CN109524340B - 太阳能电池片生产工艺中用于搬运花篮盒的agv小车 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种太阳能电池片生产工艺中用于搬运花篮盒的AGV小车，包括具有激光导航功能的AGV底盘和设于AGV底盘上的主车箱，主车箱内部分为上下两层，每层设有两个并排的存放区，每个存放区至少可以存放一个花篮盒，存放区的底部设有传送花篮盒的传送机构，主车箱至少有一个侧面为敞开的，各存放区的进口位于主车箱敞开的一侧，主车箱设有信号收发单元。本发明的AGV小车能自动装卸和传递花篮盒，解决了人工搬运花篮劳动强度大、生产效率低、碎片率高和容易造成硅片污染的问题，能够实现太阳能电池线的完全自动化生产，极大提高工作效率和产品质量，同时很大程度降低了生产成本，提高经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池片的加工设备，尤其涉及太阳能电池片生产工艺中用于搬运花篮盒的AGV小车。
背景技术
晶体硅太阳能电池是将太阳能转变为电能的原件，它是以硅片为衬底材料，在其上进行一系列加工工序后得到的产品。其工艺流程是：硅片清洗—表面制绒—扩散掺杂—刻蚀—表面钝化—电极印刷—烧结—测试分选。整个过程在一个洁净的厂房内进行，从第一道工序到最后一道工序形成一条完整的生产线。而生产线上，前后道工序间半成品的流转是通过一种硅片专用载具(花篮盒)来完成的。
目前，太阳能电池片生产线工序间的花篮盒传送大部分采用人工搬运形式，由人工从上道工艺后的花篮盒从设备取出，搬运到小推车上后运送到下道工序，再把花篮盒从小推车上取出放入下道工序的设备上。由于一个花篮盒加上硅片的重量大约在7kg左右，非常重，人工搬运及推车非常耗时费力，劳动强度大，严重制约着生产效率的提高；且搬运过程中容易造成硅片破碎和污染，大大降低电池片的质量。还有一部分太阳能电池片生产线自动化程度稍高，采用传送带传输的方式，传送带是通过电机带动皮带轮转动进而带动皮带向前运动，将硅片盒传送到下一道工序。这种传递方式往往是一对一的，灵活性很差。而且结构复杂且庞大，需要占用很大的空间，严重影响车间布局和人流物流。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种能自动装卸和传递花篮盒、自动化程度高、生产效率高的太阳能电池片生产工艺中用于搬运花篮盒的AGV小车。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种太阳能电池片生产工艺中用于搬运花篮盒的AGV小车，包括具有激光导航功能的AGV底盘和设于AGV底盘上的主车箱，所述主车箱内部分为上下两层，每层设有两个并排的存放区，每个存放区至少可以存放一个花篮盒，所述存放区的底部设有传送花篮盒的传送机构，所述主车箱至少有一个侧面为敞开的，各存放区的进口位于主车箱敞开的一侧，所述主车箱设有信号收发单元。
作为上述技术方案的进一步改进，优选的，每个存放区设有用于压紧花篮盒的压紧装置，所述压紧装置包括压板、电动推杆和电动推杆固定座，所述主车箱在每层的两个存放区之间设有安装架，所述电动推杆的固定端设于电动推杆固定座上，所述电动推杆固定座设于安装架上，所述电动推杆的伸出端与压板连接。
作为上述技术方案的进一步改进，优选的，所述压板上设有多个缓冲组件，所述缓冲组件包括弹簧和第一缓冲块，所述弹簧上端固定在压板上，下端连接第一缓冲块。
作为上述技术方案的进一步改进，优选的，所述压紧装置还包括两个导向组件，所述导向组件包括相互套接的直线滑动轴承和导向轴，所述直线滑动轴承固定在压板上，所述导向轴的伸出端固定在安装架上，且导向轴的伸出端设有可与直线滑动轴承接触的第二缓冲块。
