CN110911522A - 一种高速光伏组件生产设备及其工艺方法 - Google Patents

一种高速光伏组件生产设备及其工艺方法 Download PDF

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田明
董建
洪楚国
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Abstract

本发明公开了一种高速光伏组件生产设备及其工艺方法,包括:电池片进料机构、电池片裂片机构、电池片分片搬运机构、电池片拍照传输机构、电池片叠片搬运机构、电池片固化机构。通过上述方式,本发明一种高速光伏组件生产设备及其工艺方法,用一套设备完成了对电池片来料、裂片、分片、检测、叠片、固化、下料等的一系列操作,可以有效的提高产能,提高电池片加工的精准性,降低产生不良品的几率。

Description

一种高速光伏组件生产设备及其工艺方法
技术领域
本发明涉及光伏组件生产设备领域,特别是涉及一种高速光伏组件生产设备及其工艺方法。
背景技术
光伏组件作为太阳能发电的重要组成单元,其制造技术在很长一段时间未发生较大变化,特别是用于生产常规串焊组件的串焊机一直存在设备产能低,工艺稳定性差等缺陷,尤其是最近出现的半片、多主栅 等技术,不仅降低了光伏组件生产设备的产能,对设备的工艺稳定性又提出了更高的要求,这些缺陷一直阻碍光伏组件的大规模推广及应用。
近年来市场上出现了一种叠瓦的组件技术,通过将整个大片电池片分割成若干个小电池片,再通过导电材料将小电池片的正负极连接固化成串。但是该技术存在以下几个主要问题,将大电池片分割成若干小片后,设备的产能需要若干倍的增加;分割后小电池片还会存在隐裂、崩边等缺陷,需要使用工业相机进行检测;由于电池片的工艺特性,边缘的电池片存在倒角,为了光伏组件的美观和增加光伏组件的受光面积,需要将有倒角的小电池片单独叠片成串;该组件技术在整个电池串的最后一片上需要不同的导电材料,设备需要将该小电池片单独处理。
由于叠瓦技术对小电池片的叠片精度要求相当高,达到±0.1mm,目前,上述几个主要问题无法使用传统人工方法处理,必须使用全自动设备进行处理。而使用市场上已经有的设备无法全部解决上述问题。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种高速光伏组件生产设备及其工艺方法,具有可靠性能高、定位精确、结构紧凑等优点,同时在光伏组件生产设备的应用及普及上有着广泛的市场前景。
为解决上述技术问题,本发明采用的一个技术方案是:
提供一种高速光伏组件生产设备,其包括:电池片进料机构、电池片裂片机构、电池片分片搬运机构、电池片拍照传输机构、电池片叠片搬运机构、电池片固化机构,
电池片进料机构:用于归正电池片并将电池片传送到电池片裂片机构;
电池片裂片机构:用于将大片的电池片***成多个小电池片;
电池片分片搬运机构:用于将裂片后的小电池片从电池片裂片机构搬运到电池片拍照传输机构上;
电池片拍照传输机构:用于按要求对小电池片进行分类传输和检测;
电池片叠片搬运机构:用于搬运小电池片,并将每个小电池片单独叠片在电池片固化机构上;
电池片固化机构:用于对小电池片进行加热以固化小电池片上的导电胶,从而将小电池片连接成电池串。
在本发明一个较佳实施例中,所述电池片进料机构包括电池片进料传输线、搬运滑台、搬运滑动架、搬运连接架、搬运活动架、搬运吸盘,所述搬运滑动架在所述搬运滑台上来回运动,所述搬运滑动架上连接有所述搬运连接架,所述搬运连接架上设置有可上下运动的搬运活动架,用于吸取电池片的所述搬运吸盘设置于所述搬运活动架的底面,所述电池片进料传输线或所述搬运活动架或所述搬运吸盘上连接有用于调节电池片位置方向的电池片归正机构。
在本发明一个较佳实施例中,所述电池片裂片机构包括架体本体、旋转板、旋转机构、移动机构、凸轮导向板、真空吸附孔,所述旋转机构包括旋转凸轮板、旋转杆、偏心调整环,旋转凸轮板设置于所述凸轮导向板上,所述旋转凸轮板上设置有旋转曲线导槽,所述旋转杆的上端与所述旋转板固定连接,其下端连接有偏心调整环和在旋转曲线导槽中来回运动的凸轮随动器,所述旋转曲线导槽通过旋转杆带动旋转板旋转,所述移动机构包括移动凸轮板、移动杆、凸轮随动器、导轮,所述移动凸轮板设置于所述凸轮导向板上,所述移动凸轮板上设置有移动曲线导槽,所述移动杆的上端通过凸轮随动器与所述旋转板活动连接,其下端连接有在移动曲线导槽中来回运动的导轮,所述移动杆配合所述移动曲线导槽带动旋转板平移。
在本发明一个较佳实施例中,所述电池片分片搬运机构包括搬运Y轴、搬运X轴、搬运升降吸盘、第一搬运架、第二搬运架,搬运X轴沿所述的搬运Y轴前后运动,用来搬运边缘小片的第一搬运架和用来搬运中间小片的第二搬运架通过连接架在所述搬运X轴上来回运动,第一搬运架、第二搬运架上均设置有搬运升降吸盘,每个搬运架上的所述搬运升降吸盘独立控制,所述第一搬运架上连接有带动其自身旋转或带动其上搬运升降吸盘旋转的搬运旋转装置。
在本发明一个较佳实施例中,所述电池片拍照传输机构包括用于输送裂片后的小电池片的输送线、拍照检测装置,输送线的末端都设置有用于对小电池片进行拍照和检测小电池片位置和外形的拍照检测装置,所述输送线包括用于输送带有常规导电材料的中间小片的第一中间传输线、用于输送不带导电材料或带有不同导电材料的中间小片的第二中间传输线、用于输送边缘小片的过渡输送线、用于输送带有常规导电材料的边缘小片的第一边缘输送线、用于输送不带导电材料或带有不同导电材料的边缘小片的第二边缘输送线中的一种或多种。
在本发明一个较佳实施例中,所述电池片拍照传输机构还包括用于将过渡输送线上的边缘小片分类搬运至第一边缘输送线上和第二边缘输送线上的过渡搬运机构。
在本发明一个较佳实施例中,在搬运架或搬运升降吸盘或输送线上设置用于调整小电池片间距的收拢机构。
在本发明一个较佳实施例中,电池片叠片搬运机构包括叠片吸盘组、叠片机械手,用于实现每个小电池片单独叠片操控的所述叠片吸盘组与叠片机械手相连接,所述叠片吸盘组31由叠片机械手32带动来回运动。
在本发明一个较佳实施例中,电池片固化机构包括固化机架、传输皮带、吸附装置、加热单元,吸附装置设置于所述传输皮带上,用于将小电池片固定在传输皮带上,固化机架上设置有保温罩,加热单元可以包括发热装置、加热孔,所述加热单元设置于位于固化机架内的加热板上和/或设置于保温罩上,传输皮带上连接有用于调节传输皮带张紧力的张紧装置,传输皮带的一端通过主动辊与固化机架和皮带驱动装置活动连接,传输皮带的另一端通过纠偏装置与固化机架或张紧装置相连接。
一种高速光伏组件生产设备的工艺方法,其步骤包括:
(1)进料:(1.1)将电池片送至输送带,所述输送带将电池片运送至指定位置;(1.2)对电池片进行归正,并吸取电池片;(1.2.1)当采用夹持归正单元时,预先根据电池片尺寸调节归正轮位置,并利用归正轮对电池片进行归正;搬运滑动架调节自身位置,使得搬运活动架对准电池片的中心位置,搬运活动架下压,真空装置启动,搬运吸盘吸附住电池片后,搬运活动架上抬,使电池片脱离输送带;(1.2.2)当采用电子检测式归正单元时,获取指定位置上的电池片图像并利用图像检测装置对图像进行分析,得到电池片的当前位置信息;根据预设的电池片归正位置信息和当前位置信息判断电池片位置是否正确;如果电池片当前位置不正确,则计算出电池片从当前位置调节到正确位置时的修正信息;电池片搬运机构根据当前位置信息通过归正旋转轴调整搬运活动架的方向角度,使得搬运活动架对准电池片的中心位置;搬运活动架下压,真空装置启动,使吸盘吸附住电池片;搬运活动架上抬,使电池片脱离输送带;电池片搬运机构根据修正信息调整搬运活动架的方向角度,使得搬运活动架和电池片被归正到正确位置;(1.3)搬运滑动架在搬运滑台上滑动,将归正好的电池片送至电池片裂片机构;
(2)裂片:真空吸附孔将电池片吸附固定在旋转板上;凸轮导向板带动旋转凸轮板和移动凸轮板向上运动,旋转曲线导槽和平移曲线导槽分别带动旋转杆、移动杆进行裂片动作;裂片完成后,凸轮板继续向上运动,旋转杆将裂片好的旋转板同时调整为水平状态,移动杆将旋转板调整旋到所需间距;
(3)分片搬运:(3.1)电池片裂片机构完成裂片后,搬运X轴沿搬运Y轴运动到取料位置,第一搬运架和第二搬运架向内靠拢组合,第一搬运吸盘吸附边缘小片,第二搬运吸盘吸附中间小片;(3.2)搬运X轴沿搬运Y轴运动,将小电池片输送至电池片拍照传输机构的上料位置;搬运的方式包括:(a)无论小电池片的结构如何,直接将小电池片搬运至电池片拍照传输机构的上料位;(b)当边缘小片和中间小片的结构相同时,直接将小电池片搬运至电池片拍照传输机构的上料位,当边缘小片和中间小片的结构不相同时,对小电池片进行位置调整后;(c)无论小电池片的结构如何,都对小电池片进行位置调整;(3.3)位置调整的方法包括:(3.3.1)当搬运架上连接有驱动装置时,在搬运的任意阶段内,第一搬运驱动装置和第二搬运驱动装置分别带动第一搬运架和第二搬运架向外移动分开;(3.3.2)当电池片分片搬运机构上设置有搬运旋转装置时,如果边缘小片与中间小片的结构相同,则无需启动搬运旋转装置;如果边缘小片与中间小片的结构不相同,则直接带动小电池片旋转或在搬运架分开后,利用搬运旋转装置带动第一搬运架或第一搬运吸盘旋转,从而带动边缘小片旋转,使两个边缘小片的方向一致;(3.3.3)当电池片分片搬运机构上设置有小电池片收拢机构时,在小电池片分开和/或旋转后,小电池片收拢机构带动搬运架或搬运吸盘平移,使小电池片互相靠拢;
(4)分类检测:(4.1)输送线分类接收分片搬运机构送来的小电池片;(4.1.1)当边缘小片与中间小片的结构相同时,第一中间输送线接收带有常规导电材料的小电池片,第二中间传输线接收不带导电材料或带有不同导电材料的小电池片;(4.1.2)当边缘小片与中间小片的结构不相同时,第一中间输送线接收带有常规导电材料的中间小片,第二中间传输线接收不带导电材料或带有不同导电材料的中间小片,过渡输送线接收边缘小片,然后过渡搬运机构根据每个边缘小片的导电材料信息将带有常规导电材料的边缘小片放在第一边缘输送线上,将不带导电材料或带有不同导电材料的边缘小片放在第二边缘输送线上;(4.2)判断输送线上的小电池片是否收拢,如果没有收拢,则拨料爪向内收缩,使小电池片相互靠近,完成收拢;(4.3)输送线将小电池片输送至末端的检测位,利用拍照平台获取小电池片的图像,并将图像传送至图像检测装置,图像检测装置根据图像得到小电池片的位置信息并判断小电池片是否合格,如果不合格,则显示缺陷小电池片信息并进行提醒,如果合格,则将小电池片的位置信息发送至电池片叠片搬运机构;
(5)叠片:电池片叠片搬运机构接收小电池片的位置信息和叠片信息,并驱动叠片机械手和叠片吸盘组移动旋转,使得第一机械手上的叠片吸盘组对准输送线上的小电池片;叠片机械手带动叠片吸盘组下降并吸附对应的小电池片,然后将小电池片带到电池片固化机构的上料位上;叠片吸盘根据叠片信息按顺序将对应的小电池片一个个叠片在固化机构上,其中,叠片信息包括每组叠片的小电池片数量、每个小电池片的导电材料信息、小电池片的叠片排布方式;
(6)固化:吸附装置将叠片好的小电池片组固定在传输皮带上,传输皮带将小电池片组输送至加热位置;加热单元对小电池片进行加热,以固化小电池片上的导电材料,将小电池片连接成电池串;传输皮带将电池串送往下料位。
本发明的有益效果是:用一套设备完成了对电池片来料、裂片、分片、检测、叠片、固化、下料等的一系列操作,可以有效的提高产能,提高电池片加工的精准性,降低产生不良品的几率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图,其中:
图1是本发明的一种高速光伏组件生产设备一较佳实施例的整机结构示意图;
图2是本发明的电池片进料机构中具体实施例一的结构示意图;
图3是本发明的电池片裂片机构中具体实施例十的第一轴侧结构示意图;
图4是本发明的电池片裂片机构中具体实施例十的第二轴侧结构示意图;
图5是本发明的电池片分片搬运机构中具体实施例三的结构示意图;
图6是本发明的电池片拍照传输机构中具体实施例六的结构示意图;
图7是本发明的电池片叠片搬运机构一较佳实施例的结构示意图;
图8是本发明的电池片固化机构一较佳实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-8,本发明实施例包括:
一种高速光伏组件生产设备,其依次包括:电池片进料机构1、电池片裂片机构2、电池片分片搬运机构3、电池片拍照传输机构4、电池片叠片搬运机构5、电池片固化机构6、电池串下料机构7。
(1)电池片进料机构1
所述电池片进料机构1用于规正电池片并将电池片传送到电池片裂片机构,所述电池片进料机构1可以设置一组或多组,当设置多组时,可以设置为多组同时进料的并行机构,也可以设置为前后进料的串行机构,用户可以通过所述电池片进料机构1中子机构的数量增加、减少或去除来实现不同的组合功能,以满足不同的使用需求。
所述电池片进料机构1结构包括电池片归正机构9以及将电池片搬运至裂片机构的移动机构,其中,上述移动机构包括电池片进料传输线8、电池片搬运机构10中的一种或多种,电池片归正机构9可以采用机械式的夹持归正单元或电子检测式归正单元。
两组或两组以上的所述的电池片进料传输线8可以采用前后布置的串行形式,也可以采用左右布置的并行形式,用于传输从前段设备进来的两个或两个以上的电池片11,以提高工作效率和产能。电池片进料传输线8包括用于放置传输电池片的输送带、带动输送带在进料机架上运动的输送带驱动装置,其中,输送带驱动装置可以有多种不同的形式,在本实施例中,其结构包括但不限于电机、减速机、传动辊,输送带设置于传动辊上,电机通过减速机直接带动传动辊转动,也可以通过同步轮同步带等机构带动传动辊。
