CN217229962U - 一种石英管搬运的夹持组件及装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种石英管搬运的夹持组件，包括：承重架、管径调节单元、支承单元；承重架中部设置有起吊架，起吊架的两侧分别设置有一个夹持架；每个夹持架上均安装有管径调节单元，管径调节单元用于根据石英管的直径调节支承单元的位置；每个管径调节单元上均安装有支承单元，支承单元用于夹持支承石英管。本实用新型提供一种石英管搬运的夹持组件及装置，本装置可适用于大口径石英管搬运，可以提高产线自动化程度，降低劳动强度，提高劳动效率，有效降低人工搬运作业不当导致的产品缺陷和异常。

Description

一种石英管搬运的夹持组件及装置

技术领域

本实用新型涉及石英玻璃生产领域，更具体地，涉及一种石英管搬运的夹持组件及装置。

背景技术

大口径石英管是晶圆片和太阳能电池片氧化、扩散工艺中必不可少的设备元件。由于石英玻璃质脆易碎，表面非常容易被划伤，传统的机械夹持设备无法适用石英管的搬运工作，行业内仍然以人工搬运为主。

但随着行业技术发展，石英管直径尺寸不断扩大。目前，大口径石英管的尺寸需求达到500mm，重量超过70kg；少量产品的极限尺寸接近1000mm。人工搬运这些表面光滑的、脆弱的大口径石英管非常困难，一支石英管往往需要4-5名员工一起配合搬运，不仅费时费力，而且对员工的体力、责任心和员工间配合默契程度都有非常高的要求，稍有不慎就会导致产品质量缺陷，甚至人伤管毁。更为严重的是繁重的搬运作业让工人的脊柱始终处于歪曲状态，长此以往不可避免会造成腰间盘突出、脊柱弯曲等病症。

实用新型内容

为解决上述背景技术中提出的技术问题，本实用新型提供一种石英管搬运的夹持组件及装置，本装置可适用于大口径石英管搬运，可以提高产线自动化程度，降低劳动强度，提高劳动效率，有效降低人工搬运作业不当导致的产品缺陷和异常。

本实用新型的第一方面，提供了一种石英管搬运的夹持组件，包括：一种石英管搬运的夹持组件，其特征在于，包括：承重架、管径调节单元、支承单元；其中，

承重架中部设置有起吊架，起吊架的两侧分别设置有一个夹持架；

每个夹持架上均安装有管径调节单元，管径调节单元用于根据石英管的直径调节支承单元的位置；

每个管径调节单元上均安装有支承单元，支承单元用于夹持支承石英管。

进一步的，管径调节单元包括轨道、滑块、吊杆和伺服电机；其中，

轨道固定安装在夹持架与起吊架之间；滑块滑动安装在轨道上；吊杆的一端固定连接在滑块底部，另一端安装支承单元；伺服电机安装在夹持架外侧，用于驱动滑块滑动，带动吊杆移动，调节支承单元的位置。

进一步的，管径调节单元还包括螺杆；滑块上设置有螺孔，螺杆穿过螺孔；螺杆的一端固定在伺服电机上，另一端固定在起吊架的一侧；伺服电机驱动螺杆在螺孔内旋转来带动滑块滑动。

进一步的，支承单元包括支杆和防滑件；支杆安装在起吊架底部用于石英管的位置固定；支杆安装在吊杆上用于石英管的支承固定；支杆顶部设置有防滑件，用于接触支承石英管。

进一步的，支杆包括基座段、套筒段、压力传感器；其中，

基座段与套筒段的一端通过活塞杆连接；活塞杆上套有弹簧；在弹簧与套筒段之间设有压力传感器；套筒段的另一端设置有防滑件；基座段安装在吊杆上。

吊杆上设置有间隔相等的卡孔，基座段通过插销的方式固定安装在吊杆的卡孔内。

进一步的，压力传感器用于监测石英管对支杆的压力，用于确定夹持组件与石英管的位置。

本实用新型的第二方面，提供了一种石英管搬运的夹持装置，由两组或多组上述的夹持组件组成，将两组或多组夹持组件的承重架焊接固定或组装而成。

进一步的，起吊架连接起吊设备，起吊设备采用机械臂、行吊、悬臂吊的一种。

进一步的，起吊设备包括控制系统；压力传感器传输压力信号到控制系统；控制系统根据压力信号分别操控伺服电机和起吊设备的开启和关闭。

进一步的，所述夹持装置适用于直径大于200mm，长度超过1000mm的石英管管材。

应当理解，发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本实用新型的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本实用新型的范围。本实用新型的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。

