CN114275527A - 一种带称重功能的移载装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于工件称重技术领域，主要涉及一种带称重功能的移载装置，包括取料装置、输送装置和称重装置；取料装置用于将物料输送至输送装置上；输送装置包括第一支撑组件、第二支撑组件，第一支撑组件与第二支撑组件对称设置并间隔预定距离；第一支撑组件和第二支撑组件可水平线性运动，用于支撑物料并将物料转移至后续工位；称重装置用于检测输送装置上物料的重量。采用本发明提供的移载装置，实现了物料的全自动称重及转运，可避免人工搬运的磕碰损伤物料；该装置结构及安装均比较简单，称重转运安全可靠、运行平稳，显著地提高了工作效率，降低了成本，实用性强。

Description

一种带称重功能的移载装置

技术领域

本发明属于工件称重技术领域，主要涉及一种带称重功能的移载装置。

背景技术

随着光伏产业的迅速发展，单晶硅成型制造技术日益成熟，光伏硅片加工环节迎来新一轮的优质产能扩建潮，在单晶硅棒的制作过程中，需要将单晶硅按照一定的直径尺寸将单晶硅拉长生长。在将单晶硅拉长生长的最后阶段需要对单晶硅棒进行收尾，单晶硅棒的收尾工作是一个需要精确控制的过程，需要确定单晶炉内剩余硅料的重量，进而需要对已经生长成的单晶硅进行称重，这样才能对单晶硅收尾工作精确控制。

目前针对已经生长成的单晶硅称重采用人工搬运单晶硅物料至称重装置进行重量测量，重量大于80Kg的单晶硅物料还需要借助配套助力装置进行搬运，搬运过程中容易造成磕碰，且无法自动完成上、下料，操作过程复杂，耗时耗力，增加生产成本。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种带称重功能的移载装置，以解决现有技术中自动完成单晶硅棒上、下料需要借助额外助力搬运装置才可以实现全自动称重等问题。

一种带称重功能的移载装置，包括取料装置、输送装置和称重装置；所述取料装置用于将物料输送至所述输送装置上；所述输送装置包括第一支撑组件、第二支撑组件，所述第一支撑组件与所述第二支撑组件对称设置并间隔预定距离；所述第一支撑组件和所述第二支撑组件可水平线性运动，用于支撑所述物料并将所述物料转移至后续工位；所述称重装置用于检测所述输送装置上所述物料的重量。

在其中一实施例中，所述称重装置包括升降组件、称重平台、称重传感器，所述称重平台与所述升降组件之间设置有称重传感器，所述升降组件驱动所述称重平台垂直线性运动；所述称重装置处于自然状态时，所述称重平台设置在所述第一支撑组件和所述第二支撑组件中间的下方并间隔预定距离。

在其中一实施例中，所述取料装置包括抓取组件，所述抓取组件用于抓取物料并置于所述输送装置上。

在其中一实施例中，所述第一支撑组件与所述第二支撑组件倾斜设置形成V形空间用于放置所述物料。

在其中一实施例中，所述输送装置还包括第一支撑组件电机和第二支撑组件电机，所述第一支撑组件电机带动所述第一支撑组件水平线性运动，所述第二支撑组件电动机带动所述第二支撑组件水平线性运动，所述第一支撑组件与所述第二支撑组件同步运动将所述物料转移至后续工位。

由于本申请主要涉及的物料为帮料，即为圆柱体结构，其中所述第一支撑组件与所述第二支撑组件倾斜设置形成V形空间，使得所述物料与所述第一支撑组件和所述第二支撑组件为线面接触，可稳定支撑及平稳运输所述物料。优选地，所述第一支撑组件和所述第二支撑组件采用皮带式传动。

所述带称重功能的移载装置处于初始状态时无物料，装置开启工作，所述夹取组件抓取所述物料放置在所述输送装置上，所述升降组件驱动所述称重平台上升与所述物料接触，并使所述物料与所述输送装置脱离，所述称重传感器反馈重量模拟信号一，所述升降组件驱动所述称重平台下降与所述物料脱离，并使所述物料与所述输送装置接触，所述称重传感器反馈重量模拟信号二，将所述重量模拟信号一反馈的值减去所述重量模拟信号二反馈的值得出所述物料的重量值；最后，所述输送装置的所述第一支撑组件与所述第二支撑组件同步运动将所述物料转移至后续工位，所述带称重功能的移载装置自动称重及输送所述物料完成。

