CN112786740B - 太阳能电池串待剔除电池片的剔除方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种太阳能电池串待剔除电池片的剔除方法及装置，一种太阳能电池串待剔除电池片的剔除方法，步骤如下：步骤一：判断太阳能电池串上的待剔除电池片；步骤二：剪切机构剪断待剔除电池片与其邻近电池片之间连接的焊带；步骤三：移除待剔除电池片；实施步骤二时，通过左承接台和右承接台可相对于工作台上下运动，对待剔除电池片邻近的电池片施加作用力，使邻近电池片和待剔除电池片在高度方向形成错位，错位后邻近电池片和待剔除电池片间隙变大，便于剪切机构剪断焊带，并且剪切机构不接触电池片，无需对剪切机构的位置精确控制，避免剪切机构接触到电池片造成电池片损坏。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池技术领域，特别是涉及一种太阳能电池串待剔除电池片的剔除方法及装置。
背景技术
随着太阳能光伏电池及组件技术的发展，愈来愈急切的需求高效组件。为了提高太阳能电池的效率，通常采用更细的主栅和细栅增加电池的有效受光面积，相比于常规的4-5栅，电池主栅线数目增加至6主栅、9主栅、12主栅以至于更多。随着电池主栅线的增多，组件端互联条数目随之增多，导致组件返修时难度增加，返修效率也大大降低，影响组件生产产能，其中电池片的剔除装置尤为重要，电池片与电池片之间的焊带连接紧密，剔除电池片需要将焊带剪断，现有技术2019年4月23日公布的“光伏组件的修复方法”，公开号为CN109671805A，公开的电池片剔除方法为剪切机构在电池片的上表面剪断焊带，这种剔除方法不仅需要对剪刀的位置精确控制，还极易划伤、压碎电池片。
发明内容
本发明克服了现有技术剔除电池片的技术弊端，提出了一种新的焊带剪切方法。
本专利所述待剔除电池片为太阳能电池串上具有破损、隐裂等缺陷的电池片。
为实现上述发明目的，本发明提供了一种太阳能电池串待剔除电池片的剔除方法及装置，具体技术方案如下：
一种太阳能电池串待剔除电池片的剔除方法，步骤如下：
步骤一：判断太阳能电池串上的待剔除电池片；
步骤二：剪切机构剪断待剔除电池片与其邻近电池片之间连接的焊带；
步骤三：移除待剔除电池片。
实施步骤二时，先对所述待剔除电池片邻近的电池片施加作用力，使待剔除电池片与其邻近电池片在高度方向形成错位，错位后邻近电池片和待剔除电池片间隙变大，便于剪切机构剪断焊带，并且剪切机构不接触电池片，无需对剪切机构的位置精确控制，避免剪切机构接触到电池片造成电池片损坏。
进一步地，为了防止施加的作用力导致电池片破损，前述方案中的作用力为柔性浮动作用力，避免因为刚性力直接作用到电池片上，使待剔除电池片与两侧电池片间形成较大的剪切应力和张力，导致待剔除电池片与两侧电池片发生碎裂或产生隐裂等缺陷。
进一步地，为了减小电池片错位时的剪应力，优选地，对所述待剔除电池片邻近的电池片施加作用力，使待剔除电池片与其邻近电池片在高度方向形成错位的同时，分别在待剔除电池片邻近电池片上实施柔性浮动作用力，该柔性浮动作用力用于缓冲和减小待剔除电池片与其邻近电池片形成错位时的张力和剪应力，避免待剔除电池片与两侧电池片发生碎裂或产生隐裂等缺陷。
进一步地，为了确保剪断焊带过程中剪切机构不接触电池片，避免剪切机构接触到电池片造成电池片损坏，优选的方案剪断方案为：步骤二中剪切机构对待剔除电池片端部焊点与其邻近电池片最近焊点之间的焊带实施剪切力，剪断待剔除电池片两端的焊带。
进一步地，为了适用不同规格的太阳能电池串，剪切机构可根据待剔除电池片的焊带条数更换不同剪切数量的剪刀组件，优选的，剪切机构包含若干剪刀组件，剪刀组件的数量等于待剔除电池片上的焊带条数。
进一步地，为了移除待剔除电池片，通过机械手实施所述步骤三。
