取晶棒機(jī)器人探討+請(qǐng)教

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一、要求：       滿足單晶硅爐產(chǎn)品夾取——翻轉(zhuǎn)90°——水平放置動(dòng)作。

; y: g0 f! j6 T, ~& y$ A' E0 V二、單晶硅爐分類以及硅棒特性：
3 V2 c' Q! V% S5 A, C0 L- L      1、大開(kāi)門(mén)式：門(mén)寬280mm，硅棒直徑110-210mm，大部分直徑在160mm，硅棒最大重量100KG；
( g# }! I: W  [  B' k      2、小開(kāi)門(mén)式：門(mén)寬200mm，硅棒直徑80-108mm，硅棒最大重量40KG；
      3、升降式：硅棒最大重量150KG；
8 U; I0 m$ k8 Y' ], h! Q* C$ Z      4、硅棒表面比較光滑，硅棒出爐時(shí)的溫度在350-400℃，硅棒徑向受力有限。

三、深入分析：
& X! `# b3 g' A; j. i       按硅爐的形式做了如下分析：
8 P" R7 j9 I; d  c+ d7 r& q) p      1、開(kāi)門(mén)式硅爐取棒：硅棒存在爐內(nèi)，需要機(jī)械手伸進(jìn)硅爐內(nèi)夾緊硅棒后平移取出，由于晶棒下端沒(méi)有空間，難以形成硅棒中間夾緊下方托舉的動(dòng)作，這樣就會(huì)需要機(jī)械手末端的夾緊力與硅棒表面產(chǎn)生的摩擦力來(lái)平衡整個(gè)硅棒的重量，這樣對(duì)夾緊力要求比較高，而且硅棒表面粗糙度值低。另外一個(gè)難點(diǎn)在于開(kāi)門(mén)式硅爐門(mén)的寬度有限，硅棒的最大直徑比較接近門(mén)寬，根據(jù)上面的數(shù)據(jù)，大開(kāi)門(mén)式硅棒最大尺寸210mm，門(mén)寬只有280mm，意思就是單側(cè)間隙只有35mm，這個(gè)35mm得包含機(jī)械手末端手指的厚度以及機(jī)械手夾緊的單側(cè)行程，這種情況下以本人目前的認(rèn)知是做不了（希望牛人指點(diǎn)一二先撇開(kāi)這種情況，大部分硅棒直徑情況下單側(cè)間隙在50-60mm之間，這種情況下留給機(jī)械手的空間也非常有限，隨之而來(lái)帶來(lái)的問(wèn)題是機(jī)械手的定位，意思就是如何做定位導(dǎo)向使得機(jī)械手伸入硅爐時(shí)位置在硅棒外沿和硅爐內(nèi)壁之間的間隙，這是一個(gè)難點(diǎn)。
      2、升降式硅爐取棒：升降式硅爐在硅棒成型后，上面的爐室會(huì)帶著硅棒一起上升到一定高度，達(dá)到一定高度后整體向外旋轉(zhuǎn)，然后硅棒再爐室下端慢慢降下來(lái)。這樣一來(lái)，硅棒的底部是有空間實(shí)現(xiàn)托舉，可以承受硅棒的大部分重量，此時(shí)機(jī)械手主要作用就是扶穩(wěn)硅棒防止其傾倒，但是夾緊力還需需要的，因?yàn)榉�轉(zhuǎn)90°時(shí)還是需要夾緊力來(lái)維持硅棒不滑落。對(duì)比開(kāi)門(mén)式硅爐，個(gè)人認(rèn)識(shí)升降式的更好做，至少不需要機(jī)械手伸長(zhǎng)，不需要機(jī)械手定位導(dǎo)向伸進(jìn)爐室。
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9 N1 N# J1 u& {+ Z8 A1 V1 @' {四、總體方案：
( X; [6 {5 \5 O5 b. y! N; K      1、開(kāi)門(mén)式：車(chē)體部分借用現(xiàn)有的液壓推高叉車(chē)，可以考慮找廠家定制（支撐架和操作臺(tái)位置做調(diào)整保證單人操作不影響視線）。堆高叉車(chē)可以實(shí)現(xiàn)上下移動(dòng)，載重在1000KG左右，滿足工況要求。通過(guò)轉(zhuǎn)接板融合機(jī)械手部分結(jié)構(gòu)。液壓推高車(chē)的液壓系統(tǒng)可以給后端機(jī)械手的伸縮和夾緊提供動(dòng)力源。
a、機(jī)械手的上下移動(dòng)——通過(guò)液壓推高叉車(chē)來(lái)實(shí)現(xiàn)
# Z+ T8 @' w3 G- [4 Pb、機(jī)械手的伸縮——通過(guò)液壓缸和導(dǎo)桿實(shí)現(xiàn)
c、翻轉(zhuǎn)90°——通過(guò)旋轉(zhuǎn)器實(shí)現(xiàn)
* {3 U+ v) |  k# a# }) ld、夾緊力大小保證——通過(guò)溢流閥控制壓力從而保證夾緊力最大值
4 f% s' T- l7 ne、托舉動(dòng)作——由于開(kāi)門(mén)式爐的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，無(wú)法先托后夾，考慮先夾后托？還是想辦法從托盤(pán)結(jié)構(gòu)上做文章？還式不托只靠夾？擔(dān)心夾緊力太大把硅棒夾壞
: h; i0 n. W6 tf、最難的機(jī)械手定位我暫時(shí)還沒(méi)有想到很好的方案，僅通過(guò)機(jī)械做導(dǎo)向感覺(jué)比較困難，估計(jì)得需要借助視覺(jué)、傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)，不知道對(duì)不對(duì)，請(qǐng)大佬指導(dǎo)指導(dǎo)。

      2、升降式：車(chē)體部分也是借用現(xiàn)有的液壓推高叉車(chē)，大致和上面一樣，機(jī)械手不需要伸縮動(dòng)作。
a、機(jī)械手的上下移動(dòng)——通過(guò)液壓推高叉車(chē)來(lái)實(shí)現(xiàn)
b、托舉動(dòng)作——通過(guò)齒輪齒條實(shí)現(xiàn)托盤(pán)的移動(dòng)和定位（適應(yīng)不同長(zhǎng)度晶棒）
c、翻轉(zhuǎn)90°——通過(guò)旋轉(zhuǎn)器實(shí)現(xiàn)
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1 e8 j# l. c* D( rd、夾緊力大小保證——通過(guò)溢流閥控制壓力從而保證夾緊力最大值


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       本人16年碩士畢業(yè)一直在大型安防公司做結(jié)構(gòu)工程師，今年年中剛跳槽去了一家有機(jī)器人部門(mén)的公司，先從省力搬運(yùn)機(jī)器人做起，之前這方面的經(jīng)驗(yàn)有限，也不知道上面分析的合不合理，另外還請(qǐng)路過(guò)的大佬給點(diǎn)建議，本人非常感謝�。�！

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6寸的吧   這個(gè)物料價(jià)值非常高，  取的大多數(shù)還是人工+輔助設(shè)備方式，  要考慮的因此太多  單晶比較脆  加持不好易裂