CN219770275U - 硅晶方棒全自动包装系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于硅晶方棒的生产技术领域，公开了硅晶方棒全自动包装系统。包括机器人、打包机，机器人末端设置抓手和视觉机构，机器人前方设置用于缓存晶棒的缓存位，机器人外周设置成品晶棒组件放置位、包材放置位、包材对中机构，系统还配设有用于运送包材和晶棒成品晶棒组件的AGV小车，成品晶棒组件放置位与打包机之间通过AGV小车连接。提高工厂自动化程度，具有工作准确、提高工作效率、降低人工成本、工作效率高等的优点。

Description

硅晶方棒全自动包装系统

技术领域

本实用新型属于硅晶方棒的生产技术领域，本实用新型涉及硅晶方棒全自动包装系统。具体涉及用于各种硅晶方棒的全自动生产线。

背景技术

光伏行业做为新能源产业的重要组成部分，近年来在国内外取得了很大的成绩。随着光伏行业的蓬勃发展，单晶硅作为最重要的光伏材料，它的市场需求量也在不断增加。单晶硅生产完成后需要进行一系列工序，包括有拉晶、截断、检测、切方、外圆磨削，切片等加工工序；最后加工出成品硅片。

其中硅晶方棒的自动包装是单晶硅生产中一个重要步骤。目前，硅晶方棒的包装区主要以人工方式将晶棒码垛好然后再装护板，打包带打包之后再运输到下一切片工序。以上形式工作效率低、劳动强度大、存在安全隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服上述背景技术中的不足，提供一种硅晶方棒全自动包装系统，作为单晶硅棒包装的自动包装系统，提高工厂自动化程度，具有工作准确、提高工作效率、降低人工成本、工作效率高等的优点。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种硅晶方棒全自动包装系统，包括机器人、打包机，机器人末端设置抓手和视觉机构，机器人前方设置用于缓存晶棒的缓存位，机器人外周设置成品晶棒组件放置位、包材放置位、包材对中机构，系统还配设有用于运送包材和晶棒成品晶棒组件的AGV小车，成品晶棒组件放置位与打包机之间通过AGV小车连接。

成品晶棒组件放置位、包材放置位、包材对中机构设置在机器人臂展移动范围内。

所述机器人的底部固定设置在滑台上，滑台下方设置机器人移动座，滑台通过输送导轨和滑块和移动座连接，滑台上设置伺服电机，伺服电机输出端通过滚珠丝杠和丝母与滑台连接实现驱动机器人实现移动。

所述缓存位包括晶棒缓存支架，晶棒缓存支架顶板上设置晶棒放置槽，晶棒放置槽优选设置4个。

所述成品晶棒组件放置位设置在机器人的一侧，成品晶棒组件包括托盘，托盘上放置包材和晶棒。托盘上设置一个底包材，底包材上放置若干层晶棒，最顶层晶棒放置一个上包材，每两层晶棒之间设置一个中衬包材，每层晶棒优选设置5个，底包材上优选放置4层晶棒。

所述包材放置位设置在机器人的一侧且设置在与成品晶棒组件放置位相反的的一侧，所述包材放置位包括底包材放置位、中衬包材放置位、上包材放置位；底包材放置位包括托盘，托盘上放置若干个底包材；中衬包材放置位包括托盘，托盘上放置若干个中衬包材；上包材放置位包括托盘，托盘上放置若干个上包材。

所述包材对中机构包括包材对中底座，包材对中底座顶板上水平四个方向上均设置夹紧对中板，包材对中底座顶板在每个夹紧对中板相邻处设置夹紧对中板移动槽；每个夹紧对中板底部设置一个连接板，每两个相向设置的夹紧对中板对称设置；每两个相向设置的夹紧对中板配设一个导向组件，每个导向组件设置在包材对中底座的下方；每个导向组件包括一个夹紧对中气缸和两个齿条，两个齿条通过一个齿轮啮合连接，夹紧对中气缸的气杆与其中一个齿条连接，齿条的另一端与其中一个夹紧对中板的连接板连接，另一个齿条一端与导向槽连接，齿条的另一端与另一个夹紧对中板的连接板连接，每个连接板均通过直线导轨和滑块与包材对中底座顶板下表面连接。

