一种取片机械手的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种取片机械手，包括电控装置和机械手，所述机械手主要由支架、电动执行器、抓手梁、上下气缸、手指气缸和抓手组成，电动执行器设置在所述支架上，抓手梁滑动安装在电动执行器的工作面上并伸出，上下气缸固定在所述抓手梁的伸出端，所述手指气缸安装在所述上下气缸上，而所述抓手固定在手指气缸的动力输出端上；所述电控装置控制电动执行器、上下气缸分别驱动抓手梁、手指气缸实现抓手前后移动和上下移动，判断到达指定位置后，控制手指气缸驱动抓手聚拢拾取硅片上升，平移至指定位置，判断抓手下方没有硅片时，控制抓手张开释放硅片。本实用新型能够实现自动传片，提高了工作效率，降低了劳动强度，减少了硅片受污染的几率。
【专利说明】一种取片机械手
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于在晶体硅太阳能电池制造过程中传送硅片的取片装置，特别涉及一种取片机械手。
【背景技术】
[0002]目前，在晶体硅太阳能电池制造过程中，通常采用机械手通过单片拾取方式传送硅片。现有的机械手包括吸盘、电机和真空泵，电机驱动吸盘移动至硅片的上方，真空泵对吸盘抽真空后将硅片吸附在吸盘上，吸盘再移动至目的位置，解除真空吸附，从而完成硅片传送。
[0003]但是，现有机械手存在以下缺陷:⑴在硅片传送过程中，吸盘吸附硅片，接触面积较大，容易污染硅片；⑵电机的柔性差且成本高。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于提供一种成本较低、可减少硅片污染几率、能够提高工作效率、实现自动传片的取片机械手。
[0005]本实用新型的上述目的通过以下的技术措施来实现:一种取片机械手，包括电控装置和机械手，其特征在于:所述机械手主要由支架、电动执行器、抓手梁、上下气缸、手指气缸和抓手组成，所述电动执行器设置在所述支架上，所述抓手梁滑动安装在电动执行器的工作面上并伸出由电动执行器驱动抓手梁前后移动，所述上下气缸固定在所述抓手梁的伸出端，所述手指气缸安装在所述上下气缸上由上下气缸驱动手指气缸上下移动，而所述抓手固定在手指气缸的动力输出端上由手指气缸驱动抓手聚拢或张开；所述电控装置控制电动执行器、上下气缸分别驱动抓手梁、手指气缸实现抓手前后移动和上下移动，并判断到达指定位置后，控制手指气缸驱动抓手聚拢拾取硅片上升，平移至指定位置后，并判断抓手下方没有硅片时，控制抓手张开释放硅片。
[0006]本实用新型采用电动执行器、上下气缸和手指气缸分别实现抓手前后移动、升降移动和取放动作来完成硅片的传送，能够实现自动传片，提高了工作效率，降低了操作人员的劳动强度，而且抓手抓取硅片，减少了硅片受污染的几率；另外，采用电动执行器、上下气缸和手指气缸作为驱动机构，柔性好，而且成本较低。
[0007]本实用新型所述的支架由竖向板体、横向板体和用于安装在机架上的固定座组成，所述固定座设置在竖向板体的上端，所述竖向板体的下端设置在横向板体的上板面上，所述电动执行器通过电动执行器固定板安装在横向板体的下板面上。
[0008]优选地，所述竖向板体和横向板体均采用铝型材制成。
[0009]作为本实用新型的一种实施方式，所述抓手由抓手滑轨、抓手架和抓勾组成，所述抓手滑轨至少为一对，每个抓手滑轨是“ Π ”形的块状体且呈水平放置，抓手滑轨包括连接部和位于该连接部两端平行的滑动臂，所述连接部固定在手指气缸的动力输出端上且该两个抓手滑轨相背设置，所述滑动臂的上表面具有沿其长度方向贯通的滑槽，所述抓手架是条形块体，所述抓手架滑动安装在滑槽中，所述抓勾竖向固定在抓手架的外端形成夹持硅片的夹口。抓手开合的极限值由抓手在抓手滑轨上滑动调节，可以适应抓取不同规格的硅片。
