一种搬舟机构的制作方法

1.本实用新型涉及半导体和太阳能电池制造领域，特别是涉及一种搬舟机构。


背景技术：

2.在半导体和太阳能光伏电池制造设备中，比如扩散炉、氧化炉、退火炉以及化学气相沉积炉等，都需要通过搬舟机构在桨上工位、流线工位以及舟缓存工位等区域来转运舟。常规的搬舟机构都是控制搬舟头在z轴上下移动，并且在x轴内进行水平移动。由于桨上工位与舟缓存工位存在一定的距离间隔，因此在x轴方向的移动设备通常选用二级手臂，既减小了占用空间，又能够达到长度伸缩的目的。但是在传统的搬舟机构中，二级手臂的动力电机通常都是这是两支手臂的内侧，这样一来会对设置于两支手臂之间的石墨舟形成位置干涉，减少石墨舟能够摆放的空间，降低了空间利用效率。
3.另一方面，现有的搬舟机构大多是通过人工判断的方式判断搬舟头在z轴上高度，或者在x轴的位置，这样的判断方式存在较大的误差和方差，影响石墨舟的取放过程。因此需要一种具备较高的空间利用效率并且能够准确定位的搬舟机构。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是解决现有技术的不足，提供一种搬舟机构。
5.为了解决上述问题，本实用新型采用如下方案：
6.一种搬舟机构，包括搬舟立柱、搬舟头、z轴传动结构；其中搬舟头通过z轴传动结构，活动设置于搬舟立柱上；搬舟头包括一级手臂、二级手臂、x轴传动结构一、x轴传动结构二以及机械手爪；一级手臂和二级手臂通过x轴传动结构一活动连接，机械手爪通过x轴传动结构二活动设置于二级手臂上；x轴传动结构一包括x轴伺服电机一，x轴伺服电机一设置于一级手臂的外侧；机械手爪用于支撑托起石墨舟。
7.进一步的，所述搬舟立柱共两根，两根搬舟立柱相对设置；在两根搬舟立柱之间设置有立柱固定板。
8.进一步的，所述z轴传动结构包括z轴伺服电机、同步带、滑轨三以及滑块三；z轴伺服电机以及滑轨三设置于搬舟立柱上，z轴伺服电机设置于两根搬舟立柱相背离的一侧；滑块三滑动设置于滑轨三上，搬舟头固定设置于滑块三，滑块三与z轴伺服电机之间通过同步带实现传动。
9.进一步的，所述z轴传动结构还包括联轴器三以及手臂同步杆三，联轴器三分别设置于两个搬舟立柱上，两个联轴器三之间设置有手臂同步杆三。
10.进一步的，所述x轴传动结构一还包括同步带、同步轮、滑轨一以及滑块一；滑轨一设置于一级手臂上；二级手臂通过滑块一设置于一级手臂的滑轨一上；滑块一与x轴伺服电机一之间通过同步带和同步轮连接；x轴伺服电机一设置于一级手臂远离搬舟立柱的一端，并且位于两根一级手臂相背的一侧；x轴传动结构一还包括联轴器一以及手臂同步杆一；联轴器一分别设置于两根搬舟立柱上的一级手臂上，手臂同步杆一设置两个联轴器一之间。
11.进一步的，所述一级手臂上还设置有手臂过线管，手臂过线管位于两根一级手臂之间。
12.进一步的，所述x轴传动结构二包括x轴伺服电机二、同步带、同步轮、滑轨二以及滑块二；其中x轴伺服电机二设置于二级手臂远离搬舟立柱的一端，x轴伺服电机二位于两根二级手臂相背的一侧；滑轨二设置于二级手臂上，机械手爪通过滑块二设置于二级手臂的滑轨二上；滑块二与x轴伺服电机二之间通过同步带和同步轮连接；x轴传动结构二还包括联轴器二以及手臂同步杆二；联轴器二分别设置于两根二级手臂上，手臂同步杆二设置两个联轴器二之间。
13.进一步的，所述机械手爪包括爪连接板以及手爪板，手爪板固定设置于爪连接板上；爪连接板设置于二级手臂的滑块二上；爪连接板还通过夹块与同步带连接；夹块固定设置于爪连接板上，夹块还夹紧同步带。
14.进一步的，所述爪连接板上还设置有微动开关；手爪板的底部设置有沟槽，沟槽内设置有检测杆，检测杆的一端与微动开关相接触，检测杆的另一端伸出手爪板。
15.进一步的，所述搬舟立柱上还固定设置有若干暂存机械手，暂存机械手对应设置于两根搬舟立柱上，暂存机械手用于暂存石墨舟。
16.本实用新型的有益效果为：
