拾取搬運系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種拾取搬運系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：支撐梁；驅(qū)動機構(gòu)，與支撐梁傳動連接以驅(qū)動支撐梁運動；多個機械手，設(shè)置在支撐梁上并與支撐梁同步運動；拾取驅(qū)動機構(gòu)，具有與多個機械手相連以驅(qū)動多個機械手同時進行拾取動作的驅(qū)動部。本實用新型提供的拾取搬運系統(tǒng)，由于設(shè)置了多個與支撐梁同步運動的機械手，可以同時拾取并搬運多個清洗籃筐，不必如現(xiàn)有技術(shù)中的單機械手那樣需要動作多次才能完成一次循環(huán)，利用本實用新型提供的拾取搬運系統(tǒng)只要移動一個工位，就可以完成一個循環(huán)，節(jié)約了大量的機械手動作時間，使機械手不再是產(chǎn)量的瓶頸。
【專利說明】拾取搬運系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及太陽能電池加工設(shè)備領(lǐng)域，特別地，涉及一種搬運系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽能電池的生產(chǎn)過程包括鑄錠、硅片切割、電池制造、電池組件四個環(huán)節(jié)。其中，硅片切割環(huán)節(jié)完成之后，硅片表面附著大量的雜質(zhì)。這些雜質(zhì)有的以原子狀態(tài)或離子狀態(tài)，有的以薄膜形式或顆粒形式存在于硅片表面。嚴重影響少數(shù)載流子壽命和表面電導(dǎo)；例如，堿金屬鈉，會引起嚴重漏電；顆粒污染包括硅渣、塵埃、細菌、微生物、有機膠體纖維等，會導(dǎo)致各種缺陷。
[0003]清除上述污染的方法有物理清洗和化學(xué)清洗兩種。其中，物理清洗再分三種方法，而三種物理清洗方法中，最常用的就是超聲清洗法，超聲清洗法是利用超聲波能夠傳入溶液的特性，依靠氣蝕作用洗掉硅片上的污染，具體的清洗過程是:清洗籃筐由傳送帶送入上料設(shè)備，之后由機械手將其夾取搬運入I槽。然后依次將后面的清洗籃筐逐次搬運。最后，機械手將7槽裝有洗凈的硅片的清洗籃筐搬運到下料傳送帶上。下料傳送帶將硅片送入烘干室，最后將干硅片從設(shè)備出口送出，則完成清洗流程。圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的單機械手的拾取搬運系統(tǒng)的完成一個循環(huán)的工作流程示意圖，其中，左側(cè)的箭頭表示上料，右側(cè)的箭頭表示下料，從左至右的七個方框，分別表示槽I至槽7。從圖1中，可以看出，滿載狀態(tài)下的機械手先將7槽的硅片搬運至下料傳送帶上，此時7槽為空。之后，將6槽硅片搬運至7槽，此時6槽為空。之后將5槽硅片搬運至6槽，5槽為空，如此往復(fù)，直至完成第8個步驟，機械手復(fù)位至7槽則完成一個完整的循環(huán)。
[0004]從機械手的搬運流程可以看出，機械手完成一個循環(huán)共需要16個小步驟，通過計算機械手完成這樣的一個循環(huán)共需要6分鐘左右，即每個槽的硅片都要在每個槽內(nèi)清洗6分鐘才能被搬運至下一個槽內(nèi)。而清洗工藝只需2分鐘。所以，這樣的搬運流程使得硅片在清洗槽內(nèi)一直處于等待狀態(tài)，從而影響了整個太陽能電池生產(chǎn)的效率。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型目的在于提供一種拾取搬運系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有的對硅片清洗籃筐的拾取搬運效率低的技術(shù)問題。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實用新型的一個方面，提供了一種搬運裝置，包括:支撐梁；搬運驅(qū)動機構(gòu)，與支撐梁傳動連接以驅(qū)動支撐梁運動；多個機械手，設(shè)置在支撐梁上并與支撐梁同步運動；拾取驅(qū)動機構(gòu)，具有與多個機械手相連以驅(qū)動多個機械手同時進行拾取動作的驅(qū)動部。
