CN207290130U - 一种拆解单晶的拆分机械手 - Google Patents
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Abstract
本实用新型创造提供了一种拆解单晶的拆分机械手，包括架体、水平移动机构及升降抓取机构，所述的拆分机械手的手爪可以在横、纵、竖直三个方向上进行移动，同时手爪设有在横、纵两个方向上可自由伸缩的夹爪，能够精确稳固的抓取粘接有单晶的工装，受力更加均匀，安全可靠的完成搬运及拆解工作，能够替代人工操作，生产效率高、自动化程度高、有效避免产品磕碰。
Description
技术领域
本发明创造属于工业机械手领域，尤其是涉及一种拆解单晶的拆分机械手。
背景技术
随着光伏行业的技术发展,对生产设备的自动化要求越来越高。由于工装与粘接完毕的单晶重量可达到100KG,人工进行搬运及拆解费时费力、劳动强度大、生产效率低下，同时容易造成产品的磕碰。为了提供工作效率、减少人工参与、提高自动化程度、达到工厂智能制造的目标，急需一种能够解决上述问题的拆分机械手。
发明内容
有鉴于此，本发明创造旨在提出一种用于取代人工操作的拆解单晶的拆分机械手，以解决劳动强度大、生产效率低、自动化程度低、易损坏产品等问题，实现工厂智能制造目标。
为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：
一种拆解单晶的拆分机械手，包括架体、设于所述架体顶端的横向导轨、设于所述横向导轨上并可沿所述横向导轨滑动的水平移动机构及设于所述水平移动机构上并可在纵向上滑动的升降抓取机构；所述升降抓取机构包括升降机构和手爪，所述升降机构包括上连接板、下连接板、固定于所述上连接板的升降伺服电机及通过所述升降伺服电机控制带动下连接板上下移动的丝杠，所述手爪通过若干个连接光轴和加强肋与下连接板固定连接。
进一步的，所述架体包括横梁，所述横向导轨固定于所述横梁上，所述 横梁的侧壁上设有齿条；所述水平移动机构包括纵向导轨、纵向横梁、第一伺服电机及第一安装基板；所述纵向导轨固定于所述纵向横梁上，所述纵向横梁的两端底部固定有所述第一安装基板，所述第一安装基板通过导轨滑块固定于所述横向导轨上，所述第一安装基板上固定有所述第一伺服电机，所述第一伺服电机的输出轴上安装有与所述横向齿条相匹配的齿轮。
更进一步的，所述竖向横梁的侧壁上设有竖向齿条；所述升降机构还包括第二安装基板，所述第二安装基板设于所述上连接板及所述下连接板之间，并通过导轨滑块固定于所述纵向导轨上；所述第二安装基板上固定安装有若干个与所述丝杠平行设置的直线轴承，直线轴承内设有导向光轴，所述导向光轴的上端与所述上连接板固接，下端穿过所述第二安装基板与所述下连接板固接；所述丝杠的丝杠螺母固定于所述第二安装基板上；所述第二安装基板一端固定有第二伺服电机，所述第二伺服电机的输出轴上安装有与所述纵向齿条相匹配的齿轮。
更进一步的，所述手爪包括与所述下连接板固接的固定板、固定于所述固定板上的两个第一气缸、两个第二气缸、两个横向夹爪及两个纵向夹爪；两个所述第一气缸控制两个所述横向夹爪的开合，两个所述第二气缸控制两个所述纵向夹爪的开合。
更进一步的，所述横向夹爪通过浮动接头与所述第一气缸的缸杆相连接；所述纵向夹爪通过两个相对设置的手爪安装板分别与所述第二气缸相连接；其中，每个所述手爪安装板通过设置于所述手爪安装板下方的手爪导轨与所述固定板滑动连接，所述第二气缸与所述手爪安装板之间同样通过浮动接头连接。
进一步的，所述纵向夹爪是由至少2个纵向分夹爪组成，所述纵向分夹爪之间通过加强筋相固接。
进一步的，所述横向爪是由至少2个横向分夹爪组成。
