本發(fā)明的技術(shù)方案涉及光伏板材自動化搬運(yùn)系統(tǒng)，具體地說是光伏板材高速搬運(yùn)機(jī)器人系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

近年來，各自動化生產(chǎn)作業(yè)大規(guī)模發(fā)展，其中機(jī)器人自動化搬運(yùn)作業(yè)是一個典型的環(huán)節(jié)。光伏板材作為重要的生產(chǎn)資料，大量的出現(xiàn)在各種生產(chǎn)生活中，光伏板材搬運(yùn)是光伏板材作業(yè)的重要組成部分。機(jī)器人自動搬運(yùn)光伏板材作業(yè)是機(jī)器人自動化作業(yè)和光伏板材行業(yè)重要的技術(shù)領(lǐng)域，目前，因?yàn)楣夥宀牡姆N類繁多，力學(xué)特征各異，表面特征不同，光伏板材自動化搬運(yùn)作業(yè)各有不同的技術(shù)手段，主要分為以下幾類：串聯(lián)機(jī)器人、直角坐標(biāo)機(jī)器人、并聯(lián)機(jī)器人；但是這些機(jī)器人大多都依賴吸盤，這類技術(shù)手段。如：cn105151772a公開了一種光伏板材搬運(yùn)機(jī)器人，包括吸盤機(jī)械手、提升驅(qū)動裝置、行走裝置和控制系統(tǒng)，該機(jī)器人可以對表面光滑、氣密性好質(zhì)量適中的光伏板材進(jìn)行自動化搬運(yùn)，但是，當(dāng)采用該技術(shù)手段搬運(yùn)超薄易碎的光伏板材時經(jīng)常遇到問題，吸盤從料垛上吸附搬運(yùn)第一塊光伏板材時第二塊光伏板材會因兩板之間的氣壓小等原因也會一起“粘”起來，行走到一半的時候第二塊光伏板材又會隨著氣壓的增大掉落下來，難以實(shí)現(xiàn)高速搬運(yùn)，僅能緩慢搬運(yùn)。即使緩慢搬運(yùn)也會引起第二塊光伏板材的小幅掉落，導(dǎo)致隱裂等缺陷。

總之，現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)品不能很好的解決光伏板材搬運(yùn)的技術(shù)問題，特別是高速搬運(yùn)的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供光伏板材高速搬運(yùn)機(jī)器人系統(tǒng)，能夠進(jìn)行光伏板材的自動化搬運(yùn)作業(yè)，且可以進(jìn)行高速搬運(yùn)，并可以將光伏板材搬運(yùn)至兩個工位，為兩個作業(yè)工位同時連續(xù)提供光伏板材供料支持。

