CN108831954A - 电池串高速敷设装置及敷设方法 - Google Patents

电池串高速敷设装置及敷设方法 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供一种电池串高速敷设装置,包括排版单元、归正单元、预取料单元及输送单元,排版单元包括敷设区,并在敷设区敷设电池串,归正单元包括归正区,以及对归正区内的电池串进行归正,预取料单元包括预取料区,并将电池串从预取料区转移至归正区排版单元,输送单元,包括第一输送装置及第二输送装置,交替向预取料区输送电池串,一方面通过交替输送的形式,提高输送速度和效率,另一方面可以更好的与串焊机进行匹配,提高对半片式电池串的敷设速度和精度,再者可以不用等待归正装置的归正,使各工序同步进行,大幅节约等待的时间,提高敷设效率。

Description

电池串高速敷设装置及敷设方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种电池串高速敷设装置及应用该电池串高速敷设装置的方法。
背景技术
[0002]随着新能源的不断发展,太阳能光伏行业对产能的要求越来越高,现有的电池串 敷设机需要通过机械手抓取电池串置放于归正装置,归正装置对电池串归正后,机械手再 抓取经过归正的电池串置放于敷设区,完成敷设,在这种方式下存在以下两方面的问题, 一是由于机械手需要进行两次抓取,并在两次抓取之间还需要等待归正装置对电池串进行 归正,因此造成敷设速度慢,另一方面采用这种方式进行敷设半片式电池串时,还需要在敷 设时调整半片式电池串在敷设区的位置,不仅进一步降低敷设速度,而且需要机械手具有 更高的自由度,不仅造机械手造价升高,而且降低敷设精度。 、
发明内容
[0003] 本发明提供一种电池串高速敷设装置及应用该装置的方法以解决上述技术问题。
[0004] 一种电池串1¾速敷设装置,包括排版单兀、归正单兀、预取料单元及输送单元,所 述的排版单元包括敷设区,所述的归正单元包括归正区,所述的预取料单元包括预取料区, 其中: 排版单元,还包括排版机械手,用于将归正区内的电池串转移至敷设区,并在敷设区敷 设电池串; 归正单元,还包括归正装置,用于对归正区内的电池串进行归正; 预取料单元,还包括预取料机械手,用于将电池串从预取料区转移至归正区; 输送单元,用于向预取料区输送电池串,所述的输送单元包括第一输送装置及第二输 送装置,所述的第一输送装置及第二输送装置包括第一运动状态,所述的第一运动状态为 第一输送装置与第二输送装置交替向预取料区输送电池串。
[0005] 进一步的,所述的第一输送装置及第二输送装置还可以包括第二运动状态,所述 的第二运动状态为第一输送装置或第二输送装置向预取料区输送电池串,所述的第一输送 装置及第二输送装置可选择的呈第一运动状态或第二运动状态。
[0006] 进一步的,所述的第一输送装置包括第一位置,所述的第二输送装置包括第二位 置,所述的第一输送装置可活动的从第一位置向预取料区方向运动,所述的第二输送装置 可活动的从第二位置向预取料区方向运动,所述的预取料区设置在第一位置与第二位置之 间。
[0007] 进一步的,所述的排版机械手包括排版位移组件,所述的排版位移组件自由度小 于等于2〇
[0008] 进一步的,所述排版位移组件包括第一位移组件,所述的第一位移组件包括第一 横梁及第一支架,所述的第一支架活动的设置在第一横梁上,且所述的第一支架可活动的 沿第二方向运动,所述的归正区及敷设区被设置在第一支架运动路径上。
[0009] 进一步的,所述的预取料机械手包括预取料位移组件,所述的预取料位移组件包 括第三位移组件,所述的第三位移组件包括第二横梁及第三支架,所述的第三支架活动的 设置在第二横梁上,且所述的第三支架可活动的沿第二方向运动,所述的预取料区及归正 区被设置在第三支架运动路径上。
[0010] 进一步的,所述的第二横梁为第一横梁在长度方向的延伸,所述的第一位移组件 包括第一驱动装置,所述的第一驱动装置为第一直线电机,所述的第三位移组件包括第三 驱动装置,所述的第三驱动装置为第二直线电机,所述的第一直线电机包括第一直线电机 初级,所述第二直线电机包括第二直线电机初级,所述第二直线电机初级为第一直线电机 初级在长度方向上的延伸。
[0011] 进一步的,所述的归正装置包括归正及设置在归正架上的托板,所述的托板上表 面形成归正区,所述的归正装置还包括第一归正组件,所述的第一归正组件包括第一归正 推板,所述的第一归正推板包括抵推面,所述的抵推面平行于第一方向。
[0012] 本发明同时还提供一种应用上述电池串高速敷设装置的电池串高速敷设方法,包 括: 提供待取料电池串; 在第一输送装置上置放待预取料电池串,在第二输送装置上置放待取料电池串,第一 输送装置及第二输送装置为第一运动状态,其中,第一运动状态为第一输送装置及第二输 送装置交替向预取料区输送待取料电池串; 预取料机械手抓取预取料区的待预取料电池串,排版机械手抓取归正区的归正后电池 串; 预取料机械手从预取料区转移至归正区,并将待归正电池串释放在归正区,排版机械 手从归正区转移至敷设区,并在敷设区内敷设归正后电池串; 归正装置对归正区的待归正电池串进行归正,获取归正后电池串,预取料机械手从归 正区转移至预取料区,排版机械手从敷设区转移至归正区。
