硅片自动包装系统的制作方法

本实用新型涉及包装系统领域，特别是涉及硅片自动包装系统。

背景技术：

光伏行业需要用到大量的硅片。硅片一般是通过硅锭切片制成。目前，硅锭切片完成后，需要对硅片进行包装。对硅片的包装主要是通过人工衔接完成，劳动强度大，且效率低。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种硅片自动包装系统，以解决硅片包装过程劳动强度大、效率低的问题。

一种硅片自动包装系统，包括：

传输线；

硅片承装盒包装子系统，所述硅片承装盒包装子系统设于所述传输线上，所述硅片承装盒包装子系统包括用以将硅片承装盒封口的硅片承装盒封口装置；

包装箱输送子系统，所述包装箱输送子系统设于所述传输线上，所述包装箱输送子系统用以提供具有储物空间的顶端开口的包装箱；

装箱机械手，所述装箱机械手设于所述传输线上，所述装箱机械手用以将所述硅片承装盒放入所述包装箱内；

封箱装置，所述封箱装置设于所述传输线上，所述封箱装置用以将放置有所述硅片承装盒的所述包装箱封口；

码垛装置，所述码垛装置设于所述传输线上，所述码垛装置用以将已封口的所述包装箱码垛；

控制系统，所述控制系统用以控制所述传输线、所述硅片承装盒包装子系统、所述包装箱输送子系统、所述装箱机械手、所述封箱装置以及所述码垛装置的运行。

上述硅片自动包装系统中，传输线可将硅片承装盒或包装箱等传输到下一个工位，硅片承装盒包装子系统可对硅片承装盒进行封口，包装箱输送子系统可提供顶端开口的包装箱，装箱机械手可将已经封口的硅片承装盒装入包装箱内，封箱装置可将包装箱的开口封闭；码垛装置可对包装箱进行码垛。上述硅片自动包装系统实现了机械自动化包装，可节省人力，降低劳动强度，并可提高包装效率。

在其中一个实施例中，所述传输线包括第一传输线和第二传输线，所述所述硅片承装盒包装子系统设于所述第一传输线上，所述包装箱输送子系统、封箱装置以及码垛装置设于所述第二传输线上，所述装箱机械手设于所述第一传输线和所述第二传输线之间；所述第一传输线和所述第二传输线并列平行设置或所述第一传输线与所述第二传输线垂直设置。

