一种带检测装置的光伏板抓取机械手的制作方法

1.本发明涉及光伏板应用技术领域，特别是涉及一种带检测装置的光伏板抓取机械手。


背景技术：

2.机械手指能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。其主要由执行机构、驱动机构和控制系统三大部分组成。它可代替人进行繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，广泛应用于机械制造、轻工和原子能等部门。其种类，按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式、机械式。特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，构造和性能上兼有人和机械手机器各自的优点。
3.目前，利用机械手对光伏板抓取进行固化的过程中，容易出现载具上有物料的遗留，进行处理时，还需将整个输送过程停机调整，影响了光伏板的固化效率。因此，在机械手抓取过程中，为了实时监测载具上是否有遗留物料，亟需一种带检测装置的光伏板抓取机械手，而常见的非接触式距离或位置检测传感器，又因光伏板主体为吸光材料而不易于使用，故还需要针对机械手及检测装置进行针对性改进。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种带检测装置的光伏板抓取机械手及应用，通过设置光电传感器结构，可实时监测载具上是否有遗留物料，减少了输送过程中有残留物料的情况出现，进而提高了光伏板的输送效率。
5.为实现上述目的，本发明提供了一种带检测装置的光伏板抓取机械手，基体为多轴机械手，还包括抓取组件和检测装置；所述抓取组件包括抓取平面；所述检测装置包括传感器底座、传感器和滑动组件；所述传感器的检测端与所述滑动组件连接；所述滑动组件包括固定块和移动轴，所述移动轴能够在所述固定块的滑动槽内滑动，所述移动轴的下端具有检测平面；所述抓取平面贴附所述光伏板时，所述移动轴位于第一位置，且所述检测平面所在位置为第一检测位；所述抓取平面贴附光伏板工装时，所述移动轴位于第二位置，且所述检测平面所在位置为第二检测位。
6.优选的，所述抓取组件还包括水平框架和真空吸盘；所述水平框架的下部设有多个所述真空吸盘和所述检测装置；所述抓取平面为所述真空吸盘所在平面。
7.优选的，所述检测装置包括第一检测组件和第二检测组件；所述第一检测组件的传感器底座安装于所述水平框架上，且所述第一检测组件的传感器为行程开关或位置检测
传感器。
8.优选的，所述第二检测组件的传感器底座也安装于所述水平框架上，且所述第二检测组件的传感器为凹槽式光电开关，挡片安装于所述第二检测组件的移动轴上。
9.优选的，所述第二检测组件的移动轴与对应的固定块之间设有周向限位结构。
10.优选的，所述第二检测组件的传感器底座为可调底座，分别通过第一、第二滑动锁紧机构与所述水平框架和所述传感器连接。
11.优选的，所述多轴机械手为龙门式桁架机械手，且机械手的活动端安装有所述抓取组件。
12.优选的，所述机械手的活动端与所述抓取组件之间还设有回转机构；所述回转机构包括齿条、齿轮和直线运动机构；所述直线运动机构的活动端与所述齿条固定连接；所述齿条与所述齿轮啮合，且齿轮轴与所述抓取组件固定连接。
13.优选的，所述齿轮上设有限位拨片，所述限位拨片随所述齿轮转动的活动范围内设有至少一个限位气缸。
14.优选的，所述直线运动机构为双杆气缸，缸体与所述齿条固定连接；所述齿条的活动范围两端设有缓冲限位柱。
15.本发明采用上述的一种带检测装置的光伏板抓取机械手，与现有技术相比，具有以下有益效果：本发明提供了一种带检测装置的光伏板抓取机械手，通过设置检测装置，并利用检测位变化，可实时监测载具上是否有遗留物料，当载具上有光伏板时导致检测位提升，从而发出信号进行光伏板转运，进而减少了输送过程中有残留物料的情况出现，提高了光伏板的输送效率。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本发明具体实施例中整体结构示意图；图2为本发明具体实施例中回转机构和抓取组件结构示意图；图3为本发明具体实施例中纵向剖面视图；图4为图3中a部放大图；图5为图3中b部放大图；图6为本发明具体实施例中第二检测组件俯视图；图7为本发明具体实施例中检测装置动作示意图。
18.附图标记说明：1、龙门式桁架机械手；2、回转机构；3、抓取组件；4、检测装置；5、光伏板；201、箱体；202、双杆气缸；203、齿条；204、齿轮；205、限位拨片；206、限位气缸；301、水平框架；302、真空吸盘；401、第一检测组件；402、第二检测组件；501、柔性区；502、硬质区；4011、第一固定块；4012、第一移动轴；4013、位置检测传感器；4021、第二固定块；4022、第二移动轴；
4023、挡片；4024、第二传感器；4025、第二传感器底座。
实施方式
19.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.需要说明的是，本发明应用的转运场景为：机械手需要分开转运光伏板5及下侧承托用的工装（如图1、2中所示）。其中，光伏板为固化工艺前半成品柔性板材，其部分区域设有凸部隆起，或翘曲变形结构，从而形成相较平直区域高度不同的检测区。