[0013] 进一步的,所述电池串高速敷设装置的电池串高速敷设方法,包括: 提供待取料电池串; 归正装置对归正区的待归正电池串进行归正,获取归正后电池串,预取料机械手从归 正区转移至预取料区,排版机械手从敷设区转移至归正区,在第一输送装置上置放待取料 电池串; 预取料机械手抓取预取料区的待预取料电池串,排版机械手抓取归正区的归正后电池 串; 预取料机械手从预取料区转移至归正区,并将待归正电池串释放在归正区,排版机械 手从归正区转移至敷设区,并在敷设区内敷设归正后电池串,第一输送装置将待取料电池 串输送至预取料区,第二输送装置向远离预取料区方向运动; 归正装置对归正区的待归正电池串进行归正,获取归正后电池串,预取料机械手从归 正区转移至预取料区,排版机械手从敷设区转移至归正区,在第二输送装置上置放待取料 电池串; 预取料机械手抓取预取料区的待预取料电池串,排版机械手抓取归正区的归正后电池 串; 预取料机械手从预取料区转移至归正区,并将待归正电池串释放在归正区,排版机械 手从归正区转移至敷设区,并在敷设区内敷设归正后电池串,第二输送装置将待取料电池 串输送至预取料区,第一输送装置远离预取料区方向运行。
[0014] 有益效果:本发明实施例提供一种电池串高速敷设装置,包括排版单元、归正单 元、预取料单元及输送单元,排版单元包括敷设区,并在敷设区敷设电池串,归正单元包括 归正区,以及对归正区内的电池串进行归正,预取料单元包括预取料区,并将电池串从预取 料区转移至归正区排版单元,输送单元,包括第一输送装置及第二输送装置,交替向预取料 区输送电池串,一方面通过交替输送的形式,提高输送速度和效率,另一方面可以更好的与 串焊机进行匹配,提高对半片式电池串的敷设速度和精度,再者可以不用等待归正装置的 归正,使各工序同步进行,大幅节约等待的时间,提高敷设效率。
附图说明
[0015] 图1本发明实施例提供的电池串高速敷设装置示意图 图2为图1的上视图 图3本发明实施例提供的电池串高速敷设装置中的排版单元及预取料单元示意;图 图4为图3中A区放大示意图 图5为图3中B区放大示意图 图6为本发明实施例提供的电池串高速敷设装置中归正单元示意图 图7为图6中的C区放大示意图 附图标记说明: 电池串10 基板11 机架12 排版单元100 敷设区1000 第一位移组件101 第一横梁1011 第一支架1012 第一驱动装置1013 第二位移组件102 第二固定架1021 第二支架1022 第二驱动装置1023 抓取装置103,303 抓取架1031,3031 抓取吸盘1032,3032 转动组件304 归正单元200 托板201 归正区2010 第一归正推板202 固定板2021 导槽2022 位置调整装置203 图像采集装置204 导向装置205,206 归正驱动装置207 归正架208 预取料单元300 预取料区3000 第三位移组件301 第二横梁3011 第三支架3012 第三驱动装置3013 第四位移组件302 第四固定架3021 第四支架3022 第四驱动装置3023 输送单元400 第一输送装置401 第一输送带4011 第五驱动装置4012 第二输送装置402 第二输送带4021 第六驱动装置4022 基板输送装置403 第一基板输送组件4031 第二基板输送组件4032 托轮4033 下面结合实施例对本发明进行详细的说明。
具体实施方式
[0016]除非另作定义,此处使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有 一般技能的人士所理解的通常意义。本公开专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第 一”、“第二,,以及类似的词语并不代表任何顺序、数量或者机械的连接,而是表示存在至少 一个。“连接”或者“相连,,等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而是可以包括 电性的连接,不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关 系,当被描述对象绝对位置改变后,则该先对位置关系也相应的改变。
[0017] 为了方便描述,在下述描述中“第一方向”为图2中的左右方向,“第二方向”为图2 中的上下方向,另外,可以理解的,所述的“第一方向”及“第二方向”大致平行于水平面,所 述的竖直方向垂直于水平面。
[0018] 请参考图1-图2,图1示出了本发明提供的电池串高速敷设装置示意图,图2示出了 本发明实施例提供的电池串高速敷设装置上视示意图,所述的电池串高速敷设装置,通常 设置在串焊机下游方向,对经过串焊机焊接的电池串10敷设在一敷设区1000上,以进行后 续作业,所述的电池串10呈长方形的板状,包括一对长边及一对短边,所述的长边与短边垂 直,所述的敷设是指将电池串10平铺在敷设区1000上,当敷设多个电池串10时,该多个电 池串10在敷设区1000内呈阵列排列。
[0019] 所述的电池串高速敷设装置,包括设置在机架12上的排版单元100、归正单元200、 预取料单元300及输送单兀400。
[0020] 所述的排版单元100包括敷设区1000,用于在敷设区1000敷设电池串10,具体 的,所述的排版单元1〇〇包括一设置在机架12上的敷设板,所述的敷设板包括上表面,所述 的敷设板上表面形成敷设区1000。