本發(fā)明解決該技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案包括光伏板材高速搬運(yùn)機(jī)器人系統(tǒng)，由光伏板材分離系統(tǒng)、光伏板材運(yùn)輸系統(tǒng)、光伏板材厚度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)組成；光伏板材分離系統(tǒng)包括：基體、彈簧、光杠、推板、壓力傳感器、橡膠墊、光伏板材、摩擦輪、伺服電機(jī)、底板、直線電機(jī)、同步帶輪a、同步帶、同步帶輪b，其中四條光杠相互平行且均固定在基體上，四條光杠按照前后兩排分布，每排分為上下兩根，底板固定在基體上位于光杠的下面，光伏板材豎直成垛形放置在底板上位于前后兩排光杠之間，光伏板材垛的右側(cè)與摩擦輪貼合，摩擦輪與同步帶輪a連接，同步帶輪a通過同步帶與同步帶輪b連接在一起，同步帶輪b由伺服電機(jī)帶動，推板上設(shè)置有通孔，推板通過通孔安裝在光杠上，推板的右側(cè)設(shè)置有橡膠墊，推板與橡膠墊之間設(shè)置有壓力傳感器，橡膠墊右側(cè)與光伏板材接觸，推板左側(cè)安裝有彈簧，彈簧的另一端連接在直線電機(jī)的輸出端，直線電機(jī)固定在基體上；光伏板材運(yùn)輸系統(tǒng)包括：基體、接近開關(guān)、“t”形連接架、右傳送帶、步進(jìn)電機(jī)、軸承、導(dǎo)軌滑塊、絲杠螺母、導(dǎo)軌、絲杠、左傳送帶、“人”字形引導(dǎo)器，其中接近開關(guān)安裝在基體上使得接近開關(guān)的檢測端恰好位于光伏板材分離系統(tǒng)的輸出口，“人”字形引導(dǎo)器位于光伏板材分離系統(tǒng)輸出口的正下方，“人”字形引導(dǎo)器的下方設(shè)置有“t”形連接架，“t”形連接架連接在導(dǎo)軌滑塊上，導(dǎo)軌滑塊安裝在導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌兩端固定在基體上，導(dǎo)軌滑塊上連接有絲杠螺母，絲杠螺母安裝在絲杠上，絲杠的一端通過軸承安裝在基體上，絲杠的另一端通過軸承穿過基體并與步進(jìn)電機(jī)的輸出端連接在一起，步進(jìn)電機(jī)固定在基體上，右傳送帶位于“人”字形引導(dǎo)器的右側(cè)，右傳送帶的上表面低于“人”字形引導(dǎo)器最下端預(yù)設(shè)高度，左傳送帶位于“人”字形引導(dǎo)器的左側(cè)，左傳送帶的上表面低于“人”字形引導(dǎo)器最下端預(yù)設(shè)高度；光伏板材厚度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括：底板、沉孔、“u”形孔、“l(fā)”形調(diào)節(jié)板、沉頭螺釘、底板突齒、底板齒槽、“l(fā)”形調(diào)節(jié)板齒槽、“l(fā)”形調(diào)節(jié)板突齒、螺母，其中底板上設(shè)置有沉孔，“l(fā)”形調(diào)節(jié)板上設(shè)置有“u”形孔，“l(fā)”形調(diào)節(jié)板通過沉頭螺釘安裝在底板下方，恰好使“l(fā)”形調(diào)節(jié)板右端的上表面與底板上表面平齊，沉頭螺釘穿過沉孔和“u”形孔，螺母旋合在沉頭螺釘?shù)哪┒?，底板右?cè)設(shè)置有底板突齒和底板齒槽，“l(fā)”形調(diào)節(jié)板右端設(shè)置有“l(fā)”形調(diào)節(jié)板齒槽和“l(fā)”形調(diào)節(jié)板突齒，底板右側(cè)和“l(fā)”形調(diào)節(jié)板右端通過各自的突齒和齒槽嚙合在一起，形成鋸齒形接縫，保證光伏板材移動過程中不會卡入接縫；控制系統(tǒng)由工業(yè)plc控制。

上述光伏板材高速搬運(yùn)機(jī)器人系統(tǒng)，所述預(yù)設(shè)高度根據(jù)不同規(guī)格的光伏板材厚度設(shè)定。

上述光伏板材高速搬運(yùn)機(jī)器人系統(tǒng)，所述“l(fā)”形調(diào)節(jié)板突齒的邊緣設(shè)置有倒角。

上述光伏板材高速搬運(yùn)機(jī)器人系統(tǒng)，所述“人”字形引導(dǎo)器設(shè)置為兩個90°圓弧。

上述光伏板材高速搬運(yùn)機(jī)器人系統(tǒng)，所述“人”字形引導(dǎo)器導(dǎo)軌的最上端的切線恰好處于鉛垂位置。

上述光伏板材高速搬運(yùn)機(jī)器人系統(tǒng)，所述沉孔有兩個。

上述光伏板材高速搬運(yùn)機(jī)器人系統(tǒng)，所述“u”形孔有兩個。

上述光伏板材高速搬運(yùn)機(jī)器人系統(tǒng)，所用部件是本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知的，均通過公知的途徑獲得。所述部件的連接方法是本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員所能掌握的。

本發(fā)明的有益效果是：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明光伏板材高速搬運(yùn)機(jī)器人系統(tǒng)的突出特點(diǎn)和顯著進(jìn)步是：

(1)本發(fā)明通過自動化控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)了光伏板材的自動化搬運(yùn)，減輕了工作人員的勞動強(qiáng)度。

(2)本發(fā)明通過摩擦輪將光伏板材切向輸出，無需吸盤吸附，避免了光伏板材分離式由于氣壓造成的“粘結(jié)”問題，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高速搬運(yùn)。

(3)本發(fā)明設(shè)置有“人”字形引導(dǎo)器，可以實(shí)現(xiàn)同時向兩個方向分別搬運(yùn)光伏板材，可以同時滿足兩個工位的光伏板材搬運(yùn)要求。

