CN115663063A - 一种电池片覆膜系统以及电池片覆膜质量控制系统 - Google Patents

Abstract

一种电池片覆膜系统，属于太阳能电池生产技术领域，包括覆膜机架，所述覆膜机架上设置有若干个用于套装膜筒的膜辊，且若干个所述膜辊的一侧均设有用于检测膜使用量的膜厚传感器；其中，所述覆膜机架上还设置有用于将薄膜压覆于电池片表面的压膜辊组件、用于在膜厚传感器检测到工作过程中薄膜卷厚度至更换预设值时，切断该薄膜卷的切刀组件，以及用于将切断后的薄膜与新的薄膜卷吸附在一起的换卷吸附组件；另外，本发明还公开了一种电池片覆膜质量控制系统，包括一上料系统，所述上料系统的上料端设置有一用于检测电池片位置偏差的视觉传感器，且所述上料系统的出料端设置有覆膜系统；从而在确保产能的同时保障覆膜的质量。

Description

一种电池片覆膜系统以及电池片覆膜质量控制系统

技术领域

本发明属于太阳能电池生产技术领域，特别涉及一种电池片覆膜系统以及电池片覆膜质量控制系统。

背景技术

IBC(Interdigitated back contact)电池出现于20世纪70年代，是最早研究的背结电池，最初主要应用于聚光系统中，电池选用n型衬底材料，前后表面均覆盖一层热氧化膜，以降低表面复合。利用光刻技术，在电池背面分别进行磷、硼局部扩散，形成有指状交叉排列的P区、N区，以及位于其上方的P+区、n+区。重扩形成的P+和N+区可有效消除高聚光条件下的电压饱和效应。此外，P+和N+区接触电极的覆盖面积几乎达到了背表面的1/2，大大降低了串联电阻，因此，IBC电池在光伏领域备受欢迎。

但目前的IBC电池在生产或者运输过程中，经常会出现电池片表面损坏的问题，该损伤是由IBC电池片本身的结构特性（一面有栅线，另一面光滑）所带来的，为了解决此问题，研发人员首先通过改变堆放IBC电池的存放盒的尺寸，避免IBC电池在存放盒内晃动，但该设置并不是很理想，进而，衍生出相邻的两片IBC电池之间放置隔离纸，但该方式会降低生产产能，同时，对于隔离纸的放置需要精准，否则依旧会存在电池片损伤的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电池片覆膜系统以及电池片覆膜质量控制系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种电池片覆膜系统，包括覆膜机架，所述覆膜机架上设置有若干个用于套装膜筒的膜辊及用于检测若干个膜辊上的膜使用量的膜厚传感器；其中，所述覆膜机架上还设置有用于将薄膜压覆于电池片表面的压膜辊组件、用于在膜厚传感器检测到工作过程中薄膜卷厚度至更换预设值时，切断该薄膜卷的切刀组件，以及用于将切断后的薄膜与新的薄膜卷吸附在一起的换卷吸附组件。

作为优选，若干个所述膜辊的一侧均设有用于检测膜使用量的膜厚传感器。

作为优选，所述换卷吸附组件包括竖向设置于所述覆膜机架上的基座，所述基座上设置有第一吸附板以及第二吸附板，所述第一吸附板和所述第二吸附板上下相对设置，且所述第一吸附板和所述第二吸附板均相对于所述基座滑动设置。

作为优选，所述第一吸附板和所述第二吸附板彼此相对的端面上均设有防粘层。

作为优选，所述第二吸附板上设有真空吸附区域。

作为优选，还包括用于输送薄膜的导辊组件，所述导辊组件包括安装架，所述安装架其中一侧设置有导辊，且所述安装架背离所述导辊的一侧设有用于驱动导辊组件纠偏的纠偏组件。

作为优选，所述纠偏组件包括设于所述安装架背离所述导辊一侧的纠偏块，且所述安装架背离所述导辊一侧的端面上固设有连接块，所述连接块上转动连接有滚轮，所述纠偏块上设有纠偏轨道，所述滚轮容置于所述纠偏轨道内且相对纠偏轨道滑动。

