CN111276564A - 一种用于抓取带有汇流条的芯片的抓取装置及抓取方法 - Google Patents

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石保强
张大鹏
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Abstract

本申请提供一种用于抓取带有汇流条的芯片的抓取装置,包括安装架以及安装在所述安装架上的芯片吸取机构和汇流条定位机构,所述芯片吸取机构和所述汇流条定位机构在所述安装架上的安装位置分别与待抓取芯片和所述芯片上的汇流条的位置相对应;在所述抓取装置的抓取位置,所述芯片吸取机构吸取所述芯片,所述汇流条定位机构将所述芯片上的汇流条的一部分定位成与所述芯片共面。采用上述抓取装置抓取太阳能电池组件时,能够保证太阳能电池芯片与汇流条始终保持在同一平面,且汇流条不会扭曲变形。

Description

一种用于抓取带有汇流条的芯片的抓取装置及抓取方法
技术领域
本申请涉及机械领域,具体涉及一种用于抓取带有汇流条的芯片的抓取装置以及抓取方法。
背景技术
随着科技的飞速发展,太阳能电池行业也不断发展,太阳能电池是可以将光能转化为电能的一种装置,为电力资源的供应奠定良好的基础。近年来太阳能电池在人们日常生活中应用越来越广泛,例如太阳能电池已应用到各种的移动能源产品中,包括太阳能发电纸、太阳能充电宝、太阳能发电包、太阳能车、太阳能伞、太阳能帐篷、太阳能衣服等。
现有技术中,在太阳能曲面瓦自动化生产过程中,采用真空吸盘抓取电池芯片组件大平面来取放太阳能电池,然后将太阳能电池摆放到指定工位,采用穿孔装置实现对汇流条折取部位的自动穿孔动作。而在真空吸盘抓取电池芯片组件过程中,位于太阳能电池的汇流条位置处于悬空状态,从而造成汇流条弯曲或者变形,因此汇流条会脱离太阳能电池组件本身所在的平面。进一步地,机械抓手在抓取电池芯片组件运动过程中会加剧悬空的汇流条的扭曲变形程度。因此现有技术的抓取装置无法保证汇流条的平面度,从而无法保证汇流条折取部位的精确度,影响后续工位的POE膜和背膜的穿孔动作。
发明内容
本申请提供一种用于抓取带有汇流条的芯片的抓取装置以及抓取方法,以解决现有技术中机械抓取装置转移太阳能电池组件过程中汇流条扭曲变形的问题。
本申请提供一种用于抓取带有汇流条的芯片的抓取装置,包括安装架以及安装在所述安装架上的芯片吸取机构和汇流条定位机构,所述芯片吸取机构和所述汇流条定位机构在所述安装架上的安装位置分别与待抓取芯片和所述芯片上的汇流条的位置相对应;
在所述抓取装置的抓取位置,所述芯片吸取机构吸取所述芯片,所述汇流条定位机构将所述芯片上的汇流条的一部分定位成与所述芯片共面。
可选的,所述汇流条定位机构进一步包括压平部和吸取部,所述压平部可伸缩移动以将所述芯片上的汇流条的一部分压平到与所述芯片共面的压平位置,所述吸取部可伸缩移动用于吸取处于压平位置的所述汇流条。
可选的,所述压平部包括平压气缸,第一伸缩杆,弹性平压板;
所述平压气缸连接在所述安装架上,所述平压气缸通过所述第一伸缩杆与所述弹性平压板连接;
所述平压气缸通过所述第一伸缩杆的伸缩控制所述弹性平压板对汇流条的平压动作与脱离平压动作。
可选的,所述弹性平压板为实心结构,所述弹性平压板边缘上设置有所述吸取部的部分穿过的孔结构。
可选的,所述吸取部包括吸取伸缩气缸,第二伸缩杆,头部吸盘,侧部吸盘以及吸盘连接板;
