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1、中电电气（南京）新能源有限公司 太阳能组件自动涂胶系统太阳能电池板边框及接线盒机器人涂胶工作站可行性报告一、 目的和意义：1、大大降低生产成本；2、提供统一的胶型、精确的涂胶位置，大大提高涂胶质量；3、可以减轻人力及人员配置，并便于有节奏的生产； 4、以提高生产过程中的自动化程度；5、以改善劳动条件，避免人身事故。二、 设计依据1. 工件：光伏电池板合金边框及接线盒。2. 供胶系统：冷胶供胶机。3. 涂胶动作形式：工件静止，机器人夹持胶枪涂胶。4. 最大电池板组件尺寸：2000*1000mm。系列： 158050 80850系列： 195750 99250 系列： 165050 99250接线
2、盒：两种（008,009）5. 胶的类型：单组分常温硅胶，边框和接线盒涂胶均用同一种胶。三、 方案设计说明本方案在光伏电池板合金边框涂胶和接线盒涂胶工位布置一台ABB IRB1600机器人，均采用诺信RHINO泵供胶，机器人两侧布置双固定工作台，人工上件定位，人工取下工件。本方案选用胶桶标称55加仑，机器人夹持CP型自动喷枪涂胶，比手动涂胶节省用胶成本30%以上，工作节拍为45秒（一组4根边框和三个接线盒）。上述方案基于以下考虑：1、 机器人夹持胶枪自动涂胶，人工取放定位工件。2、 工作节拍基于机器人/胶机工作能力和自动涂胶效果速度均衡的经验值，也受限于人工上件定位取件的安全时间。3、 胶桶的
3、选择：自动涂胶对比人工涂胶，除了涂胶质量等技术管理的优势外，大幅度地节省用胶量是非常重要的经济优势。省胶主要是由于自动涂胶选用大容量的胶桶稳定的出胶量替代了手工330ml管装胶在价格上和残留胶造成的浪费。通过对太阳能电池板边框涂胶每日用胶量的计算，选用55加仑（或5加仑）的胶桶是最经济的选择。4、 胶枪的选择：边框涂胶中由于枪嘴要伸入到边框沟槽中涂胶造成磨损，CP枪可外接自制的胶嘴，长期使用更换更经济。5、 为了确保操作人员在生产过程的安全，在两个固定工作台的上料侧两端设有光电检测装置，用于检测工作区内是否有人员，当机器人要对工作台上的工件进行涂胶作业或涂胶过程中，系统会实时检测该工作台对应的
4、安全检测装置的状态，当检测到有人员停留在上料区时，机器人会自动触发急停动作，以避免发生安全事故；为了确保上件结束后操作人员及时退出上件区，操作盒安排在上件区外。6、 固定式工作台位于每台机器人两侧，每个工作台旁设置操作盒，操作人员在准备灯亮（即机器人在此工作台上的动作结束安全时）方可进行取放件工作，放置工件并定位好后按下相应按钮通知系统上件结束，机器人方可对此工作台上工件进行涂胶动作。四、 系统构成1） ABB IRB1600型机器人（含机器人本体、机器人控制柜）2） 诺信55加仑Rhino泵供胶系统及CP胶枪3） 胶管平衡机构4） 工作站总控制柜5） 涂胶工作台6） 工装卡具五、 主要设备技
5、术说明1、 ABB IRB1600型机器人Description描述Unit单位IRB1600 industrial robotIRB1600 工业机器人 IRB1600 Manipulator, reach 1400mm, payload 8kgIRB 1600机器人本体，臂展1400毫米，有效负载8kg1 sets IRC5+ controllerIRC5+ 控制器1 sets Teach pendant with 10m cable，with Chinese interface示教盘附带10米电缆，带中文界面1 sets Cable between manipulator and con
6、troller, length 7m机器人与控制柜间电缆，长7米1 sets Digital 24V 16In /16Out Board24V 16进/16出 数字式输入、输出信号板1 sets BaseWare OS 5.0机器人控制软件, 5.0版操作系统1 sets 256M Flash Memory 256M闪存1 sets USB PortUSB端口1 setsDocumentation on CD技术资料(CD) Product manual 产品手册 Users guide incl. Programming manual, Basic operation用户操作手册 RAPID
7、 Reference manual编程语言手册1 set型号： IRB1600; 手腕持重： 8 kg;最大臂展半径： 1.4 m;轴数： 6;防护等级： IP54 / IP55 (Foundry) / IP67 (Foundry Plus);安装方式： 地面安装 / 垂直安装 / 倒挂安装;性能指标：位置重复精度： 0.07mm;轴动作范围最大速度1 回转360150/s2 立臂200150/s3 横臂125150/s4 腕400360/s5 腕摆240360/s6 腕传800450/s电气连接电源： 3 相 380V， 50Hz;额定功率： 4 KVA / 7.8KVA（带外轴）;物理参数