[0021] 请一并参考图3及图4,图3示出了本发明提供的电池串高速敷设装置中排版单元 及预取料单元示意图,图4示出了本发明提供的电池串高速敷设装置中排版单元放大示意 图,所述的排版单元1〇〇包括排版机械手,所述的排版机械手设置在敷设区1000上方,用于 将电池串10从归正单元200转移至敷设区1000,并在敷设区1000内对电池串10进行敷设, 可以理解的,所述的敷设区1000还可以设置有基板11,当敷设区1000设置有基板11时,所 述的排版机械手将电池串10敷设在基板11上,所述的排版机械手包括排版位移组件及抓取 装置103。
[0022] 所述的排版位移组件用于移动所述的抓取装置103,从而使得抓取装置103从归正 单元200的归正区2010抓取电池串10并将电池串10释放至敷设区1000,从而完成对电池串 10的转移和敷设。所述的排版位移组件包括第一位移组件101,所述的第一位移组件101包 括设置在机架12上的第一横梁1011及第一支架1012,所述的第一支架1012活动的设置在第 一横梁1011上,且所述的第一支架1012可活动的沿第二方向运动,可以理解的,所述的归正 区2010及敷设区1000被设置在第一支架1012运动路径上。
[0023] 进一步的,所述的第一横梁1011上还设置有第一驱动装置1013,用于驱动所述的 第一支架1012沿第二方向运动,具体的,所述的第一驱动装置1013为第一直线电机,所述的 第一直线电机初级设置在第一横梁1011上,所述的第一支架1012与所述第一直线电机次级 连接,可以理解的,所述的第一直线电机初级平行于第二方向,优选的,所述的第一直线电 机初级平行于水平面,使得所述的第一支架1012沿平行于第二方向及平行于水面方向运 动。
[0024]进一步的,为了使得所述的第一横梁1011与第一支架1012之间还可以设置有导向 装置,用于使得第一支架1 〇 12更稳定的沿第二方向运动。
[0025]可选的,在其他实施例中,所述的第一驱动装置1013也可以为电缸、气缸、丝杠、电 磁铁、液压缸等装置中的一种。
[0026] 所述的抓取装置103与所述的第一支架1012连接,当所述的第一支架1012沿第二 方向运动时,所述的抓取装置103随同沿第二方向运动,可以理解的,当抓取装置103运动至 归正区2010时,所述的抓取装置103可从归正区2010抓取经过归正的电池串10,当抓取装置 103运动至敷设区1000时,所述的抓取装置1〇3将电池串1〇释放至敷设区1〇〇〇,完成对电 池串10的敷设,重复抓取、移动、释放的步骤,可以完成对多个电池串10的敷设。
[0027]在本实施例中,所述的抓取装置1〇3包括抓取架1031及抓取吸盘1032,所述的抓取 架1〇31与第一支架1012连接,所述的抓取架1〇:31大致呈一长杆状,所述的抓取吸盘1032设 置在抓取架1031上,优选的,所述的抓取吸盘1032有多个,以使得在抓取电池串10时,电池 串1 〇具有更大的受力面积,防止电池串10掉落。
[0028] 优选的,所述的多个抓取吸盘1 〇32沿抓取架1031对称设置,以使得电池串1 〇更均 匀受力。
[0029] 更优选的,所述的多个吸盘呈阵列排列。
[0030]可以理解的,所述的抓取吸盘1032还连接有真空装置,以为抓取吸盘1032提供真 空吸力,在此不再赘述。
[0031] 进一步的,为了便于抓取装置103更容易的抓取位于归正区2010的电池串10及防 止在敷设区1000释放电池串10时,导致电池串10损伤,所述的排版位移组件还设置有第二 位移组件102,用于沿竖直方向提升抓取装置103的高度或沿竖直方向降低抓取装置103的 高度,所述的第二位移组件102包括第二固定架1021及活动的设置在第二固定架1021上的 第二支架1022,所述的第二支架1022可活动的沿竖直方向运动,所述的第二固定架1021设 置在第一支架1012上,所述的抓取装置103设置在第二支架1022上,当第一支架1012运动至 归正区2010时,所述的第二支架1022沿竖直方向向靠近归正区2010方向运动,从而使得抓 取装置103更接近电池串10,从而使得电池串10更容易的被抓取,当第一支架1012需要从归 正区2010向敷设区1000方向转移时,所述的第二支架1022沿竖直方向向远离归正区2010 方向运动,从而防止被抓取装置103抓取的电池串10触碰到如机架12等装置,导致电池串10 损伤,当第一支架1012运动至敷设区1000时,所述的第二支架1022沿竖直方向向靠近敷设 区1000方向运动,从而使得抓取装置103抓取的电池串10更靠近敷设区1000,防止在释放 电池串10时,电池串10损伤。
[0032] 所述的第二固定架1021上还设置有第二驱动装置1023,用于驱动所述的第二支架 1022沿竖直方向运动,在本实施例中,所述的第二驱动装置1023为一电缸,所述电缸包括缸 体及滑块,所述缸体固定在第二固定架1021上,所述的第二支架1022与滑块连接,当滑块运 动时,带动所述的第二支架1022运动。
[0033]可以理解的,所述的第二驱动装置1023也可以为气缸、直线电机、丝杠、电磁铁、液 压缸等装置中的一种。
[0034] 进一步的,所述的排版位移组件自由度小于等于2,以在减少排版位移组件的自由 度的同时保障排版机械手所需的位移需求及降低排版机械手系统复杂度,提高排版机械手 的排版精度,具体的,所述的排版机械手由第一位移组件101及第二位移组件102组成,其中 第一位移组件101包括第一支架1012,所述的第一支架1012包括一运动路径,所述的归正区 2010及敷设区1000位于该运动路径上,优选的,所述的运动路径为直线,以使得移动距离 最短。