21.还需要说明的是，本实施例中应用的光伏板5如图2所示，其三边为柔性区501，一边设有条状的硬质区502用于安装电池或电路板等所需结构，相应的，该硬质区502厚度大于柔性区501，故其为本实施例中对应的检测区。
22.本发明提供一种带检测装置的光伏板抓取机械手，如图1所示，其基体为多轴机械手，本实施例中具体选为龙门式桁架机械手1，龙门上方设有伺服电机驱动的直线运动机构，活动端设有悬臂结构，并在悬臂结构的末端设有伺服升降机构，从而实现末端二维运动。装置还包括抓取组件和检测装置，并一同安装于机械手的活动端。优选的，本实施例中增加了一个运动维度，在抓取组件3和机械手活动端之间还安装有回转机构2。结合图2所示，其主体安装于箱体201中，主要包括双杆气缸202、齿条203和齿轮204。双杆气缸202两头的活塞杆与箱体201固定连接，并在箱体201的侧壁安装液压缓冲柱用于限位和缓冲。双杆气缸202的缸体与齿条203固定连接，从而可以带动其横向运动。齿轮204与箱体201转动连接，其转轴下端与抓取组件3固定连接，并将齿轮204与齿条203啮合，当齿条203运动的时候可以带动齿轮204转动从而使下部的抓取组件3转动。考虑运动限位需求，在齿轮204的顶面固定安装有l型的限位拨片205，并在箱体201中对应位置垂直设置两个限位气缸206，当限位拨片205转动过程中碰到限位气缸206的活塞杆时受到阻挡。进一步，当需要调节齿轮204运动范围，可以通过伸出限位气缸206的活塞杆来调整限位拨片205转动范围，进而实现限位齿轮204的可调设置。
23.抓取组件3包括抓取平面；优选的，抓取组件3还包括型材拼接的水平框架301和阵列设置的风琴式真空吸盘302；结合图3所示，水平框架301的下部设有多个真空吸盘302和检测装置4，其中，抓取平面为真空吸盘302所在平面。
24.检测装置4包括传感器底座、传感器和滑动组件，其中，传感器的检测端与滑动组件连接；滑动组件还包括固定块和移动轴，移动轴能够在固定块的滑动槽内滑动，移动轴的下端具有检测平面。具体地，如图所示，检测装置4包括第一检测组件401和第二检测组件402。结合图3、4所示，第一检测组件401的第一传感器底座为立柱结构，并将上端安装于水平框架301上，下端设有第一固定块4011，并加工通孔，滑动连接第一移动轴4012。第一移动轴4012为金属材质，并在上端侧向安装感应式位置检测传感器4013，当第一移动轴4012下部垫块与光伏板5的平直区或光伏板工装的平直区接触后，随着下压导致间距缩短，从而使第一移动轴4012相对第一固定块4011向上运动，到达感应区后触发电信号，表示有需要转移物品，启动吸附工作。
25.优选的，如图5、6所示，第二检测组件402对应设置于光伏板5检测区域的上方，与第一检测组件401位于不同区域，其第二传感器底座4025为角码结构，一侧边安装于水平框架301上，另一侧边的上部安装有第二传感器4024，下部安装第二固定块4021，并通过通孔滑动连接第二移动轴4022。第二传感器4024为凹槽式光电开关，其配套的挡片4023立式安装于第二移动轴4022的上端面。进一步，由于该检测组件为光伏板5放置检测主要部件，故设计增加传感器位置粗细调节功能，设计安装座分别通过第一、第二滑动锁紧机构与水平框架301和第二传感器4024连接。具体地，第一、第二滑动锁紧机构主体为长腰孔和锁紧螺钉，在第二传感器底座4025两侧面分别加工成对的长腰孔，并通过适配的锁紧螺钉将第二传感器底座4025与水平框架301固定，再通过适配的锁紧螺钉将第二传感器4024与第二传感器底座4025固定。当需要调节传感器垂直方向具体位置时，可以松开锁紧螺钉，并相应滑动第二传感器底座4025和/或第二传感器4024到合适位置，再拧紧锁紧螺钉即可。更进一步，由于挡片4023的存在，第二移动轴4022与第二固定块4021之间增加周向限位结构，具体是在第二移动轴4022上加工滑槽，并在第二固定块4021上安装导向块，使其与滑槽配合即可。
26.原理说明当产线侧向机械手抓取物品转运时，抓取平面吸附会出现两种情况，具体结合图7中图c和图d所示，如下：如图7中图c所示，有光伏板5情况下：机械手下端到达指定位置后下压，随着光伏板5与水平框架301之间的间距缩短，光伏板的柔性区501表面与第一移动轴4012下部垫块触碰，从而使其向上移动至对应的位置触发信号；第二移动轴4022下端所在平面为检测平面，由于本实施例检测区（光伏板的硬质区502）相较光伏板的柔性区501存在垂直方向的高度差h，使第二移动轴4022顶靠上移至第一位置，挡片4023刚好触发第二传感器4024信号，表示位于第一检测位，即工装中存在光伏板5待转运，从而启动光伏板转运流程；如图7中图d所示，无光伏板5情况下：机械手下端到达指定位置后下压，随着工装与水平框架301之间的间距缩短，第一移动轴4012下部垫块触碰工装表面，从而向上移动至对应的位置触发信号；第二移动轴4022下端所在平面为检测平面，由于两传感器下端不存在高度差，使第二移动轴4022同步顶靠上移至第二位置，挡片4023未触发第二传感器4024信号，表示位于第二检测位，即工装中没有遗留的光伏板5待转运，从而启动工装转运流程。
27.本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

