CN207792062U - 光伏组件搬运机械夹爪及光伏组件搬运机械手 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种光伏组件搬运机械夹爪及光伏组件搬运机械手，机械夹爪包括安装板(1)、夹持气缸(2)、连接轴(3)、弹簧(4)和接近传感器(5)，安装板(1)水平设置，连接轴(3)将夹持气缸(2)连接至安装板(1)，连接轴(3)穿过安装板(1)且能够相对于安装板(1)轴向移动，夹持气缸(2)固定于连接轴(3)的下端，弹簧(4)套设在连接轴(3)上且弹性支撑在安装板(1)和夹持气缸(2)之间，接近传感器(5)设置在夹持气缸(2)上。光伏组件搬运机械手能够保证每个机械夹爪的夹持气缸在任何情况下均能够可靠地夹住光伏组件，从而能够可靠地水平搬运光伏组件，避免损坏光伏组件。

Description

光伏组件搬运机械夹爪及光伏组件搬运机械手

技术领域

本公开涉及光伏组件生产制造领域，具体地，涉及一种光伏组件搬运机械夹爪及光伏组件搬运机械手。

背景技术

在光伏组件生产制造过程中，需要机械手移动、搬运光伏组件，机械手具有多个机械夹爪，通常为四个，以夹持住光伏组件的铝型边框的四个角，从而将光伏组件搬运到目标位置。在现有技术中，机械夹爪的安装板和气缸之间为刚性连接。由于方形板状的光伏组件的面积较大，铝型边框的相对两条侧边之间间隔距离较远，并且机械手的四个机械夹爪处于同一水平面内，因此在光伏组件放置不平整(例如地面或托盘不平)时，在机械手下降以夹持铝型边框的侧边时，一旦其中一个机械夹爪的接近传感器触碰到铝型边框，机械手就停止下降保持在该位置，然后气缸动作以夹住边框。但是，不是所有的机械夹爪都能夹到边框，而是只有一侧的两个机械夹爪能够夹住边框。此时机械手上升的话，导致机械夹爪勾住光伏组件的一侧而使光伏组件倾斜、被悬挂起来，致使光伏组件受损、报废。

实用新型内容

本公开的目的是提供一种光伏组件搬运机械夹爪及光伏组件搬运机械手，该光伏组件搬运机械手能够保证每个机械夹爪的夹持气缸在任何情况下均能够可靠地夹住光伏组件，从而能够可靠地水平搬运光伏组件，避免损坏光伏组件。

为了实现上述目的，本公开的一方面提供一种光伏组件搬运机械夹爪，包括安装板、夹持气缸、连接轴、弹簧和接近传感器，所述安装板水平设置，所述连接轴将所述夹持气缸连接至所述安装板，所述连接轴穿过所述安装板且能够相对于所述安装板轴向移动，所述夹持气缸固定于所述连接轴的下端，所述弹簧套设在所述连接轴上且弹性支撑在所述安装板和所述夹持气缸之间，所述接近传感器设置在所述夹持气缸上。

可选地，所述连接轴为四个，所述夹持气缸通过四个所述连接轴连接至所述安装板。

可选地，所述机械夹爪还包括直线轴承，所述连接轴通过所述直线轴承安装到所述安装板上。

可选地，所述连接轴的上端从所述直线轴承中伸出，并且形成有限位凸台。

可选地，所述直线轴承为法兰式直线轴承，该法兰式直线轴承的法兰盘安装到所述安装板的下表面。

可选地，所述夹持气缸的夹持面上设置有缓冲块。

可选地，所述夹持气缸包括缸体和从所述缸体上水平伸出的活塞杆，所述活塞杆上连接有L形板，所述L形板包括竖直段和水平段，所述竖直段连接在所述活塞杆上，所述缓冲块包括设置在所述缸体的下表面上的第一缓冲块和设置在所述水平段上的第二缓冲块。

