一種多向移栽機(jī)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及晶硅太陽(yáng)能自動(dòng)系統(tǒng)物流傳輸技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種可以在三軸方向安全、平穩(wěn)、精確搬運(yùn)料架的多向移栽機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著地球溫室效應(yīng)日益嚴(yán)重，石油、天然氣、煤炭的日益枯竭，環(huán)保節(jié)能已成為世界發(fā)展的主題。太陽(yáng)能作為一種儲(chǔ)量無限、清潔、安全的可再生能源，是全球新能源的發(fā)展方向。在國(guó)家新型能源和可再生能源產(chǎn)業(yè)政策的指導(dǎo)下以及歐美太陽(yáng)能市場(chǎng)強(qiáng)勁需求的帶動(dòng)下，近年國(guó)內(nèi)太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展。目前，中國(guó)已經(jīng)成為太陽(yáng)能電池制造大國(guó)，擁有全球最多的太陽(yáng)能電池生產(chǎn)廠家和一半以上的產(chǎn)能。
[0003]太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展也促進(jìn)了國(guó)內(nèi)太陽(yáng)能光伏制造裝備產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展。太陽(yáng)能電池行業(yè)發(fā)展的早期，太陽(yáng)能電池片制造企業(yè)并未對(duì)自動(dòng)化生產(chǎn)線產(chǎn)生需求，生產(chǎn)線基本上是由孤立的半自動(dòng)、自動(dòng)化設(shè)備拼湊而成。隨著全球太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)的爆炸式增長(zhǎng)，為了使太陽(yáng)能領(lǐng)域單位發(fā)電成本降低到與常規(guī)發(fā)電成本相當(dāng)，太陽(yáng)能電池片制造商會(huì)越來越迫切要求使用高集成、高度自動(dòng)化的生產(chǎn)線。未來，自動(dòng)化程度的高低在一定層面上將會(huì)決定誰才是生產(chǎn)成本最低的制造商，并且經(jīng)過精心設(shè)計(jì)且高效運(yùn)轉(zhuǎn)的自動(dòng)化工廠系統(tǒng)可以簡(jiǎn)單的復(fù)制到隨后的工廠中，并迅速開始盈利。順應(yīng)太陽(yáng)能光伏行業(yè)的發(fā)展需求，國(guó)外太陽(yáng)能電池片生產(chǎn)設(shè)備正由半自動(dòng)化向全自動(dòng)化、智能化過渡，以便提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。
[0004]目前，晶硅太陽(yáng)能電池片生產(chǎn)線各個(gè)工藝單元之間的硅片傳輸以堆迭式或卡槽式兩種方式裝載硅片，然后采用小車人工搬運(yùn)。這種方式效率低，不利于大規(guī)模生產(chǎn)。然而，由于晶硅太陽(yáng)能電池生產(chǎn)線發(fā)展的初期并沒有考慮全自動(dòng)化生產(chǎn)，因而不具備各種自動(dòng)化接口，不存在將各工藝單元能夠連接起來自動(dòng)傳輸?shù)奈锪蟼鬏斚到y(tǒng)，也不存在適應(yīng)這一生產(chǎn)過程的自動(dòng)化搬運(yùn)方法。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化大規(guī)模生產(chǎn)，各工藝單元之間的硅片傳輸必須采用自動(dòng)傳輸系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。為此，必須開發(fā)適應(yīng)晶硅太陽(yáng)電池片自動(dòng)化生產(chǎn)線的料架\料盒物流傳輸系統(tǒng)。在這行業(yè)背景下，開發(fā)了一系列物流傳輸模塊，能夠根據(jù)客戶需求搭建物流傳輸系統(tǒng)，迅速提供不同生產(chǎn)規(guī)模的晶硅太陽(yáng)能電池片制造整線自動(dòng)化解決方案。