所述吸取伸缩气缸连接在所述安装架上,所述吸取伸缩气缸通过所述第二伸缩杆与所述吸盘连接板连接;
所述头部吸盘与所述侧部吸盘固定在在所述吸盘连接板上,所述吸取伸缩气缸通过所述第二伸缩杆的伸缩控制所述吸盘连接板上的所述头部吸盘与所述侧部吸盘对汇流条的接触吸取动作与释放动作;
所述头部吸盘与所述侧部吸盘均设有通气管,所述头部吸盘与所述侧部吸盘通过所述通气管将与汇流条接触的空间调整至真空状态与非真空状态。
可选的,所述吸盘连接板为设置有插孔的框架结构,所述插孔安装所述头部吸盘的通气管与所述侧部吸盘的通气管。
可选的,所述压平部和所述吸取部分别连接在所述安装架的中间位置与两侧位置。
可选的,所述芯片吸取机构为电磁吸取机构,所述电磁吸取机构通过通电与断电控制对所述芯片的抓取与释放。
可选的,还包括臂架,所述臂架一端连接所述安装架的一端与所述电磁吸取机构,所述臂架另一端连接在用于所述抓取装置移动的设备滑台上。
可选的,所述安装架包括第一平板,第二平板以及连接板;
所述第一平板连接所述汇流条定位机构,所述第二平板连接所述臂架,所述连接板连接所述第一平板和所述第二平板。
本申请另外提供一种用于抓取带有汇流条的芯片的抓取方法,包括:
获得带有汇流条的芯片所在的位置;
根据所述带有汇流条的芯片所在的位置,将所述芯片上的汇流条的一部分定位成与所述芯片共面;
吸取所述带有汇流条的芯片到制定位置并释放;其中,在吸取所述带有汇流条的芯片时,所述定位的所述芯片上的汇流条的一部分与所述芯片共面。
与现有技术相比,本申请具有以下优点:
本申请提供一种用于抓取带有汇流条的芯片的抓取装置,包括安装架以及安装在所述安装架上的芯片吸取机构和汇流条定位机构,所述芯片吸取机构和所述汇流条定位机构在所述安装架上的安装位置分别与待抓取芯片和所述芯片上的汇流条的位置相对应;在所述抓取装置的抓取位置,所述芯片吸取机构吸取所述芯片,所述汇流条定位机构将所述芯片上的汇流条的一部分定位成与所述芯片共面。采用上述抓取装置抓取太阳能电池组件时,能够保证抓取该装置在抓取太阳能电池组件过程中对汇流条进行平面纠正,同时固定纠正后的汇流条的平面度,保证抓取装置抓取太阳能电池组件后在移动过程中汇流条不发生二次扭曲变形,从而保证了汇流条折取部位穿孔的精确度。
此外,在本申请优选的方案中,采用电磁技术抓取与释放芯片,保证了抓取装置抓取太阳能电池组件过程中芯片正面始终保持平整状态。
附图说明
图1为本申请的一种用于抓取带有汇流条的芯片的抓取装置示意图。
图2为本申请的抓取装置的弹性平压机构示意图。
图3为本申请的抓取装置的汇流条吸取机构示意图。
图4为本申请的抓取装置的汇流条吸取机构的吸盘细节示意图。
图5为本申请的带有汇流条的芯片的示意图。
图6为本申请的抓取装置抓取带有汇流条的芯片的示意图。
图7为本申请的一种用于抓取带有汇流条的芯片的抓取方法流程图。
具体实施方式
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广,因此,本申请不受下面公开的具体实施的限制。
本申请提供一种用于抓取带有汇流条的芯片的抓取装置,以下采用具体的实施例对本申请的抓取装置进行阐述。
如图1所示,该装置包括:安装架3,芯片吸取机构2以及汇流条定位机构,所述芯片吸取机构2和所述汇流条定位机构分别以间接或者直接的方式安装在安装架3上,所述芯片吸取机构2和所述汇流条定位机构的安装位置与待抓取芯片和所述芯片上的汇流条的位置相对应。
