CN109003927A - 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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张书魁
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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:第一旋转平台,用于将电池片运送到划片部;划片部,用于在电池片上划线;第二旋转平台,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;第二旋转平台还用于将掰开的电池片进行分离后转送至所述输出模块;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,电池片搬运效率和掰片效率大幅提高,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,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156X 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 第一旋转平台、第二旋转平台、划片部、掰片部和输出模块,所述划片部对应所述第一旋转 平台设置,所述第二旋转平台设置于所述第一旋转平台下游,所述掰片部对应所述第二旋 转平台设置,所述输出模块设置于所述第二旋转平台下游,所述第一旋转平台用于将电池 片运送到所述划片部,所述划片部用于在电池片上划线,所述第二旋转平台用于将划线后 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,所述第二旋转平台还 用于将掰开的电池片进行分离后转送至所述输出模块,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,所述电池片掰片装置包括第一输送部、上料部和第一 检测部,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 料部对应所述第一旋转平台的一个工位,用于向所述第一旋转平台抓送电池片,所述第一 检测部位于所述上料部与所述划片部之间,所述第一旋转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第一检测部,在旋转的第三位置时对应所述划片 部,所述第一旋转平台用于将上料部抓送来的电池片经过所述第一检测部转送到所述划片 部。
[0008]根据本发明的一实施方式,所述第一旋转平台顺时针旋转,所述第一旋转平台的 出料工位对应所述第二旋转平台的入料工位,以将完成划线的电池片运送到所述第二旋转 平台,所述第二旋转平台将掰开的电池片进行分离后转送至所述输出模块。
[0009]根据本发明的I实施方式,所述第二旋转平台的旋转方向为顺时针和逆时针交替 进行,所述掰片部包括第一掰片结构和第二掰片结构,分别对应所述第二旋转平台的两工 位:所还弟二妮将十口顺时针旋转时,将电池片输送到所述第一掰片结构进行掰片,所述第 二旋转平台細•针難时,触池片输顆臓第二翻•结猶行辨片。
[0010] 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。
[0011] 根据本发明的一实施方式,所述第二旋转平台包括吸盘和分离气缸,所述分离气 缸将所述吸盘吸取的掰开的电池片单元进行分离。
[0012^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第二旋转平台运送来的电池片,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。
[0013]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。
[0014]根据本发明的一实施方式,所述输出模块还包括第二检测部,所述第二检测部用 于对翻转后的电池片进行检测。
[0015]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:
[0016] 利用所述第一旋转平台旋转运送电池片至所述划片部;
[0017] 利用所述划片部对电池片进行划线;
[0018] 利用所述第二旋转平台将完成划线的电池片旋转运送至所述掰片部;
[0019] 利用所述掰片部掰开电池片,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] 根据本发明的一实施方式,所述第二旋转平台的旋转方向为顺时针和逆时针交替 进行,所述掰片部包括第一掰片结构和第二掰片结构,分别对应所述第二旋转平台的两工 位,所述第二旋转平台顺时针旋转时,将电池片输送到所述第一掰片结构进行掰片,所述第 二旋转平台逆时针旋转时,将电池片输送到所述第二掰片结构进行掰片。
[0022] 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,
[0023] 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,
[0024] 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,
[0025] 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;