作为优选，所述纠偏组件还包括纠偏传感器，所述纠偏传感器上连接有滑动块，所述滑动块滑动连接有纠偏导杆。

作为优选，覆膜系统还包括若干个辅助辊。

作为优选，所述压膜辊组件包括用于压膜的压膜辊以及用于调节压膜辊升降的升降机构71。

作为优选，所述膜厚传感器为超声波传感器。

作为优选，所述切刀组件包括滑轨，所述滑轨上设置有相对滑轨滑动的滑动刀座，所述滑动刀座上可拆卸式连接有切刀。

本发明还公开了一种电池片覆膜质量控制系统，包括一上料系统，所述上料系统的上料端设置有一用于检测电池片位置偏差的视觉传感器，且所述上料系统的出料端设置有如上述方案中任一项所述的覆膜系统。

作为优选，还包括用于输送电池片的输送线。

作为优选，所述输送线设置有至少一条，且所述输送线包括一组吸附皮带辊轮，所述一组吸附皮带辊轮之间通过真空吸附皮带连接。

作为优选，所述输送线的输出端连接有用于对覆膜后的电池片进行视觉拍照的视觉系统，所述视觉系统电连接有用于对电池片进行划线的激光划线系统。

作为优选，所述激光划线系统包括激光器和3D动态振镜，所述激光器的输出端设置有3D动态振镜。

作为优选，还包括下料系统，所述下料系统包括下料真空吸附输送带，所述下料真空吸附输送带的输出端设有下料模组。

作为优选，所述下料模组包括机械臂，所述机械臂的装夹端设有吸盘，所述吸盘与电池片接触面采用POM材料制备而成。

作为优选，所述下料模组还包括用于检测贴膜效果的PL设备。

与现有技术相比，本技术方案具有如下效果：

（1）、通过采用覆膜的方式来替代传统的隔离纸或物料盒存放的方式，解决现有IBC电池片表面在存放或运输过程中由于自身结构导致表面损伤的问题；

（2）、通过膜厚传感器检测对应膜辊上的薄膜卷的厚度，并在厚度至更换预设值时，切刀组件将正在参与覆膜的薄膜切断，此时，换卷吸附组件将切断后的薄膜与待启用的新薄膜卷的端部压合，从而实现在覆膜过程中不停机进行换膜。

（3）、本发明中质量控制系统，通过上料的定位同时结合覆膜时候的不停机换膜以及纠偏，确保产能的同时保障覆膜的质量。

附图说明

图1是本发明整体架构示意图；

图2是本发明中输送线的架构示意图；

图3中本发明中覆膜系统的结构示意图；

图4是本发明覆膜系统中纠偏组件以及导辊组件组合结构示意图；

图5是图4中“A”处局部结构放大示意图；

图6是本发明覆膜系统中切刀组件的结构示意图;

图7是本发明覆膜系统中换卷吸附组件的结构示意图；

图8是本发明覆膜系统中覆膜压辊组件的结构示意图。

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，而不是全部实施例。

如图1所示的一种电池片覆膜质量控制系统，包括一上料系统101，所述上料系统101的上料端设置有一用于检测电池片位置偏差的视觉传感器100，且所述上料系统101的出料端设置有用于对于电池片进行覆膜的覆膜系统，在本实施例中，所述上料系统101为智能机器人，通过机器人和视觉传感器100对电池片的上料进行定位，视觉设备通过抓取电池片的边缘后寻找到电池片的中心点和旋转角度，并和标准位置比对获得对应需要运动到标准下料位置的运动量，从而保证电池片的上料精确度。

另外，本质量控制系统还包括用于输送电池片的输送线102，参考图2，所述输送线102设置有至少一条，且所述输送线102包括一组吸附皮带辊轮，所述一组吸附皮带辊轮之间通过真空吸附皮带连接，值得注意的是，在本发明中，所述输送线102从始至终贯穿整个系统，即电池片的上料到出料以及中间加工工序过程中的覆膜以及覆膜后的检测等均需要输送线102的参与，而在本实施例中，所述输送线102在上料以及覆膜工序部分采用双线并行的设置方式，提升整机产能，当然，真空吸附皮带使用大流量真空泵，提供持续稳定的真空吸力，确保电池片在传输过程中能被牢固吸附，从而保证贴膜效果的稳定性和一致性，并且利用电池片吸附的真空力与皮带传送的进给力拉动覆膜系统中的膜辊2被动放料，同时，吸附皮带辊轮采用聚氨酯包胶辊，与皮带接触不易产生静电吸附灰尘，减少电池片污染。

在上料的定位之后，覆膜工序过程中，为了提升覆膜的连续性以及覆膜质量的保障，设计了一种全新的电池片覆膜系统，具体内容如图3-8所示，包括覆膜机架1，所述覆膜机架1上设有若干功能组件；

