CN117219550B - 一种插片机自动上料机械手 - Google Patents

Abstract

本发明涉及插片机技术领域，具体涉及一种插片机自动上料机械手，包括插片机本体，所述插片机本体的顶部外壁上安装有传送带机构，所述插片机本体的顶部外壁上通过螺栓连接有支座。本发明中通过设置的上料框和承接板，使得从分片口内推出的硅片直接能够插入上料框和承接板之间，通过挡块对硅片进行承接，实现对硅片进行夹持的效果，避免了传统吸盘吸附容易导致硅片发生破损的情况，通过设置的激光灯和激光传感器，使得当硅片的拐角处发生破碎时，激光传感器能够控制下料电机带动挡块转动，从而使得硅片从上料框和承接板之间脱落，避免了破碎的硅片进入插片机，导致插片机进料异常的情况。

Description

一种插片机自动上料机械手

技术领域

本发明属于插片机技术领域，具体涉及一种插片机自动上料机械手。

背景技术

插片机是用于解决硅片在清洗前手动工装清洗篮问题的设备，能够实现了自动上料，自动入篮，自动换篮，料满报警等功能，插片机工作时，通过机械手带动吸盘移动，实现将硅片从料盒内转运至插片机的传送带上。

但是在吸盘吸附过程中会产生硬性挤压，容易导致硅片发生破损，并且现有的上料装置不具备检测功能，硅片的拐角处容易因应力集中而发生破损，当破碎的硅片进入插片机时，容易导致插片机进料异常，十分影响工作效率。

发明内容

本发明的目的是为了解决背景技术中的问题，而提出的一种插片机自动上料机械手。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种插片机自动上料机械手，包括插片机本体，所述插片机本体的顶部外壁上安装有传送带机构，所述插片机本体的顶部外壁上通过螺栓连接有支座，所述支座的顶部外壁上焊接有料盒，所述料盒的外壁上通过螺栓连接有转运电机，所述转运电机的主轴延伸至传送带机构的上方，所述转运电机主轴的外壁上焊接有四个等距圆周分布的摆臂，每个所述摆臂的端部外壁上通过螺栓连接有上料框，每个所述上料框远离摆臂的一侧外壁上焊接有电动推杆，每个所述电动推杆的输出端焊接有承接板，每个所述上料框远离电动推杆的一侧外壁粘接有下料电机，每个所述下料电机的主轴上焊接有挡块，每个所述挡块转动插接在上料框的外壁上，每个所述上料框远离料盒的一侧外壁上焊接有定位柱，每个所述上料框的外壁上粘接有激光传感器，所述料盒靠近摆臂的一侧外壁上开设有分片口，所述料盒靠近分片口的一侧外壁上焊接有支板，所述支板的外壁上粘接有激光灯，所述激光灯与激光传感器一一对应，所述分片口内设置有分片机构，所述料盒内设置有辅助上料机构。

在上述的一种插片机自动上料机械手中，所述插片机本体的外壁上通过螺栓连接有收集盒，所述收集盒位于分片口的下方。

在上述的一种插片机自动上料机械手中，所述分片机构包括推料板，所述推料板与分片口相适配，所述推料板滑动插接在分片口内，所述料盒的顶部开设有行程槽，所述分片口与行程槽相连通。

在上述的一种插片机自动上料机械手中，所述料盒的外壁上焊接有分片电机，所述分片电机的主轴上焊接有丝杆，所述丝杆转动插接在行程槽内，所述推料板通过螺纹配合套装在丝杆的外壁上。

在上述的一种插片机自动上料机械手中，所述辅助上料机构包括承接架，所述承接架滑动插接在料盒内，所述承接架的外壁上焊接有卡块二，所述转运电机的主轴上焊接有传动齿轮，所述料盒远离分片口的一侧开设有传动槽，所述传动齿轮转动插接在传动槽内，所述料盒的内壁上滑动插接有传动齿条，所述传动齿条延伸至传动槽内，所述传动齿条与传动齿轮相啮合，所述传动齿条的端部外壁上焊接有卡块一，所述卡块一与卡块二相适配，所述承接架内设置有辅助填充机构。

