CN108198911A - 基于机器人辅助的聚光光伏组件压合系统 - Google Patents

基于机器人辅助的聚光光伏组件压合系统 Download PDF

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    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Abstract

本发明公开了一种基于机器人辅助的聚光光伏组件压合系统，其包含压合主机、将光伏组件壳体送入压合主机内的壳体抓取机器人以及将菲涅尔透镜和底片玻璃依次送入压合主机内的底片玻璃抓取机器人；所述压合主机包含框架；框架内设置有用于调整底片玻璃位置的底片玻璃调整组件；底片玻璃调整组件上方设置用于吸附送入的菲涅尔透镜的菲涅尔透镜吸附组件；所述框架上还设置有用于将菲涅尔透镜吸附组件向下压的压合组件和用于将所述底片玻璃调整组件向上压的底片玻璃顶升组件；所述底片玻璃顶升组件和菲涅尔透镜吸附组件上均设置有用于对位的CCD检测机构；所述框架上还设置有用于将压合后的聚光光伏组件的涂胶位置烘干的UV灯组件。

Description

基于机器人辅助的聚光光伏组件压合系统
技术领域
本发明涉及聚光光伏组件组装生产系统，具体用于聚光光伏组件的组装。
背景技术
光伏行业的现有技术中，采用太阳能电池板(也叫光伏板)的发电方式的价格做到了非常适用于市场化的水平，因此目前大部分的光伏发电组件都是采用光伏板来制作；但是光伏板的发电效率较低，同样的光伏电站，采用聚光光伏组件的发电系统相比于采用光伏板的发电系统，其能够产生更多的电能，随着土地资源的供应紧张化，聚光光伏组件的发电系统将得到重视和普及；
聚光光伏组件中，常见的由菲涅尔透镜和光伏发电组件组成；光伏发电组件包含电路板、砷化镓芯片和二次聚光镜；太阳光线经由菲涅尔透镜进行一次聚光后再经由二次聚光镜二次聚光之后可靠的照射至砷化镓芯片产生电能，经由电路板传输出去；所述聚光光伏组件整体上分为三部分，边框、上方菲涅尔透镜和下方带芯片底板；由于目前的聚光光伏组件的生产尚未达到大规模量产，因此目前没有相关的生产线式的加工组装系统，传统的组装过程靠人工对位，质量和效率都很难保证。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于机器人辅助的聚光光伏组件压合系统，其能够实现聚光光伏组件的高效率组装。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
基于机器人辅助的聚光光伏组件压合系统，用于压合组装聚光光伏组件，所述聚光光伏组件包含光伏组件壳体，设置在光伏组件壳体上表面的菲涅尔透镜和设置在光伏组件壳体底面的底片玻璃；其特征在于：包含压合主机、将光伏组件壳体送入压合主机内的壳体抓取机器人以及将菲涅尔透镜和底片玻璃依次送入压合主机内的底片玻璃抓取机器人；
所述压合主机包含框架；框架内设置有用于调整底片玻璃位置的底片玻璃调整组件；底片玻璃调整组件上方设置用于吸附送入的菲涅尔透镜的菲涅尔透镜吸附组件；所述框架上还设置有用于将菲涅尔透镜吸附组件向下压的压合组件和用于将所述底片玻璃调整组件向上压的底片玻璃顶升组件；
所述底片玻璃顶升组件和菲涅尔透镜吸附组件上均设置有用于对位的CCD检测机构；
所述框架上还设置有用于将压合后的聚光光伏组件的涂胶位置烘干的UV灯组件。
进一步的是：所述CCD检测机构至少包含两个CCD镜头；所述底片玻璃和菲涅尔透镜上预设有用于定位的MARK定位点；所述底片玻璃和菲涅尔透镜的朝向光伏组件壳体一面的四周涂覆有粘接胶水。
进一步的是：所述壳体抓取机器人的手臂上安装有用于夹取光伏组件壳体外侧壁的抓取治具；所述抓取治具上设置有多个用于夹紧光伏组件壳体外侧壁的夹紧气缸；所述夹紧气缸的端面设置橡胶垫。
