CN208336176U - 一种柔性基板动态定位机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种柔性基板动态定位机构，解决了现有的定位机构存在的实现机构复杂和设备成本高的问题。包括底板座（1）和矩形定位工作面板（15），在矩形定位工作面板（15）上设置有基板吸附孔，在矩形定位工作面板（15）与底板座（1）之间分别设置有定位工作面板支撑立柱（2）、横向铰链座（3）和纵向铰链座（7），在两铰链座上分别设置有气缸，气缸的输出轴通过铰链关节与矩形定位工作面板（15）连接，在定位工作面板支撑立柱（2）上也设置有铰链关节，通过两气缸的输出轴，实现矩形定位工作面板（15）的倾斜和调整；在矩形定位工作面板（15）上设置有横、纵两方向的定位板。本实用新型制作简单、定位准确、稳定可靠。

Description

一种柔性基板动态定位机构

技术领域

本发明涉及一种基板的动态定位机构，适用于流水线上柔软片状基板的动态定位，特别涉及一种应用在LTCC行业中陶瓷基板生产工艺中的动态定位。

背景技术

太阳能电池因其永久性、清洁型和灵活性的特点越来越受到市场的青睐，近年来，太阳能电池行业得到飞速地发展。电池片生产工艺流程为：先将硅锭切割成硅片，然后对硅片的表面进行清洗，即槽式制绒，在清洗后的硅片上表面进行电路刻蚀和后续加工，整个太阳能电池的生产基本实现流水化作业；在流水化作业中，需要对陶瓷基板进行准确定位，以满足自动化生产的要求，现有的基板定位机构一般采用视觉定位系统，这种定位系统通过对工作台的扫描，实现对基板的识别，再通过执行机构对基板实现定位，存在实现机构较复杂，成本高和定位时间长的缺陷。

发明内容

本发明提供了一种柔性基板动态定位机构及定位方法，解决了现有的定位机构存在的实现机构复杂，设备成本高和定位时间长的技术问题。

本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的：

一种柔性基板动态定位机构，包括底板座和矩形定位工作面板，在矩形定位工作面板上设置有基板吸附孔，在底板座的前右顶角上设置有定位工作面板支撑立柱，在定位工作面板支撑立柱左侧的底板座上设置有横向铰链座，在定位工作面板支撑立柱后侧的底板座上设置有纵向铰链座，在定位工作面板支撑立柱的顶端设置有立柱U形支撑座，在立柱U形支撑座上设置有立柱U形座销轴，在立柱U形座销轴上活动穿接有立柱T形关节块，立柱U形座销轴是穿接在立柱T形关节块下端的，在立柱T形关节块的上方设置有立柱π形座，在立柱π形座上穿接有立柱π形座销轴，立柱π形座销轴与立柱T形关节块的上端穿接在一起，立柱U形座销轴与立柱π形座销轴是相互垂直设置的，立柱π形座与矩形定位工作面板固定连接在一起；在横向铰链座上铰接有横向气缸缸体，在横向气缸输出轴的轴端设置有轴端横向U形铰链座，在轴端横向U形铰链座上设置有轴端横向U形座销轴，在轴端横向U形座销轴上穿接有横向T形关节块，轴端横向U形座销轴穿接在横向T形关节块的下端，在横向T形关节块的上方设置有横向气缸π形座，在横向气缸π形座上设置有横向气缸π形座销轴，横向气缸π形座销轴与横向T形关节块的上端穿接在一起，轴端横向U形座销轴与横向气缸π形座销轴是彼此垂直设置的，横向气缸π形座与矩形定位工作面板固定连接在一起；在纵向铰链座上铰接有纵向气缸缸体，在纵向气缸输出轴的轴端设置有轴端纵向U形铰链座，在轴端纵向U形铰链座上设置有轴端纵向U形座销轴，在轴端纵向U形座销轴上穿接有纵向T形关节块，轴端纵向U形座销轴是穿接在纵向T形关节块下端的，在纵向T形关节块的上方设置有纵向连接气缸π形座，在纵向连接气缸π形座上设置有纵向连接气缸π形座销轴，纵向连接气缸π形座销轴与纵向T形关节块的上端穿接在一起，轴端纵向U形座销轴与纵向连接气缸π形座销轴是相互垂直设置的，纵向连接气缸π形座与矩形定位工作面板固定连接在一起。