附图说明

结合附图并参考以下详细说明，本实用新型各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：

图1是本实用新型的石英管搬运夹持组件的结构示意图；

图2是本实用新型的石英管搬运夹持组件的支杆结构示意图；

图3是本实用新型的石英管搬运夹持装置的悬臂吊作业结构示意图；

图4是本实用新型的石英管搬运夹持装置的行吊作业结构示意图；

其中，图1至图4中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1承重架，11起吊架，11-1液压杆，11-2悬臂，11-3PLC控制系统，11-4行吊起重机，11-5起重电机，11-6控制系统，12夹持架，2管径调节单元，21轨道，22滑块，23吊杆，24伺服电机，25螺杆，3支承单元，31、31-1、31-2支杆，311基座段，312套筒段，313压力传感器，314活塞杆，315弹簧，32防滑件，9石英管。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的全部其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本实用新型提供一种石英管搬运的夹持组件及装置，可灵活应对各规格大口径(直径大于200mm，长度大于1000mm)石英管的搬运，可以提高产线自动化程度，降低劳动强度，提高劳动效率，有效降低人工搬运作业不当导致的产品缺陷和异常。

结合图1至图2对本实用新型第一方面的石英管搬运的夹持组件进行描述，本夹持组件包括：承重架1、管径调节单元2、支承单元3；其中，

承重架中部设置有起吊架11，起吊架的两侧分别设置有一个夹持架12；

每个夹持架12上均安装有管径调节单元2，管径调节单元2用于根据石英管的直径调节支承单元3的位置；

每个管径调节单元2上均安装有支承单元3，支承单元3用于夹持支承石英管。

在上述实施例中，管径调节单元2包括轨道21、滑块22、吊杆23和伺服电机24；其中，

轨道21固定安装在夹持架12与起吊架11之间；滑块22滑动安装在轨道21上；吊杆23的一端固定连接在滑块22底部，另一端安装支承单元3；伺服电机24安装在夹持架12外侧，用于驱动滑块22滑动，带动吊杆23移动，调节支承单元3的位置。

在上述实施例中，管径调节单元2还包括螺杆25；滑块22上设置有螺孔，螺杆25穿过螺孔；螺杆25的一端固定在伺服电机24上，另一端固定在起吊架11的一侧；伺服电机24驱动螺杆25在螺孔内旋转来带动滑块22滑动。本夹持组件含有两台伺服电机24，确保两台伺服电机24的同步，从而带动两根螺杆25转动，实现两根吊杆23同步相对运动。伺服电机24对滑块22的驱动也可以采用电驱动等其他方式，只要保障滑块22在滑轨21上随时滑动，随时停止锁定即可。

在上述实施例中，支承单元3包括支杆31和防滑件32；支杆31设置在起吊架11底部用于石英管的位置固定；支杆31安装在吊杆23上用于石英管的支承固定；支杆31顶部设置有防滑件32，用于接触支承石英管。在起吊架11底部设置两根支杆31为支杆31-1；在每根吊杆23上设置一根支杆31为支杆31-2。本夹持组件含有两根吊杆23，因此含有两根支杆31-2。

在上述实施例中，如图2所示，支杆31包括基座段311、套筒段312、压力传感器313；其中，

基座段311与套筒段312的一端通过活塞杆314连接；活塞杆314上套有弹簧315；在弹簧315与套筒段312之间设有压力传感器313；套筒段312的另一端设置有防滑件32；基座段311安装在吊杆23上。

防滑件32可设置为带有橡胶圈的小轮，小轮表面的橡胶圈可以有效保护石英管表面，防止其被坚硬的小轮表面划伤；小轮在套筒段312上可自由旋转，当小轮接触到石英管表面时，小轮转动产生滑动摩擦，最大限度降低石英玻璃表面摩擦损伤；防滑件32也可设置为其他形式的防滑保护件。

吊杆23上设置有间隔相等的卡孔，卡孔间隔设置为20mm，标注上距离刻度，方便标识，基座段311通过插销的方式固定安装在吊杆23的卡孔内，准确调整与石英管的位置。基座段311也可以采用滑动锁定等其他方式进行固定到吊杆23上。

