CN107689403B - 片体集中处理设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种片体集中处理设备，所述片体集中处理设备包括：第一装置、第二装置和第三装置，所述第一装置用于对片体进行检测；所述第二装置用于对所述第一装置检测合格后的硅片进行切割；所述第三装置用于将所述第二装置切割后的硅片移出。本发明中，将第一装置、第二装置和第三装置集中设置，并且自动完成对片体的检测和切割，使得片体的检测和切割集成化、自动化水平大大提高。

Description

片体集中处理设备

技术领域

本发明总体而言涉及电池自动化生产线，具体而言，涉及一种片体集中处理设备。

背景技术

目前，电池的需求量越来越大，而在电池生产过程中，需要对硅片或电池片等进行规整、检测和切割等工艺过程。但是，现有的硅片和电池片的规整、检测和切割等工艺都是单独进行，影响电池生产的自动化率，而且大大降低了电池生产的效率。另外，采用部分人工介入的工艺过程，不但大大降低了生产效率，而且还会导致安全问题和工作强度问题，并且随着人工成本的提高，客观上又抬升了电池生产的整体成本。

因此，如何提高硅片和电池片等的规整、检测和切割的集成化和自动化水平，从而提高电池生产效率、降低人工成本并且避免出现安全问题，是业界急需解决的问题。

发明内容

本发明的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种集成化、自动化水平非常高的片体集中处理设备。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种片体集中处理设备，所述片体集中处理设备包括：

第一装置，所述第一装置用于对片体进行检测；

第二装置，所述第二装置用于对所述第一装置检测合格后的片体进行切割；

第三装置，所述第三装置用于将所述第二装置切割后的片体移出。

根据本发明的一实施方式，所述片体集中处理设备还包括第四装置，所述第四装置用于对片体进行规整；

所述第一装置用于对所述第四装置规整后的片体进行检测。

根据本发明的一实施方式，所述片体集中处理设备还包括转台和搬运装置，所述第四装置、所述第一装置、所述第二装置和所述第三装置依次环绕所述转台设置，所述搬运装置用于在所述第四装置、所述第一装置、所述第二装置和所述第三装置之间移动片体。

根据本发明的一实施方式，所述搬运装置包括四个承载台，所述四个承载台分别处于第一位置、第二位置、第三位置和第四位置，所述四个位置与所述四个装置分别一一对应，所述转台带动四个所述承载台依次在所述四个位置间转动，每个承载台上设置有吸盘，所述吸盘用于将片体吸附在对应的承载台上。

根据本发明的一实施方式，所述第四装置包括规整平台、推动板和阻挡板，所述规整平台用于承载片体，所述推动板对应所述规整平台的第一方向设置，用于推动片体在所述规整平台上移动，所述阻挡板对应所述规整平台的第二方向设置，用于限制片体在所述规整平台上的移动位置，所述第二方向和所述第一方向相对。

根据本发明的一实施方式，所述规整平台连接有导柱和伸缩缸，所述伸缩缸驱动所述规整平台沿所述导柱上下伸缩，所述承载台上设置有穿孔，所述规整平台在规整片体时高出所述承载台，在完成规整后穿过所述穿孔低于所述承载台，使所述承载台上规整后的片体在重力和所述承载台上吸盘吸附力的作用下吸附于所述承载台上。

根据本发明的一实施方式，所述第一装置包括有上检测相机和下检测相机，所述上检测相机和所述下检测相机分别对应该处位置的所述承载台的上下设置。

根据本发明的一实施方式，所述下检测相机与所述承载台的第二位置之间还设置有防尘玻璃。

根据本发明的一实施方式，所述第二装置包括激光头，所述激光头用于对所述第一装置检测合格后的片体进行切割。

根据本发明的一实施方式，所述第三装置包括旋转下料机构，所述旋转下料机构将位于所述第四位置处承载台上的片体从所述片体集中处理设备移出。

由上述技术方案可知，本发明的片体集中处理设备的优点和积极效果在于：

本发明中，将第一装置、第二装置和第三装置集中设置，并且自动完成对片体的检测和切割，使得片体的检测和切割集成化、自动化水平大大提高。

附图说明

通过结合附图考虑以下对本发明的优选实施例的详细说明，本发明的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本发明的示范性图解，并非一定是按比例绘制。在附图中，同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。其中：