[0026] 所述分串装置将焊接好的电池串裁切成预定的长度;
[0027] 所述出料装置将裁切成预定长度的电池串输出。
[0028] 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,
[0029] 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,
[0030] 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;
[0031] 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;
[0032] 所述焊接装置将所述叠放好的电池片焊接成电池串;
[0033] 所述出料装置将裁切成预定长度的电池串输出。
[0034]由上述技术方案可知,本发明的电池片掰片装置的优点和积极效果在于:
[0035]本发明中,电池片掰片装置的第一旋转平台将电池片运送到划片部划线,第二旋 转平台将划线后的电池片运送到掰片部将电池片沿划线掰开,第二旋转平台进一步将掰开 的电池片进行^离再由输出模块输出,两个旋转平台联动使电池片搬运效率提高,电池片 掰片效率也大幅提高,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
[0036]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。
[0037]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。
[0038] 图2为本发明一实施例电池片掰片装置的俯视示意图。
[0039] 图3为本发明一实施例电池片掰片装置的简化示意图。
[0040] 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。
[0041] 图5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6为本发明一实施例电池片掰片装置的第一旋转平台结构示意图。
[0043]图7为本发明一实施例电池片掰片装置的第二旋转平台结构示意图。
[0044]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。
[0045]图9为本发明一实施例电池片掰片装置的第二转臂端部结构示意图。
[0046]图10为本发明一实施例电池片掰片装置的废料移出部结构示意图。
[0047]图11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。
[0048]图I2为本发明一实施例电池片掰片装置的翻片部结构示意图。
[0049]图I3为本发明一实施例电池片掰片装置的下料抓手结构示意图。
[0050]其中,附图标记说明如下: ’' 输送部;U、支架;以、输送电机;13、传送带;14、输送轮;15、顶升装置;16、 、载5;2、上料部;21、升随置;22、旋转装置;23、吸附手。、第一旋转平台;31、 位置;33、第三位置;34、侧位置;35、动力单元;36、转动单元;37、定位 ^二;、^3从部;41、第一检测相机;42、第一光源;5、划片部;6、第二旋转平台.61、第一 转s;62、弟二转臂;63、第三转臂;64、第四转臂;防、驱动装置;册、支座;e7、抓取结构;价丄、 井陴扯;b“、力呙3虹;6U、弟一小组;674、第二小组;了、掰片部;n、第一掰片结构;7U、掰 片台;712、掰片设备;7」3、弹簧;7m、支撑结构;7122、固定板;n23、活动板;?124、掰片气 缸;7125、侧板;7126、滚轮;7127、异形块;7128、配合槽;7129、拉杆;72、第二掰片结构;9、废 半斗^出部;91、横移组;92、升降组;⑽、吸取结构;M、第一废料盒;10、输出模块;1〇1、第二输 送部;1011、安装架;1012、输送带;1013、带轮;1〇14、驱动件;1〇2、翻片部;1021、支撑架; 1022、驱动电机;1023、传动带轮;1024、传动皮带;1025、传动轴;1026、转盘;103、第二检测 部;1〇31、红外光源;1032、红外相机;104、下料抓手;1〇41、横移结构;1〇42、升降结构;1043、 调距气缸;1044、第一吸盘组;1 〇45、第二吸盘组;1〇5、料盒;106、第二废料盒。
具体实施方式
[0052]现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而,示例实施方式能够以多种形 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。
[0053]在对本发明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 ^。应理解,可以使用部件、结构、示例性装置、系统和步骤的其他特定方案,并且可在不偏 离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。
[0054]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。
[0055]图2为本发明一实施例电池片掰片装置的俯视示意图。
[0056]图3为本发明一实施例电池片掰片装置的简化示意图。
