CN205889140U - 一种新型自动行走的机械手结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型自动行走的机械手结构，包括主体框架、机械手、水平移动结构和垂直升降结构，水平移动结构和垂直升降结构均设置在主体框架上，机械手通过机械臂活动安装在主体框架的上方，机械臂的端部穿过主体框架的顶部后与垂直升降结构固定连接；垂直升降结构包括垂直传动机构、主动件、从动件和连接件，主动件的一端与主体框架的顶部转动连接，另一端与垂直传动机构转动连接，从动件的内表面转动连接在主动件上，外表面固定连接在连接件上，连接件远离从动件的位置上与机械臂的端部固定连接。本实用新型结构简单、质量轻巧的自动行走的机械手结构，解决了机械手停止时由于惯性造成的位置偏差和工作效率较低的问题。

Description

一种新型自动行走的机械手结构

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池湿法处理设备领域，尤其涉及一种新型自动行走的机械手结构。

背景技术

近年来，太阳能电池片生产技术不断进步，生产成本不断降低，转换效率不断提高，使光伏发电的应用日益普及并迅猛发展，逐渐成为电力供应的重要来源。太阳能电池片是一种能量转换的光电元件，它可以在太阳光的照射下，把光的能量转换成电能，从而实现光伏发电。

生产电池片的工艺比较复杂，一般要经过切片、制绒、扩散、刻蚀、去磷硅玻璃清洗、沉积减反射膜、丝网印刷、烧结和测试等主要步骤。经切片、研磨、倒角、抛光等多道工序加工成的硅片，其表面已吸附了各种杂质，如颗粒、金属粒子、硅粉粉尘及有机杂质，因此需要经过化学液清洗，去除有机物或金属污染，保证硅片的表面清洁，或对硅片表面进行腐蚀，降低表面的反射率等，因此，清洗或腐蚀是目前太阳能电池制作过程中不可缺少工艺步骤，清洗的洁净程度直接影响着电池片的成品率和可靠性。

在硅片材料等半导体工件的清洗工序中，太阳能湿法处理设备尤为重要，为了完成清洗，在太阳能湿法处理设备上都设置有清洗槽和机械手，机械手又包括机械臂和驱动装置，机械手下端挂有清洗篮，清洗篮用于承载硅片，机械手在机械臂和驱动装置的带动下，用于把清洗篮依次运送到每个清洗槽的上方，并将清洗篮放入或取出清洗槽。但现有的设置在太阳能湿法处理设备上的机械手和驱动装置结构复杂，机械手从运行状态变为停止状态时，由于质量和惯性较大，使得机械手的移动位置容易出现偏差，影响清洗效率和清洗质量。

综上，研发一种结构简单、质量轻巧的新型自动行走的机械手结构，解决机械手停止时由于惯性造成的位置偏差和工作效率较低的问题，显得格外重要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的由于机械手的惯性造成的位置偏差和工作效率较低的缺陷，提供一种结构简单、质量轻巧的新型自动行走的机械手结构。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种新型自动行走的机械手结构，包括主体框架、机械手、水平移动结构和垂直升降结构，所述水平移动结构和所述垂直升降结构均设置在所述主体框架上，所述机械手通过机械臂活动安装在所述主体框架的上方，所述机械臂的端部穿过所述主体框架的顶部后与所述垂直升降结构固定连接；所述垂直升降结构包括垂直传动机构、主动件、从动件和连接件，所述主动件的一端与所述主体框架的顶部转动连接，另一端与所述垂直传动机构转动连接，所述从动件的内表面转动连接在所述主动件上，外表面固定连接在所述连接件上，所述连接件远离所述从动件的位置上与所述机械臂的端部固定连接。

