本实用新型专利技术公开了一种用于搬运晶硅太阳能电池片料架的装置，通过在支撑框架设置依次正交移动连接的X轴直线移动机构、Z轴直线升降机构、Y轴直线进给机构和前端抓取机构，使前端抓取机构可通过Y轴直线进给机构、Z轴直线升降机构、X轴直线移动机构依次带动进行三轴向直线运动，实现在不同目标位置的工艺设备间对料架进行取放和搬运，能够精确、平稳地完成抓取、移载、放置料架动作，具有性能稳定、安全可靠、装卸容易的显著特点，可提高生产效率及最终产品质量，并最大可能地降低硅片损坏率。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及晶硅太阳能光伏产业自动化传输
，更具体地，涉及一种在光伏产业设备间对晶硅太阳能电池片料架进行自动搬运的装置。
技术介绍
随着地球温室效应的日益严重，石油、天然气、煤炭等资源的日益枯竭，环保节能已成为世界发展的主题。太阳能作为一种储量无限、清洁、安全的可再生能源，是全球新能源的发展方向。在国家新型能源和可再生能源产业政策的指导下、以及欧美太阳能市场强劲需求的带动下，近年来国内太阳能光伏产业得到了飞速发展。目前，中国已经成为太阳能电池制造大国，拥有全球最多的太阳能电池生产厂家和一半以上的产能。太阳能光伏产业的快速发展也促进了国内太阳能光伏制造装备产业的蓬勃发展。太阳能电池行业发展的早期，太阳能电池片制造企业并未对自动化生产线产生需求，生产线基本上是由孤立的半自动、自动化设备拼凑而成。随着全球太阳能光伏产业的爆炸式增长，为了使太阳能领域单位发电成本降低到与常规发电成本相当，太阳能电池片制造商会越来越迫切要求使用高集成、高度自动化的生产线。未来，自动化程度的高低在一定层面上将会决定谁才是生产成本最低的制造商，并且经过精心设计且高效运转的自动化工厂系统可以简单地复制到随后的工厂中，并迅速开始盈利。顺应太阳能光伏行业的发展需求，国外太阳能电池片生产设备正由半自动化向全自动化、智能化过渡，以便提高生产效率和产品质量，降低生产成本。晶硅太阳能电池片生产线各个工艺单元之间的硅片传输，一般以堆迭式或卡槽式两种方式装载硅片。请参阅图1，图1是现有的一种卡槽式料架的结构示意图。如图1所示，该卡槽式料架101为整体箱式框架结构，料架101内部沿上下方向设有多个水平卡槽，可将硅片102从料架101的开口面依次插入卡槽进行装载。以往，由于晶硅太阳能电池生产线发展的初期并没有考虑全自动化生产，因而不具备各种自动化接口，不存在将各工艺单元能够连接起来自动传输的物料传输系统，也不存在适应这一生产过程的自动化搬运方法。因此，在将硅片装入上述的料架后，是采用小车以人工方式进行搬运的。这种方式效率低，不利于大规模生产。为了实现全自动化大规模生产，各工艺单元之间的硅片传输必须采用自动传输系统实现。为此，必须开发适应晶硅太阳电池片自动化生产线的料架/料盒物流传输系统。在这行业背景下，已经开发了一系列物流传输模块，能够根据客户需求搭建物流传输系统，迅速提供不同生产规模的晶硅太阳能电池片制造整线的自动化解决方案。同时，对于应用了物流传输系统的晶硅太阳能电池片自动化生产线，还需要在各个工艺设备之间，对晶硅太阳能电池片料架实现自动化搬运。因此，需要设计一种装置，作为自动化设备中物流传输系统的衔接类机构。机器人对于物体的多向抓取、移动和放置在功能上有很大的优越性，所以，在目前已存在的自动化设备上应用广泛。机器人通过计算机和伺服控制技术可实现多自由度任意位置的位移，但缺点是价格昂贵、技术支持复杂，故应用成本很高。在太阳能电池片生产自动线上，对晶硅太阳能电池片料架进行搬运时，更多地是需要进行三轴间直线往复运动。综合考虑，采用具有X、Y、Z三轴向运动功能的料架搬运装置更适合此处的工作需求。太阳能电池硅晶片具有贵重、极易碎裂的特点，同时，在搬运时还会受到工件尺寸的限制。因此，设计一种用于抓取、移载、放置太阳能电池硅片料架的新型料架搬运装置十分必要，尤其还需要保证料架搬运装置在运动过程中的准确性和平稳性。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种用于搬运晶硅太阳能电池片料架的装置，通过在支撑框架设置依次正交移动连接的X轴直线移动机构、Z轴直线升降机构、Y轴直线进给机构和前端抓取机构，可进行三轴向直线运动，实现在不同目标位置间对料架进行取放和搬运。