CN108656093A - 工件下料机构、工件下料装置及工件下料方法 - Google Patents

工件下料机构、工件下料装置及工件下料方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开的工件下料机构，用于分离粘接于工件座的工件，包括夹持组件和转动驱动结构，转动驱动结构机械连接于夹持组件，转动驱动结构带动夹持组件转动并将工件从工件座分离。本发明公开的工件下料装置，包括平移驱动机构以及机械连接于平移驱动机构的工件下料机构。本发明公开的工件下料方法，利用工件下料机构完成，包括步骤：提供待下料的工件，工件粘接于工件座；以及利用工件下料机构将工件与工件座分离。本发明的工件下料机构、工件下料装置及工件下料方法解决了现有的人工下料劳动强度大且工件易因磕碰产生缺陷的问题。利用本发明的工件下料装置工件下料方法节省了大量的人力、下料精度高，且不易损伤工件。

Description

工件下料机构、工件下料装置及工件下料方法
技术领域
本发明属于下料技术领域，具体涉及一种工件下料机构及具有该工件下料机构的工件下料装置，还涉及一种利用该工件下料机构的工件下料方法。
背景技术
随着世界经济的不断发展，现代化建设对高效能源需求不断增长。光伏发电作为绿色能源以及人类可持续发展的主要能源的一种，日益受到世界各国的重视并得到大力发展。单晶硅片作为光伏发电的基础材料，其加工过程中需要对硅棒依次进行切断、切方及切片而制得。
在切方工序中，圆形的硅棒粘接于晶托，借助晶托移至机器中切除弧形边缘之后，剩余截面为准方形的晶棒。将切方所得的方形晶棒从晶托上分离成为不可少的一步。现有的下料多采用人工方式，手动敲打、摇晃硅棒，进行震动分离后人工搬运转移。人工进行下料，一方面劳动强度大，另一方面，物料磕碰的风险高、晶棒端面处崩边缺陷率高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工件下料机构，解决了现有的人工下料方式存在的劳动强度大、工件易磕碰产生缺陷的问题。
本发明的目的还在于提供一种具有该工件下料机构的工件下料装置。
本发明的目的还在于提供一种利用该工件下料机构的工件下料方法。
本发明所采用的一种技术方案是：工件下料机构，用于分离粘接于工件座的工件，工件下料机构包括夹持组件和转动驱动结构，转动驱动结构机械连接于夹持组件，转动驱动结构带动夹持组件转动并将工件从工件座分离。
本发明的特点还在于，
夹持组件包括夹持驱动器和至少一个夹持对，每个夹持对均包括两个相对设置的夹爪，夹持驱动器驱动夹持对的两个夹爪相向运动或相背运动。
夹持对至少设置有两个，夹持驱动器驱动至少两个夹持对各自的两个夹爪均向夹持组件的中心方向移动。
夹持组件还包括相邻设置的偏位触发器和感应器，偏位触发器设置于夹爪的端部，感应器在偏位触发器受到触发时启动急停保护动作。
偏位触发器为U型，偏位触发器包围夹爪的下端，感应器位于偏位触发器远离夹爪端部的一侧。
工件下料机构还包括升降驱动结构，升降驱动结构包括升降电机、升降齿轮和升降齿条，升降齿轮与升降齿条相匹配，升降电机带动升降齿轮沿升降齿条升降。
本发明所采用的另一种技术方案是：工件下料装置，包括平移驱动机构以及机械连接于平移驱动机构的如上所述的工件下料机构。
本发明的特点还在于，
平移驱动机构包括第一机械手和第二机械手，第一机械手和第二机械手均与工件下料机构机械连接，第一机械手驱动工件下料机构沿第一方向移动，第二机械手驱动工件下料机构沿垂直于第一方向的第二方向移动。
本发明所采用的另一种技术方案是：工件下料方法，利用如上所述的工件下料机构完成，包括步骤：提供待下料的工件，工件粘接于工件座；以及利用工件下料机构将工件与工件座分离。
本发明的特点还在于，
利用工件下料机构将工件与工件座分离包括：利用工件下料机构带动工件相对于工件座转动的步骤。
本发明的有益效果是：本发明的工件下料机构、工件下料装置及工件下料方法解决了现有的人工下料劳动强度大且工件易因磕碰产生缺陷的问题。利用本发明的工件下料装置工件下料方法节省了大量的人力、下料精度高，且不易损伤工件。
附图说明
图1是本发明的工件下料装置的结构示意图；
图2是本发明的工件下料机构的结构示意图；
图3是图2中夹持组件的具体结构示意图；
图4是本发明的工件下料装置的使用状态图。
图中，100.工件下料装置，101.机台，102.平移驱动机构，103.支柱，104.支架，105.第一机械手，106.第二机械手，10.工件下料机构，11.夹持组件，110.夹持驱动器，111夹持对，112.防撞保护结构，113.夹爪，114.偏位触发器，115.感应器，12.转动驱动结构，120.旋转步进电机，121.减速机，13.升降驱动结构，130.升降电机，131.升降齿轮，132.升降齿条，200.工件，201.工件座。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
如图1所示，本发明提供的工件下料装置100用于分离并移载粘接于工件座201的工件200。该工件下料装置100包括机台101、平移驱动机构102和工件下料机构10。
机台101包括支柱103和连接于支柱103的支架104。平移驱动机构102设置于支架104。平移驱动机构102包括第一机械手105和第二机械手106。第一机械手105和第二机械手106均与工件下料机构10机械连接。第一机械手105带动工件下料机构10沿支架104所在平面的第一方向X移动，第二机械手106驱动工件下料机构10沿垂直于第一方向X的第二方向Y移动。
