CN109176928A - 一种电池片划片装置及划片方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池片划片装置及划片方法，划片装置包括旋转工作台和设置在所述旋转工作台上的多个工作平台，所述旋转工作台可带动所述工作平台在水平面内转动，所述划片装置还包括上料转移机构和下料转移机构，所述上料转移机构用于将被传送的电池片搬运至所述工作平台上，所述下料转移机构包括转移传送皮带和升降机构，所述升降机构驱使所述转移传送皮带上下升降，从而将所述电池片从所述工作平台上转移到所述转移传送皮带上。该划片装置可通过皮带传送实现下料，相较于现有技术中吸盘吸附电池片或机械手抓取电池片的下料方式，大大减少了电池片的碎片率。

Description

一种电池片划片装置及划片方法

技术领域

本发明涉及电池片制造技术领域，具体涉及一种电池片划片装置及划片方法。

背景技术

太阳能电池作为一种吸附能源，在全球能源紧张的今天，得到越来越多的应用。在世界光伏市场的强力拉动下，中国太阳能电池制造业通过引进、消化、吸收和再创新，获得了长足的发展。

目前，太阳能电池加工产业已经规模化，不断提升太阳能电池片的发电效率，已经成为业界追求的目标。如此，作为太阳能电池加工的重要环节之一的设备，激光划片设备，也提出了更高的要求。

现有的激光划片设备在使用中主要存在如下问题：（1）通过吸盘和机械手组合，对切割前和切割后的电池片进行搬运，由其是在激光切割后搬运会造成碎片率增加；（2）因为每张电池片的个体差异，在切割前无法知道电池片的厚度，从而造成电池片切割时切割深度不合理；（3）真空玻璃台不够大，无法彻底吸平电池片，从而影响切割效果；（4）没有专门针对电池片和玻璃台面粉尘的二次吸附；（5）现有转台机构台面数量设计不合理，导致效率较低。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中的问题提供一种改进的电池片划片装置。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种电池片划片装置，包括旋转工作台和设置在所述旋转工作台上的多个工作平台，所述旋转工作台可带动所述工作平台在水平面内转动，所述划片装置还包括上料转移机构和下料转移机构，所述上料转移机构用于将被传送的电池片搬运至所述工作平台上，所述下料转移机构包括转移传送皮带和升降机构，所述升降机构驱使所述转移传送皮带上下升降，从而将所述电池片从所述工作平台上转移到所述转移传送皮带上。

优选地，所述下料转移机构包括两条所述转移传送皮带，每个所述工作平台均能够被所述旋转工作台带动在水平面内转动到位于两条所述转移传送皮带之间，当所述升降机构带动所述转移传送皮带向上运动直至所述转移传送皮带的上表面高于所述工作平台的上表面时，电池片从所述工作平台上转移到所述转移传送皮带上。

优选地，所述上料转移机构包括吸盘机构和压紧机构，所述压紧机构用于将电池片与所述工作平台相压紧，所述吸盘机构设置在所述压紧机构上，所述吸盘机构能够在水平面内转动或移动。

进一步地，所述上料转移机构还包括支架，所述支架能够转动地设置，所述压紧机构固定设置在所述支架上，所述吸盘机构设置有两组，两组所述吸盘机构分别设置在位于所述支架的相对两侧的所述压紧机构上。

进一步地，所述吸盘机构包括吸嘴，所述上料转移机构还包括支撑台，所述划片装置还包括上料传送机构，所述上料传送机构包括两条上料传送皮带，所述支撑台位于所述上料传送皮带的下方，且当所述吸嘴吸取电池片时，所述支撑台位于所述吸嘴的正下方。

优选地，所述旋转工作台带动各个所述工作平台转动的轨迹上至少顺序设有上料工位、划片工位和下料工位，所述旋转工作台可带动各个所述工作平台在水平面内依次循环转动至所述上料工位、所述划片工位和所述下料工位。

进一步地，所述上料工位之前还设置有第一吸附工位，所述划片装置还包括用于对所述工作平台进行清洁吸附处理的第一除尘装置，所述第一除尘装置设置在所述第一吸附工位位置处。

进一步地，所述划片工位和所述下料工位之间还设置有第二吸附工位，所述划片装置还包括用于对划片后的电池片进行清洁吸附处理的第二除尘装置，所述第二除尘装置设置在所述第二吸附工位位置处。

