一种挂棒机器人的制作方法

专利2025-04-11  5


本发明涉及机器人,尤其是指一种挂棒机器人。


背景技术:

1、随着光伏产业的快速发展,光伏产品的加工效率已经有了较为明显的提升。但是,对于提升其加工效率的探索仍未终止,并进一步向光伏产品加工的细节环节延伸。

2、以光伏硅棒的切片环节为例,目前主要采用人工配合辅助治具来实现硅棒/硅片的上下料。操作人员利用辅助治具将硅棒从存储设备中取出,并放入切片机台进行切片,然后再将切割后的硅片取出,放入新的硅棒进行切片。这种方式虽然可以实现硅棒的上下料,也存在一定的问题,具体如下:

3、首先,由于硅棒重量大,人工操作费时费力,且存在一定的安全风险;

4、其次,利用辅助治具虽然可以一定程度减轻人工操作的负担,但在实际操作中,仍需要人工进行精确的位置调整,这不仅增加了操作的复杂性,也降低了工作效率;

5、此外,现有的技术无法实现硅棒在切片机台和存储设备间的自动上下料,一次对接只能完成一个动作,即取下切割后的硅片或者放入新的硅棒,无法满足高效生产的需求。


技术实现思路

1、针对现有技术的不足,本发明公开了一种挂棒机器人。

2、本发明所采用的技术方案如下:

3、一种挂棒机器人,包括:

4、移动主体;

5、挂棒装置,包括设于所述移动主体上的回转支撑组件,设于所述回转支撑组件上的第一平移机构,设于所述第一平移机构上的升降组件,以及设于所述升降组件上的挂棒组件以及沿第一水平方向设于挂棒组件两个末端的撑叉组件;所述回转支撑组件被设置为转动调节所述撑叉组件的对接方向;所述第一平移机构被设置为沿第一水平方向调整所述撑叉组件的对接距离;所述升降组件被设置为沿竖直方向调整所述撑叉组件的对接高度;所述挂棒组件被设置为至少在垂直于第一水平方向的第二水平方向调整所述撑叉组件的位置偏差以及在绕水平轴线的方向转动调整所述撑叉组件的角度偏差以使所述撑叉组件对接取放硅棒或硅片。

6、在本发明的一个实施例中,所述回转支撑组件包括固定于所述移动主体内的回转支架,固定于所述回转支架上的回转支撑内圈,同轴转动连接于所述回转支撑内圈的齿轮外圈,固定于所述齿轮外圈顶部的回转顶板,与所述齿轮外圈的轮齿啮合的回转驱动齿轮,以及与所述回转驱动齿轮连接以驱动所述回转驱动齿轮转动的回转动力模块;所述齿轮外圈的高度高于所述回转支撑内圈的高度,并凸出所述移动主体的顶部;所述第一平移机构设于所述回转顶板上。

7、在本发明的一个实施例中,所述第一平移机构包括至少两个沿第一水平方向并排固定于所述回转支撑组件上的第一平移导轨,多个滑动设置于所述第一平移导轨的第一平移滑块,固定于所述第一平移滑块上的第一平移顶板,沿第一水平方向固定于所述回转支撑组件上的第一平移齿条,与所述第一平移齿条的轮齿啮合的第一平移齿轮,以及和所述第一平移齿轮连接以驱动所述第一平移齿轮转动的第一平移动力模块;所述升降组件设于所述第一平移顶板上。

8、在本发明的一个实施例中,所述升降组件包括固定于所述第一平移机构上的升降支架,设于升降支架内侧的升降平台,安装于所述升降平台上的升降动力模块,和所述升降动力模块连接的升降齿轮,竖直固定于所述升降支架且和所述升降齿轮轮齿啮合的升降齿条,设于所述升降平台两端的升降侧板,以及至少一个安装于所述升降侧板外侧并与所述升降支架滚动配合以引导所述升降平台升降的升降导轮;所述升降动力模块用于驱动所述升降齿轮转动。

