CN112151405A - 分离机构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种分离机构，包括：基体；固定平台，设置在基体上；驱动部，设置在基体上；一对机械臂，一对机械臂相对固定平台对称地设置，机械臂包括驱动臂和抓取部，驱动臂可活动地设置在基体上并与驱动部驱动连接，抓取部设置在驱动臂上，以使抓取部能够相对固定平台移动和转动。本发明的技术方案有效地解决了现有技术中的剥离方式的失败率高、影响产品产率和生产成本的问题。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能薄膜电池制造领域，具体而言，涉及一种分离机构。
背景技术
太阳能薄膜在经过湿法工艺刻蚀后，需要将薄膜和作为载体的晶片进行剥离，以将薄膜递送下一工序进行进一步加工，并将晶片回收进行重复利用。
目前该领域采用的剥离方法通常是通过吸盘、吸嘴结构分别真空吸附薄膜和晶片，并施加相反的拉力使二者分开。但是这种剥离方式失败率高，容易对薄膜和晶片造成损坏，影响产品产率和生产成本。
发明内容
本发明旨在提供一种分离机构，以解决现有技术中的剥离方式的失败率高、影响产品产率和生产成本的问题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种分离机构，包括：基体；固定平台，设置在基体上；驱动部，设置在基体上；一对机械臂，一对机械臂相对固定平台对称设置，机械臂包括驱动臂和抓取部，驱动臂可活动地设置在基体上并与驱动部驱动连接，抓取部设置在驱动臂上，以使抓取部能够相对固定平台移动和转动。
进一步地，驱动臂包括摆杆和连接部，摆杆的第一端可枢转地设置在基体上，连接部设置在摆杆的第二端和抓取部之间。
进一步地，驱动部包括滑块、导轨以及设置在滑块上的第一导向槽，滑块可移动地设置在导轨上，第一导向槽的延伸方向与导轨的延伸方向呈角度地设置，摆杆上设置有伸入第一导向槽的第一销轴。
进一步地，连接部包括第一连杆和第二连杆，第一连杆连接在摆杆和抓取部之间，第二连杆连接在摆杆和抓取部之间，第一连杆、摆杆、第二连杆以及抓取部形成四杆机构。
进一步地，基体上设置有第二导向槽，抓取部上设置有伸入第二导向槽的第二销轴。
进一步地，第二导向槽包括直线段和弧线段，直线段与固定平台相对应，直线段与弧线段相切。
进一步地，抓取部包括安装基座和夹爪，夹爪可活动地设置在安装基座上，连接部连接在安装基座上。
进一步地，夹爪包括上夹爪和下夹爪，下夹爪上设置有出水口，抓取部还包括与出水口连通的进水接头。
进一步地，固定平台包括置物平台和升降机构，置物平台通过升降机构设置在基体上。
进一步地，固定平台还包括吸盘结构，吸盘结构设置在置物平台上。
应用本发明的技术方案，在太阳能薄膜电池的生产制作过程的分离工序中，薄膜和晶片能够固定在固定平台上，抓取部抓住薄膜边缘，驱动臂在驱动部的作用下带动抓取部远离固定平台，使薄膜与晶片分离。同时，抓取部在升高的同时能够相对固定平台转动，使薄膜整体的形态在分离过程中保持在可承受范围，降低薄膜碎裂的几率。上述机械臂模仿手工揭开薄膜的柔性动作使薄膜和晶片从边缘逐渐分离，降低薄膜的损坏率、提高晶片的回收率并且降低生产成本。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明的分离机构的实施例的结构示意图；
图2示出了图1的分离机构的基体的结构示意图；
图3示出了图1的分离机构的驱动部和机械臂的配合结构示意图；
图4示出了图1的分离机构的机械臂的抓取部的结构示意图；
图5示出了图1的分离机构的固定平台的结构示意图；以及
图6至图8示出了图1的分离机构的三种工作模式的示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、基体；11、底座；12、侧板；13、第二导向槽；131、直线段；132、弧线段；20、驱动部；21、滑块；22、导轨；23、第一导向槽；30、机械臂；31、摆动部；32、连接部；321、第一连杆；322、第二连杆；33、抓取部；331、安装基座；332、上夹爪；333、下夹爪；334、出水口；335、进水接头；336、堵头；34、销轴；35、销轴；40、固定平台；41、置物平台；42、吸盘结构；43、推杆；44、升降座；45、固定架。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
