CN116646421B - 一种光伏面板的组装设备及其组装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了光电制造技术领域的一种光伏面板的组装设备及其组装方法，包括串焊机、电池串、基板、电池转运机构、基板转运机构、固定机构和压合机构，所述串焊机固定设置在电池转运机构左上方，所述基板转运机构设置在电池转运机构右下方，所述固定机构设置在电池转运机构右上方，所述压合机构设置在基板转运机构前端；本发明通过将电池串运送到固定机构中通过卡合的方式进行位置的固定和校准，而后将基板运输到固定位置后的电池串下端与电池串粘合，完成电池串在基板上的安装；整个安装过程中，由于电池串在到达固定机构后，具有校准和固定的工序，使得电池串的位置不易受到外接因素的影响，增加了设备加工过程中的稳定性。

Description

一种光伏面板的组装设备及其组装方法

技术领域

本发明涉及光电制造技术领域，具体为一种光伏面板的组装设备及其组装方法。

背景技术

光伏板发电系统是利用太阳电池半导体材料的光伏效应，将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统，光伏板组件暴露在阳光下便会产生直流电，由大多以半导体物料制成的薄身固体光伏电池组成，光伏板在生产制造过程中需要用到粘合装置对光伏玻璃进行涂胶，并将涂胶后的光伏玻璃粘合在框架内部形成完整的光伏板装置。

传统的光伏面板组装过程中，在将串焊后电池板排列到基板的过程中，多通过机械臂进行，设备对机械臂的精度要求高，并且由于机械臂转运过程中，电池板处于开放式环境下放置，导致电池板的位置易受到外界环境的干扰，导致机械臂定位失准，且机械臂的排列过程中，通过夹取-移动-放下的动作进行，导致排列过程连贯性底，导致排列效率较低。

基于此，本发明设计了一种光伏面板的组装设备及其组装方法，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光伏面板的组装设备及其组装方法，以解决上述背景技术中提出了传统的光伏面板组装过程中，在将串焊后电池板排列到基板的过程中，多通过机械臂进行，设备对机械臂的精度要求高，并且由于机械臂转运过程中，电池板处于开放式环境下放置，导致电池板的位置易受到外界环境的干扰，导致机械臂定位失准，且机械臂的排列过程中，通过夹取-移动-放下的动作进行，导致排列过程连贯性底，导致排列效率较低的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种光伏面板的组装设备，包括串焊机、电池串、基板、电池转运机构、基板转运机构、固定机构和压合机构，所述串焊机固定设置在电池转运机构左上方，所述基板转运机构设置在电池转运机构右下方，所述固定机构设置在电池转运机构右上方，所述压合机构设置在基板转运机构前端；所述串焊机用于向电池转运机构上端放置串焊后的电池串，所述电池转运机构用于将电池串运送到固定机构，所述固定机构能够通过卡合的方式将电池串的位置校准并固定，所述基板转运机构用于将基板运输到固定位置后的电池串下端与电池串粘合，所述压合机构用于将粘合后的基板和电池串压合紧实。

作为本发明的进一步方案，所述电池转运机构包括固定板，所述固定板上方对应电池串中单个电池片的位置均设置有同步带，所述同步带前后端均设置有安装板，所述安装板下端与固定板上端固定连接，同一同步带对应的两个所述安装板之间左侧位置转动连接有第一同步轮，同一同步带对应的两个所述安装板相对面位于第一同步轮左下方均竖直开设有第一滑槽，所述第一滑槽内均竖直滑动连接有转轴，两个所述转轴间共同固定连接有第二同步轮，所述转轴外接有第一驱动机构，所述第一驱动机构能够带动转轴进行竖直位移，同一同步带对应的两个所述安装板间位于第一同步轮右方固定连接有安装块，所述安装块右端固定连接有弹性伸缩杆，所述弹性伸缩杆右端转动连接有张紧轮，所述同步带与第一同步轮、第二同步轮和张紧轮传动连接，最后端所述安装板后侧壁固定设置有驱动电机，所述驱动电机的输出轴固定连接有传动轴，所述传动轴贯穿安装板并与三个第一同步轮传动连接。

