CN111312861A - 电池片印刷装置及方法、太阳能电池生产系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电池片印刷装置及方法、太阳能电池生产系统，涉及自动化的技术领域，电池片印刷装置包括传输机构、工作台、进片站、工作站和出片站，进片站、工作站和出片站依次沿传输机构的输送轨迹布置；吸盘机构包括台面、控制组件以及真空管路，台面上设置有通孔，真空管路与通孔连通，控制组件用于控制吸盘机构在台面上形成的真空度，以在台面移动到进片站时，吸盘机构以第一真空度吸附电池片，台面移动到出片站时，吸盘机构以第二真空度吸附电池片，台面在进片站与出片站之间时，吸盘机构以第三真空度吸附电池片；提高了电池片传送过程的稳定性，提高了生产效率及产品良率。
Description
技术领域
本发明涉及自动化技术领域，尤其是涉及一种电池片印刷装置及方法、太阳能电池生产系统。
背景技术
光伏电池片在太阳能发电中的核心部件，通常太阳能电池片通过印刷的方式加工而成。随着科技的进步，太阳电池片的印刷可通过自动化设备完成，自动化设备在印刷太阳能电池片时，大致的步骤为将电池片(硅片)传输至工作台上、视觉系统检测电池片的位置→根据视觉系统的检测信息校正印刷网片的位置、印刷→将电池片从工作台上输出下料。
其中，将电池片传输至工作台或将电池片从工作台上输出下料的过程中，一般采用工作台上的卷纸装置等移动驱动装置实现，电池片在工作台上的稳定固定是通过固定机构实现。在实际生产中发现，虽然移动驱动装置能够输送电池片，电池片输送到位后固定机构能够实现很好的固定，但是移动驱动装置输送电池片的过程中，电池片需要移动，而固定机构固定后电池片往往移动困难，所以难以通过固定机构进行固定，在这个过程中电池片容易发生偏位，导致电池片在工作台上的位置偏差较大，不利于后续印刷作业的进行，甚至会导致电池片的印刷失败，材料报废。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电池片印刷装置，以缓解了现有技术中存在的移动驱动装置输送电池片的过程中，电池片容易发生偏位，导致电池片在工作台上的位置偏差较大，不利于后续印刷作业的进行，甚至会导致电池片的印刷失败，材料报废的技术问题。
本发明的目的还在于提供一种太阳能电池生产系统，以缓解了现有技术中存在的移动驱动装置输送电池片的过程中，电池片容易发生偏位，导致电池片在工作台上的位置偏差较大，不利于后续印刷作业的进行，甚至会导致电池片的印刷失败，材料报废的技术问题。
本发明的目的还在于提供一种电池片印刷方法，以缓解了现有技术中存在的移动驱动装置输送电池片的过程中，电池片容易发生偏位，导致电池片在工作台上的位置偏差较大，不利于后续印刷作业的进行，甚至会导致电池片的印刷失败，材料报废的技术问题。
本发明提供的电池片印刷装置，包括传输机构、工作台、进片站、工作站和出片站，所述进片站、工作站和出片站依次沿所述传输机构的输送轨迹布置；
所述工作台设置在所述传输机构上，且所述工作台能够沿所述传输机构的输送轨迹往复移动；所述工作台包括传片机构和吸盘机构，所述传片机构用于在所述工作台移动至所述进片站或所述出片站对应的位置时输送电池片；
所述吸盘机构用于吸附固定电池片，所述吸盘机构包括台面、控制组件以及真空管路，所述台面上设置有通孔，所述真空管路与所述通孔连通，所述控制组件用于控制所述吸盘机构在所述台面上形成的真空度，以在所述工作台移动至进片站时，所述吸盘机构以第一真空度吸附该工作台的台面上的所述电池片，所述工作台移动至出片站时，所述吸盘机构以第二真空度吸附该工作台的台面上的所述电池片，所述工作台在所述进片站与所述出片站之间时，所述吸盘机构以第三真空度吸附该工作台的台面上的所述电池片；
其中，所述第一真空度和所述第二真空度使所述电池片具有吸附在所述台面上的趋势，且在此状态下，所述传片机构能够驱动所述电池片相对所述台面移动；所述第三真空度使所述电池片吸附固定在所述台面上。
进一步地，所述传输机构包括环形轨道以及第一驱动机构，所述进片站、工作站和出片站依次沿所述环形轨道的延伸方向间隔设置，所述工作台设置在所述环形轨道上，所述工作台能够在所述第一驱动机构的作用下沿所述环形轨道循环移动。
进一步地，所述工作站包括视觉站和印刷站；
所述视觉站和所述印刷站沿所述工作台的移动方向依次间隔设置，所述视觉站用于对移动至所述视觉站的工作台的台面进行视觉成像，以检测该台面上的电池片的位置，所述印刷站用于校正丝网相对所述电池片的位置并完成印刷。
所述印刷站包括三维驱动机构、角度驱动机构、丝网以及印刷组件；