在本实施例中，所述功能组件包括：若干个膜辊2，用于安装薄膜卷；导辊组件6，用于输送薄膜；压膜辊组件7，用于将薄膜压覆于电池片表面；其中，所述膜辊2数量选用两个，且该两个膜辊2在竖直方向上，上下彼此间隔设置，此时，为了更精准的检测设于对应膜辊2上的薄膜卷的厚度，即膜辊2的表面与固设于其上的薄膜卷最外侧表面之间的距离；在膜辊2的一侧设置有膜厚传感器，该膜厚传感器为超声波传感器；因此，该膜厚传感器在实际应用场景中，首先，会选取膜辊2外表面某一个点位作为第一定位点，接着，在装设上薄膜卷后，以该定位点为基础进行延伸至该薄膜卷最外侧表面上，捕获第二个点位作为第二定位点，通过第一定位点以及第二定位点计算对应时刻的薄膜卷的厚度，以便后续启动切刀组件3对薄膜进行切断处理。

其次，所述膜辊2的左侧（即薄膜输送方向）依次设置有两个切刀组件3以及一个换卷吸附组件4，两个切刀组件3与两个膜辊2一致，均为上下间隔设置，以便于后续对对应膜辊2上的薄膜进行切断，其中，该切刀组件3，用于在膜厚传感器检测到薄膜卷厚度至更换预设值时，切断该薄膜卷的薄膜；然后，在换卷吸附组件4的作用下将切断后的薄膜吸附至另一个膜辊2上的薄膜卷。

在本实施例中，所述切刀组件3包括滑轨30，所述滑轨30上设置有相对滑轨30滑动的滑动刀座31，所述滑动刀座31上可拆卸式连接有切刀32；本具体实施例中所讲述的可拆卸式连接为螺栓连接、卡扣连接或者插装中的一种。

在本实施例中，采用双放卷轴，在其中一卷料用完时，及时更换到另一卷料，不因换卷导致停机停产，所述换卷吸附组件4包括竖向设置于所述覆膜机架1上的基座40，所述基座40上设置有第一吸附板41以及第二吸附板42，所述第一吸附板41和所述第二吸附板42上下相对设置，且所述第一吸附板41和所述第二吸附板42均相对于所述基座40滑动设置；

为了更直接理解换膜的过程，结合实际应用场景进行阐述，首先，位于上方的膜辊2的薄膜（下述简称第一薄膜）先用于多电池片进行覆膜，且第一薄膜依次触接第一辅助辊5和导辊组件6，从而使第一薄膜的前端垂于用于输送电池片的输送带的上方，亦或者，第一薄膜的前端吸附于压辊组件7中的压辊表面，第一吸附板41位于第一薄膜的上方，同时，位于下方的膜辊2，其薄膜（下述简称第二薄膜）的前端，即牵引端吸附于位于下方的第二吸附板42上；

随着覆膜的次数增加，第一薄膜逐渐减少，在被膜厚传感器检测出已达到换膜标准时，第一吸附板41向下运动和/或第二吸附板42向上运动，从而将第二薄膜和第一薄膜粘合在一起，此时，靠近上方的膜辊2的切刀组件3将第一薄膜和上方的膜辊2的连接切断，以便于后续的覆膜工作能够正常工作，同时，由于薄膜自身具备一定的粘性，为了避免其粘接于第一吸附板41和/或第二吸附板42上，所述第一吸附板41和所述第二吸附板42彼此相对的端面上均设有防粘层43，在换卷时，将两卷膜的衔接处夹紧，避免出现保护膜松弛和褶皱等衔接不良的情况。

值得一提的是，为了实现该操作以及提高薄膜输送时候的顺畅度，本覆膜系统还包括若干个辅助辊，若干个辅助辊包括水平间隔设置的第一辅助辊5以及第二辅助辊9，在实际应用场景中，位于下方的膜辊2上的薄膜卷的端部设于第二吸附板42上，为了避免该薄膜在未与在前使用中的薄膜进行压合前发生脱落，在所述第二吸附板42上增设有真空吸附区域，同时，为了避免后续压合后，真空吸附对薄膜输送产生干扰，设置有两种方式，其一，在压合的时候，真空吸附区域的真空装置会关闭，从而使吸力消失；其二，真空吸附区域的真空装置自始至终处于开启的状态，但需要满足以下要求：薄膜输送力＞吸附力＞薄膜自身脱落力度。

