CN114193112A - 一种太阳能板接线盒自动安装机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳能板接线盒自动安装机，包括机架、设置于机架上的接线盒自动供料装置、机械人和太阳能板流水线、设置于机架上且位于太阳能板流水线正上方的视觉定位装置和围绕机架设置设备防护外封板，所述机械人将接线盒自动供料装置处接线盒抓取后送至到太阳能板流水线上输送的太阳能板的引出线处；所述接线盒自动供料装置包括定位移载组件、顶升组件和备料小车组件，所述定位移载组件驱动顶升组件沿X轴方向移动，顶升组件提升备料小车组件内物料接线盒沿Y轴方向向上移动。通过上述方式，本发明定位精度高，可适用不同类型接线盒产品，XYZ轴的驱动直线模组交替运动，配合机器人抓手的不间断作业，可以减少节拍，提高作业效率。

Description

一种太阳能板接线盒自动安装机

技术领域

本发明涉及光伏组件生产技术领域，特别是涉及一种太阳能板接线盒自动安装机。

背景技术

随着环境保护的呼吁越来越强烈，国家也在逐渐改变传统的发电模式，增加新能源、清洁能源的发电比例，其中太阳能发电得到了迅猛的发展，因此对于太阳能组件的需求也迅速增长，太阳能板上接线盒组件需要自动供料安装，目前市场上采用的多是人工作业或是其他机构进行作业，由于人工成本高，且其他工作方式存在作业效率低，结构复杂，达不到预期的效果等状况。

需要高效率将引出线摆放到正确的位置，现市场上结构效率低下，精确率低，太阳能板接线盒的供料，需要高效率将接线盒供料到准确位置，人工操作难以满足自动化生产节奏，效率低且上料位置难以保证，市场上也有一些供料装置，但料仓内产品取完后需要停机补料，影响生产节奏，且大都针对一种类型的接线盒，实际生产过程中，接线盒类型不一，有的地方接线盒四周绕设有长连接线，普通供料装置难以满足上述供料需求，市场上也有一些接线盒抓取结构，但接线盒结构复杂，质量相对较重，在抓取过程中难以定位其位置，容易松滑甚至有滑落的风险，此外接线盒类型不一，普通抓取结构大都针对一种，适用性低。

基于以上缺陷和不足，有必要对现有的技术予以改进，设计出一种太阳能板接线盒自动安装机。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种太阳能板接线盒自动安装机，定位精度高，效率快，可适用不同类型接线盒产品，XYZ轴的驱动直线模组交替运动，配合机器人抓手的不间断作业，可以减少节拍，提高作业效率。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种太阳能板接线盒自动安装机，该种太阳能板接线盒自动安装机包括机架、设置于机架上的接线盒自动供料装置、机械人和太阳能板流水线、设置于机架上且位于太阳能板流水线正上方的视觉定位装置和围绕机架设置设备防护外封板，所述机械人将接线盒自动供料装置处接线盒抓取后送至到太阳能板流水线上输送的太阳能板的引出线处；所述接线盒自动供料装置包括定位移载组件、顶升组件和备料小车组件，所述定位移载组件驱动顶升组件沿X轴方向移动，定位移载组件上设有与备料小车组件配合的定位限位开口，顶升组件提升备料小车组件内物料接线盒沿Y轴方向向上移动。

优选的是，所述定位移载组件包括X轴伺服直线模组、上料框架、上料底座、直线导轨、衔接块、缓冲块、小车前固定组件和小车侧固定组件，上料框架与上料底座相连接，X轴伺服直线模组安装于上料框架底部，X轴伺服直线模组驱动顶升组件的模组背板移动，直线导轨安装于上料框架顶部，直线导轨上安装有衔接块，模组背板上部与衔接块固定连接，所述上料底座上右端设有限位开口，限位开口前端的上料底座上安装有缓冲块和两小车前固定组件，限位开口末端两侧的上料底座上安装有小车侧固定组件。

优选的是，所述顶升组件包括模组背板、Y轴伺服直线模组、提升连接板、物料提升板和限位感应片，所述模组背板上竖直安装有三组Y轴伺服直线模组，Y轴伺服直线模组的滑动块上安装有驱动提升连接板，提升连接板上安装有物料提升板，物料提升板分别有T型板和一字板，根据接线盒的类型选用对应外形的物料提升板，Y轴伺服直线模组上部安装有用于限定抓取高度的限位感应片。