进一步地，电池片的正面和背面均设置有标记点，所述划片装置还包括第一检测机构，所述第一检测机构设置在所述上料工位位置处用于对所述标记点的位置进行检测。

优选地，所述划片装置还包括上料传送机构和第二检测机构，所述第二检测机构设置在所述上料传送机构上用于对电池片的厚度进行检测。

本发明还提供一种电池片划片方法，采用如上述任一项所述的划片装置，所述划片方法为：

（1）电池片通过所述上料转移机构搬运至所述工作平台上；

（2）随所述旋转工作台的转动，完成电池片的划片操作；

（3）通过所述升降机构带动所述转移传送皮带上下升降，从而将所述工作平台上加工后的电池片转移到所述转移传送皮带上；

（4）电池片从所述转移传送皮带上传送到后续工序处。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明的电池片划片装置结构简单，在电池片划片后，通过升降机构使转移传送皮带上下升降，从而可将电池片从转台机构上直接转移到转移传送皮带上，进而传送到下料传送机构上，相较于现有技术中吸盘吸附电池片或机械手抓取电池片的下料方式，大大减少了电池片的碎片率。

附图说明

附图1为本发明的电池片划片装置的立体图；

附图2为本发明的电池片划片装置的主视图；

附图3为本发明的电池片划片装置的俯视图；

附图4为附图1中A处局部放大图；

附图5为本发明的转台机构的结构示意图；

附图6为本发明的上料转移机构的结构示意图；

附图7为本发明的上料传送机构的结构示意图；

附图8为本发明的吸盘机构吸附电池片时的结构示意图；

附图9为附图8中A处局部放大图。

其中：10、支撑台；20、上料传送机构；21、上料传送皮带；30、上料转移机构；31、吸盘机构；32、支架；33、压紧机构；34、支撑台；40、转台机构；41、旋转工作台；42、工作平台；50、激光加工模；组60、下料传送机构；61、下料传送皮带；70、下料转移机构；71、转移传送皮带；81、第一除尘装置；82、第二除尘装置；90、第一检测机构；91、CCD相机；100、第二检测机构。

具体实施方式

下面结合附图来对本发明的技术方案作进一步的阐述。

如图1~图4所示，本发明的电池片划片装置包括支撑台10、分别设置在支撑台10上的上料传送机构20、上料转移机构30、转台机构40、激光加工模组50、下料传送机构60、下料转移机构70和控制器。

上料传送机构20和下料传送机构60均采用皮带传送机构，上料传送机构20包括两条平行设置的上料传送皮带21，下料传送机构60包括两条平行设置的下料传送皮带61。

如图5所示，转台机构40包括能够转动地设置在支撑台10上的旋转工作台41、用于驱动旋转工作台41转动的第一驱动机构和设置在旋转工作台41上的多个工作平台42，旋转工作台41带动各个工作平台42转动的轨迹上至少顺序设有上料工位、划片工位和下料工位，旋转工作台41可带动各个工作平台42在水平面内依次循环转动至上料工位、划片工位和下料工位。

本实施例中，上料工位位于上料传送机构20传送方向的正前方，下料工位位于下料传送机构60传送方向的正后方，第一驱动机构采用DD马达。

旋转工作台41带动各个工作平台42转动的轨迹上还设置有第一吸附工位和第二吸附工位。第一吸附工位设置在上料工位之前，在第一吸附工位位置处对工作平台42上的灰尘等进行吸附。第二吸附工位设置在划片工位与下料工位之间，在第二吸附工位位置处对进行激光加工后的电池片上的灰尘及熔渣等进行吸附。

本实施例中，旋转工作台41带动各个工作平台42转动的轨迹上依次顺序设置有预备工位、第一吸附工位、上料工位、划片工位、第二吸附工位和下料工位六个工位位置，六个工位沿旋转工作台41转动的圆周方向均布设置，对应的，旋转工作台41沿其转动的圆周方向上均布设置有六个工作平台42。

各个工作平台42上均设置有用于吸附电池片的真空吸附机构，工作平台42的上端面上设置有真空孔，通过真空吸附机构可使各真空孔处产生真空，从而将电池片吸附在工作平台42上。

激光加工模组50设置在划片工位位置处，激光加工模组50用于对电池片进行激光划片。该划片装置还包括第一除尘装置81和第二除尘装置82，第一除尘装置81设置在第一吸附工位位置处，用于对工作平台42上的灰尘等进行吸附处理。第二除尘装置82设置在第二吸附工位位置处，用于对进行划片处理后的电池片上的灰尘及熔渣等进行吸附处理。