[0007]進一步地，搬運驅(qū)動機構(gòu)包括用于驅(qū)動支撐梁沿第一運動方向往復(fù)運動的第一驅(qū)動機構(gòu)以及用于驅(qū)動支撐梁沿與第一運動方向垂直的第二運動方向往復(fù)運動的第二驅(qū)動機構(gòu)。
[0008]進一步地，第一驅(qū)動機構(gòu)包括:第一驅(qū)動馬達，具有沿豎直方向伸出的第一動力輸出端；絲杠，與第一動力輸出端同軸轉(zhuǎn)動地連接；第一連接件，與支撐梁相連，并具有與絲杠配合并沿絲杠的延伸方向可移動的螺孔。
[0009]進一步地，第一動力輸出端沿豎直方向向下地伸出；第一連接件為與支撐梁固定連接的第一連接平臺。
[0010]進一步地，第二驅(qū)動機構(gòu)包括:第二驅(qū)動馬達，具有第二動力輸出端；齒輪，與第二動力輸出端同軸轉(zhuǎn)動地設(shè)置；齒條，與齒輪配合以使第二驅(qū)動馬達與齒輪同步地沿齒條的延伸方向可運動地設(shè)置，齒條固定設(shè)置在支撐梁上，并沿與豎直方向垂直的水平方向延伸；第一驅(qū)動機構(gòu)通過第二連接件與第二驅(qū)動機構(gòu)相連。
[0011]進一步地，第二連接件為第二連接平臺，第一驅(qū)動馬達的外殼與第二連接平臺相連，第一動力輸出端穿過第二連接平臺指向第一連接平臺。
[0012]進一步地，第二驅(qū)動機構(gòu)還包括:導(dǎo)向滑桿，與齒條平行設(shè)置，第二連接平臺的下表面設(shè)置有沿導(dǎo)向滑桿移動的滑塊，滑塊具有沿與導(dǎo)向滑桿配合的滑孔。
[0013]進一步地，本實用新型提供的拾取搬運系統(tǒng)，還包括:承重氣缸，設(shè)置在第二連接平臺上，并具有與絲杠平行向下延伸的氣缸活塞桿，氣缸活塞桿的伸出端與第一連接平臺相連。
[0014]進一步地，承重氣缸包括分別位于第一驅(qū)動馬達的兩側(cè)的第一承重氣缸和第二承重氣缸，氣缸活塞桿包括從第一承重氣缸伸出的第一氣缸活塞桿和從第二承重氣缸伸出的第二氣缸活塞桿。
[0015]進一步地，拾取驅(qū)動機構(gòu)包括設(shè)置在同一條支撐梁上的第一拾取驅(qū)動氣缸和第二拾取驅(qū)動氣缸，第一拾取驅(qū)動氣缸的驅(qū)動部為沿支撐梁的第一端伸出的方向往復(fù)運動的第一活塞桿，第二拾取驅(qū)動氣缸的驅(qū)動部為與第一活塞桿同向平行伸出的第二活塞桿；每個機械手均包括相互配合的第一鉤手和第二鉤手，第一鉤手與第一活塞桿相連，第二鉤手與第二活塞桿相連。
[0016]進一步地，第一拾取驅(qū)動氣缸具有沿相反方向伸出的兩條第一活塞桿；第二拾取驅(qū)動氣缸具有沿相反方向伸出的兩條第二活塞桿。
[0017]本實用新型具有以下有益效果:
[0018]本實用新型提供了一種拾取搬運系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:支撐梁；驅(qū)動機構(gòu)，與支撐梁傳動連接以驅(qū)動支撐梁運動；多個機械手，設(shè)置在支撐梁上并與支撐梁同步運動；拾取驅(qū)動機構(gòu)，具有與多個機械手相連以驅(qū)動多個機械手同時進行拾取動作的驅(qū)動部。本實用新型提供的拾取搬運系統(tǒng)，由于設(shè)置了多個與支撐梁同步運動的機械手，可以同時拾取并搬運多個清洗籃筐，不必如現(xiàn)有技術(shù)中的單機械手那樣需要動作多次才能完成一次循環(huán)，利用本實用新型提供的拾取搬運系統(tǒng)只要移動一個工位，就可以完成一個循環(huán)，節(jié)約了大量的機械手動作時間，使機械手不再是產(chǎn)量的瓶頸。
