CN113998354B - 一种用于cigs薄膜电池产线的重载型高精度搬运装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于CIGS薄膜电池产线的重载型高精度搬运装置,包括有两个行车轨道、水平测距装置、搬运机构和激光对射无线通信模块,搬运机构设置于两个行车轨道上且沿两个行车轨道的轴向移动,水平测距装置固定于其中一个行车轨道的一端并朝向搬运机构。本发明采用轮式轨道结构满足了重负载搬运的要求,且保证了搬运装置高速运行的平稳性,采用激光测距的方式联动控制驱动行走机构和升降机构,满足了搬运定位控制高精度的要求。
Description
技术领域
本发明涉及CIGS薄膜电池制造领域,具体是一种用于CIGS薄膜电池产线的重载型高精度搬运装置。
背景技术
CIGS薄膜电池一般采用玻璃作为衬底,玻璃一般置于货箱中,由搬运装置搬运至生产线上进行CIGS薄膜电池的生产制造。现有的搬运装置主要有两种,一种是采用AGV小车进行搬运,但是AGV小车搬运定位的精度较低,很难将成吨位级的东西搬运定位的误差控制在小于1毫米,另一种是采用移动机械手,其搬运定位的精度高,但是要求搬运物不能太重,不然会造成机械手的损坏。由于玻璃置于货箱中的整体重量较重,且置于货架上需要精准定位搬运,否则极易造成货箱掉落,从而造成玻璃衬底损坏。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种用于CIGS薄膜电池产线的重载型高精度搬运装置,满足了重负载搬运的要求,保证了搬运装置高速运行的平稳性,且搬运定位控制精度高。
本发明的技术方案为:
一种用于CIGS薄膜电池产线的重载型高精度搬运装置,包括有两个行车轨道、水平测距装置、搬运机构和激光对射无线通信模块,所述的搬运机构设置于两个行车轨道上且沿两个行车轨道的轴向移动,水平测距装置固定于其中一个行车轨道的一端并朝向搬运机构;
所述的搬运机构包括有移动架体、控制柜、四个电动行走轮、升降驱动机构、升降平台、垂直测距装置、旋转平台、伸缩平台、抬升机构和夹紧机构,所述的控制柜固定于移动架体上,四个电动行走轮设置于移动架体的底端且两两滑动设置于对应的行车轨道上,升降驱动机构设置于移动架体上,升降平台连接于升降驱动机构上沿移动架体的竖直方向进行升降移动,垂直测距装置固定于移动架体的顶端且朝向升降平台;旋转平台连接于升降平台上,所述的伸缩平台的固定端固定于旋转平台上随旋转平台进行转动,伸缩平台的伸缩端朝向行车轨道的外侧,旋转平台上位于伸缩平台的外周设置一圈抬升机构,每个抬升机构均包括有抬升气缸和抬升支撑板,抬升气缸固定于旋转平台上,每个抬升气缸的活塞杆均竖直朝上延伸,每个抬升气缸活塞杆的顶端均固定有抬升支撑板,旋转平台上位于一圈抬升机构的外周设置有多个夹紧机构,每个夹紧机构均包括有伸缩夹紧气缸和连接于伸缩夹紧气缸水平活塞杆端部的阻隔板,多个夹紧机构的阻隔板伸出将抬升支撑板上的货箱夹紧;四个电动行走轮的驱动机构、升降驱动机构、垂直测距装置、旋转平台的旋转驱动电机、伸缩平台的伸缩驱动电机、抬升机构的抬升气缸、夹紧机构的伸缩夹紧气缸均与控制柜内的电控装置连接;
所述的激光对射无线通信模块包括有激光对射传感器和激光对射中继器,所述的激光对射传感器固定于移动架体上且与控制柜内的电控装置连接,激光对射中继器固定于水平测距装置上且水平测距装置的信号输出端与激光对射中继器连接,且激光对射传感器和激光对射中继器的激光探头水平相对。
所述的水平测距装置包括有竖直立杆和水平激光测距传感器,水平激光测距传感器固定于竖直立杆的顶部。
所述的激光对射中继器固定于水平测距装置竖直立杆的顶部,激光对射传感器固定于移动架体的顶部。
所述的垂直测距装置为垂直激光测距装置。
