CN108346717A - 半片电池片翻面装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及半片电池片翻面装置及方法，用于吸附电池片的翻面吸盘叉，用于旋转翻转吸盘叉的旋转机构，用于驱动旋转机构和翻面吸盘叉在X轴和Z轴方向运动的X‑Z轴运动单元，用于将切割后的整片电池片一分为两张半片的裂片机构，用于检测半片电池片是否有缺陷的检测相机，用于存放合格的半片电池片的成品料盒，用于存放不合格的半片电池片的NG料盒，裂片机构的一侧布置X‑Z轴运动单元，X‑Z轴运动单元上设有旋转机构，旋转机构上安装翻面吸盘叉，在裂片机构的又一侧沿X‑Z轴运动单元的X轴运动方向依次布置NG料盒和成品料盒，NG料盒的上方布置检测相机。集裂片、翻面、检测、剔除等多种功能，消除人工翻转时对电池片造成的损伤。
Description
技术领域
本发明涉及一种半片电池片翻面装置及其方法。
背景技术
目前，市场上的电池片划片设备大部分不具有翻面功能，需要人工翻面。少部分具有翻面功能的划片机，翻面工位机构比较复杂，翻面过程影响产能与节拍。
另外，现有的大部分划片机，在电池片裂片切割后，直接将电池片放入料盒，成品料盒里的电池片全部是硅面朝下叠放的，等到需要进行串焊时，需要人工手动小心翼翼将料盒中的电池片翻转过来，这个过程中电池片会有再次损伤风险。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种半片电池片翻面装置及其方法。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
半片电池片翻面装置，特点是：包含
用于吸附电池片的翻面吸盘叉；
用于旋转翻转吸盘叉的旋转机构；
用于驱动旋转机构和翻面吸盘叉在X轴和Z轴方向运动的X-Z轴运动单元；
用于将切割后的整片电池片一分为两张半片的裂片机构；
用于检测半片电池片是否有缺陷的检测相机；
用于存放合格的半片电池片的成品料盒；
用于存放不合格的半片电池片的NG料盒；
所述裂片机构的一侧布置X-Z轴运动单元，X-Z轴运动单元上设有旋转机构，旋转机构上安装翻面吸盘叉，在裂片机构的又一侧沿X-Z轴运动单元的X轴运动方向依次布置NG料盒和成品料盒，NG料盒的上方布置检测相机。
进一步地，上述的半片电池片翻面装置，其中，所述旋转机构为气动摆缸。
进一步地，上述的半片电池片翻面装置，其中，所述裂片机构包含依次衔接布置的超声波发生器、超声波换能器、超声波变幅器以及超声波裂片刀头，
所述超声波发生器，产生超声波；
所述超声波换能器，将超声波发生器产生的超声波转换为机械振动；
所述超声波变幅器，将超声波换能器的输出振幅放大；
所述超声波裂片刀头，进一步放大超声波变幅器的输出振幅，聚焦超声波，高频带动刀头振动，作用于被加工物体产生共振，实现机械裂片。
进一步地，上述的半片电池片翻面装置，其中，所述超声波换能器为压电陶瓷式换能器。
进一步地，上述的半片电池片翻面装置，其中，所述超声波变幅器为超声波变幅杆。
进一步地，上述的半片电池片翻面装置，其中，所述超声波发生器与超声波换能器之间通过信号线连接。
本发明半片电池片翻面方法，特点是：
由裂片机构将切割完成的电池片一分为二，翻面吸盘叉提前停留在裂片机构下方，等到裂片机构将电池片裂开，X-Z轴运动单元驱动翻面吸盘叉沿Z轴向上升，吸住电池片，通过旋转机构旋转180°，使电池片翻转至拍照检测工位，此时电池片的硅面朝上，便于检测相机对电池片的边沿进行拍照检测，如果电池片不合格，将不合格的电池片直接放入NG料盒中，如果电池片合格，X-Z轴运动单元驱动翻面吸盘叉沿X轴向运动，向成品料盒的方向移动一个工位，将电池片放入成品料盒中，通过旋转机构使翻面吸盘叉再回转180°，并由X-Z轴运动单元驱动其沿X轴向和Z轴向回到裂片机构下方，等待下一次翻转与搬运。
