CN117712233B - 电池串排版焊接一体机 - Google Patents

Abstract

本发明属于光伏制备设备技术领域，尤其是一种电池串排版焊接一体机，包括：机架，所述机架上设有一横梁；设于所述横梁一端下方机架上的电池串传输装置；设于所述横梁一端的排版纠偏装置；设于所述机架中部的真空接料装置；设于所述横梁另一端的电池串焊接装置；设于机架上的控制装置，包括装设于所述机架上的控制箱，所述控制箱上安装有控制器以及触摸显示屏。本发明使得排版机和叠焊机的功能进行了合并，并且优化了传输结构，从而使得设备结构优化，提升生产工艺，因此达到了提高了生产效率，降低了设备成本的目的，达到最大的经济效益。

Description

电池串排版焊接一体机

技术领域

本发明属于光伏制备设备技术领域，尤其涉及一种电池串排版焊接一体机。

背景技术

太阳能是一种可再生的清洁能源，利用太阳能来发电，已经日益受到人们的重视与青睐。太阳能电池组件是一种将光能转化为电能的发电装置。电池片作为太阳能电池组件的主要原材料，它的加工也是很重要的一个环节。

现在的排版机是将串焊机出来的电池串摆放到玻璃上，然后再流入叠焊机里，再由叠焊机将电池串与汇流条焊接在一起。

现在生产过程中，为了降成本和增效，提高太阳能电池组件的竞争力，有必要优化太阳能电池生产设备，优化其生产工艺。因此，本领域工程师研发一种设备，将排版机的摆放功能与叠焊机的焊接功能进行合并，组成一个全新的排版焊接一体机。

发明内容

为了解决相关技术中的问题，本发明提供了一种电池串排版焊接一体机，将排版机的摆放功能与叠焊机的焊接功能合并在一起，旨在优化设备结构，优化生产工艺，提高生产效率，降低设备成本，解决了背景技术中提出的问题。

本专利的技术方案如下：

电池串排版焊接一体机，包括：机架，所述机架上设有一横梁；设于所述横梁一端下方机架上的电池串传输装置，包括设于机架上的支撑架，所述支撑架上装设有多组接料机构，且所述支撑架上安装有电池串传送机构；设于所述横梁一端的排版纠偏装置，包括装配于所述横梁上的旋转式升降排版机构，且所述机架上设有对应旋转式升降排版机构的视觉机构；设于所述机架中部的真空接料装置，包括装设于所述机架上且位于所述横梁下方的真空接料架，所述真空接料架上的真空接料板组件；设于所述横梁另一端的电池串焊接装置，所述电池串焊接装置包括安装于所述横梁两侧的吸片机构和串焊接机构；所述吸片机构包括装配于所述横梁上的移动式吸片底座，所述移动式吸片底座上安装有吸片组件；所述串焊接机构包括焊接底座，所述焊接底座上安装有电磁焊接组件；所述机架上设有对应电磁焊接组件的焊接工作台；设于机架上的控制装置，包括装设于所述机架上的控制箱，所述控制箱上安装有控制器以及触摸显示屏；所述控制器通过连接线连接第一接料机构、电池串传送机构、旋转式升降排版机构、视觉机构、真空接料板组件、吸片机构和串焊接机构。

进一步的技术方案，所述接料机构包括滑动安装于所述支撑架上的接料座，所述接料座的两侧滑动安装在所述支撑架上；所述支撑架上连接有驱动电机，所述驱动电机传动连接有齿轮箱，所述齿轮箱传动连接有与驱动电机呈90°角放置的丝杆；所述接料座的下部设有螺纹孔，所述丝杆与所述螺纹孔通过螺纹连接的方式进行传动连接。

进一步的技术方案，所述支撑架的上端面上开设有滑槽，所述滑槽的底部开设有定位槽；所述定位槽上卡接有定位轨道；所述接料座的下部设有滑动安装在所述滑槽内的卡接座，所述卡接座的下端滑动安装在所述定位轨道上。