[0010]本实用新型所述电动执行器固定板的两侧面开有缺口，所述电动执行器固定板与横向板体之间设有挂片，所述挂片的下部适配固定于缺口中，而其上部则固定在横向板体的侧面上实现电动执行器固定板与横向板体的连接。
[0011]作为本实用新型的一种优选方式，所述上下气缸位于所述手指气缸的顶面上，二者之间设有手指气缸固定板，所述手指气缸固定板是中部平面向上凸起的片状体，所述上下气缸的动力输出轴固定在手指气缸固定板的中部平面上，且该动力输出轴的端部与手指气缸的顶面之间存在间隙。
[0012]为了防止上下气缸的动力输出轴发生转动，作为本实用新型的一种改进，在所述手指气缸固定板的中部平面上设有水平的片状防转夹板，所述防转夹板呈“H”形，构成两个夹口，所述上下气缸的动力输出轴是两相对侧面为平面的柱形体，所述上下气缸的动力输出轴卡于防转夹板的其中一个夹口中。
[0013]本实用新型所述电控装置包括传感器、控制器和用于提供电力的控制电路，所述传感器监测抓手动作的位置和硅片的位置状态并将这些信息反馈给控制器，由控制器发送指令以控制抓手动作。
[0014]所述传感器采用两对，其中一对传感器用于监测抓手升降位置，该对传感器通过传感器固定板安装在所述抓手梁的伸出端上且靠近上下气缸，传感器固定板与抓手梁的侧面呈垂直，在手指气缸固定板上设有传感器触发板用来触发该对传感器；另一对传感器用于监测抓手开合状态，该对传感器设置在手指气缸的侧面上，且位于上下气缸的下方。
[0015]在运行时，光电传感器检测硅片是否到指定位置，到达指定位置后抓手执行张开、下移、闭合、上移动作将硅片拾取并提起，抓手拾取硅片并提起后向下一个位置平移，到达指定位置后，如果传感器检测到抓手下方没有硅片，则抓手会执行张开动作使硅片落下。通过以上运行方式使硅片由一个位置转移到另一个位置。
[0016]本实用新型所述电控装置还包括人机交换界面，所述人机交换界面由人工输入抓手动作的延时参数和启动/停止指令。
[0017]与现有技术相比，本实用新型具有如下显著的效果:
[0018]本实用新型采用电动执行器、上下气缸和手指气缸分别实现抓手前后移动、升降移动和取放动作来完成硅片的传送，能够实现自动传片，提高了工作效率，降低了操作人员的劳动强度，而且抓手抓取硅片，减少了硅片受污染的几率；另外，采用电动执行器、上下气缸和手指气缸作为驱动机构，柔性好，而且成本较低。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
[0020]图1是本实用新型的结构图；
[0021]图2是图1中A局部放大示意图；
[0022]图3是电动执行器固定板的结构图；
[0023]图4是抓手滑轨的结构图；[0024]图5是手指气缸固定板的侧视图；
[0025]图6是手指气缸固定板的仰视图；
[0026]图7是防转夹板的俯视图。
【具体实施方式】
[0027]如图1?7所示，是本实用新型一种取片机械手，包括电控装置和机械手，机械手主要由支架、电动执行器1、抓手梁2、上下气缸3、手指气缸4和抓手组成，电动执行器I设置在支架上，抓手梁2滑动安装在电动执行器I的工作面上并伸出由电动执行器I驱动抓手梁2前后移动，抓手梁2的侧面开有与电动执行器I相配合的通豁口，上下气缸3通过上下气缸固定板21固定在抓手梁2的伸出端，手指气缸4安装在上下气缸3上由上下气缸驱动手指气缸上下移动，而抓手固定在手指气缸4的动力输出端上由手指气缸驱动抓手聚拢或张开；电控装置控制电动执行器、上下气缸分别驱动抓手梁、手指气缸实现抓手前后移动和上下移动，并判断到达指定位置后，控制手指气缸驱动抓手聚拢拾取硅片上升，平移至指定位置后，并判断抓手下方没有硅片时，控制抓手张开释放硅片。