[0006]目前，在已存在的自動(dòng)化設(shè)備上，當(dāng)需要實(shí)現(xiàn)多向抓取、移載、放置物體時(shí)，通常采用機(jī)器人來完成，機(jī)器人通過計(jì)算機(jī)和伺服控制技術(shù)可實(shí)現(xiàn)多自由度任意位置位移，但其價(jià)格昂貴、技術(shù)支持復(fù)雜。請(qǐng)參閱圖1，圖1為一種料架的結(jié)構(gòu)示意圖，料架100用于放置太陽(yáng)能電池硅晶片。在太陽(yáng)能電池片生產(chǎn)自動(dòng)線上往往需要裝載硅片的料架100在三軸間直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并且放置在料架100內(nèi)的太陽(yáng)能電池硅晶片屬于貴重且極易碎裂，硅片搬運(yùn)需安全、平穩(wěn)、精確地進(jìn)行，同時(shí)實(shí)現(xiàn)無沖擊的自動(dòng)搬運(yùn)，因此，如何研發(fā)一種可在三軸方向安全、平穩(wěn)、精確搬運(yùn)料架的多向移栽機(jī)構(gòu)，已成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明目的是提供一種可以在三軸方向安全、平穩(wěn)、精確搬運(yùn)料架的多向移栽機(jī)構(gòu)。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種多向移栽機(jī)構(gòu)，包括:
[0009]主體框架支撐系統(tǒng)，用于支撐X軸直線移動(dòng)系統(tǒng)、Z軸升降系統(tǒng)、Y軸進(jìn)給系統(tǒng)、前? 而抓取系統(tǒng)；
[0010]X軸直線移動(dòng)系統(tǒng)，用于驅(qū)動(dòng)所述Z軸升降系統(tǒng)、Y軸進(jìn)給系統(tǒng)、前端抓取系統(tǒng)在水平橫向直線移動(dòng)；X軸直線移動(dòng)系統(tǒng)設(shè)于所述主體框架支撐系統(tǒng)的整體框架上，且該X軸直線移動(dòng)系統(tǒng)移動(dòng)端固定鏈接所述Z軸升降系統(tǒng)；
[0011]Z軸升降系統(tǒng)，用于驅(qū)動(dòng)所述Y軸進(jìn)給系統(tǒng)在豎直方向直線升降運(yùn)動(dòng)，且該Z軸升降系統(tǒng)的移動(dòng)端固定鏈接所述Y軸進(jìn)給系統(tǒng)；
[0012]Y軸進(jìn)給系統(tǒng)，用于驅(qū)動(dòng)前端抓取系統(tǒng)沿水平縱向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，且該Y軸進(jìn)給系統(tǒng)的移動(dòng)端固定連接前端抓取系統(tǒng)；
[0013]前端抓取系統(tǒng)，用于抓取需要移栽的料架。
[0014]優(yōu)選的，所述X軸直線移動(dòng)系統(tǒng)包括齒形帶式帶滾動(dòng)導(dǎo)軌直線移動(dòng)裝置、X軸伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)組件、X軸走線拖鏈、X軸滑塊連接板；所述齒形帶式帶滾動(dòng)導(dǎo)軌直線移動(dòng)裝置通過框架連接件固定在所述整體框架上，所述X軸伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)組件驅(qū)動(dòng)所述齒形帶式帶滾動(dòng)導(dǎo)軌直線移動(dòng)裝置的滑塊沿直線移動(dòng)，所述滑塊上固定有所述X軸滑塊連接板，所述X軸走線拖鏈通過X軸滑塊連接板連接所述滑塊。
[0015]優(yōu)選的，所述齒形帶式帶滾動(dòng)導(dǎo)軌直線移動(dòng)裝置上還設(shè)有X軸傳感定位系統(tǒng)。
[0016]優(yōu)選的，所述X軸走線拖鏈固定在所述主體框架支撐系統(tǒng)的支撐板上。