进一步的是：所述UV灯组件设置在送入至压合主机内的光伏组件壳体的四周；每个UV灯组件均包含UV灯和用于调整UV灯位置的XZ调整组件；所述XZ调整组件包含X底座，X底座上设置X滑轨，X滑轨上滑动组装X滑块，X滑块上设置沿Z向布置的Z支架；Z支架上沿着高度方向设置有Z滑轨，Z滑轨上滑动组装有用于安装UV灯的UV灯架。
更进一步的是：所述UV灯架上延伸出上下两个用于安装UV灯的分支架；所述UV灯架可相对Z滑轨锁死；所述X滑块可相对X滑轨锁死。
进一步的是：所述底片玻璃抓取机器人的手臂上安装有用于吸附底片玻璃或者菲涅尔透镜的吸附治具；所述吸附治具包含抓取边框和设置在抓取边框上表面或者下表面的吸附盘；所述抓取边框上设置有用于和机器人的手臂连接的抓取连接板。
进一步的是：所述底片玻璃调整组件包含用于调整底片玻璃沿着X和Y方向移动的XY调整组件；所述XY调整组件包含设置在底片玻璃送入位置的边缘的用于调整X方向和Y方向移动的X气缸和Y气缸；所述底片玻璃调整组件还包含用于调整底片玻璃偏转的凸轮组件；所述凸轮组件包含设置在底片玻璃送入位置的边缘的凸轮和用于驱动凸轮转动的驱动电机。
更进一步的是：所述凸轮组件设置在底片玻璃的相邻两个边上；对应的，所述XY调整组件设置在另外两个边上。
进一步的是：所述底片玻璃顶升组件包含顶升气缸，顶升气缸的活塞杆组装在顶升框架上；顶升框架的四角分别设置一个顶升柱，顶升柱顶端安装在顶升板，所述底片玻璃调整组件设置在所述顶升板上。
进一步的是：所述菲涅尔透镜吸附组件包含压合板和用于吸附机器人送料的菲涅尔透镜的压合吸附盘；所述压合组件包含组装在框架上的压合组装板，压合组装板上设置有沿着高度方向设置的多个压合导向柱，压合导向柱的底端连接所述压合组装板，所述压合组装板上还组装有用于驱动压合组装板升降的压合气缸。
本发明有益效果是：
本发明公开的压合机装置能够可靠快捷的转运菲涅尔透镜、光伏组件壳体和底片玻璃；，最终实现三者的机械压合，相比人工组装，其效率高，精度高，适用于大批量生产。
附图说明
图1为本发明的一种具体实施方式的整体结构示意图；
图2为图1的立体结构示意图；
图3为本发明的壳体抓取机器人组件的结构示意图；
图4为本发明的UV灯组件的结构示意图；
图5为本发明的吸盘组件的结构示意图；
图6为本发明的底片玻璃调整组件的结构示意图；
图7为本发明的底片玻璃顶升组件；
图8为本发明的压合组件的结构示意图。
附图标记说明：
100-底片玻璃调整组件，200-压合组件，300-菲涅尔透镜吸附组件，400-UV灯组件，500-底片玻璃抓取机器人，600-壳体抓取机器人，700-框架，800-底片玻璃顶升组件；
101-底片玻璃，102-旋转调整组件，103-XY调整组件；
201-压合组装板，202-压合导向柱，203-压合气缸，301-压合板，302-压合吸附盘；
401-X底座，402-X滑轨，403-X滑块，404-Z支架，405-UV灯架，406-Z滑轨；
501-抓取连接板，502-抓取边框，503-吸附盘；
601-抓取治具，602-夹紧气缸，603-光伏组件壳体；
801-顶升气缸，802-顶升框架，803-顶升柱，804-顶升板。
具体实施方式
下面结合附图及实施例描述本发明具体实施方式：
如图所示，其示出了本发明的具体实施方式，如图所示，本发明公开的基于机器人辅助的聚光光伏组件压合系统，用于压合组装聚光光伏组件，所述聚光光伏组件包含光伏组件壳体，设置在光伏组件壳体上表面的菲涅尔透镜和设置在光伏组件壳体底面的底片玻璃；包含压合主机、将光伏组件壳体送入压合主机内的壳体抓取机器人以及将菲涅尔透镜和底片玻璃依次送入压合主机内的底片玻璃抓取机器人；本实施例中，菲涅尔透镜和底片玻璃通过一个机器人抓取送入主机，光伏组件壳体通过另一个机器人抓取送入；两个机器人便于可靠高效的转运；送入精度比较可靠。
如图所示，所述压合主机包含框架；框架内设置有用于调整底片玻璃位置的底片玻璃调整组件；底片玻璃调整组件上方设置用于吸附送入的菲涅尔透镜的菲涅尔透镜吸附组件；所述框架上还设置有用于将菲涅尔透镜吸附组件向下压的压合组件和用于将所述底片玻璃调整组件向上压的底片玻璃顶升组件；本实施例中，底片玻璃被送入后通过底片玻璃调整组件调整位置，可以实现进一步的可靠对位；
