CN108321102A - 一种太阳能电池组件生产线的电池片翻转机构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及太阳能电池组件生产制造技术领域，其公开了一种太阳能电池组件生产线的电池片翻转机构，包括控制器、水平设置的导轨、设于所述导轨上且可沿导轨水平移动的移动小车、安装在所述移动小车上用于上下升降的电动升降器，所述电动升降器的下端安装有剪叉式伸缩组件，所述剪叉式伸缩组件包括水平设置的框架、设于所述框架内且可在所述框架内沿着与所述导轨平行的方向伸缩的伸缩架模块，所述伸缩架模块包括若干数量间隔分布且相互平行的活动杆、连接于相邻活动杆之间的X形剪叉，所述活动杆的下端连接有用于吸住电池片的第一电池片吸盘以及电池片翻转机构。本发明提高了太阳能电池组件生产线的自动化程度和柔性。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池组件生产制造技术领域，具体涉及一种太阳能电池组件生产线的电池片翻转机构。
背景技术
太阳能电池组件通常是由高效晶体硅太阳能电池片、超白布纹钢化玻璃、EVA、透明TPT背板以及铝合金边框组成，其用于把太阳能直接转换为电能，为需电设备供电或者向电网输送电能，满足当今社会电能的需要。
在太阳能电池组件的生产工艺中，需要将多个晶体硅太阳能电池片进行串接，即通过焊带将电池片串焊在一起，使得相邻两块电池片之间的负极与正极相连接。串焊完成后还需要对串焊在一起的电池片进行检测，以保证其焊接质量。
现有的太阳能电池组件生产线中，电池片的串焊是在电池片焊接工作台上进行的，电池片完成串焊后需要送入检验工作台，对电池片的正面进行检测、翻转后再对电池片的背面进行检测。以往串焊电池片的移送和翻转均需要人工作业，这样需要消耗较多的时间来拿取和摆放、翻转，其自动化程度差、生产效率较低。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出一种太阳能电池组件生产线的电池片翻转机构，旨在旨在提高太阳能电池组件生产线的自动化程度和柔性，具体的技术方案如下：
一种太阳能电池组件生产线的电池片翻转机构，包括控制器、水平设置的导轨、设于所述导轨上且可沿导轨水平移动的移动小车、安装在所述移动小车上用于上下升降的电动升降器，所述电动升降器的下端安装有剪叉式伸缩组件，所述剪叉式伸缩组件包括水平设置的框架、设于所述框架内且可在所述框架内沿着与所述导轨平行的方向伸缩的伸缩架模块，所述伸缩架模块包括若干数量间隔分布且相互平行的活动杆、连接于相邻活动杆之间的X形剪叉，所述X形剪叉包括一对相互交叉布置且在所述交叉处设有铰轴连接的连杆，所述连杆的两端端部设有销轴，所述活动杆的两端设有用于安装所述销轴的滑槽，所述销轴可滑动地安装在所述滑槽中，所述活动杆的下端连接有用于吸住电池片的第一电池片吸盘以及电池片翻转机构，所述电池片翻转机构包括与活动杆连接并向下延伸的固定杆、安装在所述固定杆下端的步进电机、与所述步进电机的电机轴连接的第二电池片吸盘，所述第二电池片吸盘通过所述步进电机带动可转至所述第二电池片吸盘的吸入口朝上位置且与第一电池片吸盘的吸入口相正对，所述第二电池片吸盘通过所述步进电机带动可转至所述第二电池片吸盘的吸入口朝下位置，所述移动小车、步进电机、电动升降器分别电性连接所述控制器。