在矩形定位工作面板的下底面上分别设置有左右方向输出气缸和前后方向输出气缸，在左右方向输出气缸的输出轴上连接有左定位板，左定位板是设置在矩形定位工作面板的左后侧，在前后方向输出气缸上连接有后定位板。

一种柔性基板动态定位机构的定位方法，包括以下步骤：

第一步、在底板座的前右顶角上设置定位工作面板支撑立柱，在定位工作面板支撑立柱左侧的底板座上设置横向铰链座，在定位工作面板支撑立柱后侧的底板座上设置纵向铰链座，在定位工作面板支撑立柱的顶端设置立柱U形支撑座，在立柱U形支撑座上设置立柱U形座销轴，在立柱U形座销轴上活动穿接立柱T形关节块，立柱U形座销轴是穿接在立柱T形关节块下端的，在立柱T形关节块的上方设置立柱π形座，在立柱π形座上穿接立柱π形座销轴，立柱π形座销轴与立柱T形关节块的上端穿接在一起，立柱π形座与矩形定位工作面板固定连接在一起；在横向铰链座上铰接横向气缸缸体，在横向气缸输出轴的轴端设置轴端横向U形铰链座，在轴端横向U形铰链座上设置轴端横向U形座销轴，在轴端横向U形座销轴上穿接横向T形关节块，轴端横向U形座销轴穿接在横向T形关节块的下端，在横向T形关节块的上方设置横向气缸π形座，在横向气缸π形座上设置横向气缸π形座销轴，横向气缸π形座销轴与横向T形关节块的上端穿接在一起，横向气缸π形座与矩形定位工作面板固定连接在一起；在纵向铰链座上铰接纵向气缸缸体，在纵向气缸输出轴的轴端设置轴端纵向U形铰链座，在轴端纵向U形铰链座上设置轴端纵向U形座销轴，在轴端纵向U形座销轴上穿接纵向T形关节块，轴端纵向U形座销轴是穿接在纵向T形关节块下端的，在纵向T形关节块的上方设置纵向连接气缸π形座，在纵向连接气缸π形座上设置纵向连接气缸π形座销轴，纵向连接气缸π形座销轴与纵向T形关节块的上端穿接在一起，纵向连接气缸π形座与矩形定位工作面板固定连接在一起；

第二步、将底板座固定与一个水平台面上，保证该定位机构处于刚性固定状态；分别将左右方向输出气缸、前后方向输出气缸、横向气缸缸体和纵向气缸缸体的控制气路接通；

第三步、使左右方向输出气缸的输出轴带动左定位板向左伸出一定的行程，使前后方向输出气缸的输出轴带动后定位板向后伸出一定的行程，以保证待定位的柔性基板有充足的放置空间；将柔性基板放置到矩形定位工作面板上；

第四步、使左右方向输出气缸向右，使前后方向输出气缸向前，同时收缩，左定位板的左右方向定位边与后定位板的前后方向定位边，会同时向柔性基板对应的两边靠接，实现柔性基板的初次定位；

第五步、初次定位完成后，控制横向气缸缸体的横向气缸输出轴和纵向气缸缸体的纵向气缸输出轴同时收缩，两气缸的收缩力会引起横向铰链座、纵向铰链座、横向T形关节块、纵向T形关节块、立柱T形关节块同时运动，使矩形定位工作面板向左后方向倾斜，倾斜时产生的惯性力会使柔性基板与左定位板的左右方向定位边、后定位板的前后方向定位边，产出靠接作用，实现对柔性基板的第二次定位；

