CN112743253B - 一种光伏组件焊接制程用智能机械手 - Google Patents
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Abstract
本发明属于太阳能电池板设备技术领域，尤其是一种光伏组件焊接制程用智能机械手，包括气缸底座，气缸底座的顶部铰接有直角弯头固定件且通过蜗轮蜗杆驱动铰接；直角弯头固定件的顶端固定安装有呈正六边形的焊接块，焊接块的表面分别设置有输送机构、焊接机构、焊条释放机构、切断机构和导向机构。该光伏组件焊接制程用智能机械手，从而达到了将多个机构整合成一起，避免现有的多个设备进行操作，只需要一个本装置即可达到多个设备操作的效果，降低了现有的制造成本，也避免了太阳能电池板过多的运行输送，增强了生产质量避免损伤，降低了占用生产资源，适用于一些中小型企业使用。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池板技术领域，尤其涉及一种光伏组件焊接制程用智能机械手。
背景技术
太阳能电池板是通过吸收太阳光，将太阳辐射能通过光电效应或者光化学效应直接或间接转换成电能的装置，大部分太阳能电池板的主要材料为“硅”，但因制作成本较大，以至于它普遍地使用还有一定的局限。
太阳能电池板在生产过程中采用批量化的生产设备对其生产，但是生产线属于流水线式，所占用的生产面积较大，尤其对太阳能电池板正负极焊接工艺中需要对太阳能电池板正负极首尾进行串联，现有的设备都是将其分为几个步骤批量生产，造成制造设备成本高，占用过多的生产资源，且运行的动作较为复杂，太阳能电池板需要不停地搬运，提高了整个的输送成本，过多的运行还极易造成太阳能电池板的表面造成损伤，且不适用于中小型企业的生产制造，所以需要一种光伏组件焊接制程用智能机械手。
发明内容
基于现有的流水线式的生产方法存在诸多弊端的技术问题，本发明提出了一种光伏组件焊接制程用智能机械手。
本发明提出的一种光伏组件焊接制程用智能机械手，包括气缸底座，所述气缸底座的顶部铰接有直角弯头固定件且通过蜗轮蜗杆驱动铰接；
所述直角弯头固定件的顶端固定安装有呈正六边形的焊接块，所述焊接块的表面分别设置有输送机构、焊接机构、焊条释放机构、切断机构和导向机构；
所述焊接块的外侧端面开设有输送槽，所述输送机构安装于所述输送槽的两侧内壁处，所述输送机构对太阳能电池板进行竖直方向上的输送；
所述焊接机构包括焊头和焊接气缸，所述焊接气缸带动所述焊头伸缩后对所述输送机构上传送下来的太阳能电池板进行焊接；
所述焊条释放机构包括卷盘，所述卷盘的表面绕接有焊条，所述焊条被所述卷盘转动释放后贴着太阳能电池板的正负极同步向下延伸释放；
所述切断机构包括切割刀片和切割气缸，在所述焊条被释放到指定位置后由所述切割气缸伸缩驱动所述切割刀片切断所述焊条；
所述导向机构包括导向轮，所述导向轮的表面压着所述太阳能电池板的表面向下传送导向。
优选地，所述气缸底座包括有底座、伸缩气缸和U型卡块，所述伸缩气缸的底部固定安装在底座的上表面，所述伸缩气缸的伸缩轴顶端与蜗轮的表面转动连接，所述伸缩气缸的伸缩轴顶端与U型卡块的内壁铰接，所述蜗杆通过安装在所述U型卡块表面的驱动电机驱动。
优选地，所述焊条释放机构还包括有L形轴承座、释放电机，所述L形轴承座的一端与焊接块的表面固定连接，所述L形轴承座的轴承内圈与释放电机的输出轴固定连接，所述释放电机的输出轴一端与所述卷盘的一侧表面固定安装，所述输送槽的背面内壁开设有焊条滑槽，所述焊条滑槽的内壁与焊条的表面滑动插接，所述焊条滑槽的内壁呈斜面形状，所述焊条的焊接表面均涂抹有松香。
