CN109003926A - 一种电池片掰片装置和方法以及电池片串焊机 - Google Patents

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CN109003926A CN201811066660.4A CN201811066660A CN109003926A CN 109003926 A CN109003926 A CN 109003926A CN 201811066660 A CN201811066660 A CN 201811066660A CN 109003926 A CN109003926 A CN 109003926A
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李文
沈庆丰
卓远
张书魁
刘杰
杜利全
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Abstract

本发明公开了一种电池片掰片装置和方法以及电池片串焊机,电池片掰片装置包括:输入模块,用于将电池片运送到划片部;划片部,用于在电池片上划线;转运模块,用于将划线后的电池片运送到掰片部;掰片部,用于将电池片沿划线掰开;分离部,用于将掰开的电池片进行分离;输出模块,用于将分离后的电池片输出。本发明的电池片掰片方法应用于上述的电池片掰片装置中。本发明的电池片串焊机包括上述的电池片掰片装置。本发明的电池片掰片装置,电池片掰片效率大幅提高,掰片质量可靠,电池片掰片生产的自动化水平提高,并节省人力成本,具有很高的经济性,极为适合在业界推广使用。

Description

一种电池片掰片装置和方法以及电池片串焊机
技术领域
[0001]本发明属于光伏电池生产领域,尤其涉及一种将电池片掰开的装置和方法。
背景技术
[0002]目前,传统的光伏组件的电池片规格大多为:主栅线3_6栅、外形尺寸丨56 X 156。但 是这种组件的功率相对较低,因此现在市场上出现了小片电池片组件,该种小片电池片通 常是将电池片划分成原来的一半或者更小。用小片电池片制作生产电池组件,小片组件串 联电阻降低。现有技术中,这种小电池片通常由大电池片掰断后生成,但是传统的掰片方式 由于多为手工操作,因此效率低下,而且容易导致电池片损坏,质量也难以得到较大提高。 [0003]因此,业界急需一种效率高、质量可靠的电池片掰片装置和方法,以及应用该装置 和方法的电池片串焊机。
发明内容
[0004]本发明的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷,提供一种效率 高、质量可靠的电池片掰片装置和方法以及电池片串焊机。
[0005]为实现上述发明目的,本发明采用如下技术方案:
[0006]根据本发明的一个方面,提供了 一种电池片掰片装置,所述电池片掰片装置包括 输入模块、划片部、转运模块、掰片部、分离部和输出模块,所述输入模块用于将电池片运送 到所述划片部,所述划片部用于在电池片上划线,所述转运模块用于将划线后的电池片运 送到所述掰片部,所述掰片部用于将电池片沿划线掰开,所述分离部用于将掰开的电池片 进行分离,所述输出模块用于将分离后的电池片输出。
[0007]根据本发明的一实施方式,所述输入模块包括第一输送部、上料部和上料平台,所 述第一输送部对应所述上料部设置,用于将电池片输送到所述上料部上,所述上料部对应 所述上料平台的一个工位,用于向所述上料平台抓送电池片,所述上料平台旋转设置,所述 上料平台在旋转的第一位置时对应所述上料部,在旋转的第二位置时对应所述划片部,以 将上料部抓送来的电池片转送到所述划片部。
[0008]根据本发明的一实施方式,所述输入模块还包括有检测平台,所述检测平台对应 所述上料平台旋转的第三位置设置,用于将电池片在转送到所述划片部之前进行检测。 [0009]根据本发明的一实施方式,所述转运模块包括下料平台和下料机械手,所述下料 平台对应所述上料平台旋转的第四位置设置,用于接收所述上料平台上完成划片的电池 片,所述下料机械手对应所述下料平台设置,所述下料机械手用于将所述下料平台上的电 池片转送至所述掰片部。
[0010]根据本发明的一实施方式,所述划片部采用激光划片。
[0011]根据本发明的一实施方式,所述掰片部包括有掰片台和掰片设备,所述掰片台用 于放置电池片,所述辦片设备对应所述掰片台设置,用于将所述掰片台上的电池片沿划线 掰开。
[0012] 根据本发明的一实施方式,所述分离部包括一组吸盘,所述一组吸盘将所述掰片 台上掰开的电池片单元依次分别吸取转送至所述输出模块。
[0013] 根据本发明的一实施方式,所述输出模块包括有第二输送部、下料抓手和料盒,所 述第二输送部用于输送所述分离部运送来的电池片,所述下料抓手对应所述第二输送部末 端设置,用于将电池片抓送至所述料盒中,所述料盒对应所述第二输送部末端设置,用于承 载电池片。
[0014] 根据本发明的一实施方式,所述输出模块还包括有翻片部,所述翻片部用于将所 述第二输送部上的电池片进行翻转。
[0015] 根据本发明的一实施方式,所述输出模块还包括检测部,所述检测部用于对翻转 后的电池片进行检测。
[0016] 根据本发明的另一个方面,提供了一种电池片掰片方法,应用于如上任一所述的 电池片掰片装置,包括:
[0017] 利用所述输入模块输入电池片至所述划片部;
[0018] 利用所述划片部对电池片进行划线;
