[发明专利]一种晶硅棒搬运移栽机器人和搬运方法

说明书

技术领域

本发明涉及搬运设备，特别是一种晶硅棒搬运移栽机器人和搬运方法。

背景技术

目前越来越多的生产加工厂、物流仓库涉及到物料搬运。对于半导体生产厂家来说，由于单晶硅沿着垂直方向生长结晶，结晶完毕后需要将晶硅棒进行搬运移栽，由于晶硅棒的比重大，脆性强，单根硅棒重量都在100公斤以上，在硅棒取出和搬运的过程中不仅劳动强度大，而且风险性大，操作稍不小心就很容易造成硅棒摔倒断裂，需要借助于自动化设备对晶硅棒进行搬运移栽。

发明内容

针对以上需求，本发明的晶硅棒搬运移栽机器人，针对晶硅棒搬运的跨度大、负载重、易碎裂等特点，以自动化搬运替代人工搬运，节省了人工，提高了搬运效率。

本发明的技术方案为：

一种晶硅棒搬运移栽机器人，包括通过立柱架设在空中的三维方向轨道和沿轨道运行的夹具，所述三维方向轨道包括水平方向的X轴轨道、垂直架设在X轴轨道上能沿X轴轨道水平运行的Y轴轨道和垂直架设在Y轴轨道上能沿Y轴轨道水平运行的Z轴轨道，所述夹具设置在Z轴轨道上，能沿Z轴轨道升降运行和开合夹取、放置物料。

所述晶硅棒搬运移栽机器人还包括电控箱、电机和减速机，所述电控箱用于接收外部指令，通过电机和减速机控制Y轴轨道和Z轴轨道的运行。

所述X轴轨道和Y轴轨道、Y轴轨道和Z轴轨道均采用齿轮齿条方式传动，即，在Y轴轨道上、Z轴轨道上设有滚轮箱，所述滚轮箱内部设置有齿轮，在X轴轨道上的与Y轴轨道滚轮箱相接触面、Y轴轨道上的与Z轴轨道滚轮箱相接触面设有导轨板和齿条，所述齿轮与齿条相互啮合实现传动。

所述夹具通过升降气缸和夹紧油缸控制其升降运行或开合，所述升降气缸用于使夹具升降运行，所述夹紧油缸用于使夹具开合。

所述夹具还包括夹板、限位开关和设置于夹板上的数个耐磨片，所述夹板和耐磨片用于夹取物料，所述限位开关用于感应当物料到达数个耐磨片组成的中心位置，发出信号使夹具执行夹取物料动作。

所述X轴轨道有两根，所述Y轴轨道有两根，所述Z轴轨道有四根，每根Y轴轨道上分别设置两根Z轴轨道。

所述X轴轨道长度为10-50米，Y轴轨道长度为5-15米，Z轴轨道长度为2.5-3.4米。

所述Y轴轨道的运行速度为400--712mm/s，Z轴轨道的运行速度为400--712mm/s，夹具的运行速度为400--474.7mm/s。

利用上述的晶硅棒搬运移栽机器人的搬运方法，包括以下步骤：

步骤1：在电控箱中输入物料的提取点和放置点在三维方向上的位置；

步骤2：电控箱发出Y轴轨道运行信号，Y轴轨道沿X轴轨道运行到物料提取点的斜上方停下；

步骤3：电控箱发出Z轴轨道运行信号，Z轴轨道沿Y轴轨道运行到物料提取点的正上方停下；

步骤4：电控箱发出夹具下行信号，夹具沿Z轴轨道向下运行到物料提取点高度停下；

步骤5：夹具夹取物料；

步骤6：电控箱发出夹具上行信号，夹具沿Z轴轨道向上运行到指定高度停下，所述指定高度高于放置点高度；

步骤7：电控箱发出Z轴轨道运行信号，Z轴轨道沿Y轴轨道运行到物料放置点斜上方停下；

步骤8：电控箱发出Y轴轨道运行信号，Y轴轨道沿X轴轨道运行到物料放置点正上方停下；

步骤9：电控箱发出夹具下行信号，夹具沿Z轴轨道向下运行到物料放置点高度停下；

步骤10：夹具放置物料；

步骤11：电控箱发出返回信号，夹具上升至初始位置高度，Z轴轨道、Y轴轨道依次返回到初始位置。

所述夹具夹取物料的具体步骤为：夹具下降至物料位于数个耐磨片组成的中心位置，触发限位开关发出夹料信号，夹紧油缸动作，带动两边夹板夹紧物料；所述夹具放置物料的具体步骤为：当物料到达放置点时，电控箱发出放料信号，夹紧油缸动作，带动两边夹板松开物料。

本发明的技术方案具有以下优点：

1、具有大跨度、大负载等优点，适合长距离、重物料的平移搬运；

2、齿轮齿条传动方式拼接紧密、搬运过程平稳，运行流畅，减少晶硅棒等敏感物料损伤；

3、液压油缸控制夹具开合，抓握力强，夹具夹取物料后保持时间长，保持力矩时间长达1小时；

4、模块化设计，分段安装，可根据不同工作需求进行模块化定制，改变长宽高尺寸，使之更加适合现场搬运需要。

附图说明

图1为本发明晶硅棒搬运移栽机器人整体结构图；