CN211496038U - 一种无接触运输的超声悬浮装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及超声近场悬浮运输领域，具体公开了一种无接触运输的超声悬浮装置，包括固定座和支撑板，支撑板的上侧设有真空腔，真空腔上连接有真空管，真空管与真空泵连接，支撑板的下侧设有悬浮板，悬浮板上设有真空吸盘，悬浮板的一侧固定有超声换能器，超声换能器与超声电源直连，支撑板下侧安装有喷嘴，真空腔内设有压力板，喷嘴通过压力板连接有气压管，支撑板的两侧安装有皮带，固定座上设有用于带动皮带运转的驱动组件。该无接触运输的超声悬浮装置可实现各种形态、各种规格尺寸的高纯度、超薄、超大、易碎产品的运输搬运，并可以有效的降低破损率，提高表面的光洁度，提升产品性能。

Description

一种无接触运输的超声悬浮装置

技术领域

本实用新型涉及超声近场悬浮运输领域，具体是一种无接触运输的超声悬浮装置。

背景技术

太阳能资源丰富、分布广泛，是21世纪最具发展潜力的可再生能源。随着全球能源短缺和环境污染等问题日益突出，太阳能光伏发电因其清洁、安全、便利、高效等特点，已成为世界各国普遍关注和重点发展的新兴产业。太阳能光伏发电主要是由太阳能电池板通过吸收太阳光，将太阳辐射能通过光电效应或者光化学效应直接或间接转换成电能。太阳能光伏发电的成本，主要由太阳能电池片的光电转换效率来体现。提高太阳能电池片的转化效率的手段很多，但是在同一类型的太阳能电池片的生产过程中，保证电池片发电面的光洁，可有效确保太阳能电池片的一致性，同时，也可提高电池片的转换效率。太阳能电池片的生产工艺流程分为硅片检测—表面制绒—扩散制结—去磷硅玻璃—等离子刻蚀—镀减反射膜—丝网印刷—快速烧结等。传统的生产工艺流程中，电池片会采用皮带、花篮、小车等各种工具进行搬运、翻转、抓取与运输，电池片无法避免的会与金属、皮带等工具接触、摩擦、刮划，从而使电池片表面光洁度下降，最终影响到电池片的转化效率。

晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片，由于其形状为圆形，故称为晶圆。目前，集成电路的晶圆尺寸一般为4寸、6寸、8寸、12寸，18寸，厚度随着直径的增长而增长，直径越大所能刻制的集成电路越多，芯片的成本也就越低；而晶圆的纯度越高，所制造出来的集成电路的性能越好。目前，高品质的集成电路的制造，要求芯片的纯度达到99.9999999％以上，而用于航天航空、军事仪器上的二级管路、整流器件级、电路级的集成电路和半导体分离器件要求晶圆纯度达到99.9999999999％以上。故而，在确保单晶硅棒自身纯度的前提下，在单晶硅棒到晶圆，乃至晶圆到集成电路的制作过程中，各个加工流程之间的搬运、装卸、斜街等会对晶圆造成二次污染。

玻璃被广泛的用于手表、手机、电视等日常生活用品的表面屏幕。目前手机的屏幕尺寸由原先的4寸已经扩大到5.5寸乃至6寸，甚至将用户iPad系列平板电脑产品，其屏幕尺寸达到了9.7英寸。而电视机品目的尺寸更是大到50寸，65寸。为了产品的轻巧化，这些电子元器件的屏幕厚度一般不超过1毫米。类似这种超大、超薄的易碎的零件的加工、运输过程中，传统的机械搬运将造成不可挽回的损失。