[0019]除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點之外，本實用新型還有其它的目的、特征和優(yōu)點。下面將參照圖，對本實用新型作進一步詳細的說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
[0021]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的單機械手的拾取搬運系統(tǒng)的完成一個循環(huán)的工作流程示意圖；
[0022]圖2本實用新型優(yōu)選實施例的拾取搬運系統(tǒng)的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3是本實用新型優(yōu)選實施例的拾取搬運系統(tǒng)的正面結(jié)構(gòu)示意圖；以及
[0024]圖4是本實用新型優(yōu)選實施例的拾取搬運系統(tǒng)的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0025]以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明，但是本實用新型可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。
[0026]如圖2至圖4所示，本實用新型提供了一種拾取搬運系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:支撐梁10以及設(shè)置在支撐梁10上并與支撐梁10同步運動的多個機械手30。為了實現(xiàn)拾取即搬運的動作，該裝置還包括搬運驅(qū)動機構(gòu)以及拾取驅(qū)動機構(gòu)，其中，搬運驅(qū)動機構(gòu)與支撐梁10傳動連接以驅(qū)動支撐梁10運動，拾取驅(qū)動機構(gòu)具有與多個機械手30相連以驅(qū)動多個機械手30同時進行拾取動作的驅(qū)動部。
[0027]在對硅片進行清洗時，需要對機械手30的位置進行控制，當需要拾取清洗籃筐時，需要水平移動機械手30使機械手移動到相應(yīng)的清洗籃筐的上方，然后在沿豎直方向移動機械手30，以使機械手30拾起清洗籃筐進行移動。
[0028]為了實現(xiàn)機械手30的水平移動和豎直移動，上述搬運驅(qū)動機構(gòu)包括用于驅(qū)動支撐梁10沿第一運動方向往往復(fù)運動的第一驅(qū)動機構(gòu)以及用于驅(qū)動支撐梁10沿與第一運動方向垂直的第二運動方向往復(fù)運動的第二驅(qū)動機構(gòu)。由于多個機械手30都與支撐梁10相連，所以，只要調(diào)整支撐梁10的水平移動和豎直移動，就可以同時實現(xiàn)多個機械手30的運動，這樣的設(shè)計方式，能夠顯著提高拾取搬運系統(tǒng)的工作效率，提高硅片清洗的效率。
[0029]實現(xiàn)水平運動和豎直運動的驅(qū)動機構(gòu)可以有的多種形式，但是，為了節(jié)約成本，簡化結(jié)構(gòu)，并且要保證支撐梁10以及設(shè)置在支撐梁10上的多個機械手30能夠順利的運動，并保證驅(qū)動機構(gòu)不能與支撐梁10以及機械手30之間發(fā)生干涉?？紤]到這些因素，上述第一驅(qū)動機構(gòu)包括:第一驅(qū)動馬達21,具有沿豎直方向伸出的第一動力輸出端；絲杠23,與第一動力輸出端同軸轉(zhuǎn)動地連接；螺母，與絲杠配合并沿絲杠23的延伸方向可移動地設(shè)置，支撐梁10與螺母之間通過第一連接件相連。其中，第一動力輸出端沿豎直方向向下地伸出；第一連接件為與螺母的上端面連接的第一連接平臺25，支撐梁10與第一連接平臺25固定連接。