优选地，一个所述输送机构包括有连接杆、输送带和输送电机，多个所述连接杆的表面均与所述直角弯头固定件顶端固定连接，多个所述连接杆的表面均在所述直角弯头固定件的顶端均匀四等分排列，多个所述连接杆的顶端分别与多个所述输送电机的安装表面固定安装，两个所述输送带的表面均与输送槽的内侧壁滑动插接，两个所述输送带的表面分别与太阳能电池板的两侧表面滑动插接，所述输送带通过输送电机进行驱动传输。
优选地，另一个所述输送机构还包括有输送轮，所述输送轮的表面与输送槽的内侧壁转动连接，所述输送轮的表面与所述焊接块背面的焊条表面滑动插接，所述输送电机的输出轴一端固定连接有动力轮，所述动力轮的表面与所述焊接块背面的焊条表面滑动插接。
优选地，所述导向机构还包括有导向辊和压力开关，多个所述导向轮的表面均与所述输送槽的两侧内壁转动连接，所述导向辊的两侧表面分别与所述输送槽两侧内壁表面的导向轮固定安装，所述导向辊的表面与太阳能电池板的正面滑动插接，所述压力开关安装在焊接块的一侧表面，且所述压力开关的检测点与所述导向轮的转动轴接触。
优选地，所述焊接机构还包括有气缸安装杆和限位杆，所述气缸安装杆的表面与所述L形轴承座的一侧表面固定安装，其中两个所述焊接气缸的安装表面与所述气缸安装杆的表面固定安装，另两个所述焊接气缸的安装表面与所述焊接块的底端表面固定安装，多个所述焊接气缸的伸缩端均与焊头的一端固定连接，所述焊头为红外线灯焊、电磁感应焊接和烙铁焊接中任一一种；
所述焊接块底部的焊接气缸伸缩端与所述限位杆的顶部一侧相对应，所述限位杆的底部与另一个所述焊接块的顶部固定连接。
优选地，所述切断机构还包括有切割块，所述切割块的底部与所述焊接块的正面顶部固定连接，所述切割块的表面开设有切割槽，所述切割槽的内壁与所述焊条的表面滑动插接，所述切割气缸的安装表面与切割块的一侧表面固定连接，所述切割气缸的伸缩端与切割刀片的表面固定连接。
优选地，另一个所述切断机构的切割气缸表面位于输送轮的底部，且所述输送轮的表面与焊条滑槽的内壁呈垂直状态，所述切割气缸的表面位于两个焊条滑槽的相对表面，且所述切割气缸的两端切割刀片分别与两个所述焊条滑槽的内壁滑动插接。
本发明中的有益效果为：
1、通过设置输送机构、焊接机构、焊条释放机构、切断机构和导向机构，从而达到了将多个机构整合成一起，避免现有的多个设备进行操作，只需要一个本装置即可达到多个设备操作的效果，降低了现有的制造成本，也避免了太阳能电池板过多的运行输送，增强了生产质量避免损伤，降低了占用生产资源，适用于一些中小型企业使用。
2、通过设置输送机构达到了太阳能电池板在焊接操作时，自动输送太阳能电池板移动的效果，通过输送电机工作带动输送带传动，通过输送带的表面运动进行带动太阳能电池板向下运动。
3、通过设置焊接机构达到了太阳能电池板在向上运输时，太阳能电池板的表面挤压导向辊，控制导向辊的转动轴给压力开关提供挤压力，使之压力开关控制焊接气缸工作，带动焊头向前运动进行焊条与太阳能电池板焊接，当太阳能电池板背面的焊条焊接结束后，进行移动到底部的第二个焊接块内部，控制其太阳能电池板顶部的正面切断后焊条和背面切断后焊条来到另一个焊接机构位置，通过焊接块底部的焊接气缸工作带动焊头控制太阳能电池板正面和背面的焊条进行首尾焊接。
4、通过设置焊条释放机构，达到了焊接操作时，焊条自动向下输送，与太阳能电池板输送同步，控制焊条焊接在太阳能电池板的正面和背面，太阳能电池板正面焊条通过释放电机工作，带动卷盘转动，从而控制焊条释放开，在太阳能电池板向下移动的同时，其正面挤压焊条带动焊条向下运动焊接，太阳能电池板背面焊接时，焊条在动力轮转动的同时对其焊条表面提供挤压力，使之焊条在动力轮和输送轮之间推动，控制向下运动。