上述技术方案中，第一电池片吸盘连接在剪叉式伸缩组件的活动杆上，相邻活动杆之间的间距通过剪叉式伸缩组件中的X形剪叉实现同步调节，因此电池片吸盘之间的间距也是可调的。因此，本发明的一种太阳能电池组件生产线的电池片翻转机构，能够适应不同规格及不同间距的串焊电池片组件的移动及翻转操作，从而大大提高了太阳能电池组件生产线的柔性。
使用时，通过剪叉式伸缩组件调节好电池片吸盘之间的间距，通过移动小车实现在电池片串焊工作台与电池片检测台之间的工位转换，通过电动升降器及第一电池片吸盘实现串焊电池片组件的抓取和放下，通过由步进电机带动的第二电池片吸盘进行串焊电池片的翻转，从而实现了串焊电池片组件的机械化移位和翻转操作。
本发明中串焊电池片组件的翻转操作程序如下：先由第一电池片吸盘吸住串焊电池片组件，然后第二电池片吸盘由步进电机带动并转至其吸入口朝上位置且与第一电池片吸盘的吸入口相正对，控制第一电池片吸盘的电磁阀关闭，串焊电池片组件落在第二电池片吸盘的吸入口上并被吸住，第二电池片吸盘再反向转至其吸入口朝下位置，再关闭掉控制第二电池片吸盘的电磁阀，翻转后的串焊电池片组件落在检测台上进行电池片背面的检测。
本发明的一种太阳能电池组件生产线的电池片翻转机构还可以应用到需要对串焊电池片组件进行移位和翻转的其它产生工序中。例如，经过检测后的串焊电池片组件还可以被重新吸起以移送到下一道生产工位。
利用本发明的一种太阳能电池组件生产线的电池片翻转机构还能够实现电池片串焊后的吹洗作业。具体实现方法为：在控制第一电池片吸盘、控制第二电池片吸盘的电磁阀上增加一路压缩空气管路，并通过电磁阀进行切换。需要抓取或放下电池片时切换到连通真空泵的负压管路，需要对电池片进行吹洗时切换到压缩空气管路。吹洗电池片正面时，由第二电池片吸盘从下方吸住电池片，再由第一电池片吸盘从上方吹洗电池片正面；吹洗电池片背面时，由第一电池片吸盘从上方吸住电池片，再由第二电池片吸盘从下方吹洗电池片背面。
因此，可以对现有太阳能电池组件生产工艺进行进一步的改进，即是在电池片串焊工序与电池片的串焊后检测工序之间，增加一道由上述电池片翻转机构自动进行的电池片吹洗工序，去除表面灰尘和多余的焊剂、焊屑，从而可以进一步提高电池片的质量。
作为本发明的一种优选方案，所述伸缩架模块中位于伸缩架模块一端的活动杆与所述框架的一端相固定，所述框架的另一端设有第一电动推杆，所述伸缩架模块中位于伸缩架模块另一端的活动杆与所述的第一电动推杆相连接，所述第一电动推杆连接控制器。
作为本发明的另一种优选方案，所述框架的两端分别设有第一电动推杆、第二电动推杆，所述第一电动推杆、第二电动推杆分别与所述伸缩架模块中位于伸缩架模块两端的活动杆相连接，且所述第一电动推杆、第二电动推杆分别连接控制器。
本发明中，第一电动推杆、第二电动推杆的电机采用伺服电机，以实现电池片吸盘间距的精确调节。
本发明中，所述电动升降器为电动螺旋升降器，所述电动螺旋升降器的升降杆与所述的剪叉式伸缩组件中的框架相连接。
本发明中，所述电动螺旋升降器为双联同步升降电动螺旋升降器。
上述电动螺旋升降器为双联同步升降电动螺旋升降器，其中的两个电动螺旋升降器可以实现同步升降。采用双联同步升降电动螺旋升降器，可以提高剪叉式伸缩组件移动时的稳定性，特别适用于电池片数量较多，导致串焊电池片组件长度较长时的移位操作。
本发明中，所述第一电池片吸盘、第二电池片吸盘均为真空吸盘。
本发明中，所述移动小车上设有真空泵，所述真空泵通过电磁阀连接所述真空吸盘，且所述真空泵、电磁阀分别连接控制器。
为了实现移动小车的准确定位，所述移动小车上安装有用于检测移动小车自身位置的激光测距传感器，所述导轨上安装有用于激光测距传感器进行测距的基准定位块，所述控制器连接激光测距传感器。
