CN113113338A - 一种石墨舟工位间全自动转运系统 - Google Patents

一种石墨舟工位间全自动转运系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种石墨舟维护系统及其使用方法。参与维护的石墨舟均设有二维码,石墨舟维护系统包括有:下线工位、维护工位、上线工位、AGV运载车和电脑,电脑其内部设有石墨舟管理系统和调度系统;下线工位和上线工位上设有相机,下线工位、维护工位、上线工位上均设有机械手以及二维码扫描仪,本发明在各个已有的工位上增加机械手、相机、二维码扫描仪以及AGV运载车,通过电脑中的调度系统和石墨舟管理系统控制的协同控制,将现有石墨舟管理纸面记载转变成二维码记载,每个二维码对应记载有一个石墨舟的对应信息,同时石墨舟在各个工位之间的转移由现有的人工搬运转变为AGV运载车自动化搬运。

Description

一种石墨舟工位间全自动转运系统
技术领域
本发明涉及一种全自动转运系统,尤其是涉及一种石墨舟工位间全自动转运系统。
背景技术
在太阳能光伏领域中,石墨舟是一种硅片载具且可以多次使用,在使用多次后需对其清洗、维护。目前从产线到维护区各环节都是人工在搬运流转,石墨舟的使用情况需要人工填写纸质版点检表。而行业发展至今,配套设备的产量不断提升,产品种类也在不断增多,人工搬运,统计负担越来越重。为了降低成本增加生产效率,减少人力提高自动化是大趋势。
发明内容
本发明提供了一种石墨舟工位间全自动转运系统;解决现有技术中存在石墨舟不同工位间转移自动化程度低的问题。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:一种石墨舟维护系统及其使用方法,其特征在于:参与维护的石墨舟均设有二维码,石墨舟维护系统包括有:下线工位,用于接收来自工艺线上的老旧石墨舟;维护工位,用于维护石墨舟;上线工位,用于将石墨舟送回工艺线;AGV运载车,用于转移石墨舟;电脑,其内部设有石墨舟管理系统和调度系统;
所述的下线工位和上线工位上设有可用于拍摄石墨舟视觉特征的相机,下线工位、维护工位、上线工位上均设有可抓取石墨舟的机械手以及二维码扫描仪,机械手、二维码扫描仪、相机、AGV运载车均与电脑可相互传输信号连接,所述的维护系统的使用方法:
S1,下线工位接收老旧石墨舟,二维码扫描仪扫描该石墨舟的二维码,同时相机对该石墨舟拍摄,并将图像发送给电脑;
S2,电脑内的图像软件可通过识别图像中的视觉特征判断该石墨舟的损耗程度,并将该读取信息发送给石墨舟管理系统,石墨舟管理系统将该信息记录在该石墨舟对应的二维码内;
S3,完成以上工序后,调度系统通过电脑发射信号给AGV运载车,AGV运载车移动至下线工位的下料点位,然后电脑控制机械手,将该石墨舟转移至AGV运载车上;
S4,石墨舟转移完毕后,调度系统通过电脑再次控制AGV运载车,控制其移动至后续的维护工位;
S5,AGV运载车转移至维护工位的上料点位后,将信息反馈给电脑,电脑控制维护工位上的机械手,将AGV运载车上的石墨舟转移至维护工位上,维护工位上的二维码扫描仪扫描该石墨舟的二维码,同时将该信息发送给电脑,石墨舟管理系统可复查该石墨舟是否与预先设定转移的石墨舟一致,然后石墨舟在维护工位上进行维护,维护完成后,维护工位上将该信息发送给电脑,调度系统通过电脑发射信号给AGV运载车,AGV运载车移动至维护工位的下料点位,然后电脑控制机械手,将该石墨舟转移至AGV运载车上;
S6,调度系统控制AGV运载车带着石墨舟转移至上线工位的上料点位,将信息反馈给电脑,电脑控制上线工位上的机械手,将AGV运载车上的石墨舟转移至上线工位上;
S7,上线工位的二维码扫描仪扫描石墨舟的二维码,然后相机拍摄石墨舟,拍摄图形发送给电脑,电脑中的图像软件可识别石墨舟的完整程度,因为石墨舟在维护过程中可能出现新的损伤,该工序可用于检出维护不合格的石墨舟,石墨舟检验合格后,重新送回工艺线。