进一步地，为了移除待剔除电池片，将承接太阳能电池串待剔除电池片的工作台设置为可翻转结构，通过翻转工作台实施所述步骤三。
为实施上述太阳能电池串待剔除电池片的剔除方法，本发明还提供了一种太阳能电池串待剔除电池片的剔除装置，包括：视觉装置，用于判断太阳能电池串上的待剔除电池片；
承接太阳能电池串的承接台，承接台上设置有真空吸附孔，用于吸附固定其上的太阳能电池串；防止太阳能电池串在承接台上滑动导致位置变化；
承接台包括：左承接台、右承接台，以及位于中间的工作台，工作台用于承接待剔除电池片且最多可承接一片电池片；此方案必须限定工作台承接电池片的数量，因为当承接电池片数量大于1片时，后序左承接台和右承接台可相对于工作台上下运动，无法精准地将待修复电池片与其临近电池片在高度方向形成错位。
左承接台和右承接台可相对于工作台上下运动，实现待剔除电池片和邻近电池片在高度方向形成错位；
设置于承接台上方的剪切机构，剪切机构可沿X、Y、Z方向运动，用于剪断待剔除电池片与其邻近电池片之间连接的焊带。
进一步地，为了适用于各种规格的电池串，左承接台和右承接台可相对于工作台向靠近和远离工作台的方向运动。待修复的电池串存在不同规格型号、大小的电池片，且工作台最多可承接一片待剔除电池片，如果电池串上的电池片都是半片电池片则工作台恰好可以承接一片电池片，如果电池串上的电池片都是整片电池片，则工作台只能承接半片电池片，另外的半片电池片分别承接在左承接台和右承接台上，当左承接台和右承接台相对于工作台上升和下降的时候，待剔除电池片随其临近电池片在左承接台和右承接台作用力下也同步有上升和下降趋势，无法在待剔除电池片与其临近电池片之间形成明显错位，将左承接台和右承接台设计为可相对于工作台向靠近和远离工作台的方向运动，则通过调整左承接台和右承接台相对于工作台的距离，即可满足不同型号电池串的修复。对于1/4电池片，1/6电池片均可适用，将工作台的宽度调整为1/4电池片或1/6电池片宽度即可。
进一步地，为了可以实施步骤三，本发明提供了一种优选的实施方案，在工作台附近设置机械手或将工作台设置为可沿竖直方向翻转的机构。
进一步地，前述技术方案中，待剔除电池片和邻近电池片在高度方向形成错位，是通过左承接台和右承接台相对于工作台上下运动实现的，该技术方案实施过程中，由于左承接台和右承接台作用于电池片上的刚性作用力，在待剔除电池片与其临近电池片上形成张力和剪应力，待剔除电池片与其临近电池片存在破碎和隐裂的缺陷，为了解决该技术问题，左承接台、右承接台靠近工作台的端部和工作台上还设置有可拆卸的吸附盖板，贯穿于吸附盖板设置有若干个用于吸附电池串的弹性组件，该弹性组件的上表面高于吸附盖板的上表面。通过弹性组件吸附电池片，可使弹性组件分别在待剔除电池片与其邻近电池片上实施柔性浮动作用力，该柔性浮动作用力用于缓冲和减小待剔除电池片与其邻近电池片形成错位时的张力和剪应力，避免施加作用力时导致电池片发生破损和隐裂。该弹性组件优选为吸盘，并向吸盘中通入真空，采用真空吸附电池片。
本发明所提供的一种太阳能电池串待剔除电池片的剔除方法及装置，有益效果在于：通过左承接台和右承接台可相对于工作台上下运动，对待剔除电池片邻近的电池片施加作用力，通过承接台的位移使邻近电池片和待剔除电池片在高度方向形成错位，错位后邻近电池片和待剔除电池片间隙变大，便于剪切机构剪断焊带，并且剪切机构不接触电池片，无需对剪切机构的位置精确控制，避免剪切机构接触到电池片造成电池片损坏；承接太阳能电池串的承接台，承接台上设置有真空吸附孔，用于吸附固定其上的太阳能电池串，防止太阳能电池串在承接台上滑动导致位置变化；左承接台和右承接台可相对于工作台向靠近和远离工作台的方向运动，可适用于各种规格的电池串，避免过大规格的电池串通过承接台相对于工作台上下运动，无法实现电池片在高度方向形成错位，同时左承接台和右承接台远离于工作台运动后，为承接待剔除电池片工作台的翻转提供空间；通过分别在待剔除电池片邻近电池片上实施柔性浮动作用力，该柔性浮动作用力用于缓冲和减小待剔除电池片与其邻近电池片形成错位时的张力和剪应力，避免施加作用力时导致电池片发生破损。