[0019] 利用所述掰片部将完成划线的电池片掰开,得到一组电池片单元;
[0020] 将掰开得到的电池片单元进行分离输出。
[0021] 根据本发明的又一个方面,提供了一种电池片串焊机,包括如上任一所述的电池 片掰片装置,所述串焊机还包括电池片供料装置、焊带供料装置、输送装置、焊接装置、分串 装置和出料装置,
[0022] 所述电池片供料装置将所述电池片掰片装置生产出来的电池片输送到输送装置 上,
[0023] 所述焊带供料装置向所述输送装置输送焊带,所述焊接装置和所述焊带供料装置 将电池片和焊带按照预定顺序叠放,
[0024] 所述输送装置将叠放好的焊带和电池片输送到所述焊接装置处,所述焊接装置将 所述叠放好的焊带和电池片焊接成串;
[0025] 所述分串装置将焊接好的电池串裁切成预定的长度;
[0026] 所述出料装置将裁切成预定长度的电池串输出。
[0027] 根据本发明的又一个方面,提供了一种电池片串焊机,包括如上任一所述的电池 片掰片装置,所述串焊机还包括电池片供料装置、导电材料涂覆装置、叠片装置、输送装置、 焊接装置和出料装置,
[0028] 所述电池片供料装置将所述电池片掰片装置生产出来的电池片输送给所述电池 片串焊机,
[0029] 所述导电材料涂覆装置向所述电池片供料装置提供的电池片上涂覆导电材料;
[0030] 所述叠片装置用于将涂覆好导电材料的电池片按照预定顺序叠放到输送装置上, 所述输送装置将叠放好的电池片输送到焊接装置处;
[0031] 所述焊接装置将所述叠放好的电池片焊接成电池串;
[0032] 所述出料装置将裁切成预定长度的电池串输出。
[0033] 由上述技术方案可知,本发明的电池片掰片装置和方法以及电池片串焊机的优点 和积极效果在于:
[0034]本发明中,电池片掰片装置的输入模块将电池片运送到划片部划线,转运模块将 划线后的电池片运送到掰片部将电池片沿划线掰开,分离部将掰开的电池片进行分离再由 输出模块输出,电池片掰片效率大幅提高,掰片质量可靠,电池片掰片生产的自动化水平提 高,并节省人力成本,降低了劳动强度和出错率,具有很高的经济性,极为适合在业界推广 使用。
附图说明
[0035]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本 申请中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下, 还可以如这些附图获得其他的附图。
[0036]图1为本发明一实施例电池片掰片装置的整体结构示意图。
[0037]图2为本发明一实施例电池片掰片装置的俯视示意图。
[0038]图3为本发明一实施例电池片掰片装置的简化示意图。
[0039]图4为本发明一实施例电池片掰片装置的第一输送部结构示意图。
[0040]图5为本发明一实施例电池片掰片装置的上料平台结构示意图。
[0041]图6为本发明一实施例电池片掰片装置的上料部结构示意图。
[0042]图7为本发明一实施例电池片掰片装置的下料机械手结构示意图。
[0043]图8为本发明一实施例电池片掰片装置的掰片部结构示意图。
[0044]图9为本发明一实施例电池片掰片装置的分离部结构示意图。
[0045]图10为本发明一实施例电池片掰片装置的第二输送部结构示意图。
[0046]图11为本发明一实施例电池片掰片装置的翻片部结构示意图。
[0047]图12为本发明一实施例电池片掰片装置的检测部结构示意图。
[0048]图13为本发明一实施例电池片掰片装置的下料抓手和料盒结构示意图。
[0049]其中,附图标记说明如下:
[0050] 1、输入模块;11、第一输送部;111、支架;112、输送电机;113、传送带;114、输送轮; 115、顶升装置;1151、顶升缸;116、电池盒;1161、载板;12、上料平台;121、第一位置;122、第 三位置;123、第二位置;124、第四位置;125、动力单元;126、转动单元;127、定位载台;13、上 料部;m、升降装置;132、旋转装置;133、吸附手;14、检测平台;141、第一检测相机;142、第 一光源;2、划片部;3、转运模块;31、下料平台;32、下料机械手;321、第一转臂;322、第二转 臂;323、驱动装置;324、支座;325、第一废料盒;4、掰片部;41、掰片台;42、掰片设备;421、支 撑结构;422、固定板;423、活动板;4231、滚轮;4232、配合槽;4233、拉杆;424、掰片气缸; 4241、异形块;425、侧板;4251、弹簧;5、分离部;51、架体;52、横移组件;53、升降组件;54、分 罔气缸;55、第一小组;56、第一小组;6、输出換块;61、第二输送部;611、安装架;612、输送 带;613、带轮;614、驱动件;62、翻片部;621、支撑架;622、驱动电机;623、传动带轮;624、传 动皮带;625、传动轴;626、转盘;63、检测部;631、红外光源;632、红外相机;64、下料抓手; 641、横移结构;642、升降结构;M3、调距气缸;M4、第一吸盘组;645、第二吸盘组;65、料盒; 651、围板;652、底板;6521、第一承载面;6522、第二承载面;653、辅助运动机构;6531、导轨; 6532、抵推机构;66、第二废料盒。
