本發(fā)明涉及太陽能硅電池片生產(chǎn)技術，尤其涉及一種石墨舟上下料裝置及其上下料方法。

背景技術：

PECVD（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，等離子體增強化學氣相淀積設備）是太陽能硅電池片生產(chǎn)線上最重要的工藝設備之一，通過該設備可在硅電池片上鍍一層抗反射膜，從而達到提高電池片效率的目的。石墨舟是工藝過程中硅電池片的承載工具，硅電池片通過自動插\取片機（自動插\取片機是實現(xiàn)硅電池片生產(chǎn)自動化的又一重要設備，用于硅片插放和取出石墨舟，實現(xiàn)硅片在花籃和石墨舟之間互換）裝入石墨舟，再通過PECVD的自動上下料系統(tǒng)將石墨舟轉(zhuǎn)移至推舟系統(tǒng)，推舟系統(tǒng)最終將石墨舟傳輸至反應爐管內(nèi)。工藝完成后，再執(zhí)行相反的傳輸過程，將完成工藝過程后的硅電池片取出。

如附圖1所示，傳統(tǒng)的石墨舟自動上下料系統(tǒng)的主要工作過程為：機械手（圖中未標示）帶動托盤1從水平方向進入石墨舟2兩端的承托間隙21中，通過機械手的向上動作將石墨舟2拾起，石墨舟2脫離取舟位置后，機械手運動至放舟目標位置，然后機械手向下運動將石墨舟2落下，最后機械手帶動托盤1水平反向運動，退出承托間隙21。

現(xiàn)有的硅電池片生產(chǎn)線上，自動插\取片機和PECVD之間的石墨舟2傳送，需要生產(chǎn)人員操作載舟小車來實現(xiàn)。隨著技術的不斷進步，為了實現(xiàn)硅電池片生產(chǎn)線的自動化、提高生產(chǎn)效率，要求實現(xiàn)PECVD設備和自動插\取片機之間石墨舟2的自動傳輸，為此需要在PECVD底板上安裝傳送石墨舟2的導軌，利用自動上下料系統(tǒng)將石墨舟2從PECVD的緩存架抓取到導軌上，再通過導軌將石墨舟2傳送到自動插\取片機。傳統(tǒng)的石墨舟自動上下料系統(tǒng)其托盤1只能從水平方向進入石墨舟2的承托間隙21中，取放舟的位置需要給托盤1預留充足的水平運動空間，由于安裝的導軌和PECVD下管推舟基本在同一高度，導致傳統(tǒng)的自動上下料系統(tǒng)其托盤1在導軌上和下管取放舟的水平空間不足，運動過程中會發(fā)生干涉，無法順利進入石墨舟2兩端的承托間隙21中。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術問題是克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、能夠在水平空間不足的情況下順利抓取的石墨舟上下料裝置。

進一步地，本發(fā)明還提供該石墨舟上下料裝置的上下料方法。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用以下技術方案：

一種石墨舟上下料裝置，包括機械手、托盤及支架，所述機械手與所述支架連接，石墨舟上下料裝置還包括伸縮桿，所述托盤上沿著遠離石墨舟的方向依次設有承托區(qū)、第一鉸接部和第二鉸接部，所述第一鉸接部與所述支架下部鉸接，所述第二鉸接部與所述伸縮桿下端鉸接，所述伸縮桿上端與所述支架上部鉸接。

作為上述技術方案的進一步改進：

所述承托區(qū)內(nèi)設有用來檢測有無石墨舟的檢測壓塊。

所述承托區(qū)內(nèi)設有與石墨舟拾取部位形狀匹配的定位槽。

所述伸縮桿為電動推桿、氣缸或液壓缸。

所述托盤上設有一對用來檢測托盤轉(zhuǎn)動極限位置的擋片。

所述支架包括頂板及設于頂板下方的一對側(cè)板，所述頂板與所述側(cè)板固定連接，所述伸縮桿位于一對側(cè)板之間且上端與所述頂板鉸接，所述托盤上固設有一對吊耳，所述第一鉸接部為兩個并分設于一對吊耳上，所述吊耳與所述側(cè)板一一對應鉸接。