参阅图2，本发明的工件下料机构10用于分离粘接于工件座的工件。工件下料机构10包括夹持组件11、转动驱动结构12和升降驱动结构13。转动驱动结构12和升降驱动结构13均机械连接于夹持组件11，转动驱动结构12带动夹持组件11转动，升降驱动结构13带动夹持组件11沿垂直于支架104所在的XY平面的第三方向Z上升，从而将工件从工件座分离。
参阅图3，夹持组件11包括夹持驱动器110、至少一个夹持对111和防撞保护结构112。每个夹持对111均包括两个相对设置的夹爪113，夹持驱动器110驱动夹持对111的两个夹爪113相向移动或相背运动。每个夹爪113均大致为矩形。本实施例中，夹持对111的数量为两个。两个夹持对111大致围合形成一个方形的夹持端部。当然，夹持对111的数量还可以为一个、三个或者更多。夹持驱动器110可为气缸，在供气状态下，夹持驱动器110驱动每个夹持对111的两个夹爪113相向运动，夹持对111的多个夹爪113均向夹持组件11的中心方向移动，从而实现对工件200的夹持。放气时，每个夹持对111的两个夹爪113相背运动，夹持对111的多个夹爪113均向远离夹持组件11中心的方向移动。优选地，夹持组件11具有断气保护功能，在切断气源的状态下仍可保压一定时间。防撞保护结构112用于避免夹爪113与工件200碰撞从而保护工件200。防撞保护结构112包括相邻设置的偏位触发器114和感应器115。偏位触发器114位于夹爪113远离夹持驱动器110的端部。本实施例中，偏位触发器114大致为“U”型结构，其包围夹爪113的下端。优选地，偏位触发器114为软质材料，如尼龙制成。感应器115与偏位触发器114相邻设置，且位于偏位触发器114远离夹爪113端部的一侧。感应器115在偏位触发器114受到触发时发出信号，启动急停保护动作。
转动驱动结构12沿第三方向Z设置。夹持组件11连接于转动驱动结构12的输出轴处。具体地，转动驱动结构12包括旋转步进电机120和减速机121。夹持组件11机械连接于减速机121远离旋转步进电机120的一端。
升降驱动结构13从转动驱动结构12的一侧连接于转动驱动结构12。升降驱动结构13包括升降电机130、升降齿轮131和升降齿条132。升降齿轮131与升降齿条132相匹配，升降电机130带动升降齿轮131沿升降齿条132升降。
参见图4，使用本发明的工件下料装置100时，可包括以下步骤：
第一步，提供待下料的工件200，工件200粘接于工件座201。本实施例中，工件200为长方体形状；
第二步，利用平移驱动机构102移动工件下料机构10，使工件下料机构10对准工件200。具体地，分别利用第一机械手105和第二机械手106驱动工件下料机构10沿第一方向X和第二方向Y移动，使工件下料机构10的夹持组件11对准工件200，每个夹爪113均对应工件200的一个边缘、且均位于工件200的外侧；
第三步，利用工件下料机构10将工件200与工件座201分离。具体地，可包括以下分步：
(1)升降驱动结构13带动夹持组件11沿第三方向Z下降，使至少一个夹持对111与工件200的外缘相对。当工件200与工件座201未同轴粘接，即，工件200的中心轴相对于工件座201的中心轴发生倾斜，夹持组件11在下降时，夹爪113端部的偏位触发器114接触工件200，偏位触发器114被工件200推动并与感应器115碰撞，感应器115受到碰撞而触发、并发出信号以启动急停保护动作，即，停止升降驱动结构13的移动。此时，工作人员可以介入采取应对措施；
(2)利用夹持组件11夹持住工件200。具体地，夹持驱动器110驱动每个夹持对111的两个夹爪113相向运动，即，多个夹持对111的夹爪113均向夹持组件11的中心方向移动，直至多个夹爪113将工件200夹持住；
(3)利用转动驱动结构12带动夹持组件11及工件200转动，使工件200与工件座201分离。转动驱动结构12带动工件200转动时，由于工件座201相对固定，工件200与工件座201之间的粘合被破坏，工件200可与工件座201分离；
(4)升降驱动结构13带动夹持组件11上升。升降电机130驱动升降齿轮131沿升降齿条132上升，夹持组件11连同工件200在升降电机130的驱动下上升；
第四步，利用平移驱动机构102移动工件下料机构10至下一工位对应处，利用工件下料机构10带动工件200下降。具体地，第一机械手105和第二机械手106将工件200移至XY平面一定位置处，利用工件下料机构10的升降驱动结构13带动工件200完成垂直于XY平面的Z向下降。
由上可知，利用本发明的工件下料机构完成的工件下料方法，具体步骤如上第三步所述，使用升降驱动结构13带动夹持组件11下降，然后利用夹持组件11夹持工件200后，通过转动驱动结构12带动夹持组件11和工件200相对于工件座201旋转，从而将工件200与工件座201相脱离，即完成工件下料步骤。
本发明的工件下料机构10、工件下料装置100及工件下料方法解决了现有的人工下料劳动强度大且工件易因磕碰产生缺陷的问题，节省了大量的人力、下料精度高，且不易损伤工件。工件下料机构10可带动工件200转动从而与工件座201分离，实现了下料的自动化操作，且具有防撞保护结构112，利用偏位触发器114和感应器115，在发生碰撞时启动急停，保护工件不受损伤。工件下料装置100不仅包括下料的功能，还能实现工件200的移载，有利于批量开展下料操作。

