CN212266283U - 一种单晶硅棒自动上下料机械手装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于脆硬材料切割技术领域，特别涉及一种单晶硅棒自动上下料机械手装置。包括机械手平移机构和机械手翻转机构；机械手平移机构包括导轨座，导轨安装板下端面与设于导轨上的导轨滑块连接；机械手翻转机构，包括设于导轨安装板上端面的支撑座，减速机输出端与旋转板连接，旋转板与主轴连接，主轴与支撑座之间通过轴承相连，主轴通过紧固块与翻转连接板固定，翻转连接板板面上与主轴垂直设有导轨，翻转连接板上下两端设有与板面垂直的连接板，上端的连接板间与导轨平行设有丝杠，下端的连接板上设有与导轨平行的丝杠；机械手夹紧装置设于翻转连接板的导轨上。本实用新型减少了人工成本，适用于多规格硅棒加工，适应工厂自动化流水作业。

Description

一种单晶硅棒自动上下料机械手装置

技术领域

本实用新型属于脆硬材料切割技术领域，特别涉及一种硅棒加工设备的自动上下料机械手装置。

背景技术

近几年来，国家对新能源的开发和利用极为重视，并投入了大量资金对光伏企业进行扶持。当前国内对原材料硅的需求量越来越大，各种光伏原材料硅的加工设备也持续换代更新。在现有设备中，单晶硅棒开方切割设备迅速发展。随着工业4.0和中国制造2025规划的实施，工厂自动化作业已成为大趋势，所以自动化的上下料机械手对于单晶硅棒开方切割设备来说有着重要意义。在现有的单晶硅棒开方切割设备中，大部分采用人工抱着单晶硅棒上下料，或者用简易的夹持机械手，把单晶硅棒从储料台夹取后，再平移进入设备中加工，第一种方式耗费大量人工工时，第二种占地空间大，加工效率低，运行平稳性较低。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，提高工作效率，减少人工成本，适用多规格硅棒加工，适应工厂自动化流水作业的趋势，提供一种单晶硅棒自动上下料机械手装置。

为解决上述技术问题，本实用新型的解决方案是：

提供一种单晶硅棒自动上下料机械手装置，包括底座，机械手平移机构，机械手翻转机构，机械手夹紧装置；

机械手平移机构包括导轨座，导轨座设于底座上，导轨座上端面设有两根平行导轨，导轨安装板下端面与设于导轨上的导轨滑块连接；导轨安装板下端面还设有螺母座，导轨座上端面与导轨平行设有丝杆，丝杆螺母与螺母座连接，电机固设于导轨座侧部，输出轴与丝杆螺母连接；

机械手翻转机构，包括设于导轨安装板上端面的支撑座，电机与减速机直联；减速机输出端与旋转板连接，旋转板与主轴连接，主轴与支撑座之间通过轴承相连，主轴通过紧固块与翻转连接板固定，翻转连接板板面上与主轴垂直设有导轨，翻转连接板上下两端设有与板面垂直的连接板，上端的连接板间与导轨平行设有丝杠，下端的连接板上设有与导轨平行的丝杠；

机械手夹紧装置设于翻转连接板的导轨上，包括机械手爪、导轨滑块和齿轮组件，导轨滑块有两个，分别通过内部设有的丝杠螺母与翻转连接板上的两个丝杠相连；齿轮组件包括一个主驱动齿轮和两个从动齿轮，两个从动齿轮分别连接翻转连接板上的两个丝杠的端部，主动齿轮与电机相连。

作为一种改进，翻转连接板上的导轨有两根，每根导轨上均设有机械手夹紧装置。

作为一种改进，减速机输出端开有键槽，通过键与旋转板连接。

作为一种改进，机械手爪能抓取方形硅棒或圆形硅棒。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

提高了工作效率，减少了人工成本，适用于多规格硅棒加工，适应工厂自动化流水作业。

附图说明

图1为单晶硅棒自动上下料机械手装置工作原理图；

图2为本实用新型正等轴测图；

图3为机械手夹紧机构原理图；

图4为为机械手夹紧机构传动部分局部放大图；

图5为机械手翻转机构原理图。

附图中的标记为：1-机械手平移机构，2-机械手翻转机构，3-机械手夹紧装置，4-底座，5-方形硅棒，11-导轨滑块A，13-丝杆螺母E，15-丝杆螺母D，17-电机D，18-齿轮组件，19-电机B，20-减速机，21-旋转板，22-轴承A，23-主轴，24-紧固块，25-翻转连接板，26-轴承B，27-键，28-支撑座，30-机械手夹紧机构，31-主驱动齿轮，32-从动齿轮。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：

如图1-5所示的一种单晶硅棒自动上下料机械手装置(部分组件未标出)，包括机械手平移机构1，机械手翻转机构2，机械手夹紧装置3；

机械手平移机构1包括电机A，导轨滑块A11，导轨座，丝杆螺母A，导轨安装板等；机械手平移机构1安装在底座4上，底座4固定于地面。机械手平移机构1，电机A与导轨座端面螺钉连接，电机A通过联轴器与丝杆螺母A连接，丝杆螺母A与螺母座通过螺钉连接，螺母座与导轨安装板通过螺钉连接，导轨安装板下端面与导轨滑块A11连接，导轨滑块A11有两组，两组导轨滑块A11安装在导轨座上端，且对称分布。电机A驱动丝杆螺母A转动，再经导轨滑块A11带动导轨安装板做往复平移运动。