更具体地,所述装置还包括如图1所示的臂架1,所述芯片吸取机构2通过所述臂架1连接安装架3,所述臂架1是由平板101,臂架底座103,连接平板101与臂架底座103的连接柱102组成;所述平板101工作时连接在设备滑台上用于对准芯片的位置,所述臂架底座103的两个底面分别以便于拆卸的方式连接安装架3与芯片吸取机构2。在优选的实施例中,安装架3与芯片吸取机构2可以分别采用如图1中所示的螺栓方式安装在所述臂架底座103的上、下表面。对于采用其他可拆卸的方式连接安装架3与芯片吸取机构2到臂架1上的,同样属于本申请的范围。
采用本申请的抓取装置,在所述臂架1对准芯片位置时,连接在所述臂架底座103下表面的芯片吸取机构2完成对芯片的抓取与释放过程。在本申请一个优选的实施例中,所述芯片吸取机构2为电磁吸取机构,具体地,所述芯片吸取机构2可为如图1所示的与芯片形状匹配的矩形结构,芯片吸取机构2的上表面中心与所述臂架底座103的下表面的中心位置对齐并固定,同时在所述芯片吸取机构2下表面上设置电磁吸取装置(图中未示出),当所述臂架1对准芯片的位置时,所述电磁吸取装置通过通电与断电控制芯片吸取机构2对芯片的抓取与释放。在芯片吸取机构安装电磁吸取装置可保证本申请的抓取装置抓取太阳能电池组件过程中芯片正面始终保持平整状态。
为了克服现有技术中太阳能电池机械抓手在抓取柔性电池组件时汇流条悬空造成汇流条扭曲变形,从而造成后续的汇流条穿孔位置不精确,本申请的抓取装置中设置汇流条定位机构,在所述芯片吸取机构2吸取所述芯片时,所述汇流条定位机构将所述芯片上的汇流条的一部分定位成与所述芯片共面并在定位后抓取汇流条,从而防止抓取装置抓取带有汇流条的芯片过程中汇流条扭曲变形,进而保证汇流条穿孔位置精确。在本申请中,所述将所述芯片上的汇流条的一部分定位成与所述芯片共面是指将汇流条原本与芯片共面的部分进行平整处理,对于汇流条的其他部分不作处理。
上述的汇流条定位机构包括压平部和吸取部,在本实施例中分别对应为弹性平压机构与汇流条吸取机构,其中,当所述臂架1对准芯片位置时,所述弹性平压机构与所述汇流条吸取机构对应汇流条所在位置,所述弹性平压机构用于压平汇流条的部分,所述汇流条吸取机构用于在所述弹性平压机构压平汇流条的部分后吸取汇流条。所述弹性平压机构与所述汇流条吸取机构分别以便于拆卸的方式安装在所述安装架3上,在优选的实施方式中,可采用如图1-3所示的螺栓将弹性平压机构与汇流条吸取机构连接在安装架3上。
在上述臂架1,芯片吸取机构2,安装架3连接方式的描述中,所述安装架3一端安装在所述臂架底座103上表面上,另一端连接所述弹性平压机构与所述汇流条吸取机构。更具体地,在优选的实施方式中,所述安装架3包括第一平板301,第二平板302以及连接板303,如图2-3所示,所述第一平板301的下表面用于连接弹性平压机构与汇流条吸取机构,所述第二平板302的下表面用于连接所述臂架底座103,所述连接板303用于连接所述第一平板301和所述第二平板302。需要说明的是,在上述各部件的连接方式中,均可采用螺栓进行固定,以便于各部件的组装与拆卸;此外安装架3的具体形状与连接位置不做限定,只要安装架能够连接汇流条定位机构与臂架,并且在臂架1对准芯片位置时,汇流条定位机构刚好能够对准汇流条所在位置即可。
更具体地,所述安装架3与弹性平压机构与汇流条吸取机构的连接方式与工作原理描述如下:
如图2所示,所述弹性平压机构包括平压气缸5,第一伸缩杆501,弹性平压板6,所述平压气缸5连接在所述安装架3上,具体地,平压气缸5可以是连接在第一平板301下表面的中间位置上,所述平压气缸5另外一端通过第一伸缩杆501与弹性平压板6连接,所述平压气缸5通过所述第一伸缩杆501的伸缩控制所述弹性平压板6对汇流条的平压动作与复位动作,即平压气缸5通过控制所述第一伸缩杆501的上下直线伸缩控制所述弹性平压板6上下直线运动,弹性平压板6通过上下直线运动对汇流条进行接触平压与脱离平压,在抓取装置具体工作时,臂架1对准芯片的位置并且第一伸缩杆501拉伸到最大程度时,所述弹性平压板6刚好与汇流条的部分接触并可对汇流条的部分进行平压。
类似于所述弹性平压机构平压汇流条的工作原理,所述汇流条吸取机构也是通过控制伸缩杆吸取汇流条,汇流条吸取机构具体工作原理描述如下:
如图3所示,所述汇流条吸取机构包括吸取伸缩气缸4,第二伸缩杆401,头部吸盘7,侧部吸盘8以及吸盘连接板9,所述吸取伸缩气缸4连接在所述安装架3上,具体地,吸取伸缩气缸4可以是连接在第一平板301下表面的两侧位置上,所述吸取伸缩气缸4另外一端通过第二伸缩杆401与吸盘连接板9连接,所述吸盘连接板9上设有头部吸盘7与侧部吸盘8,具体地,头部吸盘7与侧部吸盘8通过安装在吸盘的通气管10安置在所述吸盘连接板9上,在优选的实施方案中,所述吸盘连接板9可设置为如图3所示的有插孔的框架结构,所述插孔用于安装所述头部吸盘的通气管与所述侧部吸盘的通气管,所述插孔的尺寸与通气管10尺寸相匹配用以安装头部吸盘7与侧部吸盘8在吸盘连接板9上。如图4所示,其为头部吸盘7与侧部吸盘8与安装在部吸盘7与侧部吸盘8上的通气管10连接的结构示意图,头部吸盘7与侧部吸盘8通过通气管10与外界连通,并通过通气管10将头部吸盘7与侧部吸盘8与汇流条接触的空间的内部压力调整至真空状态与非真空状态。
具体地,所述汇流条吸取机构吸取汇流条工作原理如下:如图3所示,所述吸取伸缩气缸4通过所述第二伸缩杆401的伸缩控制连接在所述吸盘连接板9上的头部吸盘7与侧部吸盘8对汇流条的部分的接触动作与脱离接触动作,即吸取伸缩气缸4通过控制所述第二伸缩杆401的上下直线伸缩控制连接在所述吸盘连接板9上的头部吸盘7与侧部吸盘8上下直线运动,头部吸盘7与侧部吸盘8通过上下直线运动对汇流条的部分接触与脱离接触,在抓取装置具体工作时,臂架1对准芯片的位置并且第二伸缩杆401拉伸到最大程度时,所述头部吸盘7与侧部吸盘8刚好与汇流条的部分接触,之后头部吸盘7与侧部吸盘8可通过通气管10调整吸盘内部的真空度以便对汇流条的部分进行吸取与释放,例如通气管10将头部吸盘7与侧部吸盘8与汇流条接触的空间的压力调整至真空状态时,头部吸盘7与侧部吸盘8可吸取住汇流条的部分,而通气管10将头部吸盘7与侧部吸盘8与汇流条接触的空间进行通气与外界连通时,头部吸盘7与侧部吸盘8可将吸取住的汇流条释放。
上述过程具体描述了安装架3与弹性平压机构以及汇流条吸取机构的连接方式与各部件的工作原理,为保证汇流条穿孔位置精确,在采用本申请的抓取装置在抓取带有汇流条的芯片时,首先由弹性平压机构对汇流条的部分进行平压,以保证汇流条的一部分与芯片处在同一平面内,并确保汇流条的部分的平整性,在优选的实施方案中,弹性平压机构中的对汇流条进行平压的弹性平压板6选用如图2所示的为实心结构,并且在所述弹性平压板6边缘上设有用于所述头部吸盘7与所述侧部吸盘8穿过的孔结构,这是由于在弹性平压机构完成对汇流条的平压动作后,需要所述头部吸盘7与所述侧部吸盘8对汇流条的部分接触并吸取,进而完成抓取装置对芯片与汇流条的抓取,而在抓取装置转移太阳能电池组件时,弹性平压板6需脱离与汇流条接触以保持汇流条的部分的平整性,若弹性平压板6不脱离与汇流条的接触,在抓取装置转移太阳能电池组件过程中会导致汇流条扭曲变形。