优选地，所述称重平台设置为V形槽状结构用于稳定支撑所述物料；所述称重平台的V形槽开口角度和所述第一支撑组件与所述第二支撑组件倾斜设置形成V形空间的开口角度根据物料的直径设置，可以稳定支撑即可；进一步地，V形槽口的宽度小于所述第一支撑组件与所述第二支撑组件间隔设置的预定距离；这样使得所述升降组件驱动所述称重平台上升与所述物料接触，并使所述物料与所述输送装置脱离的过程无干涉顺利完成。更优地，所述称重平台上设置有尼龙垫，主要起到减振的作用。

作为其中一个实施例，所述取料装置还包括取料支架、滑动组件；所述滑动组件固定设置在所述取料支架上；所述滑动组件与所述抓取组件连接，用于带动所述抓取组件水平运动。

作为其中一个实施例，所述滑动组件包括对称设置的两个导轨、分别设置在两个所述导轨上的滑块，所述滑块在所述导轨上往复滑动；所述导轨与所述取料支架连接；所述抓取组件包括抓取支架，所述抓取支架与所述滑块连接。采用导轨结合滑块的结构，这样结构简单易操作，结构稳定，易实现抓取组件在滑动组件的带动下进行水平往复运动。

作为其中一个实施例，所述取料支架上设置有第一驱动组件，所述第一驱动组件与所述抓取支架连接，用于驱动所述抓取支架沿所述导轨往复运动。所述第一驱动组件为所述抓取支架提供动力源，实现自动化往复运动。

作为其中一个实施例，所述第一驱动组件包括取料电机、第一链轮、第二链轮、链条；所述取料电机设置在所述取料支架上，所述第一链轮设置在所述取料电机的输出轴上，所述第二链轮设置在所述取料支架远离所述第一链轮的一端，所述第一链轮与所述第二链轮通过所述链条连接；所述抓取支架包括抓取横梁，所述抓取横梁通过链条连接板与所述链条连接。这样设置使得所述抓取支架相对于所述取料支架相对位置变动，实现所述抓取组件抓取所述物料后放置在所述输送装置上，且采用链轮链条传动无弹性滑动和打滑现象，平均传动比准确，工作可靠，效率高，制造成本低。

作为其中一个实施例，所述抓取组件包括第二驱动组件、第一夹爪、第二夹爪，所述第一夹爪与所述第二夹爪对称匹配设置，用于抓取所述物料；所述第二驱动组件与所述抓取支架远离所述横梁的一端连接；所述第一夹爪和所述第二夹爪分别与所述第二驱动组件连接，第二驱动组件用于驱动所述第一夹爪与所述第二夹爪远离或靠近。

作为其中一个实施例，所述第二驱动组件包括第一夹爪气缸、第二夹爪气缸、第一直线轴承安装块、第二直线轴承安装块、传动轴，所述传动轴与所述抓取支架连接；所述第一夹爪气缸的伸缩杆与所述第一夹爪的一端连接，所述第一夹爪的中间部位通过所述第一直线轴承安装块与所述传动轴连接；所述第二夹爪气缸的伸缩杆与所述第二夹爪的一端连接，所述第二夹爪的中间部位通过所述第二直线轴承安装块与所述传动轴连接。

作为其中一个实施例，所述升降组件包括缓冲组件、齿轮升降组件、连接板，所述缓冲组件和所述齿轮升降组件分别与所述连接板连接，并置于所述连接板下方；所述连接板与所述称重平台之间设置所述称重传感器。其中所述缓冲组件起到减振缓冲的作用，使得所述称重平台具有稳定的支撑性，提高所述称重传感器测量的准确性；采用齿轮升降组件使得所述称重平台升降行程更精确、升降更安全平稳。

优选地，所述称重传感器设置为两个，且选择为S型拉力传感器；S型拉力传感器结构紧凑，测量精度高，抗偏能力强。

作为其中一个实施例，所述缓冲组件包括缓冲气缸、气缸支撑架和浮动接头；所述缓冲气缸与所述气缸支撑架通过所述浮动接头连接，所述缓冲气缸与所述连接板可拆卸连接。

作为其中一个实施例，所述齿轮升降组件包括第一导向杆、第二导向杆，所述第一导向杆和所述第二导向杆内部均安装有齿条，所述齿条匹配安装有直线轴承；所述第一导向杆与所述第二导向杆之间间隔设置有两个光轴支撑座，两个所述光轴支撑座上设置有光轴，所述光轴两端分别设置齿轮副；所述齿轮副与所述齿条配合设置，所述齿轮副的齿轮转动用于驱动所述齿条在所述直线轴承内上下往复运动。

