CN213562588U - 片舟转运机械手 - Google Patents

Abstract

一种片舟转运机械手，包括机架、升降单元、平移单元和抓取单元；升降单元包括支架、升降座以及升降驱动机构；平移单元包括平移座以及平移驱动机构；抓取单元包括安装板，两侧均铰接有摆动臂，摆动臂均设置有托板，摆动电机使两个摆动臂张开和合拢。本实用新型片舟转运机械手，能够通过摆动臂合拢，使两侧托板能够托起片舟，在升降单元和平移单元的作用下，使托起的片舟上下左右移动，单个转运机构即能够实现片舟的取舟、放舟、移动舟进出设备的工作，机械手设置两组转运机构，即可同时完成工艺管中两个片舟进行取舟、放舟、移动舟进出设备的工作，单次运行即可完成，避免造成辅助工艺时间的浪费，提高了光伏生产设备的产能，降低生产成本。

Description

片舟转运机械手

技术领域

本实用新型属于光伏加工设备领域，尤其涉及一种片舟转运机械手。

背景技术

以前常规产能的光伏生产设备，比如装片量1200片以下的单炉管，单炉管配备一个片舟使用，采用传统龙门双臂托举机械手，其左右两个手臂共同托举一个片舟的左右两端外伸的圆柱托杆，进行片舟的运送和取放工作。

随着光伏行业的发展，大产能的光伏生产设备，装片量达到了1400到2000片，由于片舟的材料和强度是有极限的，不能使片舟过长，则需要采用两个片舟均分装片量的方式，即一个工艺管需要两个片舟完成大产能的装片数量承载，而龙门双臂托举机械手一次只能实现一个片舟的取舟、放舟、移动舟进出设备的工作，当对两个片舟进行取舟、放舟、移动舟进出设备的工作时，龙门双臂托举机械手则需要运行两次，而且光伏生产设备较为高大，移动路径长，从而使机械手两次运行浪费了一倍的辅助工艺时间。

大产能的光伏生产设备，其目的就是为了缩短所有环节的工艺时间和辅助时间来实现大产能和低成本，对于时间非常敏感和重视，对于太阳能电池片的单片成本都计算精确并严格控制所有时间，传统龙门双臂托举机械手的结构只能一个一个的分别完成两个片舟的取舟、放舟、移动舟进、出设备的工作，浪费了大量的辅助工艺时间，降低了光伏生产设备的产能，增加了生产成本。

实用新型内容

本实用新型针对现有光伏生产设备中龙门双臂托举机械手需要两个手臂才能够托举一个片舟，转运效率低，浪费辅助工艺时间的问题，提出一种能够高效转运片舟的片舟转运机械手。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种片舟转运机械手，包括机架、升降单元、平移单元和抓取单元；

所述升降单元包括固装在机架上的支架、滑动安装在支架上能够升降的升降座以及驱动升降座进行升降的升降驱动机构；

所述平移单元包括滑动安装在升降座上能够水平移动的平移座以及驱动平移座进行滑动的平移驱动机构；

所述抓取单元包括安装板，所述安装板一端与平移座固接，且两侧均通过设置的安装座铰接有摆动臂；

所述摆动臂远离安装座的一端均设置有能够贴在片舟两侧设置的翼板底面上的托板，用以对片舟进行托举；

所述摆动臂均通过设置的转轴铰接在对应的安装座上，所述安装板上安装有两个摆动电机，所述摆动电机均与对应的转轴相连，用以驱动对应的摆动臂摆动，使两个摆动臂张开和合拢。