优选地，所述主动件为丝杆，所述从动件为丝杆螺帽，所述连接件为垂直移动背板。

进一步地，所述垂直传动机构设置在所述主体框架底部的上表面上。

进一步地，所述垂直传动机构包括马达和带传动机构，所述带传动机构由主动轮、从动轮和皮带组成。

进一步地，所述主体框架的顶部与底部之间还设置有轴心滑轨，所述轴心滑轨的外表面与一线性轴承的内表面活动连接，所述线性轴承的外表面固定连接在所述垂直移动背板上。

优选地，所述轴心滑轨为两个，所述丝杆设置在两个所述轴心滑轨之间。

优选地，所述丝杆螺帽固定在所述垂直移动背板的中部，所述线性轴承为两个，两个所述线性轴承对称设置在所述丝杆螺帽的两侧。

进一步地，所述水平移动结构包括电机、减速器、联轴器和齿轮传动机构，所述减速器安装在所述电机和所述联轴器之间，所述齿轮传动机构由若干组相互咬合的齿轮组组成。

进一步地，所述电机、减速器和联轴器均设置在所述主体框架底部的上表面上，所述齿轮组设置在所述主体框架底部的下表面上。

本实用新型的新型自动行走的机械手结构，具有如下有益效果：

1、本实用新型的机械手结构由主体框架、机械手、水平移动结构和垂直升降结构四个主要部件组成，水平移动结构和垂直升降结构均设置在主体框架内，机械手通过机械臂活动连接在主体框架的上方，结构简单，使用方便，此外，上述四个部件均是小型结构，质量较轻，解决了机械手停止作业时由于惯性而造成的位置偏差和工作效率较低的问题。

2、本实用新型的机械手机构通过水平移动结构上的齿轮传动机构在轨道上水平移动，通过垂直升降结构上的带传动机构、丝杆和螺帽实现上下运动，齿轮传动机构和带传动机构的结合，进一步确保了机械手按程序自动移动的精准率，更深一步地解决了位置偏差问题和工作效率较低的问题。

3、本实用新型的主体框架的顶部与底部之间设置有轴心滑轨，垂直升降结构上的垂直移动背板通过线性轴承在该轴心滑轨上下移动，确保垂直升降机构上升和下降的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1是本实用新型的立体结构示意图；

图2是本实用新型的平面图；

图3是本实用新型的垂直升降结构的结构示意图。

其中，图中附图标记对应为：1-主体框架，2-机械手，3-机械臂，4-主动件，5-从动件，6-连接件，7-马达，8-主动轮，9-从动轮，10-皮带，11-轴心滑轨，12-线性轴承，13-电机，14-减速器，15-联轴器，16-齿轮组。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

如图1-图3所示，本实用新型公开了一种新型自动行走的机械手结构，包括主体框架1、机械手2、水平移动结构和垂直升降结构，所述水平移动结构用于带动主体框架1、机械手2和垂直升降结构的水平移动，所述垂直升降结构用于带动所述机械手2在所述主体框架1内上下移动；所述水平移动结构和所述垂直升降结构均设置在所述主体框架1上，所述机械手2通过机械臂3活动安装在所述主体框架1的上方，所述机械臂3的端部穿过所述主体框架1的顶部后与所述垂直升降结构固定连接；所述垂直升降结构包括垂直传动机构、主动件4、从动件5和连接件6，所述主动件4的一端与所述主体框架1的顶部转动连接，另一端与所述垂直传动机构转动连接，所述从动件5的内表面转动连接在所述主动件4上，外表面固定连接在所述连接件6上，所述连接件6远离所述从动件5的位置上与所述机械臂3的端部固定连接。

继续如图3所示，在本实施例中，所述主动件4为丝杆，所述从动件5为丝杆螺帽，所述连接件6为垂直移动背板；所述垂直传动机构包括马达7和带传动机构，所述带传动机构由主动轮8、从动轮9和皮带10组成。所述垂直传动机构设置在所述主体框架1底部的上表面上，如图1所示。

继续如图2所示，所述水平移动结构包括电机13、减速器14、联轴器15和齿轮传动机构，所述减速器14安装在所述电机13和所述联轴器15之间，所述齿轮传动机构由若干组相互咬合的齿轮组16组成，所述电机13、减速器14和联轴器15均设置在所述主体框架1底部的上表面上，所述齿轮组16设置在所述主体框架1底部的下表面上。