具体实施方式 _1]赃赫考關更全醜鍵示例实施城。麵,示齡施方式娜以多种形 式实施,且不应被,解为限于在此阐述的实施方式;相反,提供这些实施方式使得本发明将 全面和,整,并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图 标记表示相同或类似的结构,因而将省略它们的详细描述。
[0052]在对本发,的不同示例的下面描述中,参照附图进行,所述附图形成本发明的一 部分,并且其中以示例方式显示了可实现本发明的多个方面的不同示例性结构、系统和步 1^。应理解,可以使用部件、结构、不例性装置、系统和步骤的其他特定方案,并且可在不偏 禺本发明范围的情况下进行结构和功能性修改。而且,虽然本说明书中可使用术语“顶部”、 “底部”、“前部”、“后部”、“侧部”等来描述本发明的不同示例性特征和元件,但是这些术语 用于本文中仅出于方便,例如如附图中所述的示例的方向。本说明书中的任何内容都不应 理解为需要结构的特定三维方向才落入本发明的范围内。
[0053]图1为本发明一实施例电池片掰片装置的整体结构示意图。
[0054]图2为本发明一实施例电池片掰片装置的俯视示意图。
[0055]图3为本发明一实施例电池片掰片装置的简化示意图。
[0056]如图1所示,该实施例的电池片掰片装置,其特征在于,电池片掰片装置包括输入 模块1、划片部2、转运模块3、掰片部4、分离部5和输出模块6,输入模块1用于将电池片运送 到划片部2,划片部2用于在电池片上划线,转运模块3用于将划线后的电池片运送到掰片部 4,掰片部4用于将电池片沿划线掰开,分离部5用于将掰开的电池片进行分离,输出模块6用 于将分离后的电池片输出。
[0057]图4为本发明一实施例电池片掰片装置的第一输送部结构示意图。
[0058]该实施例中,输入模块1包括第一输送部丨丨、上料平台丨2、上料部13和检测平台14, 第一输送部11对应上料部13设置,用于将存放有电池片的电池盒116输送到上料部13上,电 池盒116底部的载板1161用于承载待掰片的电池片,载板1161可活动设置,电池盒116中的 电池片为规格较大的未经掰片的电池片,例如规格为:主栅线3-6栅、外形尺寸156X156的 整片电池片,或是经过掰片但尺寸仍较大的电池片,例如为常规尺寸1/2的半片电池片。如 图4所示,第一输送部11包括支架111、输送电机丨丨2、传送带113、输送轮114和顶升装置115, 输送电机112安装在支架111上,两条相对间隔平行设置的传送带113分别与一对输送轮114 配合连接,输送轮114由输送电机112驱动,电池盒116由两条传送带113共同承载并向传送 带113末端方向输送,顶升装置115固定设置于两传送带113之间的下方,顶升装置115包括 顶升缸1151,顶升缸1151可以是气缸或液压缸。输送电机112驱动输送轮114,输送轮114带 动传送带113,传送带113承载存放有电池片的电池盒116向传送带113末端方向输送,当电 池盒116被输送至顶升装置115上方时,顶升缸1151的活塞杆向上伸出将电池盒116的载板 1161连同载板1161上的电池片一同顶起,以便于上料部13从载板1161上取走电池片。在另 一实施例中,也可以采用常规的与电池盒116大小相配的一条传送带113传送电池盒116,相 应地,电池盒116的底部载板1161可以为固定设置,且其中的顶升缸1151也可以省略。
[0059]图5为本发明一实施例电池片掰片装置的上料平台结构示意图。
[0060] 如图5所示,该实施例中,上料平台12旋转设置,上料平台12旋转时有四个位置:第 一位置121、第二位置123、第三位置122和第四位置124,第一位置121、第三位置122、第二位 置123和第四位置124沿上料平台12的旋转方向依次分布,上料平台12在旋转的第一位置 121时对应上料部13,在旋转的第三位置122时对应检测平台14,在旋转的第二位置123时对 应划片部2,在旋转的第四位置124时对应转运模块3。上料平台12包括动力单元125、转动单 元126和定位载台127,转动单元126安装在动力单元125上并与动力单元125动力连接,转动 单元126周向上固定设置有四个定位载台127,定位载台127的位置与第一位置121、第三位 置122、第二位置123和第四位置124的位置重合,定位载台127数量可以根据实际需要而定, 定位载台127上设置有吸附固定整片电池片的吸附孔。动力单元125驱动转动单元126旋转, 进而带动四个定位载台127以及定位载台127上吸附定位的电池片在第一位置121、第三位 置122、第二位置123和第四位置124之间轮循流转,上料平台12在旋转的第二位置123时对 应划片部2,以将上料部13抓送来的电池片转送到划片部2,由于电池片在旋转过程中始终 被吸附定位于定位载台127上,可以保证上料平台12在旋转传送过程中,定位载台127上的 电池片不会发生移动,并可被准确传送至各位置。
[0061]图6为本发明一实施例电池片掰片装置的上料部结构示意图。