所述电池片搬运机构10用于将电池片11搬运到电池片裂片机构2上,所述电池片搬运机构10可以一次搬运一片,也可以同时搬运多片。所述电池片搬运机构10可以设置成往复模组的形式,其结构包括搬运滑台101、搬运滑动架102、搬运连接架103、搬运活动架104、吸盘105,平移驱动装置带动搬运滑动架在所述搬运滑台上来回运动,所述搬运滑动架上连接有所述搬运连接架,所述搬运连接架上设置有带动搬运活动架上下运动的升降驱动装置(例如气缸等),用于吸取电池片的所述吸盘设置于所述搬运活动架的底面,吸盘上连接有真空发生器或真空泵等用以获得和维持真空的装置。
具体实施例一
所述电池片进料机构1包括电池片进料传输线8,在每个电池片进料传输线8上分别对应的设置有机械式的夹持归正单元,用于将电池片进料传输线上的电池片11进行归正定位。
所述夹持归正单元包括归正轮90、轮架91、归正活动架92。多个所述归正轮设置于所述轮架上,轮架设置于电池片进料传输线的两侧,可以利用人工或第二归正驱动装置带动归正活动架在进料机架上前后运动;所述轮架活动设置于所述归正活动架上,可以利用第一归正驱动装置带动轮架在归正活动架上来回运动,也可以采用人工的方式调节轮架在归正活动架上的位置,使得轮架靠近或远离电池片进料传输线,其中,两个驱动装置可以采用气缸或电机作为动力源,另外,归正活动架上设置有活动槽,所述轮架的底部活动设置于所述活动槽内,提高了调节的效率和归正的精确度;为了进一步提高调节归正的精确度,归正活动架和轮架可以沿着导轨运动,防止在移动过程中产生偏差。
当使用电池片搬运机构10进行搬运时:在开始工作前,根据待加工电池片的尺寸,调节归正轮和吸盘的位置;当电池片进料传输线中的输送带将电池片送至夹持归正单元中时,位于电池片两侧的旋转滚动的归正轮可以推动改变电池片的角度,对电池片的位置进行归正;归正好的电池片运动到搬运位置,搬运滑动架调节自身位置,使得搬运活动架对准电池片的中心位置,搬运活动架下压,真空装置启动,使吸盘吸附住电池片;搬运活动架上抬,使电池片脱离输送带,搬运滑动架在搬运滑台上滑动,将归正好的电池片送至电池片裂片机构2。
当直接使用电池片进料传输线8进行搬运时:在开始工作前,根据待加工电池片的尺寸,调节归正轮和吸盘的位置;当电池片进料传输线中的输送带将电池片送至归正单元中时,位于电池片两侧的旋转滚动的归正轮可以推动改变电池片的角度,对电池片的位置进行归正;输送带将归正好的电池片直接送至电池片裂片机构2。
具体实施例二
所述电池片进料机构1包括电池片进料传输线8、电池片搬运机构10,在每个电池片进料传输线8和电池片搬运机构10上分别对应的设置有电子检测式归正单元,用于将电池片进料传输线上的电池片11进行归正定位。
所述电子检测式归正单元包括归正旋转轴、归正旋转驱动装置以及用于检测电池片位置并计算修正信息的检测装置,其中,归正旋转驱动装置可以采用气缸或电机作为动力源;所述检测装置包括传感器、相机、图像检测装置等,所述归正旋转轴的两端分别与搬运活动架和归正旋转驱动装置相连接,归正旋转驱动装置通过归正旋转轴带动搬运活动架旋转,使得搬运活动架的角度和位置与电池片的角度和位置互相匹配,当吸盘将电池片吸起来后,再调节搬运活动架的角度,从而完成对电池片的归正。
电池片进料传输线中的输送带输送电池片,当传感器感应到电池片进入指定位置时,相机直接对电池片进行拍照,或先用激光照射在电池片上,然后再用相机对电池片进行拍照;图像检测装置对照片进行分析,得到电池片的当前位置信息,然后根据预设的电池片归正位置信息和当前位置信息判断电池片位置是否正确,如果不正确,则计算出电池片达到正确位置的修正参数信息,然后将修正参数信息发送至电池片搬运机构10;电池片搬运机构10根据当前位置信息通过归正旋转轴调整搬运活动架的方向角度,使得搬运活动架对准电池片的中心位置;搬运活动架下压,真空装置启动,使吸盘吸附住电池片;搬运活动架上抬,使电池片脱离输送带;电池片搬运机构10获取修正参数信息并通过归正旋转轴调整搬运活动架的方向角度,使得搬运活动架和电池片被归正到正确位置;搬运滑动架在搬运滑台上滑动,将归正好的电池片送至电池片裂片机构2。
(2)电池片裂片机构2
所述电池片裂片机构2用于将大片的电池片11***成若干小电池片12,并将间距调整至所需间距,简化了机构,提高了设备的可靠性和裂片效率。当电池片被***成小电池片后,形成边缘小片18和中间小片19。所述裂片机构2可以设置成一组或多组,以实现同时裂一片或裂多片。
所述电池片裂片机构2包括架体本体201、旋转板202、旋转机构、移动机构、凸轮导向板203、真空吸附孔204、废料收集盒205。
一个旋转板对应一个小电池片,所述旋转板上设置有真空吸附孔,所述真空吸附孔上连接有真空阀206和真空压力开关207,用于固定分流气管的真空分流板208设置于架体本体上,当电池片进料机构将大电池片搬运到裂片机构上时,真空吸附孔将大电池板吸附固定在旋转板上,方便后期进行裂片和移动。
旋转板上还可以贴有耐磨的铁氟龙贴膜,在贴膜磨损到一定程度后,可撕下更换一片新的贴膜,尽可能的降低隐裂、崩边、脱晶等裂片缺陷产生的几率。
所述旋转机构用于带动旋转板转动,使旋转板对大电池片进行折弯直至将小电池片***出来,所述旋转机构可以设置于所述旋转板的一侧,也可以设置于所述旋转板的两侧,可以更加均匀的对旋转板施力,提高裂片效率和质量。
所述旋转机构包括旋转凸轮板209、旋转杆210、偏心调整环211,旋转凸轮板设置于所述凸轮导向板上,所述旋转凸轮板上设置有旋转曲线导槽212,一条旋转曲线导槽对应一个旋转杆,所述旋转杆的上端与所述旋转板固定连接,其下端连接有偏心调整环和凸轮随动器,凸轮随动器的一端在旋转曲线导槽中来回运动,另一端活动设置于所述偏心调整环内,在运动过程中,偏心调整环可以对凸轮随动器的位置角度进行微调,以带动旋转杆更加顺畅的运动,防止出现凸轮随动器和旋转杆卡死的情况。
旋转曲线导槽上至少含有两段改变旋转板状态的旋转区间,当存在两段旋转区间时,旋转凸轮板向上运动使凸轮随动器遭遇并进入到旋转曲线导槽上的第一旋转区间后,偏心调整环和凸轮随动器配合通过旋转杆带动旋转板旋转,从而将大电池片***成多个小电池片,当旋转凸轮板继续向上运动使凸轮随动器遭遇并进入到旋转曲线导槽上的第二旋转区间后,偏心调整环和凸轮随动器配合通过旋转杆带动旋转板反向旋转,从而将旋转板调成水平状态。
所述移动机构用于带动旋转板在架体本体上前后移动,从而调整每个旋转板之间的间距,所述移动机构可以设置于所述旋转板的两侧,可以同步带动旋转板平移。