进一步的技术方案，所述电池串传送机构包括安装在所述支撑架上的传送架，所述传送架的一端安装有接触座，所述接触座上安装有传送电机和面向机架内侧的红外传感器；所述传送架上安装有多个辊轴，且接触座上安装有传动轴，所述传动轴传动连接传送电机；所有的辊轴和传动轴上绕设有一传送带。

进一步的技术方案，所述旋转式升降排版机构包括安装在横梁上的横梁轨道，所述横梁轨道上滑动安装有排版底座，且所述横梁上安装有传动连接排版底座的排版直线电机；

所述排版底座的一侧安装有排版安装架，所述排版安装架上安装有排版安装竖板，所述排版安装竖板的上部安装有排版安装横板，所述排版安装横板上安装有竖向的排版气缸，所述排版气缸传动连接有排版旋转座；所述排版旋转座上安装有排版旋转电机，所述排版旋转电机传动连接有旋转轴，所述旋转轴的下端连接有排版架，所述排版架的下端设有多组排版吸盘组，且所述排版安装架安装有真空发生器，所述真空发生器通过管路连通排版吸盘组。

进一步的技术方案，所述排版吸盘组包括安装在排版架的下部安装有排版吸盘支架，所述排版吸盘支架上安装有多个排版吸盘。

进一步的技术方案，所述视觉机构包括安装在横梁上的视觉支架，所述视觉支架的顶部设有附加视觉支架；所述视觉支架的侧面设有视觉滑槽，所述视觉滑槽内滑动连接有多个视觉安装支架，每一个所述视觉安装支架内安装有纠偏相机；所述附加视觉支架上安装有多个视觉安装支架，每一个所述视觉安装支架内安装有纠偏相机。

进一步的技术方案，所述真空接料板组件包括安装在所述真空接料架上的真空接料板，所述真空接料板上均匀设有多个接料网格，每一个接料网格内开设有多个真空孔，每一个所述真空孔连通有穿设于所述真空接料板内的真空通道，所述机架上设有真空发生器，所述真空发生器通过管路连通每一个真空通道。

进一步的技术方案，所述移动式吸片底座包括安装在横梁一侧的吸片直线电机以及设于所述横梁一侧的吸片导轨，所述吸片导轨上滑动连接有与所述吸片直线电机传动连接的吸片支架；所述吸片支架的下部两侧设有两个吸片移动支架，每一个所述吸片移动支架上安装有吸片直线电机、以及与所述吸片直线电机传动连接的吸片滑动座，所述吸盘滑动座滑动安装在所述吸片移动支架上；所述两个吸片滑动座之间安装有吸片工作台；所述吸片工作台上安装有竖向吸片支架，所述竖向吸片支架的顶部安装有吸片竖向气缸，所述吸片竖向气缸传动连接有吸片升降座；所述吸片升降座的下部安装有多个吸片横杆，每一个所述吸片横杆的下部设有多个吸片吸盘支架，所述吸片吸盘支架上安装有多个吸片吸盘；所述吸片工作台上安装有吸片真空发生器，所述吸片真空发生器通过管路连通每一个所述吸片吸盘。

进一步的技术方案，所述电磁焊接组件包括安装在所述焊接底座上的焊接直线电机，所述焊接直线电机传动连接有焊接升降工作台；所述焊接升降工作台上安装有一接线盒和多个电磁焊接驱动板，且所述焊接升降工作台的下部设有多个电磁焊接头，所述接线盒连通外部的控制器且所述接线盒电连接所有的所述电磁焊接驱动板；所述电磁焊接驱动板与所述电磁焊接头一一电连接。

采用了上述技术方案，与现有技术相比较，本发明的有益效果是：

本发明使得排版机和叠焊机的功能进行了合并，并且优化了传输结构，从而使得设备结构优化，提升生产工艺，因此达到了提高了生产效率，降低了设备成本的目的，达到最大的经济效益。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的电池串传输装置的工作示意图。

