背景技术：

2.太阳能是世界上重要的清洁能源之一，为了实现“碳达峰”和“碳中和”目标，我国将加大对光伏行业的支持力度，电池片的产能需求也将越来越高。在电池片生产终端，将产生两个需求：一是载板尺寸的大型化，二是载板清洗的需求日益显著。一般而言，载板的清洗要在专业的清洗厂家进行，这就需要将载板装入载板转运小车，从电池生产企业转运至清洗厂家。载板清洗完成后，再由载板转运小车运回电池生产企业。由此可以看出，载板储存转运小车主要有两个作用：一是储存载板，在硅片镀膜生产中载板基本都是一备一用，备用载板需妥善储存；二是转运载板，镀膜设备运行一段时间后需要进行维护，其中载板的维护格外重要。
3.现有载板储存转运小车如图1至图3所示：现有载板储存转运小车的核心部件主要由固定条100、导向板200和支撑轮300组成，除此之外，还有机架、门板、滚轮(图中未示出)等。首先，支撑轮200和导向板300固定在固定条100上，然后固定在机架上，组成了一层载板放置区，一个载板储存转运小车由许多层载板放置区组成。装入载板400时，由工作人员将载板400抬起后，对准小车某层载板放置区的支撑轮300后推入；取出载板400时，由工作人员将载板400从相应的载板放置区抽出。
4.可见，现有载板储存转运小车主要存在以下不足：
5.(1)无论载板的装入还是载板的取出，都需要工作人员的人力介入，随着产能的提升和载板尺寸的大型化，载板的重量同时也在增加，这无疑增加了工作人员的劳动强度。
6.(2)大多数小车都是敞开式的，载板存放时，容易遭受大气环境中的水汽和粉尘颗粒等杂质的侵入，造成对硅片的污染和后续工艺的干扰，不利于产品质量和性能。


技术实现要素：

7.本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种具有结构紧凑、使用方便、自动化程度高的用于载板储存和转运的小车。
8.为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
9.一种用于载板储存和转运的小车，包括：密封设置的壳体，所述壳体底部设有移动机构，所述壳体内部设有机架，所述机架上设有动力机构、传送系统、托板机构和加热系统，所述托板机构用于承载载板，使小车内部保持恒温，所述加热系统用于加热载板，所述传送系统与动力机构连接，在动力机构的驱动下，传送系统用于将载板传送至托板机构或带离托板机构，以实现载板在小车上自动装卸。
10.作为本发明的进一步改进，所述传送系统包括水平传动机构和竖直升降机构，所述水平传动机构和竖直升降机构均与动力机构连接；所述水平传动机构设置在机架底部，
用于实现载板沿水平方向传送；所述机架相对的两侧部均设有托板机构和竖直升降机构，所述竖直升降机构用于将载板沿竖直方向传送至托板机构或带离托板机构。
11.作为本发明的进一步改进，所述动力机构包括第一驱动组件、第一齿轮传动组件和第二齿轮传动组件，所述第一齿轮传动组件与水平传动机构转动连接，所述第二齿轮传动组件与竖直升降机构转动连接，所述第一驱动组件的输出端与第一齿轮传动组件或第二齿轮传动组件转动连接，用于带动水平传动机构或竖直升降机构转动，以实现载板沿水平方向或竖直方向传送。
12.作为本发明的进一步改进，所述第一齿轮传动组件包括第一齿轮、第一传动轴、第一轴承座和第一同步轮；所述第一传动轴通过轴承座与机架连接，所述第一传动轴的一端通过第一齿轮与第一驱动组件的输出端转动连接，且第一传动轴的两端均设有第一同步轮，所述第一同步轮用于连接水平传动机构；
13.作为本发明的进一步改进，所述第二齿轮传动组件包括第一链轮、第二传动轴和第二齿轮，所述第二传动轴的一端通过第二齿轮与第一驱动组件的输出端转动连接，且第二传动轴的两端均设有第一链轮，所述第一链轮用于连接竖直升降机构。
14.作为本发明的进一步改进，所述水平传动机构包括方形结构的第一连接型材，所述第一连接型材上设有第一安装板，所述第一安装板用于实现水平传动机构与机架固定连接；第一连接型材相对的两端均设有多个同步带和多个第二同步轮，所述同步带用于实现第二同步轮与第一同步轮之间、以及多个第二同步轮之间转动连接；所述第二同步轮上设有滑动滚轮，所述滑动滚轮用于实现载板沿水平方向传送。
15.作为本发明的进一步改进，所述第一连接型材端部还设有第一传感器，所述第一传感器用于检测载板沿水平方向传送的距离。