附图说明
图1一种太阳能电池串待剔除电池片的剔除装置结构示意图；
图2是焊带剪断位置的示意图；
图3是承接台上下移动的示意图；
图4是承接台互相靠拢的示意图；
图5是承接台互相远离的示意图；
图6是工作台翻转的示意图；
图7是吸附盖板位置的示意图。
图中，1.太阳能电池串，1-1.待剔除电池片，1-2.焊带，2.剪切机构，3.机械手，4.工作台，4-1.可翻转结构，5.视觉装置，6.承接台，6-1.真空吸附孔，6-2.左承接台，6-3.右承接台，6-4.吸盘，7.吸附盖板，A1.剪断位置一,A2.剪断位置二。
具体实施方式
下面对优选实施方式的描述仅仅是示范性的，而绝不是对本发明及其应用或用法的限制。在各个附图中采用相同的附图标记来表示相同的部件，因此相同部件的构造将不再重复描述。
以下结合附图以及具体实施方式对本发明的技术方案做进一步说明。
本发明提供一种太阳能电池串待剔除电池片的剔除方法，步骤如下：
步骤一：判断太阳能电池串1上的待剔除电池片1-1；
在图1所示实施例中，采用视觉装置5用于判断太阳能电池串1上的待剔除电池片1-1，视觉装置5优选为：连接有拍照或录像功能的控制机。
步骤二：剪切机构2剪断待剔除电池片1-1与其邻近电池片之间连接的焊带1-2；
在剪切机构2剪断焊带1-2之间，根据待剔除电池片1-1上的焊带1-2条数更换相应剪切数量的剪刀组件。
在图2所示实施例中，剪切机构2在待剔除电池片1-1一侧的A1点，和另一侧的A2点处将待剔除电池片1-1与其邻近电池片之间连接的焊带剪断。在其他实施方式中，剪切机构2在待剔除电池片1-1端部焊点与其邻近电池片最近焊点之间的位置处对焊带1-2实施剪切力均可剪断待剔除电池片1-1两端的焊带1-2。
优选的实施方式为：实施步骤二时，先对所述待剔除电池片1-1邻近的电池片施加作用力，使待剔除电池片1-1与其邻近电池片在高度方向形成错位，例如，对待剔除电池片1-1一侧邻近电池片及其附近其他电池片实施向上的作用力，同时对另一侧邻近电池片及其附近其他电池片实施向下的作用力。使相邻电池片间留出空间，更好地暴露待剔除电池片1-1端部焊点与其邻近电池片最近焊点之间的焊带1-2，便于剪切机构2在不接触电池片的情况下剪断焊带1-2。
步骤三：移除待剔除电池片1-1；
图5所示实施例中,将承接太阳能电池串1待剔除电池片1-1的工作台4设置为可翻转结构4-1，通过可翻转结构4-1将待剔除电池片1-1从电池串中剔除。在该实施例中，可翻转结构4-1工作原理为：通过电机输出轴驱动连接工作台4的连接板，使工作台4翻转、倾倒将电池片从电池串中剔除。
在另一具体实施例中，上述步骤三还可通过以下方式实现：在承接太阳能电池串1的承接台6附近设置机械手3，通过机械手3将待剔除电池片1-1吸附剔除。
对于上述太阳能电池串1待剔除电池片1-1的剔除方法的实施步骤，在另一优选的实施例中，实施前述步骤二时，先对所述待剔除电池片1-1邻近的电池片施加作用力，该作用力为柔性浮动作用力，例如通过吸盘6-4实施作用力，对待剔除电池片1-1一侧邻近电池片及其附近其他电池片通过吸盘6-4实施向上的吸附作用力，同时对另一侧邻近电池片及其附近其他电池片通过吸盘实施向下的吸附作用力，由于吸盘6-4富有弹性，因此对电池片实施的作用力为柔性浮动作用力，不是刚性作用力，不会导致电池片发生破损、隐裂等缺陷。