[0035] 所述排版单元100上游设置有归正单元200,请一并参考图6及图7,其中,图6示出 了本发明提供的电池串高速敷设装置中归正单元示意图,图7示出了本发明提供的电池串 高速敷设装置中归正单元局部放大示意图,所述的归正单元200包括归正装置,用于对归正 区2010内的电池串10进行归正,所述的归正是指将铺设在归正区2010上的电池串1 〇沿第一 方向形成平行对齐状态,同时使得电池串10被敷设至敷设区1000时,各电池串10能形成阵 列排列,更具体的使得电池串10长边平行于第一方向,从而使得各电池串10长边沿第一方 向形成平行对齐。
[0036] 所述的归正装置包括归正架208及设置在归正架208上的托板201,所述的托板201 上表面形成归正区2010,所述的归正装置还包括第一归正组件,用于对电池串10长边进行 归正,归正后的电池串10长边平行于第一方向,所述的第一归正组件包括第一归正推板 202,所述的第一归正推板202包括抵推面,所述的抵推面平行于第一方向,当在托板201放 置有电池串10时,第一归正推板202沿第二方向运动,使得抵推面抵推电池串10运动,若电 池串10朝向第一归正推板202的一端倾斜于第一归正推板202时,在第一归正推板202与托 板201之间摩擦力和第一归正推板202推力的作用下发生偏转,使得电池串10朝向第一归正 推板202的一端最终与第一归正推板202抵推面保持接触,从而实现对电池串10长边的归 正。
[0037] 进一步的,所述的归正架208上还设置有归正驱动装置207,用于驱动所述的第一 归正推板202沿第二方向运动,在本实施例中,所述的归正驱动装置207为一丝杠螺母装置, 当然其他装置,如气缸、液压缸、电缸、电磁铁等也是可行的。
[0038]进一步的,为了使得所述的第一归正推板202更稳定的沿第二方向运动,所述的第 一归正推板202与归正架208之间还设置有导向装置205。
[0039] 进一步的,为了使得第一归正推板202更容易的抵推电池串10,所述的托板201上 还设置有导槽2022,所述的第一归正推板202穿设在导槽2022内,所述的导槽2022包括长度 方向,所述导槽2022长度方向平行于第二方向。
[0040] 进一步的,所述的第一归正组件包括与第一归正推板202相对设置的固定板2021, 所述的固定板2021平行于第一方向,所述的第一归正推板202抵推电池串10向固定板2021 方向运动时,电池串1〇与第一归正推板202相背一侧的长边接触固定板2021,在第一归正推 板202推力、固定板2021的止推力以及托板201与电池串10之间的摩擦力作用下,电池串10 更快速进行归正,实现电池串1〇长边平行于第一方向。
[0041] 进一步的,为了降低第一归正推板202所需材料,所述的第一归正推板202包括多 个第一归正子推板,所述的第一归正子推板包括的子抵推面,所述的多个子抵推面共面,且 该多个子抵推面形成的平面平行于第一方向。
[0042] 进一步的,所述的第一归正子推板之间还设置有联动装置,用于使得各第一归正 子推板同步运动。
[0043] 进一步的,所述的归正装置还包括第二归正组件,用于对电池串10短边进行归正, 使得经过归正的各电池串1〇短边在同一位置,从而使得敷设在敷设区1〇〇〇的各电池串10 短边共线,所述的第二归正组件包括位置调整装置203,所述的托板201活动的设置在归正 架208上,所述的托板201可活动的沿第一方向运动,当托板201沿第一方向运动时,置放在 托板201上的电池串1〇沿第一方向运动,从而调整电池串10的位置,在本实施例中,所述的 位置调整装置203包括活动端及固定端,所述的活动端可活动的沿第一方向运动,所述的托 板201与所述的活动端连接,所述的固定端与归正架208连接,当在托板201上置放有电池串 10时,所述的位置调节装置活动端沿第一方向移动,带动托板201及置放在归正区2010的电 池串10沿第一方向运动,并使得电池串10短边移动至与基准位置相同的相对位置。所述的 基准位置是指明显与短边区分的特征位置,如,机架12上或归正架208上的某一固定线或固 定物等,优选的所述的基准位置为一基准线,如归正架208的边线等,所述的相同的相对位 置是短边与基准位置之间的距离相等。
[0044]具体的,所述的位置调整装置2〇3为丝杠螺母,当然,其他装置,如气缸、液压缸、电 缸、电磁铁也是可行的。
[0045]进一步的,所述的第二归正组件还包括导向装置206用于使得托板201稳定的沿第 一方向运动。
[0046]进一步的,所述的归正装置包左归正装置及右归正装置,左归正装置与右归正装 置对称设置,当在左归正装置上设置有第一半片式电池串10,右归正装置上设置有第二半 片式电池串10时,左归正装置对第一半片式电池串10归正,右归正装置对第二半片式电池 串10进行归正,经过归正的第一半片式电池串10与第二半片式电池串10相邻的长边共线, 相邻的短边共线,从而实现半片式电池串10的归正,可以理解的,左归正装置及右归正装置 也可以对整片式电池串10进行归正。
[0047]所述的左归正装置包括左托板2〇1,所述的右归正装置包括右托板201,所述的左 托板201包括左托置面,所述的右托板201包括右托置面,可以理解的,左托置面与右托置面 高度相等,且左托置面与右托置面形成归正区2010。