[0062] 如图6所示,该实施例中,上料部13对应上料平台12的一个工位,同时对应第一输 送部11的顶升装置115设置,上料部13用于向上料平台12抓送电池片,上料部13包括有升降 装置131、旋转装置132和吸附手133,升降装置131安装于一立架上,升降装置131可包括一 气缸,该气缸的活塞杆连接旋转装置132,旋转装置132可包括电机,该电机的电机轴连接吸 附手133,吸附手133设置两个,吸附手133上设有用于吸附电池片的吸盘,吸盘抽真空可以 吸附电池片,吸盘释放真空以从吸盘上释放所吸附的电池片;在另一实施例中,吸附手133 也可以设置一个或其他适用的数目,吸附手133上的吸盘也可以用吸附孔替代,升降装置 131的气缸和旋转装置132的电机也可以是任何适用的可驱动吸附手133升降以及旋转的机 构。旋转装置132带动吸附手133旋转至第一输送部11所输送的电池盒116上方,升降装置 131带动与之连接的旋转装置132及其吸附手133下降将电池盒II6中的电池片吸取在吸附 手133上,升降装置131带动旋转装置132及其吸附手133上升,旋转装置132带动吸附手133 从第一输送部11的顶升装置115上方旋转至上料平台12的第一位置m,升降装置1:31带动 吸附手133再次下降将电池片放置于上料平台12的第一位置121上。本实施例设置的两个吸 附手133, 一个吸附手133从电池盒116中吸取电池片时,另一个吸附手I33可以将其上吸取 的电池片释放于第一位置121,使得上料部13对电池片的吸取和释放操作可以在同一工序 进行,提尚了工作效率。
[0063] 如图1所示,该实施例中,输入模块1的检测平台14对应上料平台12旋转的第三位 置122设置,用于在上料平台12将电池片在转送到划片部2之前进行检测。通常,电池片的轮 廓可能存在缺陷,比如检测电池片的缺角、崩边或裂片等,同时,电池片正面和背面的栅线 还可能因为印刷等原因导致栅线偏移,这些缺陷将导致后续掰片后的电池片不达标,因此 需要在电池片被转送到划片部2之前进行检测。检测平台14包括第一检测相机141、第一光 源142、第二检测相机和第二光源,检测平台14还可含有可将物体的外观通过显示器来检测 的CCD元件,第一检测相机141和第二检测相机分别设置于上料平台12第三位置122处的定 位载台127上侧和下侧,第一光源142为环形光源,设置于第一检测相机141下方,第二光源 也可为环形光源,设置于第二检测相机与第三位置122处的定位载台127之间,第一检测相 机141和第二检测相机分别对第三位置122处的定位载台127上吸附定位的电池片的上、下 表面进行拍照,以检测电池片的位置和外观是否合规,若合规则进行后续划片和掰片处理, 若不合规则不进行后续划片和掰片处理。
[0064] 如图1所示,该实施例中,划片部2对应上料平台12第二位置123的定位载台127设 置,采用激光划片,采用激光划片可获得较大输出功率,划片精度高,速度快,可进行曲线及 直线图形切割,具体可包括有激光器,可选的,还可包括横移机构和升降机构,横移机构安 装在升降机构上,升降机构可通过电机驱动进而带动横移机构升降,激光器可安装于横移 机构上,且设置于第二位置123的定位载台127上方,横移机构可通过气缸、液压缸或电机等 带动激光器水平移动以对经检测平台14检测合格后的电池片进行划片,可选的,划片部2可 采用YAG激光划片机、半导体激光划片机、光纤激光划片机或其他适用划片机,可视具体需 求而定。划片部2的激光器按照预定轨迹向其下方定位载台127上的电池片发射激光光束, 电池片上被照射的局部区域发生熔化、气化,从而产生便于掰断的刻痕。
[0065] 该实施例中,转运模块3包括下料平台31和下料机械手32,下料平台31对应上料平 台12旋转的第四位置124设置,用于接收上料平台12上完成划片的电池片,下料平台31可以 是上料平台12第四位置124处的定位载台127,也可以对应第四位置124设置一个独立的平 台,下料平台31的设置形式可视实际需求灵活选定。
[0066]图7为本发明一实施例电池片掰片装置的下料机械手结构示意图。
[0067]如图7所示,该实施例中,下料机械手32对应下料平台31设置,下料机械手32用于 将下料平台31上的电池片转送至掰片部4或第一废料盒325,下料机械手32可包括第一转臂 321、第二转臂322、驱动装置323和支座324,其中,第一转臂321和第二转臂322具有同一转 动中心,在该实施例中为一体结构,并通过转轴传动连接驱动装置323,第一转臂321和第二 转臂3M端部均设有抓取结构,抓取结构具有升降缸和吸盘,升降缸带动吸盘下降可将下料 平台31上的电池片吸取,或者将吸取的合规电池片释放于掰片部4上,又或者将吸取的不合 规电池片释放于第一废料盒325中,第一废料盒325对应下料机械手32转动中的一处位置设 置,可与第四位置124相对设置,支座324固定设置,用于安装驱动装置323,驱动装置323为 电机或气缸或液压缸,驱动第一转臂321和第二转臂322各自在两个位置间转动切换。第一 转臂321和第二转臂322的中心线呈180度,第一转臂321在下料平台31和第一掰片输出线之 间转动切换,第二转臂322在下料平台31和第二掰片输出线之间转动切换,第一掰片输出线 和第二掰片输出线是为提高对电池片进行掰片处理和输出的效率而设,这两条掰片输出线 的设置结构可相同,均包括掰片部4、分离部5和输出模块6,以下只对其中一条掰片输出线 做介绍。
[0068]图8为本发明一实施例电池片掰片装置的掰片部结构示意图。