9、在本发明的一个实施例中,所述挂棒组件包括设于升降组件的横移机构,安装于所述横移机构底部的第二平移机构,以及设于所述第二平移机构底部的对接机构;所述撑叉组件沿第一水平方向设于所述对接机构的两个末端;所述横移机构被设置为在第二水平方向驱动所述第二平移机构移动以水平调整所述撑叉组件的对接位置偏差;所述第二平移机构被设置为在第一水平方向调整所述撑叉组件的对接距离;所述对接机构被设置为至少绕第一轴线的方向以及第二轴线的方向转动调整所述撑叉组件对接时的角度偏差。

10、在本发明的一个实施例中,所述横移机构包括沿第一水平方向水平设置的横移平台,沿第二水平方向并排固定于所述横移平台上的多个横移滑块,固定于所述升降组件的升降部并与所述横移滑块沿第二水平方向滑动配合的横移导轨,安装于所述升降组件升降部的横移动力模块,竖直设置并与所述横移动力模块连接以获取转动动力的横移轴套,偏心设置于所述横移轴套端部的横移偏心轮,以及固定于所述横移平台顶部的横移引导块;所述横移引导块上沿第一水平方向开有横移导槽;所述横移偏心轮滚动设于所述横移导槽内;所述第二平移机构与所述横移平台连接。

11、在本发明的一个实施例中,所述第二平移机构包括两组并排设于所述横移平台底部的平移托轮,设于两组所述平移托轮之间并与所述平移托轮滚动配合的第二平移平台,安装于所述第二平移平台的第二平移动力模块,设于所述第二平移动力模块输出端的第二平移齿轮,以及沿第一水平方向固定于所述横移机构侧面且和所述第二平移齿轮的轮齿啮合的第二平移齿条;每组所述平移托轮包括若干沿第一水平方向布置的平移托轮;所述平移托轮的侧向周面开有环形的v形槽;所述第二平移平台的两侧延伸形成有与所述v形槽契合的v形凸起;所述对接机构安装于所述第二平移平台的底部。

12、在本发明的一个实施例中,所述对接机构包括沿第一水平方向水平固定于第二平移机构底部的对接主板,沿第一水平方向固定于所述对接主板两端的对接侧板,沿第一水平方向固定于所述对接侧板的第一转轴,与所述第一转轴转动连接的第一摇摆主体,沿第二水平方向固定于所述第一摇摆主体的第二转轴,与所述第二转轴转动连接的第二摇摆主体,安装于所述对接侧板的第一对接动力模块,偏心设置于所述第一对接动力模块输出端的第一偏心轮,安装于所述第一摇摆主体的第二对接动力模块,以及偏心设置于第二对接动力模块输出端的第二偏心轮;所述第一摇摆主体包括与所述第一转轴转动连接的第一转动部以及与所述第一转动部固定连接的第一支撑部;所述第一转动部开有与所述第一偏心轮适配的竖槽;所述第一支撑部与所述第二转轴固定连接;所述第二摇摆主体包括与所述第二转轴转动连接的第二转动部以及与所述第二转动部固定连接的第二支撑部;所述第二转动部开有与第二偏心轮适配的横槽;所述第二支撑部与所述撑叉组件连接。

13、在本发明的一个实施例中,所述第一对接动力模块输出端设有第一摇摆轴套;所述第一偏心轮偏心设于所述第一摇摆轴套的端部;其中,所述第一摇摆轴套的侧壁横向开设第一安装槽。

14、在本发明的一个实施例中,所述撑叉组件包括夹持动力模块以及与所述夹持动力模块连接的两个挂棒撑爪;所述夹持动力模块包括安装于所述第二支撑部底部的夹持电机,与所述夹持电机输出端连接的双向丝杠,与所述双向丝杠端部转动连接且固定于所述第二支撑部的轴承座,分别与所述双向丝杠两段反向螺纹适配的两个移动块,一一对应连接所述移动块和所述挂棒撑爪的两个连接板,沿第二水平方向固定于所述第二支撑部顶部的夹持滑轨以及与所述夹持滑轨滑动配合的两个夹持滑块;所述挂棒撑爪分别安装于所述夹持滑块。

15、本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:

16、本发明所述的挂棒机器人实现对硅棒的自动对接取放,无需人工进行精确的位置调整,降低了操作的复杂性,提高了工作效率。

17、本发明所述的挂棒机器人可以实现硅棒的自动转运,避免了人工搬运硅棒的费时费力,降低了安全风险。

18、本发明所述的挂棒机器人基于回转支撑组件能够实现第一平移机构,升降组件,挂棒组件以及撑叉组件的转动。因此,当挂棒机器人完成设备对接后,通过一侧的撑叉组件进行硅片取出下料,然后通过回转支撑组件水平转动以使另一侧的撑叉组件对硅棒进行挂棒上料。在此过程中,挂棒机器人不需要重复进行对接即可实现快速硅棒/硅片的快速上下料,大大提升工作效率。


技术特征:

1.一种挂棒机器人,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的挂棒机器人,其特征在于,所述回转支撑组件(30)包括固定于所述移动主体(10)内的回转支架(301),固定于所述回转支架(301)上的回转支撑内圈(302),同轴转动连接于所述回转支撑内圈(302)的齿轮外圈(303),固定于所述齿轮外圈(303)顶部的回转顶板(304),与所述齿轮外圈(303)的轮齿啮合的回转驱动齿轮(305),以及与所述回转驱动齿轮(305)连接以驱动所述回转驱动齿轮(305)转动的回转动力模块;所述齿轮外圈(303)的高度高于所述回转支撑内圈(302)的高度,并凸出所述移动主体(10)的顶部;所述第一平移机构(40)设于所述回转顶板(304)上。

3.根据权利要求1所述的挂棒机器人,其特征在于,所述第一平移机构(40)包括至少两个沿第一水平方向并排固定于所述回转支撑组件(30)上的第一平移导轨(401),多个滑动设置于所述第一平移导轨(401)的第一平移滑块(402),固定于所述第一平移滑块(402)上的第一平移顶板(403),沿第一水平方向固定于所述回转支撑组件(30)上的第一平移齿条(404),与所述第一平移齿条(404)的轮齿啮合的第一平移齿轮(405),以及和所述第一平移齿轮(405)连接以驱动所述第一平移齿轮(405)转动的第一平移动力模块;所述升降组件(50)设于所述第一平移顶板(403)上。

4.根据权利要求1所述的挂棒机器人,其特征在于,所述升降组件(50)包括固定于所述第一平移机构(40)上的升降支架(501),设于升降支架(501)内侧的升降平台(502),安装于所述升降平台(502)上的升降动力模块,和所述升降动力模块连接的升降齿轮(505),竖直固定于所述升降支架(501)且和所述升降齿轮(505)轮齿啮合的升降齿条(506),设于所述升降平台(502)两端的升降侧板(507),以及至少一个安装于所述升降侧板(507)外侧并与所述升降支架(501)滚动配合以引导所述升降平台(502)升降的升降导轮(508);所述升降动力模块用于驱动所述升降齿轮(505)转动。

5.根据权利要求1所述的挂棒机器人,其特征在于,所述挂棒组件(60)包括设于升降组件(50)的横移机构(80),安装于所述横移机构(80)底部的第二平移机构(90),以及设于所述第二平移机构(90)底部的对接机构(70);所述撑叉组件(61)沿第一水平方向设于所述对接机构(70)的两个末端;所述横移机构(80)被设置为在第二水平方向驱动所述第二平移机构(90)移动以水平调整所述撑叉组件(61)的对接位置偏差;所述第二平移机构(90)被设置为在第一水平方向调整所述撑叉组件(61)的对接距离;所述对接机构(70)被设置为至少绕第一轴线的方向以及第二轴线的方向转动调整所述撑叉组件(61)对接时的角度偏差。

6.根据权利要求5所述的挂棒机器人,其特征在于,所述横移机构(80)包括沿第一水平方向水平设置的横移平台(808),沿第二水平方向并排固定于所述横移平台(808)上的多个横移滑块(806),固定于所述升降组件(50)的升降部并与所述横移滑块(806)沿第二水平方向滑动配合的横移导轨(807),安装于所述升降组件(50)升降部的横移动力模块,竖直设置并与所述横移动力模块连接以获取转动动力的横移轴套(803),偏心设置于所述横移轴套(803)端部的横移偏心轮(804),以及固定于所述横移平台(808)顶部的横移引导块(805);所述横移引导块(805)上沿第一水平方向开有横移导槽(8051);所述横移偏心轮(804)滚动设于所述横移导槽(8051)内;所述第二平移机构(90)与所述横移平台(808)连接。

