CN114619112A - 一种电池串换片修复装置及修复方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光伏生产相关技术领域，公开了一种电池串换片修复装置及修复方法，其中一种电池串换片修复装置包括工作台、焊接组件、夹爪组件和电池片输送系统，工作台至少包括三个返修平台，分别为左返修平台、中返修平台和右返修平台，其中至少两个返修平台能够进行移动，电池片输送系统包括储料机构和搬运机构，通过工作台、夹爪组件和焊接组件的设置，实现了对电池串的自动换片，相较于传统手动换片，效率更好，避免了手动换片容易导致电池片损害的问题。

Description

一种电池串换片修复装置及修复方法
技术领域
本发明涉及光伏生产相关技术领域，具体为一种电池串换片修复装置及修复方法。
背景技术
光伏电池硅片在经过串焊机焊接成串后有一定比例的存在缺陷的电池串，如果是有大面积虚焊，偏焊，电池片隐裂等情况就需要替换掉有缺陷的电池片，目前采用人工手动的方式，将被返修的电池片上的焊带通过烙铁头将焊带解开，取出需返修的电池片，然后将新的电池片放置在替换片的位置，重新焊接，此种方式不仅效率低，在解焊或者的过程中还容易对电池片造成损伤，换片后，新的电池片需要准确放置于替换位置，人工实现较为困难，针对上述问题，提出了本申请。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电池串换片修复装置及修复方法，用于克服上述问题。
本发明是通过以下技术方案来实现的。
本发明的一种电池串换片修复装置，包括工作台、焊接组件、夹爪组件和电池片输送系统，所述工作台至少包括三个返修平台，分别为左返修平台、中返修平台和右返修平台，其中至少两个所述返修平台能够进行移动，电池串置于所述返修平台上，并使需要更换的电池片位于所述中返修平台上，所述焊接组件用于对焊带进行解焊和焊接，通过所述返修平台的移动，将电池片从所述电池串上进行拆卸，所述夹爪组件用于夹持焊带并将焊带置于焊接位置，所述电池片输送系统包括储料机构和搬运机构，所述储料机构用于储存可更换的电池片，所述搬运机构用于将所述中返修平台上的电池片更换为所述储料机构中的电池片。
进一步地，所述搬运机构包括取料机构、输送机构和换片机构，所述取料机构将装有电池片的工装从所述储料机构中取出并置于所述输送机构上，所述输送机构将工装输送至所述换片机构处，所述换片机构将所述中返修平台上的电池片进行更换。
进一步地，所述取料机构包括取料执行件和运动驱动机构。
进一步地，所述输送机构至少设置两组，两组所述输送机构分别用于输送工装和回流工装。
进一步地，两组所述输送机构上下设置，所述输送机构的两端设有升降机构，所述升降机构包括升降组件和升降平台，所述升降平台上设有输送组件。
进一步地，所述换片机构包括换片机器人和电池片储存位，所述电池片储存位用于储存更换下来的缺陷电池片。
进一步地，所述中返修平台和所述右返修平台安装在X轴移动机构上，所述左返修平台和/或右返修平台，以及中返修平台均分别与升降机构连接。
进一步地，所述储料机构包括若干个料仓，所述料仓中设有检测组件。
一种电池串换片修复方法，基于上述的一种电池串换片修复装置，包括如下步骤：
S1：利用识别组件检测电池串缺陷类型和缺陷位置；
S2：如需换片修复，将电池串置于工作台上，如无需修复或无法修复，将电池串转移至出料位置；
所述S2步骤中进行换片修复的具体步骤如下：将电池串置于返修平台上，并使缺陷电池片位于中返修平台上，利用焊接组件对与缺陷电池片连接的焊带进行解焊，解焊完成后，调整左返修平台、中返修平台和右返修平台之间间距或相对位置，使缺陷电池片与相邻电池片之间分离，利用电池片输送系统更换缺陷电池片，利用夹爪组件和/或返修平台调整焊带位置，利用返修平台调整电池片与电池串之间相对位置，焊接组件对焊带进行焊接，实现对原电池串中的缺陷电池片的更换。