[0069]如图8所示,该实施例中,掰片部4包括有掰片台41和掰片设备42,掰片台41对应下 料机械手32的第一转臂321和第二转臂322二者中的其一设置,掰片台41用于放置下料机械 手32转送的合规电池片,掰片设备42对应掰片台41设置,用于将掰片台41上的电池片沿划 线掰开。掰片设备42包括支撑结构421、固定板422、活动板423和掰片气缸424,支撑结构421 固定设置,用于安装固定板422、活动板423和掰片气缸424,支撑结构421可包括底板、立柱、 安装板和侧板425,立柱竖立设置于底板上,立柱可选择一个、两个或多个,立柱上水平设置 安装板,安装板两相对边长上分别竖立设置一侧板425,支撑结构421也可以选择其他适用 结构,在此不作限定;固定板422与活动板423拼合并通过一转轴铰接,该转轴通过轴承被支 承于两侧板4¾上,固定板422与两侧板425固定连接,活动板423则可绕拼合处的转轴转动, 固定板似2与活动板423上均设有吸盘,用于吸附电池片,活动板423下表面还通过一连接板 设有滚轮4231,滚轮4231悬伸出活动板423边缘;掰片气缸424缸体与安装板固连,掰片气缸 424的活塞杆连接一异形块4241,异形块4241的开设有形状与滚轮42;31形状相适的配合槽 4232,滚轮4231容纳于配合槽4232内并可在其中滚动;活动板423上还设有拉杆4233,拉杆 42幻通过一弹簧4251与侧板425连接,用于拉动掰片转动后的活动板423回位,以确保活动 板423与固定板422在同一个平面上,拉杆4233与弹簧4251成对设置,其设置数目可视实际 需求而定。下料机械手32的第一转臂3W或第二转臂322从下料平台31上抓取已划线的电池 片将其旋转送至掰片设备42上,并将电池片上的划线对准掰片设备42的固定板422与活动 板423拼合处的缝隙,掰片气缸424动作使活塞杆缩回,活塞杆带动连接的异形块4241下降, 异形块4241拉动与之通过配合槽4232滚动配合的滚轮4231向下运动,从而使活动板423绕 转轴向下转动将电池片沿划线掰开,之后活动板423在弹簧4四1回复力的作用下回位,再次 与固定板422位于同一平面上。
[0070]图9为本发明一实施例电池片掰片装置的分离部结构示意图。
[0071]如图9所示,该实施例中,分离部5包括一组吸盘,一组吸盘将掰片台41上掰开的电 池片单元依次分别吸取转送至输出模块6,此一组吸盘可分为第一小组55和第二小组56,并 分别设于两块板体上,分别吸取掰开的两个电池片单元。分离部5还可包括架体51、横移组 件52、升降组件53和分离气缸54,其中横移组件52、升降组件53、分离气缸54、第一小组55和 第二小组56成套设置且设置两套,分别用于第一掰片输出线和第二掰片输出线,以下只对 其中一套做介绍;架体51包括横梁,用于安装横移组件52,横移组件52包括电机及电机驱动 的丝杠螺母,在其他实施例中,横移组件52也可以采用气缸或其他适用结构,螺母通过连接 板连接升降组件53,升降组件53包括升降气缸,升降气缸的活塞杆竖直向下连接安装块,安 装块上安装分离气缸54的缸体,吸盘第一小组55的板体固设于安装块上,吸盘第二小组56 的板体连接分离气缸54的活塞杆,吸盘的第一小组55板体和第二小组56板体并排设置。横 移组件52动作,驱动升降组件53及第一小组55和第二小组56横移至掰片部4上方,升降组件 53带动第一小组55和第二小组56下降,吸盘的第一小组55和第二小组56分别吸取掰开的两 个电池片单元后在升降组件53的带动下上升,横移组件52带动升降组件53及吸盘的第一小 组55板体和第二小组56横移至输出模块6上方,升降组件53下降,吸盘的第一小组55板体和 第二小组56将两个电池片单元释放于输出模块6上。
[0072]图10为本发明一实施例电池片掰片装置的第二输送部结构示意图。
[0073] 该实施例中,输出模块6包括有第二输送部61、翻片部62、检测部63、下料抓手64和 料盒65。如图10所示,第二输送部61用于输送分离部5运送来的电池片,包括安装架611、输 送带612、带轮613和驱动件614,安装架611包括底部垫板、支柱和上部架体,一组支柱固设 于底部垫板上,支柱的数目可视实际需求而定,上部架体固设于支柱上,驱动件614可以为 电机,安装于底部垫板上,电机可设置两个且进行同步转动,电机也可设置一"tN带轮613有 多个,带轮ei3的数目可视实际需求而定,多个带轮ei3平均分为两组对称设置于上部架体 两平行相对的立板上,两组带轮613中的一对或两对带轮613之间可通过同步轴连接,两条 输送带612分别套设于两组带轮613上并与之传动配合,两条输送带612平行。驱动件614可 通过皮带轮传动将动力输送给同步轴,进而同步轴驱动两组带轮613同步转动带动两条输 送带612同步运行,掰开的电池片单元放置于两条输送带612上向翻片部62输送。
[0074]图11为本发明一实施例电池片掰片装置的翻片部结构示意图。
[0075]如图11所示,该实施例中,翻片部62用于将第二输送部61上的电池片进行翻转,为 了避免划片部2的激光损坏电池片正面栅线,电池片从输入模块1输入开始直至翻片部62翻 片之前一直是背面朝上的状态,为便于后续加工需将电池片翻转为正面朝上。翻片部62设 置于第二输送部61两条平行设置的输送带612之间,且位于输送带612输送方向的中部,以 对输送中的电池片进行翻转后继续输出,翻片部62包括支撑架621、驱动电机622、传动带轮 623、传动皮带624、传动轴625和转盘626,驱动电机622安装在支撑架621上,并将动力通过 传动皮带624从传动带轮623的主动轮传至从动轮,从动轮连接传动轴625,传动轴625架设 于支撑架621的两块立板之间,传动轴625上安装有两转盘626,转盘626的数目不限于两个, 可视需求而定,转盘626上沿径向开设有多个等角度间距的槽口,用于容纳电池片,槽口数 目为偶数个,以使每一槽口均有与之成180度的对应槽口,槽口的宽度与电池片的厚度相适 应,两个转盘626槽口--对齐、间隔一定距离地安装于传动轴625上,转盘626的转动中心 与第二输送部61的两平行输送带612平齐。