图1是一示例性实施例中示出的本发明片体集中处理设备的结构示意图。

图2是一示例性实施例中示出的本发明片体集中处理设备中第四装置的结构示意图。

图3是一示例性实施例中示出的本发明片体集中处理设备中第一装置的结构示意图。

图4是一示例性实施例中示出的本发明片体集中处理设备中第二装置的结构示意图。

图5是一示例性实施例中示出的本发明片体集中处理设备中第三装置的结构示意图。

其中，附图标记说明如下：

1、第四装置；10、底座；11、伸缩缸；111、缸体；112、活塞；121、122、导柱；13、升降架；141、142、规整平台；15、支柱；161、162、推动板；17、推动缸；18、阻挡板；2、第一装置；21、检测架；22、上检测相机；23、下检测相机；24、防尘玻璃；3、第二装置；31、升降装置；32、横移装置；33、激光头；4、第三装置；401、升降缸；402、抓取架；403、吸盘；41、第一转臂；410、第一抓取结构；42、第二转臂；420、第二抓取结构；43、驱动装置；44、转轴；5、转台；51、转板；52、转盘；61、62、63、64、承载台；7、第一放料位置；8、第二放料位置；9、硅片。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

在对本发明的不同示例的下面描述中，参照附图进行，所述附图形成本发明的一部分，并且其中以示例方式显示了可实现本发明的多个方面的不同示例性结构、***和步骤。应理解，可以使用部件、结构、示例性装置、***和步骤的其他特定方案，并且可在不偏离本发明范围的情况下进行结构和功能性修改。而且，虽然本说明书中可使用术语“顶部”、“底部”、“前部”、“后部”、“侧部”等来描述本发明的不同示例性特征和元件，但是这些术语用于本文中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。本说明书中的任何内容都不应理解为需要结构的特定三维方向才落入本发明的范围内。

本发明的片体集中处理设备可以应用于多种场合，在这里为方便描述，仅以其在电池生产线中的应为为具体实施例进行展开说明，但其结构并不受限于该电池生产线中。

图1是一示例性实施例中示出的本发明片体集中处理设备的结构示意图。如图1所示，该实施例的片体集中处理设备用于对片体进行集中处理，在电池生产领域可以应用于硅片、电池片的集中处理，在本实施例中，为方便说明，仅以硅片9作为片体的一种进行展开说明，但并非只能限定适用于硅片处理。以下对硅片9集中进行规整、检测和切割等操作进行详细说明。

该实施例的片体集中处理设备包括第四装置1、第一装置2、第二装置3和第三装置4。其中，第四装置1用于对硅片9进行规整；第一装置2用于对第四装置1规整后的硅片9进行检测；第二装置3用于对第一装置2检测合格后的硅片9进行切割；第三装置4用于将第二装置3切割后的硅片9移出片体集中处理设备。

该实施例中，结合图1，并参考图3和图4所示，片体集中处理设备还包括转台5，第四装置1、第一装置2、第二装置3和第三装置4依次环绕转台5设置。转台5包括转板51和转盘52，转盘52驱动转板51转动。转板51为方形结构，其四个边分别对应第四装置1、第一装置2、第二装置3和第三装置4。转板的四个边部均安装有用于承载硅片9的结构，分别为承载台61、62、63、64，在转盘52的转动作用下，四个承载台61、62、63、64均依次在对应第四装置1、第一装置2、第二装置3和第三装置4的位置上切换。每个承载台61、62、63、64上均设置有吸盘，以将硅片9吸附于其上，并在转板51转动时，依次将硅片9运送至对应第四装置1、第一装置2、第二装置3和第三装置4的位置上。其中，对应第四装置1的位置为第一位置，对应第一装置2的位置为第二位置，对应第二装置3的位置为第三位置，对应第三装置4的位置为第四位置。实际上，也可以在承载台61、62、63、64上直接开设吸附孔，从而直接通过吸附孔来吸附硅片9。