与现有技术相比本发明具有以下有益效果：

本申请提供的带称重功能的移载装置，实现了物料的全自动称重及转运，可避免人工搬运的磕碰损伤物料；该装置结构及安装均比较简单，称重转运安全可靠、运行平稳，显著地提高了工作效率，降低了成本，实用性强。

附图说明

图1为本发明移载装置的任一角度结构示意图；

图2为本发明移载装置与图1不同角度结构示意图；

图3为本发明取料装置结构示意图；

图4为本发明输送装置结构示意图；

图5为本发明称重装置结构示意图；

10-取料装置；20-输送装置；30称重装置；110-取料支架；120-滑动组件；121-导轨；122-滑块；130-第一驱动组件；140-抓取支架；150-抓取组件；151-第二驱动组件；1511-第一夹爪气缸；1512-第二夹爪气缸；1513-第一直线轴承安装块；1514-第二直线轴承安装块；1515-传动轴；152-第一夹爪；153-第二夹爪；210-第一支撑组件；220-第二支撑组件；230-第一支撑组件电机；240-第二支撑组件电机；310-升降组件；320-称重平台；330-称重传感器；311-缓冲组件；312-齿轮升降组件；313-连接板。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

本实施例涉及一种带称重功能的移载装置，主要用于单晶硅棒料的全自动称重及转运。

实施例一：

一种带称重功能的移载装置，请参见附图1至2所示，包括取料装置10、输送装置20和称重装置30；取料装置10设置在输送装置20的上方，输送装置20设置在称重装置30的上方；取料装置10包括抓取组件150，抓取组件150用于抓取物料并置于输送装置20上。取料装置10主要用于实现物料上、下生产工序转运的助力功能，有效快速地完成物料从输送线转运至称重工序；输送装置20主要用于实现自动化物料上、下生产工序转运的对接，同时可实现临时储存物料的功能；称重装置30主要用于对输送装置20上的物料进行精准称重。

请参见附图4所示，输送装置20包括第一支撑组件210、第二支撑组件220、第一支撑组件电机230和第二支撑组件电机240，第一支撑组件210与第二支撑组件220对称设置并间隔预定距离，第一支撑组件210与第二支撑组件220倾斜设置形成V形空间用于放置物料，这样使得物料与第一支撑组件210和第二支撑组件220为线面接触，起到稳定支撑的作用，同时转运平稳；第一支撑组件电机230带动第一支撑组件210水平线性运动，第二支撑组件220电动机带动第二支撑组件220水平线性运动，第一支撑组件210与第二支撑组件220同步运动将物料转移至后续工位。其中，第一支撑组件210和第二支撑组件220采用皮带式传动，同时第一支撑组件210和第二支撑组件220的主体的匹配安装若干传感器，传感器选择为光电开关，用于监测物料的位置信息，以控制第一支撑组件电机230和第二支撑组件电机240的启动或停止。

请参见附图5所示，称重装置30包括升降组件310、称重平台320、称重传感器330，称重平台320设置在第一支撑组件210和第二支撑组件220中间的下方并间隔预定距离；称重平台320与升降组件310之间设置有称重传感器330，升降组件310驱动称重平台320垂直线性运动。

具体地，为了稳定支撑物料，称重平台320设置为V形槽状结构；且称重平台320的V形槽开口角度和第一支撑组件210与第二支撑组件220倾斜设置形成V形空间的开口角度根据物料的直径设置，可以稳定支撑即可；V形槽口的宽度小于第一支撑组件210与第二支撑组件220间隔设置的预定距离；这样使得升降组件310驱动称重平台320上升与物料接触，并使物料与输送装置20脱离的过程无干涉顺利完成。称重平台320的V形槽上设置有尼龙垫，进一步起到减振的作用。