7.根据权利要求5所述的挂棒机器人,其特征在于,所述第二平移机构(90)包括两组并排设于所述横移机构(80)底部的平移托轮(901),设于两组所述平移托轮(901)之间并与所述平移托轮(901)滚动配合的第二平移平台(902),安装于所述第二平移平台(902)的第二平移动力模块,设于所述第二平移动力模块输出端的第二平移齿轮(905),以及沿第一水平方向固定于所述横移机构(80)侧面且和所述第二平移齿轮(905)的轮齿啮合的第二平移齿条(906);每组所述平移托轮(901)包括若干沿第一水平方向布置的平移托轮(901);所述平移托轮(901)的侧向周面开有环形的v形槽;所述第二平移平台(902)的两侧延伸形成有与所述v形槽契合的v形凸起;所述对接机构(70)安装于所述第二平移平台(902)的底部。

8.根据权利要求5所述的挂棒机器人,其特征在于,所述对接机构(70)包括沿第一水平方向水平固定于第二平移机构(90)底部的对接主板(701),沿第一水平方向固定于所述对接主板(701)两端的对接侧板(702),沿第一水平方向固定于所述对接侧板(702)的第一转轴(709),与所述第一转轴(709)转动连接的第一摇摆主体(708),沿第二水平方向固定于所述第一摇摆主体(708)的第二转轴(716),与所述第二转轴(716)转动连接的第二摇摆主体(712),安装于所述对接侧板(702)的第一对接动力模块,偏心设置于所述第一对接动力模块输出端的第一偏心轮(707),安装于所述第一摇摆主体(708)的第二对接动力模块,以及偏心设置于第二对接动力模块输出端的第二偏心轮(714);所述第一摇摆主体(708)包括与所述第一转轴(709)转动连接的第一转动部(7081)以及与所述第一转动部(7081)固定连接的第一支撑部(7082);所述第一转动部(7081)开有与所述第一偏心轮(707)适配的竖槽;所述第一支撑部(7082)与所述第二转轴(716)固定连接;所述第二摇摆主体(712)包括与所述第二转轴(716)转动连接的第二转动部(7122)以及与所述第二转动部(7122)固定连接的第二支撑部(7123);所述第二转动部(7122)开有与第二偏心轮(714)适配的横槽(7121);所述第二支撑部(7123)与所述撑叉组件(61)连接。

9.根据权利要求8所述的挂棒机器人,其特征在于,所述第一对接动力模块输出端设有第一摇摆轴套(706);所述第一偏心轮(707)偏心设于所述第一摇摆轴套(706)的端部;其中,所述第一摇摆轴套(706)的侧壁横向开设第一安装槽(7061)。

10.根据权利要求8所述的挂棒机器人,其特征在于,所述撑叉组件(61)包括夹持动力模块以及与所述夹持动力模块连接的两个挂棒撑爪(715);所述夹持动力模块包括安装于所述第二支撑部(7123)底部的夹持电机(717),与所述夹持电机(717)输出端连接的双向丝杠(719),与所述双向丝杠(719)端部转动连接且固定于所述第二支撑部(7123)的轴承座(720),分别与所述双向丝杠(719)两段反向螺纹适配的两个移动块(721),一一对应连接所述移动块(721)和所述挂棒撑爪(715)的两个连接板(722),沿第二水平方向固定于所述第二支撑部(7123)顶部的夹持滑轨(723)以及与所述夹持滑轨(723)滑动配合的两个夹持滑块(724);所述挂棒撑爪(715)分别安装于所述夹持滑块(724)。


技术总结
本发明涉及一种挂棒机器人,包括:移动主体;挂棒装置,包括设于移动主体上的回转支撑组件,设于回转支撑组件上的第一平移机构,设于第一平移机构上的升降组件,以及设于升降组件上的挂棒组件以及沿第一水平方向设于挂棒组件两个末端的撑叉组件;回转支撑组件被设置为转动调节撑叉组件的对接方向;第一平移机构被设置为沿第一水平方向调整撑叉组件的对接距离。本发明实现对硅棒的自动对接取放,无需人工进行精确的位置调整,降低了操作的复杂性,提高了工作效率。

技术研发人员:付林霄,母国栋,王宏军,王冬,王滤纯,李国
受保护的技术使用者:苏州玖物智能科技股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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