CN105109726A - 薄膜太阳能电池板自动装箱装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种薄膜太阳能电池板自动装箱装置，包括支撑用龙门架和由水平丝杆螺母、竖直丝杆螺母、机械手爪和与其相连的伸缩气缸组成的机械手，还包括平行设置于龙门架外的一工位气缸、二工位气缸和设置于龙门架内的三工位气缸，一工位气缸和二工位气缸上方均匀设置有通过同步带传动连接的至少一个同步轮，三工位气缸连接有万向珠气缸和定位气缸；二工位气缸和三工位气缸间设有翻转板，翻转板一端固定于龙门架上，龙门架内还设有封装箱，且靠近其上方的龙门架上固定有定位板；机械手爪为带有真空吸附器的旋转板。本发明实现薄膜太阳能电池板的自动装箱，降低了工人的劳动强度和生产成本，促进整个薄膜太阳能电池板产业的自动化。

Description

薄膜太阳能电池板自动装箱装置
技术领域
本发明涉及包装技术领域，尤其涉及一种薄膜太阳能电池板自动装箱装置。
背景技术
薄膜太阳能电池虽然在转换效率方面略逊于晶体硅太阳能电池，但与晶体硅太阳能电池相比具有成本低、对环境污染小、性能稳定、可靠，早期的衰减已趋于稳定、弱光性能好、电压高、充电性能好等特点，因此其很可能是未来光伏科技的发展趋势。随着科学的进步，薄膜太阳能电池的生产工艺与生产设备也在不断改变和完善，基本上实现了自动化。但生产完成后电池板的封装入箱工作依然由人工完成，由于生产线的效率相对较高，所以在封装车间内工人需要连续地，强负荷工作，造成严重的人力自由的浪费。
公开号为CN202481356的中国专利“玻璃装箱设备”涉及了一种新型的玻璃自动装箱设备，此自动装箱设备包括基架、玻璃架、移动轨道和移动架，其工作原理为：玻璃架固定安装于基架的一端，玻璃架包括玻璃装载平台和高度调节机构，移动轨道铺设在基架上，移动轨道的第一端延伸至玻璃架的下方，移动轨道的第二端延伸至离开玻璃架的位置，移动轨道的第二端设置有一凹槽，移动架架设在移动轨道上，移动架包括滑动囧股和支架机构。此发明的玻璃装箱设备首先在玻璃架上完成玻璃和纸的间隔叠放工作，由于玻璃架工作在一个开发的空间内，因此可以容易地将玻璃和纸堆放整齐，封装纸箱放置在移动架上，该玻璃装箱设备利用玻璃架和移动架的配合将堆放整齐后的玻璃和纸装入纸箱内。陕西科技大学的李彩娟等研制的瓷砖自动装箱机能平稳、安全完成瓷砖的自动装箱，但是瓷砖在装箱过程这采用的是顺次式叠放，不涉及瓷砖的翻转，即下一块瓷砖的背面与前一块瓷砖的正面相对。综合，两者都不适合有接线盒的薄膜太阳能电池板的装箱。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种薄膜太阳能电池板自动装箱装置，降低工人的劳动强度、降低生产成本，实现整个产业的自动化。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
一种薄膜太阳能电池板自动装箱装置，包括支撑所述自动装箱装置的龙门架和设于龙门架顶部的机械手，所述机械手由水平丝杆螺母、竖直丝杆螺母、机械手爪和与其相连的伸缩气缸组成，还包括平行设置于所述龙门架外的一工位气缸、二工位气缸和设置于所述龙门架内的三工位气缸，所述一工位气缸和二工位气缸上方均匀设置有通过同步带传动连接的至少一个同步轮，所述三工位气缸连接有万向珠气缸和定位气缸；所述二工位气缸和三工位气缸间设有翻转板，所述翻转板一端固定于龙门架上，所述龙门架内还设有封装箱，且靠近其上方的龙门架上固定有定位板；所述机械手爪为带有真空吸附器的旋转板。
