CN112718384A - 一种太阳电池盖片贴合设备及贴合工艺 - Google Patents

一种太阳电池盖片贴合设备及贴合工艺 Download PDF

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    • F16B11/006Connecting constructional elements or machine parts by sticking or pressing them together, e.g. cold pressure welding by gluing

Abstract

本发明公开了一种太阳电池盖片贴合设备及贴合工艺,属于太阳电池盖片制造技术领域,其特征在于,至少包括:上料机构,所述上料机构用于抓取太阳电池和盖片,并将太阳电池转移至点胶工位;点胶机构,所述点胶机构用于在太阳电池上进行点胶;贴合机构,所述贴合机构包括:带有吸盘的四轴机器人、用于对太阳电池或盖片进行定位的视觉系统;下料机构,所述下料机构实现贴合后的太阳电池从转运机构至下料机构的转移;转运机构,所述转运机构用于实现太阳电池和盖片在上料机构、点胶机构、贴合机构和下料机构之间的转运。通过采用上述技术方案,本发明能够满足太阳电池盖片贴合过程的自动化和高精度要求。

Description

一种太阳电池盖片贴合设备及贴合工艺
技术领域
本发明属于太阳电池盖片制造技术领域,具体涉及一种太阳电池盖片贴合设备及贴合工艺。
背景技术
众所周知,空间用太阳太阳电池的制造过程中,需要先将盖片胶涂覆在太阳电池上,然后再将盖片贴合在太阳电池上。等待盖片胶完全流满太阳电池后,检查盖片与太阳电池之间的位置。目前,在贴合过程中,往往会存在以下问题:
1.贴合效率低,往往操作人员需要逐一完成取太阳电池及盖片、点胶、贴合盖片、取走太阳电池的过程。贴合工序较多,每个工序都需要串连完成,操作人员难以提升贴合的速度。
2.贴合一致性差,由于人工进行操作,每一片太阳电池点胶的位置、高度,贴合的位置、贴合力的大小等因素均可能存在差异,这就造成不同的太阳电池贴合后的结果不同。
发明内容
本发明针对现有技术存在的不足,提出一种太阳电池盖片贴合设备及方法,能够满足太阳电池盖片贴合过程的自动化和高精度要求。
本发明的第一目的是提供一种太阳电池盖片贴合设备,包括:
上料机构,所述上料机构用于抓取太阳电池和盖片,并将太阳电池转移至点胶工位;
点胶机构,所述点胶机构用于在太阳电池上进行点胶;
贴合机构,所述贴合机构包括:带有吸盘的四轴机器人、用于对太阳电池或盖片进行定位的视觉系统;
下料机构,所述下料机构实现贴合后的太阳电池从转运机构至下料机构的转移;
转运机构,所述转运机构用于实现太阳电池和盖片在上料机构、点胶机构、贴合机构和下料机构之间的转运。
优选地,所述上料机构包括:承载太阳电池或盖片托盘的工作台(1-2)、位于工作台A(1-2)下方的底座(1-1)、用于抓取或释放太阳电池或盖片的吸盘(1-3)、带动吸盘A(1-3)动作的三轴模组A(1-1)。
优选地,所述点胶机构包括:点胶机(2-5)、安装有点胶头(2-4)的储胶管(2-3)、带动储胶管(2-3)动作的三轴模组B(2-1)、伺服驱动系统(2-2)。
优选地,所述贴合机构包括:带动吸盘B(3-4)动作的四轴机器人(3-5)、获取盖片(3-2)和太阳电池(3-3)形状信息和位置信息的视觉系统(3-1)。
优选地,所述下料机构包括:带动下料工装(4-1)动作的三轴模组C(4-4)、下料托盘(4-2)、支撑下料托盘(4-2)的工作台B(4-3)。
优选地,所述转运机构包括:转运台(5-4)、带动转运台(5-4)水平运动的伺服马达(5-5)、用于固定太阳电池和盖片位置的真空吸附系统(5-2)、太阳电池承载工装(5-1)和盖片承载工装(5-3)。
本发明的第二目的是提供一种太阳电池盖片贴合设备的贴合工艺,其特征在于,包括如下步骤:
S1、将太阳电池及盖片分别放置在上料机构的上料平台上,通过三轴模组将电池及盖片取出,放置在转运机构的太阳电池承载工装和盖片承载工装上;
S2、转运台转动,使得太阳电池承载工装和盖片承载工装转至点胶工位,点胶机构通过三轴模组A及点胶机的相互配合将储胶管中的胶通过点胶头均匀的挤压至太阳电池上表面,同时上料机构重复S1;
S3、转运台转动,使得太阳电池承载工装和盖片承载工装至贴合位置,视觉系统及吸盘B通过四轴机器人带动运转至盖片承载工装上方,然后对盖片位置进行视觉识别定位,定位完成后通过吸盘将盖片吸取上来,然后通过四轴机器人再运转至电池承载平台上,通过视觉识别系统对太阳电池的位置进行识别,识别后将盖片贴合在太阳电池上,此时上料机构、点胶机构分别进行S1、S2工序;
S4、点胶后,转运台运转至下料工位,下料工位的下料工装通过三轴模组C的带动,将转运台上太阳电池承载工装上的太阳电池取出,放置于下料托盘上,此时上料机构、点胶机构、贴合机构分别进行S1、S2、S3工序。