在上述的一种插片机自动上料机械手中，所述辅助填充机构包括异形齿条，所述支座内开设有限位槽，所述限位槽与料盒相连通，所述异形齿条滑动插接在限位槽内，所述异形齿条滑动插接在卡块二内，所述卡块二的外壁上焊接有提升电机，所述提升电机的主轴上焊接有提升齿轮，所述提升齿轮与异形齿条相啮合。

在上述的一种插片机自动上料机械手中，所述承接架内开设有联动槽，所述联动槽内滑动插接有挡料板，所述料盒靠近分片口的端部外壁上开设有挡料口，所述挡料板与挡料口相适配，所述料盒的端部外壁上焊接有限位座，所述限位座内滑动插接有限位块，所述限位块的外壁与限位座的内壁之间焊接有弹簧。

在上述的一种插片机自动上料机械手中，所述支座位于限位槽两侧的外壁上开设有一对对称分布的规整槽，每个所述规整槽内滑动插接有滑柱，每个所述滑柱的外壁上焊接有规整板，每个所述规整板的外壁上焊接有联动柱，所述联动柱滑动插接在联动槽内。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过设置的上料框和承接板，使得当上料框和承接板跟随摆臂转动至分片口处时，上料框和承接板之间的间隙与分片口对齐，使得从分片口内推出的硅片直接能够插入上料框和承接板之间，通过挡块对硅片进行承接，实现对硅片进行夹持的效果，避免了传统吸盘吸附容易产生硬性挤压，导致硅片发生破损的情况；

2、通过设置的激光灯和激光传感器，使得激光灯能够对硅片的拐角处进行照射，当硅片的拐角处发生破碎，激光则会通过破碎处照射到激光传感器上，使得激光传感器控制下料电机转动一周，下料电机带动挡块从水平位置向下转动一周，从而使得挡块上破碎的硅片从上料框和承接板之间脱落，破碎的硅片落入下方的收集盒被收集起来，避免了破碎的硅片进入插片机，导致插片机进料异常的情况；

3、通过设置的辅助填充机构，使得当承接架上的硅片转运完后，承接架能够从料盒内自动滑落至支座的底部，便于向承接架上填充硅片，无需人工将料盒拆卸下来，自动化程度高，工作效率高，同时，承接架上升时，两个规整板相互靠近，最终与承接架抵接，实现对承接架上的硅片进行规整对齐，进一步提高工作效率；

综上所述，通过设置的上料框和承接板，使得从分片口内推出的硅片直接能够插入上料框和承接板之间，通过挡块对硅片进行承接，实现对硅片进行夹持的效果，避免了传统吸盘吸附容易导致硅片发生破损的情况，通过设置的激光灯和激光传感器，使得当硅片的拐角处发生破碎时，激光传感器能够控制下料电机带动挡块转动，从而使得硅片从上料框和承接板之间脱落，避免了破碎的硅片进入插片机，导致插片机进料异常的情况。

附图说明

图1为本发明的整体结构立体示意图。

图2为本发明的料盒和摆臂立体示意图。

图3为本发明的料盒内部组件立体示意图。

图4为图3的A处结构放大示意图。

图5为本发明的摆臂组件立体示意图。

图6为本发明的上料框和承接板立体示意图。

图7为本发明的承接架组件爆炸图。

图8为本发明的料盒立体剖视示意图。

图9为本发明的分片机构平面示意图。

图10为本发明的上料框和承接板工作状态立体示意图。

图11为本发明的承接架脱离料盒状态平面示意图。

图12为图11的B处结构放大图。

图中：1、插片机本体；11、传送带机构；2、料盒；21、支座；211、限位槽；212、规整槽；22、传动齿条；221、卡块一；23、分片口；231、行程槽；232、分片电机；233、丝杆；234、推料板；24、支板；241、激光灯；25、挡料口；251、限位座；252、限位块；253、弹簧；26、收集盒；27、传动槽；3、承接架；31、卡块二；32、提升齿轮；33、提升电机；34、联动槽；35、挡料板；4、异形齿条；5、规整板；51、联动柱；52、滑柱；6、摆臂；61、转运电机；611、传动齿轮；62、上料框；63、挡块；631、下料电机；64、电动推杆；65、激光传感器；66、定位柱；67、承接板；9、硅片。