[0057]如图1、2和3所示,该实施例的电池片掰片装置,电池片掰片装置包括第一旋转平 台3、第二旋转平台6、划片部5、掰片部7和输出模块10,划片部5对应第一旋转平台3设置,第 二旋转平台6设置于第一旋转平台3下游,掰片部7对应第二旋转平台6设置,输出模块10设 置于第二旋转平台6下游,第一旋转平台3用于将电池片运送到划片部5,划片部5用于在电 池片上划线,第二旋转平台6用于将划线后的电池片运送到掰片部7,掰片部7用于将电池片 沿划线辦开,第一旋转平台6还用于将辦开的电池片进行分尚后转送至输出模块1〇,输出模 块10用于将分离后的电池片输出。
[0058]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。
[0059]如图4所示,该实施例中,电池片掰片装置还包括第一输送部丨、上料部2和第一检 测部4,第一输送部1对应上料部2设置,用于将存放有电池片的电池盒16电池片输送到上料 部2上,电池盒16底部的载板161用于承载待辦片的电池片,载板161可活动设置,电池盒16 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156 X 156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。第一输送部1包括支架11、输送电机12、传送带13、输送轮14和顶升装置15,输送电机12 安装在支架11上,两条相对间隔平行设置的传送带I3分别与一对输送轮14配合连接,输送 轮14由输送电机12驱动,电池盒16由两条传送带13共同承载并向传送带13末端方向输送, 顶升装置15固定设置于两传送带13之间的下方,顶升装置15包括顶升缸,顶升缸可以是气 缸或液压缸。输送电机12驱动输送轮14,输送轮14带动传送带13,传送带13承载存放有电池 片的电池盒16向传送带13末端方向输送,当电池盒16被输送至顶升装置15上方时,顶升缸 的活塞杆向上伸出将电池盒16的载板161连同载板161上的电池片一同顶起,以便于上料部 2从载板lei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16大小相配的一 条传送带13传送电池盒16,相应地,电池盒16的底部载板161可以为固定设置,且其中的顶 升缸也可以省略。
[0060]图5为本发明一实施例电池片掰片装置的上料部结构示意图。
[0061]如图5所示,该实施例中,上料部2对应第一旋转平台3的一个工位,具体对应第一 旋转平台3旋转的第一位置31,同时对应第一输送部1的顶升装置15设置,上料部2用于向第 一旋转平台3抓送电池片,上料部2包括有升降装置21、旋转装置22和吸附手23,升降装置21 安装于一立架上,升降装置21可包括一气缸,该气缸的活塞杆连接旋转装置22,旋转装置22 可包括电机,该电机的电机轴连接吸附手23,吸附手23设置两个,吸附手23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23也可以设置一个或其他适用的数目,吸附手23上的吸盘也可 以用吸附孔替代,升降装置21的气缸和旋转装置22的电机也可以是任何适用的可驱动吸附 手23升降以及旋转的机构。旋转装置22带动吸附手23旋转至第一输送部1所输送的电池盒 16上方,升降装置21带动与之连接的旋转装置22及其吸附手23下降将电池盒16中的电池片 吸取在吸附手23上,升降装置21带动旋转装置22及其吸附手23上升,旋转装置22带动吸附 手23从第一输送部1的顶升装置15上方旋转至第一旋转平台3的第一位置31,升降装置21带 动吸附手23再次下降将电池片放置于第一旋转平台3的第一位置31上。本实施例设置的两 个吸附手23,一个吸附手23从电池盒16中吸取电池片时,另一个吸附手23可以将其上吸取 的电池片释放于第一位置31,使得上料部2对电池片的吸取和释放操作可以在同一工序进 行,提高了工作效率。
[0062]图6为本发明一实施例电池片掰片装置的第一旋转平台结构示意图。
[0063] 如图6所示,该实施例中,第一旋转平台3用于将上料部2抓送来的电池片经过第一 检测部4转送到划片部5,第一旋转平台3顺时针旋转,其在旋转时有四个位置:第一位置31、 第二位置32、第三位置33和第四位置34,第一位置31、第二位置32、第三位置33和第四位置 34沿第一旋转平台3的旋转方向依次分布,第一旋转平台3在旋转的第一位置31时对应上料 部2,在旋转的第二位置32时对应第一检测部4,在旋转的第三位置33时对应划片部5,第一 旋转平台3旋转的第四位置34处即是其出料工位,该出料工位对应第二旋转平台6的入料工 位,以将完成划线的电池片运送到第二旋转平台6。第一旋转平台3包括动力单元35、转动单 元36和定位载台37,转动单元36安装在动力单元35上并与动力单元35动力连接,转动单元 36周向上固定设置有四个定位载台37,定位载台37的位置与第一位置31、第二位置32、第三 位置33和第四位置34的位置重合,定位载台37数量可以根据实际需要而定,定位载台37上 设置有吸附固定整片电池片的吸附孔。动力单元35驱动转动单元36旋转,进而带动四个定 位载台37以及定位载台37上吸附定位的电池片在第一位置31、第二位置32、第三位置33和 第四位置34之间沿顺时针方向轮循流转,第一旋转平台3在旋转的第三位置33时对应划片 部5,以将上料部2抓送来的电池片转送到划片部5,由于电池片在旋转过程中始终被吸附定 位于定位载台37上,可以保证第一旋转平台3在旋转传送过程中,定位载台37上的电池片不 会发生移动,并可被准确传送至各位置。