如图1~图3所示，在上料工位处还设置有第一检测机构90，电池片的正面和背面均设置有标记点，第一检测机构90用于对电池片上的标记点的位置进行检测，从而通过控制器控制激光加工模组50在电池片上的切割位置。本实施例中，第一检测机构90包括CCD相机91，在电池片的正面的上方和背面的下方均设置有多个CCD相机91以检测电池片上的标记点的位置。

上料转移机构30用于将电池片从上料传送机构20上转移到转台机构40的工作平台42上。具体的，如图6~图9所示，上料转移机构30包括吸盘机构31，吸盘机构31能够在水平面内转动或移动到位于上料工位位置处。

上料转移机构30还包括压紧机构33，吸盘机构31设置在压紧机构33上，这样当通过吸盘机构31将电池片放置到工作平台42上后，压紧机构33动作，使吸盘机构31下压，从而可将电池片压紧在工作平台42上，这样可防止电池片翘曲所引起的划片操作不精确的问题。本实施例中，压紧机构33采用气缸。

一种具体的实施方式，上料转移机构30还包括能够相对支撑台10转动地设置的支架32和用于驱动支架32转动的第二驱动机构，吸盘机构31设置有两组，对应的，压紧机构33也设置有两组，两组压紧机构33分别设置在支架32的相对两侧，吸盘机构31分别设置在每个压紧机构33上。

当电池片经上料传送机构20传送到位后，吸盘机构31动作，吸取电池片，接着使支架32相对支撑台10转动180度，压紧机构33驱使吸盘机构31下压并将电池片放置到工作平台42上，吸盘机构31下压时，使电池片压紧在工作平台42上。如此，便实现了将电池片从上料传送机构20上转移到转台机构40上。吸盘机构31设置两组时，两组吸盘机构31可同时动作，具体为：一组吸盘机构31从上料传送机构20上吸取电池片，而另一组吸盘机构31将电池片放置到工作平台42上，这样，可节省转移电池片的时间，从而提高工作效率。

每组吸盘机构31 均包括多个吸嘴311，上料转移机构30还包括设置在上料传送皮带21下方的支撑台34，当通过吸嘴311从上料传送机构20上吸取电池片时，支撑台34位于吸嘴311的正下方，通过设置支撑台34，可减少吸嘴311吸附电池片时，由于吸嘴311高度或吸力不当而引起的电池片碎片的发生率。

下料转移机构70用于将电池片从工作平台42上转移到下料传送机构60上。下料转移机构70设置在下料工位位置处，下料转移机构70包括皮带传送机构，皮带传送机构包括两条平行设置的转移传送皮带71，当旋转工作台41带动工作平台42转动时，皮带传送机构位于旋转工作台41的下方，每个工作平台42均能够被旋转工作台41带动在水平面内转动到位于两条转移传送皮带71之间，下料转移机构70还包括用于驱使该皮带传送机构上下升降的升降机构，当电池片处于下料工位位置处时，一个工作平台42位于两条转移传送皮带71之间，皮带传送机构在升降机构的作用下向上运动，当转移传送皮带71的上表面高于工作平台42的上表面时，电池片便从工作平台42上转移到皮带传送机构上，此时，皮带传送机构与下料传送机构60相对接，从而将电池片从皮带传送机构上传送到下料传送机构60上。

该划片装置还包括第二检测机构100，第二检测机构100设置在上料传送机构20上，用于对电池片的厚度进行检测，然后控制器依据第二检测机构100检测的数据精确控制激光加工模组50在电池片上的切割深度。

以下具体介绍一下该划片装置的工作流程：

（1）电池片经上料传送机构20向靠近转台机构40的方向传送；

（2）电池片在上料传送机构20上传送的过程中，通过第二检测机构100检测当前电池片的厚度，并将检测数据发送到控制器中；

（3）当电池片经上料传送机构20传送到位后，吸盘机构31吸取电池片，第二驱动机构驱使支架32带动吸盘机构31转动180度到位于上料工位的正上方，然后压紧机构33驱使吸盘机构31下压并将电池片压紧到位于上料工位处的工作平台42上，此工作平台42在转动到上料工位位置处时，已经过第一除尘装置81对工作平台42上的灰尘等的吸附处理；

（4）在上料工位位置处，通过第一检测机构90检测电池片上的标记点的位置，并将数据发送到控制器中；

（5）旋转工作台41带动工作平台42转动60度到达划片工位位置处，激光加工模组50工作，通过控制器控制激光加工模组50对电池片的切割位置及切割深度，完成切割操作；