[0048] 进一步的,所述的左托置面与右托置面形状相同,面积相等。
[0049] 进一步的,为了更精确的调节电池串10短边与基准位置之间的相对距离,所述的 第二归正组件还包括检测装置,用于检测电池串10短边与基准线之间的距离,所述的检测 装置包括一图像采集装置204,通过图像采集装置204获取电池串10短边与基准位置的图像 信息,从而获取电池串10短边与基准位置之间的距离信息。
[0050] 可选的,在其他实施例中,所述的检测装置包括激光测距仪,所述的激光测距仪包 括发射端及接收端,所述的发射端固定在归正架208上,并向电池串10短边方向发射激光光 束,接收端接收电池串10短边反射的光束,比对发射端发射光束与接收端接收光束的时间, 从而获取固定端与电池串10短边的距离信息。
[0051] 所述的归正单元200上游方向设置有预取料单元300,请一并参考图5,图5示出了 本发明提供的电池串高速敷设装置中预取料机械手放大示意图,所述的预取料单元300包 括预取料区3000及设置在预取料区3000上方的预取料机械手,所述的预取料机械手包括预 取料位移组件及抓取装置103。
[0052] 一预取料机械手设置在预取料区3000上方,用于将电池串10从预取料区3000转移 至归正区2010,便于归正装置对电池串10进行归正,所述的预取料机械手包括预取料位移 组件及抓取装置103。
[0053]所述的预取料位移组件用于移动所述的抓取装置103,从而使得抓取装置103从预 取料区3000抓取电池串10并将电池串10释放至归正区2010。所述的预取料位移组件包括第 三位移组件301,所述的第三位移组件301包括设置在机架12上的第二横梁3011及第三支架 3012,所述的第三支架3012活动的设置在第二横梁3011上,且所述的第三支架3012可活动 的沿第二方向运动,可以理解的,所述的预取料区3000及归正区2010被设置在第三支架 3012运动路径上。
[0054] 进一步的,所述的第二横梁3〇11上还设置有第三驱动装置3〇13,用于驱动所述的 第三支架3012沿第二方向运动,具体的,所述的第三驱动装置3013为第二直线电机,所述的 第二直线电机初级设置在第二横梁3011上,所述的第三支架3012与所述第二直线电机次级 连接,可以理解的,所述的第二直线电机初级平行于第二方向,优选的,所述的第二直线电 机初级平行于水平面,使得所述的第三支架3〇12沿平行于第二方向及平行于水面方向运 动。
[0055] 进一步的,所述的第二横梁3011为第一横梁1011在长度方向的延伸。
[0056] 进一步的,所述的第二直线电机初级为第一直线电机初级在长度方向的延伸,使 得第一直线电机与第二直线电机共用初级,从而降低费用。
[0057] 进一步的,为了使得所述的第二横梁3011与第三支架3〇12之间还可以设置有导向 装置,用于使得第三支架3012更稳定的沿第二方向运动。
[0058] 可选的,在其他实施例中,所述的第三驱动装置3013也可以为电缸、气缸、丝杠、电 磁铁、液压缸等装置中的一种。
[0059] 所述的抓取装置303可以与排版机械手上的抓取装置103相同,在此不再赘述。 [0060]同样的,为了便于抓取装置303更容易的抓取位于预取料区3000的电池串10及防 止在归正区2010释放电池串10时,导致电池串10损伤,所述的预取料位移组件还设置有第 四位移组件302,用于沿竖直方向提升抓取装置303的高度或沿竖直方向降低抓取装置303 的高度,所述的第四位移组件302包括第四固定架3021及活动的设置在第四固定架3021上 的第四支架3022,所述的第四支架3022可活动的沿竖直方向运动,所述的第四固定架3021 设置在第三支架3012上,所述的抓取装置303设置在第四支架3022上,当第三支架3012运动 至预取料区3000时,所述的第四支架3022沿竖直方向向靠近预取料区3000方向运动,从而 使得抓取装置303更接近电池串10,从而使得电池串10更容易的被抓取,当第三支架3012需 要从预取料区3000向归正区2010方向转移时,所述的第四支架3022沿竖直方向向远离预取 料区3000方向运动,从而防止被抓取装置303抓取的电池串10触碰到如机架12等装置,导致 电池串10损伤,当第三支架3012运动至归正区2010时,所述的第四支架3022沿竖直方向向 靠近归正区2010方向运动,从而使得抓取装置303抓取的电池串10更靠近归正区2010,防止 在释放电池串10时,电池串10损伤。
[0061] 所述的第四固定架3021上还设置有第四驱动装置3023,用于驱动所述的第四支架 3〇22沿竖直方向运动,在本实施例中,所述的第四驱动装置3023为一电缸,所述电缸包括缸 体及滑块,所述缸体固定在第四固定架3021上,所述的第四支架3022与滑块连接,当滑块运 动时,带动所述的第四支架3022运动。
[0062] 可以理解的,所述的第四驱动装置3023也可以为气缸、直线电机、丝杠、电磁铁、液 压缸等装置中的一种。
[0063] 所述的预取料单元300上游设置有输送单元400,用于向预取料区3000输送电池串 10,通常的,所述的输送单元400上游设置有串焊机,所述的输送单元400将经过串焊机焊接 的电池串10输送至预取料区3000,以供预取料机械手抓取和转移,所述的输送单元400包括 第一输送装置401及第二输送装置402,所述的第一输送装置401与第一串焊机连接,所述的 第一输送装置401包括第一承载面,所述的第二输送装置402与第二串焊机连接,所述的第 二ftu送装置4〇2包括第二承载面,所述的第一承载面及第二承载面用于承载电池串10。