第六步、第二次定位完成后，使矩形定位工作面板上设置的基板吸附孔产生吸力，使柔性基板表面完全贴附在矩形定位工作面板上，实现柔性基板的第三次定位；

第七步、柔性基板的第三次定位完成后，控制横向气缸输出轴和纵向气缸输出轴，同时伸出，两气缸输出轴的伸出力会引起横向铰链座、纵向铰链座、横向T形关节块、纵向T形关节块、立柱T形关节块同时反向运动，使矩形定位工作面板恢复到水平状态，此时柔性基板处于水平吸附状态，仍然保持准确定位模式；

第八步、控制左右方向输出气缸向左和前后方向输出气缸向后，同时伸出，控制矩形定位工作面板上设置的基板吸附孔的吸力消除，柔性基板定位工序完成；

通过对柔性基板两边进行初定位、动态移动进行二次定位、底部吸附进行最终定位，三个步骤的动态定位动作，实现了基板的准确定位，结构简洁、成本低、一致性好，为实现该基板的整线自动化提供了一种简单有效的动态定位方法。

本发明可根据应用工况任意设计定位机构的尺寸大小，以满足不同规格的柔性基板的动态定位，制作简单、定位准确、稳定可靠，特别适合于LTCC陶瓷基板的定位。

附图说明

图1是本发明在仰视方向上的立体结构示意图；

图2是本发明在俯视方向上的立体结构示意图；

图3是本发明的定位工作面板支撑立柱2及其上关节的结构示意图；

图4是本发明的横向气缸缸体4及其上关节的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明：

一种柔性基板动态定位机构，包括底板座1和矩形定位工作面板15，在矩形定位工作面板15上设置有基板吸附孔，在底板座1的前右顶角上设置有定位工作面板支撑立柱2，在定位工作面板支撑立柱2左侧的底板座1上设置有横向铰链座3，在定位工作面板支撑立柱2后侧的底板座1上设置有纵向铰链座7，在定位工作面板支撑立柱2的顶端设置有立柱U形支撑座20，在立柱U形支撑座20上设置有立柱U形座销轴21，在立柱U形座销轴21上活动穿接有立柱T形关节块22，立柱U形座销轴21是穿接在立柱T形关节块22下端的，在立柱T形关节块22的上方设置有立柱π形座24，在立柱π形座24上穿接有立柱π形座销轴23，立柱π形座销轴23与立柱T形关节块22的上端穿接在一起，立柱U形座销轴21与立柱π形座销轴23是相互垂直设置的，立柱π形座24与矩形定位工作面板15固定连接在一起；在横向铰链座3上铰接有横向气缸缸体4，在横向气缸输出轴5的轴端设置有轴端横向U形铰链座6，在轴端横向U形铰链座6上设置有轴端横向U形座销轴11，在轴端横向U形座销轴11上穿接有横向T形关节块12，轴端横向U形座销轴11穿接在横向T形关节块12的下端，在横向T形关节块12的上方设置有横向气缸π形座14，在横向气缸π形座14上设置有横向气缸π形座销轴13，横向气缸π形座销轴13与横向T形关节块12的上端穿接在一起，轴端横向U形座销轴11与横向气缸π形座销轴13是彼此垂直设置的，横向气缸π形座14与矩形定位工作面板15固定连接在一起；在纵向铰链座7上铰接有纵向气缸缸体8，在纵向气缸输出轴9的轴端设置有轴端纵向U形铰链座10，在轴端纵向U形铰链座10上设置有轴端纵向U形座销轴，在轴端纵向U形座销轴上穿接有纵向T形关节块，轴端纵向U形座销轴是穿接在纵向T形关节块下端的，在纵向T形关节块的上方设置有纵向连接气缸π形座，在纵向连接气缸π形座上设置有纵向连接气缸π形座销轴，纵向连接气缸π形座销轴与纵向T形关节块的上端穿接在一起，轴端纵向U形座销轴与纵向连接气缸π形座销轴是相互垂直设置的，纵向连接气缸π形座与矩形定位工作面板15固定连接在一起。