本发明在各个已有的工位上增加机械手、相机、二维码扫描仪以及AGV运载车,通过电脑中的调度系统和石墨舟管理系统控制的协同控制,将现有石墨舟管理纸面记载转变成二维码记载,每个二维码对应记载有一个石墨舟的对应信息,同时石墨舟在各个工位之间的转移由现有的人工搬运转变为AGV运载车自动化搬运。这样使得石墨舟的维护流程更加高效,减少人力资源,同时减少人为错误,便于实时查看各石墨舟的维护状态。
进一步的,所述的维护工位根据工序顺序依次包括:烘洗工位,用于清洗烘干石墨舟;换新工位,用于给石墨舟替换老旧、损坏零部件;镀校工位,用于校舟和镀舟。
进一步的,所述的烘洗工位和镀校工位是必须工位,所述石墨舟管理系统在得到对应石墨舟的图像后,通过软件判断其损耗程度,当损耗程度低于设定值时,该石墨舟跳过换新工位;反之,需要送往换新工位。通过电脑软件识别石墨舟图像中的损耗程度,相比人工判断,效率更高,同时也更加精准。
进一步的,所述的烘洗工位、换新工位和镀校工位上均设有机械手和二维码扫描仪,对应的机械手和二维码扫描仪均与电脑可相互传输信号连接。在电脑上的石墨舟管理系统和调度系统的配合下,石墨舟可自动在上述三个工位之间转移。
进一步的,所述维护工位中的烘洗工位、换新工位和镀校工位三个工位对石墨舟的加工时间均为固定,电脑可根据石墨舟在各工位上的停留时间判断石墨舟是否处理完毕。作为优选,上述三个工位均配有对应的现有自动化设备,便于固定各个工位的加工时间。相比通过检测装置判定,通过加工时间来判断石墨舟在当前工位上的状态,可减少硬件的使用,进而降低整个系统的成本投入。
进一步的,所述AGV运载车的背部设有用于承载石墨舟的承载装置,承载装置可水平旋转,承载装置通过旋转调整石墨舟的姿态,便于机械手抓取。
进一步的,所述的承载装置包括有承重平台和两块夹持件,两块夹持件可移动设置,通过改变两块夹持件的间距以达到夹持或松开石墨舟。具体的可以通过电缸、气缸或者同步带实现两块夹持件的夹持动作。
进一步的,所述机械手上设有可夹持石墨舟的抓取机构,该抓取机构包括抓手底座和其上通过滑动改变间距的两夹手。两夹手的夹持动作可由电缸或者气缸带动。
进一步的,抓取机构上还设有用于检测是否夹持有石墨舟的传感器,防止出现石墨舟抓取不成功的情形出现。
因此,本发明相比现有技术具有以下特点:1.本发明通过机械手和AGV运载车两硬件设备,配合石墨舟管理系统和调度系统,可实现石墨舟维护流程中不同工位间实现石墨舟全自动转移,无需人工搬运,有效提升生产效率;2.每个石墨舟都设有唯一的二维码,二维码可记录石墨舟的图像以及维护信息,将现有石墨舟管理纸面记载转变成二维码记载,提升工作效率,便于实时查看各个石墨舟的维护进度。
附图说明
附图1是本发明的工艺流程图;
附图2是石墨舟维护系统中硬件的流程图;
附图3是抓取机构的结构示意图;
附图4是承载装置的结构示意图;
附图5是各硬件与电脑实现互联的关系图。
具体实施方式
下面通过实施例,并结合附图,对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例1:见图2,一种石墨舟维护系统及其使用方法,参与维护的石墨舟均设有二维码,石墨舟维护系统包括有:上下线工位A,用于接收来自工艺线上的老旧石墨舟或者用于将维护好的石墨舟送回工艺线;烘洗工位B,用于清洗烘干石墨舟;换新工位C,用于给石墨舟替换老旧、损坏零部件;镀校工位D,用于校舟和镀舟;AGV运载车2,用于转移石墨舟;电脑,其内部设有石墨舟管理系统和调度系统;
见图2和图5,上下线工位A为下线工位和上线工位整合后的工位,具有两工位的功能,上下线工位上设有可用于拍摄石墨舟视觉特征的相机6,上下线工位A、烘洗工位B、换新工位C、镀校工位D上均设有可抓取石墨舟的机械手1以及二维码扫描仪5,机械手1、二维码扫描仪5、相机6、AGV运载车2均与电脑可相互传输信号连接,相机6和二维码扫描仪5固定在机械手1上,以上维护系统的使用方法:
见图1,S1,上下线工位接收老旧石墨舟,二维码扫描仪扫描该石墨舟的二维码,同时相机对该石墨舟拍摄,并将图像发送给电脑,电脑内软件可对照片进行Halcon二次视觉开发;
S2,电脑内的图像软件可识别二次开发后图像中的视觉特征,以判断该石墨舟的损耗程度,并将该读取信息发送给石墨舟管理系统,石墨舟管理系统将该信息记录在该石墨舟对应的二维码内;
S3,完成以上工序后,调度系统通过电脑发射信号给AGV运载车,AGV运载车移动至上下线工位的下料点位,然后电脑控制机械手,将该石墨舟转移至AGV运载车上;
S4,石墨舟转移完毕后,调度系统通过电脑再次控制AGV运载车,控制其移动至后续的维护工位;
S5,维护工位分为烘洗工位、换新工位、镀校工位,每个工位对应的步骤为:S5.1,AGV运载车带着石墨舟移动至烘洗工位,机械手将石墨舟转移到烘洗工位上,然后二维码扫描仪扫描该石墨舟的二维码,同时将该信息发送给电脑,石墨舟管理系统可复查该石墨舟是否与预先设定转移的石墨舟一致,然后烘洗工位开始烘洗,烘洗时长达到预定时间后,调度系统会调度AGV运载车到烘洗工位的下料点位,机械手完成石墨舟的下料;
S5.2,AGV运载车带着石墨舟移动至换新工位,机械手将石墨舟转移到换新工位上,然后二维码扫描仪扫描该石墨舟的二维码,同时将该信息发送给电脑,石墨舟管理系统可复查该石墨舟是否与预先设定转移的石墨舟一致,然后换新工位开始换新,换新时长达到预定时间后,调度系统会调度AGV运载车到换新工位的下料点位,机械手完成石墨舟的下料;
S5.3,AGV运载车带着石墨舟移动至镀校工位,机械手将石墨舟转移到镀校工位上,然后二维码扫描仪扫描该石墨舟的二维码,同时将该信息发送给电脑,石墨舟管理系统可复查该石墨舟是否与预先设定转移的石墨舟一致,然后镀校工位开始镀校,镀校时长达到预定时间后,调度系统会调度AGV运载车到镀校工位的下料点位,机械手完成石墨舟的下料;
当石墨舟管理系统根据石墨舟二维码内记录的损耗程度判定该石墨舟需要换新,则该石墨舟需要依次经历S5.1、S5.2和S5.3;反之,则该石墨舟只需要依次经历S5.1和S5.3;
S6,AGV运载车转移至上下线工位的上料点位后,将信息反馈给电脑,电脑控制上下线工位上的机械手,将AGV运载车上的石墨舟转移至上下线工位上;
S7,上下线工位的二维码扫描仪扫描石墨舟的二维码,然后相机拍摄石墨舟,拍摄图形发送给电脑,电脑中的图像软件可识别石墨舟的完整程度,因为石墨舟在维护过程中可能出现新的损伤,该工序可用于检出维护不合格的石墨舟,石墨舟检验合格后,重新送回工艺线。
本实施例在各个已有的工位上增加机械手、相机、二维码扫描仪以及AGV运载车,通过电脑中的调度系统和石墨舟管理系统控制的协同控制,将现有石墨舟管理纸面记载转变成二维码记载,每个二维码对应记载有一个石墨舟的对应信息,同时石墨舟在各个工位之间的转移由现有的人工搬运转变为AGV运载车自动化搬运。这样使得石墨舟的维护流程更加高效,减少人力资源,同时减少人为错误,便于实时查看各石墨舟的维护状态。
见图2,AGV运载车2的背部设有用于承载石墨舟的承载装置3,承载装置3可水平旋转,承载装置3通过旋转调整石墨舟的姿态,便于机械手1抓取。AGV运载车为现有成熟产品,通过定制可以实现控制其背部承载装置整体水平旋转,具体结构在此不再赘述。
见图4,承载装置3包括有承重平台31和两块夹持件32,承重平台31上设有同步皮带33,两块夹持件32分别与同步皮带33的两侧同步配合,同步皮带33转动会同步带动两夹持件32反向同步移动。
见图3,本实施例中的机械手1选用现有成熟的工业六轴机械手,机械手上设有可夹持石墨舟的抓取机构4,该抓取机构4包括抓手底座41和其上通过滑动改变间距的两夹手42。两夹手的夹持动作可由电缸带动。
见图3,抓取机构4上还设有用于检测是否夹持有石墨舟的传感器43,防止出现石墨舟抓取不成功的情形出现。
本发明可改变为多种方式对本领域的技术人员是显而易见的,这样的改变不认为脱离本发明的范围。所有这样的对所述领域技术人员显而易见的修改将包括在本权利要求的范围之内。