[0064]所述的第一输送装置401包括第一位置,所述的第二输送装置402包括第二位置, 所述的第一输送装置401活动的设置在第一位置与预取料区3000之间,所述的第二输送装 置402活动的设置在第二位置与预取料区3000之间,当第一输送装置401从第一位置向预取 料区3000方向运动时,将置放于第一承载面上的电池串10输送至预取料区3000,当第二输 送装置402从第二位置向预取料区3000方向运动时,将置放于第二承载面上的电池串1〇输 送至预取料区3000。
[0065]所述的第一输送装置401及第二输送装置402包括第一运动状态,所述的第一运动 状态为第一输送装置401与第二输送装置402交替向预取料区3000输送电池串10,所述的交 替是指当第一输送装置401从第一位置向预取料区3000方向运动时,所述的第二输送装置 402从预取料区3〇〇〇向第二位置方向运动,当第二输送装置4〇2从第二位置向预取料区3000 方向运动时,所述的第一输送装置401从预取料区3000向第一位置方向运动。
[0066] 可以理解的,由于第一输送装置401及第二输送装置402交替向预取料区3000输送 电池串10,一方面可以同时与两个串焊机连接,能够与串焊机更好的匹配,另一方面当电池 串10为半片式电池串10时,第一输送装置401及第二输送装置402可以分别输送两个半片式 电池串10,两个半片式电池串10可以分别置放在第一输送装置401及第二输送装置402对应 的位置,当预取料机械手抓取对应的半片式电池串10时,可以不用再调整位置而直接抓取, 从而进一步提高预取料单元300转移电池串10的效率。
[0067] 进一步的,所述的第一输送装置401还包括第五驱动装置4012,用于驱动所述的第 一输送装置401从第一位置向预取料区3000方向运动,所述的第二输送装置402还包括第六 驱动装置4022,用于驱动所述的第二输送装置402从第二位置向预取料区3000方向运动。 [0068] 进一步的,所述的第五驱动装置4012及第六驱动装置4022分别为丝杠螺母装置, 当然其他装置如气缸、液压缸、电缸、电磁铁也是可行的。
[0069] 进一步的,所述的第一位置与第二位置设置在预取料区3000的两侧。
[0070] 进一步的,所述的第一位置和预取料区3000之间的距离与第二位置和预取料区 3000之间的距离相等。
[0071] 进一步的,所述的第一输送装置401的运动速度与第二输送装置402的运动速度相 等,方向相反。
[0072] 可以理解的,所述的第一输送装置401及第二输送装置402还可以包括第二运动状 态,所述的第二运动状态为第一输送装置401或第二输送装置4〇2向预取料区3〇〇〇输送电池 串10,即第一输送装置401或第二输送装置402单独向预取料区3〇00输送电池串10。
[0073] 进一步的,所述的第一输送装置401及第二输送装置4〇2可选择的呈第一运动状态 或第二运动状态,以适应不同的电池串的敷设。
[0074] 另外,可以理解的,所述的第一输送装置401或第二输送装置402也可以在一次输 送过程中输送多个电池串1〇,以进一步提高效率。如在第一承载面上叠置3个、4个、5个或更 多个的电池串10,或者在第二承载面上叠置3个、4个、5个或更多个的电池串10。
[0075] 进一步的,所述的第一输送装置401还包括第一输送架及设置在第一输送架上的 第一输送带4011,所述的第一承载面为第一输送带4011上表面,所述第一输送带4011包括 第一运行方向,所述的第一运行方向垂直于第一位置与预取料区3000之间的连线,可以理 解的,在本实施例中,所述的第一运行方向为第二方向,所述的第一位置与预取料区3000之 间的连线为第一方向,同样的,所述的第二输送装置402还包括第二输送架及设置在第二输 送架上的第二输送带4021,所述的第二承载面为第二输送带4021上表面,所述第二输送带 4021包括第二运行方向,所述的第二运行方向垂直于第二位置与预取料区3〇〇〇之间的连 线,所述的第二运行方向为第二方向,所述的第二位置与预取料区3000之间的连线为第一 方向。
[0076]进一步的,所述的第一输送架可活动的从第一位置向预取料区3000运动,所述的 第二输送架可活动的从第二位置向预取料区3000运动,从而使得托置在第一输送带4011上 的电池串10从第一位置运动至预取料区3000,第二输送带4021上的电池串1〇运动从第二位 置运动至预取料区3000。
[0077]当第一输送带4011上游连接有第一串焊机时,经过第一串焊机的电池串10通过第 一输送带4011沿第二方向运动至第一位置,在第五驱动装置4012的驱动下,第一输送架沿 第一方向从第一位置运动至预取料区3000,可以理解的,当第二输送带4021上游连接有第 二串焊机时,经过第二串焊机的电池串10通过第二输送带4021沿第二方向运动至第二位 置,在第六驱动装置4022的驱动下,第二输送架沿第一方向从第二位置运动至预取料区 3000,从而进一步方便与串焊机的连接和匹配。
[0078]进一步的,为了使得预取料机械手能够更好的抓取预取料区3000的电池串10,所 述的预取料位移组件还包括转动组件304,用于转动抓取装置103使得抓取装置103大致对 齐预取料区3000的电池串10,以及将电池串10大致对齐归正区2010,可以理解的,所述的转 动组件304沿水平面转动电池串10。