Claims (10)

1.工件下料机构，其特征在于，用于分离粘接于工件座(201)的工件(200)，所述工件下料机构包括夹持组件(11)和转动驱动结构(12)，所述转动驱动结构(12)机械连接于所述夹持组件(11)，所述转动驱动结构(12)带动所述夹持组件(11)转动并将所述工件(200)从所述工件座(201)分离。
2.如权利要求1所述的工件下料机构，其特征在于，所述夹持组件(11)包括夹持驱动器(110)和至少一个夹持对(111)，每个所述夹持对(111)均包括两个相对设置的夹爪(113)，所述夹持驱动器(110)驱动所述夹持对(111)的两个夹爪(113)相向运动或相背运动。
3.如权利要求2所述的工件下料机构，其特征在于，所述夹持对(111)至少设置有两个，所述夹持驱动器(110)驱动至少两个所述夹持对(111)各自的两个夹爪(113)均向所述夹持组件(11)的中心方向移动。
4.如权利要求2或3所述的工件下料机构，其特征在于，所述夹持组件(11)还包括相邻设置的偏位触发器(114)和感应器(115)，所述偏位触发器(114)设置于所述夹爪(113)的端部，所述感应器(115)在所述偏位触发器(114)受到触发时启动急停保护动作。
5.如权利要求4所述的工件下料机构，其特征在于，所述偏位触发器(114)为U型，所述偏位触发器(114)包围所述夹爪(113)的下端，所述感应器(115)位于偏位触发器(114)远离夹爪(113)端部的一侧。
6.如权利要求1所述的工件下料机构，其特征在于，所述工件下料机构还包括升降驱动结构(13)，所述升降驱动结构(13)包括升降电机(130)、升降齿轮(131)和升降齿条(132)，所述升降齿轮(131)与升降齿条(132)相匹配，所述升降电机(130)带动所述升降齿轮(131)沿所述升降齿条(132)升降。
7.工件下料装置，其特征在于，包括平移驱动机构(102)以及机械连接于所述平移驱动机构(102)的如权利要求1-6任一项所述的工件下料机构。
8.如权利要求7所述的工件下料装置，其特征在于，所述平移驱动机构(102)包括第一机械手(105)和第二机械手(106)，所述第一机械手(105)和第二机械手(106)均与所述工件下料机构机械连接，所述第一机械手(105)驱动所述工件下料机构沿第一方向移动，所述第二机械手(106)驱动所述工件下料机构沿垂直于所述第一方向的第二方向移动。
9.工件下料方法，其特征在于，利用如权利要求1-6任一项所述的工件下料机构完成，所述工件下料方法包括步骤：提供待下料的工件(200)，所述工件(200)粘接于工件座(201)；以及利用所述工件下料机构将所述工件(200)与所述工件座(201)分离。
10.如权利要求9所述的工件下料方法，其特征在于，利用所述工件下料机构将所述工件(200)与所述工件座(201)分离包括：利用所述工件下料机构带动所述工件(200)相对于所述工件座(201)转动的步骤。
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