基于PLC的硅片自動上鋁托設備的系統設計

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、控制系統中的硬件設計、工藝流程設計。該設備與原有生產線組合，大大降低人工勞動力，提高產品的質量和生產效率。

關鍵詞：硅片自動上鋁托;PLC控制系統;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，自動化生產模式下參數設置準確性、設備運行穩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質量和效率。

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、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 電氣硬件系統設計

電氣硬件結構方案：硬件系統用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，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（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（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，完整實現了自動上鋁托設備的設計。實際生產中驗證了該機型提高了整線生產效率，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，創造可觀的經濟效益。

參考文獻

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