与上述拆解单晶的拆分机械手配合使用的一种工装，所述工装包括工装盖板、设置于工装盖板下方的料座及设于所述料座下方的工装底座；所述工装盖板、所述料座及所述工装底座的边缘设有与所述纵向夹爪和/或所述横向夹爪相适应的抓取凹槽；单晶可以粘接于所述工装盖板上表面。
相对于现有技术，本发明创造所述的一种拆解单晶的拆分机械手具有以下优势：
(1)本发明创造所述升降抓取机构可以在横向导轨及纵向导轨上移动，通过升降伺服电机和丝杠的协同作用实现了手爪在竖直方向上的整体移动，即实现了手爪在三个方向上的移动，横向夹爪和纵向夹爪在气缸的作用下可以实现伸缩同时配合三个方向上的自由移动，能够精确稳固的抓取粘接有单晶的工装，受力更加均匀，安全可靠的完成搬运及拆解工作，能够替代人工操作，生产效率高、自动化程度高、有效避免产品磕碰。
(2)两个横向夹爪在横向上对称分布，两个纵向夹爪在纵向上对称分布，保证在搬运及拆卸过程中受力更加均匀、避免发生倾斜，同时避免一侧受力过重，手爪发生弯折；纵向夹爪固定于手爪安装板上，手抓安装板在第二气缸的作用下能够在手爪导轨的方向上滑动，进而实现纵向夹爪的伸缩，采用此种方式可以避免在抓取单晶和工装时，第二气缸的缸杆单独受力过重而发生弯折，第二气缸只提供了纵向上的推拉力，单晶和工装的重量由手爪安装板来承担，更加安全可靠。
附图说明
构成本发明创造的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解，本发明创造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造，并不构成对本发明创造的不当限定。在附图中：
图1为本发明创造所述的拆分机械手的结构示意图；
图2为本发明创造所述水平移动机构的结构示意图；
图3为本发明创造所述升降抓取机构的结构示意图；
图4为本发明创造所述手爪的结构示意图；
图5为本发明创造所述的粘接有单晶的工装的结构示意图；
图6为本发明创造所述的手爪抓取工装的示意图。
附图标记说明：
1-架体；2-水平移动机构；3-升降抓取机构；4-升降机构；5-手爪；6-连接光轴；7-加强肋；11-横向导轨；12-横梁；21-纵向导轨；22-纵向横梁；23-第一伺服电机；24-第一安装基板；25-纵向齿条；41-上连接板；42-下连接板；43-升降伺服电机；44-丝杠；45-第二安装基板；46-直线轴承；47-导向光轴；48-第二伺服电机；51-固定板；52-第一气缸；53-第二气缸；54-横向夹爪；55-纵向夹爪；56-手爪导轨；57-手爪安装板；58-加强筋；81-工装盖板；82-料座；83-工装底座；84-抓取凹槽；85-单晶。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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创造和简化描述，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创造的限制。此外，术语“第一”、“第二” 等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明创造。
如图1所示，一种拆解单晶的拆分机械手，包括架体1、水平移动机构2及升降抓取机构3；架体1包括横梁12，横梁12上设有横向导轨11，横梁12侧壁上设有横向齿条；水平移动机构2通过导轨滑块设于横向导轨11上，能够实现沿横向移动；水平移动机构2包括纵向导轨21；升降抓取机构3通过导轨滑块设于纵向导轨21上，能够沿纵向移动，即升降抓取机构3可以在水平方向上的横、纵方向上移动；