当带称重功能的移载装置处于初始状态时无物料，装置开启工作，夹取组件抓取物料放置在输送装置20上，升降组件310驱动称重平台320上升与物料接触，并使物料与输送装置20脱离，称重传感器330反馈重量模拟信号一，升降组件310驱动称重平台320下降与物料脱离，并使物料与输送装置20接触，称重传感器330反馈重量模拟信号二，将重量模拟信号一反馈的值减去重量模拟信号二反馈的值得出物料的重量值；最后，输送装置20的第一支撑组件210与第二支撑组件220同步运动将物料转移至后续工位，带称重功能的移载装置自动称重及输送物料完成。

实施例二：

请参见附图3所示，取料装置10还包括取料支架110、滑动组件120；滑动组件120固定设置在取料支架110上；滑动组件120与抓取组件150连接；其中，滑动组件120包括对称设置的两个导轨121、分别设置在两个导轨121上的滑块122，滑块122在导轨121上往复滑动；导轨121与取料支架110连接；抓取组件150包括抓取支架140，抓取支架140与滑块122连接。

取料支架110上设置有第一驱动组件130，第一驱动组件130与抓取支架140连接，用于驱动抓取支架140沿导轨121往复运动。第一驱动组件130为抓取支架140提供动力源，实现自动化往复运动。其中，第一驱动组件130包括取料电机、第一链轮、第二链轮、链条；取料电机设置在取料支架110上，第一链轮设置在取料电机的输出轴上，第二链轮设置在取料支架110远离第一链轮的一端，第一链轮与第二链轮通过链条连接；抓取支架140包括抓取横梁，抓取横梁通过链条连接板313与链条连接。

抓取组件150包括第二驱动组件、第一夹爪152、第二夹爪153，第一夹爪152与第二夹爪153对称匹配设置，用于抓取物料；第二驱动组件与抓取支架140远离横梁的一端连接；第一夹爪152和第二夹爪153分别与第二驱动组件连接，第二驱动组件用于驱动第一夹爪152与第二夹爪153远离或靠近。其中，第二驱动组件包括第一夹爪气缸1511、第二夹爪气缸1512、第一直线轴承安装块1513、第二直线轴承安装块1514、传动轴1515，传动轴1515与抓取支架140连接；第一夹爪气缸1511的伸缩杆与第一夹爪152的一端连接，第一夹爪152的中间部位通过第一直线轴承安装块1513与传动轴1515连接；第二夹爪气缸1512的伸缩杆与第二夹爪153的一端连接，第二夹爪153的中间部位通过第二直线轴承安装块1514与传动轴1515连接。

升降组件310包括缓冲组件311、齿轮升降组件312、连接板313，缓冲组件311和齿轮升降组件312分别与连接板313连接，并置于连接板313下方；连接板313与称重平台320之间设置称重传感器330。

具体地，称重传感器330设置为两个，且选择为S型拉力传感器；缓冲组件311包括缓冲气缸、气缸支撑架和浮动接头；缓冲气缸与气缸支撑架通过浮动接头连接，缓冲气缸与连接板313可拆卸连接，装置初始状态时，缓冲气缸处于压缩状态。

齿轮升降组件312包括第一导向杆、第二导向杆，第一导向杆和第二导向杆内部均安装有齿条，齿条匹配安装有直线轴承；第一导向杆与第二导向杆之间间隔设置有两个光轴支撑座，两个光轴支撑座上设置有光轴，光轴两端分别设置齿轮副；齿轮副与齿条配合设置，齿轮副的齿轮转动用于驱动齿条在直线轴承内上下往复运动。

需要说明的是，上述移载装置根据需要在各个节点设置有光电开关，各光电开关实时监测物料的位置信息，以控制相应的运行动作，实现全自动化转运物料；且各部件之间的距离以可以实现功能及装置的具体运行工况为标准设计。