所述角度驱动机构设置在所述三维驱动机构上，且所述角度驱动机构能够在所述三维驱动机构的作用下进行三维移动，所述丝网安装在所述角度驱动机构上，所述印刷组件安装在所述角度驱动机构或所述三维驱动机构上。
进一步地，所述三维驱动机构包括X轴驱动机构、Y轴驱动机构和Z轴驱动机构，其中，所述Z轴驱动机构的数量为两个，所述X轴驱动机构和Y轴驱动机构用于驱动所述角度驱动机构在水平面内的二维移动，所述Z轴驱动机构用于驱动所述角度驱动机构在竖直方向的移动；
所述X轴驱动机构安装在所述Y轴驱动机构的输出端，两个所述Z轴驱动机构安装在所述X轴驱动机构的输出端，所述角度驱动机构安装在两个所述Z轴驱动机构之间；或，所述Y轴驱动机构安装在所述X轴驱动机构的输出端，两个所述Z轴驱动机构安装在所述Y轴驱动机构上，所述角度驱动机构安装在两个所述Z轴驱动机构之间；或，所述X轴驱动机构安装在两个所述Z轴驱动机构的输出端，所述Y轴驱动机构安装在所述X轴驱动机构的输出端，所述角度驱动机构安装在所述Y轴驱动机构上；或，所述Y轴驱动机构安装在两个所述Z轴驱动机构的输出端，所述X轴驱动机构安装在所述Y轴驱动机构的输出端，所述角度驱动机构安装在所述X轴驱动机构上。
进一步地，所述工作台的数量为多个，所述工作站包括至少一个作业站，所述工作台的数量至少比所述工作站对应的作业站的数量多两个；
所述作业站为多个时，多个作业站沿所述传输机构的输送轨迹间隔布置。
进一步地，所述工作台在所述进片站与所述进片站相邻的所述作业站之间、相邻所述作业站之间、所述出片站相邻的作业站与所述出片站之间、以及所述出片站与所述进片站之间的移动为独立驱动。
进一步地，所述传片机构包括卷纸机构，所述卷纸机构包括第二驱动机构和通过所述第二驱动机构驱动的输送纸带，所述输送纸带能够允许气体通过；
所述输送纸带经过所述台面的上方，所述电池片能够放置在所述输送纸带上。
本发明提供的太阳能电池生产系统，包括本发明提供的电池片印刷装置。
本发明提供的电池片印刷方法，基于本发明提供的电池片印刷装置，所述方法包括：
工作台移动至进片站，所述传片机构向该工作台的台面上输送电池片，所述吸盘机构以第一真空度吸附所述电池片；
所述吸盘机构以第三真空度吸附所述电池片，所述传输机构带动所述工作台移动到所述工作站，所述工作站对所述工作台的所述台面上的电池片进行印刷；
所述电池片印刷完成后，所述吸盘机构仍以第三真空度吸附所述电池片，所述传输机构带动所述台面移动到所述出片站；
所述吸盘机构以第二真空度吸附位于所述出片站位置的所述电池片，所述传片机构将所述电池片移出所述台面；
其中，所述第一真空度和所述第二真空度使所述电池片具有吸附在所述台面上的趋势，且所述传片机构能够驱动所述电池片相对所述台面移动；所述第三真空度使所述电池片吸附固定在所述台面上。
本发明提供的电池片印刷装置，包括传输机构、工作台、进片站、工作站和出片站，进片站、工作站和出片站依次沿传输机构的输送轨迹布置。在工作过程中，工作台沿着传输机构的输送轨迹依次经过进片站、工作站和出片站，在进片站完成向工作台输送电池片的作业后，经由工作站完成印刷作业，而后在出片站将电池片从工作台上移出，完成印刷作业。吸盘机构的控制组件能够控制吸盘机构在台面上形成的真空度，从而可根据需要调整真空吸附度，第三真空度可以将电池片牢固的固定在台面上，保证了工作台在传输机构上运行时，电池片在台面上的稳定固定；第一真空度和所述第二真空度使电池片具有吸附在台面上的趋势，也即电池片与台面具有一定的相对稳定性，在传片机构带动电池片移动时，可保证电池片与台面只在传片机构的作用方向上移动，避免了电池片发生偏位，方便了电池片的印刷作业。可见，本发明电池片印刷装置通过吸盘机构既可以满足电池片在台面上的固定需求，也提高了电池片传送过程的稳定性，结构简单、操作方便，可节约印刷作业时，调节电池片与丝网相对位置的时间，提高了生产效率及产品良率。
本发明提供的太阳能电池生产系统，包括本发明提供的电池片印刷装置，所以与本发明提供的电池片印刷装置具有相同的有益效果，在此不再赘述。