作为本发明的进一步方案，所述固定机构包括机架，所述机架下端横向滑动连接有多个呈矩形阵列排布在同步带两侧的气缸，所述气缸下端竖直滑动连接有输出轴，所述输出轴下端转动连接有四个绕输出轴轴心呈圆周阵列分布的托板，所述托板外接有第二驱动机构，所述第二驱动机构用于控制托板转动，所述输出轴侧壁位于托板上方均固定连接有可调节伸缩杆，所述可调节伸缩杆内置第四驱动机构，所述第四驱动机构用于控制可调节伸缩杆的伸缩，所述可调节伸缩杆端部均转动连接有限位杆。

作为本发明的进一步方案，所述基板转运机构包括安装台，所述安装台上端固定连接有竖直设置的导轨，所述导轨上端固定连接有固定框，所述固定框上端固定连接有连接杆，所述连接杆与机架固定连接，所述导轨竖直滑动连接有输送台，所述输送台外接有第五驱动机构，所述第五驱动机构用于驱动输送台进行竖直位移，所述基板放置在输送台中，所述压合机构设置在输送台中。

作为本发明的进一步方案，所述输出轴侧壁位于限位杆上方开设有第二滑槽，所述第二滑槽设置滑动连接有套环，所述套环外接有第三驱动机构，所述第三驱动机构用于驱动套环进行竖直位移，所述套环侧壁位于限位杆上方均固定连接有推板。

作为本发明的进一步方案，所述压合机构包括容料框，所述基板嵌装在容料框内，所述容料框与固定框横向滑动连接，所述容料框外接有第六驱动机构，所述第六驱动机构用于驱动容料框横向移动，所述固定框上端设置有压合辊。

作为本发明的进一步方案，所述限位杆外层采用橡胶制成。

一种光伏面板的组装方法，该方法如下：

S1、工作时，电池转运机构将串焊机串焊制得的电池串水平移动到固定机构中；

S2、而后固定机构将电池串通过卡合的方式进行位置的固定和校准；

S3、最后基板转运机构用于将基板运输到固定位置后的电池串下端与电池串粘合。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明通过将电池串运送到固定机构中通过卡合的方式进行位置的固定和校准，而后将基板运输到固定位置后的电池串下端与电池串粘合，完成电池串在基板上的安装；整个安装过程中，由于电池串在到达固定机构后，具有校准和固定的工序，使得电池串的位置不易受到外接因素的影响，增加了设备加工过程中的稳定性。

2.本发明通过设置能够随电池串排列而向左收缩的同步带传动结构，使一组电池串完成后，一组电池串下方无遮挡，为基板转运机构提供安装空间，进一步的使整体设备紧凑化，使加工过程中，各组件的运行路程简化，进而提高设备的加工效率并降低安装的场地需求。

3.本发明通过限位杆对电池串中单个电池片倒角进行挤压推动以实现对电池串位置的校对和固定，利用机械卡合方式进行精度把控，对设备的数控精度要求更低，且精度稳定性更强。

附图说明

图1为本发明总体结构示意图；

图2为电池转运机构结构示意图；

图3为图2正剖结构示意图；

图4为固定机构结构示意图；

图5为图4中A处结构放大示意图；

图6为图4的俯剖结构示意图；

图7为图4的仰视示意图；

图8为固定机构结构示意图；

图9为图8侧剖结构示意图；

图10为本发明的工作流程示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

串焊机11、电池串12、基板13、固定板21、同步带22、安装板23、第一同步轮24、第一滑槽25、转轴、第二同步轮27、安装块28、弹性伸缩杆29、张紧轮210、驱动电机211、传动轴212、机架31、气缸32、输出轴33、托板34、可调节伸缩杆35、限位杆36、第二滑槽37、套环38、推板39、安装台41、导轨42、固定框43、连接杆44、输送台45、容料框61、压合辊62。

具体实施方式

请参阅图1-10，本发明提供一种技术方案：一种光伏面板的组装设备，包括串焊机11、电池串12、基板13、电池转运机构、基板转运机构、固定机构和压合机构，所述串焊机11固定设置在电池转运机构左上方，所述基板转运机构设置在电池转运机构右下方，所述固定机构设置在电池转运机构右上方，所述压合机构设置在基板转运机构前端；所述串焊机11用于向电池转运机构上端放置串焊后的电池串12，所述电池转运机构用于将电池串12运送到固定机构，所述固定机构能够通过卡合的方式将电池串12的位置校准并固定，所述基板转运机构用于将基板13运输到固定位置后的电池串12下端与电池串12粘合，所述压合机构用于将粘合后的基板13和电池串12压合紧实。