作为优选，所述安装板两侧的摆动臂对称设置，所述托板为长条状，与转轴平行。

作为优选，所述摆动臂包括沿转轴的轴向间隔设置的多个摆动支架，摆动支架一端均与同一转轴固接，另一端均与同一托板固接。

作为优选，所述托板为角钢。

作为优选，所述支架设置有第一导轨，所述升降座滑动安装在第一导轨上；

所述升降驱动机构包括升降电机和第一丝杠，所述升降电机驱动第一丝杠的螺杆旋转；

所述第一丝杠的螺杆可旋转的安装在支架上，且与第一导轨平行，所述第一丝杠的螺母与升降座固定连接。

作为优选，所述升降座上安装有第二导轨，所述平移座滑动安装在第二导轨上，

所述平移驱动机构包括平移电机和第二丝杠，所述平移电机驱动第二丝杠的螺杆旋转；

所述第二丝杠的螺杆可旋转的安装在升降座上，且与第二导轨平行，所述第二丝杠的螺母与平移座固定连接。

作为优选，所述平移座包括第一移动座和第二移动座；

所述第二移动座安装在第二导轨上，所述第二丝杠的螺杆以及平移电机安装在升降座上；

所述第二移动座上设置有与第二导轨平行的第三导轨，所述第一移动座滑动安装在第三导轨上；

所述第二移动座上安装有第三丝杠的螺杆以及次级电机，次级电机驱动第三丝杠的螺杆旋转，第三丝杠的螺母与第一移动座固接；

所述安装板与所述第一移动座固接。

作为优选，所述升降座上设置有安装架，所述安装架、第一移动座和第二移动座均为角钢；

所述第二导轨设置有两个，分别安装在安装架相互垂直的两个板面上；

所述第三导轨设置有两个，分别安装在第二移动座相互垂直的两个板面上。

作为优选，所述第二丝杠位于两个第二导轨之间，所述第三丝杠位于两个第三导轨之间。

作为优选，所述升降单元、平移单元和抓取单元构成转运机构，所述机架的两侧均安装有转运机构，且两个转运机构中的抓取单元均位于内侧。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果在于：

本实用新型片舟转运机械手，能够通过摆动臂合拢，使两侧托板能够托起片舟，在升降单元和平移单元的作用下，使托起的片舟上下左右移动，单个转运机构即能够实现片舟的取舟、放舟、移动舟进出设备的工作，机械手设置两组转运机构，即可同时完成工艺管中两个片舟进行取舟、放舟、移动舟进出设备的工作，单次运行即可完成，避免造成辅助工艺时间的浪费，提高了光伏生产设备的产能，降低生产成本。

抓取单元中托板为长条状，能够在托举片舟时，能够充分支撑片舟长度方向上的各个位置，保证片舟托举后的稳定性，避免转运时片舟掉落。

摆动臂具有多个摆动支架，能够充分对托板各个位置进行支撑，使托板保持平稳，不会在片舟下压作用下，发生偏移，从而防止片舟倾斜掉落。

托板采用角钢，水平部分能够对片舟进行托举，竖向部分能够贴靠在片舟上，使片舟在其宽度方向上无法攒动，提高片舟托起后的稳定性，防止片舟转运过程中因攒动使片舟中的硅片掉落。

平移座分为两个移动座，能够实现二级的水平移动，增加水平面上移动的范围，提高机械手运行的灵活性。

安装架和两个移动座采用角钢结构，相邻部件之间通过两个导轨导向和连接，能够提高各部件自身的稳定性，从而能够提高对抓取单元的支撑能力，防止抓取装置发生上下摆动，避免片舟在转运过程中上下摆动而从托板上脱离掉落，提高安全性。

附图说明

图1为本实用新型片舟转运机械手的结构示意图；

图2为本实用新型片舟转运机械手中转运机构的结构示意图；

以上各图中：1、机架；2、升降单元；21、支架；22、升降座；23、升降驱动机构；24、升降电机；25、安装架；3、平移单元；31、平移座；31a、第一移动座；31b、第二移动座；32、平移驱动机构；33、平移电机；34、次级电机；4、抓取单元；41、安装板；42、安装座；43、摆动臂；44、托板；45、转轴；46、摆动电机；47、摆动支架；5、片舟；51、翼板；61、第一导轨；62、第二导轨；63、第三导轨；71、第一丝杠；72、第二丝杠；73、第三丝杠；A、转运机构。