如图所示，所述底片玻璃顶升组件和菲涅尔透镜吸附组件上均设置有用于对位的CCD检测机构；本实施例采用CCD实现视觉定位识别，自动化程度高，精度高。
如图所示，所述框架上还设置有用于将压合后的聚光光伏组件的涂胶位置烘干的UV灯组件。本实施例采用UV灯将压合后的组件固化，可以直接产出成品。
优选的，如图所示：所述CCD检测机构至少包含两个CCD镜头；所述底片玻璃和菲涅尔透镜上预设有用于定位的MARK定位点；所述底片玻璃和菲涅尔透镜的朝向光伏组件壳体一面的四周涂覆有粘接胶水。
优选的，如图所示：所述壳体抓取机器人的手臂上安装有用于夹取光伏组件壳体外侧壁的抓取治具；所述抓取治具上设置有多个用于夹紧光伏组件壳体外侧壁的夹紧气缸；所述夹紧气缸的端面设置橡胶垫。本实施例公开的壳体抓取机器人，能够可靠的的保证光伏组件壳体的抓取；便于后续压合过程的执行。
优选的，如图所示：所述UV灯组件设置在送入至压合主机内的光伏组件壳体的四周；每个UV灯组件均包含UV灯和用于调整UV灯位置的XZ调整组件；所述XZ调整组件包含X底座，X底座上设置X滑轨，X滑轨上滑动组装X滑块，X滑块上设置沿Z向布置的Z支架；Z支架上沿着高度方向设置有Z滑轨，Z滑轨上滑动组装有用于安装UV灯的UV灯架。本实施例的UV灯组件能够实现XZ位置调整；一旦光伏组件规格改变，无需更换整套装置，微调即可；
优选的，如图所示：所述UV灯架上延伸出上下两个用于安装UV灯的分支架；所述UV灯架可相对Z滑轨锁死；所述X滑块可相对X滑轨锁死。本实施例中，每个UV灯架上组装两个UV灯，烘干效率高。
优选的，如图所示：所述底片玻璃抓取机器人的手臂上安装有用于吸附底片玻璃或者菲涅尔透镜的吸附治具；所述吸附治具包含抓取边框和设置在抓取边框上表面或者下表面的吸附盘；所述抓取边框上设置有用于和机器人的手臂连接的抓取连接板。本实施例的底片抓取机器人，通过相同的吸附治具来实现底片玻璃和菲涅尔透镜的拾取，降低了成本；吸附菲涅尔透镜和底片玻璃仅仅需要旋转180度即可。
优选的，如图所示：所述底片玻璃调整组件包含用于调整底片玻璃沿着X和Y方向移动的XY调整组件；所述XY调整组件包含设置在底片玻璃送入位置的边缘的用于调整X方向和Y方向移动的X气缸和Y气缸；所述底片玻璃调整组件还包含用于调整底片玻璃偏转的凸轮组件；所述凸轮组件包含设置在底片玻璃送入位置的边缘的凸轮和用于驱动凸轮转动的驱动电机。本实施例通过XY调整组件实现底片玻璃的XY方向二维调整；通过凸轮组件实现偏转调整，相比单纯的二维调整大大增加了精度。
优选的，如图所示：所述凸轮组件设置在底片玻璃的相邻两个边上；对应的，所述XY调整组件设置在另外两个边上。
优选的，如图所示：所述底片玻璃顶升组件包含顶升气缸，顶升气缸的活塞杆组装在顶升框架上；顶升框架的四角分别设置一个顶升柱，顶升柱顶端安装在顶升板，所述底片玻璃调整组件设置在所述顶升板上。本实施例的顶升组件能够平稳顶升压合。
优选的，如图所示：所述菲涅尔透镜吸附组件包含压合板和用于吸附机器人送料的菲涅尔透镜的压合吸附盘；所述压合组件包含组装在框架上的压合组装板，压合组装板上设置有沿着高度方向设置的多个压合导向柱，压合导向柱的底端连接所述压合组装板，所述压合组装板上还组装有用于驱动压合组装板升降的压合气缸。本实施例的压合组件能够可靠平稳的下压，实现最终的压合。
上面结合附图对本发明优选实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化，这些变化涉及本领域技术人员所熟知的相关技术，这些都落入本发明专利的保护范围。
不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本发明不限于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。