上述带称重功能的移载装置的使用方法步骤包括：

启动取料电机，取料电机驱动抓取支架140水平移动即伸出远离取料支架110，当抓取支架140运行至取料设定位置时，第一夹爪气缸1511和第二夹爪气缸1512启动驱动第一夹爪152和第二夹爪153靠近夹紧物料，取料电机驱动抓取支架140水平移动即靠近取料支架110，当第一支撑组件210和第二支撑组件220的端部的光电开关检测到物料时，第一支撑组件电机230和第二支撑组件电机240驱动第一支撑组件210和第二支撑组件220同步运行带动物料移动，抓取支架140移动至初始位置时，取料电机停止转动，即抓取支架140停止移动；第一夹爪气缸1511和第二夹爪气缸1512启动驱动第一夹爪152和第二夹爪153远离放松物料，使物料完全置于第一支撑组件210和第二支撑组件220上。处于压缩状态的缓冲气缸的导杆伸出上升，并结合齿轮升降组件312驱动使称重平台320上升与物料接触，并独立完全支撑物料，称重传感器330反馈重量模拟信号一，此时重量模拟信号一反馈的值为物料与称重平台320的整体重量，然后缓冲气缸的导杆收缩下降带动称重平台320下降与物料脱离，并使物料与第一支撑组件210和第二支撑组件220接触，即第一支撑组件210和第二支撑组件220完全支撑物料，称重传感器330反馈重量模拟信号二，此时重量模拟信号二反馈的值为称重平台320的整体重量，将重量模拟信号一反馈的值减去重量模拟信号二反馈的值得出物料的准确重量值；最后，第一支撑组件210与第二支撑组件220同步运动将物料转移至后续工位，带称重功能的移载装置自动称重及输送物料完成。

以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种带称重功能的移载装置，其特征在于，包括取料装置、输送装置和称重装置；

所述取料装置用于将物料输送至所述输送装置上；

所述输送装置包括第一支撑组件、第二支撑组件，所述第一支撑组件与所述第二支撑组件对称设置并间隔预定距离；所述第一支撑组件和所述第二支撑组件可水平线性运动，用于支撑所述物料并将所述物料转移至后续工位；

所述称重装置用于检测所述输送装置上所述物料的重量。

2.根据权利要求1所述的带称重功能的移载装置，其特征在于，所述称重装置包括升降组件、称重平台、称重传感器，所述称重平台与所述升降组件之间设置有称重传感器，所述升降组件驱动所述称重平台垂直线性运动；所述称重装置处于自然状态时，所述称重平台设置在所述第一支撑组件和所述第二支撑组件中间的下方并间隔预定距离。

3.根据权利要求2所述的带称重功能的移载装置，其特征在于，所述升降组件包括缓冲组件、齿轮升降组件、连接板，所述缓冲组件和所述齿轮升降组件分别与所述连接板连接，并置于所述连接板下方；所述连接板与所述称重平台之间设置所述称重传感器。

4.根据权利要求3所述的带称重功能的移载装置，其特征在于，所述缓冲组件包括缓冲气缸、气缸支撑架和浮动接头；所述缓冲气缸与所述气缸支撑架通过所述浮动接头连接，所述缓冲气缸与所述连接板可拆卸连接。

5.根据权利要求1所述的带称重功能的移载装置，其特征在于，所述取料装置包括抓取组件，所述抓取组件用于抓取物料并置于所述输送装置上。

6.根据权利要求5所述的带称重功能的移载装置，其特征在于，所述取料装置还包括取料支架、滑动组件；所述滑动组件固定设置在所述取料支架上；所述滑动组件与所述抓取组件连接，用于带动所述抓取组件水平运动。

7.根据权利要求6所述的带称重功能的移载装置，其特征在于，所述滑动组件包括对称设置的两个导轨、分别设置在两个所述导轨上的滑块，所述滑块在所述导轨上往复滑动；所述导轨与所述取料支架连接；所述抓取组件包括抓取支架，所述抓取支架与所述滑块连接。

8.根据权利要求6或7所述的带称重功能的移载装置，其特征在于，所述取料支架上设置有第一驱动组件，所述第一驱动组件与所述抓取支架连接，用于驱动所述抓取支架沿所述导轨往复运动。

9.根据权利要求8所述的带称重功能的移载装置，其特征在于，所述抓取组件包括第二驱动组件、第一夹爪、第二夹爪，所述第一夹爪与所述第二夹爪对称匹配设置，用于抓取所述物料；所述第二驱动组件与所述抓取支架远离所述横梁的一端连接；所述第一夹爪和所述第二夹爪分别与所述第二驱动组件连接，第二驱动组件用于驱动所述第一夹爪与所述第二夹爪远离或靠近。

10.根据权利要求1所述的带称重功能的移载装置，其特征在于，所述第一支撑组件与所述第二支撑组件倾斜设置形成V形空间。

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