驱动电机622通过传动带轮623与传动皮带624的 配合传动,驱动传动轴6¾带动两转盘626转动,第二输送部61前端将背面朝上的电池片送 入转盘似6的槽口,转盘似6携带电池片转过1洲度后将电池片置于翻片部62后方第二输送 部61的输送带612上,此时电池片已为正面朝上,转盘626连续转动过程中可同时携带多片 电池片,输送带612的速度与转盘626的转速达到平衡后,二者可不间断对接,实现连续处 理,提高了翻片处理效率。
[0076]图12为本发明一实施例电池片掰片装置的检测部结构示意图。
[0077]如图I2所示,该实施例中,检测部63架设置于第二输送部61上方且位于翻片部62 之后,用于对翻转后的电池片进行检测。检测部63包括红外光源631和红外相机632,红外光 源631和红外相机632并列安装于一支架上,并对应下方的电池片,红外光源631发出的红外 光照射到电池片上,将电池片硅片中的电子能量提升到非平衡状态,即激发态,处于激发态 的电子自发向低能态跃迁的同时发射光子,于是电池片发光,电池片若存在隐裂部分,而隐 裂部分不发光,红外相机632拍摄的电池片图像上即会显示隐裂破损部分。
[0078]图13为本发明一实施例电池片掰片装置的下料抓手和料盒结构示意图。
[0079]如图I3所示,该实施例中,下料抓手64对应第二输送部61末端设置,用于将输送带 612上的电池片抓送至料盒65中。下料抓手64可包括横移结构641、升降结构642、调距气缸 643、第一吸盘组644和第二吸盘组645,横移结构641安装于一安装框架的横梁上,横移结构 641包括电机及电机驱动的丝杠螺母,在其他实施例中,横移结构641也可以采用气缸或其 他适用结构,该实施例中螺母通过连接板连接升降结构642,升降结构642包括用于升降运 动的气缸,该气缸的活塞杆竖直向下连接一安装块,安装块上安装调距气缸643的缸体,第 一吸盘组644和第二吸盘组645分别设于两块块体上,分别吸取经检测部63检测为合格后的 掰开的两个电池片单元,第一吸盘组644的块体固设于安装块上,第二吸盘组645的块体连 接调距气缸643的活塞杆,调距气缸643可调节第一吸盘组644和第一吸盘组644的间距,第 一吸盘组644和第一吸盘组644并排设置。横移结构641带动升降结构642横移至输送带612 上电池片上方,升降结构642带动第一吸盘组644和第二吸盘组645下降吸取电池片,升降结 构642和横移结构641依次携带电池片移动至料盒65上方,进而升降结构642下降将电池片 放入料盒65。
[0080]如图13所示,该实施例中,料盒65对应第二输送部61末端的下料抓手64设置,用于 承载下料抓手64抓送的电池片。料盒65包括四块围板阳1和底板652,四块围板651沿底板 652周向设置,在四块围板651和底板652的配合下形成收纳物料的收纳空间,底板652上具 有第一承载面6521和第二承载面6522,第一承载面6521和第二承载面6522之间呈预定角度 交汇设置,其中,第一承载面6521和第二承载面6522用于承载存储于料盒65中的掰开的电 池片,掰开的电池片可以被倾斜设置的第一承载面6521和第二承载面6522分开承载,实现 了收纳空间中物料的分区存储,节省了后续的分拣操作。料盒65安装于辅助运动机构653 上,辅助运动机构阳3包括导轨的31和抵推机构6532,导轨6531架设于一支架上,料盒65安 装于一安装板上,安装板通过滑块和导轨6531配合连接以便于料盒65沿导轨6531移动至不 同位置取放物料,安装板设有销孔锁定结可将料盒65固锁于导轨6531;抵推机构6532设置 于料盒65下方,其动力端安装抵推板,安装板上具有可以令抵推板通过的孔洞;从料盒65中 取出电池片单元时,将料盒65移动至取放位置并固锁在导轨6531上,抵推机构6532带动抵 推板上升穿过孔洞抵推料盒65的底板652上升,便于从料盒65中取出叠放在底板652上的电 池片单元,取出动作结束后,抵推机构6532带动抵推板下降,底板652回落至初始位置以接 收待下放的电池片单元。
[0081]该实施例中,对应第二输送部61输送方向上的末端还设置有第二废料盒66,用于 承接已掰开的,且经检测部63检测后发现有隐裂破损的电池片,第二废料盒66设置于第二 输送部61输送带612的运行方向上的末端下方,已掰开的有隐裂破损的电池片随输送带612 一直向末端输送进而掉落至第二废料盒66中。
[0082]另外,本发明还提供了一种电池片掰片方法,应用于如上任一的电池片掰片装置, 包括:利用输入模块1输入电池片至划片部2;利用划片部2对电池片进行划线;利用掰片部4 将完成划线的电池片掰开,得到一组电池片单元;将掰开得到的电池片单元进行分离输出。 [0083]其中,利用输入模块1输入电池片至划片部2,具体包括:第一输送部11通过传送带 113将电池盒116输送至顶升装置115上方,顶升装置115将电池盒116内的电池片顶起,上料 平台12旋转的第一位置121处对应的上料部13通过其升降装置131、旋转装置132和吸附手 133的联动将电池片转送至上料平台12的第一位置121上,上料平台12将电池片旋转至第三 位置122,第三位置122对应的检测平台14通过第一检测相机141和第一光源142、第二检测 相机和第二光源分别对电池片的两个面进行检测,以判断电池片合规与否。