可选地，所述接近传感器通过支架安装到所述缸体上，所述接近传感器的探头与所述第一缓冲块的下表面平齐。

本公开的另一方面提供一种光伏组件搬运机械手，包括安装架和设置在所述安装架上的四个机械夹爪，所述机械夹爪为上面所述的机械夹爪。

光伏组件为方形板状，四个机械夹爪位于光伏组件的四个角处，连接轴和弹簧将夹持气缸弹性连接在安装板的下方且连接轴沿竖直方向延伸。当光伏组件放置不平整的情况下，在机械手下降的过程中，位于光伏组件一侧的两个机械夹爪触碰到铝型边框后，机械手继续减速下降。铝型边框抵压夹持气缸，弹簧被压缩，连接轴相对于安装板轴向向上移动，直至所有的四个机械夹爪均触碰到铝型边框后，夹持气缸才动作夹住铝型边框的四个角，确保机械手能够稳定可靠地夹住光伏组件，以水平地抬升、平移光伏组件，避免光伏组件受损。上述利用机械手搬运光伏组件的方法保证了各个机械夹爪的夹持气缸对光伏组件的夹持操作的可靠性，避免某个或某几个夹持气缸未能夹住光伏组件造成的误操作，使得搬运操作可靠性和精确性提高，减少光伏组件的损坏。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开的光伏组件搬运机械夹爪在初始位置时的示意图；

图2是图1的侧视图；

图3是本公开的光伏组件搬运机械夹爪在下降过程中的示意图；

图4是本公开的光伏组件搬运机械夹爪在触碰到光伏组件后的示意图；

图5是本公开的光伏组件搬运机械夹爪在夹持住光伏组件时的示意图；

图6是本公开的光伏组件搬运机械夹爪在搬运光伏组件过程中的示意图；

图7是本公开的光伏组件搬运机械手在夹持住光伏组件时的示意图。

附图标记说明

1 安装板 2 夹持气缸

21 缸体 22 活塞杆

3 连接轴 4 弹簧

5 接近传感器 51 支架

52 探头 6 直线轴承

61 法兰盘 7 限位凸台

8 缓冲块 81 第一缓冲块

82 第二缓冲块 9 L形板

91 竖直段 92 水平段

100 机械夹爪 200 安装架

300 光伏组件 301 铝型边框

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指如图7中所示的竖直方向的上方、下方以及水平方向的左侧和右侧。

如图1-图6所示，本公开的一方面提供一种光伏组件搬运机械夹爪，包括安装板1、夹持气缸2、连接轴3、弹簧4和接近传感器5，安装板1水平设置，连接轴3将夹持气缸2连接至安装板1，连接轴3穿过安装板1且能够相对于安装板1轴向移动，夹持气缸2固定于连接轴3的下端，弹簧4套设在连接轴3上且弹性支撑在安装板1和夹持气缸2之间，接近传感器5设置在夹持气缸2上。

如图7所示，本公开的另一方面提供一种光伏组件搬运机械手，包括安装架200和设置在安装架200上的四个机械夹爪100，机械夹爪100为上面所述的机械夹爪。

光伏组件300为方形板状，四个机械夹爪100位于光伏组件300的四个角处，连接轴3和弹簧4将夹持气缸2弹性连接在安装板1的下方且连接轴3沿竖直方向延伸。当光伏组件300放置不平整的情况下，在机械手下降的过程中，位于光伏组件300一侧的两个机械夹爪100触碰到铝型边框301后，机械手继续减速下降。铝型边框301抵压夹持气缸2，弹簧4被压缩，连接轴3相对于安装板1轴向向上移动，直至所有的四个机械夹爪100均触碰到铝型边框301后，夹持气缸2才动作夹住铝型边框301的四个角，确保机械手能够稳定可靠地夹住光伏组件300，以水平地抬升、平移光伏组件300，避免光伏组件300受损。

作为本公开的一种优选实施方式，可选地，连接轴3为四个，夹持气缸2通过四个连接轴3连接至安装板1，四个连接轴3处于夹持气缸2的四个角处，以使得夹持气缸2的连接稳固，位置稳定，承重性较好。在夹持气缸2夹住光伏组件300搬运的过程中不会发生晃动，避免光伏组件300脱落。

为了保证连接轴3能够平滑地沿轴向移动，如图1和图4所示，可选地，机械夹爪还包括直线轴承6，连接轴3通过直线轴承6安装到安装板1上，从而能够保证连接轴3的轴向运动的直线度。在夹持气缸2触碰到铝型边框301之后，机械手继续下降，铝型边框301对夹持气缸2施加压力，弹簧4被压缩，连接轴3沿轴向向上移动从直线轴承6的上端伸出，从而连接轴3能够保持直线运动，保证夹持气缸2的水平位置不变，以精准夹住铝型边框301。