[0064]如图1所示,该实施例中,第一检测部4位于上料部2与划片部5之间,并对应第一旋 转平台3旋转的第二位置32设置,用于在第一旋转平台3将电池片转送到划片部5之前对电 池片进行检测。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5之前进行检测。第一检测部 4包括第一检测相机41、第一光源42、第二检测相机和第二光源,第一检测部4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41和第二检测相机分别设置于第 一旋转平台3第二位置32处的定位载台37上侧和下侧,第一光源42为环形光源,设置于第一 检测相机41下方,第二光源也可为环形光源,设置于第二检测相机与第二位置32处的定位 载台37之间,第一检测相机41和第二检测相机分别对第二位置32处的定位载台37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。
[0065]如图1所示,该实施例中,划片部5对应第一旋转平台3第三位置33的定位载台37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,且设置于第三位置33的定位载台37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第一检测部4检测合格后的电池片进行划片,可选的,划片部5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5的激光器按照预定轨迹向其下方定位载台37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,进而第一旋转平台3 顺时针旋转,将完成划线的电池片或者经第一检测部4检测为不合规的电池片转送至第四 位置34处的出料工位,以待第二旋转平台6将电池片取走。
[0066]图7为本发明一实施例电池片掰片装置的第二旋转平台结构示意图。
[0067]图9为本发明一实施例电池片掰片装置的第二转臂端部结构示意图。
[0068]如图7和图9所示,该实施例中,第二旋转平台6的旋转方向为顺时针和逆时针交替 进行,以将第一旋转平台3转送至第四位置34的电池片再转送至掰片部7,第二旋转平台6包 括第一转臂61、第二转臂62、第三转臂⑽、第四转臂64、驱动装置65和支座66,其中,第一转 臂61、第二转臂62、第三转臂63和第四转臂64具有同一转动中心,四个转臂的中心线可相互 垂直成“十”字布置,在该实施例中为一体结构,并通过转轴传动连接驱动装置65,第一转臂 61、第二转臂62、第三转臂63和第四转臂64端部均设有抓取结构,抓取结构67具有升降缸 671和吸盘,吸盘包括第一小组673和第二小组674,互成一百八十度的两转臂上还设有分离 气缸672,该实施例中,优选第二转臂62和第四转臂64上设置分离气缸672,升降缸671的活 塞杆竖直向下连接安装块,安装块上安装分离气缸672的缸体,吸盘第一小组673的板体固 设于块上,吸盘第二小组674的板体连接分离气缸672的活塞杆,吸盘的第一小组673板 体和第二小组674板体并排设置,升降缸带动吸盘下降可将第一旋转平台3第四位置34上的 电池片吸取,或者将吸取的合规电池片释放于掰片部7上,又或者将吸取的已经掰片部7掰 断的电池片/不合规的整片电池片释放于输出模块10前端上,支座66固定设置,用于安装驱 动装置65,驱动装置65为电机或气缸或液压缸,驱动四个转臂各自在四个位置间转动切换。 掰片部7包括第一掰片结构71和第二掰片结构72,分别对应第二旋转平台6的两工位,驱动 装置65驱动第一转臂61、第二转臂62、第三转臂63和第四转臂64共同进行顺时针或逆时针 旋转,使四个转臂在第一旋转平台3第四位置34、第一掰片结构71、第二掰片结构72和输出 模块10前端之间转动切换,第一旋转平台3第四位置34、第一掰片结构71、第二掰片结构72 和输出模块10前端分别与四个转臂对应。
[0069]该实施例中,第二旋转平台6的动作过程示例如下:初始时,第一转臂61、第二转臂 62、第三转臂63和第四转臂64分别对应第一旋转平台3第四位置34、第一掰片结构71、输出 模块10前端和第二掰片结构72,第一转臂61的抓取结构将电池片从第一旋转平台3第四位 置34上吸取后,第二旋转平台6顺时针旋转,将电池片输送到第一掰片结构71进行掰片,与 此同时,第二转臂62将第一掰片结构71处前次掰片完成后的电池片吸取并分开一定距离后 转送至输出模块10前端,与此同时,第三转臂63转动至与第二掰片结构72对应,且第四转臂 64转动至与第一旋转平台3第四位置34对应,进一步,第四转臂64的抓取结构将电池片从第 一旋转平台3第四位置34上吸取后,第二旋转平台6逆时针旋转,将电池片输送到第二掰片 结构72进行掰片。
[0070]其中,第二转臂62将第一掰片结构71处前次掰片完成后的电池片吸取并分开一定 距离后转送至输出模块10前端,具体过程为:升降缸带动第一小组和第二小组下降,吸盘的 第一小组和第二小组分别吸取掰开的两个电池片单元后在升降缸的带动下上升,第二旋转 平台6带动第二转臂62的升降缸及吸盘的第一小组和第二小组转动至输出模块10上方,升 降缸下降,吸盘的第一小组和第二小组将两个电池片单元释放于输出模块10前端上。第二 旋转平台6顺时针旋转和逆时针旋转交替进行,提高了装置利用率,进而提高了生产效率。 [0071]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。