作为上述技术方案的进一步改进，优选的，每个存放区设有一对导向板，两个导向板分别安装在主车箱的侧壁和安装架上，两个导向板在存放区的进口出成喇叭状。
作为上述技术方案的进一步改进，优选的，所述主车箱一个侧面敞开，另外两个侧面上均设有观察窗，所述敞开的一侧以及与敞开相对的一侧设有激光扫描器。
作为上述技术方案的进一步改进，优选的，所述传送机构包括传送机架、电机、主动轮、从动轮和传送带，所述电机、主动轮和从动轮安装在传送机架上，所述传送机架朝内的一端设有限位挡板。
作为上述技术方案的进一步改进，优选的，所述传送机架朝外的一端设有保证花篮盒平稳进入传送带上的过渡滚轮组件，所述过渡滚轮组件包括主安装板、滚轮安装板和过渡滚轮，所述过渡滚轮设于滚轮安装板上，所述滚轮安装板可竖向调节的设于主安装板上，且滚轮安装板上设有竖向腰型孔，所述主安装板可水平调节的设于传送机架上，且主安装板上设有水平腰型孔。
作为上述技术方案的进一步改进，优选的，所述传送机架上设有对应每个花篮盒的位置设有光电传感器，传送机架设有一对导向条，两个导向条位于传送带的两侧，两个导向条在入口处成喇叭状。
作为上述技术方案的进一步改进，优选的，所述主车箱有两个相对的侧面为敞开的，其中一侧为进口，一侧为出口。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明的AGV小车，能自动装卸和传递花篮盒，能实现太阳能电池片生产线各工位的全自动上下料，能实现工序与工序之间的柔性连接，是太阳能电池线实现全自动化的重要手段；大大减少了人工参与，将工人从重复繁重的工作中解放出来，解决了人工搬运花篮盒存在的一系列问题，如硅片破碎率高，容易污染硅片等，大大提高了工作效率和产品质量，同时也很大程度减低了生产成本；本发明也解决了现有的传送带传输方式灵活性差、效率不高等缺点，本发明提供的AGV小车及搬运方法能灵活运用，当工序间设备位置发生变化或者工艺路线改变时，可随时调AGV小车的运动轨迹完成花篮盒的流转；本发明提供的AGV小车可以将上道工序的硅片花篮盒搬运至缓存区，再从缓存区将花篮搬运至下道工序，缓存区存放花篮数量可根据需要设定，这样可以很好的避免因某台设备故障而影响整条生产线的产能。
附图说明
图1是本发明实施例1的AGV小车的立体结构示意图(装满花篮盒)。
图2是本发明实施例1的AGV小车的立体结构示意图(空载)。
图3是本发明实施例1中主车箱的立体结构示意图。
图4是本发明实施例1中主车箱的主视结构示意图。
图5是本发明实施例1中传送机构的立体结构示意图。
图6是图5中K处放大图。
图7是本发明实施例1中压紧装置的立体结构示意图(一)。
图8是本发明实施例1中压紧装置的立体结构示意图(二)。
图中各标号表示：
100、AGV底盘；200、主车箱；201、观察窗；202、激光扫描器；210、信号收发单元；220、安装架；230、主骨架；240、外围面板；300、存放区；301、导向板；400、花篮盒；500、传送机构；501、竖向腰型孔；502、水平腰型孔；510、传送机架；511、限位挡板；512、光电传感器；513、导向条；520、主动轮；530、从动轮；540、传送带；550、过渡滚轮组件；551、主安装板；552、滚轮安装板；553、过渡滚轮；600、压紧装置；601、插销；610、压板；620、电动推杆；630、电动推杆固定座；640、缓冲组件；641、弹簧；642、第一缓冲块；650、导向组件；651、直线滑动轴承；652、导向轴；653、第二缓冲块。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