本申请的有益效果是:
1.本发明具有贴合效率高的优点,将串联的生产方式改为并联生产,采用分工步生产的方式,降低了不同工步的等待时间,使每个工步均均可以满负荷生产;
2.本发明具有贴合一致性好的优点,每片太阳电池均经过相同的四个工步完成贴合生产,而每个工步采用相同的承载工装、这就保证了每片太阳电池的生产状态相对一致,贴合的效果相对一致。
3、本发明采用视觉进行太阳电池与盖片的位置校正,具有贴合精度高的优点。
附图说明
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性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本申请优选实施例的整体结构示意图;
图2为本申请优选实施例中上料机构的结构图;
图3为本申请优选实施例中点胶机构的结构图;
图4为本申请优选实施例中贴合机构的结构图;
图5为本申请优选实施例中下料机构的结构图;
图6为本申请优选实施例中转运机构的结构图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本申请中,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例,并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位,或以特定方位进行构造和操作。
并且,上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外,还可能用于表示其他含义,例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。
此外,术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如,可以是固定连接,可拆卸连接,或整体式构造;可以是机械连接,或电连接;可以是直接相连,或者是通过中间媒介间接相连,又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
请参阅图1至图6所示,一种太阳电池盖片贴合设备,包括:
上料机构1,所述上料机构用于抓取太阳电池和盖片,并将太阳电池转移至点胶工位;
点胶机构2,所述点胶机构用于在太阳电池上进行点胶;
贴合机构3,所述贴合机构包括:带有吸盘的四轴机器人、用于对太阳电池或盖片进行定位的视觉系统;
下料机构4,所述下料机构实现贴合后的太阳电池从转运机构至下料机构的转移;
转运机构5,所述转运机构用于实现太阳电池和盖片在上料机构、点胶机构、贴合机构和下料机构之间的转运。
请参阅图2,所述上料机构包括:承载太阳电池或盖片托盘的工作台1-2、位于工作台A1-2下方的底座1-1、用于抓取或释放太阳电池或盖片的吸盘1-3、带动吸盘A1-3动作的三轴模组A1-1。
请参阅图3,所述点胶机构包括:点胶机2-5、安装有点胶头2-4的储胶管2-3、带动储胶管2-3动作的三轴模组B2-1、用于将胶从胶管中挤出的伺服驱动系统2-2。
请参阅图4,所述贴合机构包括:带动吸盘B3-4动作的四轴机器人3-5、获取盖片3-2和太阳电池3-3形状信息和位置信息的视觉系统3-1。
请参阅图5,所述下料机构包括:带动下料工装4-1动作的三轴模组C4-4、下料托盘4-2、支撑下料托盘4-2的工作台B4-3。
请参阅图6,所述转运机构包括:转运台5-4、带动转运台5-4水平运动的伺服马达5-5、用于固定太阳电池和盖片位置的真空吸附系统5-2、太阳电池承载工装5-1和盖片承载工装5-3。
上述技术方案主要包括上料机构、点胶机构、贴合机构、下料机构、转运机构;其中:
上料机构主要包括三轴模组、底座、工作台,吸盘,吸盘集成于三轴模组上,可以同三轴模组共同运动,吸盘可实现太阳电池或盖片的抓取和释放,三轴模组呈倒U型结构,其两侧框架安装在底座上方的两侧边缘,且可沿两侧边缘移动;工作台位于底座上,用于承载太阳电池或盖片托盘。
点胶机构主要包括三轴模组、点胶机、储胶管、点胶头和伺服驱动系统,点胶机用于发送开启点胶和关闭点胶的指令,储胶管、点胶头和伺服驱动系统集成与三轴模组上,点胶机通过和三轴模组协同配合实现在太阳电池上进行点胶操作。
贴合机构主要包括四轴机器人、视觉系统、吸盘。吸盘集成在四轴机器人的机械手臂上,可通过机械手臂的运动实现水平及竖直方向上的运动。视觉系统主要用于识别盖片和太阳电池的形状和位置,实现太阳电池和盖片的精确定位和贴合。
下料机构主要包括三轴模组、下料工装、工作台、下料托盘。下料工装集成与三轴模组上,实现随三轴模组的运动。下料工装主要的作用是实现贴合后的电池从转运机构至下料机构的转移。工作台的主要作用是用来承载太阳电池的下料托盘。
