CN209981257U - 一种电池片摆放装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及光伏组件生产设备，尤其涉及一种电池片摆放装置，属于工业自动化领域。本实用新型所述的一种电池片摆放装置，包括电池片摆放平台、检测器、传送器、电池片***以及电池片摆放器，传送器的设置主要用于将电池片由一个位置传送至另外一个位置，传送器的设置缩短了电池片摆放器的移动行程，进而，提高了电池片的摆放精度及摆放效率，电池片在摆放过程中不容易损坏。传送器的设置减小了电池片的滞空时间，也就是说，不需要电池片摆放器带动电池片移动较远的行程，电池片在摆放过程中不容易受到较大的离心力或空气阻力，电池片不容易破碎。

Description

一种电池片摆放装置

技术领域

本实用新型涉及光伏组件生产设备，尤其涉及一种电池片摆放装置，属于工业自动化领域。

背景技术

太阳能光伏行业经过了几十年的不断发展，传统的串焊式组件的发电效率基本上已经达到了极限，如何进一步的提升光伏组件的发电效率是行业发展的基本方向。目前市场上改善组件发电效率的研究方向主要包括提升太阳能电池本身转化效率和优化组件封装形式两个方向，背接触电池本身的高效率和其无主栅、无焊带的组件封装形式使得背接触电池组件相较于传统组件在发电效率上有相当的优势，因此在未来光伏发展中，背接触电池一定会占据一定的地位。

现有的背接触电池的制备过程中需要使用载板作为承载物，根据组件尺寸的不同，载板的尺寸约有1m*2m，由于背接触电池的特性，现有设备在电池摆片时需要一片一片的进行摆放，动作流程如下：1、机械手从料盒中抓取电池片；2、将电池片搬运至视觉检测工位上方；3、视觉***进行电池片质量和定位检测；4、机械手根据获取的电池片姿态信息对电池片进行姿态校正后摆放在载板上。

现有设备中，料盒以及视觉检测工位均位于载板以外的位置，该结构有以下不足：1、视觉检测工位距离电池片摆放位置平均距离较远，机械手的取片行程和放片行程较大，其最大行程将超过1m，用时较长；2、由于机械手取放行程较大，所需机械手臂展较长，因此机械手放置电池片时，电池片会受到较大的离心力，容易导致电池片破碎。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种电池片摆放装置，以提高电池片的摆放效率并防止电池片在摆放过程中破碎。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种电池片摆放装置，包括定位电池片最终位置的电池片摆放平台、承载电池片的承载件、检测电池片的检测器、电池片转移器、传送电池片并使电池片承受负压的传送器、电池片***和电池片摆放器，所述电池片转移器抓取所述承载件中的电池片，并将该电池片转移至所述检测器检测，所述检测器检测后的电池片由所述电池片转移器转移至所述传送器，所述电池片摆放器抓取位于所述传送器上的电池片，并由所述电池片***定位后摆放至所述电池片摆放平台。

本实用新型所述的一种电池片摆放装置，包括电池片摆放平台、检测器、传送器、电池片***以及电池片摆放器，传送器的设置主要用于将电池片由一个位置传送至另外一个位置，传送器的设置缩短了电池片摆放器的移动行程，进而，提高了电池片的摆放精度及摆放效率，电池片在摆放过程中不容易损坏。传送器的设置减小了电池片的滞空时间，也就是说，不需要电池片摆放器带动电池片移动较远的行程，电池片在摆放过程中不容易受到较大的离心力或空气阻力，电池片不容易破碎。

优选的，所述电池片转移器包括横梁、设置于所述横梁上并沿所述横梁往复运动的滑座，在所述横梁上设置有驱动所述滑座往复运动的驱动器，在所述滑座上设置有转移抓取器，所述转移抓取器通过往复运动输出器设置于所述滑座上，所述转移抓取器的运动方向与所述滑座的运动方向垂直。

转移抓取器具有至少两个方向的移动自由度，利于转移抓取器将电池片放置于目标位置，优化了电池片转移器的使用性能。并且，电池片转移器设置位置灵活。

优选的，所述检测器包括第一视觉相机，所述第一视觉相机位于所述承载件与所述传送器之间，并且，所述第一视觉相机位于所述电池片转移器运动轨迹的下方，所述第一视觉相机由下而上检测位于电池片转移器上的电池片。