进一步的，所述伸缩气缸、一工位气缸、二工位气缸、三工位气缸及定位气缸均连接有一伺服电机。
进一步的，所述封装箱内设有与薄膜太阳能电池板尺寸相配合的卡槽。
本发明的工作原理为：电池板从生产线上经过运输、翻转最后到达封装箱，每个封装箱装32片，且每两片接线盒面相向而装。奇数片太阳能电池板经过翻转以后，通过机械手直接装箱，此时机械手的动作只有一个绕Y轴的旋转，具体是绕Y轴旋转90°，将电池板从水平方位转化到竖直方位；偶数片太阳能电池板在经过翻转板时，比奇数片太阳能电池板多一道翻转工序，而最大不同表现在机械手上。
机械手共有5个自由度，依次分别为水平丝杆螺母实现的水平往复运动、竖直丝杆螺母实现的竖直往复运动、手爪绕Y轴的旋转、手爪旋转板的Z轴方向的竖直往复运动和绕Z轴的旋转，使用伺服电机和气动间为动力元件，通过PLC控制，完成电池板的转向、入箱作业。在机械手爪接触电池板前，电池板还需要定位气缸进行定位。
本发明的有益效果是：
本发明实现薄膜太阳能电池板的自动装箱，降低了工人的劳动强度和生产成本，促进整个薄膜太阳能电池板产业的自动化。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明的一种实施例的结构示意图；
图中标号说明：1-龙门架，2-机械手，21-水平丝杆螺母，22-竖直丝杆螺母，23-机械手爪，24-伸缩气缸，3-一工位气缸，4-二工位气缸，5-三工位气缸，51-万向珠气缸，52-定位气缸，6-翻转板，7-封装箱，8-电池板。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。
如图1所示，一种薄膜太阳能电池板自动装箱装置，包括支撑所述自动装箱装置的龙门架1和设于龙门架1顶部的机械手2，所述机械手2由水平丝杆螺母21、竖直丝杆螺母22、机械手爪23和与其相连的伸缩气缸24组成，还包括平行设置于所述龙门架1外的一工位气缸3、二工位气缸4和设置于所述龙门架1内的三工位气缸5，所述一工位气缸3和二工位气缸4上方均匀设置有通过同步带传动连接的至少一个同步轮31，所述三工位气缸5连接有万向珠气缸51和定位气缸52；所述二工位气缸4和三工位气缸5间设有翻转板6，所述翻转板6一端固定于龙门架1上，所述龙门架1内还设有封装箱7，且靠近其上方的龙门架1上固定有定位板71；所述机械手爪23为带有真空吸附器的旋转板。
进一步的，上述伸缩气缸24、一工位气缸3、二工位气缸4、三工位气缸5及定位气缸52均连接有一伺服电机。
进一步的，上述封装箱7内设有与薄膜太阳能电池板8尺寸相配合的卡槽。
本实施例的工作流程如下：
一、奇数片电池板入箱作业：
步骤一：薄膜太阳能电池板8从生产线分拣到自动装箱装置，电机带动同步轮31转动，当电池板8水平运动到一工位气缸3正上方时，光电开关动作，给控制回路一个信号，电机停止，同时一工位气缸3带动电池板8下降到指定位置。
步骤二：电机开动，电池板8运动到三工位气缸5正上方，光电开关动作，给控制回路一个信号，电机停止，同时三工位气缸5实现顺序动作：万向珠气缸51将电池板8顶起，定位气缸52利用气缸活塞杆的伸缩对电池板8进行定位，万向珠气缸51利用气缸活塞杆下降实现电池板8的下降，以实现电池板8平放在同步带上；
步骤三：机械手爪23在电机带动水平丝杆螺母21的作用下运动到龙门架1右端，此时旋转板以水平方位位于电池板8的正上方；伺服电机带动竖直丝杆螺母22动作，机械手爪23下移，当旋转板与电池板8接触时，真空发生器动作，电池板8被吸紧；