上述部分主要描述了本申请的用于抓取带有汇流条的芯片的抓取装置的结构部分,以下是对本申请的抓取装置抓取带有汇流条的芯片的过程的描述,具体实施过程如下:
如图5-6所示,图5为带有汇流条的芯片的示意图,所述带有汇流条的芯片的结构包括芯片01与汇流条02;图6为本申请的抓取装置抓取带有汇流条的芯片装置组合示意图,具体地,芯片吸取机构2吸取芯片01,头部吸盘7与侧部吸盘8吸取汇流条02中与芯片共面的部分。
更具体地,抓取装置抓取带有汇流条的芯片过程描述如下:
首先,臂架1上的平板101通过连接设备滑台控制整个抓取装置运动到芯片01对应的位置,其中具体的对应位置是指芯片吸取机构2正对芯片01放置的位置,在抓取装置运动到芯片01对应的位置后,芯片吸取机构2接触并吸取芯片01,与此同时,连接在安装架3上的平压气缸5通过第一伸缩杆501伸展控制弹性平压板6向下运动接触并压平汇流条02,确保汇流条02的部分与芯片01保持在同一平面,在弹性平压板6压合汇流条2~3s后,连接在安装架3上的吸取伸缩气缸4通过第二伸缩杆401伸展控制吸盘连接板9向下运动,直至连接在吸盘连接板9上的头部吸盘7与侧部吸盘8接触汇流条02与芯片共面的部分,头部吸盘7与侧部吸盘8可通过设置在弹性平压板6的孔结构运动至接触汇流条02与芯片共面的部分的位置,在头部吸盘7与侧部吸盘8接触汇流条02部分后,通过安装在头部吸盘7与侧部吸盘8的通气管10将头部吸盘7与侧部吸盘8与汇流条接触的空间内部的压力抽至真空状态,头部吸盘7与侧部吸盘8吸牢汇流条02。
在头部吸盘7与侧部吸盘8吸取汇流条02后,连接在安装架3上的平压气缸5通过第一伸缩杆501收缩控制弹性平压板6向上运动至与汇流条02脱离接触,最终抓取装置抓取芯片01与汇流条02移动到指定位置,芯片吸取机构2与头部吸盘7与侧部吸盘8同时释放芯片01与汇流条02,具体为:芯片吸取机构2通过电磁断电释放芯片01,与此同时头部吸盘7与侧部吸盘8通过通气管10与外界连通,从而使得头部吸盘7与侧部吸盘8与汇流条接触的空间内部的内部压力与外压相同,头部吸盘7与侧部吸盘8脱离汇流条。
在上述抓取装置转移太阳能电池组件整个过程中,芯片吸取机构2、头部吸盘7和侧部吸盘8始终保持汇流条02的一部分与芯片01在一个平面,且保证汇流条02压平的部分在太阳能电池组件转移过程中不发生扭曲变形,从而保证了后续工序中汇流条穿孔位置精确。
对应地,本申请还提供一种用于抓取带有汇流条的芯片的抓取方法,由于抓取方法的实施例类似于抓取装置的实施例,所以描述得比较简单,相关之处参见装置实施例的部分说明即可。下述描述的方法实施例仅仅是示意性的。
本申请另外提供一种用于抓取带有汇流条的芯片的抓取方法,如图7所示,所述方法包括步骤S101~S103:
步骤S101:获得带有汇流条的芯片所在的位置。
步骤S102:根据所述带有汇流条的芯片所在的位置,将所述芯片上的汇流条的一部分定位成与所述芯片共面。
步骤S103:吸取所述带有汇流条的芯片到制定位置并释放;其中,在吸取所述带有汇流条的芯片时,所述定位的所述芯片上的汇流条的一部分与所述芯片共面。
本申请虽然以较佳实施例公开如上,但其并不是用来限定本申请,任何本领域技术人员在不脱离本申请的精神和范围内,都可以做出可能的变动和修改,因此本申请的保护范围应当以本申请权利要求所界定的范围为准。

