CN105428280B - 一种电池片清洗用定位装置及具有该定位装置的生产线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池片清洗用定位装置及具有该定位装置的生产线，平移控制装置包括壳体(10)、固定在所述壳体(10)内侧一端的第一电机(11)、处于第一电机(11)中心轴上的丝杆(18)、用于固定所述旋转控制装置的固定装置(15)，所述丝杆(18)外表面设有螺纹，所述固定装置(15)上设有一内表面与所述丝杆(18)螺纹配合的嵌套口(17)。本发明的有益效果是：通过平移控制装置将丝网印刷不良片夹紧或松开，旋转控制装置将丝网印刷不良片翻转，实现正反面清洗，实现丝网印刷不良片清洗的自动化。

Description

一种电池片清洗用定位装置及具有该定位装置的生产线

技术领域

本发明涉及机械领域，尤其涉及一种电池片清洗用定位装置及具有该定位装置的生产线。

背景技术

晶体硅太阳能背电场、背电极位于太阳能电池背面，形成硅电池的背面和下电极。与硅电池表面的上电极相配合，起到将硅太阳能电池产生的电能传送给外界的作用，正电极和背电极由银浆、背电极由铝浆通过印刷、烘干、烧结而形成。

在正常的电池片丝网印刷生产过程中，经常会出现一些由于印刷异常而导致的丝网印刷次品，这些次品主要有正面图形不完整、背面图形不完整、背面铝浆漏到了电池片的正面或侧面等等。所有这些印刷次品一旦经过烘干、烧结后，轻度的成为等次品，严重的直接会产生废品，从而影响到最终的产品合格率和转换率。

目前对电池片丝网印刷次品的处理方法根本是人工用水进行清洗或冲洗，效率低，效果差，不利于产业化的生产需要。

如公告号为CN203536461U的实用新型专利公开了一种用于擦拭丝网印刷次品的工作台，包括桌面、设置在桌面上用于放置且吸附住印刷次品的中空台面、用于支撑桌面的支架、以及用于使台面内产生负压进而吸附住印刷次品的真空泵，所述台面的面板上设有多个小孔，所述台面底板上设有通孔，所述通孔通过软管与真空泵连通。采用这种工作台擦拭丝网印刷次品时，银浆不容易沾到左手手套上，方便银浆回收；而且硅片固定比较牢固，提高了工作效率。该专利采用纯手工的清洗方法，具有清洗效率低，效果差，不利于产业化的生产需要。

又如公告号为CN102437234B的发明专利公开了一种太阳能电池片印刷返工次品的处理方法，依次对返工太阳能电池片进行超声波清洗、第一次水洗、热盐酸清洗、第二次水洗、甩干以及重新进行丝网印刷，它解决了现有的印刷后的太阳能电池片不能进行有效的返工处理而导致资源浪费、成本上升的问题。但是其并没有涉及电池片清洗的设备，也无法实现自动化的清洗，具有清洗效率低，效果差，不利于产业化的生产需要。

再如公告号为CN100505334B的发明专利公开了一种晶体硅太阳能电池片印刷后次品返工方法，包括三个步骤：以HCL清洗液，去除电池片背面的铝浆；以异丙醇去除电池片正反二面的银浆；以深度清洗液对已经基本清除浆料的电池片进行深度清洗，彻底清洗掉微小的杂质。通过该方法的处理，电池片的转换效率可以达到正常电池片的水平，而且外观也与正常电池片无异，达到了返工清洗的目的。电池片丝印的不合格率由原先的2％左右降低到0.2％左右，从而提高了硅太阳能电池片的合格率和成品率。但是其也没有涉及电池片清洗的设备，也无法实现自动化的清洗，具有清洗效率低，效果差，不利于产业化的生产需要。

发明内容

为克服现有技术中存在的丝网印刷后不良电池片手工清洗存在的清洗效率低、效果差、不利于产业化生产需要等问题，本发明提供了一种电池片清洗用定位装置，包括固定夹块、用于控制所述固定夹块旋转运动的旋转控制装置、用于控制所述旋转控制装置前后运动的平移控制装置，所述平移控制装置的输出端与所述旋转控制装置连接，所述固定夹块固定在所述旋转控制装置的输出端。

通过平移控制装置将电池片夹紧或松开，旋转控制装置将电池片翻转，实现正反面清洗，实现电池片清洗的自动化。

优选地，所述平移控制装置包括壳体、固定在所述壳体内侧一端的第一电机、处于第一电机中心轴上的丝杆、用于固定所述旋转控制装置的固定装置，所述丝杆外表面设有螺纹，所述固定装置上设有一内表面与所述丝杆螺纹配合的嵌套口。第一电机采用伺服电机，通过丝杆传动，将电机主轴的旋转运动转化为直线运动，提高了固定夹块夹紧时的精确性。