步骤四：伺服电机带动竖直丝杆螺母22反动作，机械手爪23上行至旋转位置，再在水平丝杆螺母21的驱动下向龙门架1中位运行；
步骤五：机械手爪23运动到指定卡槽位置，电池板8被插入封装箱7内卡槽；
步骤六：真空发生器停止运行，真空破坏，完成奇数片电池板入箱动作；机械手爪23后移一定距离，然后复位，准备下一片电池板8的入箱。
二、偶数片电池板入箱作业：
步骤一：薄膜太阳能电池板8从生产线分拣到自动装箱装置，电机带动同步轮31转动，当电池板8水平运动到一工位气缸3正上方时，光电开关动作，给控制回路一个信号，电机停止，同时一工位气缸3带动电池板8下降到指定位置。
步骤二：电机开动，电池板8运动到二工位气缸4正上方，光电开关动作，给控制回路一个信号，电机停止，同时二工位气缸4带动与之相连的同步带下降，实现电池板8平放在翻转板6上；
步骤三：伺服电机带动实现电池板8翻转，与此同时三工位升降气缸5下降一定高度，以确保翻转板6翻转后电池板8能以水平姿态落在同步带上，光电开关动作，给控制回路一个信号，电机停止，同时三工位气缸5实现顺序动作：万向珠气缸51将电池板8顶起，定位气缸52利用气缸活塞杆的伸缩对电池板8进行定位，万向珠气缸51利用气缸活塞杆下降实现电池板8的下降，以实现电池板8平放在同步带上；
步骤四：机械手爪23在电机带动水平丝杆螺母21的作用下运动到龙门架1右端，此时旋转板以水平方位位于电池板8的正上方；伺服电机带动竖直丝杆螺母22动作，机械手爪23下移，当旋转板与电池板8接触时，真空发生器动作，电池板8被吸紧；
步骤四：伺服电机带动竖直丝杆螺母22反动作，机械手爪23上行至旋转位置，再在水平丝杆螺母21的驱动下向龙门架1中位运行；
步骤五：电机动作，旋转板带着电池板8旋转180°，伸缩气缸24反动作，电池板8处于竖直状态，在电机带动水平丝杆螺母21的作用下，机械手爪23运动到指定卡槽位置，电机带动竖直丝杆螺母22动作，机械手爪23下移，电池板8被插入封装箱7内卡槽；
步骤六：真空发生器停止运行，真空破坏，完成偶数片电池板入箱动作；机械手爪23后移一定距离，然后复位，准备下一片电池板8的入箱。

Claims (3)

1.一种薄膜太阳能电池板自动装箱装置，包括支撑所述自动装箱装置的龙门架（1）和设于龙门架（1）顶部的机械手（2），所述机械手（2）由水平丝杆螺母（21）、竖直丝杆螺母（22）、机械手爪（23）和与其相连的伸缩气缸（24）组成，其特征在于：还包括平行设置于所述龙门架（1）外的一工位气缸（3）、二工位气缸（4）和设置于所述龙门架（1）内的三工位气缸（5），所述一工位气缸（3）和二工位气缸（4）上方均匀设置有通过同步带传动连接的至少一个同步轮（31），所述三工位气缸（5）连接有万向珠气缸（51）和定位气缸（52）；所述二工位气缸（4）和三工位气缸（5）间设有翻转板（6），所述翻转板（6）一端固定于龙门架（1）上，所述龙门架（1）内还设有封装箱（7），且靠近其上方的龙门架（1）上固定有定位板（71）；所述机械手爪（23）为带有真空吸附器的旋转板。
2.根据权利要求1所述的薄膜太阳能电池板自动装箱装置，其特征在于：所述伸缩气缸（24）、一工位气缸（3）、二工位气缸（4）、三工位气缸（5）及定位气缸（52）均连接有一伺服电机。
3.根据权利要求1所述的薄膜太阳能电池板自动装箱装置，其特征在于：所述封装箱（7）内设有与薄膜太阳能电池板（8）尺寸相配合的卡槽。
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