5、通过设置切断机构达到了太阳能电池板焊接结束后，太阳能电池板的底端移动至底部的焊接块内部，顶部在离开导向辊的同时，压力开关的压力信号降低，控制其切割气缸工作，带动切割刀片向前运动进行切割焊条。
6、通过设置导向机构达到了太阳能电池板在向下输送时，进行其导向定位，防止输送时发生偏移导致卡涩，以及导向轮的表面与太阳能电池板的表面滑动，降低摩擦力增强向下移动的效果。
附图说明
图1为一种光伏组件焊接制程用智能机械手的结构示意图；
图2为一种光伏组件焊接制程用智能机械手的太阳能电池板焊接操作示意图；
图3为一种光伏组件焊接制程用智能机械手的图2中A处结构放大图；
图4为一种光伏组件焊接制程用智能机械手的图2中B处结构放大图；
图5为一种光伏组件焊接制程用智能机械手的焊接块结构主视图。
图中：1、气缸底座；11、底座；12、伸缩气缸；13、U型卡块；2、直角弯头固定件；3、焊接块；4、输送机构；41、连接杆；42、输送带；43、输送电机；44、输送轮；45、动力轮；5、焊接机构；51、焊头；52、焊接气缸；53、气缸安装杆；54、限位杆；6、焊条释放机构；61、卷盘；62、焊条；63、L形轴承座；64、释放电机；65、焊条滑槽；7、切断机构；71、切割刀片；72、切割气缸；73、切割块；74、切割槽；8、导向机构；81、导向轮；82、导向辊；83、压力开关；9、输送槽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-5，一种光伏组件焊接制程用智能机械手，包括气缸底座1，气缸底座1的顶部铰接有直角弯头固定件2且通过蜗轮蜗杆驱动铰接；
气缸底座1包括有底座11、伸缩气缸12和U型卡块13，伸缩气缸12的底部固定安装在底座11的上表面，伸缩气缸12的伸缩轴顶端与蜗轮的表面转动连接，伸缩气缸12的伸缩轴顶端与U型卡块13的内壁铰接，蜗杆通过安装在U型卡块13表面的驱动电机驱动；
直角弯头固定件2的顶端固定安装有呈正六边形的焊接块3，焊接块3的表面分别设置有输送机构4、焊接机构5、焊条释放机构6、切断机构7和导向机构8；
焊接块3的外侧端面开设有输送槽9，输送机构4安装于输送槽9的两侧内壁处，输送机构4对太阳能电池板进行竖直方向上的输送；
一个输送机构4包括有连接杆41、输送带42和输送电机43，多个连接杆41的表面均与直角弯头固定件2顶端固定连接，多个连接杆41的表面均在直角弯头固定件2的顶端均匀四等分排列，多个连接杆41的顶端分别与多个输送电机43的安装表面固定安装，两个输送带42的表面均与输送槽9的内侧壁滑动插接，两个输送带42的表面分别与太阳能电池板的两侧表面滑动插接，输送带42通过输送电机43进行驱动传输；
焊接机构5包括焊头51和焊接气缸52，焊接气缸52带动焊头51伸缩后对输送机构4上传送下来的太阳能电池板进行焊接；
焊条释放机构6包括卷盘61，卷盘61的表面绕接有焊条62，焊条62被卷盘61转动释放后贴着太阳能电池板的正负极同步向下延伸释放；
焊条释放机构6还包括有L形轴承座63、释放电机64，L形轴承座63的一端与焊接块3的表面固定连接，L形轴承座63的轴承内圈与释放电机64的输出轴固定连接，释放电机64的输出轴一端与卷盘61的一侧表面固定安装，输送槽9的背面内壁开设有焊条滑槽65，焊条滑槽65的内壁与焊条62的表面滑动插接，焊条滑槽65的内壁呈斜面形状，焊条62的焊接表面均涂抹有松香；