在矩形定位工作面板15的下底面上分别设置有左右方向输出气缸16和前后方向输出气缸18，在左右方向输出气缸16的输出轴上连接有左定位板17，左定位板17是设置在矩形定位工作面板15的左后侧，在前后方向输出气缸18上连接有后定位板19。

一种柔性基板动态定位机构的定位方法，包括以下步骤：

第一步、在底板座1的前右顶角上设置定位工作面板支撑立柱2，在定位工作面板支撑立柱2左侧的底板座1上设置横向铰链座3，在定位工作面板支撑立柱2后侧的底板座1上设置纵向铰链座7，在定位工作面板支撑立柱2的顶端设置立柱U形支撑座20，在立柱U形支撑座20上设置立柱U形座销轴21，在立柱U形座销轴21上活动穿接立柱T形关节块22，立柱U形座销轴21是穿接在立柱T形关节块22下端的，在立柱T形关节块22的上方设置立柱π形座24，在立柱π形座24上穿接立柱π形座销轴23，立柱π形座销轴23与立柱T形关节块22的上端穿接在一起，立柱π形座24与矩形定位工作面板15固定连接在一起；在横向铰链座3上铰接横向气缸缸体4，在横向气缸输出轴5的轴端设置轴端横向U形铰链座6，在轴端横向U形铰链座6上设置轴端横向U形座销轴11，在轴端横向U形座销轴11上穿接横向T形关节块12，轴端横向U形座销轴11穿接在横向T形关节块12的下端，在横向T形关节块12的上方设置横向气缸π形座14，在横向气缸π形座14上设置横向气缸π形座销轴13，横向气缸π形座销轴13与横向T形关节块12的上端穿接在一起，横向气缸π形座14与矩形定位工作面板15固定连接在一起；在纵向铰链座7上铰接纵向气缸缸体8，在纵向气缸输出轴9的轴端设置轴端纵向U形铰链座10，在轴端纵向U形铰链座10上设置轴端纵向U形座销轴，在轴端纵向U形座销轴上穿接纵向T形关节块，轴端纵向U形座销轴是穿接在纵向T形关节块下端的，在纵向T形关节块的上方设置纵向连接气缸π形座，在纵向连接气缸π形座上设置纵向连接气缸π形座销轴，纵向连接气缸π形座销轴与纵向T形关节块的上端穿接在一起，纵向连接气缸π形座与矩形定位工作面板15固定连接在一起；

第二步、将底板座1固定与一个水平台面上，保证该定位机构处于刚性固定状态；分别将左右方向输出气缸16、前后方向输出气缸18、横向气缸缸体4和纵向气缸缸体8的控制气路接通；

第三步、使左右方向输出气缸16的输出轴带动左定位板17向左伸出一定的行程，使前后方向输出气缸18的输出轴带动后定位板19向后伸出一定的行程，以保证待定位的柔性基板有充足的放置空间；将柔性基板放置到矩形定位工作面板15上；

第四步、使左右方向输出气缸16向右，使前后方向输出气缸18向前，同时收缩，左定位板17的左右方向定位边与后定位板19的前后方向定位边，会同时向柔性基板对应的两边靠接，实现柔性基板的初次定位；

第五步、初次定位完成后，控制横向气缸缸体4的横向气缸输出轴5和纵向气缸缸体8的纵向气缸输出轴9同时收缩，两气缸的收缩力会引起横向铰链座3、纵向铰链座7、横向T形关节块12、纵向T形关节块、立柱T形关节块22同时运动，使矩形定位工作面板15向左后方向倾斜，倾斜时产生的惯性力会使柔性基板与左定位板17的左右方向定位边、后定位板19的前后方向定位边，产出靠接作用，实现对柔性基板的第二次定位；

