CN102205912B - 一种太阳能电池片的搬运装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种太阳能电池片的搬运装置，包括风刀机构(1)、非接触式吸取头(2)、主轴机构(3)、夹紧机构(4)、上料处(5)、备料处(6)、工作位(7)、下料处(8)、料盒X向运动机构(9)、料盒Y向运动机构(10)、料盒Z向运动机构(11)、电机Z向运动机构(12)、架台(13)、夹紧传感器(14)、第一位置传感器(15)、第二位置传感器(16)、吸取传感器(17)及释放传感器(18)。与现有技术相比，本发明有效避免电池片的污染和破碎，实现高速度、高精度、高平稳性上下料，提高生产效率，兼容性强，该搬运装置能够直接替代现有电池片搬送装置而不必更新整条生产线。

Description

一种太阳能电池片的搬运装置

技术领域

本发明涉及太阳能电池制造装备领域，尤其是涉及一种太阳能电池片的搬运装置。

背景技术

中国的太阳能光伏产业正处在快速发展的新阶段。电池片搬运设备是电池片制作过程中的重要组成部分。在生产过程中，需要将电池片/硅片从多片层叠的状态转化为分离的状态，并搬送到自动生产线上。例如，常规硅太阳能电池片都是采用丝网印刷电极技术，该工序所接受的电池片都是呈层叠状态放置于料盒中，需要提取单片电池片搬送到印刷工位。目前国内外采取的电池片搬运方式分为机械推送式和接触吸取式两种。机械推送式需要用手工的方法将电池片从料盒中拿出，从层叠状态分开成单片，再手工插到分层的料盒中，由自动推杆将硅片推送到指定工位。接触吸取式采用电机提升装载电池片的料盒，通过真空吸取头吸附硅片后搬送到指定工位。目前这两种方法有如下不可避免的缺点：

1.机械推送式浪费人力、效率低下，手工操作的速度不能满足大规模生产的要求。

2.采用接触吸取式时，由于硅片质量轻、材质特殊，硅片之间存在表面吸附力，接触吸取头吸取时，经常会同时吸取两至三片电池片，造成多余电池片掉落。

3.由于目前太阳能电池片有明显的轻薄化倾向，同时在某些工位电池片具有弯曲变形明显、栅线突出等特点，使得采用上面两种方式搬运电池片经常会出现损伤，常见的损伤有隐碎、缺角、撞碎、粘碎、卡碎等，随着电池片厚度变薄，机碎概率会急剧上升。

4.这两种方式都存在对电池片的过多接触(人手、推杆、真空吸取头)，在搬运过程中对电池片表面形成一定程度的污染，留下吸取头印迹。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种有效避免电池片的污染和破碎、提高生产效率、兼容性强的太阳能电池片的搬运装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种太阳能电池片的搬运装置，其特征在于，该装置包括风刀机构、非接触式吸取头、主轴机构、夹紧机构、上料处、备料处、工作位、下料处、料盒X向运动机构、料盒Y向运动机构、料盒Z向运动机构、电机Z向运动机构、架台、夹紧传感器、第一位置传感器、第二位置传感器、吸取传感器及释放传感器。

所述的风刀机构及夹紧机构分别位于工作位的两侧，所述的第一位置传感器和第二位置传感器对称安装在风刀机构的两侧，用于检测电池片位置。

所述的非接触式吸取头联接在电机Z向运动机构上，所述的用于检测电池片吸取状态的吸取传感器设在非接触式吸取头上，所述的电机Z向运动机构安装在主轴机构上。

所述的上料处、备料处、工作位、下料处构成安置料盒的位置，所述的上料处上安装有夹紧传感器。

所述的备料处的后方设置生产线检测传感器。

所述的料盒X向运动机构、料盒Y向运动机构、料盒Z向运动机构位于架台的平台下面。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)悬浮式供料、非接触式搬运太阳能电池片，有效避免电池片的污染和破碎；

(2)以空间无冲击的轨迹规划算法为设计依据，优化主搬送轴的驱动方法，实现高速度、高精度、高平稳性上下料，提高生产效率；

(3)配备独立的检测标定系统，兼容性强，该搬运装置能够直接替代现有电池片搬送装置而不必更新整条生产线。

附图说明

图1为本发明的主视结构示意图；

图2为本发明的俯视结构示意图。

图中1为风刀机构、2为非接触式吸取头、3为主轴机构、4为夹紧机构、5为上料处、6为备料处、7为工作位、8为下料处、9为料盒X向运动机构、10为料盒Y向运动机构、11为料盒Z向运动机构、12为电机Z向运动机构、13为架台、14为夹紧传感器、15为第一位置传感器、16为第二位置传感器、17为吸取传感器、18为生产线检测传感器、19为料盒、20为电池片。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