在进行不同管径的石英管搬运前，要随时进行调整支杆31-1与两根支杆31-2间水平线的垂直距离。支杆31在吊杆23上的位置关系是由石英管的管径决定的，其计算标准是支杆31-1到两根支杆31-2间水平线的垂直距离等于石英管外径的70-80％。当进行调整位置时，支杆31-1不动，用来确定石英管的位置，两根支杆31-2由初始位置相对靠近，直到接触到石英管外壁后停止，用来夹持支承石英管。支杆31-1与两根支杆31-2成等腰三角形，此形状用材最少，稳定性最高。也可在一根吊杆23一侧上下分别设置支杆31-2，四根支杆31-2成四边形，在石英管外侧成多点支承。

在上述实施例中，压力传感器313用于监测石英管对支杆31的压力，用于确定夹持组件与石英管的位置。压力传感器313传输压力信号，根据压力信号分别确定伺服电机24调节吊杆23的滑动距离和整体夹持组件的下降高度。设置在支杆31-1的压力传感器313用于确定整体夹持组件的下降高度；设置在支杆31-2的压力传感器313用于确定吊杆的滑动距离。

在搬运前，进行调整位置时，夹持组件整体下降时，当支杆31-1的压力传感器313产生压力信号后停止夹持组件的下降；此时启动管径调节单元2的伺服电机24，进行吊杆31-2的滑动，当支杆31-2的压力传感器313产生压力信号后停止滑动，开始进行搬运。

结合图3至图4对本实用新型的第二方面的石英管搬运夹持装置进行描述，由两组或多组上述的夹持组件组成，将两组或多组夹持组件的承重架1焊接固定或组装而成。根据石英管的长度和重量，在保证作业安全的情况下，可以在间隔设置多组夹持组件。

在上述实施例中，起吊架11连接起吊设备4，起吊设备4采用机械臂、行吊、悬臂吊的一种。也可根据实际需要采用其他的起重起吊设备。

在上述实施例中，起吊设备4包括控制系统；压力传感器313传输压力信号到控制系统；控制系统根据压力信号分别操控伺服电机24和起吊设备4的开启和关闭。控制系统可以是设备自带的PLC控制系统，也可以是单独设置的遥控控制系统。压力传感器和控制系统的设计使整个装置的自动化程度提高，移动精准，减少了危险作业的风险。

在上述实施例中，所述夹持装置适用于直径大于200mm，长度超过1000mm的石英管管材。

实施例1

如图3所示，采用两组夹持组件组成的石英管搬运夹持装置，将夹持装置装配在带有液压升降杆11-1的悬臂上，实现从定点运输小车上(A点)自动搬运φ600*T6*L2000的石英管9至固定切割设备上(B点)。

通过运输小车将上述大口径石英管9运输到待搬运停车位(A点)。

根据支杆31-1到两根支杆31-2间水平线的垂直距离为460mm，调节支杆31-2在吊杆23的距离。

开启悬臂11-2上液压杆11-1缓慢下降夹持装置，当起吊架11底部支杆31-1的防滑件32与石英管9表面接触时，支杆31-1的压力传感器探头313接收到压力信号，将信号传给PLC控制系统11-3，PLC控制系统11-3接收到信号后立即停止液压杆11-1的下降作业。

PLC控制系统11-3启动管径调节单元2的四台伺服电机24，伺服电机24通过螺杆25旋转带动吊杆23同步向前移动。当吊杆23上的防滑件32接触到石英管9表面时，支杆31-2的压力传感器探头313接收到压力信号，将信号传给PLC控制系统11-3，PLC控制系统11-3接收到信号后立即停止伺服电机24作业。支杆31上的防滑件32紧紧夹住石英管9。

PLC控制系统11-3控制悬臂上液压杆11-1收回，连同石英管9和夹持装置一起吊起至一定高度后缓慢旋转悬臂11-2至切割设备工位(B点)上方。

PLC控制系统11-3控制悬臂上液压杆11-1将石英管9缓慢放在切割设备工位上。压力传感器313感受到压力变化时，将信号传递给PLC控制系统11-3，液压杆停止继续下降。

PLC控制系统11-3启动四台伺服电机24将吊杆23向两边打开至最大开度，松开石英管9，PLC控制系统11-3控制悬臂上液压杆11-1收回，然后控制悬臂11-2转至A点上方，处于待料状态。整个运输作业完成。

实用例2

如图4所示，采用两组夹持组件组成的石英管搬运夹持装置，将夹持设备装配在可十字行走的行吊起重机11-4上，实现在库房内搬运φ480*T8*L3500的大口径石英管9至转运小车上。