为了提高安全性，所述导轨上安装有用于限制移动小车移动范围的限位开关。
本发明中，所述控制器为PLC控制器或微机控制系统。
本发明中，第二电池片吸盘与固定杆之间设有软管以适应第二电池片吸盘翻转的需要。其中，所述软管的一端连接第二电池片吸盘，另一端连接固定杆上的内孔，且固定杆上的内孔通过管路与真空泵相连通。
本发明的有益效果是：
第一，本发明的一种太阳能电池组件生产线的电池片翻转机构，电池片吸盘连接在剪叉式伸缩组件的活动杆上，相邻活动杆之间的间距通过剪叉式伸缩组件中的X形剪叉实现同步调节，因此电池片吸盘之间的间距也是可调的。因此，本发明的一种太阳能电池组件生产线的电池片翻转机构，能够适应不同规格及不同间距的串焊电池片组件的移动及翻转操作，从而大大提高了太阳能电池组件生产线的柔性。
第二，本发明的一种太阳能电池组件生产线的电池片翻转机构，电动螺旋升降器为双联同步升降电动螺旋升降器，可以提高剪叉式伸缩组件移动时的稳定性，特别适用于电池片数量较多，导致串焊电池片组件长度较长时的移位操作。
第三，本发明的一种太阳能电池组件生产线的电池片翻转机构，可以应用到需要对串焊电池片组件进行移位和翻转的相关产生工序中，其其适应性强。
附图说明
图1是本发明的一种太阳能电池组件生产线的电池片翻转机构的结构示意图；
图2是图1的局部放大图；
图3是图1中，涉及剪叉式伸缩组件部分的俯视图；
图4是图3的A-A剖视图(其中第二电池片吸盘转至与第一电池片吸盘相正对状态)；
图5是图3的A-A剖视图(其中第二电池片吸盘转至其吸盘的吸入口朝下状态)。
图中：1、导轨，2、移动小车，3、电动升降器，4、剪叉式伸缩组件，5、框架，6、活动杆，7、X形剪叉，8、铰轴连接，9、连杆，10、销轴，11、滑槽，12、第一电池片吸盘，13、第一电动推杆，14、第二电动推杆，15、升降杆，16、真空泵，17、电磁阀，18、激光测距传感器，19、基准定位块，20、限位开关，21、移动小车的驱动电机，22、电池片翻转机构，23、固定杆，24、步进电机，25、第二电池片吸盘，26、电池片，27、软管。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1至5所示为本发明的一种太阳能电池组件生产线的电池片翻转机构的实施例，包括控制器(图中未画出)、水平设置的导轨1、设于所述导轨1上且可沿导轨1水平移动的移动小车2、安装在所述移动小车2上用于上下升降的电动升降器3，所述电动升降器3的下端安装有剪叉式伸缩组件4，所述剪叉式伸缩组件4包括水平设置的框架5、设于所述框架5内且可在所述框架5内沿着与所述导轨1平行的方向伸缩的伸缩架模块，所述伸缩架模块包括若干数量间隔分布且相互平行的活动杆6、连接于相邻活动杆6之间的X形剪叉7，所述X形剪叉7包括一对相互交叉布置且在所述交叉处设有铰轴连接8的连杆9，所述连杆9的两端端部设有销轴10，所述活动杆6的两端设有用于安装所述销轴10的滑槽11，所述销轴10可滑动地安装在所述滑槽11中，所述活动杆6的下端连接有用于吸住电池片26的第一电池片吸盘12以及电池片翻转机构22，所述电池片翻转机构22包括与活动杆6连接并向下延伸的固定杆23、安装在所述固定杆23下端的步进电机24、与所述步进电机24的电机轴连接的第二电池片吸盘25，所述第二电池片吸盘25通过所述步进电机24带动可转至所述第二电池片吸盘25的吸入口朝上位置且与第一电池片吸盘12的吸入口相正对，所述第二电池片吸盘25通过所述步进电机24带动可转至所述第二电池片吸盘25的吸入口朝下位置，所述移动小车2、步进电机24、电动升降器3分别电性连接所述控制器。