在其中一个实施例中，所述第一传输线为链板线，所述链板线包括：

机架；

链板，所述链板设于机架上，用以传输所述硅片承装盒；

链板驱动机构，所述链板驱动机构设于所述机架上，所述链板驱动机构用以驱动所述链板旋转；

护栏组件，所述护栏组件设于所述机架上并位于所述链板的两侧，所述护栏组件用以对链板上传输的所述硅片承装盒进行限位。

在其中一个实施例中，所述硅片承装盒包装子系统还包括设置于所述硅片承装盒封口装置下游侧的提拉件固定装置，所述提拉件固定装置用以在所述硅片承装盒上固定提拉件。

在其中一个实施例中，所述提拉件固定装置为束带机。

在其中一个实施例中，

所述控制系统与计数器相连；

所述提拉件固定装置上设有传感器；

所述传感器检测到所述硅片承装盒后将检测信号发送给所述计数器；

所述控制系统根据所述计数器发送的计数信号判断是否发送运行信号给所述提拉件固定装置。

在其中一个实施例中，所述包装箱输送子系统包括开箱装置，所述开箱装置用以将折叠的包装箱展开，使包装箱顶端开口且内部形成储物空间。

在其中一个实施例中，所述包装箱输送子系统还包括设于开箱装置下游侧的放泡沫棉机械手，所述放泡沫棉机械手用以将泡沫棉放入包装箱内。

在其中一个实施例中，还包括设于传输线上的撑箱机构，所述撑箱机构用以将所述包装箱的顶端的开口保持张开状态。

在其中一个实施例中，还包括贴标装置，所述贴标装置设于所述传输线上，所述贴标装置位于所述装箱机械手和封箱装置之间，用于向所述包装箱上贴标签。

附图说明

图1为本申请的实施例的硅片自动包装系统的结构示意图；

图2为本申请的实施例的链板线的结构示意图。

其中：

10、硅片承装盒 20、包装箱

100、硅片自动包装系统 110、传输线 111、第一传输线

112、第二传输线 120、硅片承装盒包装子系统

121、硅片承装盒封口装置 122、提拉件固定装置

130、装箱机械手 140、包装箱输送子系统

141、开箱装置 142、放泡沫棉机械手

150、撑箱机构 160、贴标装置 170、封箱装置

180、码垛装置 1111、护栏组件 1111a、护栏支架

1111b、护栏 1112、机架 1113、链板

1114、链板驱动机构 1114a、传动组件 1114b、驱动电机

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，本申请的实施例提供了硅片自动包装系统100，该系统包括传输线110、硅片承装盒包装子系统120、包装箱输送子系统140、装箱机械手130、封箱装置170、码垛装置180和控制系统。

上述硅片自动包装系统100中，传输线110可将硅片承装盒10或包装箱20等传输到下一个工位，硅片承装盒包装子系统120可对硅片承装盒10进行封口，包装箱输送子系统140可提供顶端开口的包装箱20，装箱机械手130可将已经封口的硅片承装盒10装入包装箱20内，封箱装置170可将包装箱20的开口封闭；码垛装置180可对包装箱20进行码垛。上述硅片自动包装系统100实现了机械自动化包装，可节省人力，降低劳动强度，并可提高包装效率。

本实施例中，传输线110的设置方式有多种，例如，上述传输线110可包括第一传输线111和第二传输线112。硅片承装盒包装子系统120设于第一传输线111上，包装箱输送子系统140、封箱装置170以及码垛装置180则设于第二传输线112上，装箱机械手130设于第一传输线111和第二传输线112之间。上述第一传输线111和第二传输线112可以相互并列平行设置，也可以相互垂直设置。具体设置方式可根据厂房的空间布局进行选择。可以理解的是，传输线110的实施方式不局限于上述实施例。例如，传输线110还可以包括其它支线，可将相应的子系统或装置设于相应的支线上。比如，第二传输线112上可设置一条支线，码垛装置180可设于该支线上。

本实施例中，传输线110可以是链板线、滚筒线、皮带线等。具体地，上述第一传输线111可以是链板线，上述第二传输线112可以是滚筒线。

本实施例的第一传输线111为链板线。链板线的实施方式也有多种。具体的，如图2所示，本实施例中的链板线包括机架1112，机架1112上安装有护栏组件1111，护栏组件1111可包括与机架1112相连的护栏支架1111a，以及与护栏支架1111a相连的护栏1111b。本实施例中，链板1113两侧分别安装有护栏1111b，这样可对链板1113上输送的硅片承装盒进行限位。两个护栏1111b之间设有安装在机架1112上的链板1113，该链板由链板驱动机构1114驱动进行转动。链板驱动机构1114可包括与链板1113相连的传动组件1114a，以及与传动组件1114a相连的驱动电机1114b。驱动电机1114b可驱动传动组件1114a运转，传动组件1114a可带动链板1113转动。硅片承装盒可放置在链板1113上随链板1113一同移动。

本实施例中，硅片承装盒包装子系统120可包括硅片承装盒封口装置121。硅片放入硅片承装盒10后，需要将硅片承装盒10进行封装，防止硅片从硅片承装盒10内掉出。例如，一般可用泡沫盒作为硅片承装盒10。泡沫盒一般包括一个盒体和盖体。盖体扣合在盒体上后可将盒体密封。为了将盖体与盒体连接牢固，就需要应用硅片承装盒封口装置121。硅片承装盒封口装置121可以是缠绕包装机。泡沫盒由传输线110传输到缠绕包装机上后，缠绕包装机可将泡沫盒进行定位，然后将胶带贴合在盒体和盖体的连接处，通过对泡沫盒进行旋转，可将胶带缠绕在上述连接处。进而可将盖体与盒体固定牢靠。可以理解的是，如果硅片承装盒10采用的是其它种类的盒体，可相应采用对应的包装领域应用的封口装置。