具体实施方式

下面，通过示例性的实施方式对本实用新型进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1至2所示，本实用新型提供一种片舟转运机械手，包括机架1、升降单元2、平移单元3和抓取单元4。

升降单元2包括支架21、升降座22和升降驱动机构23。

支架21固定安装在机架1上。升降座22滑动安装在支架21上，从而在支架21上进行升降。升降驱动机构23作为动力装置，为升降座22的升降提供驱动力。

平移单元3包括平移座31和平移驱动机构32。

平移座31滑动安装在升降座22上，从而在升降座22上进行水平移动，并且能够随着升降座22进行升降。平移驱动机构32作为动力装置，为平移座31的水平移动提供驱动力。

抓取单元4包括安装板41，安装板41一端与平移座31固接，从而能够随着平移座31水平移动。

安装板41两侧均通过设置的安装座42铰接有摆动臂43，摆动臂43远离安装座42的一端设置有托板44。

摆动臂43均通过设置的转轴45铰接在对应的安装座42上，安装板41上安装有两个摆动电机46。

摆动电机46均与对应的转轴45相连，从而驱动对应的摆动臂43摆动，使两个驱动臂43张开或者合拢。

片舟5的两侧均设置有翼板51，通过升降驱动机构23和平移驱动机构32，驱动升降座22进行升降以及平移座31进行平移，使安装板41移动至片舟5上方。

摆动电机46驱动两个摆动臂43合拢，使摆动臂43的托板44均移动至对应一侧翼板51的下方。

安装板41升起，托板44均贴到对应翼板51的底面上，并将翼板51向上托起，从而将片舟5托起，使片舟5能够随着抓取单元4进行移动，实现取舟、放舟、移动舟进出设备的工作。

升降单元2、平移单元3和抓取单元4构成转运机构A，一个转运机构A即能够进行一个片舟5的取舟、放舟、移动舟进出设备的工作。

机架1的两侧均安装有转运机构A。

两个转运机构A能够同时进行两个片舟5的取舟、放舟、移动舟进出设备的工作，使机械手能够一次运行同时处理两个片舟5，避免造成辅助工艺时间的浪费，提高光伏生产设备的产能，降低生产成本。

由于两个片舟5在同一单管炉内时，一般位于同一行，为了同时进行两个片舟5的转运，两个转运机构A中的抓取单元4均位于内侧，从而在两侧同时对两个片舟5进行转运。

两个摆动臂43合拢后，能够对片舟5形成夹持，使片舟5能够与抓取单元4连接牢固，托起后保持稳定。

安装板41两侧的摆动臂43对称设置，使托板44的位置对称，托起后的片舟5能够保持水平，防止片舟5两侧托举高度不同，使片舟5中的硅片掉落。

由于片舟5的长度较长，为了使片舟5托起后，能够在抓取单元4上保持平稳，托板44为长条状，与转轴45平行。

托板44具有较长的长度，能够在长度方向上对翼板51的各个部位进行支撑，从而使片舟5托起后保持平稳，不会前后翘起，从而防止片舟5中硅片掉落。

为了使长条状的托板44保持平稳，始终处于水平状态，摆动臂43包括沿转轴45的轴向间隔设置的多个摆动支架47。

同一摆动臂43上摆动支架47的一端均与同一转轴45固接，另一端均与同一托板44固接，使同一摆动臂43的摆动支架47同步摆动，且多个摆动支架47同时对托板进行支撑，从而在摆动臂43摆动时，托板44保持水平，防止其前后翘起，从而使托起的片舟5倾斜。

为了进一步提高片舟5托起后的稳定性，托板44为角钢。

托板44水平的部分贴在翼板51底面上，对片舟5进行托举。托板44竖直的部分贴靠在翼板51外侧边缘上，对翼板51长度方向各个位置形成纵向压持，从而使两个托板44充分对片舟5长度方向各个位置进行夹持，提高片舟5在抓取单元4上固定的牢固性。