[0030]基于同樣的考慮，第二驅(qū)動機構(gòu)包括:第二驅(qū)動馬達22，具有第二動力輸出端；齒輪24，與第二動力輸出端同軸轉(zhuǎn)動的設(shè)置；齒條26，與齒輪24配合以使第二驅(qū)動馬達22與齒輪24同步地沿齒條26的延伸方向可運動的設(shè)置，齒條26固定設(shè)置在支撐梁10上并沿與豎直方向垂直的水平方向延伸；第一驅(qū)動機構(gòu)通過第二連接件與第二驅(qū)動機構(gòu)相連。其中，第二連接件為第二連接平臺28，第一驅(qū)動馬達21的外殼與第二連接平臺28相連，第一動力輸出端穿過第二連接平臺28指向第一連接平臺25。
[0031]另外，為了保證第二連接平臺28的穩(wěn)定的移動，并對第二連接平臺28起到一定的支撐作用，第二驅(qū)動機構(gòu)還包括導(dǎo)向滑桿29，導(dǎo)向滑桿29與齒條平行設(shè)置，第二連接平臺28的下表面設(shè)置有沿導(dǎo)向滑桿29移動的滑塊27，該滑塊27具有沿與導(dǎo)向滑桿29配合的滑孔。第二連接平臺28通過滑塊27與導(dǎo)向滑桿29的配合并在齒輪24的帶動下沿齒條26的延伸方向往復(fù)運動。
[0032]另外，由于多個機械手30需要同時提取多個裝滿硅片的清洗籃筐，所以每根支撐梁10的負重將大大增加，這些重量完全由第一連接平臺25承擔，難免會增加第一連接平臺25的負擔。為此，本實用新型提供的拾取搬運系統(tǒng)還包括承重氣缸，該承重氣缸具有與絲杠23平行向下延伸的氣缸活塞桿，氣缸活塞桿的伸出端與第一連接平臺25相連。該承重氣缸的動力可以來自于壓縮空氣，利用壓縮空氣對氣缸的活塞施壓以使氣缸活塞桿運動。承重氣缸的目的主要是為了承擔第一連接平臺25的重量，而絲杠一方面能夠第一連接平臺25提供一定的承重，另一方面主要是為了第一連接平臺25的升降提供一個穩(wěn)定的動力。但是，如果絲杠的承重量過大，就會損害螺紋。將絲杠與承重氣缸兩部分結(jié)合在一起，能夠很好地彌補了各自的缺點。
[0033]為了增加氣缸活塞桿對第一連接平臺25的拉拽力度，利用氣缸活塞桿來承受大部分的重力并防止第一連接平臺25的水平旋轉(zhuǎn)。上述承重氣缸包括分別位于第一驅(qū)動馬達的兩側(cè)的第一承重氣缸41和第二承重氣缸42,氣缸活塞桿43、44包括從第一承重氣缸41伸出的第一氣缸活塞桿43和從第二承重氣缸42伸出的第二氣缸活塞桿44。氣缸活塞桿分擔絲杠的承受力時，承重氣缸內(nèi)的壓縮空氣的壓力保持一定，這即可以對第一連接平臺25給予一個平穩(wěn)的拉力用于抗衡所拉重力，至于空氣壓力的值是多少要取決于氣缸所拖拽的重量以及氣缸本身的參數(shù)。
[0034]實際上，除了需要對機械手30的移動進行控制之外，還需要對機械手30在拾取和放下清洗籃筐時的精細動作進行控制。每個機械手30都包括相互配合設(shè)置的第一鉤手31和第二鉤手32，當空載的機械手30需要拾取清洗籃筐時，需要將第一鉤手31和第二鉤手32合攏到一起，然后伸入到相應(yīng)的清洗籃筐中，然后再將第一鉤手31和第二鉤手32分開，指導(dǎo)兩個鉤手都勾住了籃筐的鉤取位置。因此，為了對上述機械手的動作進行控制，本實用新型提供的拾取搬運系統(tǒng)中的拾取驅(qū)動機構(gòu)包括設(shè)置在同一條支撐梁10上的第一拾取驅(qū)動氣缸51和第二拾取驅(qū)動氣缸52,第一拾取驅(qū)動氣缸51的驅(qū)動部為沿支撐梁10的第一端伸出的方向往復(fù)運動的第一活塞桿53，第二拾取驅(qū)動氣缸52的驅(qū)動部為沿支撐梁10的第二端伸出的方向往復(fù)運動的第二活塞桿54。所有機械手30的第一鉤手31均與第一活塞桿53相連，所以機械手30的第二鉤手32均與第二活塞桿54相連。以圖2中第一鉤手31和第二鉤手32的位置關(guān)系進行說明，當?shù)谝汇^手31與第二鉤手32需要閉合時，由第一活塞桿53向左側(cè)伸出，帶動第一鉤手31向左側(cè)移動，同時，第二活塞桿54向右側(cè)縮回，帶動第二鉤手32向第一鉤手31靠攏進而實現(xiàn)第一鉤手31與第二鉤手32的閉合；需要第一鉤手31與第二鉤手32打開時，控制過程與閉合的過程相反。