17.通过在搬舟立柱上设置z轴传动结构，控制搬舟头在z轴方向的移动；
18.通过设置搬舟头包括x轴传动结构一和x轴传动结构二，控制二级手臂机械手爪在x轴方向的移动；
19.通过设置z轴伺服电机、x轴伺服电机一以及x轴伺服电机二均在外侧，扩大两个搬舟头之间的空间，能够增加石墨舟的容量，从而增加产量；
20.通过设置联轴器和手臂同步杆实现两个搬舟立柱上的搬舟头和机械手爪等部件的共同运动，相比传统的采用两个伺服电机分别驱动两根搬舟立柱上的机构的方案，降低设备成本，也提高了两侧的搬舟立柱上的同步性，保证位置一致；
21.通过在机械手爪的爪连接板上设置微动开关，配合手爪板上的检测杆，能够检测机械手爪是否负重。
附图说明
22.图1为本实用新型实施例一的整体结构图；
23.图2为本实用新型实施例一的爆炸图；
24.图3为本实用新型实施例一的搬舟头爆炸图；
25.图4为本实用新型实施例一的单个搬舟头示意图；
26.图5为本实用新型实施例一的机械手爪示意图。
27.附图标记说明：搬舟立柱1、立柱固定板11、搬舟头2、一级手臂21、二级手臂22、x轴传动结构一23、x轴伺服电机一231、同步带232、同步轮233、联轴器一234、手臂同步杆一235、x轴传动结构二24、x轴伺服电机二241、联轴器二242、手臂同步杆二243、手臂过线管25、机械手爪3、爪连接板31、手爪板32、微动开关33、检测杆34、夹块35、z轴传动结构4、z轴伺服电机41、联轴器三42、手臂同步杆三43、滑轨三44、滑块三45、暂存机械手5、光电传感器6。
具体实施方式
28.以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
29.需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
30.实施例一：
31.如图1-5所示，一种搬舟机构，包括搬舟立柱1、搬舟头2、z轴传动结构4；其中搬舟头2通过z轴传动结构，活动设置于搬舟立柱1上；搬舟头2包括一级手臂21、二级手臂22、x轴传动结构一23、x轴传动结构二24以及机械手爪3；一级手臂21和二级手臂22通过x轴传动结构一23活动连接，机械手爪3通过x轴传动结构二24活动设置于二级手臂22上；x轴传动结构一23包括x轴伺服电机一231，x轴伺服电机一231设置于一级手臂21的外侧；机械手爪3用于支撑托起石墨舟。
32.所述搬舟立柱1共两根，两根搬舟立柱1相对设置。在两根搬舟立柱1之间设置有立柱固定板11，在本例中立柱固定板11设置于搬舟立柱1的上端和下端，通过立柱固定板11，结合搬舟立柱1，形成稳定的方形框架结构。两根立柱各自通过z轴传动结构4分别连接两个搬舟头2。z轴传动结构4包括z轴伺服电机41、同步带232、滑轨三44以及滑块；z轴伺服电机41以及滑轨三44设置于搬舟立柱1上，z轴伺服电机41设置于两根搬舟立柱1相背离的一侧；滑块三45滑动设置于滑轨三44上，搬舟头2固定设置于滑块三45，滑块三45与z轴伺服电机41之间通过同步带232实现传动；在本例中搬舟头2中的一级手臂21的一端与滑块三44固定连接。z轴传动结构4还包括联轴器三42以及手臂同步杆三43，联轴器三42分别设置于两个搬舟立柱1上，两个联轴器三42之间设置有手臂同步杆三43，通过手臂同步杆三43和联轴器三42，实现用一个z轴伺服电机41，带动两根搬立柱上的搬舟头2共同动作，并且运动的速率一致。搬舟立柱1上还固定设置有暂存机械手5，暂存机械手5对应设置于两根搬舟立柱1上，暂存机械手5用于暂存石墨舟；在本例中一根搬舟立柱1上设置有六个暂存机械手5，相对的，两根搬舟立柱1上能够同时暂存的石墨舟的最多数量为六个。