优选的是，所述备料小车组件包括小车主体、料架托盘、接线盒料架、支撑滚轮、小车滚轮和滚动轴承，所述小车主体上部安装有料架托盘，料架托盘上安装有两组接线盒料架，接线盒料架内叠放有一垛接线盒，料架托盘底部设有避让开口，物料提升板位于避让开口正下方，小车主体的底板上安装有四个支撑滚轮，小车主体的底板前端安装有小车滚轮，小车主体的底板两外侧插装有滚动轴承，小车滚轮和滚动轴承与上料底座内侧壁滚动配合，避免摩擦碰撞。

优选的是，所述机械人包括固定于机架上的机器人底座、安装于机器人底座上的六轴机械手和由六轴机械手驱动的机器人抓手，所述机器人抓手包括固定于六轴机械手手腕出的抓手安装架、安装于抓手安装架下端的三组阵列设置的接线盒抓手组件、安装于抓手安装架两端的接线盒夹爪组件和安装于抓手安装架上端的控制盒，所述接线盒抓手组件包括滑台气缸、气缸固定板、抓手拨片气缸、抓手拨片、抓手压板、抓手夹指气缸、抓手夹指和防滑块，所述滑台气缸安装于抓手安装架下端面，滑台气缸的滑台上安装有气缸固定板，气缸固定板上安装于抓手拨片气缸和抓手夹指气缸，气缸固定板底部安装有抓手压板，抓手夹指气缸的两夹臂上安装有抓手夹指，两抓手夹指像对面安装有防滑块，所述滑台气缸、抓手夹指气缸和抓手拨片气缸呈直角摆放安装，抓手压板和两抓手夹指通过相应气缸的运动，可规正接线盒物料的位置，所述抓手拨片气缸上安装有两用于撑开引线的抓手拨片，达到压折引线的目的。

优选的是，所述接线盒夹爪组件包括连接杆、连接气缸座、气缸、夹爪和夹爪防滑垫，所述连接杆固定于抓手安装架上，连接杆伸出端安装有连接气缸座，连接气缸座上安装有气缸，气缸的两夹臂上安装有夹爪，两夹爪相对面安装有夹爪防滑垫。

优选的是，所述视觉定位装置包括设置于机架上的相机滑动组件和由相机滑动组件驱动移载的视觉定位组件，所述视觉定位组件包括定位连接板、Z向滑台气缸、相机安装板、定位相机、条形光源和光源挡板，所述定位连接板竖直安装于相机滑动组件的Y向顶出气缸的滑动部，定位连接板两端安装有两竖直设置的Z向滑台气缸，Z向滑台气缸分别驱动相机安装板移动，相机安装板的水平部下端安装有用于水平拍摄引线横向和竖向位置的两定位相机，定位相机呈水平且呈直角摆放安装，相机安装板的水平部下端还安装有与定位相机配合的条形光源，定位相机和条形光源角度可调，相机安装板的水平部下端还安装有与定位相机相对的光源挡板，两光源挡板组成闭合直角边，可阻挡光源扩散，使光源更集中，以直角的方式安装定位相机，能够更精准的锁定太阳能板上引出线的准确位置，做到准确无偏差。

优选的是，所述相机滑动组件包括固定于机架上的支撑架、安装于支撑架上端的安装主板、固定于安装主板上的X向滑台气缸和安装于X向滑台气缸滑台上的Y向顶出气缸，Y向顶出气缸和安装主板通过拖链导向连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

设置有安两套定位相机组件、条形光源组件和光源挡板，两套定位相机组件和条形光源组件呈直角摆放且角度可调，光源挡块可阻挡光源扩散，使光源更集中；

以直角的方式安装相机，能够更精准的锁定太阳能板上引出线的准确位置，做到准确无偏差；

能够高效率将接线盒供料到准确位置，实用性广，满足不同类型产品供料需求，两组接线盒料架交替供料上料，跟上生产节奏，无需另外停机装料；

能够规正定位接线盒，防滑抓取产品，能够抓取接线盒四周长连接线，实用性广，后续能够撑开压折引线，为后续接线盒组装做准备。

附图说明

图1为一种太阳能板接线盒自动安装机的结构示意图。

图2为一种太阳能板接线盒自动安装机的接线盒自动供料装置结构示意图。

图3为一种太阳能板接线盒自动安装机的定位移载组件结构示意图。

图4为一种太阳能板接线盒自动安装机的顶升组件结构示意图。

图5为一种太阳能板接线盒自动安装机的备料小车组件结构示意图。

图6为一种太阳能板接线盒自动安装机的物料提升板结构示意图。

图7为一种太阳能板接线盒自动安装机的机械人结构示意图。

图8为一种太阳能板接线盒自动安装机的接线盒抓手组件结构示意图。

图9为一种太阳能板接线盒自动安装机的接线盒夹爪组件结构示意图。

图10为一种太阳能板接线盒自动安装机的视觉定位装置结构示意图。

图11为一种太阳能板接线盒自动安装机的视觉定位组件结构示意图。

图12为一种太阳能板接线盒自动安装机的引出线和接线盒结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明较佳实施例进行详细阐述，以使发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅图1至图12，本发明实施例包括：