16.作为本发明的进一步改进，所述托板机构包括结构相同且相对设置在机架两侧部的第一托板组件和第二托板组件；所述第一托板组件包括多层结构的第二连接型材，所述第二连接型材沿竖直方向设置在机架侧部，每层第二连接型材的两端均设有第二驱动组件，所述第二驱动组件的输出端与托板连接，所述托板用于托承载板，以实现载板放置在托板机构中。
17.作为本发明的进一步改进，所述竖直升降机构包括结构相同且相对设置在机架两侧部的第一竖直升降组件和第二竖直升降组件；所述第一竖直升降组件包括沿水平方向设置在机架顶部的第二链条组件、沿竖直方向分别设置在机架两侧的第一链条组件和第三链条组件；所述第一链条组件与机架底部的第一链轮转动连接，所述第二链条组件两端分别与第一链条组件和第三链条组件转动连接，第二链条组件用于实现第一链条组件与第三链条组件同步转动；所述第一链条组件和第三链条组件上均设有第三驱动组件，所述第三驱动组件的输出端设有支撑块，所述支撑块用于托承载板；在动力机构的驱动下，第一竖直升降组件和第二竖直升降组件上的链条组件带动相应的支撑块沿竖直方向运动，以实现载板沿竖直方向传送。
18.作为本发明的进一步改进，所述支撑块上设有第二传感器，所述第二传感器用于检测载板沿竖直方向传送的距离。
19.作为本发明的进一步改进，所述壳体底部的移动机构为滚轮；所述壳体侧部设有门板。
20.与现有技术相比，本发明的优点在于：
21.本发明的用于载板储存和转运的小车，通过在壳体内部设置机架，在机架上设有动力机构、传送系统、托板机构和加热系统，传送系统包括水平传动机构和竖直升降机构；利用托板机构承载载板，实现载板在小车内有序排列放置；将水平传动机构和竖直升降机构与动力机构连接，在动力机构的驱动下，竖直升降机构带动载板沿竖直方向传送至托板机构或带离托板机构，水平传动机构带动载板沿水平方向传送，同时利用传感器对载板在水平方向和竖直方向的移动距离进行跟踪定位，实现了载板在小车上自动装卸，具有传动稳定、定位精准、工作效率高等优点；将小车与链式平板式镀膜设备对接，即可实现载板自动存储或自动提取，整个过程无需人工干预，大大降低了工作人员的劳动强度。进一步地，在密封结构的壳体内，通过加热系统对小车内的载板进行恒温加热，有利于去除载板中的水汽，也避免了空气中的粉尘颗粒及水汽附着到载板表面，有效提升了硅片镀膜质量的稳定性。
附图说明
22.图1为现有载板储存转运小车的局部结构原理示意图。
23.图2为图1中a处的局部放大结构原理示意图。
24.图3为现有载板储存转运小车装入载板后的局部结构原理示意图。
25.图4为本发明的用于载板储存和转运的小车的内部结构原理示意图。
26.图5为本发明的用于载板储存和转运的小车中载板自动进出机构的结构原理示意图。
27.图6为本发明的用于载板储存和转运的小车装载载板后的结构原理示意图。
28.图7为本发明的用于载板储存和转运的小车中动力机构的结构原理示意图。
29.图8为本发明的用于载板储存和转运的小车中动力机构的侧视结构原理示意图。
30.图9为本发明的用于载板储存和转运的小车中水平传动机构的结构原理示意图。
31.图10为本发明的用于载板储存和转运的小车中托板机构的结构原理示意图。
32.图11为图10中b处的局部放大结构原理示意图。
33.图12为本发明的用于载板储存和转运的小车中垂直升降机构的结构原理示意图。
34.图13为图12中c处的局部放大结构原理示意图。
35.图14为本发明的用于载板储存和转运的小车中支撑框架组件的结构原理示意图。
36.图15为本发明的用于载板储存和转运的小车的外部整体结构原理示意图。
37.图16为本发明中载板自动装传入小车内的流程示意图。
38.图17为本发明中载板自动卸传出小车内的流程示意图。
39.图例说明：1、动力机构；101、驱动电机；102、减速机；103、第一齿轮；104、第一传动轴；105、第一轴承座；106、第一同步轮；107、第一链轮；108、第二传动轴；109、第二齿轮；110、第三齿轮；2、水平传动机构；201、同步带；202、第二同步轮；203、第一传感器；204、第一安装板；205、第一连接型材；206、滑动滚轮；3、托板机构；30、第一托板组件；30
′
、第二托板组件；301、第二连接型材；302、第二驱动组件；303、托板；4、竖直升降机构；40、第一竖直升降组件；40
