AGV系统在太阳能电池车间的设计应用

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前言AGV是实现柔性制造、装配及自动化物流的关键设备之一,近几年来,随着各国智能制造政策的不断实施,促进了AGV产业的快速发展。目前,AGV系统广泛应用于各个行业之中,比如物流行业、新能源行业、汽车行业、制药行业等等。随着几十年的发展,AGV系统在结构、调度、导航方式等方面的发展更加趋近各行各业的需求,在稳定性、灵活性、安全性、智能化方面的优势越加凸显。截至年底,我国光伏发电累计装机约GW,新增装机48.2GW,连续七年全球领先,其中绝大部分太阳能电池生产车间处于半自动化状态,生产过程中大部分搬运工作由人工完成,具备完整的自动化生产能力的厂家屈指可数。AGV作为人工劳动者最重要的替代品,具备成本低、生产稳定、效率高和便于管理的优势,因此AGV在光伏行业中的应用是必然的趋势。本文以某太阳能电池车间为例,设计一套分离式AGV系统,提升车间整体自动化生产水平。一、车间介绍太阳能单晶perc电池生产工艺流程有硅片上料机、制绒、扩散、激光SE、刻蚀、退火、背钝化、正面镀膜、激光开槽、丝网印刷、烧结、分选等,其中激光开槽到分选工艺已经实现自动化生产,无需增加系统。整个电池车间设备布局按照工艺流程从前到后依次布置,如图1所示。图1电池车间设备布局图车间按照花篮流转分为两个循环路线,从制绒上料到刻蚀上料为一个循环;从刻蚀下料到激光开槽为一个循环,两个循环的花篮不可共用。花篮进出方式如下:(1)制绒上料机下层进空花篮;(2)制绒下料机上层出满花篮;(3)扩散上层进满花篮,下层出满花篮;(4)激光SE下进下出满花篮;(5)刻蚀下层进满花篮,上层出空花篮;(6)刻蚀下料上层进空花篮,下层出满花篮;(7)退火下进下出满花篮;(8)玛雅下进下出满花篮;(9)正膜PECVD下进下出满花篮;(10)激光开槽下层进满花篮,上层出空花篮。花篮循环及流转示意图如图2所示。图2花篮流转及循环示意图目前,车间生产靠人工进行硅片上下料和花篮搬运工作,重复性的耗体力工作导致员工工作积极性不高,致使生产过程中存在以下几点影响:(1)各工序之间生产衔接性降低;(2)车间整体产能达不到最佳效果;(3)碎片率增高;(4)产品质量不稳定;(5)增加公司人力成本和管理成本的支出。二、分离式AGV系统设计为解决上述问题,结合行业实践的相关经验,设计了一套分离式AGV系统,代替人工上下料,实现从制绒到丝网印刷整线全自动化生产。分离式AGV的设计提高了对AGV的使用效率,减少了AGV运行过程中因花篮传输导致的等待时间,降低了企业的成本投入,具有一定的创新性。分离式AGV系统主要由AGV机身本体、移动货架、电耦合机构三部分组成。2.1AGV本体设计考虑AGV搬运物体的重量、体积和搬运形式,AGV本体设计有顶升装置和旋转装置,方便AGV搬运物体和行驶。由于AGV工作时处于货架的下方,视线受到影响,为避免AGV在行驶过程中发生碰撞,在AGV四周设计有激光传感器,使AGV具备自主避障功能,起到安全保护作用。AGV本体设计如图3所示,AGV参数设计如表1所示。图3AGV本体图表1AGV基本参数2.2AGV导航方式AGV常用的导航方式有电磁导航、磁条导航、


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