如图5和图6所示，为了保证机械夹爪100的承重性，可选地，连接轴3的上端从直线轴承6中伸出，并且形成有限位凸台7。在铝型边框301未对夹持气缸2施压的情况下，即弹簧4未被压缩的情况下，限位凸台7均抵压在直线轴承6的上端，以保证夹持气缸2稳定地连接到安装板1上，特别是在夹持气缸2夹住光伏组件300进行搬运的情况下，能够保证夹持气缸2的连接可靠，确保可靠地夹住光伏组件300。

如图1所示，可选地，直线轴承6为法兰式直线轴承，该法兰式直线轴承的法兰盘61安装到安装板1的下表面。由于安装板1和直线轴承6之间采用法兰连接，利用紧固件可以简单方便地将法兰盘61安装到安装板1上，并且能够保证直线轴承6与安装板1之间的垂直度。

如图5所示，可选地，夹持气缸2的夹持面上设置有缓冲块8，缓冲块8采用尼龙材质制成，防止夹持气缸2对光伏组件100夹持产生划痕、撞击等造成损伤。

如图5所示，为了方便缓冲块8的安装，可选地，夹持气缸2包括缸体21和从缸体21上水平伸出的活塞杆22，活塞杆22上连接有L形板9，L形板9包括竖直段91和水平段92，竖直段91连接在活塞杆22上，缓冲块8包括设置在缸体21的下表面上的第一缓冲块81和设置在水平段92上的第二缓冲块82。利用L形板9可以使第一缓冲块81和第二缓冲块82之间保持水平，并且只需要夹持气缸2的活塞杆22的伸缩即可完成光伏组件300的夹持和释放，操作简单。在夹持状态下，铝型边框301被夹持在第一缓冲块81和第二缓冲块82之间，夹持可靠稳定，且不会造成光伏组件300的损伤。

如图5所示，为了方便接近传感器5的安装和检测，可选地，接近传感器5通过支架51安装到缸体21上，如图2所示，支架51为Z型，以使接近传感器5安装方便并且不会影响夹持气缸2的动作。接近传感器5的探头52与第一缓冲块81的下表面平齐，从而接近传感器5的探头52与铝型边框301接触，即表明第一缓冲块81与铝型边框301接触，检测方便并且检测结果可靠、准确，能够保证夹持气缸2夹住铝型边框301。

如图1-图7所示，本公开的再一方面提供一种利用机械手搬运光伏组件的方法，机械手包括安装架200和设置在安装架200上的四个机械夹爪100，每个机械夹爪100包括安装板1、夹持气缸2、连接轴3、弹簧4和接近传感器5，安装板1水平设置，连接轴3将夹持气缸2连接至安装板1，连接轴3穿过安装板1且能够相对于安装板1轴向移动，夹持气缸2固定于连接轴3的下端，弹簧4套设在连接轴3上且弹性支撑在安装板1和夹持气缸2之间，接近传感器5设置在夹持气缸2上，方法包括：控制机械手以第一速度下降以接近光伏组件300；在其中一个机械夹爪100的接近传感器5触碰到光伏组件300后，控制机械手以第二速度继续下降，直至四个机械夹爪100的接近传感器5全部触碰到光伏组件300时，控制机械手停止下降，其中，第二速度小于第一速度；控制四个机械夹爪100的夹持气缸2同时动作，以夹持住光伏组件300的四角；控制机械手移动以将光伏组件300搬运到目标位置。

现在结合图1至图7对机械手搬运光伏组件300的整个过程进行详细说明。

在机械手处于非工作状态时，机械手处于光伏组件上方的位置，机械夹爪100处于图1和图2的初始位置，限位凸台7止挡在直线轴承6的上端，弹簧4处于自由状态，夹持气缸2的活塞杆22处于缩回状态。

当需要搬运光伏组件300时，如图3所示，接近传感器5判断机械手下方是否存放有光伏组件300，若有，则控制机械手整体以第一速度下降以接近光伏组件300，并且夹持气缸2的活塞杆22处于伸出状态。