不管是要求转化效率的电池片，还是易碎易损的玻璃屏幕，在传统的机械加工、流水线装配主要还是依靠传送带、人工、机械手等接触式的抓取、装配和搬运，该类形式机构，往往其效率低下，且对物品存在二次接触式污染，甚至会对物品造成无可修复的损伤。有鉴于此，本实用新型提出了一种无接触运输的超声悬浮装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种无接触运输的超声悬浮装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种无接触运输的超声悬浮装置，包括固定座和支撑板，支撑板的上侧设有真空腔，真空腔上连接有真空管，真空管与真空泵连接，以便形成负压环境；支撑板的下侧设有悬浮板，悬浮板上设有真空吸盘，悬浮板的一侧固定有超声换能器，超声换能器与超声电源直连，提供高频的振动，使悬浮板表面产生悬浮力；支撑板下侧安装有喷嘴，真空腔内设有压力板，喷嘴通过压力板连接有气压管，气压管直接连接电磁阀、稳压阀、调压阀，最终连接气泵，提供3-6公斤的压强；支撑板的两侧安装有皮带，固定座上设有用于带动皮带运转的驱动组件；通过驱动组件可以带动皮带运转；该装置适用于单工位与多工位的悬浮片的抓取与运输；超声换能器的振动频率在25KHz-40KHz，其可满足长度为70mm-2200mm的悬浮板，悬浮力保持不变。

作为本实用新型进一步的方案：所述支撑板与悬浮板之间设有密封圈；利用密封圈将支撑板与悬浮板隔开并密封，使真空腔的负压环境与悬浮板上的真空吸盘导通。

作为本实用新型进一步的方案：所述驱动组件包括电机、主动带轮和被动带轮；

所述电机的输出轴连接有主动带轮，皮带绕设在被动带轮上，主动带轮与被动带轮传动连接；通过电机带动主动带轮和被动带轮转动，进而带动皮带运转。

作为本实用新型进一步的方案：所述皮带上设有挡点；可根据悬浮片的形状规则调整皮带上的挡点的尺寸位置，当皮带转动时，挡点能够卡着悬浮片一起移动，适用于电池片、晶圆、T型玻璃片等各种形态的薄片，其重量需小于500克，其有效接触面积需大于50平方毫米。

作为本实用新型进一步的方案：所述固定座上设有安装孔，便于将该装置固定在自动化产线、检测设备、机械手等外部结构上，形成一条完整的产业线。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.该无接触运输的超声悬浮装置可实现各种形态、各种规格尺寸的高纯度、超薄、超大、易碎产品的运输搬运，并可以有效的降低破损率，提高表面的光洁度，提升产品性能。

2.该无接触运输的超声悬浮装置通过固定座上的安装孔可安装在自动化产线、检测设备、机械手等各种结构上，其适用性强，用途广泛。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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。

图1为本实用新型实施例的立体结构示意图。

图2为本实用新型实施例的剖视结构示意图。

图3为本实用新型实施例吸取电池片时的仰视结构示意图。

图4为本实用新型实施例吸取晶圆时的仰视结构示意图。

图5为本实用新型实施例吸取T型玻璃片时的仰视结构示意图。

图中：1-固定座，2-电机，3-主动带轮，4-被动带轮，5-皮带，6-真空管，7-气压管，8-压力板，9-喷嘴，10-密封圈，11-悬浮片，12-真空腔，13-超声换能器，14-支撑板，15-悬浮板，16-挡点，17-真空吸盘，18-电池片，19-晶圆，20-T型玻璃片。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

请参阅图1～5，本实用新型实施例中，一种无接触运输的超声悬浮装置，包括固定座1和支撑板14，支撑板14的上侧设有真空腔12，真空腔12上连接有真空管6，真空管6与真空泵(图中未示出)连接，以便形成负压环境；支撑板14的下侧设有悬浮板15，悬浮板15上设有真空吸盘17，悬浮板15的一侧固定有超声换能器13，超声换能器13与超声电源直连(图中未示出)，提供高频的振动，使悬浮板15表面产生悬浮力；支撑板14下侧安装有喷嘴9，真空腔12内设有压力板8，喷嘴9通过压力板8连接有气压管7，气压管7直接连接电磁阀、稳压阀、调压阀，最终连接气泵，提供3-6公斤的压强；支撑板14的两侧安装有皮带5，固定座1上设有用于带动皮带5运转的驱动组件；通过驱动组件可以带动皮带5运转；该装置适用于单工位与多工位的悬浮片11的抓取与运输；超声换能器13的振动频率在25KHz-40KHz，其可满足长度为70mm-2200mm的悬浮板15，悬浮力保持不变。

