CN218908968U - 一种转臂机械手及物料传输装置 - Google Patents

Abstract

提供一种转臂机械手及物料传输装置，机械手包括电机，设置在支撑座上，转臂一端连接电机，另一端连接吸盘，转臂为成角度设置为第一转臂和第二转臂，第一转臂和第二转臂上设置第一同步带轮组和第二同步带轮组，第一吸盘和第二吸盘分别通过第一同步带轮组和第二同步带轮组和第一转臂及第二转臂转动连接；第一同步带轮组和第二同步带轮组通过转向组件连接，使第一同步带轮组和第二同步带轮组的传动方向相反。物料传输装置包括供料传输模组，加工传输模组和下料传输模组，转臂机械手，设置在供料传输模组，加工传输模组和下料传输模组之间为其传送物料。实现将物料按照需要的方向和位置转移，不需要额外的电池片旋转装置和工序，节省加工时间，提升加工效率。

Description

一种转臂机械手及物料传输装置

技术领域

本申请涉及一种转臂机械手及物料传输装置，属于片材物料传输加工技术领域。

背景技术

随着光伏太阳能电池的不断发展，太阳能电池种类也不断增多。太阳能电池在不同的工序进行加工时，尤其是激光开槽、印刷等工序，可能对太阳能电池片的加工方向有不同的要求，这就需要对太阳能电池片方向进行调整。

现有技术中，可以通过在太阳能电池工作载台进行旋转等方式，来进行太阳能电池片的旋转，但是这样造成了时间上的浪费。现有技术中，也有通过多轴机械手，在搬运电池片的过程中，同时对硅片进行旋转来实现方向调整的，或者在机械手上假装旋转装置来实现。但是，对于上料、加工和下料的方向具有不同的需求时，以上的方案则不能满足需求。

实用新型内容

有鉴于此，本申请提供一种转臂机械手及物料传输装置，旨在解决现有技术的问题。

一方面，本申请提供一种转臂机械手，包括支撑座、电机、转臂和吸盘，所述电机设置在支撑座上，所述转臂一端连接电机驱动端，另一端连接吸盘，所述转臂为成角度设置的第一转臂和第二转臂，第一转臂上设置第一同步带轮组，第二转臂上设置第二同步带轮组，第一吸盘和第二吸盘分别通过第一同步带轮组和第二同步带轮组和第一转臂及第二转臂自由端转动连接；

第一同步带轮组和第二同步带轮组通过转向组件连接，使所述第一同步带轮组和第二同步带轮组的传动方向相反。

进一步的，本申请的转臂机械手，所述电机带动第一转臂和第二转臂往复旋转，第一吸盘在第一位和第二位置之间往复运动，且第二吸盘在第二位置和第三位置之间往复运动，且第一吸盘及第二吸盘通过第一同步带轮组和第二同步带轮组传动下转动特定角度。

进一步的，本申请的转臂机械手，所述第一转臂上靠近电机驱动端设固定轮，所述固定轮和支撑座固定连接，并和第一转臂转动连接，第一转臂自由端设置第一从动轮，所述第一从动轮和第一转臂转动连接，并和第一吸盘固定连接，所述固定轮和第一从动轮通过第一同步带传动；

所述第二转臂靠近电机驱动端设转动轮，所述转动轮和第二转臂转动连接，第二转臂自由端设置第二从动轮，所述第二从动轮和第二转臂转动连接，且和第二吸盘固定连接，所述转动轮和第二从动轮通过第二同步带传动；

所述转向组件包括和固定轮固定连接的第一齿轮，以及和转动轮固定连接的第二齿轮。

进一步的，本申请的转臂机械手，第一转臂和第二转臂之间的夹角等于转臂旋转角度。

进一步的，本申请的转臂机械手，第一转臂和第二转臂之间夹角为60度、90度或120度。

进一步的，本申请的转臂机械手，第一同步带轮组的传动比和第二同步带轮组的传动比相同或不同。

进一步的，本申请的转臂机械手，第一同步轮组和第二同步轮组的传动比均为1:1。

进一步的，本申请的转臂机械手，所述固定轮和第一齿轮，均通过第一连接臂与支撑座固定连接，所述连接臂设置在固定轮和第一齿轮的上方，从上到下通过销轴将固定轮和第一齿轮固定连接，第一齿轮下方通过轴承和第一转臂转动连接；