图2是一示例性实施例中示出的本发明片体集中处理设备中第四装置的结构示意图。如图2所示，该实施例中的第四装置1包括底座10、伸缩缸11、导柱121、122、升降机13、规整平台141、142、支柱15、推动板161、162、推动缸17和阻挡板18。

该实施例中，底座10固定设置，用于安装伸缩缸11和导柱121、122，底座10并非必须，也可以通过其他方式来安装上述机构。伸缩缸11包括缸体111和活塞112，其中缸体111固定安装在底座10上，活塞112的伸缩部连接升降架13，以带动升降架13上下移动。伸缩缸111可以是气缸、液压缸，实际上也可以通过电机带动丝杠丝母来替代。该实施例中导柱121、122为两根，左右对称设置，在实际应用中数量可以根据强度要求来确定。升降架13下部连接活塞112，并通过导柱121、122引导上下移动，升降架13上部用于安装规整平台141、142、推动板161、162、推动缸17和阻挡板18。

该实施例中，规整平台141、142为两片矩形板，以方便穿过承载台61、62、63、64上的两个矩形孔，在其他应用中根据实际需要，规整平台和承载台上孔的形状均可变化，可以是圆形、椭圆形、三角形或多边形，规整平台的和承载台上孔的数量也可以是一个、两个、三个或多个。该实施例中，规整平台141、142下部通过支柱15固定安装在升降架13上，连接形式可以是螺栓连接或者插接和焊接。该实施例中，推动板161、162为两板块结构，其推动面相互垂直，下部均安装在推动缸17上。推动缸17可以是气缸或液压缸，运动方向为沿升降架13对角线方向，作用时带动推动板161、162沿升降架13对角线移动，从而使得推动板161、162从两个方向推动硅片9在规整平台141、142上移动。阻挡板18下部安装在升降架13上方，位置对应推动板161、162，以能够达到止推的作用，止推可以是机械作用和电子作用的结合，使得硅片9在规整平台141、142上达到规整的作用。

图3是一示例性实施例中示出的本发明片体集中处理设备中第一装置的结构示意图。如图3所示，该实施例中的第一装置包括检测架21、上检测相机22和下检测相机23。其中，检测架21竖向设置，用于安装上检测相机22和下检测相机23，且检测架21上还设置有电子处理结构，以处理检测信息。上检测相机22安装在检测架21上部，并对应位于第二位置的承载台62上的硅片9的上方，用于通过拍摄检测硅片9的上面信息情况，在上检测相机22上还可设置发光结构，以辅助摄录。下检测相机23安装在检测架21下部，并对应位于第二位置的承载台62上的硅片9的下方，用于通过拍摄检测硅片9的下面信息情况，在下检测相机23上还可设置发光结构，以辅助摄录。另外，在该实施例中，下检测相机23与第二位置的承载台62之间还设置有防尘玻璃24，以防止有尘土或杂质直接落到下检测相机23上，起到保护下检测相机23的作用。

图4是一示例性实施例中示出的本发明片体集中处理设备中第二装置的结构示意图。如图4所示，该实施例中的第二装置3包括横移装置32，激光头33安装在横移装置32上，在横移装置32的带动下将第一装置2检测合格后的硅片9进行切割。第二装置3还可以包括升降装置31、横移装置32和激光头33。第二装置3还可以只包括转动装置，激光头33安装在转动装置上，在转动装置的带动下沿预定方向转动，将第一装置2检测合格后的硅片9进行切割。其中，升降装置31竖向设置，下部固定设置，竖向面上设置有升降轨道，横移装置32安装在升降装置31上，并通过电机等装置驱动沿升降轨道上下移动。横移装置32水平设置，第一端安装在升降装置31上，第二端安装激光头33，横移装置32通过气缸、液压缸或电机等装置带动激光头33前后移动。激光头33用于对第一装置2检测合格后的硅片9进行切割，通过升降装置31和横移装置32的调整，使得激光头33对应第三位置上的承载台63上的硅片9，对该硅片9进行切割作用，该切割可以包括切片、蚀刻、开槽、划痕等。