所述機械手與所述頂板連接。

一種上述石墨舟上下料裝置的上下料方法，包括以下步驟：

S1、托盤定位：機械手帶動托盤運動至承托區(qū)位于石墨舟的承托間隙正上方；

S2、托盤打開：伸縮桿收縮，托盤繞第一鉸接部向下轉(zhuǎn)動，承托區(qū)運動至石墨舟側(cè)面；

S3、托盤下降：機械手帶動托盤垂直向下運動至承托區(qū)位于承托間隙側(cè)下方；

S4、托盤閉合：伸縮桿伸長，托盤繞第一鉸接部向上轉(zhuǎn)動，承托區(qū)進入至承托間隙內(nèi)；

S5、抓取石墨舟：機械手帶動托盤垂直向上運動將石墨舟拾起離開取舟位置。

一種上述石墨舟上下料裝置的上下料方法，包括以下步驟：

S1、托盤定位：機械手帶動托盤運動直至承托區(qū)位于石墨舟的承托間隙正上方；

S2、托盤打開：伸縮桿伸長，托盤繞第一鉸接部向上轉(zhuǎn)動，承托區(qū)運動至石墨舟側(cè)面；

S3、托盤下降：機械手帶動托盤垂直向下運動至承托區(qū)位于承托間隙側(cè)下方；

S4、托盤閉合：伸縮桿收縮，托盤繞第一鉸接部向下轉(zhuǎn)動，承托區(qū)進入承托間隙內(nèi)；

S5、抓取石墨舟：機械手帶動托盤垂直向上運動將石墨舟拾起離開取舟位置。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：本發(fā)明公開的石墨舟上下料裝置結(jié)構(gòu)簡單，拾取石墨舟時，可先由機械手帶動托盤運動直至承托區(qū)位于石墨舟的承托間隙正上方，然后伸縮桿收縮，托盤繞第一鉸接部向下轉(zhuǎn)動，承托區(qū)運動至石墨舟側(cè)面，再后機械手帶動托盤垂直向下運動至承托區(qū)位于承托間隙側(cè)下方，最后伸縮桿伸長，托盤繞第一鉸接部向上轉(zhuǎn)動，承托區(qū)進入承托間隙內(nèi)，機械手帶動托盤垂直向上運動即可將石墨舟拾起離開取舟位置，使用非常方便，僅依靠機械手的垂直運動和托盤的旋轉(zhuǎn)運動即可使托盤的承托區(qū)順利進入石墨舟的承托間隙內(nèi)，而無需托盤水平方向的運動，大幅度降低了水平方向運動空間的需求，避免了拾取石墨舟時的干涉。

本發(fā)明石墨舟上下料裝置的上下料方法，步驟簡單，操作方便，能夠在水平空間不足的情況下順利拾取石墨舟。

附圖說明

圖1是傳統(tǒng)的石墨舟自動上下料系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明石墨舟上下料裝置的主視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明石墨舟上下料裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明石墨舟上下料裝置的原理示意圖。

圖5是本發(fā)明石墨舟上下料裝置使用狀態(tài)時的原理示意圖。

圖6是本發(fā)明石墨舟上下料方法實施例一的第一步和第二部時的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是本發(fā)明石墨舟上下料方法實施例一的第三部時的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8是本發(fā)明石墨舟上下料方法實施例一的第四部時的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9是本發(fā)明石墨舟上下料方法實施例一的第五部時的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中各標號表示：1、托盤；11、承托區(qū)；12、第一鉸接部；13、第二鉸接部；14、定位槽；15、吊耳；2、石墨舟；21、承托間隙；3、支架；31、頂板；32、側(cè)板；4、伸縮桿；5、檢測壓塊；6、擋片。

具體實施方式

以下將結(jié)合說明書附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明。

如圖2和圖3所示，本實施例的石墨舟上下料裝置，包括機械手（圖中未示出）、托盤1及支架3，機械手與支架3連接，石墨舟上下料裝置還包括伸縮桿4，托盤1上沿著遠離石墨舟2的方向依次設有承托區(qū)11、第一鉸接部12和第二鉸接部13，第一鉸接部12與支架3下部鉸接，第二鉸接部13與伸縮桿4下端鉸接，伸縮桿4上端與支架3上部鉸接。如圖4和圖5所示，伸縮桿4簡化成長度可變化的直桿，轉(zhuǎn)動副A為伸縮桿4上端與支架3上部之間的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)動副C為伸縮桿4下端和托盤1之間的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)動副B為托盤1和支架3下部之間的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)動副A、B相對于機械手的位置是固定的，因此簡化成位置固定的轉(zhuǎn)動副，轉(zhuǎn)動副C則會沿著以B點為圓心的軌跡運動，本實施例中，托盤1上設有一對用來檢測托盤1轉(zhuǎn)動極限位置的擋片6。當托盤1在閉合狀態(tài)時，伸縮桿4收縮動作會在C點形成沿伸縮桿4向上的拉力，使托盤1產(chǎn)生一個沿轉(zhuǎn)動副B順時針旋轉(zhuǎn)的扭矩，托盤1上的其中一塊擋片6碰到安裝在托盤前蓋板（圖中未標識）的微動開關，從而給伸縮桿4停止縮進的指令，托盤1閉合過程則通過另一塊擋片6和微動開關來控制其閉合位置。

該石墨舟上下料裝置結(jié)構(gòu)簡單、使用非常方便，僅依靠機械手的垂直運動和托盤1的旋轉(zhuǎn)運動即可使托盤1的承托區(qū)11順利進入石墨舟2的承托間隙21內(nèi)，而無需托盤1水平方向的運動，大幅度降低了水平方向運動空間的需求，避免了拾取石墨舟2時的干涉。