优选地，所述丝杆可以分为两部分，分别位于输送装置的两侧的运行轨道上，并分别设有用于固定所述旋转控制装置的固定装置，所述丝杆外表面设有螺纹，两部分的外螺纹方向相反，两个所述固定装置上分别设有一内表面与所述丝杆螺纹配合的嵌套口。第一电机采用伺服电机，通过丝杆传动，控制左右两侧的旋转控制装置向中间以相同速度运动，夹紧电池片，左右两侧采用同一丝杆，可提高两固定夹块之间配合时的精确度和稳定性。

优选地，在所述壳体内侧还固定设有两个以上的滑套，每个所述滑套上套有可沿所述滑套方向左右运动的滑块，所述滑块均固定在所述固定装置上，旋转控制装置沿滑套运动，提高了其直线运动时的稳定性，减少固定夹块与电池片接触时因滑动的不平稳对电池片造成的冲击力。

优选地，所述旋转控制装置包括第二电机、谐波减速机、第一旋转轴和第二旋转轴，所述第二电机和所述谐波减速机固定在所述固定装置上，所述第一旋转轴固定在所述第二电机中心轴上，所述第二旋转轴一端固定在所述第一旋转轴上，所述固定夹块固定在所述第二旋转轴另一端，第二电机采用伺服电机，通过精确控制其转动来实现固定夹块的翻转，从而实现对电池片正反面的清洗。

优选地，所述固定夹块包括朝所述输送装置方向的夹口，所述夹口包括用于固定电池片边沿的固定段和用于拖起所述电池片的过渡段，所述过渡段为向所述夹口固定段倾斜的斜坡。

优选地，所述夹口内侧设有缓冲层。降低固定夹块与电池片接触时，或在清洗的过程中给电池片带来的冲击力，起到缓冲的作用。所述缓冲层为针刺无纺布，无纺布一面采用不饱和胶水粘合在所述夹口内侧。

优选地，所述固定夹块过渡段最下端与所述输送装置位于同一平面上。这样，固定夹块在向左运动的过程中底部紧贴输送装置，接触到电池片时，由左右设置的两个固定夹块将电池片托起至固定段，实现对电池片的固定。这样可以减少电池片在到达固定段过程中边沿承受的水平压力作用，降低对电池片质量的影响。

优选地，正面冲洗装置与反面冲洗装置共同组成冲洗装置，所述浸泡装置内设有用于回收电池片上铝浆的第一回收装置，所述冲洗装置内设有用于回收电池片上银浆的第二回收装置。

优选地，所述过渡段为平滑曲线，所述平滑曲线切线与固定夹块底面的夹角从固定夹块尖端到夹口方向逐渐增加，最大夹角小于80℃。

本发明还提供一种具有上述定位装置的生产线，包括浸泡装置、冲洗装置和烘干装置，所述浸泡装置、清洗装置、烘干装置之间采用输送装置贯穿连接，所述输送装置两侧设有与所述输送装置平行设置的运行轨道，所述定位装置均匀分布在所述运行轨道沿长度方向上。

优选地，所述浸泡装置内设有用于回收电池片上铝浆的第一回收装置，所述冲洗装置内设有用于回收电池片上银浆的第二回收装置。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)采用定位装置，定位装置中包括平衡控制装置和旋转控制装置，通过平移控制装置将电池片夹紧或松开，旋转控制装置将电池片翻转，实现正反面清洗，实现电池片清洗的自动化；

(2)第一电机采用伺服电机，通过丝杆传动，将电机主轴的旋转运动转化为直线运动，提高了固定夹块夹紧时的精确性；

(3)在壳体内侧固定设有两个以上的滑套，旋转控制装置沿滑套运动，提高了其直线运动时的稳定性，减少固定夹块与电池片接触时因滑动的不平稳对电池片造成的冲击力；

(4)夹口内侧设有缓冲层，降低固定夹块与电池片接触时，或在清洗的过程中给电池片带来的冲击力，起到缓冲的作用；

(5)夹口包括用于拖起电池片的过渡段，过渡段为曲线，其切线与固定夹块底面的夹角从固定夹块尖端到夹口方向逐渐增加，最大夹角小于80℃，这样可以减少电池片在到达固定段过程中边沿承受的水平压力作用，降低对电池片质量的影响；

(6)采用定位装置自动定位和翻转，并通过一次浸泡，正面冲洗和反面冲洗，提高了使得电池片的清洗效果，使得经清洗后的电池片达到了回收再利用的标准，实现了电池片清洗的自动化操作；