所述转动轮和第二齿轮之间通过销轴固定连接，其上端设与第二转臂固定的第二连接臂，上下均通过轴承和第二连接臂及第二转臂转动连接；

所述第一从动轮和第二从动轮，均通过销轴和吸盘上部固定连接，通过轴承和第一转臂和第二转臂转动连接。

进一步的，本申请的转臂机械手，所述第一吸盘和第二吸盘为多个。

另一方面，本申请还提供一种物料传输装置，包括如上所述的转臂机械手，还包括供料传输模组，加工传输模组和下料传输模组，供料传输模组的供料位、加工传输模组的上料位、下料传输模组的收料位，分别对应转臂机械手的第一位置、第二位置和第三位置，

其中，所述供料传输模组和下料传输模组为带式输送机，所述加工传输模组为绕自身轴心旋转且周向设载台的转台，

载台传输至少经过上料位和加工位；

所述转臂机械手，设置在供料传输模组，加工传输模组和下料传输模组之间为其传送物料。

进一步的，本申请的物料传输装置，所述第一转臂和第二转臂之间夹角为90度，所述转台为多载台转台，所述上料传输模组和所述下料传输模组的传输方向相同或不同。

采用上述技术方案的有益效果是：

本申请的转臂机械手可实现将片材物料按照需要的方向和位置进行转移，适用于当对物料的传送方向和加工方向有需求时使用。尤其是在太阳能电池加工技术领域，电池片的电极印刷、激光加工等，对电池片的加工方向有需要的时候，可以方便的在太阳能电池位置转移的过程中完成旋转，不需要额外的电池片旋转装置和工序，节省加工时间，提升加工效率。

本申请的转臂机械手，可以根据加工需要进行转臂夹角、传动比等设置，适用于不同的转移位置和方向的调整。

本申请的转臂机械手，仅采用一个动力，就实现了第一转臂、第二转臂及第一吸盘和第二吸盘的旋转，节省动力，且同步性好。

本申请的一种电池片传输装置，通过供料传输模组、加工传输模组及下料传输模组及转臂机械手的配置，可以实现将物料进行位置转移的时候，进行物料方向的控制。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请提供的一种转臂机械手的结构俯视示意图；

图2为本申请提供的一种转臂机械手的结构俯视示意图；

图3为本申请提供的一种转臂机械手的结构俯视示意图；

图4为本申请提供的一种转臂机械手的结构立体示意图；

图5为本申请提供的一种片材物料传输装置的结构示意图；

图6为本申请提供的另一种片材物料传输装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应当理解，示意性的附图并未按实物比例绘制。在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

一方面，本申请提供了一种转臂机械手100，参见图1、图2和图3，为本申请的一种转臂机械手100的俯视示意图，其中，图1和图2显示了本申请的转臂机械手的结构信息，图3还显示了转臂机械手的搬运位置，图4示意性的给出了转臂机械手的细节机构。

参见图1，本申请的转臂机械手100包括转臂11、吸盘12、电机13和支撑座14，电机13设置在支撑座14上，所述转臂11一端连接电机13驱动端，另一端连接吸盘12，所述吸盘12通过传动组件15转动连接于转臂11上；

进一步的，参见图2，转臂11为成角度设置的两个，分别为第一转臂111和第二转臂112，对应设置的吸盘12分别为第一吸盘121和第二吸盘122；第一转臂111上具有第一同步带轮组151，第二转臂112上具有第二同步带轮组152，第一同步带轮组151和第二同步带轮组152和转向组件16连接，使所述第一同步带轮组151和第二同步带轮组152的传动方向相反；可以理解的，第一同步带轮组151和第二同步带轮组152即前述传动组件；

具体的，第一转臂111上靠近电机驱动端设固定轮1511，所述固定轮1511和支撑座14固定连接，并和第一转臂111转动连接；第一转臂111自由端设置第一从动轮1512，所述第一从动轮1512和第一转臂111转动连接，且和第一吸盘121固定连接，固定轮1511和第一从动轮1512通过第一同步带1513传动；第二转臂112靠近电机驱动端设转动轮1521，其和第二转臂112转动连接，第二转臂112自由端设置第二从动轮1522，所述第二从动轮1522和第二转臂112转动连接，且和第二吸盘122固定连接，转动轮1521和第二从动轮1522通过第二同步带1523传动；

