一种上料机械手单晶保护装置的制作方法

1.本实用新型属于硅单晶自动搬运上料技术领域，尤其是涉及一种上料机械手单晶保护装置，能够用于金刚石线切工序自动移栽上料机。


背景技术：

2.现有的方棒单晶搬运上料机构，大部分都是人工助力臂真空吸盘实现物料夹取的。在日常生产过程中，有时会因动力系统故障造成突然断气、断电的现象，一旦出现断气断电，真空吸盘便失去吸附作用，造成单晶的坠落，导致出现生产事故。因此，在这种情况下，需要一种防坠落机构，来解决以上产生的问题。


技术实现要素：

3.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种上料机械手单晶保护装置。
4.本实用新型采用的技术方案是：一种上料机械手单晶保护装置，包括，
5.安装基板，底部设有真空吸盘；
6.保护装置，设置在安装基板侧面，保护装置包括向外伸展的打开状态和向内靠拢的闭合状态；
7.位置调整装置，连接安装基板。
8.优选地，保护装置包括固定基座、旋转轴、旋转伺服电机和防坠落版，防坠落板固定设置在旋转轴上，旋转轴可旋转连接在固定基座上，旋转轴连接有旋转伺服电机，固定基座固定连接在安装基板侧面。
9.优选地，防坠落板截面为l型；
10.或者，防坠落板包括保护基板和保护连接板，保护基板和保护连接板垂直连接，保护连接板一端固定连接在旋转轴上。
11.优选地，固定基座为设有轴承的轴承座，轴承套设在旋转轴上，轴承座固定连接在安装基板侧面。
12.优选地，固定基座还包括辅助基座，辅助基座套设在旋转伺服电机外侧，辅助基座固定设置在安装基板的侧面，旋转伺服电机与旋转轴间连接设有联轴器。
13.优选地，保护装置包括设置在安装基板一侧的一个或多个，或对称设置在安装基板两侧的两个或多个。
14.优选地，还包括位移传感器，位移传感器设置在安装基座侧壁上，旋转轴端部设有信号片，信号片与位移传感器位置匹配。
15.优选地，位置调整装置包括微调伺服电机和齿轮副，微调伺服电机通过减速器驱动齿轮副，齿轮副安装在安装基板上。
16.优选地，还包括视觉检测装置，视觉检测装置设置在安装基板上。
17.本实用新型具有的优点和积极效果是：用于单晶上料机械手，对搬移的单晶进行有效的保护，避免断电断气导致单晶掉落，提高了设备的安全性，避免物料损失，保证了人
身安全和财产安全；另外还增加了视觉检测和位置微调机构，操作人员可远程对搬运情况进行查看和微调，提高了单晶吸取的成果率，也保证机械手在吸取单晶时能够选择最佳吸取位置。
附图说明
18.图1是本实用新型一个实施例结构示意图；
19.图2是本实用新型一个实施例保护装置打开状态结构示意图；
20.图3是本实用新型一个实施例机械手吸附单晶结构示意图；
21.图4是本实用新型一个实施例吸取单晶后保护装置闭合状态结构示意图。
22.图中：
23.1、安装基板
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2、微调伺服电机
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3、减速器
24.4、旋转伺服电机
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5、辅助基座
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6、联轴器
25.7、轴承座
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8、旋转轴
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9、保护连接板
26.10、保护基板
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11、位移传感器
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12、视觉检测装置
27.13、真空吸盘
具体实施方式
28.下面结合附图对本实用新型的实施例做出说明。
29.如图1所示，本实用新型涉及一种上料机械手单晶保护装置，能够用于金刚石线切工序自动移栽上料机，在吸取单晶的机械手上增加保护装置，实现生产线的方棒硅单晶自动上料的同时，避免因物料坠落造成物料的损失，以及避免对人员及设备造成损害。
30.上料机械手单晶保护装置包括安装基板1、保护装置和位置调整装置；安装基板1底部设有真空吸盘13，用于吸取和放下单晶，用于单晶的搬移；保护装置设置在安装基板1侧面，保护装置包括向外伸展的打开状态和向内靠拢的闭合状态，吸取或放下单晶的过程，保护装置呈打开状态，搬移单晶的过程，保护装置呈闭合状态；位置调整装置连接安装基板1，用于对安装基板1进行位置微调，通过旋转使其适合单晶位置，保证吸盘吸取的时候，与单晶位置匹配。
31.本方案中保护装置可以包括一个或多个，可包括设置在安装基板1一侧的一个或多个，保护装置的下方覆盖单晶底部，或对称设置在安装基板1两侧的两个或多个，对向设置的保护装置覆盖单晶底部两个和多个保护装置可轴对称设置或中心对称设置。保护装置包括固定基座、旋转轴8、旋转伺服电机4和防坠落版；防坠落板一端固定设置在旋转轴8上，能够随着旋转轴8的转动改变防坠落板的角度，从而实现打开状态和闭合状态；固定基座固定连接在安装基板1侧面，旋转轴8可旋转连接在固定基座上，旋转轴8连接有旋转伺服电机4，能够在选择伺服电机的带动下旋转旋转轴8。