另一个输送机构4还包括有输送轮44，输送轮44的表面与输送槽9的内侧壁转动连接，输送轮44的表面与焊接块3背面的焊条62表面滑动插接，输送电机43的输出轴一端固定连接有动力轮45，动力轮45的表面与焊接块3背面的焊条62表面滑动插接；
通过设置焊条释放机构6，达到了焊接操作时，焊条62自动向下输送，与太阳能电池板输送同步，控制焊条62焊接在太阳能电池板的正面和背面，太阳能电池板正面焊条62通过释放电机64工作，带动卷盘61转动，从而控制焊条62释放开，在太阳能电池板向下移动的同时，其正面挤压焊条62带动焊条62向下运动焊接，太阳能电池板背面焊接时，焊条62在动力轮45转动的同时对其焊条62表面提供挤压力，使之焊条62在动力轮45和输送轮44之间推动，控制向下运动；
通过设置输送机构4达到了太阳能电池板在焊接操作时，自动输送太阳能电池板移动的效果，通过输送电机43工作带动输送带42传动，通过输送带42的表面运动进行带动太阳能电池板向下运动；
焊接机构5还包括有气缸安装杆53和限位杆54，气缸安装杆53的表面与L形轴承座63的一侧表面固定安装，其中两个焊接气缸52的安装表面与气缸安装杆53的表面固定安装，另两个焊接气缸52的安装表面与焊接块3的底端表面固定安装，多个焊接气缸52的伸缩端均与焊头51的一端固定连接，焊头51为红外线灯焊、电磁感应焊接和烙铁焊接中任一一种；
焊接块3底部的焊接气缸52伸缩端与限位杆54的顶部一侧相对应，限位杆54的底部与另一个焊接块3的顶部固定连接；
切断机构7包括切割刀片71和切割气缸72，在焊条62被释放到指定位置后由切割气缸72伸缩驱动切割刀片71切断焊条62；
切断机构7还包括有切割块73，切割块73的底部与焊接块3的正面顶部固定连接，切割块73的表面开设有切割槽74，切割槽74的内壁与焊条62的表面滑动插接，切割气缸72的安装表面与切割块73的一侧表面固定连接，切割气缸72的伸缩端与切割刀片71的表面固定连接；
另一个切断机构7的切割气缸72表面位于输送轮44的底部，且输送轮44的表面与焊条滑槽65的内壁呈垂直状态，切割气缸72的表面位于两个焊条滑槽65的相对表面，且切割气缸72的两端切割刀片71分别与两个焊条滑槽65的内壁滑动插接；
导向机构8包括导向轮81，导向轮81的表面压着太阳能电池板的表面向下传送导向；
导向机构8还包括有导向辊82和压力开关83，多个导向轮81的表面均与输送槽9的两侧内壁转动连接，导向辊82的两侧表面分别与输送槽9两侧内壁表面的导向轮81固定安装，导向辊82的表面与太阳能电池板的正面滑动插接，压力开关83安装在焊接块3的一侧表面，且压力开关83的检测点与导向轮81的转动轴接触；
通过设置焊接机构5达到了太阳能电池板在向上运输时，太阳能电池板的表面挤压导向辊82，控制导向辊82的转动轴给压力开关83提供挤压力，使之压力开关83控制焊接气缸52工作，带动焊头51向前运动进行焊条62与太阳能电池板焊接，当太阳能电池板背面的焊条62焊接结束后，进行移动到底部的第二个焊接块3内部，控制其太阳能电池板顶部的正面切断后焊条62和背面切断后焊条62来到另一个焊接机构5位置，通过焊接块3底部的焊接气缸52工作带动焊头51控制太阳能电池板正面和背面的焊条62进行首尾焊接；
通过设置导向机构8达到了太阳能电池板在向下输送时，进行其导向定位，防止输送时发生偏移导致卡涩，以及导向轮81的表面与太阳能电池板的表面滑动，降低摩擦力增强向下移动的效果；