如图1至图8所示，本实施例的太阳能电池片生产工艺中用于搬运花篮盒的AGV小车，包括具有激光导航功能的AGV底盘100和设于AGV底盘100上的主车箱200，主车箱200内部分为上下两层，每层设有两个并排的存放区300，每个存放区300可以存放四个花篮盒400，存放区300的底部设有传送花篮盒400的传送机构500，主车箱200有一个侧面为敞开的，各存放区300的进口位于主车箱200敞开的一侧。AGV底盘100采用激光导航的方式，负责行走，具有自主选择路线的功能，主车箱200设有信号收发单元210，具体为收发天线，安装在主车箱200的顶部，用于接收和发送无线网络信号，保持AGV小车和服务器之间的连接。
一般工艺设备的进出料口有四个，分为上下两层，每层两个，所以AGV小车上的存放区300(传送机构500)也有四条，对应设备上的四个进出料口。搬运流程主要为：AGV小车与上游的工艺设备位置对接，工艺完成后的花篮盒400(空花篮盒或者装满硅片的花篮盒)由设备通过AGV小车上的传送机构500传入到AGV小车的存放区300(一次可传入多个)，花篮盒400传到位后，AGV小车装载着花篮盒400将其运输到下游工序的设备前端，AGV小车对好位置后，传送机构500将花篮盒400传入到设备里面进行下道工序。
本发明独创了一种全新的AGV小车，能自动装卸和传递花篮盒，能实现太阳能电池片生产线各工位的全自动上下料，能实现工序与工序之间的柔性连接，是太阳能电池线实现全自动化的重要手段；大大减少了人工参与，将工人从重复繁重的工作中解放出来，解决了人工搬运花篮盒存在的一系列问题，如硅片破碎率高，容易污染硅片等，大大提高了工作效率和产品质量，同时也很大程度减低了生产成本；本发明也解决了现有的传送带传输方式灵活性差、效率不高等缺点，本发明提供的AGV小车及搬运方法能灵活运用，当工序间设备位置发生变化或者工艺路线改变时，可随时调AGV小车的运动轨迹完成花篮盒的流转；本发明提供的AGV小车可以将上道工序的硅片花篮盒搬运至缓存区，再从缓存区将花篮搬运至下道工序，缓存区存放花篮数量可根据需要设定，这样可以很好的避免因某台设备故障而影响整条生产线的产能。
本实施例中，主车箱200、包括主骨架230、三个外围面板240以及两个安装架220，外围面板240固定在主骨架230上，外围面板240上设有上下两个观察窗201，两个安装架220位于每层的两个存放区300之间。外围面板240上还设有触摸屏、电气按钮和急停开关(图中均未示出)等元件。每个存放区300设有一对导向板301，两个导向板301分别安装在主车箱200的侧壁的主骨架230和安装架220上，两个导向板301在存放区300的进口出成喇叭状，用于花篮盒400在传入过程中的纠偏，保证花篮盒400顺利进入AGV小车。主车箱200的敞开的一侧的顶部和相对一侧面板的顶部均设有激光扫描器202，用于用于对周边的物体进行扫描，确保AGV在行走过程中成功的避开所有障碍物。
本实施例中，每个存放区300设有用于压紧花篮盒400的压紧装置600，压紧装置600包括压板610、电动推杆620和电动推杆固定座630，主车箱200在每层的两个存放区300之间设有安装架220，电动推杆620的固定端通过插销601与电动推杆固定座630连接，电动推杆固定座630设于安装架220上，电动推杆620的伸出端通过插销601与压板610连接。压板610上设有八个缓冲组件640，各缓冲组件640成两排设置，缓冲组件640包括弹簧641和第一缓冲块642，弹簧641上端固定在压板610上，下端连接第一缓冲块642。压紧装置600还包括两个导向组件650，导向组件650包括相互套接的直线滑动轴承651和导向轴652，直线滑动轴承651固定在压板610上，导向轴652的伸出端固定在安装架220上，且导向轴652的伸出端设有可与直线滑动轴承651接触的第二缓冲块653，直线滑动轴承651可相对导向轴652上下移动，电动推杆620做直线运动，带动压板610沿导向轴652做上下直线运动，在压板610下将的时候起缓冲作用。两个导向组件650位于两排缓冲组件640中间，并且分设于电动推杆620的两侧，用于压板610升降时的导向，保证压板610升降的平稳。缓冲组件640的设置，为在压板610下降压紧花篮盒400的时候起缓冲和保护作用，避免损伤花篮盒400。