所述的移动架体包括有多个支撑立梁、两个分别固定于多个支撑立梁顶端和底端上的矩形框架横梁,所述的移动架体邻近底端的前端和后端上均固定有水平设置的碰撞保护杆,每个碰撞保护杆的轴线均平行于行车轨道的轴线。
所述的升降驱动机构包括有固定于移动架体上的升降驱动电机和两组皮带传动机构,两组皮带传动机构分别位于升降平台的两侧,升降平台与两组皮带传动机构的传动皮带固定连接,两组皮带传动机构的同步皮带轮通过同步轴固定连接,其中一组皮带传动机构的同步皮带轮与升降驱动电机的驱动轴连接实现传动。
所述的升降平台上固定有多个旋转平台,每个旋转平台上均设置有对应的一个伸缩平台。
所述的伸缩平台为三级伸缩货叉,三级伸缩货叉的第一级下叉板固定于旋转平台上,三级伸缩货叉的第二级中叉板连接于第一级下叉板上且沿第一级下叉板上的轨道滑动伸出,三级伸缩货叉的第三级上叉板连接于第二级中叉板上且沿第二级中叉板上的轨道滑动伸出。
所述的控制柜内的电控装置选用西门子运动控制器。
本发明的优点:
(1)、本发明设置有水平激光测距传感器和垂直激光测距传感器,水平激光测距传感器用于搬运机构在行车轨道上的精准定位,垂直激光测距传感器用于升降平台相对于货架不同层高的精准定位,使得水平方向和竖直方向的定位精度误差小于0.1mm,实现精准定位、准确搬运的目的,保证了货箱搬运的稳定性和安全性。
(2)、本发明的搬运机构采用电动行走轮沿行车轨道移动,不仅满足了重负载搬运的要求,也保证了搬运装置高速运行的平稳性。
(3)、本发明电控装置选用西门子运动控制器,能够根据搬运装置的运行情况调整最佳加速、减速时间,保证整机可以稳定运行。
(4)、本发明搬运装置与外界系统的通信采用激光无线对射方式,将搬运机构的监控信号通过激光对射的方式与激光对射中继器实现连接,激光对射中继器再通过无线网络与外界系统通信连接,通信方式抗干扰能力强。
(5)、本发明的搬运机构采用升降平台带动伸缩平台实现高度定位,采用伸缩平台将货架上的货箱叉取搬运至升降平台上,且升降平台上设置有抬升气缸,使得货箱抬升后与伸缩平台分离,并通过夹紧机构实现夹紧定位,保证搬运机构行进过程中货箱的稳定性。
(6)、本发明的升降平台采用皮带传动机构进行传动升降,保证了升降定位的精准性和平稳性。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明搬运机构的主视图。
图3是图2中的A部放大图。
图4是本发明搬运机构的俯视图。
图5是图4中的B部放大图。
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。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做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。
见图1,一种用于CIGS薄膜电池产线的重载型高精度搬运装置,包括有两个行车轨道1、水平测距装置、搬运机构2和激光对射无线通信模块,两个行车轨道1的外侧均设置有货架3,货架3上设置有三层置物平台,每层置物平台上均放置有货箱4,搬运机构2设置于两个行车轨道1上且沿两个行车轨道1的轴向移动,水平测距装置包括有竖直立杆5和水平激光测距传感器6,竖直立杆5固定于其中一个行车轨道1的一端部,水平激光测距传感器6固定于竖直立杆5的顶部且朝向搬运机构2。
见图2-图5,搬运机构2包括有移动架体21、控制柜22、四个电动行走轮23、升降驱动机构、升降平台27、垂直激光测距装置28、两个旋转平台29、两个伸缩平台210、八个抬升机构211和八个夹紧机构212,移动架体21包括有多个支撑立梁、两个分别固定于多个支撑立梁顶端和底端上的矩形框架横梁,移动架体21邻近底端的前端和后端上均固定有水平设置的碰撞保护杆24,每个碰撞保护杆24的轴线均平行于行车轨道1的轴线,控制柜22固定于移动架体21上,四个电动行走轮23设置于移动架体21的底端且两两滑动设置于对应的行车轨道1上;