[0035]為了保證驅(qū)動機構(gòu)以及支撐梁10的受力均衡，上述第一連接平臺25基本處于支撐梁10的中間位置，那么，為了保證處于搬運支撐機構(gòu)的兩側(cè)的機械手30的運動能夠同步進行，上述第一拾取驅(qū)動氣缸51和第二拾取驅(qū)動氣缸52均具有兩個沿反方向設(shè)置的活塞桿，所以，第一拾取驅(qū)動氣缸51具有沿相反方向伸出的兩條第一活塞桿53，第二拾取驅(qū)動氣缸52具有沿相反方向伸出的兩條第二活塞桿54。
[0036]經(jīng)過生產(chǎn)試驗可知，采用了本實用新型提供的拾取搬運系統(tǒng)的超聲清洗系統(tǒng)，多個工位的機械手每次只需動作一個工位即可完成一個循環(huán)，節(jié)約了大量的機械手動作時間。機械手不再是產(chǎn)量的瓶頸。機械手每動作一次即可清洗出一籃硅片，出片一籃的時間由原來的317s降低到清洗槽的瓶頸時間120s，約為原來的1/2.5，即效率為原來的2.5倍。單片所需的耗水量大大降低，同樣的，降低了水加熱的耗電量。
[0037]以上僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種拾取搬運系統(tǒng)，其特征在于，包括: 支撐梁(10)； 搬運驅(qū)動機構(gòu)，與所述支撐梁(10)傳動連接以驅(qū)動所述支撐梁(10)運動； 多個機械手(30)，設(shè)置在所述支撐梁(10)上并與所述支撐梁(10)同步運動； 拾取驅(qū)動機構(gòu)，具有與多個所述機械手(30)相連以驅(qū)動多個所述機械手(30)同時進行拾取動作的驅(qū)動部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拾取搬運系統(tǒng)，其特征在于， 所述搬運驅(qū)動機構(gòu)包括用于驅(qū)動所述支撐梁(10)沿第一運動方向往復(fù)運動的第一驅(qū)動機構(gòu)以及用于驅(qū)動所述支撐梁(10)沿與所述第一運動方向垂直的第二運動方向往復(fù)運動的第二驅(qū)動機構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的拾取搬運系統(tǒng)，其特征在于，所述第一驅(qū)動機構(gòu)包括: 第一驅(qū)動馬達(21),具有沿豎直方向伸出的第一動力輸出端； 絲杠(23 )，與所述第一動力輸出端同軸轉(zhuǎn)動地連接； 第一連接件，與所述支撐梁(10)相連，并具有與所述絲杠配合并沿所述絲杠(23)的延伸方向可移動的螺孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的拾取搬運系統(tǒng)，其特征在于， 所述第一動力輸出端沿豎直方向向下地伸出； 所述第一連接件為與所述支撐梁(10)固定連接的第一連接平臺(25)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的拾取搬運系統(tǒng)，其特征在于，所述第二驅(qū)動機構(gòu)包括: 第二驅(qū)動馬達(22)，具有第二動力輸出端； 齒輪(24)，與所述第二動力輸出端同軸轉(zhuǎn)動地設(shè)置； 