进一步地，所述电池片输送系统更换电池片步骤如下：
利用取料执行件将装有电池片的工装从料仓中取出并置与输送机构上，输送机构将工装输送至换片机构处，利用换片机构将返修平台上的缺陷电池片替换为工装中的电池片。
本发明的有益效果：
通过工作台、夹爪组件和焊接组件的设置，实现了对电池串的自动换片，相较于传统手动换片，效率更好，避免了手动换片容易导致电池片损害的问题；
通过电池片输送系统的设置，实现了自动将缺陷电池片替换为正常电池片，无需人工替换，进一步提高换片效率，并且，还能够通过工装的回流，使工装得到循环利用，降低设备占地面积和结构成本。
附图说明
为了更清楚地说明发明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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的一种电池串换片修复装置的整体结构示意图；
图2是工作台的结构示意图；
图3是电池片输送系统的结构示意图；
图4是储料机构的结构示意图；
图5是输送机构的结构示意图；
图6是升降机构的结构示意图；
图7是第二焊接组件的结构示意图；
图8是换片拆解时的示意图；
图9是换片时夹爪组件对焊带进行定位的结构示意图；
图10是取料执行件拿取工装时的放大结构示意图。
具体实施方式
下面结合图1-10对本发明进行详细说明。
本发明的一种电池串换片修复装置，如图1，所述工作台602包括至少三个依次设置的返修平台，分别为左返修平台6021、中返修平台6022和右返修平台6023，其中至少两个所述返修平台能够进行与相邻返修平台之间调整间距的移动，如图2，本实施例中三个返修平台均安装在滑动驱动件6024上，所述换片返修组件中还包括能够移动的夹爪组件603，所述夹爪组件用于夹持焊带并将焊带置于焊接位置，如图1，夹爪组件603安装在沿返修平台设置的滑轨上，滑轨驱动夹爪组件603运动至相应位置。
如图7，焊接组件601安装在位置调整机构6011上，位置调整机构6011包括X、Y和Z轴驱动机构，使焊接组件601能够移动至需要焊接位置，也可通过返修平台的移动将焊接位置移动至焊接组件601处，焊接组件601中包括为红外加热灯头和压针架6012。
优选地，所述左返修平台6021和/或右返修平台6023安装在第一升降结构上，所述中返修平台6022安装在第二升降机构上。
优选地，所述返修平台上设有电池串吸附结构，为设置在返修平台表面的吸附孔，吸附孔与抽气泵连接。
将返修电池串放置在左返修平台6021、中返修平台6022和右返修平台6023上进行定位及吸附。然后焊接组件601通过驱动滑台6011移动到返修电池片上方的位置，对需要返修电池片及焊带进行加热直到焊带融化，之后右返修平台6023向右移动，拉出焊带，然后焊接组件601向左移动１个电池片位置，对返修电池片前一片上的焊带进行加热直到焊带融化，之后中返修平台6022向右移动，拉出焊带，此时拆片完成。
在中返修平台6022上更换新电池片并进行定位及吸附，之后中返修平台6022平台向左移动回复原位置，并通过上升调节焊带位置，此时夹爪组件603配合夹住头部焊带并进行焊带定位，之后压针6012下降固定焊带，夹爪组件603松开退出，焊接组件601进行加热直到焊带与电池片焊接完成，之后焊接组件601上升，右返修平台6023平台上升，向左移动回复原位置，此时夹爪组件603配合夹住头部焊带并进行焊带定位，之后压针6012下降固定焊带，夹爪组件603松开退出，焊接组件601进行加热直到焊带与电池片焊接完成,至此电池串换片修复完成。
如图8，电池串上如需返修电池片为110；则需要通过加热拆除120，130，焊接时在更换新的半成品电池片时也要通过加热焊接120，130二处。
图9为焊带定位方式，返修电池片210上焊带220在通过中返修平台6022和右返修平台6023返回原位时通过夹爪组件603中的夹爪230夹住焊带进行定位。