更进一步地，上述的半片电池片翻面方法，其中，所述裂片机构包含依次衔接布置的超声波发生器、超声波换能器、超声波变幅器以及超声波裂片刀头，由超声波发生器产生频率大于20KHZ、输出功率大于300W的超声波，再由超声波换能器将超声波转换为机械振动，继而由超声波变幅器将超声波换能器的输出振幅放大；最后由超声波裂片刀头进一步放大超声波变幅器的输出振幅，聚焦超声波，高频带动刀头振动，作用于被加工物体产生共振，从而实现机械裂片。
更进一步地，上述的半片电池片翻面方法，其中，市电转换成高频高电压交流电流输给超声波换能器，超声波换能器将输入的电能转换成机械能。
更进一步地，上述的半片电池片翻面方法，其中，所述超声波换能器于纵向作来回伸缩运动。
本发明与现有技术相比具有显著的优点和有益效果，具体体现在以下方面：
本发明结构紧凑，将裂片、翻面、检测、剔除等多种功能集成在很小的空间实现，由机器代替人工翻转，可以降低主机厂人工作业成本，提高电池片质量，消除人工翻转时可能对电池片造成的损伤，提高设备自动化程度。
附图说明
图1：本发明装置的结构示意图；
图2：裂片机构的结构示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现详细说明具体实施方案。
如图1所示，半片电池片翻面装置，包含
用于吸附电池片的翻面吸盘叉1；
用于旋转翻转吸盘叉的旋转机构2；
用于驱动旋转机构和翻面吸盘叉在X轴和Z轴方向运动的X-Z轴运动单元3；
用于将切割后的整片电池片一分为两张半片的裂片机构4；
用于检测半片电池片是否有缺陷的检测相机6；
用于存放合格的半片电池片的成品料盒7；
用于存放不合格的半片电池片的NG料盒5；
裂片机构4的一侧布置X-Z轴运动单元3，X-Z轴运动单元3上设有旋转机构2，旋转机构3采用气动摆缸，旋转机构2上安装翻面吸盘叉1，在裂片机构4的又一侧沿X-Z轴运动单元的X轴运动方向依次布置NG料盒(不合格品料盒)5和成品料盒7，NG料盒5的上方布置检测相机6。
如图2所示，裂片机构包含依次衔接布置的超声波发生器41、超声波换能器42、超声波变幅器43以及超声波裂片刀头44，超声波发生器41，产生超声波；超声波换能器42，将超声波发生器产生的超声波转换为机械振动；超声波换能器42采用压电陶瓷式换能器；超声波发生器与超声波换能器之间通过信号线连接；超声波变幅器43，将超声波换能器的输出振幅放大；超声波变幅器采用超声波变幅杆；超声波裂片刀头44，进一步放大超声波变幅器的输出振幅，聚焦超声波，高频带动刀头振动，作用于被加工物体(电池片45)产生共振，实现机械裂片。市电转换成高频高电压交流电流输给超声波换能器，超声波换能器将输入的电能转换成机械能；超声波换能器于纵向作来回伸缩运动。
具体应用时，先有裂片机构4将切割完成的电池片一分为二，裂片机构4的超声波发生器41产生频率大于20KHZ、输出功率大于300W的超声波，再由超声波换能器42将超声波转换为机械振动，继而由超声波变幅器43将超声波换能器的输出振幅放大；最后由超声波裂片刀头44进一步放大超声波变幅器的输出振幅，聚焦超声波，高频带动刀头振动，作用于被加工物体产生共振，从而实现机械裂片。裂片机构4的优化结构，使翻面吸盘叉1提前停留在裂片机构4下方，等到裂片机构4将电池片裂开，X-Z轴运动单元3驱动翻面吸盘叉1沿Z轴向上升，吸住电池片，通过旋转机构(气动摆缸)2旋转180°，让电池片翻转至拍照检测工位，检测相机6对电池片的边沿进行拍照检测(尤其对激光切割的边沿)，如果电池片不合格，将不合格的电池片直接放入NG料盒5中，如果电池片合格，X-Z轴运动单元3驱动翻面吸盘叉1沿X轴向运动，向成品料盒7的方向移动一个工位，将电池片放入成品料盒7中，通过旋转机构2使翻面吸盘叉1再回转180°，并由X-Z轴运动单元3驱动其沿X轴向和Z轴向回到裂片机构4下方，等待下一次翻转与搬运。
电池片通过激光器切割后，先将电池片沿着切割缝分开，再将电池片翻转180°，此时电池片的硅面朝上，便于相机拍照检测，检测判定后放入相应料盒中。
