本實(shí)用新型的技術(shù)方案涉及光伏板材自動(dòng)化搬運(yùn)系統(tǒng)，具體地說(shuō)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(lái)，各自動(dòng)化生產(chǎn)作業(yè)大規(guī)模發(fā)展，其中機(jī)器人自動(dòng)化搬運(yùn)作業(yè)是一個(gè)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(dòng)搬運(yùn)光伏板材作業(yè)是機(jī)器人自動(dòng)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(lèi)繁多，力學(xué)特征各異，表面特征不同，光伏板材自動(dòng)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(lèi)：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(lài)吸盤(pán)，這類(lèi)技術(shù)手段。如：CN105151772A公開(kāi)了一種光伏板材搬運(yùn)機(jī)器人，包括吸盤(pán)機(jī)械手、提升驅(qū)動(dòng)裝置、行走裝置和控制系統(tǒng)，該機(jī)器人可以對(duì)表面光滑、氣密性好質(zhì)量適中的光伏板材進(jìn)行自動(dòng)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(shí)經(jīng)常遇到問(wèn)題，吸盤(pán)從料垛上吸附搬運(yùn)第一塊光伏板材時(shí)第二塊光伏板材會(huì)因兩板之間的氣壓小等原因也會(huì)一起“粘”起來(lái)，行走到一半的時(shí)候第二塊光伏板材又會(huì)隨著氣壓的增大掉落下來(lái)，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(huì)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(wèn)題，特別是高速搬運(yùn)的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)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(dòng)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(gè)工位，為兩個(gè)作業(yè)工位同時(shí)連續(xù)提供光伏板材供料支持。

本實(shí)用新型解決該技術(shù)問(wèn)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(xiàn)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(guò)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(dòng)，推板上設(shè)置有通孔，推板通過(guò)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(xiàn)電機(jī)的輸出端，直線(xiàn)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(kāi)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(kāi)關(guān)安裝在基體上使得接近開(kāi)關(guān)的檢測(cè)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(guò)軸承安裝在基體上，絲杠的另一端通過(guò)軸承穿過(guò)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”形調(diào)節(jié)板、沉頭螺釘、底板突齒、底板齒槽、“L”形調(diào)節(jié)板齒槽、“L”形調(diào)節(jié)板突齒、螺母，其中底板上設(shè)置有沉孔，“L”形調(diào)節(jié)板上設(shè)置有“U”形孔，“L”形調(diào)節(jié)板通過(guò)沉頭螺釘安裝在底板下方，恰好使“L”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(guò)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”形調(diào)節(jié)板右端設(shè)置有“L”形調(diào)節(jié)板齒槽和“L”形調(diào)節(jié)板突齒，底板右側(cè)和“L”形調(diào)節(jié)板右端通過(guò)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(dòng)過(guò)程中不會(huì)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”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(gè)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(xiàn)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(gè)。

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(gè)。

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(guò)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。

本實(shí)用新型的有益效果是：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型光伏板材高速搬運(yùn)機(jī)器人系統(tǒng)的突出特點(diǎn)和顯著進(jìn)步是：

(1)本實(shí)用新型通過(guò)自動(dòng)化控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)了光伏板材的自動(dòng)化搬運(yùn)，減輕了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

(2)本實(shí)用新型通過(guò)摩擦輪將光伏板材切向輸出，無(wú)需吸盤(pán)吸附，避免了光伏板材分離式由于氣壓造成的“粘結(jié)”問(wèn)題，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高速搬運(yùn)。

(3)本實(shí)用新型設(shè)置有“人”字形引導(dǎo)器，可以實(shí)現(xiàn)同時(shí)向兩個(gè)方向分別搬運(yùn)光伏板材，可以同時(shí)滿(mǎn)足兩個(gè)工位的光伏板材搬運(yùn)要求。

(4)本實(shí)用新型設(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)本實(shí)用新型設(shè)置的人”字形引導(dǎo)器導(dǎo)軌的最上端的切線(xiàn)恰好處于鉛垂位置，使得光伏板材下落時(shí)可以無(wú)突變沖擊落下,避免了破碎和隱裂等缺陷。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1為本實(shí)用新型光伏板材高速搬運(yùn)機(jī)器人系統(tǒng)的主體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型光伏板材高速搬運(yùn)機(jī)器人系統(tǒng)的光伏板材分離系統(tǒng)俯視圖。