[0028]支架由竖向板体5、横向板体6和用于安装在机架上的固定座7组成,竖向板体和横向板体均采用铝型材，固定座7设置在竖向板体5的上端，竖向板体5的下端设置在横向板体6的上板面上，在二者连接部位设有加强件18，在竖向板体5上设有固定挂钩22，电动执行器通过电动执行器固定板19安装在横向板体的下板面上。如图3所示，电动执行器固定板19的两侧面开有缺口 20,电动执行器固定板19与横向板体之间设有挂片11,挂片11的下部适配固定于缺口 20中，而其上部则固定在横向板体6的侧面上实现电动执行器固定板19与横向板体6的连接。
[0029]抓手由抓手滑轨8、抓手架9和抓勾10组成，抓手滑轨8为一对，每个抓手滑轨8是“ Π ”形的块状体且呈水平放置，抓手滑轨8包括连接部81和位于该连接部81两端平行的滑动臂82，连接部81固定在手指气缸的动力输出端上且该两个抓手滑轨对称设置，滑动臂82的上表面具有沿其长度方向贯通的滑槽83，参见图4，抓手架9是条形块体，抓手架沿其长度方向设有上下贯通的长形通孔，抓手架9滑动安装在滑槽中，通过长形通孔与设置在该通孔内的限位柱配合共同将抓手架限位在滑槽中，抓勾10竖向固定在抓手架9的外端形成夹持硅片的夹口。抓手开合的极限值由抓手在抓手滑轨上滑动调节，可以适应抓取不同规格的娃片。
[0030]上下气缸3位于手指气缸4的顶面上，二者之间设有手指气缸固定板13，参见图
5、6，手指气缸固定板13是中部平面向上凸起的片状体，上下气缸3的动力输出轴固定在手指气缸固定板13的中部平面上，且该动力输出轴的端部与手指气缸的顶面之间存在间隙。如图7所示，在手指气缸固定板13的中部平面上设有水平的片状防转夹板14，防转夹板14呈“H”形，构成两个夹口，上下气缸3的动力输出轴是两相对侧面为平面的柱形体，上下气缸的动力输出轴卡于防转夹板的其中一个夹口中。防止上下气缸的动力输出轴发生转动，
[0031]电控装置包括传感器、控制器、用于提供电力的控制电路和人机交换界面，控制电路主要由空开和接触器组成，控制整个装置的电能供给。传感器采用两对，其中一对传感器15用于监测抓手升降位置，该对传感器通过传感器固定板16安装在抓手梁2的伸出端上且靠近上下气缸，传感器固定板16与抓手梁2的侧面呈垂直，在手指气缸固定板上设有传感器触发板17用来触发该对传感器；另一对传感器24用于监测抓手开合状态，该对传感器24设置在手指气缸侧面的沟槽内，且位于上下气缸的下方。传感器监测抓手动作的位置和硅片的位置状态并将这些信息反馈给控制器，由控制器发送指令以控制抓手动作。人机交换界面由人工输入抓手动作的延时参数和启动/停止指令。
[0032]本实用新型的工作过程如下:本装置在运行时，光电传感器检测硅片是否到指定位置，到达指定位置后由控制器(PLC)分别控制手指气缸与上下气缸驱动抓手执行张开、下移、闭合、上移动作将硅片拾取并提起，再控制电动执行器向下一个位置平移，到达指定位置后，如果光电传感器检测到抓手下方没有硅片，则抓手会执行张开动作使硅片落下。通过以上运行方式使硅片由一个位置转移到另一个位置。在上述过程中，抓手抓取硅片，减少了硅片受污染的几率，采用电动执行器、上下气缸和手指气缸作为驱动机构，柔性好，而且成本较低。
[0033]本实用新型的实施方式不限于此，根据本实用新型的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，本实用新型还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更，均落在本实用新型权利保护范围之内。
【权利要求】