[0072]如图8所示,该实施例中,掰片部7的第一掰片结构71和第二掰片结构72均包括有 掰片台711和掰片设备712,以下仅描述其中一个掰片结构。掰片台711用于放置第二旋转平 台6从第一旋转平台3第四位置34转送的合规电池片,掰片设备712对应掰片台711设置,用 于将掰片台711上的电池片沿划线掰开。掰片设备712包括支撑结构7121、固定板7122、活动 板7123和掰片气缸7124,支撑结构7121固定设置,用于安装固定板7122、活动板7123和掰片 气缸7124,支撑结构7121可包括底板、立柱、安装板和侧板7125,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7125,支撑结构7121也可以选择其他适用结构,在此不作限定;固定板7122与活动板 7123拼合并通过一转轴铰接,该转轴通过轴承被支承于两侧板7125上,固定板7122与两侧 板7125固定连接,活动板7123则可绕拼合处的转轴转动,固定板7122与活动板7123上均设 有吸盘,用于吸附电池片,活动板7123下表面还通过一连接板设有滚轮7126,滚轮7126悬伸 出活动板7123边缘;掰片气缸7124缸体与安装板固连,掰片气缸7124的活塞杆连接一异形 块7127,异形块7127的开设有形状与滚轮7126形状相适的配合槽7128,滚轮7126容纳于配 合槽7128内并可在其中滚动;活动板H23上还设有拉杆7129,拉杆7129通过一弹簧713与侧 板7125连接,用于拉动掰片转动后的活动板7123回位,以确保活动板7123与固定板7122在 同一个平面上,拉杆H29与弹簧713成对设置,其设置数目可视实际需求而定。第二旋转平 台6的任一转臂从第一旋转平台3第四位置34上抓取己划线的电池片将其旋转送至掰片设 备712上,并将电池片上的划线对准掰片设备712的固定板7122与活动板7123拼合处的缝 隙,掰片气缸7124动作使活塞杆缩回,活塞杆带动连接的异形块7127下降,异形块7127拉动 与之通过配合槽7128滚动配合的滚轮7126向下运动,从而使活动板7123绕转轴向下转动将 电池片沿划线掰开,之后活动板7123在弹簧713回复力的作用下回位,再次与固定板7122位 于同一平面上。
[0073]图1〇为本发明一实施例电池片掰片装置的废料移出部结构示意图。
[0074]如图1〇所示,该实施例中,电池片掰片装置还包括废料移出部9,用于将输出模块 10前端处的不合规的未经划线和掰片的整片电池片移出,废料移出部9对应输出模块10前 端设置,包括横移组91、升降组92、吸取结构93和第一废料盒94,横移组91安装于一由立柱 支^的横梁上,横梁横跨于输出模块10前端上方,横移组91可采用电机驱动丝杠螺母,也可 以采用气缸或液压缸作为驱动元件,升降组92固定连接横移组91,升降组92可采用竖立设 置的气缸,升降组92的气缸活塞杆上安装吸取结构93,吸取结构93可以是吸盘或吸附孔,第 一废料盒94对应吸取结构93设置。横移组91带动升降组92横移至输出模块10前端的上方, 升降组92带动吸取结构的下降吸取电池片后上升,横移组91带动升降组92继续横移直至第 一废料盒94上方,升降组似下降,吸取结构93将电池片释放于第一废料盒94中,升降组92上 升回位,横移组91横移回位。
[0075]图11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。
[0076]如图11所示,该实施例中,输出模块10包括有第二输送部101、翻片部1〇2、第二检 测部103、下料抓手104和料盒105。第二输送部101用于输送第二旋转平台6运送来的电池 片,包括安装架1011、输送带1012、带轮1013和驱动件1014,安装架1011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1014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 机也可设置一个,带轮1013有多个,带轮1013的数目可视实际需求而定,多个带轮1〇13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1013中的一对或两对带轮 1013之间可通过同步轴连接,两条输送带1012分别套设于两组带轮1013上并与之传动配 合,两条输送带1012平行。驱动件1014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1013同步转动带动两条输送带1012同步运行,掰开的电池片单元放置于两条 输送带1012上向翻片部102输送。
[0077]图I2为本发明一实施例电池片掰片装置的翻片部结构示意图。
[0078]如图I2所示,该实施例中,翻片部1〇2用于将第二输送部101上的电池片进行翻转, 为了避免划片部5的激光损坏电池片正面栅线,电池片从第一输送部1输入开始直至翻片部 102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 102设置于第二输送部101两条平行设置的输送带1012之间,且位于输送带1012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102包括支撑架1021、驱动电机 1022、传动带轮1023、传动皮带1024、传动轴1025和转盘1026,驱动电机1022安装在支撑架 1021上,并将动力通过传动皮带1〇24从传动带轮1〇23的主动轮传至从动轮,从动轮连接传 动轴1025,传动轴1〇25架设于支撑架1021的两块立板之间,传动轴1〇25上安装有两转盘 1〇26,转盘1026的数目不限于两个,可视需求而定,转盘1026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1026槽口一一对齐、间隔一定距离地安装于 传动轴1025上,转盘1026的转动中心与第二输送部1〇1的两平行输送带1012平齐。