[0017]優(yōu)選的，Z軸升降系統(tǒng)包括滾珠絲桿式直線移動(dòng)裝置、Z軸伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)組件；所述滾珠絲桿式直線移動(dòng)裝置固定在所述X軸滑塊連接板上，所述滾珠絲桿式直線移動(dòng)裝置的固定平臺(tái)上設(shè)有連接板單元，所述固定平臺(tái)固定在滾珠絲桿式直線移動(dòng)裝置的滑塊上；所述Z軸伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)組件用于驅(qū)動(dòng)滾珠絲桿式直線移動(dòng)裝置在豎直方向直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
[0018]優(yōu)選的，還包括Z軸傳感器定位系統(tǒng)，所述Z軸傳感器定位系統(tǒng)、所述Z軸伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)組件設(shè)置在所述滾珠絲桿式直線移動(dòng)裝置上。
[0019]優(yōu)選的，所述連接板單元上安裝有氣路控制元件、Z軸走線拖鏈的一端連接走線端子臺(tái)，所述Z軸走線拖鏈的另一端連接所述X軸滑塊連接板。
[0020]優(yōu)選的，所述Y軸進(jìn)給系統(tǒng)包括氣缸和氣缸連接板；所述氣缸前端的滑臺(tái)連接所述前端抓取系統(tǒng)，上端通過氣缸連接板固定在所述連接板單元上。
[0021]優(yōu)選的，所述氣缸為小型滑臺(tái)式氣缸。
[0022]優(yōu)選地，所述氣缸側(cè)方溝槽的二端分設(shè)一對(duì)磁性開關(guān)，用以感測(cè)所述氣缸的伸縮運(yùn)動(dòng)是否到位。
[0023]優(yōu)選的，所述前端抓取系統(tǒng)包括抓取夾緊裝置和抓取夾緊裝置連接板，所述抓取夾緊裝置包括抓取手指、手指連接塊和平行氣爪；所述抓取手指固定在所述手指連接塊上，通過所述平行氣爪驅(qū)動(dòng)進(jìn)行動(dòng)作；所述平行氣爪通過抓取夾緊裝置連接板與所述氣缸連接。
[0024]優(yōu)選的，所述平行氣爪的數(shù)量為兩個(gè)，兩個(gè)平行氣爪通過一個(gè)電磁閥同步控制。
[0025]優(yōu)選地，所述每個(gè)平行氣爪側(cè)方溝槽的二端分設(shè)一對(duì)磁性開關(guān)，用以感測(cè)所述每個(gè)平行氣爪的伸縮運(yùn)動(dòng)是否到位。
[0026]優(yōu)選的，所述抓取手指的材料為聚氨酯。
[0027]本發(fā)明提供的多向移栽機(jī)構(gòu)包括主體支撐框架系統(tǒng)、X軸直線移動(dòng)系統(tǒng)、Z軸升降系統(tǒng)、Y軸進(jìn)給系統(tǒng)和前端抓取系統(tǒng)，使抓取裝置能夠精確、平穩(wěn)完成抓取、移載、放置動(dòng)作，完成二軸向直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)；性能穩(wěn)定，安全可靠，裝卸容易；可以提尚生廣效率以及最終廣品質(zhì)量；同時(shí)最大可能降低硅片損壞率。
【附圖說明】
[0028]圖1為一種料架的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖2為本發(fā)明提供的多向移栽機(jī)構(gòu)一種【具體實(shí)施方式】的主視立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖3為圖2中多向移栽機(jī)構(gòu)的側(cè)視立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖4為料架到位的示意圖；
[0032]圖5為X軸直線移動(dòng)系統(tǒng)向料架的方向移動(dòng)的示意圖；
[0033]圖6為前端抓取系統(tǒng)抓取料架的示意圖；
[0034]圖7為Z軸升降系統(tǒng)上升的示意圖；
[0035]圖8為料架搬運(yùn)到料架托盤的示意圖；
[0036]圖9為Z軸升降系統(tǒng)下降的示意圖；
[0037]圖10為前端抓取系統(tǒng)收縮將料架裝置在料架托盤的示意圖；
[0038]圖11為Y軸進(jìn)給系統(tǒng)收縮的示意圖；
[0039]圖12為Z軸升降系統(tǒng)上升的示意圖。
[0040]其中，圖1?圖12中:
[0041]料架100 ;料架托盤101 ;傳輸機(jī)102 ;主體支撐框架系統(tǒng)I ;X軸直線移動(dòng)系統(tǒng)2 ；Z軸升降系統(tǒng)3 'Y軸進(jìn)給系統(tǒng)4 ;前端抓取系統(tǒng)5 ;整體框架6 ;支撐板7 ;氣源控制件8 ；X軸走線拖鏈9 ;齒輪帶式帶滾動(dòng)導(dǎo)軌直線移動(dòng)裝置10 ;X軸伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)組件11 ;X軸傳感定位系統(tǒng)12 ;框架連接件13 ；X軸走線拖鏈連接件14 ；X軸滑塊連接板15 ；Z軸伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)組件16 ；Z軸走線拖鏈17 ;滾珠絲杠式直線移動(dòng)裝置18 ；Z軸傳感定位系統(tǒng)19 ;走線端子臺(tái)20 ;連接板單元21 ;氣路控制組件22 ;連接板加強(qiáng)筋23 ;氣缸連接板24 ;小型滑臺(tái)式氣缸25 ;加強(qiáng)筋26 ;抓取夾緊裝置連接板27 ;抓取夾緊裝置28。
【具體實(shí)施方式】
[0042]為使本發(fā)明的內(nèi)容更加清楚易懂，以下結(jié)合說明書附圖，對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容作進(jìn)一步說明。當(dāng)然本發(fā)明并不局限于該具體實(shí)施例，本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員所熟知的一般替換也涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。其次，本發(fā)明利用示意圖進(jìn)行了詳細(xì)的表述，在詳述本發(fā)明實(shí)例時(shí)，為了便于說明，示意圖不依照一般比例局部放大，不應(yīng)以此作為對(duì)本發(fā)明的限定。
[0043]需要說明的是，在下述的實(shí)施例中，利用圖1?12的結(jié)構(gòu)示意圖對(duì)按本發(fā)明提供的多向移栽機(jī)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)的表述。在詳述本發(fā)明的實(shí)施方式時(shí)，為了便于說明，各示意圖不依照一般比例繪制并進(jìn)行了局部放大及省略處理，因此，應(yīng)避免以此作為對(duì)本發(fā)明的限定。
[0044]請(qǐng)參考圖2?圖3，圖2為本發(fā)明提供的多向移栽機(jī)構(gòu)一種【具體實(shí)施方式】的主視立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2中多向移栽機(jī)構(gòu)的側(cè)視立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0045]如圖2?圖3所示，本發(fā)明提供本發(fā)明提供了一種多向移栽機(jī)構(gòu)，包括:主體框架支撐系統(tǒng)1、X軸直線移動(dòng)系統(tǒng)2、Z軸升降系統(tǒng)3、Y軸進(jìn)給系統(tǒng)4、前端抓取系統(tǒng)5 ；X軸直線移動(dòng)系統(tǒng)2，用于驅(qū)動(dòng)所述Z軸升降系統(tǒng)3、Y軸進(jìn)給系統(tǒng)4、前端抓取系統(tǒng)5在水平橫向直線移動(dòng)；X軸直線移動(dòng)系統(tǒng)2設(shè)于所述主體框架支撐系統(tǒng)I的整體框架6上，且該X軸直線移動(dòng)系統(tǒng)2移動(dòng)端固定鏈接所述Z軸升降系統(tǒng)3 ;Z軸升降系統(tǒng)3，用于驅(qū)動(dòng)所述Y軸進(jìn)給系統(tǒng)4在豎直方向直線升降運(yùn)動(dòng)，且該Z軸升降系統(tǒng)3的移動(dòng)端固定鏈接所述Y軸進(jìn)給系統(tǒng)4 ;Y軸進(jìn)給系統(tǒng)4，用于驅(qū)動(dòng)前端抓取系統(tǒng)5沿水平縱向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，且該Y軸進(jìn)給系統(tǒng)4的移動(dòng)端固定連接前端抓取系統(tǒng)5 ;前端抓取系統(tǒng)5，用于抓取需要移栽的料架100。
[0046]本發(fā)明