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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为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，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

请参阅图1-图12，本发明提供一种技术方案：包括插片机本体1，插片机本体1的顶部外壁上安装有传送带机构11，插片机本体1的顶部外壁上通过螺栓连接有支座21，支座21的顶部外壁上焊接有料盒2，料盒2的外壁上通过螺栓连接有转运电机61，转运电机61的主轴延伸至传送带机构11的上方，转运电机61主轴的外壁上焊接有四个等距圆周分布的摆臂6，每个摆臂6的端部外壁上通过螺栓连接有上料框62，每个上料框62远离摆臂6的一侧外壁上焊接有电动推杆64，每个电动推杆64的输出端焊接有承接板67，每个上料框62远离电动推杆64的一侧外壁粘接有下料电机631，每个下料电机631的主轴上焊接有挡块63，每个挡块63转动插接在上料框62的外壁上，每个上料框62远离料盒2的一侧外壁上焊接有定位柱66，每个上料框62的外壁上粘接有激光传感器65，料盒2靠近摆臂6的一侧外壁上开设有分片口23，料盒2靠近分片口23的一侧外壁上焊接有支板24，支板24的外壁上粘接有激光灯241，激光灯241与激光传感器65一一对应，分片口23内设置有分片机构，料盒2内设置有辅助上料机构，插片机本体1的外壁上通过螺栓连接有收集盒26，收集盒26位于分片口23的下方，分片机构包括推料板234，推料板234与分片口23相适配，推料板234滑动插接在分片口23内，料盒2的顶部开设有行程槽231，分片口23与行程槽231相连通，料盒2的外壁上焊接有分片电机232，分片电机232的主轴上焊接有丝杆233，丝杆233转动插接在行程槽231内，推料板234通过螺纹配合套装在丝杆233的外壁上。

传送带机构11能够将硅片9运送到插片机构内进行插片，支板24的外壁上开设有避位槽，避位槽与承接板67相适配，避免发生干涉，转运电机61为步进电机，能够带动摆臂6每次转动九十度，激光传感器65能够控制下料电机631带动挡块63每次转动一周，激光灯241的分布位置与硅片9的拐角处一一对应，分片口23只能允许一个硅片9通过，避免硅片9发生粘叠的情况，承接板67的外壁上转动插接有滑轮，能够降低硅片9与承接板67之间的摩擦，初始状态时，推料板234位于远离摆臂6的一侧，电动推杆64处于收缩状态，此时上料框62和承接板67之间的间隙与硅片9的厚度相同，挡块63与上料框62和承接板67垂直，靠近分片口23的摆臂6上的上料框62的槽口与分片口23对齐。

对于上述内容进行进一步的阐述：分片电机232带动丝杆233转动，在螺纹配合作用下，推料板234将分片口23处的硅片9推出，当推料板234移动至极限位置时，硅片9完全脱离分片口23，然后控制分片电机232将推料板234复位，等待下次分片，硅片9从分片口23内滑出并且进入上料框62和承接板67之间，通过挡块63对硅片9进行承接，通过设置定位柱66，避免硅片9受惯性作用发生脱落，完成分片后，打开激光灯241，激光灯241照射硅片9的拐角处，进行破碎检测，当硅片9的拐角处发生破碎，激光则会通过破碎处照射到激光传感器65上，使得激光传感器65控制下料电机631转动，下料电机631带动挡块63从水平位置向下转动一周，从而使得挡块63上破碎的硅片9从上料框62和承接板67之间脱落，破碎的硅片9落入下方的收集盒26被收集起来，挡块63转动一周再次回到初始状态，为下一次上料做准备，当硅片9没有破碎时，则激光传感器65不做反应，控制转运电机61正转，转运电机61带动摆臂6转动九十度，使得摆臂6带动硅片9转运到传送带机构11的上方，控制电动推杆64伸展，使得承接板67带动硅片9下降，通过传送带与硅片9之间的摩擦，将硅片9从承接板67上带走。