所述移动机构包括移动凸轮板213、移动杆214、凸轮随动器215、导轮216、导轨217、连接架218,所述导轨设置于所述架体本体上,所述移动杆带动所述连接架沿导轨来回运动,所述移动凸轮板设置于所述凸轮导向板上,所述移动凸轮板上设置有移动曲线导槽219,一条移动曲线导槽对应一个移动杆,所述移动杆的上端通过凸轮随动器与所述旋转板活动连接,其下端连接有在移动曲线导槽中来回运动的导轮。
移动曲线导槽上至少含有两段改变旋转板位置的移动区间,当存在两个移动区间时,移动凸轮板向上运动使导轮遭遇并进入到移动曲线导槽上的第一移动区间后,移动杆通过凸轮随动器带动旋转板平移运动,使相邻的两个旋转板分离,方便裂片,当移动凸轮板继续向上运动使导轮遭遇并进入到移动曲线导槽上的第二移动区间后,移动杆调节旋转板的间距。
每个旋转板上都连接有移动杆和旋转杆。位于中间的一个旋转板上也可以不连接移动杆和旋转杆,此时,则该中间旋转板可以通过固定杆设置于架体本体上。
当加工奇数结构的电池片时,需要对应的奇数个旋转板组成一组进行裂片,则位于中间位置的旋转板上可以不连接旋转杆和移动杆,例如:采用5片式结构时,第3个旋转板为中间旋转板;当加工偶数结构的电池片时,需要对应的偶数个旋转板组成一组进行裂片,则位于中间位置的两个旋转板中的任意一个上可以不连接旋转杆和移动杆,例如:采用6片式结构时,第3或第4个旋转板中的任意一个可以作为中间旋转板。
用户可以需要根据产品的结构尺寸以及设备的产能、加工精度、加工质量等信息来调整旋转曲线导槽和移动曲线导槽的形状和方向,且旋转曲线导槽和移动曲线导槽之间需要互相配合。
如果旋转/移动曲线导槽的形状相同:a.方向和高度(即导槽距离凸轮板底面的距离)也都相同,则旋转/移动凸轮板向上运动时可以同时带动所有旋转板朝同一个方向进行旋转/移动;b.方向相同、高度不同时,旋转/移动凸轮板可以按照从高到低的顺序依次带动对应的旋转/移动板朝同一个方向进行旋转/移动;c.方向不同、高度相同时,旋转/移动凸轮板向上运动时可以同时带动所有旋转板朝同不同方向进行旋转/移动,其中,可以以固定的中间旋转板为中间轴,中间轴两边的旋转/移动曲线导槽方向相反设置。
如果旋转/移动曲线导槽的形状相同但方向和高度均不同或者旋转/移动曲线导槽的形状不相同,则根据旋转杆或者移动杆遭遇并进入区间的先后顺序确定旋转/移动的开启顺序,再根据对应的曲线导槽形状和方向控制每个旋转板的旋转/平移操作。
所述废料收集盒活动设置于所述架体本体内,且位于导轨的下方,其可以收集裂片时可能产生的碎屑和废料。
裂片装置中旋转杆高度由加工精度保证;多片旋转板平面度可由偏心调整环进行精密微调,而且旋转板的杠杆结构可大幅缩小凸轮槽加工带来的误差,调整方式快速方便。
裂片升降驱动装置带动所述凸轮导向板在所述架体本体上上下运动,从而使得凸轮导向板可以同时带动旋转凸轮板和移动凸轮板上下运动,所述裂片升降驱动装置可以采用伺服电缸220,伺服电机驱动电缸按照凸轮轮廓曲线调整电缸的升降速度,进行凸轮曲线驱动,遇到曲线上的转折点时,电缸速度下降,实现了比气缸更加柔和的动作,对电池片的损伤更小,降低隐裂等裂片缺陷。
凸轮导向板、旋转凸轮板、移动凸轮板可以设置在架体本体的外侧,当在更换待加工电池片规格的时候,可以进行快速、低成本的切换,以满足不同尺寸电池片的生产需求,例如,当从规格为1/5、156.25的电池片切换到1/5、157.25的电池片时,仅需将对应156.25尺寸的凸轮板更换为对应157.25的凸轮板,这样该装置即可转为生产157.25尺寸的电池片,以满足目前市场上的多种规格的电池片生产需求。
具体实施例十
所述电池片裂片机构需要处理的大电池片中含有6个小电池片,所述移动杆设置于所述旋转板的两侧,所述旋转杆设置于所述旋转板的一侧,且第三个旋转板为中间轴,所述连接架的底部在3个所述导轨上来回运动,连接架的两侧与所述移动杆相连接。
旋转凸轮板上旋转曲线导槽的形状、方向不相同,移动凸轮板上移动曲线导槽的的形状、方向也不相同,且位于轴两侧的曲线导槽上的第一区间向中间轴靠拢,第二区间远离中间轴。
当上料机构将多片电池片放在裂片机构上时,吸附孔将电池片吸附在旋转板上;伺服电缸通过凸轮导向板驱动凸轮板向上运动;中间旋转板始终不动,外侧的旋转杆先遭遇并进入旋转曲线导槽的第一旋转区间(此时中间的旋转杆和所有移动杆都没有进入区间),使得外侧的旋转板依次旋转进行裂片;凸轮板继续向上运动,旋转杆继续按照由外向内的顺序依次带动旋转板旋转,同时移动杆也按照由外往内的顺序依次进入移动曲线导槽上的第一移动区间,带动正在旋转或已经旋转好的旋转板逐个平移并远离中间轴,完成所有小电池片的裂片和分离;凸轮板继续向上运动,利用旋转杆和第二旋转区间将裂片好的旋转板同时调整为水平状态,并通过移动杆和第二移动区间将旋转板调整到所需间距,无需后续机构对其进行分间距操作,减少了动作次数,提高了产能。
(3)电池片分片搬运机构3
所述电池片分片搬运机构3用于将裂片后的小电池片12从电池片裂片机构2搬运到电池片拍照传输机构4上,所述电池片分片搬运机构3可以设置为一组或多组,以实现更高的设备产能。
可以用一组、两组或以上的电池片分片搬运机构上料对应多组电池片拍照传输机构的上料位置,提高产能;当生产全直角片时(每个小电池片都相同),可以将整片直接搬运到需求的电池片拍照传输机构的上料位置,也可以对小电池片进行位置调整并搬运到上料位置上;当边缘小片和中间相片的结构不相同时,可以在电池片分片搬运机构对小电池片进行位置调整,也可以在电池片拍照传输机构上进行位置调整;位置调整的内容包括:边缘小片和中间小片的分离;边缘小片的旋转;小电池片的收拢等。
所述电池片分片搬运机构3包括搬运Y轴13、搬运X轴14、搬运升降吸盘
15、第一搬运架、第二搬运架。为了满足不同的加工需求、进一步的提高工作效率,还可以在所述电池片分片搬运机构3的任一位置增加调整边缘小片方向的搬运旋转装置和/或调整小电池片间距的收拢机构。
所述的搬运Y轴13和搬运X轴14相互垂直,且搬运X轴14沿所述的搬运Y轴13前后运动,以实现小电池片12在水平面上X轴方向和Y轴方向的运动。搬运X轴14上配有第一搬运驱动装置16和第二搬运驱动装置17,第一搬运驱动装置16通过第一连接架40带动第一搬运架24在所述搬运X轴14上来回运动,第二搬运驱动装置16通过第二连接架41带动第二搬运架25在所述搬运X轴14上来回运动,驱动装置16和17可以实现将***后排在一起的边缘小片18和中间小片19分开,还可以实现将带有常规导电材料(导电胶)的小电池片和不带导电材料(导电胶)或带有不同导电材料(导电胶)的小电池片分别搬运至拍照传输机构4的两个不同输送线和上。
第一搬运架、第二搬运架上均设置有搬运升降吸盘15,每个搬运架上的所述搬运升降吸盘为一组,每组搬运升降吸盘的启停互相独立,这样可以精确的控制每个小电池片的状态,当电池片分片搬运机构3进行卸料时,可以将小电池片一个一个的摆放到电池片拍照传输机构4的输送线上,方便对小电池片进行分类摆放和输送。所述搬运升降吸盘15可以设置为两组:设置于第一搬运架上的第一搬运吸盘和设置于第二搬运架上的第二搬运吸盘,两组吸盘分别与搬运X轴上的两个驱动装置(第一搬运驱动装置16和第二搬运驱动装置17)对应。第一搬运吸盘用于吸取裂片机构上的边缘小片18,第二搬运吸盘用于吸取裂片机构上的中间小片19。