33.所述x轴传动结构一23还包括同步带232、同步轮233、滑轨一以及滑块一；滑轨一设置于一级手臂21上，在本例中x轴传动结构一23中的滑轨一位于一级手臂21的下端，滑轨一和滑块一在附图中未显示；二级手臂22通过滑块一设置于一级手臂21的滑轨一上；滑块一与x轴伺服电机一231之间通过同步带232和同步轮233连接。x轴伺服电机一231设置于一级手臂21远离搬舟立柱1的一端，并且位于两根一级手臂21相背的一侧。x轴传动结构一23还包括联轴器一234以及手臂同步杆一235；联轴器一234分别设置于两根搬舟立柱1上的一级手臂21上，手臂同步杆一235设置两个联轴器一234之间，实现使用一个x轴传动结构一23驱动两根一级手臂21上的二级手臂22共同动作，并且运动速率保持一致。一级手臂21上还设置有手臂过线管25，手臂过线管25位于两根一级手臂21之间，在本例中手臂过线管25位
于一级手臂21远离搬舟立柱1的一端，手臂过线管25用于集束导线，避免带线对石墨舟的存放产生影响。
34.所述x轴传动结构二24包括x轴伺服电机二241、同步带232、同步轮233、滑轨二以及滑块二；其中x轴伺服电机二241设置于二级手臂22远离搬舟立柱1的一端，在本例中x轴伺服电机二241位于两根二级手臂22相背的一侧；滑轨二设置于二级手臂22的下端，机械手爪3通过滑块二设置于二级手臂22的滑轨二上，在附图中滑轨二和滑块二未显示；滑块二与x轴伺服电机二241之间通过同步带232和同步轮233连接。x轴传动结构二24还包括联轴器二242以及手臂同步杆二243；联轴器二242分别设置于两根二级手臂二22上，手臂同步杆二243设置两个联轴器二242之间，实现使用一个x轴传动结构二24驱动两根二级手臂22上的机械手爪3共同动作，并且运动速率保持一致。
35.所述机械手爪3包括爪连接板31以及手爪板32，手爪板32固定设置于爪连接板31上。爪连接板31设置于二级手臂22上设置的滑块二上，爪连接板31还与同步带232连接，在本例中爪连接板31与同步带232之间通过夹块35，夹块35固定设置于爪连接板31上，夹块35还夹紧同步带232，随同步带232的传动而动作，进而带动机械手爪3动作，在本例中二级手臂22和一级手臂21的传动关系与机械手爪3和二级手臂22的传动关系一致。爪连接板31呈方形板状，在爪连接板31的底部固定连接有手爪板32；爪连接板31上还设置有微动开关33，微动开关33与手爪板32相接触，用于检测手爪板32有没有负重。手爪板32的底部设置有沟槽，沟槽内设置有检测杆34，检测杆34的一端与微动开关33相接触，检测杆34的另一端伸出手爪板32，在手爪板32上进行负重时，检测杆34伸出手爪板32的一端受到压力下压，另一端则向上翘起，进而触发微动开关33。
36.还包括光电传感器6，光电传感器6设置于立柱的顶部、立柱上的滑块三45、一级手臂21以及二级手臂22上，光电传感器6用于感知搬舟头2、二级手臂22以及机械手爪3的位置，提高装置对位置控制的精度。
37.在实施的过程中，通过在搬舟立柱1上设置z轴传动结构4，控制搬舟头2在z轴方向的移动；通过设置搬舟头2包括x轴传动结构一23和x轴传动结构二24，控制二级手臂22机械手爪3在x轴方向的移动；通过设置z轴伺服电机41、x轴伺服电机一231以及x轴伺服电机二241均在外侧，保证两个搬舟头2之间的空间，能够增加石墨舟的容量，从而增加产量；通过设置联轴器和手臂同步杆实现两个搬舟立柱1上的搬舟头2和机械手爪3等部件的共同运动，相比传统的采用两个伺服电机分别驱动两根搬舟立柱1上的机构的方案，降低设备成本，也提高了两侧的搬舟立柱1上的同步性，保证位置一致；通过在机械手爪3的爪连接板31上设置微动开关33，配合手爪板32上的检测杆34，能够检测机械手爪3是否负重。
38.以上描述仅是本实用新型的一个具体实例，不构成对本实用新型的任何限制。显然对于本领域的专业人员来说，在了解了本

技术实现要素：
和原理后，都可能在不背离本实用新型原理、结构的情况下，进行形式和细节上的各种修改和改变，但是这些基于本实用新型思想的修正和改变仍在本实用新型的权利要求保护范围之内。