一种太阳能板接线盒自动安装机，该种太阳能板接线盒自动安装机包括机架1、设置于机架1上的接线盒自动供料装置2、机械人3和太阳能板流水线4、设置于机架1上且位于太阳能板流水线4正上方的视觉定位装置5和围绕机架1设置设备防护外封板6，所述机械人3将接线盒自动供料装置2处接线盒01抓取后送至到太阳能板流水线4上输送的太阳能板的引出线02处；所述接线盒自动供料装置2包括定位移载组件21、顶升组件22和备料小车组件23，所述定位移载组件21驱动顶升组件22沿X轴方向移动，定位移载组件21上设有与备料小车组件23配合的定位限位开口，顶升组件22提升备料小车组件23内物料接线盒01沿Y轴方向向上移动。

所述定位移载组件21包括X轴伺服直线模组210、上料框架211、上料底座212、直线导轨213、衔接块214、缓冲块215、小车前固定组件216和小车侧固定组件217，上料框架211与上料底座212相连接，X轴伺服直线模组210安装于上料框架211底部，X轴伺服直线模组210驱动顶升组件22的模组背板221移动，直线导轨213安装于上料框架211顶部，直线导轨213上安装有衔接块214，模组背板221上部与衔接块214固定连接，所述上料底座212上右端设有限位开口20，限位开口20前端的上料底座212上安装有缓冲块215和两小车前固定组件216，限位开口20末端两侧的上料底座212上安装有小车侧固定组件217。

所述顶升组件22包括模组背板221、Y轴伺服直线模组222、提升连接板223、物料提升板224和限位感应片225，所述模组背板221上竖直安装有三组Y轴伺服直线模组222，Y轴伺服直线模组222的滑动块上安装有驱动提升连接板223，提升连接板223上安装有物料提升板224，物料提升板224分别有T型板和一字板，根据接线盒的类型选用对应外形的物料提升板224，Y轴伺服直线模组222上部安装有用于限定抓取高度的限位感应片225。

所述备料小车组件23包括小车主体231、料架托盘232、接线盒料架233、支撑滚轮234、小车滚轮235和滚动轴承236，所述小车主体231上部安装有料架托盘232，料架托盘232上安装有两组接线盒料架233，接线盒料架233内叠放有一垛接线盒，料架托盘232底部设有避让开口，物料提升板224位于避让开口正下方，小车主体231的底板上安装有四个支撑滚轮234，小车主体231的底板前端安装有小车滚轮235，小车主体231的底板两外侧插装有滚动轴承236，小车滚轮235和滚动轴承236与上料底座212内侧壁滚动配合，避免摩擦碰撞。

所述机械人3包括固定于机架1上的机器人底座31、安装于机器人底座31上的六轴机械手32和由六轴机械手32驱动的机器人抓手33，所述机器人抓手33包括固定于六轴机械手32手腕出的抓手安装架331、安装于抓手安装架331下端的三组阵列设置的接线盒抓手组件332、安装于抓手安装架331两端的接线盒夹爪组件333和安装于抓手安装架331上端的控制盒334，所述接线盒抓手组件332包括滑台气缸3320、气缸固定板3321、抓手拨片气缸3322、抓手拨片3323、抓手压板3324、抓手夹指气缸3325、抓手夹指3326和防滑块3327，所述滑台气缸3320安装于抓手安装架331下端面，滑台气缸3320的滑台上安装有气缸固定板3321，气缸固定板3321上安装于抓手拨片气缸3322和抓手夹指气缸3325，气缸固定板3321底部安装有抓手压板3324，抓手夹指气缸3325的两夹臂上安装有抓手夹指3326，两抓手夹指3326像对面安装有防滑块3327，所述滑台气缸3320、抓手夹指气缸3325和抓手拨片气缸3322呈直角摆放安装，抓手压板3324和两抓手夹指3326通过相应气缸的运动，可规正接线盒物料的位置，所述抓手拨片气缸3322上安装有两用于撑开引线的抓手拨片3323，达到压折引线的目的。

所述接线盒夹爪组件333包括连接杆3331、连接气缸座3332、气缸3333、夹爪3334和夹爪防滑垫3335，所述连接杆3331固定于抓手安装架331上，连接杆3331伸出端安装有连接气缸座3332，连接气缸座3332上安装有气缸3333，气缸3333的两夹臂上安装有夹爪3334，两夹爪3334相对面安装有夹爪防滑垫3335。