具体的，辅助上料机构包括承接架3，承接架3滑动插接在料盒2内，承接架3的外壁上焊接有卡块二31，转运电机61的主轴上焊接有传动齿轮611，料盒2远离分片口23的一侧开设有传动槽27，传动齿轮611转动插接在传动槽27内，料盒2的内壁上滑动插接有传动齿条22，传动齿条22延伸至传动槽27内，传动齿条22与传动齿轮611相啮合，传动齿条22的端部外壁上焊接有卡块一221，卡块一221与卡块二31相适配，承接架3内设置有辅助填充机构。

承接架3的宽度与硅片9的宽度相同，承接架3与挡料板35之间能够插装的硅片9数量为整数，避免硅片9与硅片9之间因存在间隙而发生倾斜，导致硅片9无法对齐分片口23的情况，传动齿轮611每转动九十度，与其啮合的传动齿条22就会滑动一个硅片9厚度的位移，通过承接架3带动硅片9移动，避免直接推动硅片9移动，导致硬性挤压，造成硅片9发生破损。

对于上述辅助上料机构进行进一步的阐述：对推出的硅片9进行破损检测后，控制转运电机61正转，转运电机61带动摆臂6转动九十度时，传动齿轮611随之转动九十度，使得与传动齿轮611啮合的传动齿条22向分片口23处移动一个厚度的位移，传动齿条22带动卡块一221移动，在卡块一221和卡块二31的配合作用下，承接架3向分片口23移动一个硅片9厚度的位移，实现上料进给，从而使得料盒2内最外侧的硅片9能够与挡料板35抵接，进而最外侧的硅片9能够与分片口23对齐，为下一次分片做准备。

具体的，辅助填充机构包括异形齿条4，支座21内开设有限位槽211，限位槽211与料盒2相连通，异形齿条4滑动插接在限位槽211内，异形齿条4滑动插接在卡块二31内，卡块二31的外壁上焊接有提升电机33，提升电机33的主轴上焊接有提升齿轮32，提升齿轮32与异形齿条4相啮合，承接架3内开设有联动槽34，联动槽34内滑动插接有挡料板35，料盒2靠近分片口23的端部外壁上开设有挡料口25，挡料板35与挡料口25相适配，料盒2的端部外壁上焊接有限位座251，限位座251内滑动插接有限位块252，限位块252的外壁与限位座251的内壁之间焊接有弹簧253，支座21位于限位槽211两侧的外壁上开设有一对对称分布的规整槽212，每个规整槽212内滑动插接有滑柱52，每个滑柱52的外壁上焊接有规整板5，每个规整板5的外壁上焊接有联动柱51，联动柱51滑动插接在联动槽34内。

滑柱52通过凸台卡接在规整槽212内，避免滑柱52脱落，异形齿条4的两端焊接有滑块，滑块分别与限位槽211的底部和料盒2的顶部抵接，避免异形齿条4发生倾斜，规整槽212从下往上逐渐靠拢，最近靠拢距离与承接架3的宽度相等，从而使得规整板5能够逐渐靠拢，实现对承接架3上的硅片9进行规整对齐的效果，限位块252与挡料板35相适配，使得挡料板35能够阻挡在挡料口25内，上料时，当传动齿条22推动承接架3移动时，挡料板35不会移动。