本发明提供的电池片印刷方法，台面移动到进片站时，吸盘机构以第一真空度吸附电池片，传片机构向台面上输送电池片；吸盘机构以第三真空度吸附电池片，传输机构带动台面移动到工作站，工作站对台面上的电池片进行印刷；电池片印刷完成后，吸盘机构仍以第三真空度吸附电池片，传输机构带动台面移动到出片站；吸盘机构以第二真空度吸附位于出片站位置的电池片，传片机构将电池片移出台面。第三真空度可以将电池片牢固的固定在台面上，保证了工作台在传输机构上运行时，电池片在台面上的稳定固定，第一真空度和所述第二真空度使电池片具有吸附在台面上的趋势，也即电池片与台面具有一定的相对稳定性，在传片机构带动电池片移动时，可保证电池片与台面只在传片机构的作用方向上移动，避免了电池片发生偏位，方便了电池片的印刷作业。可见，本发明电池片印刷方法通过采用合适的真空度，既可以满足电池片在台面上的固定需求，也提高了电池片传送过程的稳定性，结构简单、操作方便，可节约印刷作业时，调节电池片与丝网相对位置的时间，提高了生产效率及产品良率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的电池片印刷装置的示意图；
图2为本发明实施例提供的电池片印刷装置的双轨布置示意图；
图3为本发明实施例提供的电池片印刷装置的印刷站的轴侧图；
图4为图3的主视图；
图5为本发明实施例提供的电池片印刷装置的工作台的传片机构的示意图；
图6为本发明实施例提供的电池片印刷装置的吸盘机构的主视图；
图7为图6的侧视图；
图8为图6的俯视图；
图9为本发明实施例提供的电池片印刷装置的视觉站的示意图。
图标：100-环形轨道；200-工作台；210-吸盘机构；211-台面；212-通孔；213-真空管路；214-电磁阀；215-进气腔室；220-传片机构；221-第二驱动机构；222-输送辊；223-盖体；300-进片站；400-视觉站；410-摄像头；420-支撑框；500-印刷站；510-X轴驱动机构；520-Y轴驱动机构；530-Z轴驱动机构；540-角度驱动机构；550-印刷组件；600-出片站。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1～图9所示，本实施例提供一种电池片印刷装置包括传输机构、工作台200、进片站300、工作站和出片站600。工作台200设置在传输机构上，且工作台200能够沿传输机构的输送轨迹往复移动，进片站300、工作站和出片站600依次沿传输机构的输送轨迹布置。
工作台200包括传片机构220和吸盘机构210，传片机构220用于在工作台200移动至进片站300或出片站600对应的位置时输送电池片，吸盘机构210用于吸附固定电池片。吸盘机构210包括台面211、控制组件以及真空管路213，台面211上设置有通孔212，真空管路213与通孔212连通，控制组件用于控制吸盘机构210在台面211上形成的真空度，以在工作台200移动至进片站300时，吸盘机构以第一真空度吸附该工作台200的台面上的电池片，工作台200移动到出片站600时，吸盘机构以第二真空度吸附该工作台200的台面上的电池片，工作台200在进片站300与出片站600之间时，吸盘机构以第三真空度吸附该工作台200的台面上的电池片。
其中，第一真空度和第二真空度使电池片具有吸附在台面211上的趋势，且此状态下，传片机构220能够驱动电池片相对台面211移动；第三真空度使电池片吸附固定在台面211上。
本实施例电池片印刷装置，在工作过程中，工作台200沿着传输机构的输送轨迹依次经过进片站300、工作站和出片站600，在进片站300完成向工作台200输送电池片的作业后，经由工作站完成印刷作业，而后在出片站600将电池片从工作台200上移出，完成印刷作业。吸盘机构210的控制组件能够控制吸盘机构210在台面上形成的真空度，实现真空吸附度的变化，第三真空度可以将电池片牢固的固定在台面211上，以使电池片牢牢的吸附在台面211上，从而在传输机构传输时，电池片不会因传输而产生相对位移；第一真空度和所述第二真空度属于相对小一点的真空，使电池片具有吸附在台面211上的趋势，也即电池片与台面211具有一定的相对稳定性，在传片机构220带动电池片移动时，可保证电池片与台面211只在传片机构220的作用方向上移动，避免了电池片发生偏位，方便了电池片的印刷作业。可见，本实施例电池片印刷装置通过吸盘机构210既可以满足电池片在台面211上的固定需求，也提高了电池片传送过程的稳定性，结构简单、操作方便，可节约印刷作业时，调节电池片与丝网相对位置的时间，提高了生产效率及产品良率。
本实施例中的进片站300包括进片传送带，出片站600包括出片传送带，在进片站300时，传片机构220将进片传送带上的电池片输送到台面211上，在出片站600时，传片机构220将台面211上的电池片输送到出片传送带上。
需要说明的是进片站300、出片站600也可通过驱动机械部件搬运的方式，例如机械手，从而实现电池片的移转。