所述视觉定位装置5包括设置于机架1上的相机滑动组件51和由相机滑动组件驱动移载的视觉定位组件52，所述视觉定位组件52包括定位连接板521、Z向滑台气缸522、相机安装板523、定位相机524、条形光源525和光源挡板526，所述定位连接板521竖直安装于相机滑动组件51的Y向顶出气缸514的滑动部，定位连接板521两端安装有两竖直设置的Z向滑台气缸522，Z向滑台气缸522分别驱动相机安装板523移动，相机安装板523的水平部下端安装有用于水平拍摄引线横向和竖向位置的两定位相机524，定位相机524呈水平且呈直角摆放安装，相机安装板523的水平部下端还安装有与定位相机524配合的条形光源525，定位相机524和条形光源525角度可调，相机安装板523的水平部下端还安装有与定位相机524相对的光源挡板526，两光源挡板526组成闭合直角边，可阻挡光源扩散，使光源更集中，以直角的方式安装定位相机524，能够更精准的锁定太阳能板上引出线的准确位置，做到准确无偏差。

所述相机滑动组件51包括固定于机架1上的支撑架511、安装于支撑架511上端的安装主板512、固定于安装主板512上的X向滑台气缸513和安装于X向滑台气缸513滑台上的Y向顶出气缸514，Y向顶出气缸514和安装主板512通过拖链515导向连接。

本发明一种太阳能板接线盒自动安装机工作时，太阳能板经太阳能板流水线4传输至机械人3对应的工位，采用人工作业的方式将接线盒放置在备料小车组件23的接线盒料架233上叠放，备料小车组件23推入上料底座212上上的限位开口20内，小车滚轮235和滚动轴承236与上料底座212内侧壁滚动配合，避免摩擦碰撞，缓冲块215有效的缓解备料小车组件23的撞击，小车前固定组件216的顶升托板2163升起扣住小车主体231底板前端，小车侧固定组件217将小车主体231底板的后侧端扣住，通过前后导向气缸的同时作用，将备料小车组件23固定并向上提升，保证备料小车组件23的稳定性，X轴伺服直线模组210带动Y轴伺服直线模组222左右运动是同时，Y轴伺服直线模组222带动物料提升板224上下运动，从而将接线盒物料提升至接线盒料架233顶端的限位感应片225限定位置，机械人3运转至接线盒自动供料装置2的工位处，抓手压板3324和两抓手夹指3326通过相应气缸的运动，规正接线盒物料的位置，接线盒抓手组件332夹取接线盒物料，接线盒夹爪组件333夹住接线盒物料的长连接线，X向滑台气缸513带动Y向顶出气缸514沿X轴左右运动，Y向顶出气缸514推动视觉定位组件52沿Y轴前后运动，Z向滑台气缸522带动相机安装板523沿Z轴上下运动，通过各轴气缸的不同的运动，从而使得定位相机524能够准确定位太阳能板上引出线的准确位置，无偏差，为后续接线盒的安装做准备，根据视觉定位装置5传输的定位信息，机械人3将接线盒无聊移载至太阳能板上引出线02的位置中，引出线02穿过接线盒01，所述抓手拨片气缸322上安装有两用于撑开引线的抓手拨片323，达到压折引线的目的，抓手拨片气缸322松开，接线盒用抓取机械手复位，至此，接线盒自动安装机的整个过程就完成了。

本发明一种太阳能板接线盒自动安装机，采用工业相机视觉定位的技术，定位精度高，效率快，自动供料设备可适用不同类型接线盒产品，XYZ轴的驱动直线模组交替运动，配合机器人抓手的不间断作业，可以减少节拍，提高作业效率。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种太阳能板接线盒自动安装机，其特征在于：该种太阳能板接线盒自动安装机包括机架、设置于机架上的接线盒自动供料装置、机械人和太阳能板流水线、设置于机架上且位于太阳能板流水线正上方的视觉定位装置和围绕机架设置设备防护外封板，所述机械人将接线盒自动供料装置处接线盒抓取后送至到太阳能板流水线上输送的太阳能板的引出线处；所述接线盒自动供料装置包括定位移载组件、顶升组件和备料小车组件，所述定位移载组件驱动顶升组件沿X轴方向移动，定位移载组件上设有与备料小车组件配合的定位限位开口，顶升组件提升备料小车组件内物料接线盒沿Y轴方向向上移动。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能板接线盒自动安装机，其特征在于：所述定位移载组件包括X轴伺服直线模组、上料框架、上料底座、直线导轨、衔接块、缓冲块、小车前固定组件和小车侧固定组件，上料框架与上料底座相连接，X轴伺服直线模组安装于上料框架底部，X轴伺服直线模组驱动顶升组件的模组背板移动，直线导轨安装于上料框架顶部，直线导轨上安装有衔接块，模组背板上部与衔接块固定连接，所述上料底座上右端设有限位开口，限位开口前端的上料底座上安装有缓冲块和两小车前固定组件，限位开口末端两侧的上料底座上安装有小车侧固定组件。