[0079]可以理解的,当第一输送装置401还包括第一输送带4011时,所述的第一输送带 4011的长度方向平行于第二方向,而归正后的电池串10长边平行于第一方向,因此优选的, 所述的转动组件304转动电池串10的转动角度为90°,即,预取料机械手从预取料区3000抓 取电池串10后转动90°后,电池串10长边大致平行于第一方向,从而方便归正。
[0080] 进一步的,所述的输送单元400还包括基板输送装置403,用于输送基板11,所述的 基板输送装置403包括第一基板输送组件4031,所述的第一基板输送组件4031包括一对第 一基板11输送带,所述的第一基板11输送带包括第三运行方向,所述的第三运行方向平行 于第一方向,当在第一基板11输送带上置放有基板11时,第一基板输送组件4031将基板11 沿第一方向输送,一第二基板输送组件4032设置在第一输送组件的下游方向,其中,第二基 板输送组件4032包括一对第二基板11输送带,所述的第二基板11输送带包括第四运行方 向,所述的第四运行方向平行于第二方向,即第四运行方向垂直于第三运行方向,可以理解 的,第一基板输送组件4031将基板11输送至第二基板输送组件4032上时,第二基板输送组 件4032将基板11沿第二方向输送至下游方向。
[0081] 进一步的,第二基板输送组件4032还包括一对托轮4033,用于承托基板11。
[0082] 进一步的,所述的第二基板11输送带活动的设置在机架12上,且还可活动的沿竖 直方向运动,以活动的接触基板11或脱离与基板11的接触,当基板11沿第一方向运动至第 二基板11输送带上方时,所述的第二基板11输送带活动的向上运动,并与基板11接触,从而 使得基板11转向沿第二方向运动,从而进一步方便基板11的输送。
[0083] 本发明同时还提供应用上述电池串高速敷设装置的电池串高速敷设方法: SOI:提供待取料电池串; S02:在第一输送装置4〇1上置放待预取料电池串,在第二输送装置4〇2上置放待取料电 池串,第一输送装置401及第二输送装置402为第一运动状态,其中,第一运动状态为第一输 送装置401及第二输送装置4〇2交替向预取料区3〇〇〇输送待取料电池串; S02:预取料机械手抓取预取料区3〇〇〇的待预取料电池串,排版机械手抓取归正区2〇1〇 的归正后电池串; S〇3:预取料机械手从预取料区3000转移至归正区2〇1〇,并将待归正电池串释放在归正 区2〇10,排版机械手从归正区2〇1〇转移至敷设区1〇〇〇,并在敷设区1〇〇〇内敷设归正后电 池串; S04:归正装置对归正区2〇1〇的待归正电池串1〇进行归正,获取归正后电池串1〇,预取 料机械手从归正区2010转移至预取料区3000,排版机械手从敷设区1〇〇〇转移至归正区 2010; 重复 S01-S04。
[0084]由于归正装置进行归正的同时,预取料机械手及排版机械手完成位置转移,即归 预取料机械手及排版机械手同步动作,使得排版机械手不用再等待归正装置的归正, 各工序可以同步进行,从而大幅节约等待的时间,大幅提高敷设效率。
[0085]在一个优选的实施例中,所述的电池串高速敷设方法可以为: S11:提供待取料电池串; s 12:归正装置对归正区2〇 1〇的待归正电池串10进行归正,获取归正后电池串丨〇,预取 料机械手从归正区2010转移至预取料区3000,排版机械手从敷设区1000转移至归正区 2010,在第一输送装置401上置放待取料电池串; S13:预取料机械手抓取预取料区3〇⑻的待预取料电池串,排版机械手抓取归正区2〇1〇 的归正后电池串; S14:预取料机械手从预取料区3〇〇〇转移至归正区2〇1〇,并将待归正电池串释放在归正 区2〇巧,排版机械手从归正区2〇1〇转移至敷设区1〇〇〇,并在敷设区1〇〇〇内敷设归正后电 池串,第一输送装置401将待取料电池串从第一位置输送至预取料区3000,第二输送装置 402从预取料区3000转移至第二位置; S15:归正装置对归正区2〇1〇的待归正电池串1〇进行归正,获取归正后电池串1〇,预取 料机械手从归正区2010转移至预取料区3〇00,排版机械手从敷设区1000转移至归正区 2010,在第二输送装置4〇2上置放待取料电池串; S16:预取料机械手抓取预取料区3〇〇〇的待预取料电池串,排版机械手抓取归正区2〇1〇 的归正后电池串; S17:预取料机械手从预取料区3000转移至归正区2〇10,并将待归正电池串释放在归正 区2010,排版机械手从归正区2〇1〇转移至敷设区i〇〇〇,并在敷设区1〇〇〇内敷设归正后电 池串,第二输送装置401将待取料电池串从第二位置输送至预取料区3000,第一输送装置 4〇2从预取料区3〇〇〇转移至第一位置; 重复 S12-S17。
[008<5]由于向预取料区输送待取料电池串、将待取料电池串转移至归正区,将经过归正 的电池串转移至敷设区进行敷设同步进行,同时利用预取料机械手及排版机械手回程时 间,对归正区的待归正电池串进行归正,进一步综合利用各步骤的时序,减少步骤间的等待 时间,进一步提高敷设速度和效率。
[0087]进一步的,所述的第一输送装置401及第二输送装置402可选择的呈第二运动状 态,所述的第二运动状态为第一输送装置或第二输送装置向预取料区输送电池串。