根据支杆31-1到两根支杆31-2间水平线的垂直距离为380mm，调节支杆31-2在吊杆23的距离。

通过遥控控制系统11-6控制行吊，将夹持装置移动至需要转运的大口径石英管9上方。启动向下开关，缓慢降下夹持装置。当起吊架11底部的支杆31-1的防滑件32与石英管9表面接触时，支杆31-1的压力传感器探头313接收到压力信号，将信号传给控制系统11-6，控制系统11-6接收到信号后立即停止起重电机11-5下降作业。

控制系统11-6启动管径调节单元2的四台伺服电机24，伺服电机24通过螺杆25旋转带动吊杆23同步向前移动。当吊杆23上的防滑件32接触到石英管9表面时，支杆31-2的压力传感器探头313接收到压力信号，将信号传给控制系统11-6，控制系统11-6接收到信号后立即停止伺服电机24作业。支杆31上的防滑件32紧紧夹住石英管9。

启动行吊起重电机11-5，连同石英管9和夹持装置一起吊起至一定高度后缓慢移动至转运小车上方。

控制行吊起重电机11-5，将石英管9缓慢放在转运小车上。压力传感器313感受到压力变化时，将信号传递给控制系统11-6，起重电机11-5停止继续下降。

控制系统11-6启动四台伺服电机24将吊杆23向两边打开至最大开度，松开石英管9。开启行吊起重机11-4，将夹持装置吊起，离开石英管9。整个运输作业完成。

在本实用新型说明书的描述中，术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本实用新型说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅为本实用新型的优选实施，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种石英管搬运的夹持组件，其特征在于，包括：承重架、管径调节单元、支承单元；其中，

所述承重架中部设置有起吊架，所述起吊架的两侧分别设置有一个夹持架；

每个所述夹持架上均安装有所述管径调节单元，所述管径调节单元用于根据石英管的直径调节所述支承单元的位置；

每个所述管径调节单元上均安装有所述支承单元，所述支承单元用于夹持支承所述石英管。

2.根据权利要求1所述的石英管搬运的夹持组件，其特征在于，所述管径调节单元包括轨道、滑块、吊杆和伺服电机；其中，

所述轨道固定安装在所述夹持架与所述起吊架之间；

所述滑块滑动安装在所述轨道上；

所述吊杆的一端固定连接在所述滑块底部，另一端安装所述支承单元；

所述伺服电机安装在所述夹持架外侧，用于驱动所述滑块滑动，带动所述吊杆移动，调节所述支承单元的位置。

3.根据权利要求2所述的石英管搬运的夹持组件，其特征在于，所述管径调节单元还包括螺杆；所述滑块上设置有螺孔，所述螺杆穿过所述螺孔；所述螺杆的一端固定在所述伺服电机上，另一端固定在所述起吊架的一侧；所述伺服电机驱动所述螺杆在所述螺孔内旋转来带动所述滑块滑动。

4.根据权利要求2所述的石英管搬运的夹持组件，其特征在于，所述支承单元包括支杆和防滑件；所述支杆安装在所述起吊架底部用于所述石英管的位置固定；所述支杆安装在所述吊杆上用于所述石英管的支承固定；所述支杆顶部设置有所述防滑件，用于接触支承所述石英管。

5.根据权利要求4所述的石英管搬运的夹持组件，其特征在于，所述支杆包括基座段、套筒段、压力传感器；其中，

所述基座段与所述套筒段的一端通过活塞杆连接；所述活塞杆上套有弹簧；在所述弹簧与所述套筒段之间设有所述压力传感器；所述套筒段的另一端设置有防滑件；所述基座段安装在所述吊杆上。

6.根据权利要求5所述的石英管搬运的夹持组件，其特征在于，所述压力传感器用于监测所述石英管对所述支杆的压力，用于确定所述夹持组件与所述石英管的位置。

7.一种石英管搬运的夹持装置，其特征在于，由两组或多组权利要求1-6任一所述的夹持组件组成，将两组或多组所述夹持组件的所述承重架焊接固定或组装而成。

8.根据权利要求7所述的石英管搬运的夹持装置，其特征在于，所述起吊架连接起吊设备，所述起吊设备采用机械臂、行吊、悬臂吊的一种。

9.根据权利要求8所述的石英管搬运的夹持装置，其特征在于，所述起吊设备包括控制系统；所述支承单元内含的压力传感器传输压力信号到所述控制系统；所述控制系统根据所述压力信号分别操控所述管径调节单元内含的伺服电机和所述起吊设备的开启和关闭。

10.根据权利要求7所述的石英管搬运的夹持装置，其特征在于，所述夹持装置适用于直径大于200mm，长度超过1000mm的石英管管材。

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