本实施例中，一个包装箱20内可能会放置多个硅片承装盒10。为了尽可能充分利用包装箱20内的空间，一般在放置硅片承装盒10时，相邻两个盒体之间的间隙很小。当需要从包装箱20内人工将硅片承装盒10取出时，由于缺乏下手的间隙，所以取出过程不太方便。为此，本实施例中，硅片承装盒包装子系统120还可包括提拉件固定装置122。提拉件固定装置122设置于硅片承装盒封口装置121下游侧，提拉件固定装置122用以在硅片承装盒10上固定提拉件。也就是对硅片承装盒10封口作业完成后，可在硅片承装盒10上固定提拉件，这样可方便人工将硅片承装盒10从包装箱20内取出。

具体的，提拉件固定装置122的实施方式有多种，例如可以为包装领域应用的束带机。束带机是一种打包机器。束带机可将捆扎带缠绕固定在硅片承装盒10上。捆扎带本身比较薄，不会占用包装箱20内较大空间。当需要从包装箱20内取出硅片承装盒10时，可手提捆扎带，此时由于捆扎带是缠绕在硅片承装盒10上，因此硅片承装盒10在捆扎带的带动下会一起从包装箱20内移出。上述设置方式使得硅片承装盒10的取出过程十分方便。当然，需要说明的是，提拉件固定装置122的实施方式不局限于束带机。例如，提拉件固定装置122还可以为机械手，机械手可将环形或条带状的提拉件通过粘接或卡接等方式固定在硅片承装盒10上，例如硅片承装盒上预留卡接孔，可与提拉件上的卡扣卡接。

本实施例中，提拉件固定装置122上还可以设置传感器。例如在束带机的机架1112顶部可设置传感器，该传感器可以是光电传感器或超声波传感器等。传感器检测到硅片承装盒10后可将检测信号发送给计数器。计数器与控制系统相连。计数器对经过提拉件固定装置122的硅片承装盒10进行计数并产生一个累加计数值。控制系统可接收计数器发送来的累加计数值，并根据该累加计数值判断是否发送运行信号给提拉件固定装置122。例如，控制系统可将该累加计数值与控制系统内的预设值进行比较，当累加计数值是预设值的整数倍时或等于预设值时，控制系统发送运行信号给提拉件固定装置122，提拉件固定装置122在对应的硅片承装盒10上固定提拉件，否则，控制系统不发送运行信号给提拉件固定装置122。需要说明的是，上述过程可以采用现有的硬件来实现判断和控制，例如可采用数值比较器以及运算器等实现。

以下用一具体例子来介绍上述判断和控制过程。

例如，控制系统内的预设值是6，当第1个硅片承装盒经过提拉件固定装置122时，控制系统接收的累加计数值为1，该累加计数值不是预设值的整数倍，因此控制系统不给提拉件固定装发送运行信号，提拉件固定装置122也就不会运行，第1个硅片承装盒10经过提拉件固定装置122进入下一工位，该盒体上没有固定提拉件。当第6个硅片承装盒10经过提拉件固定装置122时，控制系统接收到的的累加计数值为6，也就是预设值6的1倍，此时，控制系统发送运行信号给提拉件固定装置122，提拉件固定装置122对第6个硅片承装盒10进行操作，将提拉件固定在该盒体上。这样设置的原因是，一个包装箱内，其中一个硅片承装盒10上设置有提拉件，则该硅片承装盒10可方便从包装箱20内取出，当该硅片承装盒10被取出后，包装箱20内的剩余空间变大，可利用剩余空间来移动其它盒体，使盒体与盒体之间的间隙变大，这样就可方便将剩余的盒体从包装箱内取出。

本实施例中，包装箱输送子系统140可包括包装领域应用的开箱装置141。开箱装置141通过吸盘组件和机械臂的协同作用可将折叠的包装箱20展开，使包装箱20的上口张开且包装箱20的内部形成储物空间。展开后的包装箱20可随传输线110传输到装箱机械手130下方。此外，所述包装箱输送子系统140还可包括设于开箱装置141下游侧的放泡沫棉机械手142，放泡沫棉机械手142用以将泡沫棉放入包装箱20内。放泡沫棉机械手142可以是三轴或六轴等种类的机械手，在此基础上，还可包括泡沫棉供给机构，也就是泡沫棉可预先放置在相应机械手一侧的供给机构内，通过机械手可拾取泡沫棉，然后将泡沫棉放入包装箱20内。供给机构可以包括顶升组件以及框架，泡沫棉可以放于顶升组件上由框架限位。