采用第一视觉相机检测电池片，提高了电池片的检测精度。

第一视觉相机由下而上检测电池片，第一视觉相机的设置不会干涉电池片转移器的动作，优化了检测器的性能。

优选的，所述传送器包括具有负压腔的箱体、套设于所述箱体上的传送带和驱动所述传送带绕箱体回转的驱动机构，在所述箱体上设置有吸附孔，在所述传送带上设置有通孔，所述吸附孔经通孔由下而上吸附位于所述传送带上的电池片，所述驱动机构包括主动带轮和从动带轮，所述传送带套设于所述主动带轮、从动带轮上。

传送器结构简单，易于制造，降低了传送器的制造成本，并且降低了电池片摆放装置的使用成本。

优选的，所述吸附孔和所述通孔均为长条形，并且，所述吸附孔与所述通孔部分重合时，部分重合的所述吸附孔与所述通孔不平行。

该方案使得通孔与吸附孔部分重合，即吸附孔易于通过通孔吸附电池片，优化了传送器的性能。

优选的，所述传送器还包括使所述负压腔形成负压的负压产生器，所述负压产生器为真空源。

负压产生器结构简单、易于加工，降低了传送器的制造成本。

优选的，所述负压腔包括相互独立的第一腔体和第二腔体，并且，所述电池片摆放器抓取被所述第二腔体吸附的电池片。

第一腔体、第二腔体相互独立，第二腔体的真空状态可被独立控制，有利于电池片摆放器抓取电池片，优化了传送器的性能。

优选的，所述电池片摆放器包括机械手和摆放抓取器，所述机械手驱动所述摆放抓取器做摆放动作。

机械手具有灵活的空间传送性能，提高了电池片的摆放精度。

优选的，所述电池片***包括第二视觉相机，所述第二视觉相机包括机相本体和支撑所述相机本体的支架，所述第二视觉相机由上而下定位电池片。

支架的设置使得相机本体设置位置灵活，优化了电池片***的性能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例1的流程图。

图2为实施例2的流程图。

图3为本实用新型一种电池片摆放装置的示意图。

图4为电池片转移器的示意图。

图5为传送器的示意图。

标号说明：

1、电池片摆放平台，2、承载件，3、检测器，4、电池片转移器，5、传送器，6、电池片***，7、电池片摆放器，8、横梁，9、滑座，10、驱动器，11、转移抓取器，12、往复运动输出器，13、箱体，14、传送带，15、通孔，16、第二腔体，17、机械手，18、摆放抓取器。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。

为使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，实施例1和实施例2介绍了电池片的摆放方法，以使本领域技术人员更好地理解本实用新型的工作过程以及相对于现有技术的有益效果。

实施例1

如图1，一种电池片摆放方法，包括如下步骤：

S10，检测电池片；

S20，传送检测后的电池片至目标位置，并且，被检测后的电池片在传送过程中承受负压；

S30，摆放位于目标位置的电池片至最终位置。

下面结合现有技术中电池片的摆放方法介绍本实用新型技术方案的有益效果。

现有技术中直接采用机械手17将电池片由一个位置移动至另外一个位置，例如，采用机械手17将电池片由承载件2中取出，摆放至最终位置。具体地说，承载件2距离电池片的最终位置具有一定的距离，另外，光伏组件的面积较大，每片电池片的最终位置不同，由此，造成机械手17抓取电池片需要在悬空状态移动一个较大的行程。

机械手17抓取电池片移动过程中，为使电池片具有更高的摆放效率，一般需要机械手17具有较快的动作速度，机械手17的移动速度以米/秒计，即机械手17抓取电池片在移动过程中会承受较大的空气阻力。而电池片的厚度较薄且质地较脆，在移动过程中电池片很容易由于空气阻力而破碎，因此，现有技术中电池片的摆放方法容易造成电池片破碎。

本实施例公开的技术方案中，电池片被检测后将电池片传送至目标位置，并且，电池片在传送过程中承受负压，即电池片是非悬空传送的，电池片被负压吸附于载体上，例如采用具有负压能力的传送带14传送检测后的电池片，该方案使得电池片在传送过程中不会因受空气阻力而破碎，并且，传送步骤的设置使得电池片摆放时不需要做大行程移动，电池片的具体摆放行程仅取决于光伏组件的面积，此时，可适当降低摆放结构的动作速度，以防止电池片在摆放过程中破碎，相应的，由于传送步骤的设置，在降低摆放结构的动作速度时并不会影响电池片摆放的整体工作效率，也就是说，即使摆放结构的速度降低仍可以保持电池片具有合理的摆放效率。