′
、第二竖直升降组件；401、第二安装板；402、第一链条组件；403、第二轴承座；404、从动轴；405、第二链轮；406、第三驱动组件；407、第二传感器；408、支撑块；409、第三安
装板；410、第四安装板；411、第二链条组件；412、第三链条组件；5、加热系统；6、机架；7、滚轮；8、壳体；9、门板；100、固定条；200、导向板；300、支撑轮；400、载板。
具体实施方式
40.以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。
41.实施例
42.如图4至图15所示，本发明的用于载板储存和转运的小车，包括：密封设置的壳体8，壳体8底部四个顶点设有滚轮7，以实现小车灵活移动；壳体8侧部设有门板9，以方便载板400可以进出壳体8。壳体8内部设有机架6，以提供强度支撑。机架6上设有动力机构1、传送系统、托板机构3和加热系统5。托板机构3用于承载载板400，以实现载板400在小车内部有序排列放置。加热系统5环绕布置在机架6四周，通过调节加热系统5的加热温度，使得小车内部处于恒温状态，以实现载板400加热。传送系统与动力机构1连接，在动力机构1的驱动下，传送系统用于将载板400传送至托板机构3或带离托板机构3，以实现载板400在小车上自动装卸。
43.可以理解，载板储存和转运小车的作用就是临时储存载板，并在储存过程中保护好载板。通过设置在壳体8内部的传送系统，实现载板400自动进出小车，大大减轻了工作人员的劳动强度；在密闭的壳体8内部，通过加热系统5实现载板400在小车内部进行加热，避免了环境中的水汽对载板400造成侵蚀，而且也避免了粉尘颗粒附着到载板400表面，有效提高了载板400储存和转运过程中的清洁度。需要说明的是，本实施例中的加热系统5可以采用红外加热系统或电阻加热系统或感应加热系统，只要能够实现载板400均匀加热、防止环境中的水汽侵蚀载板400的加热系统，均应在本发明的保护范围内。
44.本实施例中，传送系统包括水平传动机构2和竖直升降机构4，水平传动机构2和竖直升降机构4均与动力机构1连接。水平传动机构2设置在机架6底部，用于实现载板400沿水平方向传送；机架6相对的两侧部均设有托板机构3和竖直升降机构4，且托板机构3和竖直升降机构4均设置在水平传动机构2上方，三者形成相互配合；竖直升降机构4用于将载板400沿竖直方向传送至托板机构3或带离托板机构3。
45.本实施例中，动力机构1包括第一驱动组件、第一齿轮传动组件和第二齿轮传动组件。第一齿轮传动组件与水平传动机构2转动连接，以实现水平方向的传动；第二齿轮传动组件与竖直升降机构4转动连接，以实现竖直方向的传动。第一驱动组件的输出端与第一齿轮传动组件或第二齿轮传动组件转动连接，用于带动水平传动机构2或竖直升降机构4转动，以实现载板400沿水平方向或竖直方向传送。
46.如图7和图8所示，本实施例中，第一驱动组件包括驱动电机101、减速机102和第三齿轮110，驱动电机101的输出端与减速机102连接，减速机102的输出端设有第三齿轮110，通过第三齿轮110实现驱动力传递至第一齿轮传动组件或第二齿轮传动组件，即驱动电机101的输出的驱动力要么传递给第一齿轮传动组件，要么传递给第二齿轮传动组件。即第三齿轮110有三种位置状态：中位分离、与第一齿轮传动组件啮合以及与第二齿轮传动组件啮合。
47.如图7和图8所示，本实施例中，第一齿轮传动组件包括第一齿轮103、第一传动轴
104、第一轴承座105和第一同步轮106。第一传动轴104两端通过轴承座105与机架6连接，第一传动轴104的一端通过第一齿轮103与第三齿轮110转动连接，且第一传动轴104的两端均设有第一同步轮106，第一同步轮106用于连接水平传动机构2。驱动电机101输出的驱动力通过减速机102传递给第三齿轮110，第三齿轮110沿图8中箭头a所指的右侧方向移动，与第一齿轮103啮合，进而带动第一传动轴104转动，实现第一传动轴104两端的第一同步轮106同步转动，最终带动放置在水平传动机构2上的载板400沿水平方向移动。