[00SS]以上所述仅为本发明的实施方式,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本 发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的 技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种电池串高速敷设装置,包括排版单元、归正单元、预取料单元及输送单元,其特 征在于,所述的排版单元包括敷设区,所述的归正单元包括归正区,所述的预取料单元包括 预取料区,其中: 排版单元,还包括排版机械手,用于将归正区内的电池串转移至敷设区,并在敷设区敷 设电池串; 归正单元,还包括归正装置,用于对归正区内的电池串进行归正; 预取料单元,还包括预取料机械手,用于将电池串从预取料区转移至归正区; 输送单元,用于向预取料区输送电池串,所述的输送单元包括第一输送装置及第二输 送装置,所述的第一输送装置及第二输送装置包括第一运动状态,所述的第一运动状态为 第一输送装置与第二输送装置交替向预取料区输送电池串。
2.如权利要求1所述的电池串高速敷设装置,其特征在于,所述的第一输送装置及第二 输送装置还可以包括第二运动状态,所述的第二运动状态为第一输送装置或第二输送装置 向预取料区输送电池串,所述的第一输送装置及第二输送装置可选择的呈第一运动状态或 第二运动状态。
3. 如权利要求1所述的电池串高速敷设装置,其特征在于,所述的第一输送装置包括第 一位置,所述的第二输送装置包括第二位置,所述的第一输送装置可活动的从第一位置向 预取料区方向运动,所述的第二输送装置可活动的从第二位置向预取料区方向运动,所述 的预取料区设置在第一位置与第二位置之间。
4. 如权利要求1所述的电池串高速敷设装置,其特征在于,所述的排版机械手包括排版 位移组件,所述的排版位移组件自由度小于等于2。
5. 如权利要求4所述的电池串高速敷设装置,其特征在于,所述排版位移组件包括第一 位移组件,所述的第一位移组件包括第一横梁及第一支架,所述的第一支架活动的设置在 第一横梁上,且所述的第一支架可活动的沿第二方向运动,所述的归正区及敷设区被设置 在第一支架运动路径上。
6. 如权利要求5所述的电池串高速敷设装置,其特征在于,所述的预取料机械手包括预 取料位移组件,所述的预取料位移组件包括第三位移组件,所述的第三位移组件包括第二 横梁及第三支架,所述的第三支架活动的设置在第二横梁上,且所述的第三支架可活动的 沿第二方向运动,所述的预取料区及归正区被设置在第三支架运动路径上。
7. 如权利要求6所述的电池串高速敷设装置,其特征在于,所述的第二横梁为第一横梁 在长度方向的延伸,所述的第一位移组件包括第一驱动装置,所述的第一驱动装置为第一 直线电机,所述的第三位移组件包括第三驱动装置,所述的第三驱动装置为第二直线电机, 所述的第一直线电机包括第一直线电机初级,所述第二直线电机包括第二直线电机初级, 所述第二直线电机初级为第一直线电机初级在长度方向上的延伸。
8. 如权利要求1所述的电池串高速敷设装置,其特征在于,所述的归正装置包括归正及 设置在归正架上的托板,所述的托板上表面形成归正区,所述的归正装置还包括第一归正 组件,所述的第一归正组件包括第一归正推板,所述的第一归正推板包括抵推面,所述的抵 推面平行于第一方向。
9. 一种应用如权利要求1-8中任一权利要求所述电池串高速敷设装置的电池串高速敷 设方法,包括: 提供待取料电池串; 在第一输送装置上置放待预取料电池串,在第二输送装置上置放待取料电池串,第一 输送装置及第二输送装置为第一运动状态,其中,第一运动状态为第一输送装置及第二输 送装置交替向预取料区输送待取料电池串; 预取料机械手抓取预取料区的待预取料电池串,排版机械手抓取归正区的归正后电池 串; 预取料机械手从预取料区转移至归正区,并将待归正电池串释放在归正区,排版机械 手从归正区转移至敷设区,并在敷设区内敷设归正后电池串; 归正装置对归正区的待归正电池串进行归正,获取归正后电池串,预取料机械手从归 正区转移至预取料区,排版机械手从敷设区转移至归正区。
10.如权利要求9所述的电池串高速敷设方法,其特征在于,包括如下步骤: 提供待取料电池串; 归正装置对归正区的待归正电池串进行归正,获取归正后电池串,预取料机械手从归 正区转移至预取料区,排版机械手从敷设区转移至归正区,在第一输送装置上置放待取料 电池串; 预取料机械手抓取预取料区的待预取料电池串,排版机械手抓取归正区的归正后电池 串; 预取料机械手从预取料区转移至归正区,并将待归正电池串释放在归正区,排版机械 手从归正区转移至敷设区,并在敷设区内敷设归正后电池串,第一输送装置将待取料电池 串输送至预取料区,第二输送装置向远离预取料区方向运动; 归正装置对归正区的待归正电池串进行归正,获取归正后电池串,预取料机械手从归 正区转移至预取料区,排版机械手从敷设区转移至归正区,在第二输送装置上置放待取料 电池串; 预取料机械手抓取预取料区的待预取料电池串,排版机械手抓取归正区的归正后电池 串; 预取料机械手从预取料区转移至归正区,并将待归正电池串释放在归正区,排版机械 手从归正区转移至敷设区,并在敷设区内敷设归正后电池串,第二输送装置将待取料电池 串输送至预取料区,第一输送装置远离预取料区方向运行。
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