可以理解的是，传输机构的输送轨迹也即是传输机构能够使工作台200移动的轨迹，例如，传输机构是转盘，转盘通过转动的方式带动工作台200移动，此时转盘的转动轨迹即为传输机构的输送轨迹；再例如输送机构为轨道配合驱动机构的形式，也即驱动机构驱动工作台200沿轨道移动的方式，轨道的延伸方向也即是传输机构的输送轨迹。工作台200能够沿传输机构的输送轨迹往复移动，也即工作台200能够依次经过进片站300、工作站、出片站600，并能够从出片站600回到进片站300，再次运载下一电池片，往复循环。
作为一种优选的实现方式，在本实施例中，传输机构包括环形轨道100以及第一驱动机构，进片站300、工作站和出片站600依次沿环形轨道100的延伸方向间隔设置，工作台200设置在环形轨道100上，工作台200能够在第一驱动机构的作用下沿环形轨道100循环移动。
应当理解，环形轨道100限定的是两端能够对接的轨道，也即沿着一个方向运动，能够实现循环运动的轨道，环形轨道100可以是椭圆形轨道、圆形轨道，带有圆角的方形轨道以及不规则形轨道等等。如图1或2所示，在本实施例中，环形轨道100大致为带有圆角的长方形。
其中，第一驱动机构的驱动方式可为气浮传输、磁悬浮传输、直线电机传输或其它形式的驱动传输，只要能够实现将工作台200沿着环形轨道100的延伸方向运行即可。
可以理解的是，第一驱动机构配合环形轨道100的形式，相比转盘的形式而言，工作台200可以根据需要移动到环形轨道100的任意位置，在多个工作台200同时位于环形轨道100上进行同步分站作业时，进片站300与视觉站400、视觉站400与印刷站500，印刷站500与出片站600之间的间隔不需要相同，可根据实际需要进行布置。也即，工作台200在进片站300与进片站300相邻的作业站之间、相邻作业站之间、出片站600相邻的作业站与出片站600之间、以及出片站600与进片站300之间的移动优选为独立驱动，使得每两个站点之间的工作台200的移动不受其他站点之间距离的影响。
在本实施例中，如图1所示，图1的下方为操作人员的站位，为了方便操作人员操作，视觉站400和印刷站500设置在环形轨道100靠近操作人员的一侧，进片站300和出片站600设置在环形轨道100的两端。
如图2所示，本实施例电池片印刷装置也可以是双轨道布置，但是需要注意的是，双轨道的操作人员的站位设置在轨道相互背离的一侧，也即图2中，上方的环形轨道100的上方为操作人员站位，下方的环形轨道的下方为操作人员的站位。这样设置的目的是，视觉站400和印刷站500设置在环形轨道100靠近操作人员的一侧，方便操作，且两个轨道之间不需要预留操作人员的站位，节约空间。
工作站包括至少一个作业站，任意一个工作站可理解为一个作业执行机构，工作站包括一个作业站时，该作业站应当具有完成电池片全部印刷过程的作业能力，作业站为多个时，多个作业站沿传输机构的输送轨迹间隔布置。为了提高作业效率并结合每个站点的实际作业时间，在本实施例中，作业站的数量为两个，分别为视觉站400和印刷站500。视觉站400和印刷站500沿工作台200的移动方向依次间隔设置，视觉站400用于对移动到视觉站400的台面211进行视觉成像，以检测该台面211上的电池片的位置，印刷站500用于校正丝网相对电池片的位置并完成印刷。
也即，进片站300、视觉站400、印刷站500以及出片站600依次设置。视觉站400以及印刷站500可采用现有常规技术。
具体的，在本实施例中，视觉站400安装在环形轨道100的上方，如图9所示，视觉站包括支撑框420，支撑框420大致呈矩形，在支撑框的四个顶角以及中心分别设置一摄像头410。
本实施例中，工作台200的数量可以是一个，一个工作台200布置在环形轨道100上，依次途经：进片站300、视觉站400、印刷站500、出片站600，并在各个站点完成对应的功能动作，但是这种作业时间较慢。为了提高效率，工作台200的数量可以是多个，相应的，多个工作台200可以在不同的站点同时执行不同的作业，提高生产效率。
作为一个优选实施例，工作台200的数量至少比工作站对应的作业站的数量多两个，也即作业站的数量加上进片站300、出片站600的数量与工作台200的数量一致，或作业站的数量加上进片站300、出片站600的数量少于工作台200的数量，例如，在本实施例中，工业站的数量是两个，加上进片站300和出片站600，数量一共是四个，所以本实施例的工作台200的数量优选的至少为四个，这样在实际作业时，每个站点都可以对一个工作台200，同步执行作业，提高生产效率。