在本实施例中，所述压膜辊组件7包括压膜辊70，所述压膜辊70的两端均连接有升降机构71；其中，所述升降机构71包括驱动件710，所述驱动件710的驱动端动力连接有升降件711，所述升降件711远离所述驱动件710的一端连接于所述压膜辊70上，所述驱动件710为液压缸、电机、气缸中的一种或多种；

在本应用场景中，所述压膜辊70可作为牵引薄膜的牵引件之一，所述压膜辊70采用硅胶包胶辊，同时，驱动件710在本实施例中选用压辊气缸，其行程可调，可控制调节压膜辊70力的大小，确保压膜辊70压电池片时不容易造成碎片，然后，结合导辊组件6的作用，以便于薄膜顺畅的压覆于电池表面上，其中，所述导辊组件6包括安装架60，所述安装架60其中一侧按照薄膜输送方向依次设置有第一导辊61以及第二导辊62，且所述安装架60背离所述第一导辊61以及所述第二导辊62的一侧设有用于驱动导辊组件6纠偏的纠偏组件63。

参考图4或图5可知，所述纠偏组件63包括动力箱，所述动力箱上端面其中一侧动力连接有曲柄连杆件100，所述曲柄连杆件100与所述安装架60转动连接，且所述动力箱上端面相对于曲柄连杆件所在位置的对立侧上固设有两块纠偏块630，两块所述纠偏块630上分别设有纠偏轨道631，所述滚轮632容置于所述纠偏轨道631内且相对纠偏轨道631滑动，且所述安装架60背离所述第一导辊61以及所述第二导辊62一侧的端面上固设有连接块633，所述连接块633与滚轮632转动连接；

结合本实施例的附图3-5，具体来阐述一下纠偏组件63的具体的工作过程：首先，动力箱中的驱动装置驱动曲柄连杆件100绕驱动轴做圆周运动，且本实施例中的曲柄连杆件100即为市面上常见的曲柄件，曲柄件和安装架60通过轴/销实现二者相对转动连接的同时，由于采用的为曲柄件的缘故，在曲柄件被驱动时，会带动安装架60做平面内做曲线滑移运动，结合纠偏块630以及滚轮632以达到安装架60在平行水平面的平面内做水平摆动的目的，从而以达到纠偏的效果。

另外，为了适应不同宽度的薄膜，所述纠偏组件63还包括纠偏传感器64，所述纠偏传感器64上连接有滑动块，所述滑动块滑动连接有纠偏导杆65。

在覆膜完成后，所述输送线的输出端连接有用于对覆膜后的电池片进行视觉拍照的视觉系统，所述视觉系统电连接有用于对电池片进行划线的激光划线系统，所述激光划线系统包括激光器和3D动态振镜，所述激光器的输出端设置有3D动态振镜；根据视觉系统反馈的电池片位置信息，振镜实时调整出光参数，确保划线的一致性和精确性。

另外，本质量控制系统中还包括设置有下料系统105，所述下料系统105包括下料真空吸附输送带，所述下料真空吸附输送带的输出端设有下料模组；在视觉定位和激光划线时，真空开启，电池片无位移；当激光划线结束后，真空关闭，电池片被下料模组搬运至下料皮带线。

为了确保产能和CT（Cycle Time）节拍时间，所述下料模组包括机械臂，所述机械臂的装夹端设有吸盘，所述吸盘与电池片接触面采用POM材料制备而成。

此外，为了实时检测贴膜效果，剔除不良品，所述下料模组还包括用于检测贴膜效果的PL（Photoluminescence光致发光检测）设备，当出现连续覆膜不良时，设备报警暂停，避免出现批量不良品。

本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“若干个”的含义是两个或两个以上。另外，术语“包括”及其任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

本发明按照实施例进行了说明，在不脱离本原理的前提下，本装置还可以作出若干变形和改进。应当指出，凡采用等同替换或等效变换等方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (20)

1.一种电池片覆膜系统，包括覆膜机架（1），其特征在于：所述覆膜机架（1）上设置有若干个用于套装膜筒的膜辊（2）及用于检测若干个膜辊（2）上的膜使用量的膜厚传感器；其中，所述覆膜机架（1）上还设置有用于将薄膜压覆于电池片表面的压膜辊组件（7）、用于在膜厚传感器检测到工作过程中薄膜卷厚度至更换预设值时，切断该薄膜卷的切刀组件（3），以及用于将切断后的薄膜与新的薄膜卷吸附在一起的换卷吸附组件（4）。