48.如图7和图8所示，本实施例中，第二齿轮传动组件包括第一链轮107、第二传动轴108和第二齿轮109。第二传动轴108的一端通过第二齿轮109与第三齿轮110转动连接，且第二传动轴108的两端均设有第一链轮107，第一链轮107用于连接竖直升降机构4。驱动电机101输出的驱动力通过减速机102传递给第三齿轮110，第三齿轮110沿图8中箭头a所指的左侧方向移动，与第二齿轮109啮合，进而带动第二传动轴108转动，实现第二传动轴108两端的第一链轮107同步转动，最终带动放置在竖直升降机构4上的载板400沿竖直方向移动。
49.如图9所示，本实施例中，水平传动机构2包括方形结构的第一连接型材205，第一连接型材205四周设有第一安装板204，第一安装板204用于实现水平传动机构2与机架6固定连接。第一连接型材205相对的两端均设有多个同步带201和多个第二同步轮202，同步带201用于实现位于第一连接型材205端部的第二同步轮202与第一传动轴104端部的第一同步轮106之间、以及多个第二同步轮202之间转动连接，并确保转动的同步性。第二同步轮202上设有滑动滚轮206，且位于第一连接型材205两端的滑动滚轮206是相对设置的，载板400放置在第一连接型材205两端的滑动滚轮206上进行移动传送。驱动电机101输出的驱动力通过减速机102传递给第三齿轮110，第三齿轮110与第一齿轮103啮合，进而带动第一传动轴104转动，实现第一传动轴104两端的第一同步轮106同步转动，再通过同步带201带动第二同步轮202转动，实现第二同步轮202上的滑动滚轮206滚动，最终实现载板400沿水平方向传送。可以理解，在其他实施例中，水平传动机构2也可以采用链条传动的方式。
50.进一步地，为了精准判断载板400的移动位置，第一连接型材205端部还设有第一传感器203，第一传感器203用于检测载板400沿水平方向传送的距离。当检测到载板400传送到预设位置后，驱动电机101停止转动或第三齿轮110与第一齿轮103分离。
51.如图12和图13所示，本实施例中，竖直升降机构4包括结构相同且相对设置在机架6两侧部的第一竖直升降组件40和第二竖直升降组件40
′
。第一竖直升降组件40包括沿水平方向设置在机架6顶部的第二链条组件411、沿竖直方向分别设置在机架6两侧的第一链条组件402和第三链条组件412。第一链条组件402底部与机架6底部的第一链轮107转动连接；第三链条组件412底部与第二链轮405转动连接，第二链轮405通过从动轴404安装在第二轴承座403上，第二轴承座403通过第四安装板410与机架6固定连接。第二链条组件411两端分别与第一链条组件402和第三链条组件412的顶部转动连接，第二链条组件411用于实现第一链条组件402与第三链条组件412同步转动。进一步地，在机架6顶部沿载板400的水平移动方向设有第二安装板401和第三安装板409，第二安装板401和第三安装板409上均设有链轮，链轮用于安装沿水平方向设置的第二链条组件411和沿竖直方向设置的第一链条组件402和第三链条组件412，并且确保三个链条组件进行同步转动。可以理解，在其他实施例中，竖直升降机构4也可以采用带传动的方式。
52.本实施例中，第一链条组件402和第三链条组件412上均设有第三驱动组件406，第
三驱动组件406的输出端设有支撑块408，支撑块408用于托承载板400。在动力机构1的驱动下，第一竖直升降组件40和第二竖直升降组件40
′
上的链条组件带动相应的支撑块408沿竖直方向运动，以实现载板400沿竖直方向传送。具体地，当第一传感器203检测到载板400传送到预设位置后，驱动电机101停止传动，第三齿轮110与第一齿轮103分离；第三驱动组件406驱动支撑块408从载板400底部托承载板400；驱动电机101启动，第三齿轮110与第二齿轮109啮合，以带动第二传动轴108两端的第一链轮107同步转动，以实现第一竖直升降组件40和第二竖直升降组件40
′
上的链条组件转动，以带动分布在载板400四周的支撑块408沿竖直方向运动，以实现载板400沿竖直方向传送。可以理解，第三驱动组件406可以采用气缸驱动，也可以用电缸或油缸或丝杠驱动，只要能够驱动支撑块408进行伸缩运动以托承或松脱载板400即可。
53.进一步地，为了精准判断载板400的移动位置，支撑块408上设有第二传感器407，第二传感器407用于检测载板400沿竖直方向传送的距离。当检测到载板400传送到预设位置后，驱动电机101停止转动。