[0084] 进一步,利用划片部2对电池片进行划线,具体包括:上料平台12将经检测平台14 检测的电池片旋转至第二位置123,对应第二位置123处的划片部2的激光器按照预定轨迹 向其下方定位载台127上的合规电池片发射激光光束,电池片上被照射的局部区域发生熔 化、气化,从而产生便于掰断的刻痕,划片部2对不合规的电池片不做处理。
[0085]进一步,利用转运模块3将电池片转运至掰片部4,具体包括:上料平台12将划线后 的电池片旋转至第四位置124,对应第四位置124处的转运模块3的下料平台31接收划线后 的电池片,对应下料平台31设置的下料机械手32的驱动装置323驱动第一转臂321和第二转 臂322其中之一转动至下料平台31上方,第一转臂321或第二转臂322端部的抓取结构抓取 电池片,驱动装置323驱动其转动至掰片部4上方,抓取机构将已划线的电池片放置于掰片 部4。
[0086]进一步,利用掰片部4将完成划线的电池片掰开,得到一组电池片单元,具体包括: 下料机械手32将合规电池片从下料平台31转送放置于掰片台41上,并将电池片上的划线对 准掰片设备42的固定板422与活动板423拼合处的缝隙,掰片气缸424动作使活塞杆缩回,活 塞杆带动连接的异形块4241下降,异形块4241拉动与之通过配合槽4232滚动配合的滚轮 4231向下运动,从而使活动板423绕转轴向下转动将电池片沿划线掰开,之后活动板423在 弹簧4251回复力的作用下回位,再次与固定板422位于同一平面上。
[0087]进一步,将掰开得到的电池片单元进行分离输出,包括:分离部5将掰开的电池片 进行分离并放置于输出模块6上,输出模块6对电池片进行输出下料。
[0088]具体而言,分离部5的横移组件52动作,驱动升降组件53及第一小组55和第二小组 56横移至掰片部4上方,升降组件53带动第一小组55和第二小组56下降,吸盘的第一小组55 和第二小组56分别吸取掰开的两个电池片单元后在升降组件53的带动下上升,横移组件52 带动升降组件53及吸盘的第一小组阳板体和第二小组邪横移至输出模块6上方,升降组件 53下降,吸盘的第一小组55板体和第二小组56将两个电池片单元释放于输出模块6上。
[0089]输出模块6第二输送部61的驱动件614可通过皮带轮传动将动力输送给同步轴,进 而同步轴驱动两组带轮同步转动带动两条输送带612同步运行,掰开的电池片单元放置于 两条输送带612上向后输送。
[0090]在第二输送部61将掰开的电池片单元向后输送的过程中,翻片部62通过具有多个 槽口的转盘626对电池片进行翻片,使电池片正面朝上。
[0091]第二输送部61将经翻片部62翻转为正面朝上的电池片继续向后输送,继而检测部 63利用红外光源631和红外相机632对电池片进行检测,以检测电池片是否具有隐裂破损部 分。
[0092]第二输送部61将经检测部63检测后的电池片继续向后输送,继而设于第二输送部 61末端的下料抓手64的横移结构Ml带动升降结构642横移至输送带612上电池片上方,升 降结构642带动第一吸盘组644和第二吸盘组645下降吸取电池片,升降结构642和横移结构 641依次携带电池片移动至料盒65上方,进而升降结构糾2下降将电池片放入料盒65进行分 区储存。
[0093]已掰开的有隐裂破损的电池片随输送带M2—直向末端输送进而掉落至第二废料 盒66中。
[0094]以上本发明的电池片掰片方法,其中涉及的装置、单元、部件及机构的具体结构己 于电池片掰片装置的实施例中详细描述。
[0095]另外,本发明还提供了一种电池片串焊机的一实施方案,包括如上任一的电池片 掰片装置,串焊机还包括电池片供料装置、焊带供料装置、输送装置、焊接装置、分串装置和 出料装置。电池片供料装置将电池片掰片装置生产出来的电池片输送到输送装置上,焊带 供料装置向输送装置输送焊带,焊接装置和焊带供料装置将电池片和焊带按照预定顺序叠 放,输送装置将叠放好的焊带和电池片输送到焊接装置处,焊接装置将叠放好的焊带和电 池片焊接成串,分串装置将焊接好的电池串裁切成预定的长度,出料装置将裁切成预定长 度的电池串输出。其中,电池片掰片装置的具体结构已进行详尽描述,此处不再赘述。
[0096]另外,本发明还提供了一种电池片串焊机的另一实施方案,包括如上任一的电池 片掰片装置,串焊机还包括电池片供料装置、导电材料涂覆装置、叠片装置、输送装置、焊接 装置和出料装置。电池片供料装置将电池片掰片装置生产出来的电池片输送给电池片串焊 机,导电材料涂覆装置向电池片供料装置提供的电池片上涂覆导电材料,叠片装置用于将 涂覆好导电材料的电池片按照预定顺序叠放到输送装置上,输送装置将叠放好的电池片输 送到焊接装置处,焊接装置将叠放好的电池片焊接成电池串,出料装置将裁切成预定长度 的电池串输出。其中,电池片掰片装置的具体结构已进行详尽描述,此处不再赘述。
[0097]本发明中,电池片掰片装置的输入模块1将电池片运送到划片部2划线,转运模块3 将划线后的电池片运送到掰片部4将电池片沿划线掰开,分离部5将掰开的电池片进行分离 再由输出模块6输出,电池片掰片效率大幅提高,掰片质量可靠,电池片掰片生产的自动化 水平提高,并节省人力成本,降低了劳动强度和出错率,具有很高的经济性,极为适合在业 界推广使用。