升降驱动机构包括有固定于移动架体21上的升降驱动电机25和两组皮带传动机构26,两组皮带传动机构26分别位于升降平台27的两侧,升降平台27与两组皮带传动机构26的传动皮带固定连接使得升降平台27沿移动架体21的竖直方向进行升降移动,两组皮带传动机构26的同步皮带轮通过同步轴固定连接,其中一组皮带传动机构26的同步皮带轮与升降驱动电机25的驱动轴连接实现传动,垂直激光测距装置28固定于移动架体21的顶端且朝向升降平台27;
两个旋转平台29均连接于升降平台27上,每个旋转平台29上均设置有对应的一个伸缩平台210,伸缩平台210为三级伸缩货叉,三级伸缩货叉的第一级下叉板固定于旋转平台29上随旋转平台29进行转动,三级伸缩货叉的第二级中叉板连接于第一级下叉板上且沿第一级下叉板上的轨道滑动伸出,三级伸缩货叉的第三级上叉板连接于第二级中叉板上且沿第二级中叉板上的轨道滑动伸出,三级伸缩货叉的伸缩端朝向行车轨道1外侧的货架3;每个旋转平台29上位于伸缩平台210的外周均设置一圈即四个抬升机构211,每个抬升机构211均包括有抬升气缸和抬升支撑板,抬升气缸固定于旋转平台29上,每个抬升气缸的活塞杆均竖直朝上延伸,每个抬升气缸活塞杆的顶端均固定有抬升支撑板,每个旋转平台29上位于一圈抬升机构211的外周均设置有四个夹紧机构212,每个夹紧机构212均包括有伸缩夹紧气缸和连接于伸缩夹紧气缸水平活塞杆端部的阻隔板,四个夹紧机构212的阻隔板伸出将四个抬升机构211抬升支撑板上的货箱4夹紧;四个电动行走轮23的驱动机构、升降驱动电机25、垂直激光测距装置28、旋转平台29的旋转驱动电机、伸缩平台210的伸缩驱动电机、抬升机构211的抬升气缸、夹紧机构212的伸缩夹紧气缸均与控制柜22内的电控装置(西门子运动控制器)连接。
见图1,激光对射无线通信模块包括有激光对射传感器7和激光对射中继器8,激光对射传感器7固定于移动架体21上且与控制柜内的电控装置连接,激光对射中继器8固定于水平测距装置竖直立杆5上且水平测距装置的信号输出端与激光对射中继器8连接,且激光对射传感器7和激光对射中继器8的激光探头水平相对。
本发明的工作原理:
(1)、控制柜22内的电控装置驱动四个电动行走轮23同步沿两个行车轨道1进行移动,当搬运机构2移动至货架3旁时,电控装置判定水平激光测距传感器6采集到的距离与设定的水平距离一致,控制装置即控制四个电动行走轮23停止行进;
(2)、电控装置控制升降驱动机构带动升降平台27移动到某一层置物平台对应的取货高度处,升降的同时,垂直激光测距装置28实时采集升降平台27的高度,当采集的高度值与设定取货高度值一致时,电控装置控制升降驱动机构停止驱动;
(3)、电控装置驱动旋转平台29旋转,使得伸缩平台210即三级伸缩货叉的伸缩端朝向行车轨道1外侧的货架3,伸缩平台将货架3上的货箱4叉起,然后伸缩平台210复位带动货箱4移动至旋转平台29上,然后四个抬升机构211将货箱抬升起来与伸缩平台210分离,最后四个夹紧机构212的阻隔板伸出将四个抬升机构211抬升支撑板上的货箱4夹紧后,电控装置驱动四个电动行走轮23同步沿两个行车轨道1移动直至搬运机构2移动至对应的工位;其中,旋转平台29的旋转角度为180度,便于伸缩平台210叉起两个行车轨道1外侧货架3上的货箱。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种用于CIGS薄膜电池产线的重载型高精度搬运装置,其特征在于:包括有两个行车轨道、水平测距装置、搬运机构和激光对射无线通信模块,所述的搬运机构设置于两个行车轨道上且沿两个行车轨道的轴向移动,水平测距装置固定于其中一个行车轨道的一端并朝向搬运机构;