图5是一示例性实施例中示出的本发明片体集中处理设备中第三装置的结构示意图。如图5所示，该实施例中的第三装置4为旋转下料机构，旋转下料机构将位于第四位置处承载台64上的硅片9从片体集中处理设备移出。在实际应用中，并不限于使用旋转下料机构来实现硅片9的下料作用。

该实施例中，第三装置4包括有第一转臂41、第二转臂42和驱动装置43。其中，第一转臂41和第二转臂42具有同一转动中心，在该实施例中为一体结构，通过转轴44传动连接驱动装置43，驱动装置43为电机或气缸或液压缸，驱动第一转臂41和第二转臂42各自在两个位置间切换。该实施例中，第一转臂41和第二转臂42的中心线相互垂直，第一转臂41在取料位置和第一放料位置7之间切换，第二转臂42在第二放料位置8和取料位置之间切换，具体说，当第一转臂41位于取料位置时，第二转臂42位于第二放料位置8，当第一转臂41位于第一放料位置7时，第二转臂42位于取料位置，该实施例中的取料位置即为承载台64对应的第四位置。

另外，该实施例中，第一转臂41端部设置有第一抓取结构410，该端部与转轴44的位置相对。第二转臂42端部设置有第二抓取结构420，该端部与转轴44的位置相对。该实施例中，第一抓取结构410和第二抓取结构420的结构相同，但实际操作中并不限定为相同的结构，只要可以实现对硅片9的可靠抓取即可。

该实施例中的第一抓取结构410和第二抓取结构420均包括有升降缸401、抓取架402和吸盘403。其中，升降缸401安装在第一转臂41和第二转臂42的端部，可以是气缸或液压缸，通过活塞移动实现升降。抓取架402连接在升降缸401的活塞上，呈爪型，该实施例中共有四个爪，实际操作中可以是两个、三个或多个，甚至只有一个。吸盘403安装在抓取架402的各爪的末端，用于通过真空吸附作用抓取硅片9，再通过驱动装置43的驱动，将硅片9从取料位置分别输送到第一放料位置7和第二放料位置8上。

该实施例中，吸盘403通过气体的控制，实现对硅片9的吸附和放开，通过升降缸401的升降作用实现抓取架402的升降，再通过驱动装置43实现对硅片9的移动。由于该实施例中第一转臂41和第二转臂42联动，从而能把硅片9的下料效率提高一倍，从而加速整个电池生产线的效率和节奏，非常符合现代化自动生产的需求。

该实施例的片体集中处理设备的工作过程如下所述：

首先，硅片9通过人工或机械手等放置在第一位置上的承载台61上，伸缩缸11动作，向上伸出，通过升降架13、和支柱15的带动，规整平台141、142向上移动，并最终穿过承载台61上相应的孔，将硅片9顶到高于承载台61的位置直到停止。推动缸17动作，带动推动板161、162移动，从而逐渐推动硅片9向对角线方向移动，直到最后顶到阻挡板18停止。完成规整后，推动缸17反向动作，带动推动板161、162归位，伸缩缸11缩回，通过升降架13、支柱15和规整平台141、142带动硅片9下移，直到硅片9搭放回承载台61上。伸缩缸11继续回缩，直至带动各部件归位，等待下一循环。

然后，承载台61上的吸盘动作，通过真空吸附作用，将硅片9吸附至承载台61上。转盘52动作，带动转板51旋转，从而使得承载台61转动到第二位置，此时为承载台62，硅片9移动到了第二位置，上检测相机22和下检测相机23分别对硅片9的上部信息和下部信息进行检测和采集，并处理后发送到信息处理装置。

同样地，硅片9被移动到第三位置，并位于承载台63上。此时通过升降装置31和横移装置32的调整，使得激光头33对应硅片9需切割的位置，启动激光头33对硅片进行设定的切割动作。完成对硅片9的所有切割动作后，激光头33、升降装置31和横移装置32可选择地进行归位。