本实施例中的机械手结构实现自动行走的原理如下：

水平移动及停止：电机13工作，驱动齿轮组16转动，以带动整体结构在轨道上进行水平移动；

垂直升降：马达7工作，驱动主动轮8转动，主动轮8通过皮带10带动从动轮9转动，从动轮9又带动丝杆转动，丝杆将旋转运动转化为线性运动，令丝杆螺帽上下移动，丝杆螺帽与垂直移动背板连接，垂直移动背板又与机械手2上的机械臂3连接，因此能带动整个机械手2上下移动，完成升降工作。

本实用新型的机械手结构通过上述的部件的作用，能够很精确地将待清洗的硅片材料放入清洗槽或从清洗槽中取出，解决了机械手停止作业时由于惯性而造成的位置偏差和工作效率较低的问题。

实施例2

如图1-图3所示，本实用新型公开了一种新型自动行走的机械手结构，包括主体框架1、机械手2、水平移动结构和垂直升降结构，所述水平移动结构用于带动主体框架1、机械手2和垂直升降结构的水平移动，所述垂直升降结构用于带动所述机械手2在所述主体框架1内上下移动；所述水平移动结构和所述垂直升降结构均设置在所述主体框架1上，所述机械手2通过机械臂3活动安装在所述主体框架1的上方，所述机械臂3的端部穿过所述主体框架1的顶部后与所述垂直升降结构固定连接；所述垂直升降结构包括垂直传动机构、主动件4、从动件5和连接件6，所述主动件4的一端与所述主体框架1的顶部转动连接，另一端与所述垂直传动机构转动连接，所述从动件5的内表面转动连接在所述主动件4上，外表面固定连接在所述连接件6上，所述连接件6远离所述从动件5的位置上与所述机械臂3的端部固定连接。

继续如图3所示，在本实施例中，所述主动件4为丝杆，所述从动件5为丝杆螺帽，所述连接件6为垂直移动背板；所述垂直传动机构包括马达7和带传动机构，所述带传动机构由主动轮8、从动轮9和皮带10组成。所述垂直传动机构设置在所述主体框架1底部的上表面上，如图1所示。

继续如图1和图2所示，所述主体框架1的顶部与底部之间还设置有轴心滑轨11，所述轴心滑轨11的外表面与一线性轴承12的内表面活动连接，所述线性轴承12的外表面固定连接在所述垂直移动背板上，所述轴心滑轨11为两个，所述丝杆设置在两个所述轴心滑轨11之间，所述丝杆螺帽固定在所述垂直移动背板的中部，所述线性轴承12为两个，两个所述线性轴承12对称设置在所述丝杆螺帽的两侧。

继续如图2所示，所述水平移动结构包括电机13、减速器14、联轴器15和齿轮传动机构，所述减速器14安装在所述电机13和所述联轴器15之间，所述齿轮传动机构由若干组相互咬合的齿轮组16组成，所述电机13、减速器14和联轴器15均设置在所述主体框架1底部的上表面上，所述齿轮组16设置在所述主体框架1底部的下表面上。

本实施例中的机械手结构实现自动行走的原理如下：

水平移动及停止：电机13工作，驱动齿轮组16转动，以带动整体结构在轨道上进行水平移动；

垂直升降：马达7工作，驱动主动轮8转动，主动轮8通过皮带10带动从动轮9转动，从动轮9又带动丝杆转动，丝杆将旋转运动转化为线性运动，令丝杆螺帽上下移动，丝杆螺帽与垂直移动背板连接，垂直移动背板一方面与线性轴承12连接(线性轴承12能够沿轴心滑轨11上下移动)，另一方面又与机械手2上的机械臂3连接，因此能带动整个机械手2沿轴心滑轨11上下移动，完成升降工作。

本实用新型的机械手结构通过上述的部件的作用，能够很精确地将待清洗的硅片材料放入清洗槽或从清洗槽中取出，解决了机械手停止作业时由于惯性而造成的位置偏差和工作效率较低的问题。