如图2所示，水平移动机构包括纵向横梁22、第一伺服电机23及第一安装基板24；纵向导轨21固定于纵向横梁22上，纵向横梁22的侧壁上设有纵向齿条25，纵向横梁22的两端底部固定有第一安装基板24，第一安装基板24通过导轨滑块固定于横向导轨11上，第一伺服电机23通过电机安装座固定于第一安装基板24上，第一伺服电机23的输出轴上安装有与横向齿条相匹配的齿轮，水平移动机构2以第一伺服电机23为驱动，通过齿轮和横向齿条的配合，实现横向的直线运动；
如图3所示，升降抓取机构3通过第二安装基板45固定于纵向导轨21的导轨滑块上，第二伺服电机48通过电机安装座固定于第二安装基板45上，第二伺服电机48的输出轴上安装有与纵向齿条25相匹配的齿轮，升降抓取机构3以第二伺服电机48为驱动，通过齿轮和纵向齿条25的配合，实现纵向的直线运动；升降抓取机构3包括升降机构4和手爪5，其中升降机构4包括上连接板41、下连接板42、固定于上连接板41上的升降伺服电机43、上端通过联轴器与升降伺服电机43相连接的丝杠44，丝杠44的下端与下连接板42相连接，第二安装基板45位于上连接板41及下连接板42之间，丝杠44的丝杠螺母固定于第二安装基板45上，第二安装基板45上固定有若干个(优选4个)与丝杠44平行的直线轴承46，导向光轴47装入直线轴承46内并穿过第二安装基板45，且导向光轴47的上下两端分别与上连接板41、下连接板42固定；手爪5通过连接光轴6和加强肋7固定在下连接板42上，通过升降伺服电机43提供动力，使丝杠44在丝杠螺母内做旋转及升降运动，带动下连接板42做升降运动，进而带动手爪5在纵向上整体移动；
如图4所示，手爪5包括与连接光轴6和加强肋7固定连接的固定板51，固定板51上设有两个第一气缸52、两个第二气缸53、两个横向夹爪54及两个纵向夹爪55；第一气缸52的缸杆通过浮动接头与横向夹爪54相连接，控制横向夹爪54在横向上的伸缩；第二气缸53的缸杆通过浮动接头与手爪安装板57连接，进而控制连接于手爪安装板57上的纵向夹爪55在纵向上的伸缩，其中，手爪安装板57通过设置于手爪安装板57下方的手爪导轨56与固定板51滑动连接，确保第二气缸53可以顺利的推动手爪安装板57的在纵向上的移动
如图5和6所示，工装包括工装盖板81、设置于工装盖板81下方的料座82及设于料座82下方的工装底座83；工装盖板81、料座82及工装底座83的边缘设有与纵向夹爪55和横向夹爪54相适应的抓取凹槽84，单晶85 可以粘接于工装盖板的上表面，拆分机械手可以根据需要控制横、纵夹爪54、55抓取工装不同的位置，进而搬运、拆卸粘接有单晶85的工装。
以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种拆解单晶的拆分机械手，包括架体(1)，其特征在于：还包括设于所述架体顶端的横向导轨(11)、设于所述横向导轨(11)上并可沿所述横向导轨(11)滑动的水平移动机构(2)及设于所述水平移动机构(2)上并可在纵向上滑动的升降抓取机构(3)；所述升降抓取机构(3)包括升降机构(4)和手爪(5)，所述升降机构(4)包括上连接板(41)、下连接板(42)、固定于所述上连接板(41)的升降伺服电机(43)及通过所述升降伺服电机(43)控制带动所述下连接板(42)上下移动的丝杠(44)，所述手爪(5)通过若干个连接光轴(6)和加强肋(7)与所述下连接板(42)固定连接；所述手爪(5)包括与所述下连接板(42)固接的固定板(51)、固定于所述固定板(51)上的两个第一气缸(52)、两个第二气缸(53)、两个横向夹爪(54)及两个纵向夹爪(55)；两个所述第一气缸(52)控制两个所述横向夹爪(54)的开合，两个所述第二气缸(53)控制两个所述纵向夹爪(55)的开合。