为实现升降座22的平稳升降，支架21设置有第一导轨61，第一导轨61竖向设置，升降座22滑动安装在第一导轨61上。

升降驱动机构23包括升降电机24和第一丝杠71，升降电机24驱动第一丝杠71的螺杆旋转。

第一丝杠71的螺杆可旋转的安装在支架21上，且与第一导轨61平行，第一丝杠71的螺母与升降座22固定连接。

升降电机24通过第一丝杠71的传动，驱动升降座22沿第一导轨61滑动，实现升降座22的升降。

为实现平移座31的水平移动，升降座22上安装有水平设置的第二导轨62，平移座31滑动安装在第二导轨62上。

平移驱动机构32包括平移电机33和第二丝杠72，平移电机33安装在升降座22上，驱动第二丝杠72的螺杆旋转。

第二丝杠72的螺杆可旋转的安装在升降座22上，且与第二导轨62平行。第二丝杠72的螺母与平移座31固定连接。

平移电机33通过第二丝杠72的传动，驱动平移座31沿第二导轨62滑动，实现平移座31的水平移动。

为了增加抓取单元4水平移动的行程，平移单元3采用两级结构，平移座31包括第一移动座31a和第二移动座31b。

第二移动座31b安装在第二导轨62上，第二丝杠72的螺杆以及平移电机33安装在升降座22上。

第二移动座31b上设置有与第二导轨62平行的第三导轨63，第一移动座31a滑动安装在第三导轨63上，使第一移动座31a能够在第二移动座31b上水平移动。

第二移动座31b上安装有第三丝杠73的螺杆以及次级电机34，次级电机34驱动第三丝杠73的螺杆旋转，第三丝杠73的螺母与第一移动座31a固接。

次级电机34通过第三丝杠73的传动，驱动第一移动座31a在第二移动座31b上水平移动。

第二移动座31b滑动至其行程的一端后，第一移动座31a进一步滑动，使第一移动座31在水平方向上具有更长的移动范围。安装板41与第一移动座31a固接，使抓取单元4具有更大的水平移动范围，提高机械手运行的灵活性。

为了使抓取单元4移动时保持平稳，升降座22上设置有安装架25，安装架25、第一移动座31a和第二移动座31b均为角钢。

第二导轨62设置有两个，分别安装在安装架25相互垂直的两个板面上。

第三导轨63设置有两个，分别安装在第二移动座31b相互垂直的两个板面上。

两个第二导轨62共同对第二移动座31b的水平移动进行导向，两个第三导轨63共同对第一移动座31a的水平移动进行导向，提高了两个移动座移动的平稳性。

同时，第二移动座31b的底部和上部均通过第二导轨62与安装架25连接，第一移动座31a的底部和上部均通过第三导轨63与第二移动座31b连接，从而提高了第二移动座31b与安装架25连接的牢固性，也提高了第一移动座31a与第二移动座31b连接的牢固性，使第一移动座31a保持平稳，连接的抓取单元4能够保持稳定。

第二丝杠72位于两个第二导轨62之间，第三丝杠73位于两个第三导轨63之间，使电机能够通过丝杠将驱动力传递到对应移动座的中部，使移动座的移动更加平稳顺畅。

Claims (10)