转运机构主要包括伺服马达、转运台、太阳电池及盖片承载工装、真空吸附系统。伺服马达位于转运台下方,主要作用是为转运台的水平方向的运转提供动力,太阳电池及盖片的承载工装在转运台山,其作用是用来承载太阳电池和盖片,真空吸附系统位于转运台下方,用来固定太阳电池和盖片的位置。
其主要工作流程如下:
太阳电池及盖片先放置在上料机构的电池上料和盖片上料的平台上,然后三轴模组将上料平台上的太阳电池及盖片取出,放置在转运平台的太阳电池及盖片承载工装上,
转运台顺时针旋转,此时太阳电池及盖片的承载工装转至点胶位置处,点胶机构通过三轴模组及点胶机的相互配合将储胶管中的胶通过点胶头均匀的挤压至太阳电池表面上。同时在上料机构位置重复(1)中的动作。
转运台顺时针旋转,此时太阳电池及盖片的承载工装运至贴合位置处,贴合位置处的视觉系统及吸盘通过四轴机器人带动运转至盖片承载工装上,然后对盖片位置进行视觉识别定位,定位准确后通过吸盘将盖片吸取上来,然后通过四轴机器人再运转至太阳电池承载平台上,通过视觉识别系统对太阳电池的位置进行识别,识别后将盖片贴合在太阳电池上,此时上料机构、点胶机构分别进行(1)、(2)工序。
点胶后,转运台运转至下料工位,下料工位的下料工装通过三轴模组的带动,将转运台上太阳电池承载工装上的太阳电池取出,放置于下料托盘上,此时上料机构、点胶机构、贴合机构分别进行(1)、(2)(3)工序。
所有工序后续按照(1)、(2)、(3)、(4)的工序步骤以及进行生产,直至上料机构托盘中的太阳电池及盖片全部生产完,然后人工更换上料机构的托盘及下料机构的载有贴合后的太阳电池的下料托盘。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种太阳电池盖片贴合设备,其特征在于,至少包括:
上料机构,所述上料机构用于抓取太阳电池和盖片,并将太阳电池转移至点胶工位;
点胶机构,所述点胶机构用于在太阳电池上进行点胶;
贴合机构,所述贴合机构包括:带有吸盘的四轴机器人、用于对太阳电池或盖片进行定位的视觉系统;
下料机构,所述下料机构实现贴合后的太阳电池从转运机构至下料机构的转移;
转运机构,所述转运机构用于实现太阳电池和盖片在上料机构、点胶机构、贴合机构和下料机构之间的转运。
2.根据权利要求1所述的太阳电池盖片贴合设备,其特征在于,所述上料机构包括:承载太阳电池或盖片托盘的工作台(1-2)、位于工作台A(1-2)下方的底座(1-1)、用于抓取或释放太阳电池或盖片的吸盘(1-3)、带动吸盘A(1-3)动作的三轴模组A(1-1)。
3.根据权利要求1所述的太阳电池盖片贴合设备,其特征在于,所述点胶机构包括:点胶机(2-5)、安装有点胶头(2-4)的储胶管(2-3)、带动储胶管(2-3)动作的三轴模组B(2-1)、伺服驱动系统(2-2)。
4.根据权利要求1所述的太阳电池盖片贴合设备,其特征在于,所述贴合机构包括:带动吸盘B(3-4)动作的四轴机器人(3-5)、获取盖片(3-2)和太阳电池(3-3)形状信息和位置信息的视觉系统(3-1)。
5.根据权利要求1所述的太阳电池盖片贴合设备,其特征在于,所述下料机构包括:带动下料工装(4-1)动作的三轴模组C(4-4)、下料托盘(4-2)、支撑下料托盘(4-2)的工作台B(4-3)。
6.根据权利要求1所述的太阳电池盖片贴合设备,其特征在于:所述转运机构包括:转运台(5-4)、带动转运台(5-4)水平运动的伺服马达(5-5)、用于固定太阳电池和盖片位置的真空吸附系统(5-2)、太阳电池承载工装(5-1)和盖片承载工装(5-3)。
7.一种基于权利要求1-6所述太阳电池盖片贴合设备的贴合工艺,其特征在于,包括如下步骤:
S1、将太阳电池及盖片分别放置在上料机构的上料平台上,通过三轴模组将太阳电池及盖片取出,放置在转运机构的太阳电池承载工装和盖片承载工装上;
S2、转运台转动,使得太阳电池承载工装和盖片承载工装转至点胶工位,点胶机构通过三轴模组A及点胶机的相互配合将储胶管中的胶通过点胶头均匀的挤压至太阳电池上表面,同时上料机构重复S1;
S3、转运台转动,使得太阳电池承载工装和盖片承载工装至贴合位置,视觉系统及吸盘B通过四轴机器人带动运转至盖片承载工装上方,然后对盖片位置进行视觉识别定位,定位完成后通过吸盘将盖片吸取上来,然后通过四轴机器人再运转至太阳电池承载平台上,通过视觉识别系统对太阳电池的位置进行识别,识别后将盖片贴合在太阳电池上,此时上料机构、点胶机构分别进行S1、S2工序;
S4、点胶后,转运台运转至下料工位,下料工位的下料工装通过三轴模组C的带动,将转运台上太阳电池承载工装上的太阳电池取出,放置于下料托盘上,此时上料机构、点胶机构、贴合机构分别进行S1、S2、S3工序。
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