导向组件可直接固定在包材对中底座顶板下表面上。导向槽固定在包材对中底座顶板下表面上。两个导向组件互为垂直设置，其中一个根据具体工况需求增加尺寸即可实现。

所述抓手包括抓手座，抓手座顶部设置用于与机器人连接的机器人连接件，抓手座底部设置若干个真空吸盘，真空吸盘配设真空发生器，真空发生器设置在抓手座上。所述抓手上设置到位传感器。

所述缓存位前方设置用于输送晶棒的晶棒输送辊道，晶棒输送辊道前端设置在机器人臂展移动范围内，晶棒输送辊道上设置到位传感器，且晶棒输送辊道不限制具体形式，为现有技术，实现其工作功能即可。

进一步的，所述机器人不限制具体型号，实现其工作功能即可，优选六轴机器人。

进一步的，所述打包机为市售产品，不限制任一型号，实现其工作功能即可。

进一步的，所述AGV小车为市售产品，不限制任一型号，实现其工作功能即可。

进一步的，抓手设置在视觉机构的前端。视觉机构不限制任一型号，实现其工作功能即可。优选工业相机或视觉系统，所述工业相机或视觉系统，均为市售产品，不限制任一型号，实现其工作功能即可。

所述托盘底部设置AGV小车连接槽，在AGV小车举升时通过连接槽与托盘连接，带动托盘和托盘上物料移动。

系统还配设有PLC控制系统，所述机器人、视觉机构、晶棒输送辊道、到位传感器、伺服电机、真空发生器、夹紧对中气缸、打包机、AGV小车分别与PLC控制系统相连接。

伺服电机作为动力带动滑台往复运动负责将机器人输送至相应位置抓取物料。

视觉机构用来控制硅晶方棒抓取位置及其硅晶方棒放置的安全性、准确性；

包材对中机构适用于不同规格硅晶方棒包材的对中定位，保证机器人抓取位置准确。

本实用新型与现有技术相比具有的有益效果是：

本发明提供的硅晶方棒全自动包装系统，通过机器人在移动座上移动以及抓手和视觉机构，完成晶棒自动抓取放料来解决人工的搬运问题。既保证了动作的准确性又提高的设备的经济性，又因为整个过程是全自动化的，不需要人工参与，在节省人工成本的同时又可以大大的提高工作的效率。实现了生产线全组全自动化，整个过程安全可靠，提高了作业效率，去除了人员操作强度，并且杜绝了由工件搬运给人带来的安全隐患。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明：

图1是本实用新型硅晶方棒全自动包装系统示意图。(不含有包材对中机构、打包机)。

图2是抓手结构示意图。

图3是包材对中机构结构示意图。

图4是本实用新型机器人抓取结构的主视图。

图5是成品晶棒组件示意图。

图6是包材对中机构俯视图。

图中1.成品晶棒组件，2.输送导轨，3.机器人，4.包材放置位，5.缓存位，6.视觉机构，7.抓手，8.晶棒输送辊道，9.包材对中底座，10.夹紧对中气缸，11.夹紧对中板，12.底包材，13.到位传感器，14.伺服电机，15.中衬包材，16.上包材，701.机器人连接件，702.真空发生器，703.真空吸盘。

具体实施方式

以下结合说明书附图，对本实用新型进一步说明，但本实用新型并不局限于以下实施例。

实施例1

一种硅晶方棒全自动包装系统，如图1-图6所示，包括机器人3、打包机，机器人3末端设置抓手7和视觉机构6，机器人3前方设置用于缓存晶棒的缓存位5，机器人3外周设置成品晶棒组件放置位、包材放置位4、包材对中机构，系统还配设有用于运送包材和晶棒成品晶棒组件1的AGV小车，成品晶棒组件放置位与打包机之间通过AGV小车连接。

成品晶棒组件放置位、包材放置位4、包材对中机构设置在机器人3臂展移动范围内。

所述机器人3的底部固定设置在滑台上，滑台下方设置机器人移动座，滑台通过输送导轨2和滑块和移动座连接，滑台上设置伺服电机14，伺服电机14输出端通过滚珠丝杠和丝母与滑台连接实现驱动机器人3实现移动。