另一优选的实施例中，前述实施步骤二时，先对所述待剔除电池片1-1邻近的电池片施加作用力，还分别在所述待剔除电池片1-1邻近电池片上实施柔性浮动作用力，该柔性浮动作用力用于缓冲和减小待剔除电池片1-1与其邻近电池片形成错位时的张力和剪应力。如图7所示实施例中，在左承接台6-2和右承接台6-3的一端设置吸附盖板7，贯穿于吸附盖板7设置有用于吸附电池串的弹性组件，该弹性组件的上表面高于吸附盖板7的上表面，同时升起左承接台6-2和降低右承接台6-3时，待剔除电池片1-1邻近左侧电池片被施加向上作用力，待剔除电池片1-1邻近右侧电池片被施加向下作用力，左承接6-2台和右承接台6-3一端设置的弹性组件吸附电池片，使得电池片受到相反于左承接台6-2对其实施的作用力，由于弹性组件在力的作用下不同部位变形不同，因此对电池片提供柔性浮动作用力；左承接台6-2和右承接台6-3对电池片实施的上下作用力，使待剔除电池片1-1与邻近电池片形成剪切力和张力，而弹性组件吸附电池片所产生的柔性浮动作用力恰好可以抵消错位处电池片所受到的张力和剪应力。
为实现上述太阳能电池串待剔除电池片的剔除方法，本发明还提供了一种太阳能电池串待剔除电池片的剔除装置。
如图1所示的实施例，该剔除装置包括：视觉装置5，用于判断太阳能电池串1上的待剔除电池片1-1；承接太阳能电池串1的承接台6，承接台6上设置有真空吸附孔6-1，用于吸附固定其上的太阳能电池串1；承接台6包括：左承接台6-2、右承接台6-3，以及位于中间的工作台4，工作台4用于承接待剔除电池片1-1且最多可承接一片电池片；左承接台6-2和右承接台6-3可相对于工作台4上下运动；设置于承接台6上方的剪切机构2，剪切机构2可沿X、Y、Z方向运动，用于剪断待剔除电池片1-1与其邻近电池片之间连接的焊带1-2；左承接台6-2和右承接台6-3可相对于工作台4向靠近和远离工作台4的方向运动；工作台4设置为可沿竖直方向翻转的机构。
图1所示剔除装置的实施例，其工作原理为：
视觉装置5实施步骤一：判断太阳能电池串1上的待剔除电池片1-1；
承接台6上设置有真空吸附孔6-1，用于吸附固定其上的太阳能电池串1，防止实施后续步骤时电池串移动；
实施步骤二：如图3、图4所示，将左承接台6-2和右承接台6-3向工作台4完全靠拢，对待剔除电池片1-1邻近的电池片通过左承接台6-2和右承接台6-3相对于工作台4的上下运动，使邻近电池片和待剔除电池片1-1在高度方向形成错位，如图2所示，设置于承接台6上方的剪切机构2沿X、Y、Z方向分别移动至A1和A2位置将待剔除电池片1-1与其邻近电池片之间连接的焊带剪断1-2；
实施步骤三：如图5所示，左承接台6-2和右承接台6-3远离工作台4，然后，如图6所示，在可翻转结构4-1带动下工作台4翻转，将待剔除电池片从电池串中移除。
在另一剔除装置的实施例中，前述工作台4未设置为可沿竖直方向翻转的机构，在工作台4附近设置有机械手3，通过机械手3移除待剔除电池片1-1。
在另一剔除装置的实施例中，将图1所示实施例中的左承接台6-2和所述右承接台6-3靠近工作台4的端部、以及所述工作台4上设置可拆卸的吸附盖板7，贯穿于吸附盖板7设置有用于吸附电池串的弹性组件，该弹性组件的上表面高于吸附盖板7的上表面，以上如图7所示。优选的，所述弹性组件为吸盘6-4。
在该实施例中，实施步骤二时，左承接台6-2和右承接台6-3相对于工作台4的上下运动的同时，吸盘6-4吸附电池片，使得电池片受到相反于左承接台6-2和右承接台6-3对其实施的作用力，由于弹性组件在力的作用下不同部位变形不同，因此对电池片提供柔性浮动作用力；左承接台6-2和右承接台6-3对电池片实施的上下作用力，使待剔除电池片与邻近电池片形成剪切力和张力，而弹性组件吸附电池片所产生的柔性浮动作用力恰好可以抵消错位处电池片所受到的张力和剪应力，避免此处电池片的破损和隐裂。
以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明的权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于本发明所涵盖的范围。