考虑到本实施例站点的布置，在环形轨道100远离操作人员的一侧，工作台200从出片站600移动到进片站300的距离较远，本实施例的工作台200的数量可设置为五个，也即在环形轨道100的远离操作人员的一侧设置一个备用站，工作台200在备用站位置时，不进行作业。自然备用站也可根据生产需要设置上相应的执行机构，形成作业站。可以理解的是，备用站的设置，在其中四个站点的工作台200分别处于进片站300、视觉站400、印刷站500、出片站600并执行相应作业时，第五个工作台200处于备用站，而备用站位于进片站300和出片站600之间，在下一工作状态时，备用站位置的工作台200可以快速移动到进片站300，提高了作业效率。
作为本实施例电池片印刷装置的传片机构220的具体形式，如图5所示，传片机构220为卷纸机构，卷纸机构是现有电池片传送中的常规技术。卷纸机构包括支撑架体、第二驱动机构221和通过第二驱动机构221驱动的输送纸带，输送纸带能够允许气体通过；为了提高安全性，支撑架体的上方设置有盖体223，第二驱动机构221设置在盖体223的下方，吸盘机构210的台面211可安装在盖体223上，并位于盖体223的上方，输送纸带经过台面211的上方，电池片能够放置在输送纸带上。
具体的，第二驱动机构221可以是电机、电机上的绕带辊、配合输送辊222的现有常规形式，对应于台面211的两端，传片机构220分别设置一根输送辊222，输送纸带绕过输送辊222，台面211两端的输送辊222之间的输送纸带位于台面211的上方，电池片放置在输送纸带上。由于输送纸带允许气体通过，所以吸盘机构210能够通过输送纸带将电池片和输送纸一并吸附在台面211上。电机上的绕带辊转动，使得输送纸带移动，从而完成电池片的输送。
需要说明的是，针对传片机构220为卷纸机构的形式，吸盘机构210的吸附作用是将电池片吸附在输送纸带上，避免电池片相对输送纸带的移动，同时，输送纸带在吸附作用下与台面211之间具有稳定固定的作用力。工作台200在进片站300进片、或出片站600出片的过程中，采用较小的吸附作用，也即第一真空度和第二真空度时，输送纸带的第二驱动机构221能够克服输送纸带与台面211之间的作用力进行电池片的输送。
吸盘机构210的台面211的通孔212可以直接跟真空管路213连接，形成真空。如图6-图8所示，考虑到通孔212的数量一般在台面211上间隔设置有多个，为了方便真空管路213走线，可在台面211的下方设置有进气腔室215，进气腔室215与通孔212连通，真空管路213与进气腔室215连通即可。
需要说明的是，真空管路213是与真空驱动设备连接的管路，真空驱动设备可以是抽风机等。本实施例中，所涉及的真空不是完全意义的上的真空，通常而言，在电池片与台面211之间形成负压，能够将电池片吸附在台面211上，即可认为吸盘机构210形成真空。
控制组件具体可以是电磁阀214等控制阀组，其能够根据需要调节真空管路213的气流量的大小或控制真空管路213的通断，从而控制吸盘机构210在台面211上形成的真空度。其中，控制真空管路213气流量的大小实际上也即是电磁阀214的开度，也即控制电磁阀214对气源的截流程度，电磁阀214的开度越大，真空驱动设备通过真空管路213在台面211上形成的真空度越大，吸附力越大。作为一个具体形式，本实施例真空管路213包括与真空驱动设备连接的主管路，主管路的出气口通过三通阀连接两个支管路，两个支管路均与进气腔室215连通，且其中一根支管路上设置有电磁阀214。在需要第三真空度时，三通阀控制未设置电磁阀214的支管路与主管路连通，在需要第二真空度和第一真空度时，三通阀控制设置有电磁阀214的支管路与主管路连通。
本实施例中，由于台面211一般是光滑的玻璃片，所以第三真空度实际上是一个较大的真空，其能够将电池片稳定的吸附在台面211上，第一真空度和第二真空度是相对较小的真空，第一真空度和第二真空度虽然能使电池片具有吸附在台面211上的力，但是在传片机构220能够克服该作用力使得电池片能够沿传片机构220的输送方向移动。需要说明的是，第一真空度和第二真空度主要受传片机构220(本实施例的传片机构220的第二驱动机构221的电机)的出力、电池片大小、通孔212布局等情况的影响，我们所定义的第一真空度和第二真空度，能够实现的是在传片机构220的动力输出允许的范围内(本实施例的传片机构220的电机在正常扭矩允许的范围内)，可以将电池片顺利从上一工位移送到下一工位，且在传送过程中，可减少电池片与卷纸的相对位移。