上述技术方案中，第一电池片吸盘12连接在剪叉式伸缩组件4的活动杆6上，相邻活动杆6之间的间距通过剪叉式伸缩组件6中的X形剪叉7实现同步调节，因此电池片吸盘之间的间距也是可调的。因此，本实施例的一种太阳能电池组件生产线的电池片翻转机构，能够适应不同规格及不同间距的串焊电池片组件的移动及翻转操作，从而大大提高了太阳能电池组件生产线的柔性。
使用时，通过剪叉式伸缩组件4调节好电池片吸盘之间的间距，通过移动小车2实现在电池片串焊工作台与电池片检测台之间的工位转换，通过电动升降器3及第一电池片吸盘12实现串焊电池片组件的抓取和放下，通过由步进电机24带动的第二电池片吸盘25进行串焊电池片的翻转，从而实现了串焊电池片组件的机械化移位和翻转操作。
本实施例中串焊电池片组件的翻转操作程序如下：先由第一电池片吸盘12吸住串焊电池片组件，然后第二电池片吸盘25由步进电机24带动并转至其吸入口朝上位置且与第一电池片吸盘12的吸入口相正对，控制第一电池片吸盘12的电磁阀17关闭，串焊电池片组件落在第二电池片吸盘25的吸入口上并被吸住，第二电池片吸盘25再反向转至其吸入口朝下位置，再关闭掉控制第二电池片吸盘25的电磁阀，翻转后的串焊电池片组件落在检测台上进行电池片背面的检测。
本实施例的一种太阳能电池组件生产线的电池片翻转机构还可以应用到需要对串焊电池片组件进行移位和翻转的其它产生工序中。例如，经过检测后的串焊电池片组件还可以被重新吸起以移送到下一道生产工位。
作为本实施例的一种优选方案，所述伸缩架模块中位于伸缩架模块一端的活动杆6与所述框架5的一端相固定，所述框架5的另一端设有第一电动推杆13，所述伸缩架模块中位于伸缩架模块另一端的活动杆6与所述的第一电动推杆13相连接，所述第一电动推杆13连接控制器。
作为本实施例的另一种优选方案，所述框架5的两端分别设有第一电动推杆13、第二电动推杆14，所述第一电动推杆13、第二电动推杆14分别与所述伸缩架模块中位于伸缩架模块两端的活动杆6相连接，且所述第一电动推杆13、第二电动推杆14分别连接控制器。
本实施例中，第一电动推杆13、第二电动推杆14的电机采用伺服电机，以实现电池片吸盘间距的精确调节。
本实施例中，所述电动升降器3为电动螺旋升降器，所述电动螺旋升降器的升降杆15与所述的剪叉式伸缩组件4中的框架5相连接。
本实施例中，所述电动螺旋升降器为双联同步升降电动螺旋升降器。
上述电动螺旋升降器为双联同步升降电动螺旋升降器，其中的两个电动螺旋升降器可以实现同步升降。采用双联同步升降电动螺旋升降器，可以提高剪叉式伸缩组件移动时的稳定性，特别适用于电池片数量较多，导致串焊电池片组件长度较长时的移位操作。
本实施例中，所述第一电池片吸盘12、第二电池片吸盘25均为真空吸盘。
本实施例中，所述移动小车2上设有真空泵16，所述真空泵16通过电磁阀17连接所述真空吸盘，且所述真空泵16、电磁阀17分别连接控制器。
为了实现移动小车2的准确定位，所述移动小车2上安装有用于检测移动小车2自身位置的激光测距传感器18，所述导轨1上安装有用于激光测距传感器18进行测距的基准定位块19，所述控制器连接激光测距传感器18。
为了提高安全性，所述导轨1上安装有用于限制移动小车2移动范围的限位开关20。
本实施例中，所述控制器为PLC控制器或微机控制系统。