Claims (9)
1.一种太阳能电池串待剔除电池片的剔除方法，步骤如下：
步骤一：判断太阳能电池串(1)上的待剔除电池片(1-1)；
步骤二：剪切机构(2)剪断待剔除电池片(1-1)与其邻近电池片之间连接的焊带(1-2)；
步骤三：移除待剔除电池片(1-1)；
其特征在于，所述电池串放置在承接台上，承接台包括：左承接台(6-2)、右承接台(6-3)，以及位于中间的工作台(4)，工作台(4)用于承接待剔除电池片(1-1)且最多可承接一片电池片，左承接台(6-2)和右承接台(6-3)靠近所述工作台(4)的端部、以及工作台(4)上还设置有可拆卸的吸附盖板(7)，贯穿于吸附盖板(7)设置有若干个用于吸附电池串的弹性组件，该弹性组件的上表面高于吸附盖板(7)的上表面，左承接台(6-2)和右承接台(6-3)上升或下降使所述待剔除电池片(1-1)邻近的电池片受到浮动作用力，所述左承接台(6-2)和所述右承接台(6-3)可相对于所述工作台(4)向靠近工作台(4)的方向运动，使待剔除电池片(1-1)与其邻近电池片在高度方向形成错位的同时左承接台(6-2)和右承接台(6-3)向靠近工作台(4)的方向运动。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池串待剔除电池片的剔除方法，其特征在于，步骤二中所述剪切机构(2)对待剔除电池片(1-1)端部焊点与其邻近电池片最近焊点之间的焊带(1-2)实施剪切力，剪断待剔除电池片(1-1)两端的焊带(1-2)。
3.根据权利要求2所述的太阳能电池串待剔除电池片的剔除方法，其特征在于，所述剪切机构(2)包含若干剪刀组件，剪刀组件的数量等于待剔除电池片(1-1)上的焊带(1-2)条数。
4.根据权利要求2所述的太阳能电池串待剔除电池片的剔除方法，其特征在于，通过机械手(3)实施所述步骤三。
5.根据权利要求2所述的太阳能电池串待剔除电池片的剔除方法，其特征在于，将承接太阳能电池串(1)待剔除电池片(1-1)的工作台(4)设置为可翻转结构(4-1)，通过翻转工作台(4-1)实施所述步骤三。
6.一种太阳能电池串待剔除电池片的剔除装置，包括：视觉装置(5)，用于判断太阳能电池串(1)上的待剔除电池片(1-1)；
承接太阳能电池串(1)的承接台(6)，承接台(6)上设置有真空吸附孔(6-1)，用于吸附固定其上的太阳能电池串(1)；
其特征在于，
所述承接台(6)包括：左承接台(6-2)、右承接台(6-3)，以及位于中间的工作台(4)，工作台(4)用于承接待剔除电池片(1-1)且最多可承接一片电池片；
左承接台(6-2)和右承接台(6-3)可相对于工作台(4)上下运动；
设置于承接台(6)上方的剪切机构(2)，剪切机构(2)可沿X、Y、Z方向运动，用于剪断待剔除电池片(1-1)与其邻近电池片之间连接的焊带(1-2)；
其中，所述左承接台(6-2)和所述右承接台(6-3)靠近所述工作台(4)的端部、以及所述工作台(4)上还设置有可拆卸的吸附盖板(7)，贯穿于吸附盖板(7)设置有若干个用于吸附电池串的弹性组件，该弹性组件的上表面高于吸附盖板(7)的上表面。
7.根据权利要求6所述的太阳能电池串待剔除电池片的剔除装置，其特征在于，所述左承接台(6-2)和所述右承接台(6-3)可相对于所述工作台(4)向靠近和远离工作台(4)的方向运动。
8.根据权利要求6所述的太阳能电池串待剔除电池片的剔除装置，其特征在于，所述工作台(4)附近设置有机械手(3)或将所述工作台(4)设置为可沿竖直方向翻转的机构。
9.根据权利要求6所述的太阳能电池串待剔除电池片的剔除装置，其特征在于，所述弹性组件为吸盘(6-4)。
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