进一步的，所述支撑板14与悬浮板15之间设有密封圈10；利用密封圈10将支撑板14与悬浮板15隔开并密封，使真空腔12的负压环境与悬浮板15上的真空吸盘17导通。

具体的，所述驱动组件包括电机2、主动带轮3和被动带轮4；

所述电机2的输出轴连接有主动带轮3，皮带5绕设在被动带轮4上，主动带轮3与被动带轮4传动连接；通过电机2带动主动带轮3和被动带轮4转动，进而带动皮带5运转。

进一步的，所述皮带5上设有挡点16；可根据悬浮片11的形状规则调整皮带5上的挡点16的尺寸位置，当皮带5转动时，挡点16能够卡着悬浮片11一起移动，适用于电池片18、晶圆19、T型玻璃片20等各种形态的薄片，其重量需小于500克，其有效接触面积需大于50平方毫米。

本实用新型实施例的工作原理是：使用时，首先打开超声电源，调整频率和功率，使悬浮板15获得稳定的超声悬浮力，产生向下斥力F2；再打开真空泵，通过真空管6对真空腔12抽气，使其压力值达到60-80KPa范围，产生向上吸力F1,保持稳定；打开气泵，通过调压阀将压力调整在0.3-0.6MPa范围内，通过稳压阀，将压力稳定；将该装置横放在悬浮片11上方5-10mm的距离，瞬间开启气压管7上连接的电磁阀，以悬浮板150-300毫秒的速度进行点动开关，使气流快速经过压力板8，由喷嘴9喷出，当气流喷到悬浮片11上，形成伯努利效应，产生瞬间吸力F3，悬浮片11被吸起，悬浮片11自身重力为G。此时，需要满足条件F3＞＞G，F1＝F2+G时，悬浮片11将悬浮于悬浮板15表面，并与悬浮板15无接触，并且悬浮片11位置卡在皮带5上提前设定的挡点16范围内，悬浮片11此时处于位置确定，悬浮于悬浮板15表面；开启电机2，带动皮带5运转，真空吸力通过悬浮板15上的真空吸盘17位置的交替保持稳定，悬浮片11在真空吸盘17的带动下运输到指定位置。

实施例2

请参阅图1～5，本实用新型实施例中，一种无接触运输的超声悬浮装置，与实施例1不同的是，所述固定座1上设有安装孔，便于将该装置固定在自动化产线、检测设备、机械手等外部结构上，形成一条完整的产业线。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种无接触运输的超声悬浮装置，包括固定座(1)和支撑板(14)，其特征在于：

所述支撑板(14)的上侧设有真空腔(12)，真空腔(12)上连接有真空管(6)，真空管(6)与真空泵连接，支撑板(14)的下侧设有悬浮板(15)，悬浮板(15)上设有真空吸盘(17)，悬浮板(15)的一侧固定有超声换能器(13)，超声换能器(13)与超声电源直连，支撑板(14)下侧安装有喷嘴(9)，真空腔(12)内设有压力板(8)，喷嘴(9)通过压力板(8)连接有气压管(7)，支撑板(14)的两侧安装有皮带(5)，固定座(1)上设有用于带动皮带(5)运转的驱动组件。

2.根据权利要求1所述的无接触运输的超声悬浮装置，其特征在于：

所述支撑板(14)与悬浮板(15)之间设有密封圈(10)。

3.根据权利要求1或2所述的无接触运输的超声悬浮装置，其特征在于：

所述驱动组件包括电机(2)、主动带轮(3)和被动带轮(4)；

所述电机(2)的输出轴连接有主动带轮(3)，皮带(5)绕设在被动带轮(4)上，主动带轮(3)与被动带轮(4)传动连接。

4.根据权利要求3所述的无接触运输的超声悬浮装置，其特征在于：

所述皮带(5)上设有挡点(16)。

5.根据权利要求1所述的无接触运输的超声悬浮装置，其特征在于：

所述固定座(1)上设有安装孔。

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