2.如权利要求1所述的一种电池片覆膜系统，其特征在于：若干个所述膜辊（2）的一侧均设有用于检测膜使用量的膜厚传感器。

3.如权利要求1所述的一种电池片覆膜系统，其特征在于：所述换卷吸附组件（4）包括竖向设置于所述覆膜机架（1）上的基座（40），所述基座（40）上设置有第一吸附板（41）以及第二吸附板（42），所述第一吸附板（41）和所述第二吸附板（42）上下相对设置，且所述第一吸附板（41）和所述第二吸附板（42）均相对于所述基座（40）滑动设置。

4.如权利要求3所述的一种电池片覆膜系统，其特征在于：所述第一吸附板（41）和所述第二吸附板（42）彼此相对的端面上均设有防粘层（43）。

5.如权利要求4所述的一种电池片覆膜系统，其特征在于：所述第二吸附板（42）上设有真空吸附区域。

6.如权利要求1所述的一种电池片覆膜系统，其特征在于：还包括用于输送薄膜的导辊组件（6），所述导辊组件（6）包括安装架（60），所述安装架（60）其中一侧设置有导辊，且所述安装架（60）背离所述导辊的一侧设有用于驱动导辊组件（6）纠偏的纠偏组件（63）。

7.如权利要求6所述的一种电池片覆膜系统，其特征在于：所述纠偏组件（63）包括设于所述安装架（60）背离所述导辊一侧的纠偏块（630），且所述安装架（60）背离所述导辊一侧的端面上固设有连接块（633），所述连接块（633）上转动连接有滚轮（632），所述纠偏块（630）上设有纠偏轨道（631），所述滚轮（632）容置于所述纠偏轨道（631）内且相对纠偏轨道（631）滑动。

8.如权利要求7所述的一种电池片覆膜系统，其特征在于：所述纠偏组件（63）还包括纠偏传感器（64），所述纠偏传感器（64）上连接有滑动块，所述滑动块滑动连接有纠偏导杆（65）。

9.如权利要求6所述的一种电池片覆膜系统，其特征在于：覆膜系统还包括若干个辅助辊。

10.如权利要求1所述的一种电池片覆膜系统，其特征在于：所述压膜辊组件（7）包括用于压膜的压膜辊（70）以及用于调节压膜辊升降的升降机构71。

11.如权利要求1或2所述的一种电池片覆膜系统，其特征在于：所述膜厚传感器为超声波传感器。

12.如权利要求1所述的一种电池片覆膜系统，其特征在于：所述切刀组件（3）包括滑轨（30），所述滑轨（30）上设置有相对滑轨（30）滑动的滑动刀座（31），所述滑动刀座（31）上可拆卸式连接有切刀（32）。

13.一种电池片覆膜质量控制系统，包括一上料系统（101），其特征在于：所述上料系统的上料端设置有一用于检测电池片位置偏差的视觉传感器（100），且所述上料系统的出料端设置有如权利要求1-11中任一项所述的覆膜系统。

14.如权利要求12所述的一种电池片覆膜质量控制系统，其特征在于：还包括用于输送电池片的输送线（102）。

15.如权利要求13所述的一种电池片覆膜质量控制系统，其特征在于：所述输送线（102）设置有至少一条，且所述输送线（102）包括一组吸附皮带辊轮，所述一组吸附皮带辊轮之间通过真空吸附皮带连接。

16.如权利要求13或14所述的一种电池片覆膜质量控制系统，其特征在于：所述输送线（102）的输出端连接有用于对覆膜后的电池片进行视觉拍照的视觉系统（103），所述视觉系统（103）电连接有用于对电池片进行划线的激光划线系统（104）。

17.如权利要求15所述的一种电池片覆膜质量控制系统，其特征在在于：所述激光划线系统（104）包括激光器和3D动态振镜，所述激光器的输出端设置有3D动态振镜。

18.如权利要求13所述的一种电池片覆膜质量控制系统，其特征在于：还包括下料系统（105），所述下料系统（105）包括下料真空吸附输送带，所述下料真空吸附输送带的输出端设有下料模组。

19.如权利要求 17所述的一种电池片覆膜质量控制系统，其特征在于：所述下料模组包括机械臂，所述机械臂的装夹端设有吸盘，所述吸盘与电池片接触面采用POM材料制备而成。

20.如权利要求18所述的一种电池片覆膜质量控制系统，其特征在于：所述下料模组还包括用于检测贴膜效果的PL设备。

Images