如图1至图5所示，本实施例的分离机构包括基体10、固定平台40、两个机械臂30和驱动部20。其中，基体10包括底座11和相对设置的两个侧板12，固定平台40设置在底座11上并位于两个侧板12之间。机械臂30包括驱动臂和抓取部33，驱动臂可活动地设置在基体10上，驱动部20能够驱动驱动臂活动，从而通过驱动壁驱动抓取部33能够相对固定平台40移动和转动。摆动部31可转动地设置在侧板12上，连接部32连接在摆动部31和抓取部33之间，抓取部33可相对固定平台40移动和转动。驱动部20设置在底座11上并与摆动部31驱动连接。
应用本实施例的技术方案，在太阳能薄膜电池的生产制作过程的分离工序中，薄膜和晶片能够固定在固定平台40上，抓取部33抓住薄膜边缘，驱动臂在驱动部20的作用下带动抓取部33远离固定平台40，使薄膜与晶片分离。同时，驱动壁在带动抓取部33升高的同时，驱动臂还能够带动抓取部33相对固定平台40转动，使薄膜整体的形态在分离过程中保持在可承受范围，降低薄膜碎裂的几率。上述机械臂30模仿手工揭开薄膜的柔性动作使薄膜和晶片从边缘逐渐分离，降低薄膜的损坏率、提高晶片的回收率并且降低生产成本。
两个机械臂30布置在固定平台40的两侧，使薄膜能够从两侧同时剥离，加快了剥离速度。
如图1至图3所示，本实施例的驱动部20包括滑块21、导轨22以及设置在滑块21上的第一导向槽23，导轨22设置在基体10上，滑块21可移动地设置在导轨22上，第一导向槽23的延伸方向与导轨22的布置方向成角度地设置，本实施例的驱动臂包括摆杆31和连接部32，摆杆31上设置有伸入第一导向槽23的销轴以及可枢转地设置在侧板12上的销轴34。滑块21通过销轴向摆杆31施加竖直方向的动力，第一导向槽23提供横向的导向，以驱动摆杆转动。本实施例的驱动部20结构简单、成本较低，易于实现驱使摆杆31运动的效果。在图中未示出的其他实施例中，摆杆也可以通过伺服电机、凸轮机构等方式驱使转动。
如图3和图4所示，本实施例的连接部32包括第一连杆321和第二连杆322。第一连杆321连接在摆杆31和安装基座331之间，第二连杆322连接在摆杆31和安装基座331之间，第一连杆321和第二连杆322、摆杆和安装基座331形成一个四杆机构。
本实施例的侧板12上设置有第二导向槽13，如图3所示，抓取部33上设置有销轴35，销轴35伸入第二导向槽13中，通过第二导向槽13限制销轴35的移动轨迹，从而限制了四杆机构中安装基座331的移动轨迹和转动角度，随着摆杆31的角度变化，安装基座331沿第二导向槽13上升，安装基座331相对固定平台40的角度在四杆机构和第二导向槽13的共同作用下能够按照预设方式变化，使薄膜在剥离过程中的姿态和弯曲程度随剥离进度适应性地调整并保持在安全范围内，避免因弯曲过度等问题导致薄膜损坏。
抓取部33包括安装基座331和夹爪，夹爪可活动地设置在安装基座331上，夹爪具体包括上夹爪332和下夹爪333，上夹爪332与安装基座331之间设置有气缸，和/或，下夹爪333与安装基座331之间设置有气缸。气缸驱动上夹爪332和下夹爪333摆动以呈现闭合或开启状态，实现对薄膜的抓取固定或放开。夹爪的角度随安装基座331的角度变化而变化，进而调整了薄膜边缘的角度。
在一个例子中，气缸的固定端与安装基座固定连接，气缸的活动端与夹爪连接。例如，安装基座中包括设置了第一气缸和第二气缸，其中第一气缸的活动端与上夹爪连接，第二气缸的活动端与下夹爪连接。
在一种夹爪与安装基座连接的实施例中，夹爪(上夹爪和下夹爪)的第一端为夹取部，夹爪的第二端为气缸连接部，其他与该另一端连接。夹爪的第一端和第二端之间还包括铰链连接部，铰链连接部与安装基座铰链连接。
优选地，本实施例的第二导向槽13包括一直线段131和一弧线段132，直线段131与弧线段132相切。其中，直线段131的中心线为长约25mm的直线，弧线段132的中心线为半径约98mm的圆弧，直线与圆弧相切使第二导向槽13平滑过渡。其中，直线段131的延伸范围与固定平台40相对应，使抓取部33先沿直线段131斜向上升，再沿弧线段132上升，以减少抓取部33在上升初期时的横向的移动，避开固定平台40的边缘，避免抓取部33与固定平台40的边缘发生磕碰。
如图4所示，在本实施例的夹爪中，下夹爪333上设置有出水口334和堵头336，抓取部33还包括进水接头335，进水接头335设置在下夹爪333上并与出水口334相连。上述结构能够在剥离薄膜的同时向薄膜和晶片之间冲水，一方面提高了分离的成功性，另一方面将晶片和薄膜上的腐蚀性液体进行冲洗。同时，出水口334设置在下夹爪333上，出水口334的角度会随夹爪的角度变化而变化，使其一直冲着薄膜和晶体即将分离的接触面进行冲洗，不需要另外的角度控制结构，简化分离机构的复杂程度。
在图中未示出的其他实施例中，分离机构的抓取部也可以采用其他形式的抓取固定结构，连接部也可以采用其他形式的连接结构。