工作时，电池转运机构将串焊机11串焊制得的电池串12水平移动到固定机构中，固定机构将电池串12通过卡合的方式进行位置的固定和校准（使电池串12能够与后续基板转运机构运送的基板13上端进行对准，进而实现电池串12在基板13上端面的精准排列），当固定机构中的电池串12排列完成后（单个基板13上需要排列的多个电池串12均被运送到固定机构中排列固定后），基板转运机构用于将基板13运输到固定位置后的电池串12下端与电池串12粘合，最后粘合后的基板13和电池串12通过压合机构压合紧实并排除设备进行后续加工处理。

本发明通过将电池串12运送到固定机构中通过卡合的方式进行位置的固定和校准，而后将基板13运输到固定位置后的电池串12下端与电池串12粘合，完成电池串12在基板13上的安装；整个安装过程中，由于电池串12在到达固定机构后，具有校准和固定的工序，使得电池串12的位置不易受到外接因素的影响，增加了设备加工过程中的稳定性。

作为本发明的进一步方案，所述电池转运机构包括固定板21，所述固定板21上方对应电池串12中单个电池片的位置均设置有同步带22，所述同步带22前后端均设置有安装板23，所述安装板23下端与固定板21上端固定连接，同一同步带22对应的两个所述安装板23之间左侧位置转动连接有第一同步轮24，同一同步带22对应的两个所述安装板23相对面位于第一同步轮24左下方均竖直开设有第一滑槽25，所述第一滑槽25内均竖直滑动连接有转轴，两个所述转轴间共同固定连接有第二同步轮27，所述转轴外接有第一驱动机构，所述第一驱动机构能够带动转轴进行竖直位移，同一同步带22对应的两个所述安装板23间位于第一同步轮24右方固定连接有安装块28，所述安装块28右端固定连接有弹性伸缩杆29，所述弹性伸缩杆29右端转动连接有张紧轮210，所述同步带22与第一同步轮24、第二同步轮27和张紧轮210传动连接，最后端所述安装板23后侧壁固定设置有驱动电机211，所述驱动电机211的输出轴固定连接有传动轴212，所述传动轴212贯穿安装板23并与三个第一同步轮24传动连接。

工作时，电池串12落到同步带22上端，电池串12由同步带22携带移动到同步带22右端位置并通过固定机构校准固定，而后同步带22继续携带下一个电池串12向右移动，同时第一驱动机构通过转轴带动第二同步轮27向下移动，使第二同步轮27将同步带22下端向下推动，进一步的同步带22将张紧轮210向左挤压，张紧轮210克服弹性伸缩杆29的弹性向左移动，同步带22的右端端部向左移动，进一步的，新的电池串12移动到同步带22的右端时，新的电池串12位于上一个电池串12的左侧，如此反复，得到一组在固定机构中排列整齐的电池串12。

本发明通过设置能够随电池串12排列而向左收缩的同步带22传动结构，使一组电池串12完成后，一组电池串12下方无遮挡，为基板转运机构提供安装空间，进一步的使整体设备紧凑化，使加工过程中，各组件的运行路程简化，进而提高设备的加工效率并降低安装的场地需求。

作为本发明的进一步方案，所述固定机构包括机架31，所述机架31下端横向滑动连接有多个呈矩形阵列排布在同步带22两侧的气缸32，所述气缸32下端竖直滑动连接有输出轴33，所述输出轴33下端转动连接有四个绕输出轴33轴心呈圆周阵列分布的托板34，所述托板34外接有第二驱动机构，所述第二驱动机构用于控制托板34转动，所述输出轴33侧壁位于托板34上方均固定连接有可调节伸缩杆35，所述可调节伸缩杆35内置第四驱动机构，所述第四驱动机构用于控制可调节伸缩杆35的伸缩，所述可调节伸缩杆35端部均转动连接有限位杆36。