Claims (9)

1.一种石墨舟维护系统及其使用方法,其特征在于:参与维护的石墨舟均设有二维码,石墨舟维护系统包括有:
下线工位,用于接收来自工艺线上的老旧石墨舟;
维护工位,用于维护石墨舟;
上线工位,用于将石墨舟送回工艺线;
AGV运载车,用于转移石墨舟;
电脑,其内部设有石墨舟管理系统和调度系统;
所述的下线工位和上线工位上设有可用于拍摄石墨舟视觉特征的相机,下线工位、维护工位、上线工位上均设有可抓取石墨舟的机械手以及二维码扫描仪,机械手、二维码扫描仪、相机、AGV运载车均与电脑可相互传输信号连接,所述的维护系统的使用方法:
S1,下线工位接收老旧石墨舟,二维码扫描仪扫描该石墨舟的二维码,同时相机对该石墨舟拍摄,并将图像发送给电脑;
S2,电脑内的图像软件可通过识别图像中的视觉特征判断该石墨舟的损耗程度,并将该读取信息发送给石墨舟管理系统,石墨舟管理系统将该信息记录在该石墨舟对应的二维码内;
S3,完成以上工序后,调度系统通过电脑发射信号给AGV运载车,AGV运载车移动至下线工位的下料点位,然后电脑控制机械手,将该石墨舟转移至AGV运载车上;
S4,石墨舟转移完毕后,调度系统通过电脑再次控制AGV运载车,控制其移动至后续的维护工位;
S5,AGV运载车转移至维护工位的上料点位后,将信息反馈给电脑,电脑控制维护工位上的机械手,将AGV运载车上的石墨舟转移至维护工位上,维护工位上的二维码扫描仪扫描该石墨舟的二维码,同时将该信息发送给电脑,石墨舟管理系统可复查该石墨舟是否与预先设定转移的石墨舟一致,然后石墨舟在维护工位上进行维护,维护完成后,维护工位上将该信息发送给电脑,调度系统通过电脑发射信号给AGV运载车,AGV运载车移动至维护工位的下料点位,然后电脑控制机械手,将该石墨舟转移至AGV运载车上;
S6,调度系统控制AGV运载车带着石墨舟转移至上线工位的上料点位,将信息反馈给电脑,电脑控制上线工位上的机械手,将AGV运载车上的石墨舟转移至上线工位上;
S7,上线工位的二维码扫描仪扫描石墨舟的二维码,然后相机拍摄石墨舟,拍摄图形发送给电脑,电脑中的图像软件可识别石墨舟的完整程度,石墨舟检验合格后,重新送回工艺线。
2.根据权利要求1所述的石墨舟维护系统及其使用方法,其特征在于:所述的维护工位根据工序顺序依次包括:烘洗工位,用于清洗烘干石墨舟;
换新工位,用于给石墨舟替换老旧、损坏零部件;
镀校工位,用于校舟和镀舟。
3.根据权利要求2所述的石墨舟维护系统及其使用方法,其特征在于:所述的烘洗工位和镀校工位是必须工位,所述石墨舟管理系统在得到对应石墨舟的图像后,通过软件判断其损耗程度,当损耗程度低于设定值时,该石墨舟跳过换新工位;反之,需要送往换新工位。
4.根据权利要求3所述的石墨舟维护系统及其使用方法,其特征在于:所述的烘洗工位、换新工位和镀校工位上均设有机械手和二维码扫描仪,对应的机械手和二维码扫描仪均与电脑可相互传输信号连接。
5.根据权利要求4所述的石墨舟维护系统及其使用方法,其特征在于:所述维护工位中的烘洗工位、换新工位和镀校工位三个工位对石墨舟的加工时间均为固定,电脑可根据石墨舟在各工位上的停留时间判断石墨舟是否处理完毕。
6.根据权利要求1所述的石墨舟维护系统及其使用方法,其特征在于:所述AGV运载车的背部设有用于承载石墨舟的承载装置,承载装置可水平旋转。
7.根据权利要求6所述的石墨舟维护系统及其使用方法,其特征在于:所述的承载装置包括有承重平台和两块夹持件,两块夹持件可移动设置,通过改变两块夹持件的间距以达到夹持或松开石墨舟。
8.根据权利要求7所述的石墨舟维护系统及其使用方法,其特征在于:所述机械手上设有可夹持石墨舟的抓取机构,该抓取机构包括抓手底座和其上通过滑动改变间距的两夹手。
9.根据权利要求8所述的石墨舟维护系统及其使用方法,其特征在于:抓取机构上还设有用于检测是否夹持有石墨舟的传感器。
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