如图5所示，本实施例的固定平台40包括置物平台41、吸盘结构42和升降机构，升降机构包括升降座44、固定架45和推杆43，升降座44通过固定架45设置在底座11上，推杆43可移动地设置在升降座44中并与置物平台41连接，使置物平台41能够靠近或远离底座11，吸盘结构42设置在置物平台41上，以固定晶片。
如图6至图8所示，上述结构实现了本实施例的分离机构的三种工作模式：
第一种：如图6所示，固定平台41位置固定，两个机械臂30的抓取部33分别抓取薄膜的两侧，驱动部20驱动两个机械臂30使抓取部33向上移动并将薄膜剥离晶片；
第二种：如图7所示，两个抓取部33的位置固定，升降机构驱动置物平台41向下移动使晶片远离薄膜，实现薄膜的剥离；
第三种：如图8所示，两个抓取部33分别抓取固定薄膜的两侧边缘，固定平台40真空吸附晶片，抓取部33和置物平台41分别向相反方向移动实现薄膜的剥离。
上述结构在有限的空间结构中增大了抓取部33相对置物平台41的运动范围，使薄膜能够与晶片充分剥离。
需要说明的是，本方案中的各结构的具体尺寸和形状等可以根据实际应用的薄膜尺寸等因素进行调整。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
在太阳能薄膜电池的生产制作过程的分离工序中，薄膜和晶片能够固定在固定平台上，抓取部抓住薄膜边缘，驱动臂在驱动部的作用下带动抓取部远离固定平台，使薄膜与晶片分离。同时，抓取部在升高的同时能够相对固定平台转动，使薄膜整体的形态在分离过程中保持在可承受范围，降低薄膜碎裂的几率。上述机械臂模仿手工揭开薄膜的柔性动作使薄膜和晶片从边缘逐渐分离，降低薄膜的损坏率、提高晶片的回收率并且降低生产成本。
在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种分离机构，其特征在于，包括：
基体(10)；
固定平台(40)，设置在所述基体(10)上；
驱动部(20)，设置在所述基体(10)上；
一对机械臂(30)，一对所述机械臂相对所述固定平台(40)对称设置，所述机械臂包括驱动臂和抓取部(33)，所述驱动臂可活动地设置在所述基体(10)上并与所述驱动部(20)驱动连接，所述抓取部(33)设置在所述驱动臂上，以使所述抓取部(33)能够相对所述固定平台(40)移动和转动。
2.根据权利要求1所述的分离机构，其特征在于，所述驱动臂包括摆杆(31)和连接部(32)，所述摆杆(31)的第一端可枢转地设置在所述基体(10)上，所述连接部(32)设置在所述摆杆(31)的第二端和所述抓取部(33)之间。
3.根据权利要求2所述的分离机构，其特征在于，所述驱动部(20)包括滑块(21)、导轨(22)以及设置在滑块(21)上的第一导向槽(23)，所述滑块(21)可移动地设置在所述导轨(22)上，所述第一导向槽(23)的延伸方向与所述导轨(22)的延伸方向呈角度地设置，所述摆杆(31)上设置有伸入所述第一导向槽(23)的第一销轴。
4.根据权利要求2所述的分离机构，其特征在于，所述连接部(32)包括第一连杆(131)和第二连杆(132)，所述第一连杆(131)连接在所述摆杆(31)和所述抓取部(33)之间，所述第二连杆(132)连接在所述摆杆(31)和所述抓取部(33)之间，所述第一连杆(131)、所述摆杆(31)、所述第二连杆(132)以及所述抓取部(33)形成四杆机构。
5.根据权利要求4所述的分离机构，其特征在于，所述基体(10)上设置有第二导向槽(13)，所述抓取部(33)上设置有伸入所述第二导向槽(13)的第二销轴。
6.根据权利要求5所述的分离机构，其特征在于，所述第二导向槽(13)包括直线段(131)和弧线段(132)，所述直线段(131)与所述固定平台(40)相对应，所述直线段(131)与所述弧线段(132)相切。
7.根据权利要求2所述的分离机构，其特征在于，所述抓取部(33)包括安装基座(331)和夹爪，所述夹爪可活动地设置在所述安装基座(331)上，所述连接部(32)连接在所述安装基座(331)上。
8.根据权利要求7所述的分离机构，其特征在于，所述夹爪包括上夹爪(332)和下夹爪(333)，所述下夹爪(333)上设置有出水口(334)，所述抓取部(33)还包括与所述出水口(334)连通的进水接头(335)。
9.根据权利要求1所述的分离机构，其特征在于，所述固定平台(40)包括置物平台(41)和升降机构，所述置物平台(41)通过所述升降机构设置在所述基体(10)上。
10.根据权利要求9所述的分离机构，其特征在于，所述固定平台(40)还包括吸盘结构(42)，所述吸盘结构(42)设置在所述置物平台(41)上。
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