需要特殊说明的是，第一真空度和第二真空度可以是相同的真空度，也可以是不同的真空度，一般处于控制的方便性，第一真空度和第二真空度是相同的真空度。第一真空度和第二真空度可以根据需要调节，其不是固定值，而是在传片机构220输送电池片的过程中可根据需要适时调整，度。以传片机构220在进片站300向台面211输送电池片为例，最开始时，电池片覆盖的台面211的通孔212较少，为了提高电池片此时的稳定性，真空驱动设备此时应该输出较大的动力，形成局部真空；虽随着电池片向台面211移动，电池片覆盖的台面211的通孔212的数量越来越多，真空驱动设备可降低动力输出，以避免吸附力过大导致电池片无法移动。
本实施例中，印刷站500包括三维驱动机构、角度驱动机构540、丝网、以及印刷组件550。角度驱动机构540设置在三维驱动机构上，且角度驱动机构540能够在三维驱动机构的作用下进行三维移动，丝网安装在角度驱动机构540上。其中，角度驱动机构540用于调节丝网相对水平面的角度。印刷组件550可安装角度驱动机构540上，此时，印刷组件550可与丝网同步进行三维移动及角度的调节，并在移动到位时，能够进行移动印刷作业；自然，印刷组件550也可直接安装在三维驱动机构上，此时，印刷组件可与丝网同步进行三维移动，并在移动到位时，能够进行移动印刷作业。印刷组件550在可以是刮刀、墨刀的形式，也可以是或者双刮刀的形式，其均属于现有常规技术。
具体而言，三维驱动机构包括X轴驱动机构510、Y轴驱动机构520和Z轴驱动机构530，X轴驱动机构510和Y轴驱动机构520用于驱动角度驱动机构540在水平面内的二维移动，Z轴驱动机构530的用于驱动角度驱动机构540在竖直方向的移动。
作为三维移动机构的第一种具体安装形式，X轴驱动机构510安装在两个Z轴驱动机构530的输出端，Y轴驱动机构520安装在X轴驱动机构510的输出端。优选的，两个Z轴驱动机构分别设置在环形轨道100的内外两侧，X轴驱动机构510横跨环形轨道100，安装在两个Z轴驱动机构530的上端，且X轴驱动机构510与环形轨道100间隔设置，Y轴驱动机构520安装在X轴驱动机构510上，角度驱动机构540安装X轴驱动机构510上，丝网安装在角度驱动机构540，印刷组件550安装在X轴驱动机构510的输出端。
作为三维移动机构的第二种具体安装形式，其与第一种形式的区别仅在于Y轴驱动机构520安装在两个Z轴驱动机构530的输出端，X轴驱动机构510安装在Y轴驱动机构520的输出端，相应的角度驱动机构540以及印刷组件550安装在Y轴驱动机构520的输出端。
也即第一种和第二种具体安装形式均是采用双Z轴驱动机构530在下，水平驱动机构在上的方式。
上述两种三维移动机构的具体形式，印刷站500的丝网虽然能实现三维移动及角度调节，但是竖直方向的驱动在最下层，水平方向的驱动以及角度驱动安装在竖直方向的驱动上，该种结构无法有效控制印刷头与台面211的平行度，离竖直轴越远，越难控制。为了解决该问题，本实施例电池片印刷装置的印刷站500还给出其他的具体形式，如图3～图4所示，作为三维移动机构的第三种具体安装形式，X轴驱动机构510安装Y轴驱动机构520的输出端，两个Z轴驱动机构530安装在X轴驱动机构510的输出端，角度驱动机构540安装在两个Z轴驱动机构530的输出端上。
本实施例中，X轴驱动机构510、Y轴驱动机构520和Z轴驱动机构530均可采用现有常规技术，例如电机配合丝杠的形式。角度驱动机构540包括电机和角度调整轴，角度驱动机构540的两端分别与两个Z轴驱动机构530连接。印刷组件550能够移动并执行印刷作业。
需要说明的是，本实施例中，三维移动机构的第三种具体安装形式的X轴与Y轴的上下位置关系也可互换，也即Y轴驱动机构520安装在X轴驱动机构510的输出端，Z轴驱动机构530安装在Y轴驱动机构520上。
本实施例电池片印刷装置通过环形轨道100结合三维驱动机构，也即双Z轴驱动机构530的印刷站，其中一Z轴驱动机构530可设置在环形轨道100的内侧，另一个Z轴驱动机构530设置在环形轨道100的外侧，角度驱动机构540以及印刷组件550位于环形轨道100的上方，提升了机台稳定性，减小了机台空间，从而使整个机台相对小而灵活，便于操作、维护。角度驱动机构540以及印刷组件550在两侧Z轴驱动机构530上，横跨整个台面211，没有悬臂，同时通过两侧Z轴驱动机构530驱动，可有效保证丝网与台面211的平行度。
需要强调的是，在现有技术中，光伏电池片生产商在印刷太阳能电池片时主要采取方式为转台旋转或上下交替搬运的方式，现有的这两种结构，在产能上到一定程度后将提不上去。原有两种结构其实本质上都是两个步骤，具体操作时间包括：1、执行作业时间，也即在同一个台面211上执行进片传输、产生真空、视觉计算的时间；同时，另一个台面211执行印刷同步(进片传输、产生真空、视觉成像计算时间，或者是印刷的时间，两者之间哪个慢，时间算慢的哪个)；2、转运时间，转台旋转或上下交替台面211的搬运时间。此两部分主要时间基本上就组成了一个完整的时间。但是，但是在执行作业时，只有等进片传输、产生真空、视觉计算三个步骤一并完成后才能进行转运，需要的时间较长。