(7)在进行正反面清洗之前，先经过一次浸泡，不仅可以除去电池片表面部分铝浆，而且可以起到使其表面的银浆中渗透进一部分水，使得在正面冲洗和反而冲洗的过程中，银浆更容易脱落，降低了对水流速度的要求，并可实现对铝和银的单独回收。

附图说明

图1是本发明较佳之生产线框图；

图2是本发明较佳之流程框图；

图3是本发明较佳之定位装置结构图一；

图4是本发明较佳之定位装置结构图二；

图5是本发明较佳之固定夹块结构图一；

图6是本发明较佳之固定夹块结构图二。

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示为本发明较佳之生产线框图，从前到后依次包括进料装置1、浸泡装置2、正面冲洗装置3、反面冲洗装置4、烘干装置5和出料装置6，所述进料装置1、浸泡装置2、正面冲洗装置3、反面冲洗装置4、烘干装置5和出料装置6之间采用输送装置7贯穿连接。

如图2所示为本发明较佳之流程框图，电池片经进料装置1进料，定位装置9对其进行定位，再经浸泡装置2进行浸泡，正面冲洗装置3进行正面冲洗，再由定位装置9翻转180°，再经反面冲洗装置4进行反面冲洗，烘干装置5进行烘干后出料，得到可用于回收使用的电池片。

如图3所示为本发明较佳之定位装置结构图一，此时定位装置9处于定位前的状态，如图4所示为本发明较佳之定位装置结构图二，此时定位装置9处于定位后状态，输送装置7两侧设有与所述输送装置7平行设置的运行轨道8，运行轨道8沿长度方向上均匀分布有定位装置9，定位装置9包括固定夹块20、用于控制所述固定夹块20旋转运动的旋转控制装置、用于控制所述旋转控制装置前后运动的平移控制装置，所述平移控制装置滑动安装在所述运行轨道8上，所述平移控制装置的输出端与所述旋转控制装置连接，所述固定夹块20固定在所述旋转控制装置的输出端。

平移控制装置包括滑动安装在所述运行轨道8上的壳体10、固定在所述壳体10内侧一端的第一电机11、处于第一电机11中心轴上的丝杆18、用于固定所述旋转控制装置的固定装置15，所述丝杆18外表面设有螺纹，所述固定装置15上设有一内表面与所述丝杆18螺纹配合的嵌套口17。

壳体10内侧还固定设有两个以上的滑套12，每个所述滑套12上套有可沿所述滑套12方向左右运动的滑块14，所述滑块14均固定在所述固定装置15上；所述旋转控制装置包括第二电机13、谐波减速机16、第一旋转轴25和第二旋转轴19，所述第二电机13和所述谐波减速机16固定在所述固定装置15上，所述第一旋转轴25固定在所述第二电机13中心轴上，所述第二旋转轴19一端固定在所述第一旋转轴25上，所述固定夹块20固定在所述第二旋转轴19另一端。第二电机13采用伺服电机，通过精确控制其转动来实现固定夹块的翻转，从而实现对电池片正反面的清洗。

作为一种优选的实施方式，丝杆18可以分为两部分，分别位于输送装置7的两侧的运行轨道8上，并分别设有用于固定所述旋转控制装置的固定装置15，所述丝杆18外表面设有螺纹，两部分的外螺纹方向相反，两个所述固定装置15上分别设有一内表面与所述丝杆18螺纹配合的嵌套口17。第一电机11采用伺服电机，通过丝杆18传动，控制左右两侧的旋转控制装置向中间以相同速度运动，夹紧电池片，左右两侧采用同一丝杆，可提高两固定夹块之间配合时的精确度和稳定性。

如图5所示为本发明较佳之固定夹块结构图一，固定夹块20包括朝所述输送装置7方向的夹口21，所述夹口21包括用于固定电池片边沿的固定段22和用于拖起所述电池片的过渡段23，所述过渡段23为向所述夹口固定段22倾斜的斜坡；夹口21内侧设有缓冲层24。

固定夹块过渡段23最下端与所述输送装置7位于同一平面上。

如图6所示为本发明较佳之固定夹块结构图二，固定夹块20包括朝所述输送装置7方向的夹口21，所述夹口21包括用于固定电池片边沿的固定段22和用于拖起所述电池片的过渡段23，过渡段23为曲线，其切线与固定夹块20底面的夹角从固定夹块20尖端到夹口21方向逐渐增加，最大夹角小于80℃。这样可以减少电池片在到达固定段过程中边沿承受的水平压力作用，降低对电池片质量的影响。

正面冲洗装置与反面冲洗装置共同组成冲洗装置，所述浸泡装置内设有用于回收电池片上铝浆的第一回收装置，所述冲洗装置内设有用于回收电池片上银浆的第二回收装置。

本发明还提供一种具有定位装置的生产线，包括浸泡装置、冲洗装置和烘干装置，所述浸泡装置、清洗装置、烘干装置之间采用输送装置贯穿连接，所述输送装置两侧设有与所述输送装置平行设置的运行轨道，所述定位装置均匀分布在所述运行轨道沿长度方向上。