同样地，硅片9再次被移动到第四位置，并位于承载台64上。此时承载台64上的吸盘动作，取消对硅片9的吸附作用，从而使得硅片9获得释放。升降缸401驱动抓取架402下降，直至吸盘403接触硅片9，通过真空吸附作用抓取硅片9，然后升降缸401驱动抓取架402升起，然后驱动装置43驱动第一转臂41和第二转臂42转动，其中一个将已抓取的硅片移送至第一放料位置7或第二放料位置8，此时另一个转臂41或42移动到取料位置(即第四位置)，进行下一步抓取硅片9的下料动作，而驱动装置43驱动第一转臂41和第二转臂42的一体化叉形结构左右摆动，实现双倍下料速度，非常高效。

本实施例的自动化程度非常高，全程无须人员参与，而且实现了硅片9的规整、检测和切割的集中化处理，从而能够实现生产线的连续，大大提高了电池生产的效率。另外，第三装置4采用旋转下料机构，通过摆动切换，可实现双倍下料速度，非常高效。本发明具有非常高的市场价值，极具推广前景。

另外，需要说明的是，以上各具体实施例的不同结构之间是可以进行相互交叉组合的，因为篇幅所限，在此不再一一展开说明，但所有的交叉组合方案理应均包括在本发明的保护范围内。

本发明所属技术领域的普通技术人员应当理解，上述具体实施方式部分中所示出的具体结构和工艺过程仅仅为示例性的，而非限制性的。而且，本发明所属技术领域的普通技术人员可对以上所述所示的各种技术特征按照各种可能的方式进行组合以构成新的技术方案，或者进行其它改动，而都属于本发明的范围之内。

Claims (4)

1.一种片体集中处理设备，其特征在于，所述片体集中处理设备包括：

第一装置，所述第一装置用于对片体进行检测；

第二装置，所述第二装置用于对所述第一装置检测合格后的片体进行切割；

第三装置，所述第三装置用于将所述第二装置切割后的片体移出；

所述片体集中处理设备还包括第四装置，所述第四装置用于对片体进行规整；

所述第一装置用于对所述第四装置规整后的片体进行检测；

所述片体集中处理设备还包括转台和搬运装置，所述第四装置、所述第一装置、所述第二装置和所述第三装置依次环绕所述转台设置，所述搬运装置用于在所述第四装置、所述第一装置、所述第二装置和所述第三装置之间移动片体；

所述搬运装置包括四个承载台，所述四个承载台分别处于第一位置、第二位置、第三位置和第四位置，所述四个位置与所述第四装置、所述第一装置、所述第二装置和所述第三装置分别一一对应，所述转台带动四个所述承载台依次在所述四个位置间转动，每个承载台上设置有吸盘，所述吸盘用于将片体吸附在对应的承载台上；

所述第四装置包括规整平台、推动板和阻挡板，所述规整平台用于承载片体，所述推动板对应所述规整平台的第一方向设置，用于推动片体在所述规整平台上移动，所述阻挡板对应所述规整平台的第二方向设置，用于限制片体在所述规整平台上的移动位置，所述第二方向和所述第一方向相对；

所述规整平台连接有导柱和伸缩缸，所述伸缩缸驱动所述规整平台沿所述导柱上下伸缩，所述承载台上设置有穿孔，所述规整平台在规整片体时高出所述承载台，在完成规整后穿过所述穿孔低于所述承载台，使所述承载台上规整后的片体在重力和所述承载台上吸盘吸附力的作用下吸附于所述承载台上；

所述第一装置包括有上检测相机和下检测相机，所述上检测相机和所述下检测相机分别对应相应位置的所述承载台的上下设置。

2.如权利要求1所述的片体集中处理设备，其特征在于，所述下检测相机与所述承载台的第二位置之间还设置有防尘玻璃。

3.如权利要求1所述的片体集中处理设备，其特征在于，所述第二装置包括激光头，所述激光头用于对所述第一装置检测合格后的片体进行切割。

4.如权利要求1所述的片体集中处理设备，其特征在于，所述第三装置包括旋转下料机构，所述旋转下料机构将位于所述第四位置处承载台上的片体从所述片体集中处理设备移出。