相应的，电池片在传送过程中承受负压，还可以保持电池片的位置精度，有利于提高电池片的摆放效率及摆放精度。

本实施例中的检测电池片是指检测电池片的外观有无破损等。

本说明书中的包括是指除具有公开技术特征外还可以包含其它特征。例如，方法权利要求中的包括除具有公开步骤外还可以包括必要的调试、检验步骤等。产品权利要求中除包括公开技术特征外还可以包括必要的紧固件、防松件等特征。

实施例2

本实施例结合实施例1，是对实施例1可能的优化方案。

如图2，S05，取出位于承载件2中的电池片，并将取出的电池片传送至检测工位，本步骤将电池片由承载件2中取出，并使电池片进入检测工位，检测工位是指电池片被检测的位置，可以为一个固定的空间位置；

S10，检测电池片，即检测位于检测工位的电池片，本步骤检测电池片的外观有无破损等；

S20，传送检测后的电池片至目标位置，并且，被检测后的电池片在传送过程中承受负压，目标位置是指一个过渡位置，电池片在本位置处被抓取，目标位置可以为一个固定的空间位置；

S25，抓取位于目标位置的电池片；

S26，校验被抓取电池片的位置精度，本步骤中主要检测被抓取的电池片相对于抓取机构的相对位置精度，以使抓取机构在摆放电池片时可以做适当的修正，提高电池片的摆放精度；

S30，摆放位于目标位置的电池片至最终位置。

本实施例中，除上述公开的步骤还可以包括其它相适应的步骤，例如，定义电池片最终位置为电池片摆放平台1，电池片在实际被摆放前应先对摆放平台做调试，电池片摆放平台1的调试是指电池片摆放平台1的位置调试。

也就是说，本实施例中还可以包括：

S00，调试电池片摆放平台1的位置。本步骤应处于S10之前，以使电池片的摆放动作具有连续性。

实施例3

本实施例公开一种电池片摆放装置，其结合该装置的电池片摆放方法可以参照实施例1或实施例2，在此不再赘述。

一种电池片摆放装置，用于将电池片由一个位置摆放至另外一个位置，例如将电池片由承载件2中取出摆放至光伏组件的组成部分上。

如图3，电池片摆放装置包括定位电池片最终位置的电池片摆放平台1、承载电池片的承载件2、检测电池片的检测器3、电池片转移器4、传送电池片并使电池片承受负压的传送器5、电池片***6和电池片摆放器7，所述电池片转移器4抓取所述承载件2中的电池片，并将该电池片转移至所述检测器3检测，所述检测器3检测后的电池片由所述电池片转移器4转移至所述传送器5，所述电池片摆放器7抓取位于所述传送器5上的电池片，并由所述电池片***6定位后摆放至所述电池片摆放平台1。

具体地说，检测器3主要用于检测电池片的外观有无破损。

电池片***6主要用于获取电池片的相对于电池片摆放器7的位置，以利于电池片摆放器7在摆放电池片时做适当的修正，提高电池片的摆放精度。

本实施相对于现有技术的有益效果已经在实施例1中有了明确阐述，在此不再赘述。

本实施例中的相关部件的具体固定位置不做限定，只要能实现相应的功能即可。

例如，电池片摆放平台1可以位于基础上，也可以通过机架设置于基础上。本说明书中的基础是指承载相关部件的地面或楼层面或其它具有承载能力的结构上。承载件2、电池片转移器4、传送器5及电池片摆放器7均可以设置于基础上，检测器3可以设置于基础上，电池片***6可以设置于基础上或传送器5上。

本实施例中相关部件相对于基础的设置可以直接设置，也可以通过其它支撑结构配合紧固结构设置，其设置方式不做限定，本领域技术人员可以根据使用环境合理设置。

实施例4

本实施例结合实施例4，介绍电池片转移器4的可能的方案。

如图4，所述电池片转移器4包括横梁8、设置于所述横梁8上并沿所述横梁8往复运动的滑座9，在所述横梁8上设置有驱动所述滑座9往复运动的驱动器10，在所述滑座9上设置有转移抓取器11，所述转移抓取器11通过往复运动输出器12设置于所述滑座9上，所述转移抓取器11的运动方向与所述滑座9的运动方向垂直。

所述转移抓取器11包括第一基体和设置于所述第一基体上的第一真空吸盘。

具体地说，驱动器10可以为直线电机或输出直线运动的气缸或输出直线运动的液压缸。驱动器10还可以为包括输出旋转运动的伺服电机，以及将伺服电机输出的旋转运动转换为直线运动的运动转换机构，该运动转换机构可以为丝杠螺母副，或者，该运动转换机构还可以为齿轮齿条副。