对于上述辅助填充机构进行进一步的阐述：当最后一片硅片9从分片口23被转运至传送带机构11后，在辅助上料机构的作用下，承接架3从料盒2内被推出，此时承接架3失去料盒2的支撑，在重力作用下，承接架3沿着异形齿条4下滑至支座21的底部，承接架3下滑过程中，带动挡料板35从挡料口25内滑出，同时，在联动柱51和联动槽34的配合作用下，规整板5随之下滑，从而使得规整板5带动滑柱52在规整槽212内下滑，进而使得两个规整板5逐渐远离，当承接架3下落至底部后，将挡料板35推移至端部，将硅片9竖向插装在承接架3上，使得在向料盒2内装料时，无需人工将料盒2拆卸下来，自动化程度高，工作效率高，填充完成后，启动提升电机33，提升电机33带动提升齿轮32转动，在啮合作用下，使得提升齿轮32沿着异形齿条4带动承接架3上升，在上升的过程中，两个规整板5相互靠近，最终与承接架3抵接，实现对承接架3上的硅片9进行规整对齐，进一步提高工作效率，当承接架3带动卡块二31与卡块一221再次配合后，控制转运电机61反转，在辅助上料机构的作用下，传动齿条22将承接架3拉进料盒2内，当承接架3完全进入料盒2内后，限位块252将挡料板35卡接在挡料口25内，规整板5则被挡料口25阻挡在料盒2外。

本发明的工作原理及使用流程：启动分片电机232，在分片机构的作用下，推料板234将分片口23处的硅片9入上料框62内，打开激光灯241，激光灯241照射硅片9的拐角处，进行破碎检测，当硅片9的拐角处发生破碎，激光则会通过破碎处照射到激光传感器65上，使得激光传感器65控制下料电机631转动，下料电机631带动挡块63从水平位置向下转动一周，从而使得挡块63上破碎的硅片9从上料框62和承接板67之间脱落，此时该摆臂6轮空，控制转运电机61正转，使得后方的摆臂转动至分片口23处进行上料，当硅片9没有破碎时，则激光传感器65不做反应，控制转运电机61正转，转运电机61带动摆臂6转动九十度，使得摆臂6带动硅片9转运到传送带机构11的上方，如图12所示，此时挡块63与传送带机构11之间的距离刚好容纳一个硅片9通过，传送带机构11从电动推杆64向挡块63转动，控制电动推杆64伸展，使得承接板67带动硅片9下降，通过传送带与硅片9之间的摩擦，将硅片9从承接板67上带走，转运电机61正转九十度过程中，在辅助上料机构的作用下，承接架3向分片口23进给一个硅片9厚度的位移，使得承接架3上最外侧的硅片9与分片口23对齐，为下一次分片做准备，当最后一片硅片9从分片口23被转运至传送带机构11后，在辅助上料机构的作用下，承接架3从料盒2内被推出，此时承接架3失去料盒2的支撑，在重力作用下，承接架3沿着异形齿条4下滑至支座21的底部，将硅片9竖向插装在承接架3上，启动提升电机33，在辅助填充机构的作用下，提升齿轮32沿着异形齿条4带动承接架3上升，同时，两个规整板5相互靠近，实现对承接架3上的硅片9进行规整对齐，当承接架3带动卡块二31与卡块一221再次配合后，控制转运电机61反转，在辅助上料机构的作用下，传动齿条22将承接架3拉进料盒2内，当承接架3完全进入料盒2内后，限位块252将挡料板35卡接在挡料口25内。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种插片机自动上料机械手，包括插片机本体(1)，其特征在于：所述插片机本体(1)的顶部外壁上安装有传送带机构(11)，所述插片机本体(1)的顶部外壁上通过螺栓连接有支座(21)，所述支座(21)的顶部外壁上焊接有料盒(2)，所述料盒(2)的外壁上通过螺栓连接有转运电机(61)，所述转运电机(61)的主轴延伸至传送带机构(11)的上方，所述转运电机(61)主轴的外壁上焊接有四个等距圆周分布的摆臂(6)，每个所述摆臂(6)的端部外壁上通过螺栓连接有上料框(62)，每个所述上料框(62)远离摆臂(6)的一侧外壁上焊接有电动推杆(64)，每个所述电动推杆(64)的输出端焊接有承接板(67)，每个所述上料框(62)远离电动推杆(64)的一侧外壁粘接有下料电机(631)，每个所述下料电机(631)的主轴上焊接有挡块(63)，每个所述挡块(63)转动插接在上料框(62)的外壁上，每个所述上料框(62)远离料盒(2)的一侧外壁上焊接有定位柱(66)，每个所述上料框(62)的外壁上粘接有激光传感器(65)，所述料盒(2)靠近摆臂(6)的一侧外壁上开设有分片口(23)，所述料盒(2)靠近分片口(23)的一侧外壁上焊接有支板(24)，所述支板(24)的外壁上粘接有激光灯(241)，所述激光灯(241)与激光传感器(65)一一对应，所述分片口(23)内设置有分片机构，所述料盒(2)内设置有辅助上料机构。