齒條(26)，與所述齒輪(24)配合以使所述第二驅(qū)動馬達(22)與所述齒輪(24)同步地沿所述齒條(26)的延伸方向可運動地設(shè)置，所述齒條(26)固定設(shè)置在所述支撐梁(10)上，并沿與所述豎直方向垂直的水平方向延伸； 所述第一驅(qū)動機構(gòu)通過第二連接件與所述第二驅(qū)動機構(gòu)相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的拾取搬運系統(tǒng)，其特征在于， 所述第二連接件為第二連接平臺(28)，所述第一驅(qū)動馬達(21)的外殼與所述第二連接平臺(28)相連，所述第一動力輸出端穿過所述第二連接平臺(28)指向所述第一連接平臺(25)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的拾取搬運系統(tǒng)，其特征在于，所述第二驅(qū)動機構(gòu)還包括: 導(dǎo)向滑桿(29)，與所述齒條平行設(shè)置，所述第二連接平臺(28)的下表面設(shè)置有沿所述導(dǎo)向滑桿(29)移動的滑塊(27)，所述滑塊(27)具有沿與所述導(dǎo)向滑桿(29)配合的滑孔。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的拾取搬運系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 承重氣缸(41、42)，設(shè)置在所述第二連接平臺(28)上，并具有與所述絲杠(23)平行向下延伸的氣缸活塞桿(43、44)，所述氣缸活塞桿(43、44)的伸出端與所述第一連接平臺(25)相連。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的拾取搬運系統(tǒng)，其特征在于， 所述承重氣缸(41、42)包括分別位于所述第一驅(qū)動馬達的兩側(cè)的第一承重氣缸(41)和第二承重氣缸(42)，所述氣缸活塞桿(43、44)包括從所述第一承重氣缸(41)伸出的第一氣缸活塞桿(43)和從所述第二承重氣缸(42)伸出的第二氣缸活塞桿(44)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的拾取搬運系統(tǒng)，其特征在于， 所述拾取驅(qū)動機構(gòu)包括設(shè)置在同一條所述支撐梁(10)上的第一拾取驅(qū)動氣缸(51)和第二拾取驅(qū)動氣缸(52)，所述第一拾取驅(qū)動氣缸(51)的驅(qū)動部為沿所述支撐梁(10)的第一端伸出的方向往復(fù)運動的第一活塞桿(53),所述第二拾取驅(qū)動氣缸(52)的驅(qū)動部為與所述第一活塞桿(53)同向平行伸出的第二活塞桿(54)； 每個所述機械手(30)均包括相互配合的第一鉤手(31)和第二鉤手(32)，所述第一鉤手(31)與所述第一活塞桿(53 )相連，所述第二鉤手(32 )與所述第二活塞桿(54)相連。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的拾取搬運系統(tǒng)，其特征在于， 所述第一拾取驅(qū)動氣缸(51)具有沿相反方向伸出的兩條所述第一活塞桿(53)； 所述第二拾取驅(qū)動氣缸(52 )具有沿相反方向伸出的兩條所述第二活塞桿(54)。
【文檔編號】B65G47/90GK203581991SQ201320724997
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年11月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月15日
【發(fā)明者】李旭, 杜振杰, 李曉光, 王超領(lǐng) 申請人:英利能源（中國）有限公司