所述的搬运机构包括有移动架体、控制柜、四个电动行走轮、升降驱动机构、升降平台、垂直测距装置、旋转平台、伸缩平台、抬升机构和夹紧机构,所述的控制柜固定于移动架体上,四个电动行走轮设置于移动架体的底端且两两滑动设置于对应的行车轨道上,升降驱动机构设置于移动架体上,升降平台连接于升降驱动机构上沿移动架体的竖直方向进行升降移动,垂直测距装置固定于移动架体的顶端且朝向升降平台;旋转平台连接于升降平台上,所述的伸缩平台的固定端固定于旋转平台上随旋转平台进行转动,伸缩平台的伸缩端朝向行车轨道的外侧,旋转平台上位于伸缩平台的外周设置一圈抬升机构,每个抬升机构均包括有抬升气缸和抬升支撑板,抬升气缸固定于旋转平台上,每个抬升气缸的活塞杆均竖直朝上延伸,每个抬升气缸活塞杆的顶端均固定有抬升支撑板,旋转平台上位于一圈抬升机构的外周设置有多个夹紧机构,每个夹紧机构均包括有伸缩夹紧气缸和连接于伸缩夹紧气缸水平活塞杆端部的阻隔板,多个夹紧机构的阻隔板伸出将抬升支撑板上的货箱夹紧;四个电动行走轮的驱动机构、升降驱动机构、垂直测距装置、旋转平台的旋转驱动电机、伸缩平台的伸缩驱动电机、抬升机构的抬升气缸、夹紧机构的伸缩夹紧气缸均与控制柜内的电控装置连接;
所述的激光对射无线通信模块包括有激光对射传感器和激光对射中继器,所述的激光对射传感器固定于移动架体上且与控制柜内的电控装置连接,激光对射中继器固定于水平测距装置上且水平测距装置的信号输出端与激光对射中继器连接,且激光对射传感器和激光对射中继器的激光探头水平相对。
2.根据权利要求1所述的一种用于CIGS薄膜电池产线的重载型高精度搬运装置,其特征在于:所述的水平测距装置包括有竖直立杆和水平激光测距传感器,水平激光测距传感器固定于竖直立杆的顶部。
3.根据权利要求2所述的一种用于CIGS薄膜电池产线的重载型高精度搬运装置,其特征在于:所述的激光对射中继器固定于水平测距装置竖直立杆的顶部,激光对射传感器固定于移动架体的顶部。
4.根据权利要求1所述的一种用于CIGS薄膜电池产线的重载型高精度搬运装置,其特征在于:所述的垂直测距装置为垂直激光测距装置。
5.根据权利要求1所述的一种用于CIGS薄膜电池产线的重载型高精度搬运装置,其特征在于:所述的移动架体包括有多个支撑立梁、两个分别固定于多个支撑立梁顶端和底端上的矩形框架横梁,所述的移动架体邻近底端的前端和后端上均固定有水平设置的碰撞保护杆,每个碰撞保护杆的轴线均平行于行车轨道的轴线。
6.根据权利要求1所述的一种用于CIGS薄膜电池产线的重载型高精度搬运装置,其特征在于:所述的升降驱动机构包括有固定于移动架体上的升降驱动电机和两组皮带传动机构,两组皮带传动机构分别位于升降平台的两侧,升降平台与两组皮带传动机构的传动皮带固定连接,两组皮带传动机构的同步皮带轮通过同步轴固定连接,其中一组皮带传动机构的同步皮带轮与升降驱动电机的驱动轴连接实现传动。
7.根据权利要求1所述的一种用于CIGS薄膜电池产线的重载型高精度搬运装置,其特征在于:所述的升降平台上固定有多个旋转平台,每个旋转平台上均设置有对应的一个伸缩平台。
8.根据权利要求1所述的一种用于CIGS薄膜电池产线的重载型高精度搬运装置,其特征在于:所述的伸缩平台为三级伸缩货叉,三级伸缩货叉的第一级下叉板固定于旋转平台上,三级伸缩货叉的第二级中叉板连接于第一级下叉板上且沿第一级下叉板上的轨道滑动伸出,三级伸缩货叉的第三级上叉板连接于第二级中叉板上且沿第二级中叉板上的轨道滑动伸出。
9.根据权利要求1所述的一种用于CIGS薄膜电池产线的重载型高精度搬运装置,其特征在于:所述的控制柜内的电控装置选用西门子运动控制器。
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