本實施例中，承托區(qū)11內(nèi)設有用來檢測有無石墨舟2的檢測壓塊5，當承托區(qū)11進入承托間隙21內(nèi)并與石墨舟2接觸后，檢測壓塊5受壓被觸發(fā)，機械手收到指令后開始垂直向上運動從而將石墨舟2抬起，設置檢測壓塊5可有效避免機械手誤動作。

本實施例中，承托區(qū)11內(nèi)設有與石墨舟2拾取部位形狀匹配的定位槽14，石墨舟2的拾取部位進入承托區(qū)11內(nèi)后被有效定位，防止運動中石墨舟2發(fā)生滑動，提高了設備的可靠性。

本實施例中，伸縮桿4為電動推桿，電動推桿又名直線驅(qū)動器，是一種將電機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)橥茥U的直線往復運動的電力驅(qū)動裝置，可靠性高，便于實現(xiàn)遠距離控制、集中控制和自動控制。在其他實施例中也可采用氣缸或液壓缸，能夠通過伸縮驅(qū)動托盤1旋轉(zhuǎn)即可。

本實施例中，支架3包括頂板31及設于頂板31下方的一對側(cè)板32，頂板31與側(cè)板32固定連接，伸縮桿4位于一對側(cè)板32之間且上端與頂板31鉸接，托盤1上固設有一對吊耳15，第一鉸接部12為兩個并分設于一對吊耳15上，吊耳15與側(cè)板32一一對應鉸接，該石墨舟上下料裝置為對稱結(jié)構(gòu)，受力后平衡性、穩(wěn)定性好，可靠性高。

本實施例中，機械手與頂板31連接，在其他實施例中，機械手也可與任一塊側(cè)板32連接或同時與一對側(cè)板32連接。

上述石墨舟上下料裝置的上下料方法的實施例一

本實施例的石墨舟上下料裝置的上下料方法，包括以下步驟：

如圖6所示，S1、托盤1定位：機械手帶動托盤1運動至承托區(qū)11位于石墨舟2的承托間隙21正上方，可保證托盤1經(jīng)后續(xù)兩次旋轉(zhuǎn)之后以初始狀態(tài)進入承托間隙21內(nèi)；

S2、托盤1打開：伸縮桿4收縮，托盤1繞第一鉸接部12向下轉(zhuǎn)動，承托區(qū)11運動至石墨舟2側(cè)面，避免后續(xù)機械手帶動托盤1垂直向下運動時，承托區(qū)11與石墨舟2發(fā)生干涉；

如圖7所示，S3、托盤1下降：機械手帶動托盤1垂直向下運動至承托區(qū)11位于承托間隙21側(cè)下方，垂直向下運動的距離以托盤1向上轉(zhuǎn)動時能夠水平地與石墨舟2的承托部位（承托間隙21上側(cè)）接觸為最佳；

如圖8所示，S4、托盤1閉合：伸縮桿4伸長，托盤1繞第一鉸接部12向上轉(zhuǎn)動，承托區(qū)11進入至承托間隙21內(nèi)，后續(xù)機械手帶動托盤1垂直向上運動時承托區(qū)11即可順利將石墨舟2托起；

S5、抓取石墨舟2：機械手帶動托盤1垂直向上運動將石墨舟2拾起離開取舟位置。

該石墨舟上下料裝置的上下料方法，步驟簡單，操作方便，僅依靠機械手的垂直運動和托盤1的旋轉(zhuǎn)運動即可使托盤1的承托區(qū)11順利進入石墨舟2的承托間隙21內(nèi)，而無需托盤1水平方向的運動，大幅度降低了水平方向運動空間的需求，避免了拾取石墨舟2時的干涉。

上述石墨舟上下料裝置的上下料方法的實施例二

本實施例的石墨舟上下料裝置的上下料方法與實施例一基本相同，不同之處在于：

S2中可先將伸縮桿4伸長，托盤1繞第一鉸接部12向上轉(zhuǎn)動，承托區(qū)11運動至石墨舟2側(cè)面；相應地，S4中則需要將伸縮桿4收縮，托盤1繞第一鉸接部12向下轉(zhuǎn)動，承托區(qū)11進入至承托間隙21內(nèi)，也可達到與實施例一相同的技術效果。

此外，需要說明的是，由于伸縮桿4的伸縮過程與實施例一相反，則需要對伸縮桿4的最大伸縮量進行適應性調(diào)整或者更換不同規(guī)格的伸縮桿4。

雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明。任何熟悉本領域的技術人員，在不脫離本發(fā)明技術方案范圍的情況下，都可利用上述揭示的技術內(nèi)容對本發(fā)明技術方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明技術實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均應落在本發(fā)明技術方案保護的范圍內(nèi)。