综上所述，本发明结构紧凑，将裂片、翻面、检测、剔除等多种功能集成在很小的空间实现，由机器代替人工翻转，可以降低主机厂人工作业成本，提高电池片质量，消除人工翻转时可能对电池片造成的损伤，提高设备自动化程度。
需要说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施方式，并非用以限定本发明的权利范围；同时以上的描述，对于相关技术领域的专门人士应可明了及实施，因此其它未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在申请专利范围中。
Claims (10)
1.半片电池片翻面装置，其特征在于：包含
用于吸附电池片的翻面吸盘叉；
用于旋转翻转吸盘叉的旋转机构；
用于驱动旋转机构和翻面吸盘叉在X轴和Z轴方向运动的X-Z轴运动单元；
用于将切割后的整片电池片一分为两张半片的裂片机构；
用于检测半片电池片是否有缺陷的检测相机；
用于存放合格的半片电池片的成品料盒；
用于存放不合格的半片电池片的NG料盒；
所述裂片机构的一侧布置X-Z轴运动单元，X-Z轴运动单元上设有旋转机构，旋转机构上安装翻面吸盘叉，在裂片机构的又一侧沿X-Z轴运动单元的X轴运动方向依次布置NG料盒和成品料盒，NG料盒的上方布置检测相机。
2.根据权利要求1所述的半片电池片翻面装置，其特征在于：所述旋转机构为气动摆缸。
3.根据权利要求1所述的半片电池片翻面装置，其特征在于：所述裂片机构包含依次衔接布置的超声波发生器、超声波换能器、超声波变幅器以及超声波裂片刀头，
所述超声波发生器，产生超声波；
所述超声波换能器，将超声波发生器产生的超声波转换为机械振动；
所述超声波变幅器，将超声波换能器的输出振幅放大；
所述超声波裂片刀头，进一步放大超声波变幅器的输出振幅，聚焦超声波，高频带动刀头振动，作用于被加工物体产生共振，实现机械裂片。
4.根据权利要求3所述的半片电池片翻面装置，其特征在于：所述超声波换能器为压电陶瓷式换能器。
5.根据权利要求3所述的半片电池片翻面装置，其特征在于：所述超声波变幅器为超声波变幅杆。
6.根据权利要求3所述的半片电池片翻面装置，其特征在于：所述超声波发生器与超声波换能器之间通过信号线连接。
7.利用权利要求1所述装置实现半片电池片翻面方法，其特征在于：
由裂片机构将切割完成的电池片一分为二，翻面吸盘叉提前停留在裂片机构下方，等到裂片机构将电池片裂开，X-Z轴运动单元驱动翻面吸盘叉沿Z轴向上升，吸住电池片，通过旋转机构旋转180°，使电池片翻转至拍照检测工位，此时电池片的硅面朝上，便于检测相机对电池片的边沿进行拍照检测，如果电池片不合格，将不合格的电池片直接放入NG料盒中，如果电池片合格，X-Z轴运动单元驱动翻面吸盘叉沿X轴向运动，向成品料盒的方向移动一个工位，将电池片放入成品料盒中，通过旋转机构使翻面吸盘叉再回转180°，并由X-Z轴运动单元驱动其沿X轴向和Z轴向回到裂片机构下方，等待下一次翻转与搬运。
8.根据权利要求7所述的半片电池片翻面方法，其特征在于：所述裂片机构包含依次衔接布置的超声波发生器、超声波换能器、超声波变幅器以及超声波裂片刀头，由超声波发生器产生频率大于20KHZ、输出功率大于300W的超声波，再由超声波换能器将超声波转换为机械振动，继而由超声波变幅器将超声波换能器的输出振幅放大；最后由超声波裂片刀头进一步放大超声波变幅器的输出振幅，聚焦超声波，高频带动刀头振动，作用于被加工物体产生共振，从而实现机械裂片。
9.根据权利要求8所述的半片电池片翻面方法，其特征在于：市电转换成高频高电压交流电流输给超声波换能器，超声波换能器将输入的电能转换成机械能。
10.根据权利要求9所述的半片电池片翻面方法，其特征在于：所述超声波换能器于纵向作来回伸缩运动。
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