Claims (10)

1.基于机器人辅助的聚光光伏组件压合系统，用于压合组装聚光光伏组件，所述聚光光伏组件包含光伏组件壳体，设置在光伏组件壳体上表面的菲涅尔透镜和设置在光伏组件壳体底面的底片玻璃；其特征在于：包含压合主机、将光伏组件壳体送入压合主机内的壳体抓取机器人以及将菲涅尔透镜和底片玻璃依次送入压合主机内的底片玻璃抓取机器人；
所述压合主机包含框架；框架内设置有用于调整底片玻璃位置的底片玻璃调整组件；底片玻璃调整组件上方设置用于吸附送入的菲涅尔透镜的菲涅尔透镜吸附组件；所述框架上还设置有用于将菲涅尔透镜吸附组件向下压的压合组件和用于将所述底片玻璃调整组件向上压的底片玻璃顶升组件；
所述底片玻璃顶升组件和菲涅尔透镜吸附组件上均设置有用于对位的CCD检测机构；
所述框架上还设置有用于将压合后的聚光光伏组件的涂胶位置烘干的UV灯组件。
2.如权利要求1所述的基于机器人辅助的聚光光伏组件压合系统，其特征在于：所述CCD检测机构至少包含两个CCD镜头；所述底片玻璃和菲涅尔透镜上预设有用于定位的MARK定位点；所述底片玻璃和菲涅尔透镜的朝向光伏组件壳体一面的四周涂覆有粘接胶水。
3.如权利要求1所述的基于机器人辅助的聚光光伏组件压合系统，其特征在于：所述壳体抓取机器人的手臂上安装有用于夹取光伏组件壳体外侧壁的抓取治具；所述抓取治具上设置有多个用于夹紧光伏组件壳体外侧壁的夹紧气缸；所述夹紧气缸的端面设置橡胶垫。
4.如权利要求1所述的基于机器人辅助的聚光光伏组件压合系统，其特征在于：所述UV灯组件设置在送入至压合主机内的光伏组件壳体的四周；每个UV灯组件均包含UV灯和用于调整UV灯位置的XZ调整组件；所述XZ调整组件包含X底座，X底座上设置X滑轨，X滑轨上滑动组装X滑块，X滑块上设置沿Z向布置的Z支架；Z支架上沿着高度方向设置有Z滑轨，Z滑轨上滑动组装有用于安装UV灯的UV灯架。
5.如权利要求4所述的基于机器人辅助的聚光光伏组件压合系统，其特征在于：所述UV灯架上延伸出上下两个用于安装UV灯的分支架；所述UV灯架可相对Z滑轨锁死；所述X滑块可相对X滑轨锁死。
6.如权利要求1所述的基于机器人辅助的聚光光伏组件压合系统，其特征在于：所述底片玻璃抓取机器人的手臂上安装有用于吸附底片玻璃或者菲涅尔透镜的吸附治具；所述吸附治具包含抓取边框和设置在抓取边框上表面或者下表面的吸附盘；所述抓取边框上设置有用于和机器人的手臂连接的抓取连接板。
7.如权利要求1所述的基于机器人辅助的聚光光伏组件压合系统，其特征在于：所述底片玻璃调整组件包含用于调整底片玻璃沿着X和Y方向移动的XY调整组件；所述XY调整组件包含设置在底片玻璃送入位置的边缘的用于调整X方向和Y方向移动的X气缸和Y气缸；所述底片玻璃调整组件还包含用于调整底片玻璃偏转的凸轮组件；所述凸轮组件包含设置在底片玻璃送入位置的边缘的凸轮和用于驱动凸轮转动的驱动电机。
8.如权利要求7所述的基于机器人辅助的聚光光伏组件压合系统，其特征在于：所述凸轮组件设置在底片玻璃的相邻两个边上；对应的，所述XY调整组件设置在另外两个边上。
9.如权利要求1所述的基于机器人辅助的聚光光伏组件压合系统，其特征在于：所述底片玻璃顶升组件包含顶升气缸，顶升气缸的活塞杆组装在顶升框架上；顶升框架的四角分别设置一个顶升柱，顶升柱顶端安装在顶升板，所述底片玻璃调整组件设置在所述顶升板上。
10.如权利要求1所述的基于机器人辅助的聚光光伏组件压合系统，其特征在于：所述菲涅尔透镜吸附组件包含压合板和用于吸附机器人送料的菲涅尔透镜的压合吸附盘；所述压合组件包含组装在框架上的压合组装板，压合组装板上设置有沿着高度方向设置的多个压合导向柱，压合导向柱的底端连接所述压合组装板，所述压合组装板上还组装有用于驱动压合组装板升降的压合气缸。
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