当花篮盒400进入AGV小车后，电动推杆620向下动作，带着压板610沿着导向轴652向下做直线运动，同时缓冲组件640也随着向下运动，将花篮盒400压紧，避免与花篮盒400的硬接触，在固定花篮盒400的同时又不会损坏花篮盒400。相反，电动推杆620向上动作，缓冲组件640释放花篮盒400，花篮盒400就可以由AGV小车输出。
本实施例中，传送机构500包括传送机架510、电机、主动轮520、从动轮530和传送带540，电机(图中未示出)、主动轮520和从动轮530安装在传送机架510上，传送机架510朝内的一端设有限位挡板511，用来限制花篮盒400进入存放区300内的极限位置。传送机架510上设有对应每个花篮盒400的位置设有光电传感器512，用来检测花篮盒400的位置状态。传送机架510设有一对导向条513，两个导向条513位于传送带540的两侧，两个导向条513在入口处成喇叭状，花篮盒400在进入的时候起到导向的作用，确保花篮盒400沿着导向条513进入存放区300内的最里端。
本实施例中，传送机架510朝外的一端设有保证花篮盒400平稳进入传送带540上的过渡滚轮组件550，过渡滚轮组件550包括主安装板551、滚轮安装板552和过渡滚轮553，过渡滚轮553设于滚轮安装板552上，滚轮安装板552可竖向调节的设于主安装板551上，主安装板551可水平调节的设于传送机架510上。过渡滚轮安装在传送带540的前端(且二者同一水平上)，因为AGV小车在与设备对接的时候不可能做到无缝对接，中间始终会有一定的间隔，过渡滚轮553的作用是在间隔处起到支撑过渡的作用，确保花篮盒400在设备和AGV小车之间平稳传输。滚轮安装板552用来安装过渡滚轮553，其上开有竖向腰型孔501，可以上下微调，保证花篮盒400过渡传输的时候能够正好支撑到花篮盒400的底部，使花篮盒400顺利过渡；主安装板551用来安装滚轮安装板552，其上开有水平腰型孔502，可以水平微调，作用同样是保证花篮盒400的平稳过渡，避免因晃动导致花篮盒400倾倒或者硅片碎裂。
工作原理：
AGV小车与上道工艺设备位置对接，工艺完成后的花篮盒通过AGV小车上的传送带540传入到AGV小车上，花篮盒400传到位后，压紧装置600的电动推杆620下降，压板610将花篮盒400压紧固定，AGV小车装载着花篮盒400将其运输到下道工序的设备前端，AGV小车对好位置后，电动推杆620上升，压板610离开并释放花篮盒400，然后传送带540将花篮盒400传入到下道设备里面进行相应的工序。
本实施例中，AGV小车的进口和出口为一个口，进料和出料在同一个口进行。
实施例2
本实施例中，主车箱200有两个相对的侧面为敞开的，其中一侧为进口，一侧为出口。一边进料，另一边出料。其余之处与实施例1相同，在此不再赘述。
除以上实施例1和实施例2以外，每个存放区300也可以存放一个或两个或三个或四个以上的花篮盒400。
除以上实施例1和实施例2之外，压紧装置600仅包括压板610、电动推杆620和电动推杆固定座630。通过电动推杆620驱动压板610升降来压紧花篮盒400。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。
Claims (6)