技术特征：
1.一种带检测装置的光伏板抓取机械手，基体为多轴机械手，其特征在于，还包括抓取组件和检测装置；所述抓取组件包括抓取平面；所述检测装置包括传感器底座、传感器和滑动组件；所述传感器的检测端与所述滑动组件连接；所述滑动组件包括固定块和移动轴，所述移动轴能够在所述固定块的滑动槽内滑动，所述移动轴的下端具有检测平面；所述抓取平面贴附所述光伏板时，所述移动轴位于第一位置，且所述检测平面所在位置为第一检测位；所述抓取平面贴附光伏板工装时，所述移动轴位于第二位置，且所述检测平面所在位置为第二检测位。2.根据权利要求1所述的一种带检测装置的光伏板抓取机械手，其特征在于，所述抓取组件还包括水平框架和真空吸盘；所述水平框架的下部设有多个所述真空吸盘和所述检测装置；所述抓取平面为所述真空吸盘所在平面。3.根据权利要求2所述的一种带检测装置的光伏板抓取机械手，其特征在于，所述检测装置包括第一检测组件和第二检测组件；所述第一检测组件的传感器底座安装于所述水平框架上，且所述第一检测组件的传感器为行程开关或位置检测传感器。4.根据权利要求3所述的一种带检测装置的光伏板抓取机械手，其特征在于，所述第二检测组件的传感器底座也安装于所述水平框架上，且所述第二检测组件的传感器为凹槽式光电开关，挡片安装于所述第二检测组件的移动轴上。5.根据权利要求4所述的一种带检测装置的光伏板抓取机械手，其特征在于，所述第二检测组件的移动轴与对应的固定块之间设有周向限位结构。6.根据权利要求3或4或5所述的一种带检测装置的光伏板抓取机械手，其特征在于，所述第二检测组件的传感器底座为可调底座，分别通过第一、第二滑动锁紧机构与所述水平框架和所述传感器连接。7.根据权利要求1所述的一种带检测装置的光伏板抓取机械手，其特征在于，所述多轴机械手为龙门式桁架机械手，且机械手的活动端安装有所述抓取组件。8.根据权利要求7所述的一种带检测装置的光伏板抓取机械手，其特征在于，所述机械手的活动端与所述抓取组件之间还设有回转机构；所述回转机构包括齿条、齿轮和直线运动机构；所述直线运动机构的活动端与所述齿条固定连接；所述齿条与所述齿轮啮合，且齿轮轴与所述抓取组件固定连接。9.根据权利要求8所述的一种带检测装置的光伏板抓取机械手，其特征在于，所述齿轮上设有限位拨片，所述限位拨片随所述齿轮转动的活动范围内设有至少一个限位气缸。10.根据权利要求9所述的一种带检测装置的光伏板抓取机械手，其特征在于，所述直线运动机构为双杆气缸，缸体与所述齿条固定连接；所述齿条的活动范围两端设有缓冲限位柱。

技术总结
本发明提供了一种带检测装置的光伏板抓取机械手，属于光伏板应用技术领域，基体为多轴机械手，还包括抓取组件和检测组件，抓取组件包括抓取平面；检测装置包括传感器底座、传感器和滑动组件；传感器的检测端与滑动组件连接；滑动组件包括固定块和移动轴，移动轴能够在固定块的滑动槽内滑动，移动轴的下端具有检测平面。本发明采用上述的一种带检测装置的光伏板抓取机械手，通过设置传感器结构，可实时监测是否抓取光伏板，减少输送过程中有残留物料的情况出现，进而提高了光伏板的输送效率。进而提高了光伏板的输送效率。进而提高了光伏板的输送效率。


技术研发人员：张书宁 孙晨 柴明亮 杨宝海 张月 姜吉庆 王家政 高灵章 李国栋 王莹
受保护的技术使用者：营口金辰机械股份有限公司
技术研发日：2023.06.26
技术公布日：2023/8/13