驱动电机 1022通过传动带轮1023与传动皮带1024的配合传动,驱动传动轴1025带动两转盘1026转 动,第二输送部101前端将背面朝上的电池片送入转盘1026的槽口,转盘1026携带电池片转 过180度后将电池片置于翻片部1〇2后方第二输送部1〇1的输送带1〇12上,此时电池片己为 正面朝上,转盘102e连续转动过程中可同时携带多片电池片,输送带1012的速度与转盘 1026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。
[0079]如图1所示,该实施例中,第二检测部103架设置于第二输送部101上方且位于翻片 部102之后,用于对翻转后的电池片进行检测。第二检测部1〇3包括红外光源1〇31和红外相 机1032,红外光源10:31和红外相机1032安装于一支架上,且红外相机1032位于红外光源 1031上方,并对应下方的电池片,红外光源1〇31发出的红外光照射到电池片上,将电池片硅 片中的电子陡重提升到非平衡状态,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1〇32 拍摄的电池片图像上即会显示隐裂破损部分。
[00S0]图I3为本发明一实施例电池片掰片装置的下料抓手结构示意图。
[0081]如图I3所示,该实施例中,下料抓手104对应第二输送部101末端设置,用于将输送 带1012上的电池片抓送至料盒1〇5中。下料抓手104可包括横移结构1041、升降结构1042、调 距气缸1043、第一吸盘组1044和第二吸盘组1045,横移结构1041安装于一安装框架的横梁 上,横移结构1041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1041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1042,升降结构1042 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1043的缸体,第一吸盘组1044和第二吸盘组1045分别设于两块块体上,分别吸取经检测 部检测为合格后的掰开的两个电池片单元,第一吸盘组1044的块体固设于安装块上,第二 吸盘组1045的块体连接调距气缸1〇43的活塞杆,调距气缸1043可调节第一吸盘组1〇44和第 一吸盘组1044的间距,第一吸盘组1044和第一吸盘组1044并排设置。横移结构1〇41带动升 降结构1042横移至输送带1〇12上电池片上方,升降结构1〇42带动第一吸盘组1〇44和第二吸 盘组1045下降吸取电池片,升降结构1〇42和横移结构1041依次携带电池片移动至料盒1〇5 上方,进而升降结构1042下降将电池片放入料盒105。
[0082]该实施例中,料盒105对应第二输送部101末端的下料抓手104设置,用于承载下料 抓手104抓送的电池片。料盒1〇5包括四块围板和底板,四块围板沿底板周向设置,在四块围 板和底板的配合下形成收纳物料的收纳空间,底板上具有第一承载面和第二承载面,第一 承载面和第二承载面之间呈预定角度交汇设置,其中,第一承载面和第二承载面用于承载 存储于料品1〇5中的辦开的电池片,辦开的电池片可以被倾斜设置的第一承载面和第二承 载面分开承载,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105安装 于辅助运动机构上,辅助运动机构包括导轨和抵推机构,导轨架设于一支架上,料盒105安 装于一安装板上,安装板通过滑块和导轨配合连接以便于料盒105沿导轨移动至不同位置 取放物料,安装板设有销孔锁定结可将料盒1〇5固锁于导轨;抵推机构设置于料盒105下方, 其动力%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1〇5中取出电池片单 元时,将料盒105移动至取放位置并固锁在导轨上,抵推机构带动抵推板上升穿过孔洞抵推 料盒105的底板上升,便于从料盒1〇5中取出叠放在底板上的电池片单元,取出动作结束后, 抵推机构带动抵推板下降,底板回落至初始位置以接收待下放的电池片单元。
[0083]该实施例中,对应第二输送部101输送方向上的末端还设置有第二废料盒1〇6,用 于承接已掰开的,且经第二检测部103检测后发现有隐裂破损的电池片,第二废料盒106设 置于第二输送部101输送带1012的运行方向上的末端下方,己掰开的有隐裂破损的电池片 随输送带1〇12—直向末端输送进而掉落至第二废料盒106中。
[0084]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:利用第一旋转平台3旋转运送电池片至划片部5;利用划片部5对电池片进行划线;利 用第二旋转平台6将完成划线的电池片旋转运送至掰片部7;利用掰片部7掰开电池片,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。