本实施例还提供一种利用上述电池片清洗生产线的清洗方法，包括如下步骤：

步骤一：将电池片放在进料装置1中的输送装置7上；

步骤二：输送装置7两侧位于运行轨道8上的定位装置9在第一电机11的带动下向中间靠拢将电池片夹在中间；

步骤三：所述定位装置9带动电池片进入浸泡装置2，在浸泡装置2的清洗液中浸泡2～3min，经过正面冲洗装置3进行正面冲洗，冲洗水流方向与水平方向的夹角小于60°，优选45°，水流的速度为0.3～0.6m/s，优选0.4m/s，水温为30～60℃，优选为40℃；

步骤四：定位装置9在第二电机13的带动下带动电池片翻转180°，再经过反面冲洗装置4进行反面冲洗，冲洗水流方向与水平方向的夹角小于60°，优选45°，水流的速度为0.3～0.6m/s，优选0.4m/s，水温为30～60℃，优选为40℃；

步骤五：电池片经过烘干装置5进行烘干后，所述定位装置9在第一电机11的带动下向两侧运动，使电池片脱离固定夹块20，落在所述出料装置6中的输送装置7上，完成清洗。

所述浸泡装置2中的清洗液的成份为NaOH和KOH的混合液，其溶液PH值大于10，优选PH值为12。

所述正面冲洗装置3和反面冲洗装置4中的清洗液的成份为氢氟酸与硝酸的混合液，硝酸与氢氟酸的体积比为1：1～2，优选1：1.5。

上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种电池片清洗用定位装置，其特征在于，包括固定夹块(20)、用于控制所述固定夹块(20)旋转运动的旋转控制装置、用于控制所述旋转控制装置前后运动的平移控制装置，所述平移控制装置的输出端与所述旋转控制装置连接，所述固定夹块(20)固定在所述旋转控制装置的输出端；所述平移控制装置包括壳体(10)、固定在所述壳体(10)内侧一端的第一电机(11)、处于第一电机(11)中心轴上的丝杆(18)、用于固定所述旋转控制装置的固定装置(15)，所述丝杆(18)外表面设有螺纹，所述固定装置(15)上设有一内表面与所述丝杆(18)螺纹配合的嵌套口(17)；所述固定夹块(20)包括朝输送装置(7)方向的夹口(21)，所述夹口(21)包括用于固定电池片边沿的固定段(22)和用于拖起所述电池片的过渡段(23)，所述过渡段(23)为向所述夹口固定段(22)倾斜的斜坡；在所述壳体(10)内侧还固定设有两个以上的滑套(12)，每个所述滑套(12)上套有可沿所述滑套(12)方向左右运动的滑块(14)，所述滑块(14)均固定在所述固定装置(15)上；所述夹口(21)内侧设有缓冲层(24)；所述输送装置(7)两侧设有与所述输送装置(7)平行设置的运行轨道(8)，运行轨道(8)沿长度方向上均匀分布上述定位装置。

2.如权利要求1所述的一种电池片清洗用定位装置，其特征在于，所述旋转控制装置包括第二电机(13)、谐波减速机(16)、第一旋转轴(25)和第二旋转轴(19)，所述第二电机(13)和所述谐波减速机(16)固定在所述固定装置(15)上，所述第一旋转轴(25)固定在所述第二电机(13)中心轴上，所述第二旋转轴(19)一端固定在所述第一旋转轴(25)上，所述固定夹块(20)固定在所述第二旋转轴(19)另一端。

3.如权利要求1所述的一种电池片清洗用定位装置，其特征在于，所述固定夹块过渡段(23)最下端与所述输送装置(7)位于同一平面上。

4.如权利要求3所述的一种电池片清洗用定位装置，其特征在于，所述过渡段(23)为平滑曲线，所述平滑曲线切线与固定夹块(20)底面的夹角从固定夹块(20)尖端到夹口(21)方向逐渐增加，最大夹角小于80℃。

5.一种具有如权利要求1-4任一项所述的定位装置的生产线，其特征在于，包括浸泡装置、冲洗装置和烘干装置，所述浸泡装置、清洗装置、烘干装置之间采用输送装置(7)贯穿连接，所述输送装置两侧设有与所述输送装置(7)平行设置的运行轨道(8)，所述定位装置均匀分布在所述运行轨道(8)沿长度方向上。

6.如权利要求5所述的生产线，其特征在于，所述浸泡装置内设有用于回收电池片上铝浆的第一回收装置，所述冲洗装置内设有用于回收电池片上银浆的第二回收装置。