3.根据权利要求1所述的一种太阳能板接线盒自动安装机，其特征在于：所述顶升组件包括模组背板、Y轴伺服直线模组、提升连接板、物料提升板和限位感应片，所述模组背板上竖直安装有三组Y轴伺服直线模组，Y轴伺服直线模组的滑动块上安装有驱动提升连接板，提升连接板上安装有物料提升板，物料提升板分别有T型板和一字板，根据接线盒的类型选用对应外形的物料提升板，Y轴伺服直线模组上部安装有用于限定抓取高度的限位感应片。

4.根据权利要求1所述的一种太阳能板接线盒自动安装机，其特征在于：所述备料小车组件包括小车主体、料架托盘、接线盒料架、支撑滚轮、小车滚轮和滚动轴承，所述小车主体上部安装有料架托盘，料架托盘上安装有两组接线盒料架，接线盒料架内叠放有一垛接线盒，料架托盘底部设有避让开口，物料提升板位于避让开口正下方，小车主体的底板上安装有四个支撑滚轮，小车主体的底板前端安装有小车滚轮，小车主体的底板两外侧插装有滚动轴承。

5.根据权利要求1所述的一种太阳能板接线盒自动安装机，其特征在于：所述机械人包括固定于机架上的机器人底座、安装于机器人底座上的六轴机械手和由六轴机械手驱动的机器人抓手，所述机器人抓手包括固定于六轴机械手手腕出的抓手安装架、安装于抓手安装架下端的三组阵列设置的接线盒抓手组件、安装于抓手安装架两端的接线盒夹爪组件和安装于抓手安装架上端的控制盒，所述接线盒抓手组件包括滑台气缸、气缸固定板、抓手拨片气缸、抓手拨片、抓手压板、抓手夹指气缸、抓手夹指和防滑块，所述滑台气缸安装于抓手安装架下端面，滑台气缸的滑台上安装有气缸固定板，气缸固定板上安装于抓手拨片气缸和抓手夹指气缸，气缸固定板底部安装有抓手压板，抓手夹指气缸的两夹臂上安装有抓手夹指，两抓手夹指像对面安装有防滑块，所述滑台气缸、抓手夹指气缸和抓手拨片气缸呈直角摆放安装，所述抓手拨片气缸上安装有两用于撑开引线的抓手拨片。

6.根据权利要求5所述的一种太阳能板接线盒自动安装机，其特征在于：所述接线盒夹爪组件包括连接杆、连接气缸座、气缸、夹爪和夹爪防滑垫，所述连接杆固定于抓手安装架上，连接杆伸出端安装有连接气缸座，连接气缸座上安装有气缸，气缸的两夹臂上安装有夹爪，两夹爪相对面安装有夹爪防滑垫。

7.根据权利要求1所述的一种太阳能板接线盒自动安装机，其特征在于：所述视觉定位装置包括设置于机架上的相机滑动组件和由相机滑动组件驱动移载的视觉定位组件，所述视觉定位组件包括定位连接板、Z向滑台气缸、相机安装板、定位相机、条形光源和光源挡板，所述定位连接板竖直安装于相机滑动组件的Y向顶出气缸的滑动部，定位连接板两端安装有两竖直设置的Z向滑台气缸，Z向滑台气缸分别驱动相机安装板移动，相机安装板的水平部下端安装有用于水平拍摄引线横向和竖向位置的两定位相机，定位相机呈水平且呈直角摆放安装，相机安装板的水平部下端还安装有与定位相机配合的条形光源，定位相机和条形光源角度可调，相机安装板的水平部下端还安装有与定位相机相对的光源挡板，两光源挡板组成闭合直角边。

8.根据权利要求7所述的一种太阳能板接线盒自动安装机，其特征在于：所述相机滑动组件包括固定于机架上的支撑架、安装于支撑架上端的安装主板、固定于安装主板上的X向滑台气缸和安装于X向滑台气缸滑台上的Y向顶出气缸，Y向顶出气缸和安装主板通过拖链导向连接。

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