本实用新型的新型自动行走的机械手结构，具有如下有益效果：

1、本实用新型的机械手结构由主体框架、机械手、水平移动结构和垂直升降结构四个主要部件组成，水平移动结构和垂直升降结构均设置在主体框架内，机械手通过机械臂活动连接在主体框架的上方，结构简单，使用方便，此外，上述四个部件均是小型结构，质量较轻，解决了机械手停止作业时由于惯性而造成的位置偏差和工作效率较低的问题。

2、本实用新型的机械手机构通过水平移动结构上的齿轮传动机构在轨道上水平移动，通过垂直升降结构上的带传动机构、丝杆和螺帽实现上下运动，齿轮传动机构和带传动机构的结合，进一步确保了机械手按程序自动移动的精准率，更深一步地解决了位置偏差问题和工作效率较低的问题。

3、本实用新型的主体框架的顶部与底部之间设置有轴心滑轨，垂直升降结构上的垂直移动背板通过线性轴承在该轴心滑轨上下移动，确保垂直升降机构上升和下降的稳定性。

上所揭露的仅为本实用新型的几个较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (9)

1.一种新型自动行走的机械手结构，其特征在于，包括主体框架(1)、机械手(2)、水平移动结构和垂直升降结构，所述水平移动结构和所述垂直升降结构均设置在所述主体框架(1)上，所述机械手(2)通过机械臂(3)活动安装在所述主体框架(1)的上方，所述机械臂(3)的端部穿过所述主体框架(1)的顶部后与所述垂直升降结构固定连接；

所述垂直升降结构包括垂直传动机构、主动件(4)、从动件(5)和连接件(6)，所述主动件(4)的一端与所述主体框架(1)的顶部转动连接，另一端与所述垂直传动机构转动连接，所述从动件(5)的内表面转动连接在所述主动件(4)上，外表面固定连接在所述连接件(6)上，所述连接件(6)远离所述从动件(5)的位置上与所述机械臂(3)的端部固定连接。

2.根据权利要求1所述的新型自动行走的机械手结构，其特征在于，所述主动件(4)为丝杆，所述从动件(5)为丝杆螺帽，所述连接件(6)为垂直移动背板。

3.根据权利要求2所述的新型自动行走的机械手结构，其特征在于，所述垂直传动机构设置在所述主体框架(1)底部的上表面上。

4.根据权利要求3所述的新型自动行走的机械手结构，其特征在于，所述垂直传动机构包括马达(7)和带传动机构，所述带传动机构由主动轮(8)、从动轮(9)和皮带(10)组成。

5.根据权利要求4所述的新型自动行走的机械手结构，其特征在于，所述主体框架(1)的顶部与底部之间还设置有轴心滑轨(11)，所述轴心滑轨(11)的外表面与一线性轴承(12)的内表面活动连接，所述线性轴承(12)的外表面固定连接在所述垂直移动背板上。

6.根据权利要求5所述的新型自动行走的机械手结构，其特征在于，所述轴心滑轨(11)为两个，所述丝杆设置在两个所述轴心滑轨(11)之间。

7.根据权利要求6所述的新型自动行走的机械手结构，其特征在于，所述丝杆螺帽固定连接在所述垂直移动背板的中部，所述线性轴承(12)为两个，两个所述线性轴承(12)对称设置在所述丝杆螺帽的两侧。

8.根据权利要求1、4或7所述的新型自动行走的机械手结构，其特征在于，所述水平移动结构包括电机(13)、减速器(14)、联轴器(15)和齿轮传动机构，所述减速器(14)安装在所述电机(13)和所述联轴器(15)之间，所述齿轮传动机构由若干组相互咬合的齿轮组(16)组成。

9.根据权利要求8所述的新型自动行走的机械手结构，所述电机(13)、减速器(14)和联轴器(15)均设置在所述主体框架(1)底部的上表面上，所述齿轮组(16)设置在所述主体框架(1)底部的下表面上。