2.根据权利要求1所述的一种拆解单晶的拆分机械手，其特征在于：所述架体(1)包括横梁(12)，所述横向导轨(11)固定于所述横梁(12)上，所述横梁(12)的侧壁上设有齿条；所述水平移动机构(2)包括纵向导轨(21)、纵向横梁(22)、第一伺服电机(23)及第一安装基板(24)；所述纵向导轨(21)固定于所述纵向横梁(22)上，所述纵向横梁(22)的两端底部固定有所述第一安装基板(24)，所述第一安装基板(24)通过导轨滑块固定于所述横向导轨(11)上，所述第一安装基板(24)上固定有所述第一伺服电机(23)，所述第一伺服电机(23)的输出轴上安装有与所述横向齿条相匹配的齿轮。
3.根据权利要求2所述的一种拆解单晶的拆分机械手，其特征在于：所述纵向横梁(22)的侧壁上设有纵向齿条(25)；所述升降机构(4)还 包括第二安装基板(45)，所述第二安装基板(45)设于所述上连接板(41)及所述下连接板(42)之间，并通过导轨滑块固定于所述纵向导轨(21)上；所述第二安装基板(45)上固定安装有若干个与所述丝杠(44)平行设置的直线轴承(46)，直线轴承(46)内设有导向光轴(47)，所述导向光轴(47)的上端与所述上连接板(41)固接，下端穿过所述第二安装基板(45)与所述下连接板(42)固接；所述丝杠(44)的丝杠螺母固定于所述第二安装基板(45)上；所述第二安装基板(45)一端固定有第二伺服电机(48)，所述第二伺服电机(48)的输出轴上安装有与所述纵向齿条(25)相匹配的齿轮。
4.根据权利要求1到3任一项所述的一种拆解单晶的拆分机械手，其特征在于：所述横向夹爪(54)通过浮动接头与所述第一气缸(52)的缸杆相连接；所述纵向夹爪(55)通过两个相对设置的手爪安装板(57)分别与所述第二气缸(52)相连接；其中，每个所述手爪安装板(57)通过设置于所述手爪安装板(57)下方的手爪导轨(56)与所述固定板(51)滑动连接，所述第二气缸(53)与所述手爪安装板(57)之间同样通过浮动接头连接。
5.根据权利要求1到3任一项所述的一种拆解单晶的拆分机械手，其特征在于：所述纵向夹爪(55)是由至少2个纵向分夹爪组成，所述纵向分夹爪之间通过加强筋(58)相固接。
6.根据权利要求1到3任一项所述的一种拆解单晶的拆分机械手，其特征在于：所述横向夹爪(54)是由至少2个横向分夹爪组成。
7.根据权利要求4所述的一种拆解单晶的拆分机械手配合使用的工装，其特征在于：所述工装包括工装盖板(81)、设置于所述工装盖板(81)下方的料座(82)及设于所述料座(82)下方的工装底座(83)；所述工装盖板(81)、所述料座(82)及所述工装底座(83)的边缘设有与所述纵向夹 爪和/或所述横向夹爪相适应的抓取凹槽(84)。
8.根据权利要求5所述的一种拆解单晶的拆分机械手配合使用的工装，其特征在于：所述工装包括工装盖板(81)、设置于所述工装盖板(81)下方的料座(82)及设于所述料座(82)下方的工装底座(83)；所述工装盖板(81)、所述料座(82)及所述工装底座(83)的边缘设有与所述纵向夹爪和/或所述横向夹爪相适应的抓取凹槽(84)。
9.根据权利要求6所述的一种拆解单晶的拆分机械手配合使用的工装，其特征在于：所述工装包括工装盖板(81)、设置于所述工装盖板(81)下方的料座(82)及设于所述料座(82)下方的工装底座(83)；所述工装盖板(81)、所述料座(82)及所述工装底座(83)的边缘设有与所述纵向夹爪和/或所述横向夹爪相适应的抓取凹槽(84)。
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| GR01 | Patent grant | ||
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