本实施例电池片印刷装置通过多个工作台200的同步作业并根据每个步骤的作业时间，将进片与视觉分在两个工作站上，如此，每个电池片在每个工作站的时间上需要的时间缩短，而多个站位又在同步作业，提高了生产效率，产能得到提升。并且由于执行步骤分拆到不同的站位上，每个站位上的执行机构的体积缩小，执行机构可设计的比现有技术更小更紧凑，从而减少设备占用空间，也方便了设备的维护。
本实施例还提供一种太阳能电池生产系统，包括本实施例电池片印刷装置以及其他生产设备，其中其他生产设备包括但不限于电池片印刷完成后的检测装置等。
本实施例太阳能电池生产系统，与本实施例提供的电池片印刷装置具有相同的有益效果，在此不再赘述。
本实施例还提供一种电池片印刷方法，其基于本实施例提供的电池片印刷装置，具体方法包括：
步骤1：工作台200移动至进片站300，传片机构220向该工作台的台面211上输送电池片，吸盘机构210以第一真空度吸附电池片。
步骤2：吸盘机构210以第三真空度吸附电池片，传输机构带动工作台200移动到工作站，工作站对台面211上的电池片进行印刷。
具体该步骤可以是，吸盘机构210以第三真空度吸附电池片，传输机构带动台面211移动到视觉站400，视觉站400采集电池片以及台面211信息视觉成像，并计算确定电池片处于台面211的位置；保持吸盘机构210以第三真空度吸附电池片，传输机构继续带动工作台200移动到印刷站500，印刷站500根据视觉站400计算出的电池片的位置调整丝网的位置，调整到位后，印刷组件550完成印刷作业。
步骤3：电池片印刷完成后，吸盘机构210仍以第三真空度吸附电池片，传输机构带动台面211移动到出片站600。
步骤4：吸盘机构210以第二真空度吸附位于出片站600位置的电池片，传片机构220将电池片移出台面211。
其中，第一真空度和第二真空度使电池片具有吸附在台面211上的趋势，且传片机构220能够驱动电池片相对台面211移动；第三真空度使电池片吸附固定在台面211上。
在步骤4将电池片移送到出片站后，吸盘机构的真空管路可以关闭，而后传输机构带动工作台200从出片站600移动回进片站300，继续下一电池片的进片作业。
本实施例电池片印刷方法还包括多个站位进行同步作业的步骤，也即，第一时间内：进片站300向位于进片站300位置的工作台200输送电池片的同时，视觉站400对位于视觉站400位置的工作台200上的电池片进行视觉成像并计算位置，印刷站500对位于印刷站500位置的工作台200上的电池片进行校正并印刷，位于出片站600位置的工作台200将其上的电池片输送到出片输送带；第二时间内：各个工作台200同步向后续工序移动。
本实施例电池片印刷方法的其他细节等也可参加本实施例电池片印刷装置的描述。本实施例电池片印刷方法，由于第三真空度可以将电池片牢固的固定在台面211上；第一真空度和所述第二真空度属于相对小一点的真空，使电池片具有吸附台面211上的趋势，也即电池片与台面211具有一定的相对稳定性，在传片机构220带动电池片移动时，可保证电池片与台面211只在传片机构220的作用方向上移动，避免了电池片发生偏位，方便了电池片的印刷作业。可见，本实施例电池片印刷方法既可以满足电池片在台面211上的固定需求，也提高了电池片传送过程的稳定性，结构简单、操作方便，可节约印刷作业时，调节电池片与丝网相对位置的时间，提高了生产效率及产品良率。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种电池片印刷装置，其特征在于，包括传输机构、工作台、进片站、工作站和出片站，所述进片站、工作站和出片站依次沿所述传输机构的输送轨迹布置；
所述工作台设置在所述传输机构上，且所述工作台能够沿所述传输机构的输送轨迹往复移动；所述工作台包括传片机构和吸盘机构，所述传片机构用于在所述工作台移动至所述进片站或所述出片站对应的位置时输送电池片；
所述吸盘机构用于吸附固定电池片，所述吸盘机构包括台面、控制组件以及真空管路，所述台面上设置有通孔，所述真空管路与所述通孔连通，所述控制组件用于控制所述吸盘机构在所述台面上形成的真空度，以在所述工作台移动至进片站时，所述吸盘机构以第一真空度吸附该工作台的台面上的所述电池片，所述工作台移动至出片站时，所述吸盘机构以第二真空度吸附该工作台的台面上的所述电池片，所述工作台在所述进片站与所述出片站之间时，所述吸盘机构以第三真空度吸附该工作台的台面上的所述电池片；