为实现上述目的，本技术的技术方案如下:一种用于搬运晶硅太阳能电池片料架的装置，包括:支撑框架，具有前侧开口面；X轴直线移动机构，跨设于所述支撑框架的上端，设有第一运动件，用以受驱动作平行于所述前侧开口面的水平X轴方向运动；Z轴直线升降机构，与所述X轴直线移动机构正交设置，并连接所述第一运动件，所述Z轴直线升降机构设有第二运动件，用以受驱动作平行于所述前侧开口面的垂直Z轴方向运动，并跟随所述第一运动件沿水平X轴方向运动；Y轴直线进给机构，与所述Z轴直线升降机构正交设置，并连接所述第二运动件，所述Y轴直线进给机构设有第三运动件，用以受驱动作垂直于所述前侧开口面的水平Y轴方向运动，并跟随所述弟一■运动件沿Z轴和X轴方向运动；前端抓取机构，与所述Y轴直线进给机构正交设置，并连接所述第三运动件，所述前端抓取机构设有第四运动件，用以受驱动抓取所述料架，并跟随所述第三运动件沿Y轴、Z轴和X轴方向运动，将位于所述前侧开口面外侧的所述料架在不同目标位置间取放和搬运。优选地，所述X轴直线移动机构包括齿形带式带滚动导轨电缸、第一驱动电机，所述齿形带式带滚动导轨电缸包括型材支架、左、右端盖、同步带轮、同步带、导轨和第一滑块，所述型材支架水平跨设于所述支撑框架的上端，并固定在所述支撑框架上端的支撑板上侧，所述左、右端盖位于所述型材支架两端，所述同步带轮内置于所述端盖中，所述同步带绕设于所述同步带轮上，并内置于所述型材支架中，所述导轨位于所述型材支架外侧并朝向所述前侧开口面，所述第一滑块作为所述第一运动件设于所述导轨上，并与所述同步带固接，所述第一驱动电机经减速器通过法兰连接在所述齿形带式带滚动导轨电缸的右端盖后侧，其电机轴通过减速器、联轴器与所述齿形带式带滚动导轨电缸的输入轴形成同步转动连接；所述Z轴直线升降机构包括丝杠升降模组、第二驱动电机，所述丝杠升降模组包括丝杠支架、丝杠、第二滑块和固定平台，所述丝杠支架通过第一连接板垂直连接所述第一滑块，所述丝杠设于所述丝杠支架内，所述第二滑块作为所述第二运动件配合设于所述丝杠上，所述固定平台固定在所述第二滑块上，所述第二驱动电机经减速器通过法兰连接在所述丝杠支架的上端，其电机轴通过减速器、联轴器与所述丝杠上端的输入轴形成同步转动连接；所述Y轴直线进给机构包括水平设置的滑台式气缸，所述气缸通过第二连接板连接所述固定平台，并通过其滑台作为所述第三运动件连接所述前端抓取机构；所述前端抓取机构包括第三连接板及上下相对设于所述第三连接板上的一对平行张紧气爪，所述张紧气爪连接朝向所述第三连接板外侧并作为所述第四运动件的一对左右抓取连接块，所述抓取连接块设有柔性抓取手指，所述第三连接板垂直连接所述气缸的滑台。优选地，所述齿形带式带滚动导轨电缸的型材支架左右二端分设有第一定位传感器，用以感测所述第一滑块的水平运动位置并进行限位；所述丝杠升降模组的丝杠支架上下二端分设有第二定位传感器，用以感测所述第二滑块的垂直运动位置并进行限位。优选地，在所述气缸侧部的沟槽二端分设一对磁性开关，用以感测所述气缸滑台的伸缩运动是否到位。优选地，一对所述张紧气爪同时连接一电磁控制阀。优选地，在每个所述张紧气爪侧部的沟槽二端分设一对磁性开关，用以感测所述张紧气爪左右抓取连接块的伸缩运动是否到位。优选地，所述第二滑块为配合设于所述丝杠上的双滑块结构。优选地，所述第二连接板为L形，其L形竖直部分连接所述固定平台，其L形水平部分连接所述气缸。优选地，所述第二连接板的L形竖本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于搬运晶硅太阳能电池片料架的装置，其特征在于，包括：支撑框架，具有前侧开口面；X轴直线移动机构，跨设于所述支撑框架的上端，设有第一运动件，用以受驱动作平行于所述前侧开口面的水平X轴方向运动；Z轴直线升降机构，与所述X轴直线移动机构正交设置，并连接所述第一运动件，所述Z轴直线升降机构设有第二运动件，用以受驱动作平行于所述前侧开口面的垂直Z轴方向运动，并跟随所述第一运动件沿水平X轴方向运动；Y轴直线进给机构，与所述Z轴直线升降机构正交设置，并连接所述第二运动件，所述Y轴直线进给机构设有第三运动件，用以受驱动作垂直于所述前侧开口面的水平Y轴方向运动，并跟随所述第二运动件沿Z轴和X轴方向运动；前端抓取机构，与所述Y轴直线进给机构正交设置，并连接所述第三运动件，所述前端抓取机构设有第四运动件，用以受驱动抓取所述料架，并跟随所述第三运动件沿Y轴、Z轴和X轴方向运动，将位于所述前侧开口面外侧的所述料架在不同目标位置间取放和搬运。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李广旭，袁正，李补忠，王广明，
申请(专利权)人：北京七星华创电子股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11
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