(4)本發(fā)明設(shè)置光伏板材厚度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，可以根據(jù)不同光伏板材的規(guī)格進(jìn)行調(diào)節(jié)，適應(yīng)多種規(guī)格的光伏板材輸出。

(5)本發(fā)明設(shè)置的人”字形引導(dǎo)器導(dǎo)軌的最上端的切線恰好處于鉛垂位置，使得光伏板材下落時可以無突變沖擊落下,避免了破碎和隱裂等缺陷。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。

圖1為本發(fā)明光伏板材高速搬運(yùn)機(jī)器人系統(tǒng)的主體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明光伏板材高速搬運(yùn)機(jī)器人系統(tǒng)的光伏板材分離系統(tǒng)俯視圖。

圖3為本發(fā)明光伏板材高速搬運(yùn)機(jī)器人系統(tǒng)的底板結(jié)構(gòu)圖。

圖4為本發(fā)明光伏板材高速搬運(yùn)機(jī)器人系統(tǒng)的“l(fā)”形調(diào)節(jié)板的結(jié)構(gòu)圖。

圖5為本發(fā)明光伏板材高速搬運(yùn)機(jī)器人系統(tǒng)的光伏板材厚度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。

圖中，1.基體，2.彈簧，3.光杠，4.推板，5.壓力傳感器，6.橡膠墊，7.光伏板材，8.摩擦輪，9.同步帶，10.伺服電機(jī)，11.接近開關(guān)，12.“t”形連接架，13.右傳送帶，14.控制系統(tǒng)，15.步進(jìn)電機(jī)，16.軸承，17.導(dǎo)軌滑塊，18.絲杠螺母，19.導(dǎo)軌，20.絲杠，21.左傳送帶，22.“人”字形引導(dǎo)器，23.光伏板材厚度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，24.底板，25.直線電機(jī)，26.同步帶輪a，27.同步帶輪b，28.沉孔，29.“u”形孔，30.“l(fā)”形調(diào)節(jié)板，31.沉頭螺釘，32.底板突齒，33.底板齒槽，34.“l(fā)”形調(diào)節(jié)板齒槽，35.“l(fā)”形調(diào)節(jié)板突齒，36.螺母。