通过设置切断机构7达到了太阳能电池板焊接结束后，太阳能电池板的底端移动至底部的焊接块内部，顶部在离开导向辊82的同时，压力开关83的压力信号降低，控制其切割气缸72工作，带动切割刀片71向前运动进行切割焊条62
通过设置输送机构4、焊接机构5、焊条释放机构6、切断机构7和导向机构8，从而达到了将多个机构整合成一起，避免现有的多个设备进行操作，只需要一个本装置即可达到多个设备操作的效果，降低了现有的制造成本，也避免了太阳能电池板过多的运行输送，增强了生产质量避免损伤，降低了占用生产资源，适用于一些中小型企业使用。
工作原理：太阳能电池板在进行焊接操作时，拿取第一块太阳能电池板放入输送槽9内部，打开输送电机43工作带动输送带42传动，通过输送带42的表面运动进行带动太阳能电池板向下运动，同时焊条62自动向下输送，与太阳能电池板输送同步，太阳能电池板正面焊条62通过释放电机64工作，带动卷盘61转动，当太阳能电池板向下移动的同时，其正面挤压焊条62带动焊条62向下运动焊接，太阳能电池板背面焊条62在动力轮45转动的同时对其焊条62表面提供挤压力，使之焊条62在动力轮45和输送轮44之间推动，控制向下运动，当太阳能电池板的表面挤压导向辊82，控制导向辊82的转动轴给压力开关83提供挤压力，使之压力开关83控制焊接气缸52工作，带动焊头51向前运动进行焊条62与太阳能电池板焊接，当太阳能电池板的焊条62焊接结束后，进行移动到底部的第二个焊接块3内部，顶部在离开导向辊82的同时，压力开关83的压力信号降低，控制其切割气缸72工作，带动切割刀片71向前运动进行切割焊条62，当太阳能电池板顶部的正面切断后焊条62和背面切断后焊条62来到另一个焊接机构5位置，通过焊接块3底部的焊接气缸52工作带动焊头51控制太阳能电池板正面和背面的焊条62进行首尾焊接，当第一个首尾焊接结束后第二块太阳能电池板进行上述操作。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种光伏组件焊接制程用智能机械手，其特征在于：包括气缸底座（1），所述气缸底座（1）的顶部铰接有直角弯头固定件（2）且通过蜗轮蜗杆驱动铰接；
所述直角弯头固定件（2）的顶端固定安装有呈正六边形的焊接块（3），所述焊接块（3）的表面分别设置有输送机构（4）、焊接机构（5）、焊条释放机构（6）、切断机构（7）和导向机构（8）；
所述焊接块（3）的外侧端面开设有输送槽（9），所述输送机构（4）安装于所述输送槽（9）的两侧内壁处，所述输送机构（4）对太阳能电池板进行竖直方向上的输送；
一个所述输送机构（4）包括有连接杆（41）、输送带（42）和输送电机（43），多个所述连接杆（41）的表面均与所述直角弯头固定件（2）顶端固定连接，多个所述连接杆（41）的表面均在所述直角弯头固定件（2）的顶端均匀四等分排列，多个所述连接杆（41）的顶端分别与多个所述输送电机（43）的安装表面固定安装，两个所述输送带（42）的表面均与输送槽（9）的内侧壁滑动插接，两个所述输送带（42）的表面分别与太阳能电池板的两侧表面滑动插接，所述输送带（42）通过输送电机（43）进行驱动传输；
所述焊接机构（5）包括焊头（51）和焊接气缸（52），所述焊接气缸（52）带动所述焊头（51）伸缩后对所述输送机构（4）上传送下来的太阳能电池板进行焊接；所述焊条释放机构（6）包括卷盘（61），所述卷盘（61）的表面绕接有焊条（62），所述焊条（62）被所述卷盘（61）转动释放后贴着太阳能电池板的正负极同步向下延伸释放；