[0098]本发明所属技术领域的普通技术人员应当理解,上述具体实施方式部分中所示出 的具体结构和工艺过程仅仅为示例性的,而非限制性的。而且,本发明所属技术领域的普通 技术人员可对以上所述所示的各种技术特征按照各种可能的方式进行组合以构成新的技 术方案,或者进行其它改动,而都属于本发明的范围之内。

Claims (13)

  1. I. 一种电池片掰片装置,其特征在于,所述电池片掰片装置包括输入模块、划片部、转 运模块、掰片部、分离部和输出模块,所述输入模块用于将电池片运送到所述划片部,所述 划片部用于在电池片上划线,所述转运模块用于将划线后的电池片运送到所述掰片部,所 述掰片部用于将电池片沿划线掰开,所述分离部用于将掰开的电池片进行分离,所述输出 模块用于将分离后的电池片输出。
  2. 2.如权利要求1所述的电池片掰片装置,其特征在于,所述输入模块包括第一输送部、 上料部和上料平台,所述第一输送部对应所述上料部设置,用于将电池片输送到所述上料 部上,所述上料部对应所述上料平台的一个工位,用于向所述上料平台抓送电池片,所述上 料平台旋转设置,所述上料平台在旋转的第一位置时对应所述上料部,在旋转的第二位置 时对应所述划片部,以将上料部抓送来的电池片转送到所述划片部。
  3. 3. 如权利要求2所述的电池片掰片装置,其特征在于,所述输入模块还包括有检测平 台,所述检测平台对应所述上料平台旋转的第三位置设置,用于将电池片在转送到所述划 片部之前进行检测。
  4. 4. 如权利要求2或3所述的电池片掰片装置,其特征在于,所述转运模块包括下料平台 和下料机械手,所述下料平台对应所述上料平台旋转的第四位置设置,用于接收所述上料 平台上完成划片的电池片,所述下料机械手对应所述下料平台设置,所述下料机械手用于 将所述下料平台上的电池片转送至所述掰片部。
  5. 5. 如权利要求1所述的电池片掰片装置,其特征在于,所述划片部采用激光划片。
  6. 6. 如权利要求1所述的电池片掰片装置,其特征在于,所述掰片部包括有掰片台和掰片 设备,所述掰片台用于放置电池片,所述掰片设备对应所述掰片台设置,用于将所述掰片台 上的电池片沿划线掰开。
  7. 7. 如权利要求6所述的电池片掰片装置,其特征在于,所述分离部包括一组吸盘,所述 一组吸盘将所述掰片台上掰开的电池片单元依次分别吸取转送至所述输出模块。
  8. 8. 如权利要求1所述的电池片掰片装置,其特征在于,所述输出模块包括有第二输送 部、下料抓手和料盒,所述第二输送部用于输送所述分离部运送来的电池片,所述下料抓手 对应所述第二输送部末端设置,用于将电池片抓送至所述料盒中,所述料盒对应所述第二 输送部末端设置,用于承载电池片。
  9. 9. 如权利要求8所述的电池片掰片装置,其特征在于,所述输出模块还包括有翻片部, 所述翻片部用于将所述第二输送部上的电池片进行翻转。
  10. 10. 如权利要求9所述的电池片掰片装置,其特征在于,所述输出模块还包括检测部,所 述检测部用于对翻转后的电池片进行检测。 II. 一种电池片掰片方法,其特征在于,应用于权利要求1-10任一所述的电池片掰片装 置,包括: 利用所述输入模块输入电池片至所述划片部; 利用所述划片部对电池片进行划线; 利用所述掰片部将完成划线的电池片掰开,得到一组电池片单元; 将掰开得到的电池片单元进行分离输出。
  11. 12.—种电池片串焊机,其特征在于,包括如权利要求1-10任一所述的电池片掰片装 置,所述串焊机还包括电池片供料装置、焊带供料装置、输送装置、焊接装置、分串装置和出 料装置, 所述电池片供料装置将所述电池片掰片装置生产出来的电池片输送到输送装置上’ 所述焊带供料装置向所述输送装置输送焊带,所述焊接装置和所述焊带供料装置将电 池片和焊带按照预定顺序叠放, ^ 所述输送装置将叠放好的焊带和电池片输送到所述焊接装置处,所述焊接装置将所述 叠放好的焊带和电池片焊接成串; 所述分串装置将焊接好的电池串裁切成预定的长度; 所述出料装置将裁切成预定长度的电池串输出。
  12. 13.—种电池片串焊机,其特征在于,包括如权利要求1-10任一所述的电池片掰片装 置,所述串焊机还包括电池片供料装置、导电材料涂覆装置、叠片装置、输送装置、焊接装置 和出料装置, 所述电池片供料装置将所述电池片掰片装置生产出来的电池片输送给所述电池片串 焊机, 所述导电材料涂覆装置向所述电池片供料装置提供的电池片上涂覆导电材料; 所述叠片装置用于将涂覆好导电材料的电池片按照预定顺序叠放到输送装置上,所述 输送装置将叠放好的电池片输送到焊接装置处; 所述焊接装置将所述叠放好的电池片焊接成电池串; 所述出料装置将裁切成预定长度的电池串输出。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110137313A (zh) * 2019-06-25 2019-08-16 无锡先导智能装备股份有限公司 掰片系统及掰片方法

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CN110137313A (zh) * 2019-06-25 2019-08-16 无锡先导智能装备股份有限公司 掰片系统及掰片方法

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