2.根据权利要求1所述的一种插片机自动上料机械手，其特征在于：所述插片机本体(1)的外壁上通过螺栓连接有收集盒(26)，所述收集盒(26)位于分片口(23)的下方。

3.根据权利要求1所述的一种插片机自动上料机械手，其特征在于：所述分片机构包括推料板(234)，所述推料板(234)与分片口(23)相适配，所述推料板(234)滑动插接在分片口(23)内，所述料盒(2)的顶部开设有行程槽(231)，所述分片口(23)与行程槽(231)相连通。

4.根据权利要求3所述的一种插片机自动上料机械手，其特征在于：所述料盒(2)的外壁上焊接有分片电机(232)，所述分片电机(232)的主轴上焊接有丝杆(233)，所述丝杆(233)转动插接在行程槽(231)内，所述推料板(234)通过螺纹配合套装在丝杆(233)的外壁上。

5.根据权利要求1所述的一种插片机自动上料机械手，其特征在于：所述辅助上料机构包括承接架(3)，所述承接架(3)滑动插接在料盒(2)内，所述承接架(3)的外壁上焊接有卡块二(31)，所述转运电机(61)的主轴上焊接有传动齿轮(611)，所述料盒(2)远离分片口(23)的一侧开设有传动槽(27)，所述传动齿轮(611)转动插接在传动槽(27)内，所述料盒(2)的内壁上滑动插接有传动齿条(22)，所述传动齿条(22)延伸至传动槽(27)内，所述传动齿条(22)与传动齿轮(611)相啮合，所述传动齿条(22)的端部外壁上焊接有卡块一(221)，所述卡块一(221)与卡块二(31)相适配，所述承接架(3)内设置有辅助填充机构。

6.根据权利要求5所述的一种插片机自动上料机械手，其特征在于：所述辅助填充机构包括异形齿条(4)，所述支座(21)内开设有限位槽(211)，所述限位槽(211)与料盒(2)相连通，所述异形齿条(4)滑动插接在限位槽(211)内，所述异形齿条(4)滑动插接在卡块二(31)内，所述卡块二(31)的外壁上焊接有提升电机(33)，所述提升电机(33)的主轴上焊接有提升齿轮(32)，所述提升齿轮(32)与异形齿条(4)相啮合。

7.根据权利要求6所述的一种插片机自动上料机械手，其特征在于：所述承接架(3)内开设有联动槽(34)，所述联动槽(34)内滑动插接有挡料板(35)，所述料盒(2)靠近分片口(23)的端部外壁上开设有挡料口(25)，所述挡料板(35)与挡料口(25)相适配，所述料盒(2)的端部外壁上焊接有限位座(251)，所述限位座(251)内滑动插接有限位块(252)，所述限位块(252)的外壁与限位座(251)的内壁之间焊接有弹簧(253)。

8.根据权利要求7所述的一种插片机自动上料机械手，其特征在于：所述支座(21)位于限位槽(211)两侧的外壁上开设有一对对称分布的规整槽(212)，每个所述规整槽(212)内滑动插接有滑柱(52)，每个所述滑柱(52)的外壁上焊接有规整板(5)，每个所述规整板(5)的外壁上焊接有联动柱(51)，所述联动柱(51)滑动插接在联动槽(34)内。