使第一同步带轮组151和第二同步带轮组152传动方向相反的转向组件16，包括和固定轮1511固定连接的第一齿轮161，以及和转动轮1521固定连接的第二齿轮162。

请再参见图3，按照上述设置，本申请的转臂机械手100，第一转臂111和第二转臂112之间的夹角，和电机13往复旋转角度相同，其带动第一转臂111和第二转臂112往复运动时，第一吸盘121和第二吸盘122达到的位置，即转运物料的位置包括第一位置110、第二位置120和第三位置130；当第一吸盘121位于第一位置110时，第二吸盘122位于第二位置120；第一吸盘121从第一位置110旋转至第二位置120，第二吸盘从第二位置120旋转至第三位置130；第一吸盘121从第二位置120返回至第一位置110时，第二吸盘122从第三位置130返回第二位置120。持续使用时，第一吸盘121将物料从第一位置110转移至第二位置120；同时第二吸盘122将物料从第二位置120转移至第三位置130，且在此过程中，将物料旋转特定角度。

图2和图3给出了第一转臂111和第二转臂112之间的夹角为90度，电机13的旋转角度也为90度往复旋转，第一同步带轮组151的传动比和第一同步带轮组151的传动比均为1:1的示例。采用如图2的设置，使得转臂11和吸盘12的旋转角度相等，方向相同或者相反，具体的，按照图2的示例，使得第一转臂111和第一吸盘121的旋转角度均为90度，方向相反；第二转臂112和第二吸盘122的旋转角度均为90度，方向相同。

请继续参见图2和图3，第一转臂111和第二转臂112可在电机13驱动下90度往复旋转，顺时针旋转90度时，第一转臂111带动第一吸盘121从第一位置110移动至第二位置120，且第一吸盘121逆时针旋转90度，带动其吸附片材物料逆时针旋转90度，从而使片材物料从第一位置110转移至第二位置120，但是片材物料的角度不变；同时，第二转臂112带动第二吸盘122从第二位置120移动至第三位置130，且第二吸盘122顺时针旋转90度，带动其吸附片材物料顺时针旋转90度，从而使片材物料从第二位置120转移至第三位置130，且片材物料的角度旋转180度。第一转臂111和第二转臂112逆时针旋转，带动第一吸盘121返回第一位置110，第二吸盘122返回第二位置120，进行下一个物料的取放。本领域的技术人员容易理解的，每一次顺时针旋转运送物料时，第二吸盘122均是将的是第一吸盘121前次运送至第二位置120的片材物料移送至第三位置130，同时，第一吸盘121从第一位置110获取物料并运送至第二位置120。

本申请的转臂机械手可实现将片材物料按照需要的方向和位置进行转移，适用于当对物料的传送方向和加工方向有需求时使用。尤其是在太阳能电池加工技术领域，电池片的电极印刷、激光加工等，对电池片的加工方向有需要的时候，可以方便的在太阳能电池位置转移的过程中完成旋转，不需要额外的电池片旋转装置和工序，节省加工时间，提升加工效率。且本申请的转臂机械手，可以根据加工需要进行转臂夹角、传动比等设置，适用于不同的转移位置和方向的调整。

本申请中，第一转臂111和第二转臂112之间的夹角可以为0-180度之间的任何角度，具体的，作为工业更为适用的方案，可以为60度，90度，120度等。电机13的旋转角度，也可以为0-180度之间的任何角度，作为工业适用的方案，可以为60度，90度，120度等。本申请中，第一同步带轮组151的传动比和第一同步带轮组151的传动比，可以根据需要进行选择，例如，作为更适用的工业方案，可以为2:1、1:1、1:2等，这样在转臂旋转一个角度时，吸盘同向或者反向旋转不同的角度，可适应多样化的物料旋转方案。同样可以理解的，以上第一转臂、第二转臂、第一吸盘、第二吸盘、第一同步带轮组、第二同步带轮组、第一齿轮和第二齿轮，均为相对的，本申请不限于此，第一和第二也可互换。