往复运动输出器12输出直线运动，往复运动输出器12可以为气缸或液压缸，当然，往复运动输出器12的结构也可以参照驱动器10，其具体方案不做限定。

横梁8可以固定于基础上，或者，横梁8也可以通过机架固定于基础上。在横梁8上可以设置对滑座9导向的轨道，轨道可以与横梁8为一体式结构。驱动器10可以通过螺栓固定于横梁8上，驱动器10驱动滑座9运动。

往复运动输出器12可以通过螺栓固定于滑座9上，转移抓取器11可以通过螺栓固定于往复运动输出器12的活动部件上。往复运动输出器12为气缸时，活动部件是指气缸的活塞杆，此时，气缸的缸体固定。

转移抓取器11的第一基体可以通过螺栓固定于活动部件上。第一吸盘可以粘接或通过可拆连接固定于第一基体上。例如，第一吸盘可以通过螺钉固定于第一基体上。

第一吸盘为真空吸盘，第一吸盘应包括吸附力产生器，例如气泵等。以使第一吸盘可以方便地抓取电池片或放开电池片，第一吸盘可的吸附力可以方便地被控制，优化了第一吸盘的性能。

当然，转移抓取器11也可以为其它具有抓取能力的结构，但是，由于电池片的厚度较薄，采用第一吸盘抓取电池片，电池片不容易被损坏。

以滑座9沿水平方向移动为例，往复运动输出器12则沿竖直方向运动，该方案使得第一吸盘具有两个方向上的自由度，有利于电池片的转移。

当然，电池片转移器4也可以直接采用具有多个自由度的机械手17，以使电池片的转移更加灵活。

实施例5

本实施介绍检测器3和电池片***6的一种可能的结构，可以结合实施例3或实施例4。

所述检测器3包括第一视觉相机，所述第一视觉相机位于所述承载件2与所述传送器5之间，并且，所述第一视觉相机位于所述电池片转移器4运动轨迹的下方，所述第一视觉相机由下而上检测位于电池片转移器4上的电池片。

所述电池片***6包括第二视觉相机，所述第二视觉相机包括机相本体和支撑所述相机本体的支架，所述第二视觉相机由上而下定位电池片。

检测器3及电池片***6的设置位置不做具体限定，本领域技术人员可以根据需要合理选择。

具体地说，检测器3和电池片***6均采用采集图相的方式做相关的检测或定位。而检测器3和电池片***6的具体结构不做限定，也可以采用其它具有类似功能的结构替代。

实施例6

本实施例介绍传送器5的可能的方案，可以结合实施例3至实施例5中的任意一实施例。

如图5，所述传送器5包括具有负压腔的箱体13、套设于所述箱体13上的传送带14和驱动所述传送带14绕箱体13回转的驱动机构，在所述箱体13上设置有吸附孔，在所述传送带14上设置有通孔15，所述吸附孔经通孔15由下而上吸附位于所述传送带14上的电池片，所述驱动机构包括主动带轮和从动带轮，所述传送带14套设于所述主动带轮、从动带轮上。主动带轮可以由伺服电机驱动转动。从动带轮相对于主动带轮的位置应可以调节，以涨紧传送带14，提高传送带14的传送精度。

由于传送带14处于运动状态，因此，位于传送带14上的通孔15必然会与位于箱体13上的吸附孔部分重合。主动带轮及从动带轮及伺服电机的设置方式不做限定，本领域技术人员可以参照现有技术中的设置方式。

例如主动带轮和从动带轮均可以绕其轴线旋转。

所述吸附孔和所述通孔15均为长条形，并且，所述吸附孔与所述通孔15部分重合时，部分重合的所述吸附孔与所述通孔15不平行。吸附孔和通孔15均为长条形主要是为了延长吸附孔与通孔15的重合时间，以对电池片形成良好的定位。吸附孔与通孔15不平行主要是利于吸附孔与通孔15部分重合，以利于对电池片的定位。

所述传送器5还包括使所述负压腔形成负压的负压产生器，所述负压产生器为真空源。真空源可以为抽风机等。真空源为现有技术中的常规结构，可以方便地通过购买获取，其具体结构不做详细介绍。真空源的固定方式不做具体限定，本领域技术人员可以根据需要合理设置。