Claims (11)

1.一种用于抓取带有汇流条的芯片的抓取装置,其特征在于,包括安装架以及安装在所述安装架上的芯片吸取机构和汇流条定位机构,所述芯片吸取机构和所述汇流条定位机构在所述安装架上的安装位置分别与待抓取芯片和所述芯片上的汇流条的位置相对应;
在所述抓取装置的抓取位置,所述芯片吸取机构吸取所述芯片,所述汇流条定位机构将所述芯片上的汇流条的一部分定位成与所述芯片共面。
2.根据权利要求1所述的用于抓取带有汇流条的芯片的抓取装置,其特征在于,所述汇流条定位机构进一步包括压平部和吸取部,所述压平部可伸缩移动以将所述芯片上的汇流条的一部分压平到与所述芯片共面的压平位置,所述吸取部可伸缩移动用于吸取处于压平位置的所述汇流条。
3.根据权利要求2所述的用于抓取带有汇流条的芯片的抓取装置,其特征在于,所述压平部包括平压气缸,第一伸缩杆,弹性平压板;
所述平压气缸连接在所述安装架上,所述平压气缸通过所述第一伸缩杆与所述弹性平压板连接;
所述平压气缸通过所述第一伸缩杆的伸缩控制所述弹性平压板对汇流条的平压动作与脱离平压动作。
4.根据权利要求3所述的用于抓取带有汇流条的芯片的抓取装置,其特征在于,所述弹性平压板为实心结构,所述弹性平压板边缘上设置有所述吸取部的部分穿过的孔结构。
5.根据权利要求2所述的用于抓取带有汇流条的芯片的抓取装置,其特征在于,所述吸取部包括吸取伸缩气缸,第二伸缩杆,头部吸盘,侧部吸盘以及吸盘连接板;
所述吸取伸缩气缸连接在所述安装架上,所述吸取伸缩气缸通过所述第二伸缩杆与所述吸盘连接板连接;
所述头部吸盘与所述侧部吸盘固定在在所述吸盘连接板上,所述吸取伸缩气缸通过所述第二伸缩杆的伸缩控制所述吸盘连接板上的所述头部吸盘与所述侧部吸盘对汇流条的接触吸取动作与释放动作;
所述头部吸盘与所述侧部吸盘均设有通气管,所述头部吸盘与所述侧部吸盘通过所述通气管将与汇流条接触的空间调整至真空状态与非真空状态。
6.根据权利要求5所述的用于抓取带有汇流条的芯片的抓取装置,其特征在于,所述吸盘连接板为设置有插孔的框架结构,所述插孔安装所述头部吸盘的通气管与所述侧部吸盘的通气管。
7.根据权利要求2所述的用于抓取带有汇流条的芯片的抓取装置,其特征在于,所述压平部和所述吸取部分别连接在所述安装架的中间位置与两侧位置。
8.根据权利要求1所述的用于抓取带有汇流条的芯片的抓取装置,其特征在于,所述芯片吸取机构为电磁吸取机构,所述电磁吸取机构通过通电与断电控制对所述芯片的抓取与释放。
9.根据权利要求8所述的用于抓取带有汇流条的芯片的抓取装置,其特征在于,还包括臂架,所述臂架一端连接所述安装架的一端与所述电磁吸取机构,所述臂架另一端连接在用于所述抓取装置移动的设备滑台上。
10.根据权利要求9所述的用于抓取带有汇流条的芯片的抓取装置,其特征在于,所述安装架包括第一平板,第二平板以及连接板;
所述第一平板连接所述汇流条定位机构,所述第二平板连接所述臂架,所述连接板连接所述第一平板和所述第二平板。
11.一种用于抓取带有汇流条的芯片的抓取方法,其特征在于,包括:
获得带有汇流条的芯片所在的位置;
根据所述带有汇流条的芯片所在的位置,将所述芯片上的汇流条的一部分定位成与所述芯片共面;
吸取所述带有汇流条的芯片到制定位置并释放;其中,在吸取所述带有汇流条的芯片时,所述定位的所述芯片上的汇流条的一部分与所述芯片共面。
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