8、本体总高： 1731 mm;底座尺寸： 723 mm 600mm;重量： 380 kg;环境参数环境温度： 5C- 45C;相对湿度： 95%;噪声等级： 70dB;负载图表工作范围IRC5控制柜控制硬件： 多处理器系统PCI 总线奔腾CPU大容量闪存(256M)20s UPS 备份电源；控制软件： BaseWare5.0 机器人操作系统强大的RAPID编程语言PC-DOS文本格式软件出厂预装，并存于光碟；电气连接：电源： 3 相 400V(+10%，-15%)，50Hz;额定功率： 7.8KVA;输入输出： 数字式直流24V，16进/16出，输入输出板;安全性： 紧急停止，自动模式停止，测试
9、模式停止等;物理参数：尺寸： 970mm725mm710mm;重量： 150 kg;环境参数：环境温度： 0C -45C;相对湿度： 95%;防护等级： IP54;操作界面：控制面板： 控制柜上编程单元： 便携式示教盒，具备操纵杆和键盘彩色触摸式显示具中、英文菜单选项2、供胶系统及胶枪2.1 一套用于粘接应用的单支喷枪的太阳能组件边框涂胶（单组份硅胶类）系统包含： 55加仑/5加仑桶装胶机调节系统压力。 粘接应用采用CP型自动喷枪完成。 包含所有的接头和控制电缆诺信RHINO泵 诺信Rhino桶装胶机专为高粘度常温型胶和密封胶而设计，用于密封和其他多种大流量涂胶应用。 特殊设计用于满足工厂苛刻
10、的要求，耐用的部件和简易的维护提供最大的操作时间。 泵体内部没有密封件，易于维护。 出厂已调整的阀杆组件，确保适当的密封和易于更换。 巨大的内部通道减少流体阻力，增加泵的工作效率和减少有此产生的剪切热量。 少量的内部部件提供简易化维修，采用标准工具就能将泵分解。 如果过程或材料发生变化，模快化生产线提供了柔性化生产，空气马达、泵和压盘可互换。 工厂化组装便于快速安装，所有的空气调节组件包括过滤器、调节阀等已是标准部件。 机械的空气阀提供空气马达的快速切换。诺信涂胶系统简述特点与优点特别为制造环境要求所设计。双柱设计方便维护，提供最大的运行时间密封套件在工厂内调节，确保正确地密封及更换简便内部通
11、道宽敞畅通，使材料流动阻碍降到最低，以此提高泵的效率。防止剪切生热对胶料性能的影响。内部部件很少维修方便。输胶泵仅通过使用常规的扳手和螺丝刀即可进行拆卸如果工艺及材料变化，模块化产品线设计提高灵活性。气马达、泵和压盘可以互换。工厂装配，快速安装。所有气动管理元件；包括过滤器、减压阀及润滑均是标准配置。到场及可准备操作。机械气阀用以保证气马达的快速换向操作。可选的自动换向系统保证不间断生产。 未使用ScoreGuard 技术，使用250,000 次后 使用 ScoreGuard 技术，使用1,000,000 次后可控压力枪 (CP)诺信CP枪是专为机器人汽车涂胶应用所设计。涂胶枪的设计简单和操作
12、方便使之成为需要精确控制的涂胶应用的理想选择。CP枪紧由密调压阀与可靠的诺信Auto-Flo 开/关涂胶模块组成，非常灵活地将粘合剂或密封剂涂布、喷射或螺旋喷涂。紧凑设计重量轻使CP枪可以安装于大多数商用机器人的上。应用可靠使用简单CP枪可以根据机器人的速度按比例调整出胶的流量。胶枪根据机器人控制器输出的信号做出反应，信号按机器人移动速度比例输出。CP枪紧密调压阀通过气压比例阀控制，作用于顶部的气动活塞完成动作。比例阀由机器人输出的模拟量所控制，当机器人加速时提高胶流量，以及机器人在编程路径上减速时减少胶的流量。气压比例阀的压力取决于调压阀的比例，决定了胶材料输入Auto-Flo开/关枪的压力
13、。精确的流量控制提供更佳的胶型及更快的循环时间。胶材料进入调压阀并通过控制阀，即调压阀腔的底部。在涂胶过程内，控制阀平衡气体及液体的压力，确保可控的输出压力，自动排除压力抖动及突波。AUTO-FLO 涂胶模块诺信Auto-Flo涂胶模块是一种特别为高压、高流量涂胶应用需要设计的开/关自动涂胶枪。可以理想地应用于冷热高粘度粘合剂及密封剂的涂胶包括RTV硅胶、环氧胶、可焊密封胶、聚氨酯胶及可焊/可拉伸密封胶。高性能涂胶模块提供统一的胶型、精确的涂胶位置、流量控制以及精确胶材料关断。Auto-Flo涂胶模块可以用于最高5,000 psi的压力并通过使用1/4英寸的球封来增强高粘度材料的流量。胶材料可以涂出条状或者点状。气动执行机构的开阀特性确保在所有应用中的保持大的流量。弹簧关断作为气动关断的辅助机构有效防止高压力条件下的泄漏。该模块可以组合配置也可以单独配置。两种配置特性可以安装于机器人机械臂末端。可更换、长效密封盘