本实施例中，第二电池片吸盘25与固定杆23之间设有软管27以适应第二电池片吸盘25翻转的需要。其中，所述软管27的一端连接第二电池片吸盘25，另一端连接固定杆23上的内孔，且固定杆23上的内孔通过管路与真空泵16相连通。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种太阳能电池组件生产线的电池片翻转机构，其特征在于，包括控制器、水平设置的导轨、设于所述导轨上沿导轨水平移动的移动小车、安装在所述移动小车上用于上下升降的电动升降器，所述电动升降器的下端安装有剪叉式伸缩组件，所述剪叉式伸缩组件包括水平设置的框架、设于所述框架内且可在所述框架内沿着与所述导轨平行的方向伸缩的伸缩架模块，所述伸缩架模块包括若干数量间隔分布且相互平行的活动杆、连接于相邻活动杆之间的X形剪叉，所述X形剪叉包括一对相互交叉布置且在所述交叉处设有铰轴连接的连杆，所述连杆的两端端部设有销轴，所述活动杆的两端设有用于安装所述销轴的滑槽，所述销轴可滑动地安装在所述滑槽中，所述活动杆的下端连接有用于吸住电池片的第一电池片吸盘以及电池片翻转机构，所述电池片翻转机构包括与活动杆连接并向下延伸的固定杆、安装在所述固定杆下端的步进电机、与所述步进电机的电机轴连接的第二电池片吸盘，所述第二电池片吸盘通过所述步进电机带动可转至所述第二电池片吸盘的吸入口朝上位置且与第一电池片吸盘的吸入口相正对，所述第二电池片吸盘通过所述步进电机带动可转至所述第二电池片吸盘的吸入口朝下位置，所述移动小车、步进电机、电动升降器分别电性连接所述控制器。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能电池组件生产线的电池片翻转机构，其特征在于，所述伸缩架模块中位于伸缩架模块一端的活动杆与所述框架的一端相固定，所述框架的另一端设有第一电动推杆，所述伸缩架模块中位于伸缩架模块另一端的活动杆与所述的第一电动推杆相连接，所述第一电动推杆连接控制器。
3.根据权利要求1所述的一种太阳能电池组件生产线的电池片翻转机构，其特征在于，所述框架的两端分别设有第一电动推杆、第二电动推杆，所述第一电动推杆、第二电动推杆分别与所述伸缩架模块中位于伸缩架模块两端的活动杆相连接，且所述第一电动推杆、第二电动推杆分别连接控制器。
4.根据权利要求1所述的一种太阳能电池组件生产线的电池片翻转机构，其特征在于，所述电动升降器为电动螺旋升降器，所述电动螺旋升降器的升降杆与所述的剪叉式伸缩组件中的框架相连接。
5.根据权利要求4所述的一种太阳能电池组件生产线的电池片翻转机构，其特征在于，所述电动螺旋升降器为双联同步升降电动螺旋升降器。
6.根据权利要求1所述的一种太阳能电池组件生产线的电池片翻转机构，其特征在于，所述第一电池片吸盘、第二电池片吸盘均为真空吸盘。
7.根据权利要求6所述的一种太阳能电池组件生产线的电池片翻转机构，其特征在于，所述移动小车上设有真空泵，所述真空泵通过电磁阀连接所述真空吸盘，且所述真空泵、电磁阀分别连接控制器。
8.根据权利要求1所述的一种太阳能电池组件生产线的电池片翻转机构，其特征在于，所述移动小车上安装有用于检测移动小车自身位置的激光测距传感器，所述导轨上安装有用于激光测距传感器进行测距的基准定位块，所述控制器连接激光测距传感器。
9.根据权利要求1所述的一种太阳能电池组件生产线的电池片翻转机构，其特征在于，所述导轨上安装有用于限制移动小车移动范围的限位开关。
10.根据权利要求1所述的一种太阳能电池组件生产线的电池片翻转机构，其特征在于，所述控制器为PLC控制器或微机控制系统。
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