另一个所述输送机构（4）还包括有输送轮（44），所述输送轮（44）的表面与输送槽（9）的内侧壁转动连接，所述输送轮（44）的表面与所述焊接块（3）背面的焊条（62）表面滑动插接，所述输送电机（43）的输出轴一端固定连接有动力轮（45），所述动力轮（45）的表面与所述焊接块（3）背面的焊条（62）表面滑动插接；
所述焊条释放机构（6）还包括有L形轴承座（63）、释放电机（64），所述L形轴承座（63）的一端与焊接块（3）的表面固定连接，所述L形轴承座（63）的轴承内圈与释放电机（64）的输出轴固定连接，所述释放电机（64）的输出轴一端与所述卷盘（61）的一侧表面固定安装，所述输送槽（9）的背面内壁开设有焊条滑槽（65），所述焊条滑槽（65）的内壁与焊条（62）的表面滑动插接，所述焊条滑槽（65）的内壁呈斜面形状，所述焊条（62）的焊接表面均涂抹有松香；
所述焊接机构（5）还包括有气缸安装杆（53）和限位杆（54），所述气缸安装杆（53）的表面与所述L形轴承座（63）的一侧表面固定安装，其中两个所述焊接气缸（52）的安装表面与所述气缸安装杆（53）的表面固定安装，另两个所述焊接气缸（52）的安装表面与所述焊接块（3）的底端表面固定安装，多个所述焊接气缸（52）的伸缩端均与焊头（51）的一端固定连接，所述焊头（51）为红外线灯焊、电磁感应焊接和烙铁焊接中任一一种；
所述焊接块（3）底部的焊接气缸（52）伸缩端与所述限位杆（54）的顶部一侧相对应，所述限位杆（54）的底部与另一个所述焊接块（3）的顶部固定连接；
所述切断机构（7）包括切割刀片（71）和切割气缸（72），在所述焊条（62）被释放到指定位置后由所述切割气缸（72）伸缩驱动所述切割刀片（71）切断所述焊条（62）；
所述切断机构（7）还包括有切割块（73），所述切割块（73）的底部与所述焊接块（3）的正面顶部固定连接，所述切割块（73）的表面开设有切割槽（74），所述切割槽（74）的内壁与所述焊条（62）的表面滑动插接，所述切割气缸（72）的安装表面与切割块（73）的一侧表面固定连接，所述切割气缸（72）的伸缩端与切割刀片（71）的表面固定连接；
另一个所述切断机构（7）的切割气缸（72）表面位于输送轮（44）的底部，且所述输送轮（44）的表面与焊条滑槽（65）的内壁呈垂直状态，所述切割气缸（72）的表面位于两个焊条滑槽（65）的相对表面，且所述切割气缸（72）的两端切割刀片（71）分别与两个所述焊条滑槽（65）的内壁滑动插接；
所述导向机构（8）包括导向轮（81），所述导向轮（81）的表面压着所述太阳能电池板的表面向下传送导向；
所述导向机构（8）还包括有导向辊（82）和压力开关（83），多个所述导向轮（81）的表面均与所述输送槽（9）的两侧内壁转动连接，所述导向辊（82）的两侧表面分别与所述输送槽（9）两侧内壁表面的导向轮（81）固定安装，所述导向辊（82）的表面与太阳能电池板的正面滑动插接，所述压力开关（83）安装在焊接块（3）的一侧表面，且所述压力开关（83）的检测点与所述导向轮（81）的转动轴接触。
2.根据权利要求1所述的一种光伏组件焊接制程用智能机械手，其特征在于：所述气缸底座（1）包括有底座（11）、伸缩气缸（12）和U型卡块（13），所述伸缩气缸（12）的底部固定安装在底座（11）的上表面，所述伸缩气缸（12）的伸缩轴顶端与蜗轮的表面转动连接，所述伸缩气缸（12）的伸缩轴顶端与U型卡块（13）的内壁铰接，所述蜗杆通过安装在所述U型卡块（13）表面的驱动电机驱动。
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