（6）旋转工作台41带动工作平台42继续转动60度到达第二吸附工位位置处，启动第二除尘装置82对电池片上的灰尘及熔渣等进行吸附处理；

（7）旋转工作台41带动工作平台42继续转动60度到达下料工位位置处，此时工作平台42位于两条转移传送皮带71之间，通过升降机构驱使皮带传送机构上升，直至转移传送皮带71的上表面高于工作平台42的上表面，电池片便位于皮带传送机构上；

（8）通过皮带传送机构将电池片传送到下料传送机构60上。

如此，便完成一片电池片的划片操作，转台机构40持续循环转动，可同时对多个电池片进行划片操作，自动化程度高，可提高产能。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (11)

1.一种电池片划片装置，包括旋转工作台和设置在所述旋转工作台上的多个工作平台，所述旋转工作台可带动所述工作平台在水平面内转动，其特征在于：所述划片装置还包括上料转移机构和下料转移机构，所述上料转移机构用于将被传送的电池片搬运至所述工作平台上，所述下料转移机构包括转移传送皮带和升降机构，所述升降机构驱使所述转移传送皮带上下升降，从而将所述电池片从所述工作平台上转移到所述转移传送皮带上。

2.根据权利要求1所述的电池片划片装置，其特征在于：所述下料转移机构包括两条所述转移传送皮带，每个所述工作平台均能够被所述旋转工作台带动在水平面内转动到位于两条所述转移传送皮带之间，当所述升降机构带动所述转移传送皮带向上运动直至所述转移传送皮带的上表面高于所述工作平台的上表面时，电池片从所述工作平台上转移到所述转移传送皮带上。

3.根据权利要求1所述的电池片划片装置，其特征在于：所述上料转移机构包括吸盘机构和压紧机构，所述压紧机构用于将电池片与所述工作平台相压紧，所述吸盘机构设置在所述压紧机构上，所述吸盘机构能够在水平面内转动或移动。

4.根据权利要求3所述的电池片划片装置，其特征在于：所述上料转移机构还包括支架，所述支架能够转动地设置，所述压紧机构固定设置在所述支架上，所述吸盘机构设置有两组，两组所述吸盘机构分别设置在位于所述支架的相对两侧的所述压紧机构上。

5.根据权利要求3所述的电池片划片装置，其特征在于：所述吸盘机构包括吸嘴，所述上料转移机构还包括支撑台，所述划片装置还包括上料传送机构，所述上料传送机构包括两条上料传送皮带，所述支撑台位于所述上料传送皮带的下方，且当所述吸嘴吸取电池片时，所述支撑台位于所述吸嘴的正下方。

6.根据权利要求1所述的电池片划片装置，其特征在于：所述旋转工作台带动各个所述工作平台转动的轨迹上至少顺序设有上料工位、划片工位和下料工位，所述旋转工作台可带动各个所述工作平台在水平面内依次循环转动至所述上料工位、所述划片工位和所述下料工位。

7.根据权利要求6所述的电池片划片装置，其特征在于：所述上料工位之前还设置有第一吸附工位，所述划片装置还包括用于对所述工作平台进行清洁吸附处理的第一除尘装置，所述第一除尘装置设置在所述第一吸附工位位置处。

8.根据权利要求6所述的电池片划片装置，其特征在于：所述划片工位和所述下料工位之间还设置有第二吸附工位，所述划片装置还包括用于对划片后的电池片进行清洁吸附处理的第二除尘装置，所述第二除尘装置设置在所述第二吸附工位位置处。

9.根据权利要求6所述的电池片划片装置，其特征在于：电池片的正面和背面均设置有标记点，所述划片装置还包括第一检测机构，所述第一检测机构设置在所述上料工位位置处用于对所述标记点的位置进行检测。

10.根据权利要求1所述的电池片划片装置，其特征在于：所述划片装置还包括上料传送机构和第二检测机构，所述第二检测机构设置在所述上料传送机构上用于对电池片的厚度进行检测。

11.一种电池片划片方法，其特征在于：采用如权利要求1~10中任一项所述的划片装置，所述划片方法为：

（1）电池片通过所述上料转移机构搬运至所述工作平台上；

（2）随所述旋转工作台的转动，完成电池片的划片操作；

（3）通过所述升降机构带动所述转移传送皮带上下升降，从而将所述工作平台上加工后的电池片转移到所述转移传送皮带上；

（4）电池片从所述转移传送皮带上传送到后续工序处。