本实施例中，当包装箱输送到装箱机械手130下方时，可通过装箱机械手130先将硅片承装盒10拾取，然后将其运输到包装箱20上方，接着将硅片承装盒10放置在包装箱20内。如此循环，直至一个包装箱内盛满硅片承装盒。上述装箱机械手130可应用包装领域的三轴装箱机械手130，也可以应用六轴装箱机械手130等。装箱机械手130一般包括拾取机构和驱动拾取机构移动的机械臂，例如，三轴装箱机械手130的机械臂可在xyz三个方向上移动，也就是可带动拾取机构在xyz三个方向上移动。上述拾取机构可为吸盘组件等用于取放物件的机构，例如可包括6个直径为80mm的吸盘组件。上述机械手可通过传感器及伺服电机来实现机械手的精确定位。

此外，本实施例中，传输线110上还可以设有撑箱机构150。撑箱机构150可设置在装箱机械手130的下方或一侧。所述撑箱机构150用以将所述包装箱20的顶端开口保持张开状态，以方便装箱机械手130将硅片承装盒10放入包装箱20。撑箱机构150一般可包括撑箱架和驱动撑箱架的气缸。撑箱架在气缸作用下，一方面可对包装箱20的顶端开口进行扩口操作，另一方面可将包装箱20的顶端开口进行支撑。

本实施例中，传输线110上可设置贴标装置160，贴标装置160位于装箱机械手130和封箱装置170之间，用于向包装箱20上贴标签。

本实施例中，传输线110上可设置封箱装置170，封箱装置170用以将放置有硅片承装盒的包装箱20封口，也就是将包装箱20的顶端开口封闭。封箱装置170有多种实施方式。一般是通过机械臂或其它压合结构将包装箱20顶端开口处的纸板压合，然后通过缠绕机构将胶带缠绕在包装箱20上，进而将各个纸板连接处封闭。

本实施例中，传输线110上可设置码垛装置180，码垛装置180用以将已封口的包装箱20码垛。码垛就是将各个包装箱20按照一定次序摆放在托盘上。码垛装置180可为三轴机械手或六轴机械手等。上述机械手上的拾取机构可为吸盘组件等，例如可包括4个直径为125mm的吸盘组件。上述机械手可通过传感器及伺服电机来实现机械手的精确定位。

本实施例的控制系统可为MES系统(Manufacturing Execution System,制造执行系统)。该系统可包括PLC、交换机、实时数据库服务器、关系数据库服务器、应用服务器以及Web客户端等。

以下对本实用新型的实施例的硅片自动包装系统100的传输过程作详细描述。

首先，将硅片承装盒10放置在第一传输线111上。

接着，硅片承装盒10被传输到硅片承装盒封口装置121，由硅片承装盒封口装置121将硅片承装盒10封口。

然后，封口后的硅片承装盒10被传输到提拉件固定装置122，提拉件固定装置122上的传感器检测到硅片承装盒10，并将信息传递给控制系统，控制系统根据比对判断是否需要在该硅片承装盒10上设置提拉件。如果需要，控制系统发运行信号给提拉件固定装置122，提拉件固定装置122将提拉件固定在该硅片承装盒10上。

接着，硅片承装盒10被传输到装箱机械手130。同时，第二传输线112上，折叠的包装箱20经由开箱装置141展开后被传输到放泡沫棉机械手142，放泡沫棉机械手142将泡沫棉放入包装箱20后，包装箱20被传输到装箱机械手130且由撑箱机构150将包装箱20的顶端开口支撑。

然后，装箱机械手130将硅片承装盒10拾取并放入包装箱20内，贴标装置160将标签贴于包装箱20上。

接着，包装箱20被传输到封箱装置170，封箱装置170将包装箱20的顶部开口封闭。

最后，包装箱20被传输到码垛装置180，码垛装置180将包装箱20按照一定次序码垛到托盘上。

本实用新型的实施例的硅片自动包装系统100由于采用机械自动化的方式实现了装箱、码垛等原先需要大量人力才能完成的工序。同时，将硅片包装的相应环节通过自动化设备进行集成控制和管理。这样可节省人力。例如原先需要13人进行包装作业，现在只需要4人。此外，还降低了劳动强度，并提高了包装效率。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。