工作时，先调节第四驱动机构控制可调节伸缩杆35伸长的伸长量，使电池串12到达预定位置后，伸长后的可调节伸缩杆35所连接的限位杆36能够贴合电池串12中单个电池片的倒角；而后控制最右排的气缸32驱动输出轴33向下移动，使最右排输出轴33下端的托板34上端面与同步带22上端面对齐，接着同步带22带动第一个电池串12移动到最右排输出轴33处，此时电池串12右侧下端到达最右排输出轴33下端的托板34的上端并通过托板34支撑，同时最右排输出轴33上的可调节伸缩杆35伸长并带着限位杆36贴合电池串12中单个电池片右侧的倒角，接着下一排（命名为第二排）气缸32驱动输出轴33向下移动，第二排托板34的第二驱动机构控制托板34转动伸出输出轴33，进一步的，第二排托板34伸出输出轴33后，到达第一个电池串12左侧下端对第一个电池串12左侧进行支撑，同时第二排输出轴33上的可调节伸缩杆35伸长并带着限位杆36贴合电池串12中单个电池片左侧的倒角，配合最右排限位杆36贴合电池串12中单个电池片右侧的倒角，对电池串12中单个电池片倒角进行挤压推动，以实现对电池串12位置的校对和固定；如此往复将多个电池串12位置固定。

本发明通过限位杆对电池串12中单个电池片倒角进行挤压推动以实现对电池串12位置的校对和固定，利用机械卡合方式进行精度把控，对设备的数控精度要求更低，且精度稳定性更强。

作为本发明的进一步方案，所述基板转运机构包括安装台41，所述安装台41上端固定连接有竖直设置的导轨42，所述导轨42上端固定连接有固定框43，所述固定框43上端固定连接有连接杆44，所述连接杆44与机架31固定连接，所述导轨42竖直滑动连接有输送台45，所述输送台45外接有第五驱动机构，所述第五驱动机构用于驱动输送台45进行竖直位移，所述基板13放置在输送台45中，所述压合机构设置在输送台45中。

工作时，将上端面涂抹过粘合剂的基板13放置在输送台45中，待固定机构中的电池串12排列完成后，第五驱动机构驱动输送台45向上移动，同时第二驱动机构控制托板34转动缩回输出轴33，使基板13上端粘合电池串12下端完成电池串12的安装。

作为本发明的进一步方案，所述输出轴33侧壁位于限位杆36上方开设有第二滑槽37，所述第二滑槽37设置滑动连接有套环38，所述套环38外接有第三驱动机构，所述第三驱动机构用于驱动套环38进行竖直位移，所述套环38侧壁位于限位杆36上方均固定连接有推板39。

工作时，当基板13上移与电池串12粘合后，第三驱动机构驱动套环38向下移动，使推板39向下移动并挤压电池串12，进而使基板13与电池串12粘合完全。

作为本发明的进一步方案，所述压合机构包括容料框61，所述基板13嵌装在容料框61内，所述容料框61与固定框43横向滑动连接，所述容料框61外接有第六驱动机构，所述第六驱动机构用于驱动容料框61横向移动，所述固定框43上端设置有压合辊62。

工作时，当基板13与电池串12粘合后，第六驱动机构驱动容料框61向后移动，容料框61内的基板13与电池串12随容料框61向后移动并经过压合辊62，压合辊62对下方经过的基板13与电池串12进行压合，进一步的确保基板13与电池串12粘合完全。

作为本发明的进一步方案，所述限位杆36外层采用橡胶制成。

利用橡胶的柔性和防滑性，对电池串12进行保护，并且对电池串12的位置进行保护。

一种光伏面板的组装方法，该方法如下：

S1、工作时，电池转运机构将串焊机11串焊制得的电池串12水平移动到固定机构中；

S2、而后固定机构将电池串12通过卡合的方式进行位置的固定和校准；

S3、最后基板转运机构用于将基板13运输到固定位置后的电池串12下端与电池串12粘合。

Claims (7)

1.一种光伏面板的组装设备，其特征在于：包括串焊机（11）、电池串（12）、基板（13）、电池转运机构、基板转运机构、固定机构和压合机构，所述串焊机（11）固定设置在电池转运机构左上方，所述基板转运机构设置在电池转运机构右下方，所述固定机构设置在电池转运机构右上方，所述压合机构设置在基板转运机构前端；所述串焊机（11）用于向电池转运机构上端放置串焊后的电池串（12），所述电池转运机构用于将电池串（12）运送到固定机构，所述固定机构能够通过卡合的方式将电池串（12）的位置校准并固定，所述基板转运机构用于将基板（13）运输到位于固定位置的电池串（12）的下端与电池串（12）粘合，所述压合机构用于将粘合后的基板（13）和电池串（12）压合紧实；

