CN105752698A - 双轨四工位旋转切换式上料机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种双轨四工位旋转切换式上料机，其特征是：包括左轨系统和右轨系统，左轨系统和右轨系统分别包括传输导轨、设置在传输导轨一侧的两个电池片上料工位以及用于将电池片由电池片上料工位上料至传输导轨的旋转上料装置。在所述电池片上料工位的下部安装用于电池片上料的电池片上料装置。所述旋转上料装置包括上料伺服电机，上料伺服电机的动力输出端连接上料丝杆，上料丝杆上设置能够沿上料丝杆移动的移动架，在所述移动架下端安装上料旋转气缸，上料旋转气缸的旋转端上安装上料伸缩气缸，上料伸缩气缸的气缸杆端部安装上料吸取工装。本发明能够达到各工位及各轨间相对独立互不干涉，提高了整体设备利用率和生产效率。

Description

双轨四工位旋转切换式上料机
技术领域
本发明涉及一种双轨四工位旋转切换式上料机，尤其是一种可应用于各种薄片分层上料的设备。
背景技术
如今的太阳能光伏电池片生产，都需要经过将整包的晶硅片分层然后再传输到下道工序中这样一个流程。在这个流程中，目前所用的设备有丝网印刷上料设备，该设备主要的上料模式有两种。
一种为双轨六工位设计，其工作原理为用三个吸盘从三个电池片承载盒中吸出电池片，放置到传输带上往下传输，左右两轨分别工作。该设备的缺点主要有（包括但不限于以下）：（1）需要三个承载盒同时有料，不可以单独工作；（2）三工位不可单独调整，需整线全部停产，设备利用率低；（3）碎片率高。
另一种为双轨两工位，其工作原理为用一个吸盘从一个电池片承载盒中吸出电池片，放置到传输带上往下传输，左右两轨分别工作。该设备的缺点主要为（包括但不限于以下）：（1）生产节拍（CT）长，产量低；（2）单工位停止会影响整条产线，设备利用率低；（3）碎片率高。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种双轨四工位旋转切换式上料机，达到各工位及各轨间相对独立互不干涉，提高了整体设备利用率和生产效率。
按照本发明提供的技术方案，所述双轨四工位旋转切换式上料机，其特征是：包括左轨系统和右轨系统，左轨系统和右轨系统分别包括传输导轨、设置在传输导轨一侧的两个电池片上料工位以及用于将电池片由电池片上料工位上料至传输导轨的旋转上料装置。
进一步的，所述旋转上料装置包括上料伺服电机，上料伺服电机的动力输出端连接上料丝杆，上料丝杆上设置能够沿上料丝杆移动的移动架，在所述移动架下端安装上料旋转气缸，上料旋转气缸的旋转端上安装上料伸缩气缸，上料伸缩气缸的气缸杆端部安装上料吸取工装。
进一步的，在所述电池片上料工位的下部安装用于电池片上料的电池片上料装置。
进一步的，在所述电池片上料工位的两侧分别设置风刀。
进一步的，所述上料吸取工装上设置用于吸取电池片的真空吸盘。
进一步的，所述上料吸取工装上还设置有用于监测真空吸盘真空度的真空传感器。
进一步的，所述移动架与移动链条连接。
进一步的，所述传输导轨上设置用于传输电池片的皮带，皮带由可编程步进电机驱动。
进一步的，所述电池片上料装置包括电池片上料架，在电池片上料架上安装电池片上料伺服电机，电池片上料伺服电机的动力输出端连接电池片上料丝杆，电池片上料丝杆上设置能够沿电池片上料丝杆移动的顶升架，顶升架的顶部设置顶升板，顶升板支撑住用于放置电池片的承载盒。
进一步的，在所述顶升架上安装承载盒固定装置，承载盒固定装置包括承载盒定位气缸，承载盒定位气缸的活塞杆端部设备置有用于固定承载盒的定位销。
本发明所述的双轨四工位旋转切换式上料机，能够达到各工位及各轨间相对独立互不干涉，提高了整体设备利用率和生产效率。
附图说明