电池片分片搬运机构可以搬运带有常规导电材料的小电池片、不带导电材料或带有不同导电材料的小电池片;也可以用所述电池片分片搬运机构3将带有常规导电材料的小电池片搬运至拍照传输机构,所述不带导电材料或带有不同导电材料的小电池片(包括中间小片和/或边缘小片)可以由单独位于拍照传输机构附近的小电池片供料机构来负责搬运至拍照传输机构;还可以用所述电池片分片搬运机构3搬运不带导电材料或带有不同导电材料的小电池片,单独设置的小电池片供料机构将带有常规导电材料的小电池片搬运至拍照传输机构。
具体实施例三
所述电池片分片搬运机构3包括搬运Y轴13、搬运X轴14、第一搬运架24、第二搬运架25、用于吸取边缘小片的第一搬运吸盘和用于吸取中间小片的第二搬运吸盘、用于旋转边缘小片18的搬运旋转装置26。
在实际生产时,有些电池片的边缘小片和中间小片的结构不相同,例如边缘小片上会存在倒角,这时就需要将两个边缘小片按照同一方向进行排列,以提高工作效率以及后期加工的精确度。如果边缘小片不存在倒角,则可以将边缘小片和中间小片分开搬运至电池片拍照传输机构4的上料位置。
当第一搬运架上设置有多个第一搬运吸盘时,至少一个第一搬运架上连接有搬运旋转装置,搬运旋转装置设置于第一连接架上,当搬运旋转装置启动时,其可以通过带动第一搬运架在第一连接架上轴向旋转的方式调整边缘小片的方向;当第一搬运架上只设置有1个第一搬运吸盘时,也可以直接在第一搬运架上设置带动第一搬运吸盘旋转的搬运旋转装置。搬运旋转装置可以采用电机等常见旋转驱动设备作为动力源,并通过转轴等连接件带动第一搬运架或第一搬运吸盘旋转。
电池片裂片机构2完成裂片后,搬运X轴沿搬运Y轴运动到取料位置,第一搬运架和第二搬运架向内靠拢组合,第一搬运吸盘和第二搬运吸盘吸附边缘小片和中间小片;搬运X轴沿搬运Y轴向电池片拍照传输机构4运动;在搬运的同时或者搬运的最后,第一搬运驱动装置16和第二搬运驱动装置17分别带动第一搬运架和第二搬运架向外移动分开;当两个搬运架分开后,利用搬运旋转装置将边缘小片旋转,使其方向一致后,将小电池片搬运至电池片拍照传输机构4的上料位置。
具体实施例四
所述电池片分片搬运机构3包括搬运Y轴13、搬运X轴14、第一搬运架、第二搬运架、用于吸取边缘小片的第一搬运吸盘和用于吸取中间小片的第二搬运吸盘、小电池片收拢机构27。
在本实施例中,小电池片收拢机构27包括收拢驱动装置(例如气缸、电机等驱动器)。收拢驱动装置可以设置于第一连接架和第二连接架上,并直接或者通过连接轴等连接件间接带动搬运架沿着连接架前后运动,从而调节小电池片之间的间距;收拢驱动装置还可以设置于第一搬运架和第二搬运架上,并直接或者通过连接轴等连接件间接带动搬运吸盘在搬运架上前后运动,从而调节小电池片之间的间距。
另外,为了满足不同的加工需求,可以将具体实施例三中的搬运旋转装置运用在本实施例中的第一搬运架上,搬运旋转装置和小电池片收拢机构的组合方式有多种,第一搬运架和第一搬运吸盘需要配合完成平移小电池片和旋转边缘小片的动作,即第一搬运架和第一搬运吸盘中的一个需要同时具备平移和旋转的功能,或者第一搬运架具备平移/旋转功能且第一搬运吸盘具备旋转/平移功能,第二搬运架和第二搬运吸盘只需要配合完成平移小电池片的动作。
电池片裂片机构2完成裂片后,搬运X轴沿搬运Y轴运动到取料位置,第一搬运架和第二搬运架向内靠拢组合,第一搬运吸盘和第二搬运吸盘吸附边缘小片和中间小片;搬运X轴沿搬运Y轴向电池片拍照传输机构4运动;在搬运的同时或者搬运的最后,第一搬运驱动装置16和第二搬运驱动装置17分别带动第一搬运架和第二搬运架向外移动分开;当两个搬运架分开后,利用搬运旋转装置将边缘小片旋转,使其方向一致;启动小电池片收拢机构,调节小电池片之间的间距,使小电池片互相靠拢;将收拢好的小电池片搬运至电池片拍照传输机构4的上料位置。
(4)电池片拍照传输机构4
所述电池片拍照输送机构4对不同种类的小电池片进行分类摆放和传送,并对小电池片进行位置、缺陷等方面的计算检测。所述电池片拍照输送机构4可以设置为一组或多组,可以分别对应电池片分片搬运机构3的边缘小片18和中间小片19,以实现裂片完成后的边缘小片18和中间小片19的分别传输。
由前段机台提供的大电池片11经过裂片后形成小电池片,这些小电池片有些带有常规导电材料,有些不带导电材料或带有与前述常规导电材料不相同的导电材料(以下简称带有不同导电材料的小电池片)。
电池片拍照输送机构中每个输送线输送的电池片信息、每个小电池片上对应的导电材料信息和该电池片的自身位置信息都是预先设定绑定和存储好的,当所述电池片分片搬运机构3将小电池片搬运到所述电池片拍照输送机构4的上料位时,电池片分片搬运机构3不需要对电池片进行扫描或检测,其可以直接将小电池片放到对应的输送线上,提高工作效率。
所述电池片拍照输送机构4包括用于输送小电池片的输送线、拍照平台和图像检测装置,小电池片传输线的末端都设置有电池片拍照平台29,用于对小电池片进行拍照,图像检测装置用于检测计算电池片位置、检测电池片缺陷等。不同的小电池片传输线的末端可以各设置一组所述电池片拍照平台29,也可以在几条小电池片输送线的末端只设置使用一组所述电池片拍照平台29;也可以只在一组电池片传输线的末端设置一组所述电池片拍照平台29,通过增加电池片搬运机构将未拍照的小电池片搬运到该电池片传输线上或/和将拍照完成的小电池片搬离该电池片传输线。
当电池片分片搬运机构3上没有设置收拢机构时,可以在小电池片传输线头
部设置收拢机构,用于将电池片分片搬运机构3搬运过来的边缘小片18或中间小片19收拢成连续的多个小片电池片。
所述收拢装置包括拨料爪、用于带动拨料爪夹紧或松开的开合驱动装置以及用于带动拨料爪上下运动的升降驱动装置。当一组未被收拢的小电池片被放到输送线上时,升降驱动装置带动拨料爪上升穿过输送线,且拨料爪位于这组小电池片的两端,开合驱动装置启动并带动拨料爪向中间夹紧,将这组小电池片收拢,收拢完成后,拨料爪松开并下降。
所述电池片分片搬运机构3和电池片拍照传输机构4之间还可以设置有电池片检测机构,可以实现裂片后的小电池片18和19的内部缺陷检测或外观检测,以提高后续工艺过程中小电池片的良品率。所述电池片检测机构也可以不安装。
具体实施例五
当边缘小片和中间小片的结构相同时,所述电池片拍照输送机构4包括拍照平台、图像检测装置、用于输送带有常规导电材料的小电池片的第一中间传输线22以及用于输送不带导电材料或带有不同导电材料的小电池片的第二中间传输线23、收拢装置。