其中，所述第一真空度和所述第二真空度使所述电池片具有吸附在所述台面上的趋势，且在此状态下，所述传片机构能够驱动所述电池片相对所述台面移动；所述第三真空度使所述电池片吸附固定在所述台面上。
2.根据权利要求1所述的电池片印刷装置，其特征在于，所述传输机构包括环形轨道以及第一驱动机构，所述进片站、工作站和出片站依次沿所述环形轨道的延伸方向间隔设置，所述工作台设置在所述环形轨道上，所述工作台能够在所述第一驱动机构的作用下沿所述环形轨道循环移动。
3.根据权利要求2所述的电池片印刷装置，其特征在于，所述工作站包括视觉站和印刷站；
所述视觉站和所述印刷站沿所述工作台的移动方向依次间隔设置，所述视觉站用于对移动至所述视觉站的工作台的台面进行视觉成像，以检测该台面上的电池片的位置，所述印刷站用于校正丝网相对所述电池片的位置并完成印刷。
4.根据权利要求3所述的电池片印刷装置，其特征在于，所述印刷站包括三维驱动机构、角度驱动机构、丝网以及印刷组件；
所述角度驱动机构设置在所述三维驱动机构上，且所述角度驱动机构能够在所述三维驱动机构的作用下进行三维移动，所述丝网安装在所述角度驱动机构上，所述印刷组件安装在所述角度驱动机构或所述三维驱动机构上。
5.根据权利要求4所述的电池片印刷装置，其特征在于，所述三维驱动机构包括X轴驱动机构、Y轴驱动机构和Z轴驱动机构，其中，所述Z轴驱动机构的数量为两个，所述X轴驱动机构和Y轴驱动机构用于驱动所述角度驱动机构在水平面内的二维移动，所述Z轴驱动机构用于驱动所述角度驱动机构在竖直方向的移动；
所述X轴驱动机构安装在所述Y轴驱动机构的输出端，两个所述Z轴驱动机构安装在所述X轴驱动机构的输出端，所述角度驱动机构安装在两个所述Z轴驱动机构之间；或，所述Y轴驱动机构安装在所述X轴驱动机构的输出端，两个所述Z轴驱动机构安装在所述Y轴驱动机构上，所述角度驱动机构安装在两个所述Z轴驱动机构之间；或，所述X轴驱动机构安装在两个所述Z轴驱动机构的输出端，所述Y轴驱动机构安装在所述X轴驱动机构的输出端，所述角度驱动机构安装在所述Y轴驱动机构上；或，所述Y轴驱动机构安装在两个所述Z轴驱动机构的输出端，所述X轴驱动机构安装在所述Y轴驱动机构的输出端，所述角度驱动机构安装在所述X轴驱动机构上。
6.根据权利要求1-5任一项所述的电池片印刷装置，其特征在于，所述工作台的数量为多个，所述工作站包括至少一个作业站，所述工作台的数量至少比所述工作站对应的作业站的数量多两个；
所述作业站为多个时，多个作业站沿所述传输机构的输送轨迹间隔布置。
7.根据权利要求6所述的电池片印刷装置，其特征在于，所述工作台在所述进片站与所述进片站相邻的所述作业站之间、相邻所述作业站之间、所述出片站相邻的作业站与所述出片站之间、以及所述出片站与所述进片站之间的移动为独立驱动。
8.根据权利要求1-5任一项所述的电池片印刷装置，其特征在于，所述传片机构包括卷纸机构，所述卷纸机构包括第二驱动机构和通过所述第二驱动机构驱动的输送纸带，所述输送纸带能够允许气体通过；
所述输送纸带经过所述台面的上方，所述电池片能够放置在所述输送纸带上。
9.一种太阳能电池生产系统，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的电池片印刷装置。
10.一种电池片印刷方法，其特征在于，基于权利要求1-8任一项所述的电池片印刷装置，所述方法包括：
工作台移动至进片站，所述传片机构向该工作台的台面上输送电池片，所述吸盘机构以第一真空度吸附所述电池片；
所述吸盘机构以第三真空度吸附所述电池片，所述传输机构带动所述工作台移动到所述工作站，所述工作站对所述工作台的所述台面上的电池片进行印刷；
所述电池片印刷完成后，所述吸盘机构仍以第三真空度吸附所述电池片，所述传输机构带动所述台面移动到所述出片站；
所述吸盘机构以第二真空度吸附位于所述出片站位置的所述电池片，所述传片机构将所述电池片移出所述台面；
其中，所述第一真空度和所述第二真空度使所述电池片具有吸附在所述台面上的趋势，且所述传片机构能够驱动所述电池片相对所述台面移动；所述第三真空度使所述电池片吸附固定在所述台面上。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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