所述电池转运机构包括固定板（21），所述固定板（21）上方对应电池串（12）中单个电池片的位置均设置有同步带（22），所述同步带（22）前后端均设置有安装板（23），所述安装板（23）下端与固定板（21）上端固定连接，同一同步带（22）对应的两个所述安装板（23）之间左侧位置转动连接有第一同步轮（24），同一同步带（22）对应的两个所述安装板（23）相对面位于第一同步轮（24）左下方均竖直开设有第一滑槽（25），所述第一滑槽（25）内均竖直滑动连接有转轴，两个所述转轴间共同固定连接有第二同步轮（27），所述转轴外接有第一驱动机构，所述第一驱动机构能够带动转轴进行竖直位移，同一同步带（22）对应的两个所述安装板（23）间位于第一同步轮（24）右方固定连接有安装块（28），所述安装块（28）右端固定连接有弹性伸缩杆（29），所述弹性伸缩杆（29）右端转动连接有张紧轮（210），所述同步带（22）与第一同步轮（24）、第二同步轮（27）和张紧轮（210）传动连接，最后端所述安装板（23）后侧壁固定设置有驱动电机（211），所述驱动电机（211）的输出轴固定连接有传动轴（212），所述传动轴（212）贯穿安装板（23）并与三个第一同步轮（24）传动连接。

2.根据权利要求1所述的一种光伏面板的组装设备，其特征在于：所述固定机构包括机架（31），所述机架（31）下端横向滑动连接有多个呈矩形阵列排布在同步带（22）两侧的气缸（32），所述气缸（32）下端竖直滑动连接有输出轴（33），所述输出轴（33）下端转动连接有四个绕输出轴（33）轴心呈圆周阵列分布的托板（34），所述托板（34）外接有第二驱动机构，所述第二驱动机构用于控制托板（34）转动，所述输出轴（33）侧壁位于托板（34）上方均固定连接有可调节伸缩杆（35），所述可调节伸缩杆（35）内置第四驱动机构，所述第四驱动机构用于控制可调节伸缩杆（35）的伸缩，所述可调节伸缩杆（35）端部均转动连接有限位杆（36）。

3.根据权利要求2所述的一种光伏面板的组装设备，其特征在于：所述基板转运机构包括安装台（41），所述安装台（41）上端固定连接有竖直设置的导轨（42），所述导轨（42）上端固定连接有固定框（43），所述固定框（43）上端固定连接有连接杆（44），所述连接杆（44）与机架（31）固定连接，所述导轨（42）竖直滑动连接有输送台（45），所述输送台（45）外接有第五驱动机构，所述第五驱动机构用于驱动输送台（45）进行竖直位移，所述基板（13）放置在输送台（45）中，所述压合机构设置在输送台（45）中。

4.根据权利要求3所述的一种光伏面板的组装设备，其特征在于：所述输出轴（33）侧壁位于限位杆（36）上方开设有第二滑槽（37），所述第二滑槽（37）设置滑动连接有套环（38），所述套环（38）外接有第三驱动机构，所述第三驱动机构用于驱动套环（38）进行竖直位移，所述套环（38）侧壁位于限位杆（36）上方均固定连接有推板（39）。

5.根据权利要求4所述的一种光伏面板的组装设备，其特征在于：所述压合机构包括容料框（61），所述基板（13）嵌装在容料框（61）内，所述容料框（61）与固定框（43）横向滑动连接，所述容料框（61）外接有第六驱动机构，所述第六驱动机构用于驱动容料框（61）横向移动，所述固定框（43）上端设置有压合辊（62）。

6.根据权利要求5所述的一种光伏面板的组装设备，其特征在于：所述限位杆（36）外层采用橡胶制成。

7.一种光伏面板的组装方法，适用于权利要求6所述的一种光伏面板的组装设备，其特征在于；该方法如下：

S1、工作时，电池转运机构将串焊机（11）串焊制得的电池串（12）水平移动到固定机构中；

S2、而后固定机构将电池串（12）通过卡合的方式进行位置的固定和校准；

S3、最后基板转运机构用于将基板（13）运输到固定位置后的电池串（12）下端与电池串（12）粘合。