所述电池片输送系统包括储料机构504和搬运机构，所述储料机构用于储存可更换的电池片，所述搬运机构用于将所述中返修平台上的电池片更换为所述储料机构中的电池片。
所述搬运机构包括取料机构、输送机构507和换片机构，所述取料机构将装有电池片的工装从所述储料机构中取出并置于所述输送机构上，所述输送机构将工装输送至所述换片机构处，所述换片机构将所述中返修平台上的电池片进行更换。
所述储料机构包括若干个料仓5041，料仓5041中设有检测组件，为红外式检测组件、压力检测组件或视觉检测组件等，用于检测料仓中的工装数量，所述取料机构包括取料执行件503和运动驱动机构502，所述取料执行件503安装在所述运动驱动机构502上，所述运动驱动机构驱动所述取料执行件运动至所述储料工位和所述输送机构507处，如图3，运动驱动机构502包括沿料仓方向设置的滑轨和连接滑轨和取料执行件503的升降滑台，电池片由所述输送机构507输送至所述换片机构处，所述换片机构将所述工作台上的缺陷电池片替换为由所述输送机构507输送的电池片。
所述换片机构包括换片机器人506和电池片储存位508，所述电池片储存位508用于储存更换下来的缺陷电池片。
电池片储存位508还包括中转位，中转位用于暂时储存新的电池片。
所述输送机构507至少设置两组，两组所述输送机构507分别用于输送工装和回流工装。
优选地，两组所述输送机构507上下设置，所述输送机构507的两端设有升降机构505，所述升降机构505包括升降组件5053和升降平台5052，所述升降平台上设有输送组件5051，输送组件5051用于与输送机构507对接输送工装100。
所述料仓5041共线设置，分别归置好的和有缺陷的电池片，其中一个所述升降机构505设置在所述料仓之间；提高了工作效率及工作质量；缩短取料机构的搬运行程，加快搬运速度，提高修复效率。
如图10，所述取料执行件503包括搬运底板；所述搬运底板上设有吸盘，吸盘与真空发生器通过气管连通，取料执行件503用于提取工装100。
步骤如下：取料机构将料仓5041中装有电池片的工装放置到升降平台5052上，上侧输送机构507将工装运送至另一侧的升降平台5052上，换片机器人506将工装中的电池片放置于中转位，升降平台5052下降，使空的工装通过下侧的输送机构507回流，取料机构将空的工装置于相应的料仓中，换片机器人506将中返修平台6022上已经拆卸的电池片放置在电池片储存位508中，将中转位的电池片更换到中返修平台6022上。
优选地，所述中返修平台6022宽度等于一个电池片的宽度。
一种电池串换片修复方法，基于上述的一种电池串换片修复装置，包括如下步骤：
S1：利用识别组件检测电池串缺陷类型和缺陷位置，所述识别组件包括视觉识别模块301和电致发光测试模块302（EL检测仪），电池串反面朝上上料，利用视觉检测、EL检测和人工辅助检测，检测电池串的缺陷类型和/或缺陷位置，当缺陷所在面为电池串正面，则调整电池串朝向，通过翻转机构使电池串正面朝上，当电池串的缺陷所在面为反面，无需调整电池串朝向；
S2：如需换片修复，将电池串置于工作台上，如无需修复或无法修复，将电池串转移至出料位置；
所述S2步骤中进行换片修复的具体步骤如下：将电池串置于返修平台上，并使缺陷电池片位于中返修平台上，利用焊接组件对与缺陷电池片连接的焊带进行解焊，解焊完成后，调整左返修平台、中返修平台和右返修平台之间间距或相对位置，使缺陷电池片与相邻电池片之间分离，利用电池片输送系统更换缺陷电池片，利用夹爪组件和/或返修平台调整焊带位置，利用返修平台调整电池片与电池串之间相对位置，焊接组件对焊带进行焊接，实现对原电池串中的缺陷电池片的更换。
所述电池片输送系统更换电池片步骤如下：
利用取料执行件将装有电池片的工装从料仓中取出并置与输送机构上，工装中的电池片为正面带焊带电池片，输送机构将工装输送至换片机构处，利用换片机构将返修平台上的缺陷电池片替换为工装中的正面带焊带电池片。
