基于PLC的硅片自動(dòng)上鋁托設(shè)備的系統(tǒng)設(shè)計(jì)

梁麗娟 鄭凱

摘要：本文設(shè)計(jì)了一種基于PLC控制的硅片自動(dòng)上鋁托設(shè)備，并詳細(xì)講解了設(shè)備的組成、控制系統(tǒng)中的硬件設(shè)計(jì)、工藝流程設(shè)計(jì)。該設(shè)備與原有生產(chǎn)線組合，大大降低人工勞動(dòng)力，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

關(guān)鍵詞：硅片自動(dòng)上鋁托;PLC控制系統(tǒng);工藝流程

中圖分類號(hào)：TM914.41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2019）04-0007-01

0 引言

硅片自動(dòng)上鋁托設(shè)備是PVD設(shè)備的一部分，應(yīng)用于太陽(yáng)能電池片生產(chǎn)過(guò)程中。太陽(yáng)能光伏電池制造對(duì)于技術(shù)的要求較高，自動(dòng)化生產(chǎn)模式下參數(shù)設(shè)置準(zhǔn)確性、設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性以及智能化水平都會(huì)直接影響到太陽(yáng)能光伏電池生產(chǎn)質(zhì)量和效率。

1 設(shè)備組成

硅片自動(dòng)上鋁托設(shè)備總體分為機(jī)械、氣路、控制三大部分。設(shè)備總體結(jié)構(gòu)由硅片吸取機(jī)構(gòu)、上蓋吸取機(jī)構(gòu)、視覺對(duì)位系統(tǒng)、電控操作盒、氣路組件以及電控組件等組成。設(shè)備總體構(gòu)成如圖1所示。

2 電氣硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

電氣硬件結(jié)構(gòu)方案：硬件系統(tǒng)用PLC控制，可以通過(guò)觸摸屏直接操作設(shè)備的工藝動(dòng)作及設(shè)置各項(xiàng)工藝參數(shù)，人機(jī)界面有程序過(guò)程控制、故障報(bào)警、安全保護(hù)等功能。本控制系統(tǒng)包括多個(gè)伺服電機(jī)，多個(gè)按鈕、開關(guān)、極限傳感器、對(duì)射傳感器、光纖、磁開關(guān)、氣缸、警示燈等。伺服電機(jī)個(gè)數(shù)超過(guò)16軸，需要用總線控制，其他輸入輸出信號(hào)占用I/O模塊。系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

3 設(shè)備工藝流程

（1）鋁托從鋁托料盒中傳出，傳至鋁托定位平臺(tái)，將鋁托頂起并進(jìn)行定位（保證鋁托出現(xiàn)在相機(jī)的視野），不影響鋁托向2工位傳送。硅片從花籃傳出，傳至硅片定位平臺(tái)，將硅片頂起并進(jìn)行定位（保證硅片出現(xiàn)在相機(jī)的視野），不影響硅片向2工位傳送。上蓋從上蓋料盒傳出，傳至上蓋定位平臺(tái)，將上蓋頂起并進(jìn)行定位（保證上蓋出現(xiàn)在相機(jī)的視野），不影響上蓋向2工位傳送;

（2）裝在機(jī)器人上的視覺系統(tǒng)（兩個(gè)相機(jī)）對(duì)鋁托的第一個(gè)定位槽對(duì)角進(jìn)行拍照、計(jì)算，然后吸取硅片，同時(shí)視覺系統(tǒng)對(duì)硅片對(duì)角拍照、計(jì)算，將硅片精確放置于定位槽中;

（3）裝在機(jī)器人上的視覺系統(tǒng)（兩個(gè)相機(jī)）對(duì)鋁托的第一個(gè)定位槽的兩個(gè)對(duì)角的銷釘進(jìn)行拍照、計(jì)算，然后吸取上蓋，同時(shí)視覺系統(tǒng)對(duì)上蓋的兩個(gè)對(duì)角的銷釘孔拍照、計(jì)算，將上蓋精確放置于鋁托;

（4）步驟2、步驟3反復(fù)動(dòng)作9次，裝好一個(gè)鋁托;

（5）鋁托定位平臺(tái)將裝好的鋁托降下，傳至鋁托待拾取平臺(tái)，當(dāng)鋁托待拾取平臺(tái)排滿5個(gè)鋁托時(shí)，將鋁托傳送至鋁托緩存器2中;

（6）花籃中的硅片全部取出后，花籃通過(guò)設(shè)備下方的花籃軌道傳至硅片自動(dòng)下鋁托設(shè)備;上蓋料盒的上蓋全部取出后，料盒通過(guò)設(shè)備下方的料盒軌道，傳至硅片自動(dòng)下鋁托設(shè)備，并切換由硅片自動(dòng)下鋁托設(shè)備傳來(lái)的滿料盒。

4 結(jié)語(yǔ)

本文主要從硅片自動(dòng)上鋁托設(shè)備結(jié)構(gòu)、硬件設(shè)計(jì)、工藝流程設(shè)計(jì)三個(gè)方面進(jìn)行了研究，完整實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)上鋁托設(shè)備的設(shè)計(jì)。實(shí)際生產(chǎn)中驗(yàn)證了該機(jī)型提高了整線生產(chǎn)效率，大大降低人工強(qiáng)度，降低碎片率，減少手工跟硅片的接觸，避免了人為因素對(duì)硅片的污染，有效地提高了成品率和轉(zhuǎn)換率，創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

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