图3为本发明的旋转式升降排版机构的工作示意图。

图4为本发明的视觉机构的工作示意图。

图5为本发明的真空接料装置的工作示意图。

图6为本发明的吸片机构的工作示意图。

图7为本发明的串焊接机构的工作示意图。

图中，1、电池串传输装置；2、旋转式升降排版机构；3、视觉机构；4、真空接料装置；5、吸片机构；6、机架；7、横梁；8、串焊接机构；9、第一驱动电机；10、第一联轴器；11、第一齿轮箱；12、第二齿轮箱；13、第二联轴器；14、第二驱动电机；15、第一接料座；16、传送带；17、红外传感器；18、接触座；19、辊轴；20、传送电机；21、第二接料座；22、支撑架；23、滑槽；24、定位轨道；25、定位槽；26、接触开关；27、排版底座；28、排版安装竖板；29、排版安装横板；30、排版气缸；31、横梁轨道；32、排版吸盘支架；33、真空发生器；34、排版安装架；35、排版旋转座；36、排版架；37、排版吸盘；38、纠偏相机；39、视觉安装支架；40、视觉支架；41、附加视觉支架；42、L型连接板；43、真空接料架；44、真空孔；45、真空通道；46、真空接料板；47、焊接底座；48、接线盒；49、电磁焊接驱动板；50、焊接模具；51、焊机头安装架；52、焊接升降工作台；53、电磁焊接头；54、吸片直线电机；55、吸片工作台；56、吸片移动支架；57、吸片竖向气缸；58、移动式吸片底座；59、焊接工作台；60、吸片横杆；61、吸片吸盘；62、竖向吸片支架。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

如附图1所示，本实施例公开了一种电池串排版焊接一体机，包括机架6，机架6上设有一横梁7。横梁7上依次装配有视觉机构3、旋转式升降排版机构2、吸片机构5和串焊接机构8。

如附图2所示，设于横梁一端下方机架上的电池串传输装置1，包括设于机架6上的支撑架22，支撑架22上装设有多组接料机构，且支撑架22上安装有电池串传送机构。接料机构是两个为一组，包括第一接料机构和第二接料机构。第一接料机构包括滑动安装于支撑架22上的第一接料座15，第二接料机构包括滑动安装于支撑架22上的第二接料座21。第一接料座15和第二接料座21的两侧滑动安装在支撑架22上。

支撑架22上连接有两个第一驱动电机9和第二驱动电机14。第一驱动电机9传动连接有第一齿轮箱11，第一齿轮箱11传动连接有与第一驱动电机9呈90°角放置的丝杆。第一接料座15的下部设有螺纹孔，丝杆与螺纹孔通过螺纹连接的方式进行传动连接。第二驱动电机14传动连接有第二齿轮箱12，第二齿轮箱12传动连接有与第二驱动电机14呈90°角放置的丝杆。第二接料座21的下部设有螺纹孔，丝杆与螺纹孔通过螺纹连接的方式进行传动连接。为了控制转速，以及传动的平滑，第一驱动电机9和第一齿轮箱11之间设有第一联轴器10，第二驱动电机14和第二齿轮箱12之间设有第二联轴器13。

支撑架22的上端面上开设有滑槽23，滑槽23的底部开设有定位槽25，定位槽25上卡接有定位轨道24。第一接料座15和第二接料座21的下部设有滑动安装在滑槽23内的卡接座，卡接座的下端滑动安装在定位轨道上。

电池串传送机构包括安装在支撑架22上的传送架，传送架的一端安装有接触座18，接触座18上安装有传送电机20和面向机架内侧的红外传感器17。传送架上安装有多个辊轴19，且接触座18上安装有传动轴，传动轴传动连接传送电机。所有的辊轴和传动轴上绕设有一传送带16。电池串通过外部工序运输到接料座上，然后再通过传送带进行传送，进行下一步加工。

设于所述横梁一端的排版纠偏装置，包括装配于横梁7上的旋转式升降排版机构，且机架6上设有对应旋转式升降排版机构2的视觉机构3。如附图3所示，旋转式升降排版机构包括安装在横梁7上的横梁轨道31，横梁轨道31上滑动安装有排版底座27，且横梁7上安装有传动连接排版底座的排版直线电机。排版直线电机传动连接排版底座27，驱动排版底座27进行移动。排版底座27的一侧安装有排版安装架34，排版安装架34上安装有排版安装竖板28，排版安装竖板28的上部安装有排版安装横板29，排版安装横板29上安装有竖向的排版气缸30，排版气缸传动连接有排版旋转座35。排版旋转座35上安装有排版旋转电机，排版旋转电机传动连接有旋转轴，所述旋转轴的下端连接有排版架36，排版架的下端设有多组排版吸盘组，且所述排版安装架安装有真空发生器33，真空发生器33通过管路连通排版吸盘组。所述排版吸盘组包括安装在排版架的下部安装有排版吸盘支架32，所述排版吸盘支架32上安装有多个排版吸盘37。