还包括拆片功能，此功能能够将电池串上的电池片全部拆卸，步骤如下，利用焊接组件对电池片的焊带进行一次解焊，解焊完成后，调整左返修平台、中返修平台和右返修平台之间间距，使缺陷电池片与相邻电池片之间分离，进行拆片并重复此步骤完成拆串，输送机构507将空料盒输送至换片机构处，利用换片机构将电池片放置于料盒中，然后通过输送机构507回流输送，取料机构将工装放置于料仓5041中。
检测组件检测到储存正常电池片的料仓中电池片数量少于设定值时，执行拆片功能，并将缺陷电池片与正常电池片分类放置，补充备用电池片数量。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电池串换片修复装置，其特征在于：包括工作台、焊接组件、夹爪组件和电池片输送系统，所述工作台至少包括三个返修平台，分别为左返修平台、中返修平台和右返修平台，其中至少两个所述返修平台能够进行移动，电池串置于所述返修平台上，并使需要更换的电池片位于所述中返修平台上，所述焊接组件用于对焊带进行解焊和焊接，通过所述返修平台的移动，将电池片从所述电池串上进行拆卸，所述夹爪组件用于夹持焊带并将焊带置于焊接位置，所述电池片输送系统包括储料机构和搬运机构，所述储料机构用于储存可更换的电池片，所述搬运机构用于将所述中返修平台上的电池片更换为所述储料机构中的电池片。
2.根据权利要求1所述的一种电池串换片修复装置，其特征在于：所述搬运机构包括取料机构、输送机构和换片机构，所述取料机构将装有电池片的工装从所述储料机构中取出并置于所述输送机构上，所述输送机构将工装输送至所述换片机构处，所述换片机构将所述中返修平台上的电池片进行更换。
3.根据权利要求2所述的一种电池串换片修复装置，其特征在于：所述取料机构包括取料执行件和运动驱动机构。
4.根据权利要求2或3所述的一种电池串换片修复装置，其特征在于：所述输送机构至少设置两组，两组所述输送机构分别用于输送工装和回流工装。
5.根据权利要求4所述的一种电池串换片修复装置，其特征在于：两组所述输送机构上下设置，所述输送机构的两端设有升降机构，所述升降机构包括升降组件和升降平台，所述升降平台上设有输送组件。
6.根据权利要求2或5所述的一种电池串换片修复装置，其特征在于：所述换片机构包括换片机器人和电池片储存位，所述电池片储存位用于储存更换下来的缺陷电池片。
7.根据权利要求6所述的一种电池串换片修复装置，其特征在于：所述中返修平台和所述右返修平台安装在X轴移动机构上，所述左返修平台和/或右返修平台，以及中返修平台均分别与升降机构连接。
8.根据权利要求1或7所述的一种电池串换片修复装置，其特征在于：所述储料机构包括若干个料仓，所述料仓中设有检测组件。
9.一种电池串换片修复方法，基于权利要求1-7中任意一项所述的一种电池串换片修复装置，其特征在于：包括如下步骤：
S1：利用识别组件检测电池串缺陷类型和缺陷位置；
S2：如需换片修复，将电池串置于工作台上，如无需修复或无法修复，将电池串转移至出料位置；
所述S2步骤中进行换片修复的具体步骤如下：将电池串置于返修平台上，并使缺陷电池片位于中返修平台上，利用焊接组件对与缺陷电池片连接的焊带进行解焊，解焊完成后，调整左返修平台、中返修平台和右返修平台之间间距或相对位置，使缺陷电池片与相邻电池片之间分离，利用电池片输送系统更换缺陷电池片，利用夹爪组件和/或返修平台调整焊带位置，利用返修平台调整电池片与电池串之间相对位置，焊接组件对焊带进行焊接，实现对原电池串中的缺陷电池片的更换。
10.根据权利要求9所述的一种电池串换片修复方法，其特征在于：所述电池片输送系统更换电池片步骤如下：
利用取料执行件将装有电池片的工装从料仓中取出并置与输送机构上，输送机构将工装输送至换片机构处，利用换片机构将返修平台上的缺陷电池片替换为工装中的电池片。
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