当小电池片被搬运到所述电池片拍照输送机构4的上料位时,分片搬运机构根据每个小电池片的导电材料信息将小电池片分类摆放在两个输送线上,不区分边缘小片和中间小片;收拢装置打开对每个输送线上小电池片进行收拢;输送线将两种小电池片输送至末端的检测位,当小电池片进入检测位时,拍照平台对小电池片进行拍照,并将照片传送至图像检测装置,图像检测装置对图像中的小电池片进行分析,检测判断每个小电池片是否合格,如果不合格,则显示缺陷小电池片信息并进行提醒,方便将其取出,如果合格,则将小电池片输送到输送线的下料位,拍照平台对合格小电池片拍照,图像检测装置接收照片并得到小电池片位置信息,并将小电池片的位置信息发送至电池片叠片搬运机构5。
具体实施例六
当边缘小片和中间小片的结构不相同时,所述电池片拍照输送机构4包括拍照平台、图像检测装置、收拢装置、用于输送带有常规导电材料的中间小片20的第一中间传输线22、用于输送不带导电材料或带有不同导电材料的中间小片21的第二中间传输线23、用于输送边缘小片的过渡输送线42、用于输送带有常规导电材料的边缘小片45的第一边缘输送线43、用于输送不带导电材料或带有不同导电材料的边缘小片46的第二边缘输送线44以及用于将过渡输送线上的边缘小片分类搬运至边缘输送线上的过渡搬运机构。
收拢机构可以设置于第一中间传输线、第二中间传输线、第一边缘输送线和第二边缘输送线上。
所述过渡搬运机构包括平移滑台47、过渡搬运架48、用于吸附边缘小片的真空吸盘49,平移滑台设置于过渡输送线、第一边缘输送线、第二边缘传输线的上方,所述真空吸盘设置于所述过渡搬运架上,所述过渡搬运架上连接有带动其上下运动的升降驱动装置,平移驱动装置带动过渡搬运架在所述平移滑台上来回运动,将过渡输送线上的边缘小片输送至边缘输送线上。
如果所述电池片分片搬运机构3上没有配置用于调整边缘小片方向的搬运旋转装置,则可以将搬运旋转装置安装在过渡搬运架或者真空吸盘上,当真空吸盘将边缘小片吸起来后,搬运旋转装置可以带动过渡搬运架或真空吸盘旋转,从而调节边缘小片的方向;搬运旋转装置也可以设置在过渡输送线、第一边缘输送线、第二边缘传输线上的任一位置,以实现一片或多片边缘小片的旋转。
当小电池片被搬运到所述电池片拍照输送机构4的上料位时,分片搬运机构将边缘小片搬运至过渡输送线上,并根据每个中间小片的导电材料信息将中间小片分类摆放在第一中间传输线和第二中间传输线上;过渡搬运机构根据每个边缘小片的导电材料信息将边缘小片分类摆放在第一边缘输送线和第二边缘输送线上;收拢装置打开对每个输送线上小电池片进行收拢;输送线将小电池片输送至末端的检测位,当小电池片进入检测位时,拍照平台对小电池片进行拍照,并将照片传送至图像检测装置,图像检测装置对图像中的小电池片进行分析,检测判断每个小电池片是否合格,如果不合格,则显示缺陷小电池片信息并进行提醒,方便将其取出,如果合格,图像检测装置接收照片并计算得到小电池片位置信息,并将小电池片的位置信息发送至电池片叠片搬运机构5。
(5)电池片叠片搬运机构5
所述电池片叠片搬运机构5将经过电池片拍照输送机构4检测的小电池片搬运至电池片固化机构6,如果要将小电池片组合固化成电池串,则需要电池片叠片搬运机构根据生产需求选择提取具有对应导电材料信息的小电池片,并将小电池片一片一片按顺序叠放在电池片固化机构上,例如:一个电池串可以由带有常规导电材料的小电池片和不带导电材料或带有不同导电材料的小电池片间隔叠片组成,在叠片时,相邻的上下两个小电池片的端部重叠,导电材料即位于重叠位置,当导电材料经过加热固化后,就可以将小电池片粘结固定。
所述电池片叠片搬运机构5包括多个叠片吸盘组31、叠片机械手32,所述叠片吸盘组31可以实现多个叠片吸盘33的独立启停和升降运动,以实现每个小电池片的单独叠片,所述叠片吸盘组31由叠片机械手32带动来回运动。所述叠片机械手32可以接收来自电池片拍照平台29发送的小电池片的位置信息,以实现电池片叠片时的自动纠正功能,防止在搬运和叠片过程中产生位置偏差,提高搬运和叠片的效率和精确性。
所述电池片叠片搬运机构5可以设置为多组,以提高产能和效率,叠片吸盘组和机械手的数量和位置也可以根据产线的规模和生产需求进行调整,如果中间小片和边缘小片结构相同,则第一中间传输线和第二中间传输线上可以各对应设置一机械手或者共用一个机械手,如果中间小片和边缘小片结构不相同,则两个中间传输线可以共用一个机械手,两个边缘传输线可以共用一个机械手,以提高产能,降低成本。
叠片机械手可以直接带动叠片吸盘组在对应的输送线上吸取小电池片时,然后根据叠片信息将对应的小电池片叠放在固化机构上,电池片叠片搬运机构5也可以根据接收到的叠片信息去输送线吸取所需的小电池片,再将小电池片叠片在固化机构上,其中,叠片信息包括每组叠片的小电池片数量、每个小电池片的导电材料信息、小电池片的叠片排布方式等。在机械手可以在吸取小电池片后开始返回时,可以一边返回一边用驱动装置带动叠片吸盘组下降,当返回到固化上料位置时,机械手再下降将小电池片放在固化机构上,这样可以提高搬运效率。
在叠片机械手去吸取小电池片时,可以同时吸取多片小电池片,叠片吸盘组可以对小电池片进行位置角度等的调整,再一片片的将小电池片叠片放在固化机构上;或者在叠片机械手去吸取小电池片时,可以一片片吸取小电池片,吸取一片后就对该小电池片进行调整,然后再吸取下一片,让小电池片在搬运前就完成叠片调整操作,最后可以一次将所有排列好的小电池片放置在固化机构上。
具体实施例七
所述电池片叠片搬运机构5包括N个叠片吸盘组31、叠片机械手32,电池串中的小电池片的结构相同,叠片信息包括:每个电池串共有小电池片M片,其中,头尾各1片不带胶。
叠片时,电池片叠片搬运机构5接收小电池片的位置信息和叠片信息,一个机械手带动一个叠片吸盘组31吸取第二中间传输线上的一片不带胶电池片和第一中间传输线上的N-1片带胶电池片;先叠第一片不带胶电池片,再依次将带胶小电池片一片一片叠放在电池片固化机构上;固化机构将叠好的小串向前移动N小片对应的位移,电池片叠片搬运机构5再从带胶传送带上吸取N片小电池片叠放在此串上,叠至叠片的总片数M-1片时,再从第二中间传输线上吸取一片不带胶电池片叠在叠好的电池串上;这样叠完第一串,如此往复叠完每串。
具体实施例八
所述电池片叠片搬运机构5包括叠片吸盘组31、叠片机械手32,电池串中的小电池片的结构相同,第一机械手用于吸取第一中间输送线上的小电池片,第二机械手用于吸取第二中间输送线上的小电池片,叠片信息包括:每个电池串需要4个小电池片,其中2个为带有常规导电材料的小电池片,2个为不带导电材料的小电池片,带有常规导电材料的小电池片和不带导电材料的小电池片的小电池片一比一间隔叠片。
电池片叠片搬运机构5接收小电池片的位置信息和叠片信息,驱动叠片机械手和叠片吸盘组移动旋转,使得第一机械手上的叠片吸盘组对准第一中间输送线上的小电池片,第二机械手上的叠片吸盘组对准第二中间输送线上的小电池片;两个叠片机械手带动叠片吸盘组下降并分别吸附对应的小电池片;两个叠片机械手通过叠片吸盘组将小电池片带到电池片固化机构6的上料位上;第一机械手和第二机械手根据叠片信息按顺序将两种小电池片间隔叠片在固化机构上。