1.一种太阳能电池片生产工艺中用于搬运花篮盒的AGV小车，其特征在于：包括具有激光导航功能的AGV底盘(100)和设于AGV底盘(100)上的主车箱(200)，所述主车箱(200)内部分为上下两层，每层设有两个并排的存放区(300)，每个存放区(300)至少可以存放一个花篮盒(400)，所述存放区(300)的底部设有传送花篮盒(400)的传送机构(500)，所述主车箱(200)至少有一个侧面为敞开的，各存放区(300)的进口位于主车箱(200)敞开的一侧，所述主车箱(200)设有信号收发单元(210)，每个存放区(300)设有用于压紧花篮盒(400)的压紧装置(600)，所述压紧装置(600)包括压板(610)、电动推杆(620)和电动推杆固定座(630)，所述主车箱(200)在每层的两个存放区(300)之间设有安装架(220)，所述电动推杆(620)的固定端设于电动推杆固定座(630)上，所述电动推杆固定座(630)设于安装架(220)上，所述电动推杆(620)的伸出端与压板(610)连接，所述压板(610)上设有多个缓冲组件(640)，所述缓冲组件(640)包括弹簧(641)和第一缓冲块(642)，所述弹簧(641)上端固定在压板(610)上，下端连接第一缓冲块(642)，所述传送机构(500)包括传送机架(510)、电机、主动轮(520)、从动轮(530)和传送带(540)，所述电机、主动轮(520)和从动轮(530)安装在传送机架(510)上，所述传送机架(510)朝内的一端设有限位挡板(511)，所述传送机架(510)朝外的一端设有保证花篮盒(400)平稳进入传送带(540)上的过渡滚轮组件(550)，所述过渡滚轮组件(550)包括主安装板(551)、滚轮安装板(552)和过渡滚轮(553)，所述过渡滚轮(553)设于滚轮安装板(552)上，所述滚轮安装板(552)可竖向调节的设于主安装板(551)上，且滚轮安装板(552)上设有竖向腰型孔(501)，所述主安装板(551)可水平调节的设于传送机架(510)上，且主安装板(551)上设有水平腰型孔(502)。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池片生产工艺中用于搬运花篮盒的AGV小车，其特征在于：所述压紧装置(600)还包括两个导向组件(650)，所述导向组件(650)包括相互套接的直线滑动轴承(651)和导向轴(652)，所述直线滑动轴承(651)固定在压板(610)上，所述导向轴(652)的伸出端固定在安装架(220)上，且导向轴(652)的伸出端设有可与直线滑动轴承(651)接触的第二缓冲块(653)，两个导向组件(650)分设于电动推杆(620)的两侧。
3.根据权利要求1或2所述的太阳能电池片生产工艺中用于搬运花篮盒的AGV小车，其特征在于：每个存放区(300)设有一对导向板(301)，两个导向板(301)分别安装在主车箱(200)的侧壁和安装架(220)上，两个导向板(301)在存放区(300)的进口出成喇叭状。
4.根据权利要求1或2所述的太阳能电池片生产工艺中用于搬运花篮盒的AGV小车，其特征在于：所述主车箱(200)一个侧面敞开，另外两个侧面上均设有观察窗(201)，所述敞开的一侧以及与敞开相对的一侧设有激光扫描器(202)。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池片生产工艺中用于搬运花篮盒的AGV小车，其特征在于：所述传送机架(510)上设有对应每个花篮盒(400)的位置设有光电传感器(512)，传送机架(510)设有一对导向条(513)，两个导向条(513)位于传送带(540)的两侧，两个导向条(513)在入口处成喇叭状。
6.根据权利要求1或2所述的太阳能电池片生产工艺中用于搬运花篮盒的AGV小车，其特征在于：所述主车箱(200)有两个相对的侧面为敞开的，其中一侧为进口，一侧为出口。
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