梁麗娟 鄭凱

摘要：本文設計了一種基于PLC控制的硅片自動上鋁托設備，并詳細講解了設備的組成、控制系統(tǒng)中的硬件設計、工藝流程設計。該設備與原有生產(chǎn)線組合，大大降低人工勞動力，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

關鍵詞：硅片自動上鋁托;PLC控制系統(tǒng);工藝流程

中圖分類號：TM914.41 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2019）04-0007-01

0 引言

硅片自動上鋁托設備是PVD設備的一部分，應用于太陽能電池片生產(chǎn)過程中。太陽能光伏電池制造對于技術的要求較高，自動化生產(chǎn)模式下參數(shù)設置準確性、設備運行穩(wěn)定性以及智能化水平都會直接影響到太陽能光伏電池生產(chǎn)質(zhì)量和效率。

1 設備組成

硅片自動上鋁托設備總體分為機械、氣路、控制三大部分。設備總體結構由硅片吸取機構、上蓋吸取機構、視覺對位系統(tǒng)、電控操作盒、氣路組件以及電控組件等組成。設備總體構成如圖1所示。

2 電氣硬件系統(tǒng)設計

電氣硬件結構方案：硬件系統(tǒng)用PLC控制，可以通過觸摸屏直接操作設備的工藝動作及設置各項工藝參數(shù)，人機界面有程序過程控制、故障報警、安全保護等功能。本控制系統(tǒng)包括多個伺服電機，多個按鈕、開關、極限傳感器、對射傳感器、光纖、磁開關、氣缸、警示燈等。伺服電機個數(shù)超過16軸，需要用總線控制，其他輸入輸出信號占用I/O模塊。系統(tǒng)硬件結構圖如圖2所示。

3 設備工藝流程

（1）鋁托從鋁托料盒中傳出，傳至鋁托定位平臺，將鋁托頂起并進行定位（保證鋁托出現(xiàn)在相機的視野），不影響鋁托向2工位傳送。硅片從花籃傳出，傳至硅片定位平臺，將硅片頂起并進行定位（保證硅片出現(xiàn)在相機的視野），不影響硅片向2工位傳送。上蓋從上蓋料盒傳出，傳至上蓋定位平臺，將上蓋頂起并進行定位（保證上蓋出現(xiàn)在相機的視野），不影響上蓋向2工位傳送;

（2）裝在機器人上的視覺系統(tǒng)（兩個相機）對鋁托的第一個定位槽對角進行拍照、計算，然后吸取硅片，同時視覺系統(tǒng)對硅片對角拍照、計算，將硅片精確放置于定位槽中;

（3）裝在機器人上的視覺系統(tǒng)（兩個相機）對鋁托的第一個定位槽的兩個對角的銷釘進行拍照、計算，然后吸取上蓋，同時視覺系統(tǒng)對上蓋的兩個對角的銷釘孔拍照、計算，將上蓋精確放置于鋁托;

（4）步驟2、步驟3反復動作9次，裝好一個鋁托;

（5）鋁托定位平臺將裝好的鋁托降下，傳至鋁托待拾取平臺，當鋁托待拾取平臺排滿5個鋁托時，將鋁托傳送至鋁托緩存器2中;

（6）花籃中的硅片全部取出后，花籃通過設備下方的花籃軌道傳至硅片自動下鋁托設備;上蓋料盒的上蓋全部取出后，料盒通過設備下方的料盒軌道，傳至硅片自動下鋁托設備，并切換由硅片自動下鋁托設備傳來的滿料盒。

4 結語

本文主要從硅片自動上鋁托設備結構、硬件設計、工藝流程設計三個方面進行了研究，完整實現(xiàn)了自動上鋁托設備的設計。實際生產(chǎn)中驗證了該機型提高了整線生產(chǎn)效率，大大降低人工強度，降低碎片率，減少手工跟硅片的接觸，避免了人為因素對硅片的污染，有效地提高了成品率和轉換率，創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟效益。

參考文獻

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