具体实施例九
所述电池片叠片搬运机构包括叠片吸盘组、叠片机械手,电池串中的小电池片的结构不相同,第一机械手用于吸取第一中间输送线和第二中间输送线上的小电池片,第二机械手用于吸取第一边缘输送线和第一边缘输送线上的小电池片,叠片信息包括:每个电池串需要4个小电池片,其中,2个为带有常规导电材料的中间小片,2个为不带导电材料的边缘小片,电池串需要按照1个边缘小片、2个中间小片、1这个边缘小片的方式进行叠片。
电池片叠片搬运机构接收小电池片的位置信息和叠片信息,驱动叠片机械手和叠片吸盘组移动旋转,使得第一机械手上的叠片吸盘组对准第一中间输送线上的中间小片,第二机械手上的叠片吸盘组对准第二边缘输送线上的边缘小片;两个叠片机械手带动叠片吸盘组下降并分别吸附对应的小电池片;第二机械手先将一个边缘小片释放在固化机构上,然后第一机械手依次将两个中间小片叠片在第一个边缘小片上,最后第二机械手先将第二个边缘小片旋转180°,再将边缘小片叠片在中间小片上。
(6)电池片固化机构6
所述电池片固化机构6与电池片叠片搬运机构5一一对应,当存在3组固化机构且区分边缘小片和中间小片时,则以位于中间的固化机构和用于搬运边缘小片的机械手为轴,镜像设置两边的固化机构和搬运机构,即3个固化机构共用一组边缘输送线,一组边缘输送线可以包括一过渡输送线、一第一边缘输送线、一第二边缘输送线以及一过渡搬运机构。
所述电池片固化机构6包括固化机架、传输皮带34、吸附装置、加热单元35,设置于固化机架上的所述传输皮带34用于带动叠片完成的小电池片组28往前传输,吸附装置设置于所述传输皮带上,吸附装置将叠片好的小电池片组28固定在传输皮带34上,防止小电池片组28在传输过程中位置移动,其中,吸附装置可以包括吸附孔和真空抽吸装置。加热单元对小电池片组28进行加热,以便固化小电池片组28上的导电材料,将小电池片连接成电池串37。
为了进一步提高固化时的温度和效率、降低热量损失,可以在固化机架上设置保温罩36。
加热单元可以包括发热装置、加热孔。所述发热装置可以设置于位于固化机架内的加热板上,也可以设置于位于固化机架上的保温罩上,还可以同时设置于加热板和保温罩上(发热装置可以设置在保温罩的内壁或夹层中)。为了均匀散热、提高固化质量和效率,还可以在加热板和/或保温罩上设置加热孔。
传输皮带上还连接有张紧装置,所述张紧装置包括张紧气缸、张紧滑轨、张紧架,所述固化机架上设置有张紧架,张紧气缸带动张紧架在张紧滑轨上来回运动,从而调节传输皮带的张紧力。
传输皮带的一端可以通过主动辊与固化机架和皮带驱动装置活动连接,也可以直接与张紧装置相连接,传输皮带的另一端通过上从动辊和下从动辊设置于固化机架/张紧架上,两个从动辊的一端通过回转轴与固化机架/张紧架活动连接,另一端通过纠偏装置与固化机架/张紧架活动连接,且两个从动辊上的回转轴和纠偏装置的位置相互交错,提高纠偏的精度。所述纠偏装置包括调节栓、固定块,固定块设置于所述固化机架/张紧架上,所述调节栓的一端与所述从动辊螺纹连接,另一端与固定块螺纹连接,可以通过调节栓调整从动辊的位置,实现调节纠偏效果的作用。传输皮带的另一端也可以不通过纠偏机构而直接与一个或多个从动辊连接。
(7)电池串下料机构7
所述电池串下料机构7用于将固化完成后的电池串37收集到一起或搬运到后段机台的传输线上。可以根据实际的使用需求等情况来删减或增加所述电池串下料机构7,所述电池串下料机构7可以采用下料传送带或下料存储台。
本发明一种高速光伏组件生产设备及其工艺方法的有益效果是:
1.将所述电池片进料机构和所述电池片裂片机构分为两组机构,可以同时处理多个大电池片,显著提高设备的产能;
2. 所述电池片分片搬运机构可以实现将裂片后的中间小片和边缘小片分开,分别放置到不同的电池片拍照输送机构上,也可以实现将带有常规导电材料的小电池片和不带导电材料或带有不同导电材料的小电池片的在搬运过程中同时实现分开放置,减少了电池片的搬运次数,有利于减少碎片和不良的几率;
3.所述电池片固化机构可有多组并行,并且与电池片叠片搬运机构一一对应,能够显著提高设备产能;
4.所述高速光伏组件生产设备按照来料、裂片、分片、检测、叠片、固化、下料的工艺流程来进行布局,提高了整个加工流程的产能和加工的精确度。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其它相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种高速光伏组件生产设备,其特征在于,包括:电池片进料机构、电池片裂片机构、电池片分片搬运机构、电池片拍照传输机构、电池片叠片搬运机构、电池片固化机构,
电池片进料机构:用于归正电池片并将电池片传送到电池片裂片机构;
电池片裂片机构:用于将大片的电池片***成多个小电池片;
电池片分片搬运机构:用于将裂片后的小电池片从电池片裂片机构搬运到电池片拍照传输机构上;
电池片拍照传输机构:用于按要求对小电池片进行分类传输和检测;
电池片叠片搬运机构:用于搬运小电池片,并将每个小电池片单独叠片在电池片固化机构上;
电池片固化机构:用于对小电池片进行加热以固化小电池片上的导电胶,从而将小电池片连接成电池串。
2.根据权利要求1所述的一种高速光伏组件生产设备,其特征在于,所述电池片进料机构包括电池片进料传输线、搬运滑台、搬运滑动架、搬运连接架、搬运活动架、搬运吸盘,所述搬运滑动架在所述搬运滑台上来回运动,所述搬运滑动架上连接有所述搬运连接架,所述搬运连接架上设置有可上下运动的搬运活动架,用于吸取电池片的所述搬运吸盘设置于所述搬运活动架的底面,所述电池片进料传输线或所述搬运活动架或所述搬运吸盘上连接有用于调节电池片位置方向的电池片归正机构。
3.根据权利要求1所述的一种高速光伏组件生产设备,其特征在于,所述电池片裂片机构包括架体本体、旋转板、旋转机构、移动机构、凸轮导向板、真空吸附孔,所述旋转机构包括旋转凸轮板、旋转杆、偏心调整环,旋转凸轮板设置于所述凸轮导向板上,所述旋转凸轮板上设置有旋转曲线导槽,所述旋转杆的上端与所述旋转板固定连接,其下端连接有偏心调整环和在旋转曲线导槽中来回运动的凸轮随动器,所述旋转曲线导槽通过旋转杆带动旋转板旋转,所述移动机构包括移动凸轮板、移动杆、导轮,所述移动凸轮板设置于所述凸轮导向板上,所述移动凸轮板上设置有移动曲线导槽,所述移动杆的上端通过凸轮随动器与所述旋转板活动连接,其下端连接有在移动曲线导槽中来回运动的导轮,所述移动杆配合所述移动曲线导槽带动旋转板平移。