圖3為本實(shí)用新型光伏板材高速搬運(yùn)機(jī)器人系統(tǒng)的底板結(jié)構(gòu)圖。

圖4為本實(shí)用新型光伏板材高速搬運(yùn)機(jī)器人系統(tǒng)的“L”形調(diào)節(jié)板的結(jié)構(gòu)圖。

圖5為本實(shí)用新型光伏板材高速搬運(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(kāi)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(xiàn)電機(jī)，26.同步帶輪A，27.同步帶輪B，28.沉孔，29.“U”形孔，30.“L”形調(diào)節(jié)板，31.沉頭螺釘，32.底板突齒，33.底板齒槽，34.“L”形調(diào)節(jié)板齒槽，35.“L”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，本實(shí)用新型光伏板材高速搬運(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(xiàn)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(dòng)，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(guò)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(dòng)，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(guò)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(dòng)，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(cè)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(xiàn)電機(jī)25的輸出端，彈簧2其緩沖作用，避免直線(xiàn)電機(jī)25運(yùn)動(dòng)對(duì)光伏板材料垛形成沖擊，直線(xiàn)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(kāi)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(kāi)關(guān)11安裝在基體1上使得接近開(kāi)關(guān)11的檢測(cè)端恰好位于光伏板材分離系統(tǒng)的輸出口，接近開(kāi)關(guān)11用于檢測(cè)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(lái)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(guò)軸承16安裝在基體1上，絲杠20的另一端通過(guò)軸承16穿過(guò)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(guò)上述機(jī)構(gòu)控制“人”字形引導(dǎo)器22左右擺動(dòng)，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(gè)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”形調(diào)節(jié)板30上設(shè)置有“U”形孔29，“L”形調(diào)節(jié)板30右端設(shè)置有“L”形調(diào)節(jié)板齒槽34和“L”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”形調(diào)節(jié)板30、沉頭螺釘31、底板突齒32、底板齒槽33、“L”形調(diào)節(jié)板齒槽34、“L”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”形調(diào)節(jié)板30上設(shè)置有“U”形孔29，“L”形調(diào)節(jié)板30通過(guò)沉頭螺釘31安裝在底板24下方，恰好使“L”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(guò)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”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”形調(diào)節(jié)板30右端設(shè)置有“L”形調(diào)節(jié)板齒槽34和“L”形調(diào)節(jié)板突齒35，底板24右側(cè)和“L”形調(diào)節(jié)板30右端通過(guò)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(dòng)過(guò)程中不會(huì)卡入接縫，“L”形調(diào)節(jié)板30調(diào)節(jié)通過(guò)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”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(duì)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”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(gè)90°圓弧，“人”字形引導(dǎo)器22導(dǎo)軌的最上端的切線(xiàn)恰好處于鉛垂位置，“U”形孔29有兩個(gè)，沉孔28有兩個(gè)。

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(dòng)，機(jī)器人系統(tǒng)自檢，自檢完成后，直線(xiàn)電機(jī)25運(yùn)行，向右推動(dòng)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(xiàn)電機(jī)25反向運(yùn)行一段時(shí)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(duì)光伏板材7的損耗，然后伺服電機(jī)10啟動(dòng)，帶動(dòng)摩擦輪8逆時(shí)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(dòng)，與料垛分離開(kāi)，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(kāi)關(guān)11檢測(cè)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(kāi)始，由于光伏板材7下落，緊接著接近開(kāi)關(guān)11將檢測(cè)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(shí)步進(jìn)電機(jī)15工作，通過(guò)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(dòng)，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(dòng)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(dòng)“人”字形引導(dǎo)器22向右運(yùn)動(dòng)，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(dòng)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(kāi)螺母36，調(diào)節(jié)“L”形調(diào)節(jié)板30上“U”形孔29與螺釘?shù)南鄬?duì)位置，改變“L”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(guò)程中應(yīng)該注意，調(diào)節(jié)行程的問(wèn)題，保證“L”形調(diào)節(jié)板30與底板24的接縫處于鋸齒形，而不是直線(xiàn)，以免板材掉落卡在接縫中，引起破碎。