54.本实施例中，托板机构3包括结构相同且相对设置在机架6两侧部的第一托板组件30和第二托板组件30
′
，以形成载板放置层，第一托板组件30和第二托板组件30
′
的安装位置与第一竖直升降组件40和第二竖直升降组件40
′
的安装位置相对应匹配，以便于载板400传送。第一托板组件30包括多层结构的第二连接型材301，第二连接型材301沿竖直方向设置在机架6侧部，每层第二连接型材301的两端均设有第二驱动组件302，第二驱动组件302的输出端与托板303连接，托板303用于托承载板400，以实现载板400放置在托板机构3中。当第二传感器407检测到载板400传送到预设位置后，第二驱动组件302驱动托板303运动，以托承载板400。可以理解，第二驱动组件302可以采用气缸驱动，也可以用电缸或油缸或丝杠驱动，只要能够驱动托板303进行伸缩运动以托承或松开载板400即可。
55.本实施例中，通过在壳体8内部设置机架6，在机架6上设有动力机构1、传送系统、托板机构3和加热系统5，传送系统包括水平传动机构2和竖直升降机构4；利用托板机构3承载载板400，实现载板在小车内有序排列放置；将水平传动机构2和竖直升降机构4与动力机构1连接，在动力机构1的驱动下，竖直升降机构4带动载板沿竖直方向传送至托板机构3或带离托板机构3，水平传动机构2带动载板沿水平方向传送，同时利用传感器对载板在水平方向和竖直方向的移动距离进行跟踪定位，实现了载板在小车上自动装卸，具有传动稳定、定位精准、工作效率高等优点。将小车与链式平板式镀膜或刻蚀设备对接，即可实现载板自动存储或自动提取，整个过程无需人工干预，大大降低了工作人员的劳动强度。进一步地，在密封结构的壳体内，通过加热系统5对小车内的载板400进行恒温加热，有利于去除载板400中的水汽，也避免了空气中的水汽和粉尘颗粒附着到载板400表面，有效提升了硅片镀膜质量的稳定性。
56.本实施例的小车的工作原理如下：
57.如图16所示，载板传入小车：由工作人员给小车下达载板传入指令，第三齿轮110与第一齿轮103啮合，驱动电机101启动正转，此时载板400经同步带201传动传入水平传动机构2，当第一传感器203检测到载板400到达预设位置后，驱动电机101停止转动；第三驱动组件406驱动支撑块408从载板400底部托承并夹紧固定载板400，第三齿轮110与第二齿轮109啮合，驱动电机101启动正转，载板400在第一竖直升降组件40和第二竖直升降组件40
′
的链条组件带动下上升；当第二传感器407检测到载板到达预设位置后，驱动电机101停止转动；第二驱动组件302驱动托板303运动，以托承并夹紧固定载板400，第三驱动组件406驱动支撑块408松脱载板400，此时载板400位于托板机构3；驱动电机101反转，第一竖直升降组件40和第二竖直升降组件40
′
的链条组件下降至载板400对接位置，驱动电机101停止转动，第三齿轮110脱离啮合。至此，转运小车完成了载板传入的一个回合，根据小车放置层的数量，如此反复多次便可以完成所有载板的储存。
58.如图17所示，载板传出小车：由工作人员给小车下达载板传出指令，第三齿轮110与第二齿轮109啮合，驱动电机101启动正转，第一竖直升降组件40和第二竖直升降组件40
′
的链条组件上升，当第二传感器407检测到支撑块408升降机构到位后，驱动电机101停止转动；第三驱动组件406驱动支撑块408从载板400底部托承并夹紧固定载板，第二驱动组件302驱动托板303松脱载板，驱动电机101反转，第一竖直升降组件40和第二竖直升降组件40
′
的链条组件下降至载板对接位置，驱动电机101停止转动；第三驱动组件406驱动支撑块408松脱载板400，第三齿轮110与第一齿轮103啮合，驱动电机101启动反转，当第一传感器203检测到载板400到达预设位置后，驱动电机101停止转动，第三齿轮110脱离啮合。至此，转运小车完成了载板传出的一个回合，根据小车内载板的数量，如此反复多次便可以完成所有载板的传出。
59.虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神实质和技术方案的情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。