如图4所示，在其中一个机械夹爪100(通常为位于光伏组件300的铝型边框301的较高一侧的两个机械夹爪100)的接近传感器5触碰到光伏组件300后，接近传感器5发送检测信号给控制器，控制器控制机械手以第二速度(第二速度小于第一速度)继续下降，此时下降速度减缓。此时，光伏组件300抵压铝型边框301一侧的两个夹持气缸2，使得此处的弹簧4被压缩，连接轴3向上轴向移动，以从直线轴承6上端伸出。机械手继续下降直至四个机械夹爪100的接近传感器5全部触碰到光伏组件300时，即四个机械夹爪100的夹持气缸2均处于待夹持位置(四个第一缓冲块81均与铝型边框301接触)，接近传感器5发送检测信号给控制器，控制器控制机械手停止下降，此时机械手保持在待夹持位置(如图4所示)。

如图5和图7所示，接着控制四个机械夹爪100的夹持气缸2同时动作，即夹持气缸2的活塞杆22缩回，以夹持住光伏组件300的四角，即将光伏组件300的铝型边框301的四角夹持在第一缓冲块81和第二缓冲块82之间，此时一侧的两个弹簧4仍然处于压缩状态，连接轴3的上端仍然从直线轴承6的上端伸出。

如图6所示，接着控制机械手移动以将光伏组件300搬运到目标位置，其中机械手整体先上升，使得连接轴3轴向向下移动，弹簧4回复到自由状态，限位凸台7止挡在直线轴承6的上端，光伏组件300处于水平状态。当机械手上升到预定高度之后，然后平移，再次下降到达目标位置后，夹持气缸2同时动作(活塞杆22伸出)，以松开光伏组件300，完成搬运。

上述利用机械手搬运光伏组件的方法保证了各个机械夹爪100的夹持气缸2对光伏组件300的夹持操作的可靠性，避免某个或某几个夹持气缸2未能夹住光伏组件300而接近传感器5未能检测到造成的误操作，使得搬运操作可靠性和精确性提高，减少光伏组件300的损坏。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (9)

1.一种光伏组件搬运机械夹爪，其特征在于，包括安装板(1)、夹持气缸(2)、连接轴(3)、弹簧(4)和接近传感器(5)，所述安装板(1)水平设置，所述连接轴(3)将所述夹持气缸(2)连接至所述安装板(1)，所述连接轴(3)穿过所述安装板(1)且能够相对于所述安装板(1)轴向移动，所述夹持气缸(2)固定于所述连接轴(3)的下端，所述弹簧(4)套设在所述连接轴(3)上且弹性支撑在所述安装板(1)和所述夹持气缸(2)之间，所述接近传感器(5)设置在所述夹持气缸(2)上。

2.根据权利要求1所述的光伏组件搬运机械夹爪，其特征在于，所述连接轴(3)为四个，所述夹持气缸(2)通过四个所述连接轴(3)连接至所述安装板(1)。

3.根据权利要求1所述的光伏组件搬运机械夹爪，其特征在于，还包括直线轴承(6)，所述连接轴(3)通过所述直线轴承(6)安装到所述安装板(1)上。

4.根据权利要求3所述的光伏组件搬运机械夹爪，其特征在于，所述连接轴(3)的上端从所述直线轴承(6)中伸出，并且形成有限位凸台(7)。

5.根据权利要求4所述的光伏组件搬运机械夹爪，其特征在于，所述直线轴承(6)为法兰式直线轴承，该法兰式直线轴承的法兰盘(61)安装到所述安装板(1)的下表面。

6.根据权利要求1所述的光伏组件搬运机械夹爪，其特征在于，所述夹持气缸(2)的夹持面上设置有缓冲块(8)。

7.根据权利要求6所述的光伏组件搬运机械夹爪，其特征在于，所述夹持气缸(2)包括缸体(21)和从所述缸体(21)上水平伸出的活塞杆(22)，所述活塞杆(22)上连接有L形板(9)，所述L形板(9)包括竖直段(91)和水平段(92)，所述竖直段(91)连接在所述活塞杆(22)上，所述缓冲块(8)包括设置在所述缸体(21)的下表面上的第一缓冲块(81)和设置在所述水平段(92)上的第二缓冲块(82)。

8.根据权利要求7所述的光伏组件搬运机械夹爪，其特征在于，所述接近传感器(5)通过支架(51)安装到所述缸体(21)上，所述接近传感器(5)的探头(52)与所述第一缓冲块(81)的下表面平齐。

9.一种光伏组件搬运机械手，包括安装架(200)和设置在所述安装架(200)上的四个机械夹爪(100)，其特征在于，所述机械夹爪(100)为根据权利要求1-8中任一项所述的机械夹爪。