具體實(shí)施方式

圖1和圖2所示實(shí)施例表明，本發(fā)明光伏板材高速搬運(yùn)機(jī)器人系統(tǒng)的由光伏板材分離系統(tǒng)、光伏板材運(yùn)輸系統(tǒng)、光伏板材厚度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)23組成，光伏板材分離系統(tǒng)包括：基體1、彈簧2、光杠3、推板4、壓力傳感器5、橡膠墊6、光伏板材7、摩擦輪8、伺服電機(jī)10、底板24、直線電機(jī)25、同步帶輪a26、同步帶9、同步帶輪b27，其中四條光杠3相互平行且均固定在基體1上，四條光杠3按照前后兩排分布，每排分為上下兩根，用于限制光伏板材7前后運(yùn)動，底板24固定在基體1上位于光杠3的下面，用于拖住光伏板材料垛，光伏板材7豎直成垛形放置在底板24上位于前后兩排光杠3之間，光伏板材料垛的右側(cè)與摩擦輪8貼合，摩擦輪8與同步帶輪a26連接，同步帶輪a26通過同步帶9與同步帶輪b27連接在一起，同步帶輪b27由伺服電機(jī)10帶動，伺服電機(jī)10可以控制摩擦輪8的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)，推板4上設(shè)置有通孔，推板4通過通孔安裝在光杠3上，推板4可以實(shí)現(xiàn)在光杠3上左右滑動，推板4的右側(cè)設(shè)置有橡膠墊6，起到緩沖作用，推板4與橡膠墊6之間設(shè)置有壓力傳感器5，用于檢測推力的大小，橡膠墊6右側(cè)與光伏板材7接觸，推板4左側(cè)安裝有彈簧2，彈簧2的另一端連接在直線電機(jī)25的輸出端，彈簧2其緩沖作用，避免直線電機(jī)25運(yùn)動對光伏板材料垛形成沖擊，直線電機(jī)25固定在基體1上；光伏板材運(yùn)輸系統(tǒng)包括：基體1、接近開關(guān)11、“t”形連接架12、右傳送帶13、步進(jìn)電機(jī)15、軸承16、導(dǎo)軌滑塊17、絲杠螺母36、導(dǎo)軌19、絲杠20、左傳送帶21、“人”字形引導(dǎo)器22，其中接近開關(guān)11安裝在基體1上使得接近開關(guān)11的檢測端恰好位于光伏板材分離系統(tǒng)的輸出口，接近開關(guān)11用于檢測輸出光伏板材7的位置，判斷光伏板材7是否完全脫離分離系統(tǒng)，“人”字形引導(dǎo)器22位于光伏板材分離系統(tǒng)輸出口的正下方，用于接住分離出來的光伏板材7，“人”字形引導(dǎo)器22的下方設(shè)置有“t”形連接架12，“t”形連接架12連接在導(dǎo)軌滑塊17上，導(dǎo)軌滑塊17安裝在導(dǎo)軌19上，導(dǎo)軌19兩端固定在基體1上，導(dǎo)軌滑塊17上連接有絲杠螺母36，絲杠螺母36安裝在絲杠20上，絲杠20的一端通過軸承16安裝在基體1上，絲杠20的另一端通過軸承16穿過基體1并與步進(jìn)電機(jī)15的輸出端連接在一起，步進(jìn)電機(jī)15固定在基體1上，步進(jìn)電機(jī)15可以通過上述機(jī)構(gòu)控制“人”字形引導(dǎo)器22左右擺動，進(jìn)而將光伏板材7分別搬運(yùn)至兩側(cè)的傳送帶上，右傳送帶13位于“人”字形引導(dǎo)器22的右側(cè)，右傳送帶13的上表面低于“人”字形引導(dǎo)器22最下端預(yù)設(shè)高度，左傳送帶21位于“人”字形引導(dǎo)器22的左側(cè)，左傳送帶21的上表面低于“人”字形引導(dǎo)器22最下端預(yù)設(shè)高度，兩側(cè)的傳送帶負(fù)責(zé)將光伏板材7運(yùn)輸至作業(yè)工位，控制系統(tǒng)14由工業(yè)plc控制，控制系統(tǒng)14位于機(jī)器人系統(tǒng)的下方，負(fù)責(zé)控制整個機(jī)器人的運(yùn)行。

圖3所示實(shí)施例表明，底板24上設(shè)置有沉孔28，底板24右側(cè)設(shè)置有底板突齒32和底板齒槽33。

圖4所示實(shí)施例表明，“l(fā)”形調(diào)節(jié)板30上設(shè)置有“u”形孔29，“l(fā)”形調(diào)節(jié)板30右端設(shè)置有“l(fā)”形調(diào)節(jié)板齒槽34和“l(fā)”形調(diào)節(jié)板突齒35。

圖5所示實(shí)施例表明，光伏板材厚度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)23包括：底板24、沉孔28、“u”形孔29、“l(fā)”形調(diào)節(jié)板30、沉頭螺釘31、底板突齒32、底板齒槽33、“l(fā)”形調(diào)節(jié)板齒槽34、“l(fā)”形調(diào)節(jié)板突齒35、螺母36，其中底板24上設(shè)置有沉孔28，“l(fā)”形調(diào)節(jié)板30上設(shè)置有“u”形孔29，“l(fā)”形調(diào)節(jié)板30通過沉頭螺釘31安裝在底板24下方，恰好使“l(fā)”形調(diào)節(jié)板30右端的上表面與底板24上表面平齊，沉頭螺釘31穿過沉孔28和“u”形孔29，螺母36旋合在沉頭螺釘31的末端，沉頭螺釘31和螺母36的結(jié)構(gòu)完成“l(fā)”形調(diào)節(jié)板30與底板24之間的連接，底板24右側(cè)設(shè)置有底板突齒32和底板齒槽33，“l(fā)”形調(diào)節(jié)板30右端設(shè)置有“l(fā)”形調(diào)節(jié)板齒槽34和“l(fā)”形調(diào)節(jié)板突齒35，底板24右側(cè)和“l(fā)”形調(diào)節(jié)板30右端通過各自的突齒和齒槽嚙合在一起，形成鋸齒形接縫，保證光伏板材7移動過程中不會卡入接縫，“l(fā)”形調(diào)節(jié)板30調(diào)節(jié)通過其上“u”形孔29與螺釘相互位置實(shí)現(xiàn)左右位置的調(diào)節(jié)，從而改變“l(fā)”形調(diào)節(jié)板30最右側(cè)與摩擦輪8最左端的水平距離，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對于不同厚度光伏板材7的適應(yīng)性調(diào)節(jié)。