机械手翻转机构2包括电机B19，减速机20，主轴23，翻转连接板25等。机械手翻转机构2安装在导轨安装板上。机械手翻转机构2，电机B19与减速机20直联，减速机20通过螺钉安装在支撑座28上，减速机20输出端开有键槽，通过键27与旋转板21连接，旋转板21通过螺钉与主轴23连接，主轴23与支撑座28之间安装有轴承A22和轴承B26用于旋转运动，主轴23通过紧固块24与翻转连接板25固定，从而实现电机B19带动做翻转运动。翻转连接板25板面上与主轴垂直方向设有两根导轨，翻转连接板25上下两端设有与板面垂直的连接板，上下端的连接板上各设有相对设置且平行于导轨的两根丝杠。

机械手夹紧装置3包括两组机械手夹紧机构30，机械手夹紧装置3对称安装在翻转连接板25上，可满足夹取不同直径单晶硅棒。机械手夹紧装置3安装在翻转连接板25上。机械手夹紧机构30，包括电机D17，齿轮组件18，导轨滑块D16，丝杆螺母D15，丝杆螺母E13，机械手抓14等。齿轮组件18包括一个主驱动齿轮31和两个从动齿轮32，主驱动齿轮31与电机D17相连，两个从动齿轮32分别与与丝杆螺母D15和丝杆螺母E13配套的丝杠连接。两个从动齿轮32分别往上下两个方向运转。机械手抓为两个，分别与两个导轨滑块D相连，丝杆螺母D15和丝杆螺母E13设于两个导轨滑块D内，两件机械手抓通过螺钉连接在导轨滑块D一端。导轨滑块D另一端与翻转连接板25上的导轨相连，两件机械手抓14可抓取圆形硅棒29和方形硅棒5。

电机D16通过齿轮组件18分别驱动丝杆螺母D15和丝杆螺母E13反向同步运动，从而实现两件机械手抓反向同步运动，且当反向运动中心距变小时为单晶硅棒夹紧状态，反之表示松开状态。

本实用新型的运作流程是：上料时候将待加工圆形硅棒29同时放置在两组机械手夹紧机构30的机械手抓14上，电机D16通过齿轮组件18分别驱动丝杆螺母D15和丝杆螺母E13反向同步运动，两组机械手抓14将同步运行将圆形硅棒29夹紧，然后机械手翻转机构2将夹有圆形硅棒29的机械手夹紧装置3翻转180°至另一侧，最后通过机械手平移机构1将机械手翻转机构2连同机械手夹紧装置3一起平移至指定位置等待加工，同时两组机械手抓14将圆形硅棒29松开，圆形硅棒29加工完成后形状会变成方形硅棒5，其余步骤将上料时的顺序倒置。

最后，需要注意的是，以上列举的仅是本实用新型的具体实施例。显然，本实用新型不限于以上实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，例如电机与减速连接方式，电机端增加减速机，紧固块的替代产品，依靠齿轮传动方式的改变等，均应认为是本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种单晶硅棒自动上下料机械手装置，其特征在于，包括底座，机械手平移机构，机械手翻转机构，机械手夹紧装置；

所述机械手平移机构包括导轨座，导轨座设于底座上，导轨座上端面设有两根平行导轨，导轨安装板下端面与设于导轨上的导轨滑块连接；导轨安装板下端面还设有螺母座，导轨座上端面与导轨平行设有丝杆，丝杆螺母与螺母座连接，电机固设于导轨座侧部，输出轴与丝杆螺母连接；

所述机械手翻转机构，包括设于导轨安装板上端面的支撑座，电机与减速机直联；减速机输出端与旋转板连接，旋转板与主轴连接，主轴与支撑座之间通过轴承相连，主轴通过紧固块与翻转连接板固定，翻转连接板板面上与主轴垂直设有导轨，翻转连接板上下两端设有与板面垂直的连接板，上端的连接板间与导轨平行设有丝杠，下端的连接板上设有与导轨平行的丝杠；

所述机械手夹紧装置设于翻转连接板的导轨上，包括机械手抓、导轨滑块和齿轮组件，导轨滑块有两个，分别通过内部设有的丝杠螺母与翻转连接板上的两个丝杠相连；齿轮组件包括一个主驱动齿轮和两个从动齿轮，两个从动齿轮分别连接翻转连接板上的两个丝杠的端部，主动齿轮与电机相连。

2.根据权利要求1所述的单晶硅棒自动上下料机械手装置，其特征在于，所述翻转连接板上的导轨有两根，每根导轨上均设有机械手夹紧装置。

3.根据权利要求1所述的单晶硅棒自动上下料机械手装置，其特征在于，所述减速机输出端开有键槽，通过键与旋转板连接。

4.根据权利要求1所述的单晶硅棒自动上下料机械手装置，其特征在于，所述机械手抓能抓取方形硅棒或圆形硅棒。

Images