所述缓存位5包括晶棒缓存支架，晶棒缓存支架顶板上设置若干个晶棒放置槽，晶棒放置槽优选设置4个。

所述成品晶棒组件放置位设置在机器人3的一侧，成品晶棒组件包括托盘，托盘上放置包材和晶棒。托盘上设置一个底包材12，底包材12上放置若干层晶棒，最顶层晶棒放置一个上包材16，每两层晶棒之间设置一个中衬包材15，每层晶棒优选设置5个，底包材12上优选放置4层晶棒。

所述包材放置位4设置在机器人3的一侧且设置在与成品晶棒组件放置位相反的的一侧，所述包材放置位4包括底包材放置位、中衬包材放置位、上包材放置位；底包材放置位包括托盘，托盘上放置若干个底包材12；中衬包材放置位包括托盘，托盘上放置若干个中衬包材15；上包材放置位放置位包括托盘，托盘上放置若干个上包材16。

所述包材对中机构包括包材对中底座9，包材对中底座9顶板上水平四个方向上均设置夹紧对中板11，包材对中底座9顶板在每个夹紧对中板11相邻处设置夹紧对中板移动槽；每个夹紧对中板11底部设置一个连接板，每两个相向设置的夹紧对中板11对称设置；每两个相向设置的夹紧对中板11配设一个导向组件，每个导向组件设置在包材对中底座9的下方；每个导向组件包括一个夹紧对中气缸10和两个齿条，两个齿条通过一个齿轮啮合连接，夹紧对中气缸10的气杆与其中一个齿条连接，齿条的另一端与其中一个夹紧对中板11的连接板连接，另一个齿条一端与导向槽连接，齿条的另一端与另一个夹紧对中板11的连接板连接，每个连接板均通过直线导轨和滑块包材对中底座9顶板下表面连接。

导向组件可直接固定在包材对中底座9顶板下表面上。导向槽固定在包材对中底座9顶板下表面上。两个导向组件互为垂直设置，其中一个根据具体工况需求增加尺寸即可实现。

所述抓手7包括抓手座，抓手座顶部设置用于与机器人3连接的机器人连接件701，抓手座底部设置若干个真空吸盘703，真空吸盘703配设真空发生器702，真空发生器702设置在抓手座上。所述抓手上设置到位传感器13。

所述缓存位5前方设置用于输送晶棒的晶棒输送辊道8，晶棒输送辊道8前端设置在机器人3臂展移动范围内，晶棒输送辊道8上设置到位传感器13，且晶棒输送辊道8不限制具体形式，为现有技术，实现其工作功能即可。

进一步的，所述机器人3不限制具体型号，实现其工作功能即可，优选六轴机器人。

进一步的，所述打包机为市售产品，不限制任一型号，实现其工作功能即可。

进一步的，所述AGV小车为市售产品，不限制任一型号，实现其工作功能即可。

进一步的，抓手7设置在视觉机构6的前端。视觉机构6不限制任一型号，实现其工作功能即可。优选工业相机或视觉系统，所述工业相机或视觉系统，均为市售产品，不限制任一型号，实现其工作功能即可。

所述托盘底部设置AGV小车连接槽，在AGV小车举升时通过连接槽与托盘连接，带动托盘和托盘上物料移动。

系统还配设有PLC控制系统，所述机器人3、视觉机构6、晶棒输送辊道8、到位传感器13、伺服电机14、真空发生器702、夹紧对中气缸10、打包机、AGV小车分别与PLC控制系统相连接。