图1为本发明所述双轨四工位旋转切换式上料机的结构示意图。
图2为所述旋转上料装置的结构示意图。
图3为所述安装台面的结构示意图。
图4为电池片上料装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体附图对本发明作进一步说明。
如图1～图4所示：所述双轨四工位旋转切换式上料机包括旋转上料装置1、上料伺服电机1-1、上料丝杆1-2、移动架1-3、移动链条1-4、上料旋转气缸1-5、上料伸缩气缸1-6、真空吸盘1-7、真空传感器1-8、上料吸取工装2、电池片上料工位3、风刀4、传输导轨5、安装台面6、电池片上料装置7、电池片上料架7-1、电池片上料伺服电机7-2、电池片上料丝杆7-3、顶升架7-4、顶升板7-5、承载盒7-6、电池片上料导轨7-7、承载盒定位气缸7-8、定位销7-9等。
如图1所示，本发明所述双轨四工位旋转切换式上料机，包括安装台面6，在安装台面6上设置左轨系统和右轨系统，左轨系统和右轨系统分别包括传输导轨5、设置在传输导轨5一侧的两个电池片上料工位3以及用于将电池片由电池片上料工位3上料至传输导轨5的旋转上料装置1，在电池片上料工位3的下部安装用于电池片上料的电池片上料装置7，在电池片上料工位3的两侧分别设置风刀4，风刀4用于将叠在一起的电池片吹散分层。所述左轨系统和右轨系统的两条传输导轨5分别单独通过PLC控制。
如图2所示，所述旋转上料装置1包括上料伺服电机1-1，上料伺服电机1-1的动力输出端连接上料丝杆1-2，上料丝杆1-2上设置能够沿上料丝杆1-2移动的移动架1-3，移动架1-3与移动链条1-4连接；在所述移动架1-3下端安装上料旋转气缸1-5，上料旋转气缸1-5的旋转端上安装上料伸缩气缸1-6，上料伸缩气缸1-6的气缸杆端部安装上料吸取工装2，上料吸取工装2上设置用于吸取电池片的真空吸盘1-7和用于监测真空吸盘1-7真空度的真空传感器1-8。所述旋转上料装置1采用上料伺服电机1-1和伺服控制器控制，该装置技术成熟，定位精度高，稳定性好，传输速度快，是当今自动控制主流使用的控制模式之一。
如图3所示，所述传输导轨5上设置用于传输电池片的皮带，传输导轨5利用可编程步进电机，通过传感器给步进电机发送信号，控制电机传动。
所述安装台面6为一整块金属板材成型加工，以确保整体机台安装精度和运动精度。
所述电池片上料装置7的作用为在得到生产人员按下的启动信号后，将承载盒中的电池片顶升到指定位置。如图4所示，所述电池片上料装置7包括固定在安装台面6底面上的电池片上料架7-1，在电池片上料架7-1上安装电池片上料伺服电机7-2，电池片上料伺服电机7-2的动力输出端连接电池片上料丝杆7-3，电池片上料丝杆7-3上设置能够沿电池片上料丝杆7-3移动的顶升架7-4，顶升架7-4的顶部设置顶升板7-5，顶升板7-5支撑住用于放置电池片的承载盒7-6，承载盒7-6设置于电池片上料工位3处；在所述电池片上料丝杆7-3的两侧设置电池片上料导轨7-7，顶升架7-4与电池片上料导轨7-7连接；当放满电池片的承载盒7-6通过电池片上料导轨7-7的导向移动至指定位置时，传感器感应到承载盒7-6到位后，发给PLC一个到位信号，此时由承载盒固定装置对承载盒进行固定，防止承载盒移动。
如图4所述，所述承载盒固定装置包括安装在顶升架7-4上的承载盒定位气缸7-8，承载盒定位气缸7-8的活塞杆端部设备置有定位销7-9；承载盒定位气缸7-8的活塞杆伸出时，定位销7-9将承载盒7-6固定，防止承载盒移动。