4.根据权利要求1所述的一种高速光伏组件生产设备,其特征在于,所述电池片分片搬运机构包括搬运Y轴、搬运X轴、搬运升降吸盘、第一搬运架、第二搬运架,搬运X轴沿所述的搬运Y轴前后运动,用来搬运边缘小片的第一搬运架和用来搬运中间小片的第二搬运架通过连接架在所述搬运X轴上来回运动,第一搬运架、第二搬运架上均设置有搬运升降吸盘,每个搬运架上的所述搬运升降吸盘独立控制,所述第一搬运架上连接有带动其自身旋转或带动其上搬运升降吸盘旋转的搬运旋转装置。
5.根据权利要求4所述的一种高速光伏组件生产设备,其特征在于,所述电池片拍照传输机构包括用于输送裂片后的小电池片的输送线、拍照检测装置,输送线的末端都设置有用于对小电池片进行拍照和检测小电池片位置和外形的拍照检测装置,所述输送线包括用于输送带有常规导电材料的中间小片的第一中间传输线、用于输送不带导电材料或带有不同导电材料的中间小片的第二中间传输线、用于输送边缘小片的过渡输送线、用于输送带有常规导电材料的边缘小片的第一边缘输送线、用于输送不带导电材料或带有不同导电材料的边缘小片的第二边缘输送线中的一种或多种。
6.根据权利要求5所述的一种高速光伏组件生产设备,其特征在于,所述电池片拍照传输机构还包括用于将过渡输送线上的边缘小片分类搬运至第一边缘输送线上和第二边缘输送线上的过渡搬运机构。
7.根据权利要求5所述的一种高速光伏组件生产设备,其特征在于,在搬运架或搬运升降吸盘或输送线上设置用于调整小电池片间距的收拢机构。
8.根据权利要求1所述的一种高速光伏组件生产设备,其特征在于,电池片叠片搬运机构包括叠片吸盘组、叠片机械手,用于实现每个小电池片单独叠片操控的所述叠片吸盘组与叠片机械手相连接,所述叠片吸盘组由叠片机械手带动来回运动。
9.根据权利要求1所述的一种高速光伏组件生产设备,其特征在于,电池片固化机构包括固化机架、传输皮带、吸附装置、加热单元,吸附装置设置于所述传输皮带上,用于将小电池片固定在传输皮带上,固化机架上设置有保温罩,加热单元可以包括发热装置、加热孔,所述加热单元设置于位于固化机架内的加热板上和/或设置于保温罩上,传输皮带上连接有用于调节传输皮带张紧力的张紧装置,传输皮带的一端通过主动辊与固化机架和皮带驱动装置活动连接,传输皮带的另一端通过纠偏装置与固化机架或张紧装置相连接。
10.一种高速光伏组件生产设备的工艺方法,其特征在于,步骤包括:
(1)进料:
(1.1)将电池片送至输送带,所述输送带将电池片运送至指定位置;
(1.2)对电池片进行归正,并吸取电池片;
(1.2.1)当采用夹持归正单元时,预先根据电池片尺寸调节归正轮位置,并利用归正轮对电池片进行归正;搬运滑动架调节自身位置,使得搬运活动架对准电池片的中心位置,搬运活动架下压,真空装置启动,搬运吸盘吸附住电池片后,搬运活动架上抬,使电池片脱离输送带;
(1.2.2)当采用电子检测式归正单元时,获取指定位置上的电池片图像并利用图像检测装置对图像进行分析,得到电池片的当前位置信息;根据预设的电池片归正位置信息和当前位置信息判断电池片位置是否正确;如果电池片当前位置不正确,则计算出电池片从当前位置调节到正确位置时的修正信息;电池片搬运机构根据当前位置信息通过归正旋转轴调整搬运活动架的方向角度,使得搬运活动架对准电池片的中心位置;搬运活动架下压,真空装置启动,使吸盘吸附住电池片;搬运活动架上抬,使电池片脱离输送带;电池片搬运机构根据修正信息调整搬运活动架的方向角度,使得搬运活动架和电池片被归正到正确位置;
(1.3)搬运滑动架在搬运滑台上滑动,将归正好的电池片送至电池片裂片机构;
(2)裂片:真空吸附孔将电池片吸附固定在旋转板上;凸轮导向板带动旋转凸轮板和移动凸轮板向上运动,旋转曲线导槽和平移曲线导槽分别带动旋转杆、移动杆进行裂片移动动作;裂片完成后,凸轮板继续向上运动,旋转杆将裂片好的旋转板同时调整为水平状态,移动杆将旋转板调整旋到所需间距;
(3)分片搬运:
(3.1)电池片裂片机构完成裂片后,搬运X轴沿搬运Y轴运动到取料位置,第一搬运架和第二搬运架向内靠拢组合,第一搬运吸盘吸附边缘小片,第二搬运吸盘吸附中间小片;
(3.2)搬运X轴沿搬运Y轴运动,直接将小电池片输送至电池片拍照传输机构的上料位置,或对小电池片进行位置调整并搬运至电池片拍照传输机构的上料位置;
(3.3)当采用对小电池片进行位置调整并搬运至电池片拍照传输机构的上料位置的方式时:
(3.3.1)当搬运架上连接有驱动装置时,在搬运的任意阶段内,第一搬运驱动装置和第二搬运驱动装置分别带动第一搬运架和第二搬运架向外移动分开;
(3.3.2)当电池片分片搬运机构上设置有搬运旋转装置时,如果边缘小片与中间小片的结构相同,则无需启动搬运旋转装置;如果边缘小片与中间小片的结构不相同,则在搬运架分开后,利用搬运旋转装置带动第一搬运架或第一搬运吸盘旋转,从而带动边缘小片旋转,使两个边缘小片的方向一致;
(3.3.3)当电池片分片搬运机构上设置有小电池片收拢机构时,小电池片收拢机构带动搬运架或搬运吸盘平移,使小电池片互相靠拢;
(4)分类检测:
(4.1)输送线分类接收分片搬运机构送来的小电池片;
(4.1.1)当边缘小片与中间小片的结构相同时,第一中间输送线接收带有常规导电材料的小电池片,第二中间传输线接收不带导电材料或带有不同导电材料的小电池片;
(4.1.2)当边缘小片与中间小片的结构不相同时,第一中间输送线接收带有常规导电材料的中间小片,第二中间传输线接收不带导电材料或带有不同导电材料的中间小片,过渡输送线接收边缘小片,然后过渡搬运机构根据每个边缘小片的导电材料信息将带有常规导电材料的边缘小片放在第一边缘输送线上,将不带导电材料或带有不同导电材料的边缘小片放在第二边缘输送线上;
(4.2)判断输送线上的小电池片是否收拢,如果没有收拢,则拨料爪向内收缩,使小电池片相互靠近,完成收拢;
(4.3)输送线将小电池片输送至末端的检测位,利用拍照平台获取小电池片的图像,并将图像传送至图像检测装置,图像检测装置根据图像得到小电池片的位置信息并判断小电池片是否合格,如果不合格,则显示缺陷小电池片信息并进行提醒,如果合格,则将小电池片的位置信息发送至电池片叠片搬运机构;
(5)叠片:电池片叠片搬运机构接收小电池片的位置信息和叠片信息,并驱动叠片机械手和叠片吸盘组移动旋转,使得第一机械手上的叠片吸盘组对准输送线上的小电池片;叠片机械手带动叠片吸盘组下降并吸附对应的小电池片,然后将小电池片带到电池片固化机构的上料位上;叠片吸盘根据叠片信息按顺序将对应的小电池片一个个叠片在固化机构上,其中,叠片信息包括每组叠片的小电池片数量、每个小电池片的导电材料信息、小电池片的叠片排布方式;
(6)固化:吸附装置将叠片好的小电池片组固定在传输皮带上,传输皮带将小电池片组输送至加热位置;加热单元对小电池片进行加热,以固化小电池片上的导电材料,将小电池片连接成电池串;传输皮带将电池串送往下料位。
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