[发明专利]一种插片机的控制方法

说明书

技术领域

本发明是一种插片机的控制方法。该方法利用可编程逻辑控制器、伺服系统、传感器和气动装置等实现了准确定位插片机石英舟舟槽的位置和各部件之间的逻辑运动，克服了石英舟槽之间间距不等不易插片的难题，可实现太阳能电池片生产线的插片自动化。

背景技术

在太阳能电池片生产过程中，原始的硅片很薄，受力不均匀很容易产生暗纹，或者直接碎掉。生产线上采用人工的方法，将硅片放置到石英舟中，这种插片方式不仅难度大、效率低，而且占用人力资源。为了解决以上问题，设计一个自动插片装置，通过本发明所述的控制方法，实现自动插片功能。

本文将对该种控制方法做详细的介绍。

发明内容

本发明通过以下技术方案实现：

1.可编程逻辑控制器1，插片机的控制器采用PLC，通过编写控制程序，采集传感器检测信号，完成设备的逻辑运动控制。

2.伺服系统2，由伺服驱动器和伺服电机组成，驱动器接收控制器的命令发出脉冲，通过脉冲数量的不同可对伺服电机实现高精度位置控制。

3.光电、光纤传感器3，用于对硅片放置检测，石英舟舟槽的定位检测和硅片进入石英舟槽内的到位检测，以及硅片防撞报警。

4.气动装置4，气动装置主要完成插片动作，由电磁阀进行控制。

本发明具有如下显著优点：

1、控制简单、可靠性好：通过合理选择控制器、传感器、伺服电机，不仅增加了设备的可靠性，同时简化了控制程序的长度。

2、实时性好：控制器扫描周期短，传感器反映灵敏，能迅速的完成数据交换，保证了设备动作的准确性和连续性。

3、实用性强：该控制方法能很好的解决太阳能电池片生产线上插片自动化的问题。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步介绍，但不作为对本发明专利的限定。

图1是插片机运动控制系统组成图。

图2是插片机控制系统流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的介绍，但不作为本发明的限定。

如图2所示控制系统流程图，为该控制方法的逻辑动作关系，结合控制器、传感器等硬件部分可实现插片机的自动插片功能。具体实施方式如下：

1.单元1为PLC，控制器本身配置有多点数字量I/O端口，并扩展位置控制单元。根据设备工艺需求，分配数字量I/O点，并在位置控制单元中配置指令操作区域和设置轴参数，之后编写设备控制程序。设备上安装自复位按钮，程序中检测其上升沿有效，当装好石英舟后按下按钮，程序开始执行。首先设备初始化动作：伺服锁定，搜索原点，逻辑控制使能触发，伺服电机定位首个插槽，同时触发推送机构上升。初始化完成后，程序检测推送机构上是否放置了硅片，若放置好硅片则接通气动装置电磁阀工作回路，推送机构执行插片动作，当硅片被插入石英舟后，片到位检测传感器输出高电平，伺服电机带动石英舟上升，同时推送机构返回等待重新放置硅片，石英舟上升直至槽到位检测传感器发出高电平时停止，之后设备进入循环插片状态。

根据石英舟槽数量，程序里对插片数量进行计数，当达到指定数量后，推送机构返回等待插片命令，断开逻辑控制使能，此时工作人员取走插满硅片的石英舟，在放置空石英舟后按下工作按钮，此时程序不在执行初始化命令，而是执行原点返回命令。当伺服电机回到原点后，逻辑控制使能触发，伺服电机定位首个插槽，若检测推送机构上放置了硅片，则开始进行插片动作，之后开始循环插片。同时对每天对石英舟数量进行计数。

2.单元2为伺服系统由伺服驱动器和伺服电机组成。PLC通过位置控制单元对伺服驱动器进行控制，进而控制伺服电机。伺服电机带动机械结构行走的距离由其接收的脉冲数量决定，根据控制精度可设置为10000脉冲升降机构上升5mm，实现了位置的准确定位。伺服电机尾部装有增量编码器，可用来监测电机实际行走了多少脉冲。

3.单元3为传感器检测部分。舟槽到位检测传感器为光纤传感器由发射装置A、接收装置B、操作器C组成，A和B安可装在被检测槽的两侧，C可设定槽到位的基准值，当伺服电机运动时，B接收的光强度发生变化，当光强度值大于基准值时，C输出一高电平，伺服电机停止运动，实现舟槽的定位。放置硅片检测与槽到位检测原理相同，当推送机构放置好硅片后，硅片会挡住发射装置发出的光，接收装置接收的光强度会低于设置的基准值，从而输出高电平。