进一步的，参见图4，作为一种非限制的实施方式，本申请的转臂机械手100，固定轮1511和第一齿轮161，均通过第一连接臂17和支撑座14固定连接，如图所示，第一连接臂17可以设置在固定轮1511和第一齿轮161的上方，从上到下通过销轴将固定轮1511和第一齿轮161固定连接，第一齿轮161下方通过轴承和第一转臂121转动连接。转动轮1521和第二齿轮162二者之间通过销轴固定连接，进一步的，其上端设和第二转臂112固定的第二连接臂18，上下均通过轴承和第二连接臂18及第二转臂112转动连接。第一从动轮1512和第二从动轮1522，均通过销轴和吸盘上部固定连接，通过轴承和第一转臂111和第二转臂112转动连接。

本申请的转臂机械手，第一齿轮、固定轮均和支撑架固定连接，电机带动转臂转动过程中其处于静止状态，通过第一同步带带动第一从动轮及第一吸盘转动；转动轮通过第二齿轮与第一齿轮的啮合实现转动，再通过第二同步带带动第二从动轮及第二吸盘转动。仅采用一个动力，就实现了第一转臂、第二转臂及第一吸盘和第二吸盘的旋转，节省动力，且同步性好。

进一步的，第一吸盘121和第二吸盘122，均可以为多个，请参见图4，第一转臂111和第二转臂112的自由端可设置多个连接杆1111，1112，1121，1122，第一吸盘1211、1212、和第二吸盘1221、1222固定在相应连接杆1111，1112，1121，1122上即可，配合设置相应的第一从动轮15121、15122和第二从动轮15221、15222，通过相应的第一同步带1513和第二同步带1523连接即可。这样的设置可以同时完成多个物料的转移，提升转移效率。

另一方面，本申请还提供一种物料传输装置，包括前述的转臂机械手100，还包括供料传输模组200，加工传输模组400和下料传输模组300，供料传输模组200的供料位210、加工传输模组的上料位410、下料传输模组300的收料位310，分别对应转臂机械手100的第一位置110、第二位置120和第三位置130。

通常来说，供料传输模组200为带式输送机，加工传输模组400为绕自身轴心旋转且周向设载台的转台，下料传输模组300为带式输送机。

具体的，转台包括旋转电机，至少一组载台通过连接臂和旋转电机的输出端连接，具体的，多个载台组沿周向等分，形成多载台转台，例如二载台转台、三载台转台、四载台转台或六载台转台等。通常来说，转台步进旋转，旋转角度和相邻载台的夹角相等。载台的传输中，至少经过上料位410和加工位420。

参见图5，本申请的一种物料传输装置的示意图，图中，供料传输模组200为多个前后设置的带式输送机，加工传输模组400为二载台转台，下料传输模组300为多个前后设置的带式输送机。转臂机械手100为图1至图3示意的转臂机械手，其设置在供料传输模组200，加工传输模组400和下料传输模组300之间，并且为其传送物料。

本实施例中的转台每次旋转180度，使每个载台的输送轨迹相同。对于二载台转台来说，通常一个位置为上下料位，另一个位置为加工位，一个载台组位于上下料位进行上下料时，另一个载台位于加工位进行激光加工，旋转180度，二者互换，进行上下料和加工。

以图5为例，待加工片材物料从供料传输模组200沿第一方向传输至供料位210，即转臂机械手100的第一位置110，转臂机械手100的第一吸盘121从第一位置吸附物料并转移至第二位置，即加工传输模组400的上料位410，并将物料释放，物料的方向未变；与此同时，第二吸盘122在第二位置将本来位于加工传输模组400上料位410的加工完成的物料吸附并转移至第三位置，即下料传输模组300的收料位310并释放，物料的方向旋转180度，并沿第二方向转移走。可知的，物料转移的过程中，加工传输模组400将物料从上料位410转移至加工位420加工，且物料方向旋转180度，同时将加工完成的物料从加工位420转移至上料位410。

其中，第一方向和第二方向相同，或不同。

本申请的一种电池片传输装置，通过供料传输模组、加工传输模组及下料传输模组及转臂机械手的配置，可以实现将物料进行位置转移的时候，进行物料方向的控制。以上实施例给出了上料物料方向不变，加工和下料物料方向旋转180度的情形。本申请不限于此，可以通过第一机械臂和第二机械臂夹角的设置、载台组的数量等，对物料的方向进行调整。