32.本方案某些实施例中，防坠落板截面为l型，顶端连接旋转轴8，闭合状态下，防坠落板底部挡在单晶底部，在搬移过程中，保护单晶，出现断电断气的情况，能够接住掉落的单晶；在本方案某些实施例中，防坠落板包括保护基板10和保护连接板9，保护基板10和保护连接板9垂直连接，闭合状态下，保护基板10位于单晶底部，用于保护单晶，保护连接板9固定连接旋转轴8和保护基板10；保护连接板9可包括一个或多个，多个保护连接板9受力更
为均匀，使得防坠落板更为稳定。
33.为了提高旋转轴8的顺畅性，固定基座为设有轴承的轴承座7，轴承套设在旋转轴8上，轴承座7固定连接在安装基板1侧面；固定基座还包括辅助基座5，辅助基座5套设在旋转伺服电机4外侧，用于固定旋转伺服电机4，辅助基座5固定设置在安装基板1的侧面，旋转伺服电机4与旋转轴8间连接设有联轴器6。
34.保护装置还包括位移传感器11，位移传感器11设置在安装基座侧壁上，旋转轴8端部设有信号片，信号片一端凸出于旋转轴8端面，信号片与位移传感器11位置匹配，当旋转轴8转动时，信号片与位移传感器11发生未知改变，从而判断保护装置是出于打开状态还是闭合状态，从而控制旋转伺服电机4。
35.位置调整装置包括微调伺服电机2和齿轮副，微调伺服电机2通过减速器3驱动齿轮副，齿轮副安装在安装基板1上，机械手吸取单晶时，如果吸取位置与单晶位置不适合，很容易出现单晶脱落的情况，或者机械手受力不均匀，机械手结构容易产生局部磨损。而在吸取前，先通过位置调整装置对吸盘位置进行微调，使其吸取位置为最佳位置，不经能够保证搬移过程的稳定，也使得机械手受力均匀。在本方案某些实施例中，为了方便远程监控，还包括视觉检测装置12，视觉检测装置12可为摄像头，设置在安装基板1侧面，能够看到晶体的位置，还可根据使用环境选择设置一个视觉检测装置12或多个视觉检测装置12。
36.如图2-4所示，机械手吸附单晶时，先打开保护装置，使得防坠落板向两侧打开，避免影响吸取单晶的过程；机械手移动到待吸取单晶位置，通过视觉检测装置12识别单晶，并确认单晶位置，如吸盘与单晶不对正，微调伺服电机2驱动齿轮副对安装基板1位置进行微调，从而使得吸盘能够与单晶对正，位置找正后，机械手接触单晶，真空吸盘13吸附单晶并提起；旋转伺服电机4经联轴器6驱动旋转轴8旋转，使得防坠落板转动，从而护住吸取的单晶，信号片触发位移传感器11，位移传感器11发出信号，旋转伺服电机4停止，保护装置呈闭合状态；机械手移动过程中，保护装置能够对吸取的单晶实施有效的保护；待需要放下单晶时，驱动旋转伺服电机4使得保护装置呈打开状态，移动机械手，吸盘将单晶放下，完成单晶搬移过程。
37.实施例1：
38.一种上料机械手单晶保护装置，包括安装基板1、保护装置和位置调整装置，安装基板1底部设有真空吸盘13；保护装置设置在安装基板1侧面，包括中心对称设置在安装基板1两侧的两个，保护装置包括向外伸展的打开状态和向内靠拢的闭合状态；位置调整装置连接安装基板1。
39.保护装置包括固定基座、旋转轴8、旋转伺服电机4，防坠落版和位移传感器11，防坠落板固定设置在旋转轴8上，旋转轴8可旋转连接在固定基座上，旋转轴8连接有旋转伺服电机4，固定基座固定连接在安装基板1侧面。防坠落板包括保护基板10和保护连接板9，保护基板10和保护连接板9垂直连接，保护连接板9一端固定连接在旋转轴8上；固定基座包括设有轴承的轴承座7和辅助基座5，轴承套设在旋转轴8上，轴承座7固定连接在安装基板1侧面；辅助基座5套设在旋转伺服电机4外侧，辅助基座5固定设置在安装基板1的侧面，旋转伺服电机4与旋转轴8间连接设有联轴器6；位移传感器11设置在安装基座侧壁上，旋转轴8端部设有信号片，信号片与位移传感器11位置匹配。
40.位置调整装置包括微调伺服电机2、齿轮副和视觉检测装置12，视觉检测装置12设
置在安装基板1上，用于识别单晶位置，微调伺服电机2通过减速器3驱动齿轮副，齿轮副安装在安装基板1上。
41.实施例2：
42.一种上料机械手单晶保护装置，包括安装基板1、保护装置和位置调整装置，安装基板1底部设有真空吸盘13；保护装置设置在安装基板1侧面，保护装置包括向侧面伸展的打开状态和向下靠拢的闭合状态；位置调整装置连接安装基板1。
43.保护装置包括固定基座、旋转轴8、旋转伺服电机4，防坠落版和位移传感器11，防坠落板固定设置在旋转轴8上，旋转轴8可旋转连接在固定基座上，旋转轴8连接有旋转伺服电机4，固定基座固定连接在安装基板1侧面。防坠落板截面呈l形，其垂直高度不短于晶体高度，底面宽度不短于晶体宽度；固定基座包括设有轴承的轴承座7和辅助基座5，轴承套设在旋转轴8上，轴承座7固定连接在安装基板1侧面；辅助基座5套设在旋转伺服电机4外侧，辅助基座5固定设置在安装基板1的侧面，旋转伺服电机4与旋转轴8间连接设有联轴器6；位移传感器11设置在安装基座侧壁上，旋转轴8端部设有信号片，信号片与位移传感器11位置匹配。
44.位置调整装置包括微调伺服电机2、齿轮副和视觉检测装置12，视觉检测装置12设置在安装基板1上，用于识别单晶位置，微调伺服电机2通过减速器3驱动齿轮副，齿轮副安装在安装基板1上。
45.以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。