1.一种片舟转运机械手，其特征在于，包括机架(1)、升降单元(2)、平移单元(3)和抓取单元(4)；

所述升降单元(2)包括固装在机架(1)上的支架(21)、滑动安装在支架(21)上能够升降的升降座(22)以及驱动升降座(22)进行升降的升降驱动机构(23)；

所述平移单元(3)包括滑动安装在升降座(22)上能够水平移动的平移座(31)以及驱动平移座(31)进行滑动的平移驱动机构(32)；

所述抓取单元(4)包括安装板(41)，所述安装板(41)一端与平移座(31)固接，且两侧均通过设置的安装座(42)铰接有摆动臂(43)；

所述摆动臂(43)远离安装座(42)的一端均设置有能够贴在片舟(5)两侧设置的翼板(51)底面上的托板(44)，用以对片舟(5)进行托举；

所述摆动臂(43)均通过设置的转轴(45)铰接在对应的安装座(42)上，所述安装板(41)上安装有两个摆动电机(46)，所述摆动电机(46)均与对应的转轴(45)相连，用以驱动对应的摆动臂(43)摆动，使两个摆动臂(43)张开和合拢。

2.根据权利要求1所述的片舟转运机械手，其特征在于，所述安装板(41)两侧的摆动臂(43)对称设置，所述托板(44)为长条状，与转轴(45)平行。

3.根据权利要求2所述的片舟转运机械手，其特征在于，所述摆动臂(43)包括沿转轴(45)的轴向间隔设置的多个摆动支架(47)，摆动支架(47)一端均与同一转轴(45)固接，另一端均与同一托板(44)固接。

4.根据权利要求2所述的片舟转运机械手，其特征在于,所述托板(44)为角钢。

5.根据权利要求1所述的片舟转运机械手，其特征在于，所述支架(21)设置有第一导轨(61)，所述升降座(22)滑动安装在第一导轨(61)上；

所述升降驱动机构(23)包括升降电机(24)和第一丝杠(71)，所述升降电机(24)驱动第一丝杠(71)的螺杆旋转；

所述第一丝杠(71)的螺杆可旋转的安装在支架(21)上，且与第一导轨(61)平行，所述第一丝杠(71)的螺母与升降座(22)固定连接。

6.根据权利要求1所述的片舟转运机械手，其特征在于，所述升降座(22)上安装有第二导轨(62)，所述平移座(31)滑动安装在第二导轨(62)上，

所述平移驱动机构(32)包括平移电机(33)和第二丝杠(72)，所述平移电机(33)驱动第二丝杠(72)的螺杆旋转；

所述第二丝杠(72)的螺杆可旋转的安装在升降座(22)上，且与第二导轨(62)平行，所述第二丝杠(72)的螺母与平移座(31)固定连接。

7.根据权利要求6所述的片舟转运机械手，其特征在于，所述平移座(31)包括第一移动座(31a)和第二移动座(31b)；

所述第二移动座(31b)安装在第二导轨(62)上，所述第二丝杠(72)的螺杆以及平移电机(33)安装在升降座(22)上；

所述第二移动座(31b)上设置有与第二导轨(62)平行的第三导轨(63)，所述第一移动座(31a)滑动安装在第三导轨(63)上；

所述第二移动座(31b)上安装有第三丝杠(73)的螺杆以及次级电机(34)，次级电机(34)驱动第三丝杠(73)的螺杆旋转，第三丝杠(73)的螺母与第一移动座(31a)固接；

所述安装板(41)与所述第一移动座(31a)固接。

8.根据权利要求7所述的片舟转运机械手，其特征在于，所述升降座(22)上设置有安装架(25)，所述安装架(25)、第一移动座(31a)和第二移动座(31b)均为角钢；

所述第二导轨(62)设置有两个，分别安装在安装架(25)相互垂直的两个板面上；

所述第三导轨(63)设置有两个，分别安装在第二移动座(31b)相互垂直的两个板面上。

9.根据权利要求8所述的片舟转运机械手，其特征在于，所述第二丝杠(72)位于两个第二导轨(62)之间，所述第三丝杠(73)位于两个第三导轨(63)之间。

10.根据权利要求1至9任一项所述的片舟转运机械手，其特征在于，所述升降单元(2)、平移单元(3)和抓取单元(4)构成转运机构(A)，所述机架(1)的两侧均安装有转运机构(A)，且两个转运机构(A)中的抓取单元(4)均位于内侧。

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