1.一种取片机械手，包括电控装置和机械手，其特征在于:所述机械手主要由支架、电动执行器、抓手梁、上下气缸、手指气缸和抓手组成，所述电动执行器设置在所述支架上，所述抓手梁滑动安装在电动执行器的工作面上并伸出由电动执行器驱动抓手梁前后移动，所述上下气缸固定在所述抓手梁的伸出端，所述手指气缸安装在所述上下气缸上由上下气缸驱动手指气缸上下移动，而所述抓手固定在手指气缸的动力输出端上由手指气缸驱动抓手聚拢或张开；所述电控装置控制电动执行器、上下气缸分别驱动抓手梁、手指气缸实现抓手前后移动和上下移动，并判断到达指定位置后，控制手指气缸驱动抓手聚拢拾取硅片上升，平移至指定位置后，并判断抓手下方没有硅片时，控制抓手张开释放硅片。
2.根据权利要求1所述的取片机械手，其特征在于:所述的支架由竖向板体、横向板体和用于安装在机架上的固定座组成，所述固定座设置在竖向板体的上端，所述竖向板体的下端设置在横向板体的上板面上，所述电动执行器通过电动执行器固定板安装在横向板体的下板面上。
3.根据权利要求2所述的取片机械手，其特征在于:所述抓手由抓手滑轨、抓手架和抓勾组成，所述抓手滑轨至少为一对，每个抓手滑轨是“ Π ”形的块状体且呈水平放置，抓手滑轨包括连接部和位于该连接部两端平行的滑动臂，所述连接部固定在手指气缸的动力输出端上且该两个抓手滑轨对称设置，所述滑动臂的上表面具有沿其长度方向贯通的滑槽，所述抓手架是条形块体，所述抓手架滑动安装在滑槽中，所述抓勾竖向固定在抓手架的外端形成夹持硅片的夹口。
4.根据权利要求3所述的取片机械手，其特征在于:所述电动执行器固定板的两侧面开有缺口，所述电动执行器固定板与横向板体之间设有挂片，所述挂片的下部适配固定于缺口中，而其上部则固定在横向板体的侧面上实现电动执行器固定板与横向板体的连接。
5.根据权利要求4所述的取片机械手，其特征在于:所述上下气缸位于所述手指气缸的顶面上，二者之间设有手指气缸固定板，所述手指气缸固定板是中部平面向上凸起的片状体，所述上下气缸的动力输出轴固定在手指气缸固定板的中部平面上，且该动力输出轴的端部与手指气缸的顶面之间存在间隙。
6.根据权利要求5所述的取片机械手，其特征在于:在所述手指气缸固定板的中部平面上设有水平的片状防转夹板，所述防转夹板呈“H”形，构成两个夹口，所述上下气缸的动力输出轴是两相对侧面为平面的柱形体，所述上下气缸的动力输出轴卡于防转夹板的其中一个夹口中。
7.根据权利要求6所述的取片机械手，其特征在于:所述电控装置包括传感器、控制器和用于提供电力的控制电路，所述传感器监测抓手动作的位置和硅片的位置状态并将这些信息反馈给控制器，由控制器发送指令以控制抓手动作。
8.根据权利要求7所述的取片机械手，其特征在于:所述传感器采用两对，其中一对传感器用于监测抓手升降位置，该对传感器通过传感器固定板安装在所述抓手梁的伸出端上且靠近上下气缸，传感器固定板与抓手梁的侧面呈垂直，在手指气缸固定板上设有传感器触发板用来触发该对传感器；另一对传感器用于监测抓手开合状态，该对传感器设置在手指气缸的侧面上，且位于上下气缸的下方。
9.根据权利要求8所述的取片机械手，其特征在于:所述电控装置还包括人机交换界面，所述人机交换界面由人工输入抓手动作的延时参数和启动/停止指令。
10.根据权利 要求9所述的取片机械手，其特征在于:所述竖向板体和横向板体均采用铝型材制成。
【文档编号】B65G47/91GK203450845SQ201320451596
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年7月26日 优先权日:2013年7月26日
【发明者】郑淑刚, 郭爱军, 李朝, 张立建 申请人:晶澳太阳能有限公司