[0085]其中,利用第一旋转平台3旋转运送电池片至划片部5,具体包括:在第一旋转平台 3之前,第一输送部1通过传送带13将电池盒16输送至顶升装置15上方,顶升装置15将电池 盒16内的电池片顶起,第一旋转平台3旋转的第一位置31处对应的上料部2通过其升降装 置、旋转装置22和吸附手23的联动将电池片转送至第一旋转平台3的第一位置31上,第一旋 转平台3将电池片旋转至第二位置32,第二位置32对应的第一检测部4通过第一检测相机41 和第一光源42、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。
[0086]进一步,利用划片部5对电池片进行划线,具体包括:第一旋转平台3将经第一检测 部4检测的电池片旋转至第三位置33,对应第三位置33处的划片部5的激光器按照预定轨迹 向其下方定位载台37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5对不合规的电池片不做处理。
[0087]进一步,利用第二旋转平台6将完成划线的电池片旋转运送至掰片部7,具体包括: 第一旋转平台3将划线后的电池片旋转至第四位置34,第四位置34处接收划线后的电池片, 对应第四位置M设置的第二旋转平台6的驱动装置65驱动第一转臂61、第二转臂62、第三转 臂63和第四转臂64其中之一转动至第四位置34上方,转臂端部的抓取结构抓取电池片,驱 动装置65驱动其转动至掰片部7上方,抓取机构将已划线的电池片放置于掰片部7。
[0088] 进一步,利用掰片部7掰开电池片,得到一组电池片单元,具体包括:第二旋转平台 6将合规电池片从第四位置M转送放置于掰片台711上,并将电池片上的划线对准掰片设备 712的固定板7122与活动板7123拼合处的缝隙,掰片气缸H24动作使活塞杆缩回,活塞杆带 动连接的异形块7127下降,异形块7127拉动与之通过配合槽7128滚动配合的滚轮7126向下 运动,从而使活动板7123绕转轴向下转动将电池片沿划线掰开,之后活动板7123在弹簧713 回复力的作用下回位,再次与固定板7122位于同一平面上。
[0089] 其中,第二旋转平台6的旋转方向为顺时针和逆时针交替进行,掰片部7包括第一 掰片结构71和第二掰片结构72,分别对应第二旋转平台6的两工位,第二旋转平台6顺时针 旋转时,将电池片输送到第一掰片结构71进行掰片,第二旋转平台6逆时针旋转时,将电池 片输送到第二掰片结构72进行掰片。第二旋转平台6的动作过程示例如下:初始时,第一转 臂61、第二转臂62、第三转臂63和第四转臂64分别对应第一旋转平台3第四位置34、第一掰 片结构71、输出模块10前端和第二掰片结构72,第一转臂61的抓取结构将电池片从第一旋 转平台3第四位置34上吸取后,第二旋转平台6顺时针旋转,将电池片输送到第一掰片结构 71进行掰片,与此同时,第二转臂62将第一掰片结构71处前次掰片完成后的电池片吸取并 转送至输出模块1〇前端,与此同时,第三转臂63转动至与第二掰片结构72对应,且第四转臂 64转动至与第一旋转平台3第四位置34对应,进一步,第四转臂64的抓取结构将电池片从第 一旋转平台3第四位置M上吸取后,第二旋转平台6逆时针旋转,将电池片输送到第二掰片 结构72进行掰片。第二旋转平台6顺时针旋转和逆时针旋转交替进行,提高了装置利用率, 进而提筒了生产效率。
[0090] 进一步,将掰开得到的电池片单元进行分离输出,包括:废料移出部9将输出模块 10前端上的不合规的未经划线和掰片的整片电池片移出,第二旋转平台6将掰开的电池片 进行分离并放置于输出模块1 〇上,输出模块1 〇对电池片进行输出下料。
[0091] 具体而言,废料移出部9的横移组91带动升降组92横移至输出模块10前端的上方, 升降组92带动吸取结构93下降吸取电池片后上升,横移组91带动升降组92继续横移直至第 一废料盒94上方,升降组92下降,吸取结构⑽将电池片释放于第一废料盒94中,升降组92上 升回位,横移组91横移回位。
[0092]其中,第二旋转平台6将掰开的电池片进行分离并放置于输出模块1〇上,具体过程 为:升降缸带动第一小组和第二小组下降,吸盘的第一小组和第二小组分别吸取掰开的两 个电池片单元后在升降缸的带动下上升,第二旋转平台6带动第二转臂62的升降缸及吸盘 的第一小组和第二小组转动至输出模块10上方,升降缸下降,吸盘的第一小组和第二小组 将两个电池片单元释放于输出模块10前端上。
[0093]输出模块10第二输送部101的驱动件1014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1013同步转动带动两条输送带1012同步运行,掰开的电池片 单元放置于两条输送带1012上向后输送。
[0094]在第二输送部1〇1将掰开的电池片单元向后输送的过程中,翻片部102通过具有多 个槽口的转盘1026对电池片进行翻片,使电池片正面朝上。
[0095]第二输送部101将经翻片部102翻转为正面朝上的电池片继续向后输送,继而第二 检测部1〇3利用红外光源1031和红外相机1〇32对电池片进行检测,以检测电池片是否具有 隐裂破损部分。
[0096]第二输送部101将经第二检测部1〇3检测后的电池片继续向后输送,继而设于第二 输送部101末端的下料抓手104的横移结构1041带动升降结构1042横移至输送带1012上电 池片上方,升降结构1042带动第一吸盘组1044和第二吸盘组1〇45下降吸取电池片,升降结 构1042和横移结构1041依次携带电池片移动至料盒105上方,进而升降结构1〇42下降将电 池片放入料盒105进行分区储存。
[0097]已掰开的有隐裂破损的电池片随输送带1012—直向末端输送进而掉落至第二废 料盒106中。
[0098]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已 于电池片掰片装置的实施例中详细描述。