實(shí)施例1

按照上述圖1～圖5所示，制得光伏板材高速搬運(yùn)機(jī)器人系統(tǒng)，其中預(yù)設(shè)高度根據(jù)不同規(guī)格的光伏板材7厚度設(shè)定，“l(fā)”形調(diào)節(jié)板突齒35的邊緣設(shè)置有倒角，“人”字形引導(dǎo)器22設(shè)置為兩個90°圓弧，“人”字形引導(dǎo)器22導(dǎo)軌的最上端的切線恰好處于鉛垂位置，“u”形孔29有兩個，沉孔28有兩個。

下面以將以一次光伏板材7搬運(yùn)為例。

第一步，人工批量上料

人工將成垛的光伏板材7豎直放置在底板24上，左右方向上位于橡膠墊6和摩擦輪8之間，前后方向上位于前后兩排光杠3之間，由于彈簧2的彈力，光伏板材料垛初步得到固定，完成上料。

第二步，光伏板材7分離

機(jī)器人系統(tǒng)啟動，機(jī)器人系統(tǒng)自檢，自檢完成后，直線電機(jī)25運(yùn)行，向右推動光伏板材料垛，直到壓力傳感器5的值達(dá)到預(yù)定值，判斷為光伏板材料垛右側(cè)與摩擦輪8貼緊；然后直線電機(jī)25反向運(yùn)行一段時間，彈簧2壓縮量減少，將板材料垛之間的壓力減少一部分，降低摩擦對光伏板材7的損耗，然后伺服電機(jī)10啟動，帶動摩擦輪8逆時針旋轉(zhuǎn)設(shè)定圈數(shù)，光伏板材料垛最右側(cè)的光伏板材7因受到摩擦力的作用，向下運(yùn)動，與料垛分離開，進(jìn)入下方區(qū)域，完成光伏板材7分離。

第三步，光伏板材7運(yùn)輸

接近開關(guān)11檢測到由上方下落的光伏板材7，判斷為光伏板材7分離作業(yè)開始，由于光伏板材7下落，緊接著接近開關(guān)11將檢測不到光伏板材7，判斷為光伏板材7完全脫離分離機(jī)構(gòu)進(jìn)入運(yùn)輸機(jī)構(gòu)，在“人”字形引導(dǎo)器22的引導(dǎo)下，光伏板材7滑落到左側(cè)的輸送帶上，左輸送帶工作，將光伏板材7運(yùn)送至作業(yè)工位1，同時步進(jìn)電機(jī)15工作，通過絲杠20、軌道滑塊和“t”形連接架12控制“人”字形引導(dǎo)器22向左運(yùn)動，使“人”字形引導(dǎo)器22的右側(cè)導(dǎo)軌位于光伏板材分離系統(tǒng)輸出口的正下方，重復(fù)第二步動作，“人”字形引導(dǎo)器22將光伏板材7引導(dǎo)至右側(cè)傳送帶，右傳送帶13將光伏板材7運(yùn)送至作業(yè)工位2，步進(jìn)電機(jī)15反向旋轉(zhuǎn)，帶動“人”字形引導(dǎo)器22向右運(yùn)動，使“人”字形引導(dǎo)器22的左側(cè)導(dǎo)軌位于位于光伏板材分離系統(tǒng)輸出口的正下方，重復(fù)第二步動作，如此循環(huán)直至光伏板材7全部被搬運(yùn)完畢，報(bào)警缺料。

第四步，板材厚度調(diào)節(jié)

當(dāng)板材規(guī)格發(fā)生變化，可松開螺母36，調(diào)節(jié)“l(fā)”形調(diào)節(jié)板30上“u”形孔29與螺釘?shù)南鄬ξ恢?，改變“l(fā)”形調(diào)節(jié)板30右側(cè)與摩擦輪8左側(cè)的距離，適應(yīng)新的光伏板材7的厚度，然后旋緊螺母36，完成調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)過程中應(yīng)該注意，調(diào)節(jié)行程的問題，保證“l(fā)”形調(diào)節(jié)板30與底板24的接縫處于鋸齒形，而不是直線，以免板材掉落卡在接縫中，引起破碎。