请继续参见图6，为本申请的另一种物料传输装置的示意图，其中，转臂机械手100的的第一转臂111和第二转臂112之间的夹角是120度，电机13带动第一转臂111和第二转臂112的旋转角度也为120度，第一同步带轮组151和第二同步带轮组152的传动比均为1:1，供料传输模组200的供料位210、加工传输模组400的上料位410、下料传输模组300的下料位310之间也成120度设置，可以完成上下料。

以上对本申请所提供的转臂机械手及物料传输装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (11)

1.一种转臂机械手，包括支撑座、电机、转臂和吸盘，所述电机设置在支撑座上，所述转臂一端连接电机驱动端，另一端连接吸盘，其特征在于：

所述转臂为成角度设置的第一转臂和第二转臂，第一转臂上设置第一同步带轮组，第二转臂上设置第二同步带轮组，第一吸盘和第二吸盘分别通过第一同步带轮组和第二同步带轮组和第一转臂及第二转臂自由端转动连接；

第一同步带轮组和第二同步带轮组通过转向组件连接，使所述第一同步带轮组和第二同步带轮组的传动方向相反。

2.根据权利要求1所述的转臂机械手，其特征在于：所述电机带动第一转臂和第二转臂往复旋转，第一吸盘在第一位和第二位置之间往复运动，且第二吸盘在第二位置和第三位置之间往复运动，且第一吸盘及第二吸盘通过第一同步带轮组和第二同步带轮组传动下转动任意角度。

3.根据权利要求1或2所述的转臂机械手，其特征在于：所述第一转臂上靠近电机驱动端设固定轮，所述固定轮和支撑座固定连接，并和第一转臂转动连接，第一转臂自由端设置第一从动轮，所述第一从动轮和第一转臂转动连接，并和第一吸盘固定连接，所述固定轮和第一从动轮通过第一同步带传动；

所述第二转臂靠近电机驱动端设转动轮，所述转动轮和第二转臂转动连接，第二转臂自由端设置第二从动轮，所述第二从动轮和第二转臂转动连接，且和第二吸盘固定连接，所述转动轮和第二从动轮通过第二同步带传动；

所述转向组件包括和固定轮固定连接的第一齿轮，以及和转动轮固定连接的第二齿轮。

4.根据权利要求1或2所述的转臂机械手，其特征在于：第一转臂和第二转臂之间的夹角等于转臂旋转角度。

5.根据权利要求4所述的转臂机械手，其特征在于：第一转臂和第二转臂之间夹角为60度、90度或120度。

6.根据权利要求1或2所述的转臂机械手，其特征在于：第一同步带轮组的传动比和第二同步带轮组的传动比相同或不同。

7.根据权利要求6所述的转臂机械手，其特征在于：第一同步轮组和第二同步轮组的传动比均为1：1。

8.根据权利要求3所述的转臂机械手，其特征在于：所述固定轮和第一齿轮，均通过第一连接臂与支撑座固定连接，所述连接臂设置在固定轮和第一齿轮的上方，从上到下通过销轴将固定轮和第一齿轮固定连接，第一齿轮下方通过轴承和第一转臂转动连接；

所述转动轮和第二齿轮之间通过销轴固定连接，其上端设与第二转臂固定的第二连接臂，上下均通过轴承和第二连接臂及第二转臂转动连接；

所述第一从动轮和第二从动轮，均通过销轴和吸盘上部固定连接，通过轴承和第一转臂和第二转臂转动连接。

9.根据权利要求1或2所述的转臂机械手，其特征在于：所述第一吸盘和第二吸盘为多个。

10.一种物料传输装置，其特征在于：

包括如权利要求1至9任一所述的转臂机械手，还包括供料传输模组，加工传输模组和下料传输模组，供料传输模组的供料位、加工传输模组的上料位、下料传输模组的收料位，分别对应转臂机械手的第一位置、第二位置和第三位置，

其中，所述供料传输模组和下料传输模组为带式输送机，所述加工传输模组为绕自身轴心旋转且周向设载台的转台，

载台传输至少经过上料位和加工位；

所述转臂机械手，设置在供料传输模组，加工传输模组和下料传输模组之间为其传送物料。

11.根据权利要求10所述的物料传输装置，其特征在于：所述第一转臂和第二转臂之间夹角为90度，所述转台为多载台转台，所述供料传输模组和所述下料传输模组的传输方向相同或不同。

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