一种太阳能电池片的搬运装置，其结构如图1～2所示，该装置包括风刀机构1、非接触式吸取头2、主轴机构3、夹紧机构4、上料处5、备料处6、工作位7、下料处8、料盒X向运动机构9、料盒Y向运动机构10、料盒Z向运动机构11、电机Z向运动机构12、架台13、夹紧传感器14、第一位置传感器15、第二位置传感器16、吸取传感器17及释放传感器18。风刀机构1及夹紧机构4分别位于工作位7的两侧，第一位置传感器15和第二位置传感器16对称安装在风刀机构1的两侧，用于检测电池片位置。非接触式吸取头2联接在电机Z向运动机构12上，用于检测电池片吸取状态的吸取传感器17设在非接触式吸取头2上，电机Z向运动机构12安装在主轴机构3上。上料处5、备料处6、工作位7、下料处8构成安置料盒的位置，上料处5上安装有夹紧传感器14。备料处6的后方设置生产线检测传感器18。料盒X向运动机构9、料盒Y向运动机构10、料盒Z向运动机构11位于架台13的平台下面。

操作者将装有层叠太阳能电池片20的料盒19安装到上料处5，料盒19安装正确的情况下，触发夹紧传感器14，料盒Y向运动机构10带动料盒19运动到备料处6。如果供料处7现在没有料盒，料盒X向运动机构9带动料盒19运动到工作位7，夹紧机构4动作，将料盒19夹紧；如果供料处7已经有料盒正在工作，料盒X向运动机构9等待，暂时不动作。当夹紧机构4将料盒19夹紧后，触发夹紧传感器14，料盒Z向运动机构11运动，带动料盒19上升，料盒Z向运动机构11上升的高度由第一位置传感器15、第二位置传感器16决定，使得最上层电池片20的位置与风刀机构1的位置匹配，保证风刀机构1能够分离最上层的电池片。定位结束后，风刀机构1工作，压缩空气进入风刀机构1，从一面气流薄片高速吹出，根据科恩达效应原理及风刀特殊的几何形状，可以形成一层薄薄的高强度、大气流的冲击风幕。利用该冲击风幕，分离电池片20，而且保证电池片20的分离效果为第一片和第二片之间间距至少5mm。

电池片20分离后，非接触式吸取头2在主轴机构3的带动下到达料盒19上方，电机Z向运动机构12带动非接触式吸取头2接近电池片20，非接触式吸取头2在与电池片20之间的空气层中形成旋回流，由旋回流的离心力而产生真空吸力，从而以非接触的形式吸取电池片，电池片吸取是否完毕由非接触式吸取头2上的吸取传感器17判断。吸取完毕后，由主轴机构3带动非接触式吸取头2，将电池片搬运到下一个工位，经生产线检测传感器18检测生产线状态后，非接触式吸取头2释放电池片20，再由主轴机构3带动回到供料处，开始第二片的搬运。以此往复，每当一个电池片搬运离开，料盒Z向运动机构11继续上升，使得最上层电池片与风刀的位置匹配，风刀机构1的气流将最顶层电池片分离。

经第一位置传感器15、第二位置传感器16判断，当所有电池片搬运完毕后，料盒Z向运动机构11复位，夹紧机构4复位，料盒X向运动机构9动作，将空料盒19推送到下料处8，此时位于架台13上的提示灯点亮，通知操作员需取下料盒。

Claims (1)

1.一种太阳能电池片的搬运装置，其特征在于，该装置包括风刀机构（1）、非接触式吸取头（2）、主轴机构（3）、夹紧机构（4）、上料处（5）、备料处（6）、工作位（7）、下料处（8）、料盒X向运动机构（9）、料盒Y向运动机构（10）、料盒Z向运动机构（11）、电机Z向运动机构（12）、架台（13）、夹紧传感器（14）、第一位置传感器（15）、第二位置传感器（16）、吸取传感器（17）及释放传感器（18）；

所述的风刀机构（1）及夹紧机构（4）分别位于工作位（7）的两侧，所述的第一位置传感器（15）和第二位置传感器（16）对称安装在风刀机构（1）的两侧，用于检测电池片位置；

所述的非接触式吸取头（2）联接在电机Z向运动机构（12）上，用于检测电池片吸取状态的吸取传感器（17）设在非接触式吸取头（2）上，所述的电机Z向运动机构（12）安装在主轴机构（3）上；

所述的上料处（5）、备料处（6）、工作位（7）、下料处（8）构成安置料盒的位置，所述的上料处（5）上安装有夹紧传感器（14）；

所述的备料处（6）的后方设置释放传感器（18）；

所述的料盒X向运动机构（9）、料盒Y向运动机构（10）、料盒Z向运动机构（11）位于架台（13）的平台下面。

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