首先调度AGV小车取载有底包材12、中衬包材15、上包材16物料的托盘分别放置在底包材放置位、中衬包材放置位、上包材放置位处；另调度AGV小车取空托盘放置在成品晶棒组件放置位出处；机器人3抓取一个底包材12放到包材对中机构上对中，将底包材12相对于桌面对中；机器人3抓取对中后的底包材12放置在成品晶棒组件放置位的托盘上，机器人3接到晶棒输送辊道8有料信息，在视觉机构6引导下通过抓手7正确抓取晶棒放置在托盘中，晶棒放置后检测晶棒放置的准确性；放置一层后，机器人3抓取一个中衬包材15放到包材对中机构上对中，将中衬包材15相对于桌面对中；机器人3抓取对中后的中衬包材15放置在成品晶棒组件放置位的一层晶棒上，依上述用机器人3放置多层晶棒和中衬包材15，直至顶层晶棒放置后，机器人3抓取一个上包材16放到包材对中机构上对中，将上包材16相对于桌面对中；机器人3抓取对中后的上包材16放置在成品晶棒组件放置位的顶层晶棒上，AGV小车将载有成品晶棒组件的托盘运输至打包机处，腹膜打带；打带完成后AGV小车将成品晶托运输至下一工序位置，完成自动包装。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种硅晶方棒全自动包装系统，其特征是，包括机器人(3)、打包机，机器人(3)末端设置抓手(7)和视觉机构(6)，机器人(3)前方设置用于缓存晶棒的缓存位(5)，机器人(3)外周设置成品晶棒组件放置位、包材放置位(4)、包材对中机构，系统还配设有用于运送包材和晶棒成品晶棒组件(1)的AGV小车，成品晶棒组件放置位与打包机之间通过AGV小车连接。

2.如权利要求1所述的一种硅晶方棒全自动包装系统，其特征是，所述机器人(3)的底部固定设置在滑台上，滑台下方设置机器人移动座，滑台通过输送导轨(2)和滑块和移动座连接，滑台上设置伺服电机(14)，伺服电机(14)输出端通过滚珠丝杠和丝母与滑台连接。

3.如权利要求2所述的一种硅晶方棒全自动包装系统，其特征是，所述缓存位(5)包括晶棒缓存支架，晶棒缓存支架顶板上设置若干个晶棒放置槽。

4.如权利要求3所述的一种硅晶方棒全自动包装系统，其特征是，所述成品晶棒组件放置位设置在机器人(3)的一侧，成品晶棒组件包括托盘，托盘上放置包材和晶棒。

5.如权利要求4所述的一种硅晶方棒全自动包装系统，其特征是，所述包材放置位(4)设置在机器人(3)的一侧且设置在与成品晶棒组件放置位相反的一侧，所述包材放置位(4)包括底包材放置位、中衬包材放置位、上包材放置位；底包材放置位包括托盘，托盘上放置若干个底包材(12)；中衬包材放置位包括托盘，托盘上放置若干个中衬包材(15)；上包材放置位包括托盘，托盘上放置若干个上包材(16)。

6.如权利要求5所述的一种硅晶方棒全自动包装系统，其特征是，所述包材对中机构包括包材对中底座(9)，包材对中底座(9)顶板上水平四个方向上均设置夹紧对中板(11)，包材对中底座(9)顶板在每个夹紧对中板(11)相邻处设置夹紧对中板移动槽；每个夹紧对中板(11)底部设置一个连接板，每两个相向设置的夹紧对中板(11)对称设置；每两个相向设置的夹紧对中板(11)配设一个导向组件，每个导向组件设置在包材对中底座(9)的下方；每个导向组件包括一个夹紧对中气缸(10)和两个齿条，两个齿条通过一个齿轮啮合连接，夹紧对中气缸(10)的气杆与其中一个齿条连接，齿条的另一端与其中一个夹紧对中板(11)的连接板连接，另一个齿条一端与导向槽连接，齿条的另一端与另一个夹紧对中板(11)的连接板连接，每个连接板均通过直线导轨和滑块包材对中底座(9)顶板下表面连接。

7.如权利要求6所述的一种硅晶方棒全自动包装系统，其特征是，导向槽固定在包材对中底座(9)顶板下表面上。

8.如权利要求7所述的一种硅晶方棒全自动包装系统，其特征是，所述抓手(7)包括抓手座，抓手座顶部设置用于与机器人(3)连接的机器人连接件(701)，抓手座底部设置若干个真空吸盘(703)，真空吸盘(703)配设真空发生器(702)，真空发生器(702)设置在抓手座上；所述抓手上设置到位传感器(13)。

9.如权利要求8所述的一种硅晶方棒全自动包装系统，其特征是，所述缓存位(5)前方设置用于输送晶棒的晶棒输送辊道(8)，晶棒输送辊道(8)前端设置在机器人(3)臂展移动范围内。