所述负压腔包括相互独立的第一腔体和第二腔体16，并且，所述电池片摆放器7抓取被所述第二腔体16吸附的电池片。

第一腔体的数量及位置不做限定，本领域技术人员应根据实际的使用环境合理设置，第二腔体16的设置主要是易于电池片的抓取。第二腔体16内负压的产生与第一腔体内负压的产生采用独立的设备，电池片摆放器7抓取被第二腔体16吸附的电池片时，第二腔体16的真空度取消，以利于电池片的抓取。

实施例7

本实施例结合实施例3至实施例6中任意一实施例，介绍电池片摆放器7的一种可能的结构。

所述电池片摆放器7包括机械手17和摆放抓取器18，所述机械手17驱动所述摆放抓取器18做摆放动作。所述摆放抓取器18包括第二基体和设置于所述第二基体上的第二真空吸盘。

摆放抓取器18可以通过螺栓固定于机械手17上，摆放抓取器18也可以通过其它方式固定于机械手17上，其具体方案不做限定。

摆放抓取器18的结构参照转移抓取器11，在此不再赘述。

另外，本申请公开的一种电池片摆放装置还可以包括必要的控制***，该控制***可以为基于计算机的控制***，以对整个电池片摆放装置进行相应的控制实现自动化。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同。凡依本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种电池片摆放装置，其特征是，包括定位电池片最终位置的电池片摆放平台(1)、承载电池片的承载件(2)、检测电池片的检测器(3)、电池片转移器(4)、传送电池片并使电池片承受负压的传送器(5)、电池片***(6)和电池片摆放器(7)，所述电池片转移器(4)抓取所述承载件(2)中的电池片，并将该电池片转移至所述检测器(3)检测，所述检测器(3)检测后的电池片由所述电池片转移器(4)转移至所述传送器(5)，所述电池片摆放器(7)抓取位于所述传送器(5)上的电池片，并由所述电池片***(6)定位后摆放至所述电池片摆放平台(1)。

2.根据权利要求1所述的一种电池片摆放装置，其特征是：所述电池片转移器(4)包括横梁(8)、设置于所述横梁(8)上并沿所述横梁(8)往复运动的滑座(9)，在所述横梁(8)上设置有驱动所述滑座(9)往复运动的驱动器(10)，在所述滑座(9)上设置有转移抓取器(11)，所述转移抓取器(11)通过往复运动输出器(12)设置于所述滑座(9)上，所述转移抓取器(11)的运动方向与所述滑座(9)的运动方向垂直。

3.根据权利要求1所述的一种电池片摆放装置，其特征是：所述检测器(3)包括第一视觉相机，所述第一视觉相机位于所述承载件(2)与所述传送器(5)之间，并且，所述第一视觉相机位于所述电池片转移器(4)运动轨迹的下方，所述第一视觉相机由下而上检测位于电池片转移器(4)上的电池片。

4.根据权利要求1所述的一种电池片摆放装置，其特征是：所述传送器(5)包括具有负压腔的箱体(13)、套设于所述箱体(13)上的传送带(14)和驱动所述传送带(14)绕箱体(13)回转的驱动机构，在所述箱体(13)上设置有吸附孔，在所述传送带(14)上设置有通孔(15)，所述吸附孔经通孔(15)由下而上吸附位于所述传送带(14)上的电池片，所述驱动机构包括主动带轮和从动带轮，所述传送带(14)套设于所述主动带轮、从动带轮上。

5.根据权利要求4所述的一种电池片摆放装置，其特征是：所述吸附孔和所述通孔(15)均为长条形，并且，所述吸附孔与所述通孔(15)部分重合时，部分重合的所述吸附孔与所述通孔(15)不平行。

6.根据权利要求4所述的一种电池片摆放装置，其特征是：所述传送器(5)还包括使所述负压腔形成负压的负压产生器，所述负压产生器为真空源。

7.根据权利要求6所述的一种电池片摆放装置，其特征是：所述负压腔包括相互独立的第一腔体和第二腔体(16)，并且，所述电池片摆放器(7)抓取被所述第二腔体(16)吸附的电池片。

8.根据权利要求1所述的一种电池片摆放装置，其特征是：所述电池片摆放器(7)包括机械手(17)和摆放抓取器(18)，所述机械手(17)驱动所述摆放抓取器(18)做摆放动作。

9.根据权利要求1所述的一种电池片摆放装置，其特征是：所述电池片***(6)包括第二视觉相机，所述第二视觉相机包括机相本体和支撑所述相机本体的支架，所述第二视觉相机由上而下定位电池片。

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