第六步、第二次定位完成后，使矩形定位工作面板15上设置的基板吸附孔25产生吸力，使柔性基板表面完全贴附在矩形定位工作面板15上，实现柔性基板的第三次定位；

第七步、柔性基板的第三次定位完成后，控制横向气缸输出轴5和纵向气缸输出轴9，同时伸出，两气缸输出轴的伸出力会引起横向铰链座3、纵向铰链座7、横向T形关节块12、纵向T形关节块、立柱T形关节块22同时反向运动，使矩形定位工作面板15恢复到水平状态，此时柔性基板处于水平吸附状态，仍然保持准确定位模式；

第八步、控制左右方向输出气缸16向左和前后方向输出气缸18向后，同时伸出，控制矩形定位工作面板15上设置的基板吸附孔25的吸力消除，柔性基板定位工序完成。

Claims (2)

1.一种柔性基板动态定位机构，包括底板座（1）和矩形定位工作面板（15），在矩形定位工作面板（15）上设置有基板吸附孔，其特征在于，在底板座（1）的前右顶角上设置有定位工作面板支撑立柱（2），在定位工作面板支撑立柱（2）左侧的底板座（1）上设置有横向铰链座（3），在定位工作面板支撑立柱（2）后侧的底板座（1）上设置有纵向铰链座（7），在定位工作面板支撑立柱（2）的顶端设置有立柱U形支撑座（20），在立柱U形支撑座（20）上设置有立柱U形座销轴（21），在立柱U形座销轴（21）上活动穿接有立柱T形关节块（22），立柱U形座销轴（21）是穿接在立柱T形关节块（22）下端的，在立柱T形关节块（22）的上方设置有立柱π形座（24），在立柱π形座（24）上穿接有立柱π形座销轴（23），立柱π形座销轴（23）与立柱T形关节块（22）的上端穿接在一起，立柱U形座销轴（21）与立柱π形座销轴（23）是相互垂直设置的，立柱π形座（24）与矩形定位工作面板（15）固定连接在一起；在横向铰链座（3）上铰接有横向气缸缸体（4），在横向气缸输出轴（5）的轴端设置有轴端横向U形铰链座（6），在轴端横向U形铰链座（6）上设置有轴端横向U形座销轴（11），在轴端横向U形座销轴（11）上穿接有横向T形关节块（12），轴端横向U形座销轴（11）穿接在横向T形关节块（12）的下端，在横向T形关节块（12）的上方设置有横向气缸π形座（14），在横向气缸π形座（14）上设置有横向气缸π形座销轴（13），横向气缸π形座销轴（13）与横向T形关节块（12）的上端穿接在一起，轴端横向U形座销轴（11）与横向气缸π形座销轴（13）是彼此垂直设置的，横向气缸π形座（14）与矩形定位工作面板（15）固定连接在一起；在纵向铰链座（7）上铰接有纵向气缸缸体（8），在纵向气缸输出轴（9）的轴端设置有轴端纵向U形铰链座（10），在轴端纵向U形铰链座（10）上设置有轴端纵向U形座销轴，在轴端纵向U形座销轴上穿接有纵向T形关节块，轴端纵向U形座销轴是穿接在纵向T形关节块下端的，在纵向T形关节块的上方设置有纵向连接气缸π形座，在纵向连接气缸π形座上设置有纵向连接气缸π形座销轴，纵向连接气缸π形座销轴与纵向T形关节块的上端穿接在一起，轴端纵向U形座销轴与纵向连接气缸π形座销轴是相互垂直设置的，纵向连接气缸π形座与矩形定位工作面板（15）固定连接在一起。

2.根据权利要求1所述的一种柔性基板动态定位机构，其特征在于，在矩形定位工作面板（15）的下底面上分别设置有左右方向输出气缸（16）和前后方向输出气缸（18），在左右方向输出气缸（16）的输出轴上连接有左定位板（17），左定位板（17）是设置在矩形定位工作面板（15）的左后侧，在前后方向输出气缸（18）上连接有后定位板（19）。