本发明的工作过程：当电池片上料装置7将电池片顶升至指定位置时，风刀4打开，电池片由于气流作用被吹散分层，以方便上料吸取工装2吸取电池片；此时，上料伸缩气缸1-6伸出，真空电磁阀打开，真空吸盘1-7将被风刀4吹散的最上面的晶硅电池片吸附在上料吸取工装2上，当安装在上料吸取工装2上的真空传感器1-8检测到真空满足设定要求后，上料伸缩气缸1-6缩回，旋转上料装置1将上料吸取工装2从取料位移动到放料位，真空电磁阀关闭，晶硅电池下落放置到传输导轨5上，传输到下一道工序中，如此循环。当在制工位晶硅电池片承载盒中电池片全部使用完后，上料旋转气缸1-5工作，旋转180°后切换到该传输导轨5的另一个电池片上料工位3继续工作。
电池片上料工位3在本发明所述上料机中共有4个，左轨系统和右轨系统各有两个且功能相同。其作用为将放满晶硅电池片的承载盒固定到指定位置，供电池片上料装置7给设备供应晶硅电池片。当承载盒中电池片使用完之后，电池片上料装置7自动回到原点，承载盒可被取出，重新装填电池片。
本发明所述上料机的单轨理论产能1800pcs/H，碎片率0.0005，整体效率比现有的提升25%。
本发明不仅限于单晶硅片分层上料、多晶硅片分层上料、环氧薄片分层上料、玻璃薄片分层上料等，对于不同的上料对象切换上料承载盒及上料吸取工装即可。

Claims (10)

1.一种双轨四工位旋转切换式上料机，其特征是：包括左轨系统和右轨系统，左轨系统和右轨系统分别包括传输导轨（5）、设置在传输导轨（5）一侧的两个电池片上料工位（3）以及用于将电池片由电池片上料工位（3）上料至传输导轨（5）的旋转上料装置（1）。
2.如权利要求1所述的双轨四工位旋转切换式上料机，其特征是：所述旋转上料装置（1）包括上料伺服电机（1-1），上料伺服电机（1-1）的动力输出端连接上料丝杆（1-2），上料丝杆（1-2）上设置能够沿上料丝杆（1-2）移动的移动架（1-3），在所述移动架（1-3）下端安装上料旋转气缸（1-5），上料旋转气缸（1-5）的旋转端上安装上料伸缩气缸（1-6），上料伸缩气缸（1-6）的气缸杆端部安装上料吸取工装（2）。
3.如权利要求1所述的双轨四工位旋转切换式上料机，其特征是：在所述电池片上料工位（3）的下部安装用于电池片上料的电池片上料装置（7）。
4.如权利要求1所述的双轨四工位旋转切换式上料机，其特征是：在所述电池片上料工位（3）的两侧分别设置风刀（4）。
5.如权利要求4所述的双轨四工位旋转切换式上料机，其特征是：所述上料吸取工装（2）上设置用于吸取电池片的真空吸盘（1-7）。
6.如权利要求5所述的双轨四工位旋转切换式上料机，其特征是：所述上料吸取工装（2）上还设置有用于监测真空吸盘（1-7）真空度的真空传感器（1-8）。
7.如权利要求4所述的双轨四工位旋转切换式上料机，其特征是：所述移动架（1-3）与移动链条（1-4）连接。
8.如权利要求1所述的双轨四工位旋转切换式上料机，其特征是：所述传输导轨（5）上设置用于传输电池片的皮带，皮带由可编程步进电机驱动。
9.如权利要求3所述的双轨四工位旋转切换式上料机，其特征是：所述电池片上料装置（7）包括电池片上料架（7-1），在电池片上料架（7-1）上安装电池片上料伺服电机（7-2），电池片上料伺服电机（7-2）的动力输出端连接电池片上料丝杆（7-3），电池片上料丝杆（7-3）上设置能够沿电池片上料丝杆（7-3）移动的顶升架（7-4），顶升架（7-4）的顶部设置顶升板（7-5），顶升板（7-5）支撑住用于放置电池片的承载盒（7-6）。
10.权利要求9述的双轨四工位旋转切换式上料机，其特征是：在所述顶升架（7-4）上安装承载盒固定装置，承载盒固定装置包括承载盒定位气缸（7-8），承载盒定位气缸（7-8）的活塞杆端部设备置有用于固定承载盒（7-6）的定位销（7-9）。
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