[00"]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。
[0100]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。
[0101]本发明中,电池片掰片装置的第一旋转平台将电池片运送到划片部划线,第二旋 转平台将划线后的电池片运送到掰片部将电池片沿划线掰开,第二旋转平台进一步将掰开 的电池片进行分离再由输出模块输出,两个旋转平台联动使电池片搬运效率提高,电池片 掰片效率也大幅提高,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。
[0102]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. 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第一旋转平台、第二旋 转平台、划片部、掰片部和输出模块,所述划片部对应所述第一旋转平台设置,所述第二旋 转平台设置于所述第一旋转平台下游,所述掰片部对应所述第二旋转平台设置,所述输出 模块设置于所述第二旋转平台下游,所述第一旋转平台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,所述第二旋转平台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,所述第二旋转平台还用于将掰开的电池片进 行分离后转送至所述输出模块,所述输出模块用于将分离后的电池片输出。
2.如权利要求1所述的电池片掰片装置,其特征在于,所述电池片掰片装置包括第一输 送部、上料部和第一检测部,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第一旋转平台的一个工位,用于向所述第一旋转平台抓 送电池片,所述第一检测部位于所述上料部与所述划片部之间,所述第一旋转平台在旋转 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第一检测部,在旋转的第三 位置时对应所述划片部,所述第一旋转平台用于将上料部抓送来的电池片经过所述第一检 测部转送到所述划片部。
3.如权利要求1所述的电池片掰片装置,其特征在于,所述第一旋转平台顺时针旋转, 所述第一旋转平台的出料工位对应所述第二旋转平台的入料工位,以将完成划线的电池片 运送到所述第二旋转平台,所述第二旋转平台将掰开的电池片进行分离后转送至所述输出 模块。
4.如权利要求3所述的电池片掰片装置,其特征在于,所述第二旋转平台的旋转方向为 顺时针和逆时针交替进行,所述掰片部包括第一掰片结构和第二掰片结构,分别对应所述 第二旋转平台的两工位,所述第二旋转平台顺时针旋转时,将电池片输送到所述第一掰片 结构进行掰片,所述第二旋转平台逆时针旋转时,将电池片输送到所述第二掰片结构进行 掰片。
5. 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。
6. 如权利要求5所述的电池片掰片装置,其特征在于,所述第二旋转平台包括吸盘和分 离气缸,所述分离气缸将所述吸盘吸取的掰开的电池片单元进行分离。
7. 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第二旋转平台运送来的电池片,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。
8. 如权利要求7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。
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第二检测 部,所述第二检测部用于对翻转后的电池片进行检测。
10. —种电池片掰片方法,其特征在于,应用于权利要求1-9任一所述的电池片掰片装 置,包括: 利用所述第一旋转平台旋转运送电池片至所述划片部; 利用所述划片部对电池片进行划线; 利用所述第二旋转平台将完成划线的电池片旋转运送至所述掰片部; 利用所述掰片部掰开电池片,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.如权利要求10所述的电池片掰片方法,其特征在于,所述第二旋转平台的旋转方向 为顺时针和逆时针交替进行,所述掰片部包括第一掰片结构和第二掰片结构,分别对应所 述第二旋转平台的两工位,所述第二旋转平台顺时针旋转时,将电池片输送到所述第一掰 片结构进行掰片,所述第二旋转平台逆时针旋转时,将电池片输送到所述第二掰片结构进 行掰片。
12.—种电池片串焊机,其特征在于,包括如权利要求1-9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。
13.—种电池片串焊机,其特征在于,包括如权利要求1-9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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CN111192939A (zh) * 2020-01-15 2020-05-22 杭州康奋威科技股份有限公司 自动上料的ibc半片太阳能电池焊接设备及其焊接方法

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