视觉机构有一个，也可以有两个，根据实际的情况来确定。如附图4所示，视觉机构包括安装在横梁7上的视觉支架40，视觉支架40的顶部设有附加视觉支架41。视觉支架40的侧面设有视觉滑槽，视觉滑槽内滑动连接有多个视觉安装支架39，每一个视觉安装支架39内安装有纠偏相机38。附加视觉支架上安装有多个视觉安装支架，每一个视觉安装支架内安装有纠偏相机。

如附图5所示，设于机架6中部的真空接料装置，包括装设于机架6上且位于横梁7下方的真空接料架43，真空接料架上的真空接料板组件。在本实施例中，真空接料架43的两端分别通过L型连接板42和螺栓安装在机架上。在本实施例中，真空接料板组件包括安装在真空接料架43上的真空接料板46，真空接料板46上均匀设有多个接料网格，每一个接料网格内开设有多个真空孔44，每一个真空孔44连通有穿设于真空接料板46内的真空通道45。机架上设有真空发生器（未图示），真空发生器通过管路连通每一个真空通道45。

设于横梁7另一端的电池串焊接装置，包括安装于横梁7两侧的吸片机构和串焊接机构。如附图6所示，吸片机构包括装配于横梁7上的移动式吸片底座58，移动式吸片底座58上安装有吸片组件。移动式吸片底座包括安装在横梁7一侧的吸片直线电机以及设于横梁7一侧的吸片导轨，吸片导轨上滑动连接有与吸片直线电机传动连接的吸片支架。吸片支架的下部两侧设有两个吸片移动支架56，每一个吸片移动支架56上安装有吸片直线电机54、以及与吸片直线电机54传动连接的吸片滑动座，吸盘滑动座滑动安装在吸片移动支架56上。两个吸片滑动座之间安装有吸片工作台55。吸片工作台55上安装有竖向吸片支架62，竖向吸片支架62的顶部安装有吸片竖向气缸57，吸片竖向气缸57传动连接有吸片升降座。吸片升降座的下部安装有多个吸片横杆60，每一个吸片横杆60的下部设有多个吸片吸盘支架，吸片吸盘支架上安装有多个吸片吸盘61。吸片工作台上安装有吸片真空发生器（未图示），吸片真空发生器通过管路连通每一个吸片吸盘61。

如附图7所示，串焊接机构包括焊接底座47，焊接底座47上安装有电磁焊接组件。机架上设有对应电磁焊接组件的焊接工作台59。电磁焊接组件包括安装在焊接底座47上的焊接直线电机，焊接直线电机传动连接有焊接升降工作台52。焊接升降工作台52上安装有一接线盒48和多个电磁焊接驱动板49，且焊接升降工作台的下部设有多个电磁焊接头53，接线盒连通外部的控制器，且接线盒电连接所有的电磁焊接驱动板49。电磁焊接驱动板与电磁焊接头一一电连接。为了便于焊接电池串和汇流条，在电磁焊接头53的下部安装有用于焊接操作的焊接模具50。

优化的设计，焊接升降工作台52的下部设有焊机头安装架51。焊接模具50安装在焊机头安装架51的下部，上方安装有电磁焊接头53，焊接模具50与电磁焊接头53一一对应。

设于机架上的控制装置，包括装设于所述机架上的控制箱，所述控制箱上安装有控制器以及触摸显示屏；所述控制器通过连接线连接第一接料机构、电池串传送机构、旋转式升降排版机构、视觉机构、真空接料板组件、吸片机构和串焊接机构。为了便于控制，支撑架上安装有接触开关26，当第一接料座或者第二接料座碰触到接触开关的时候，就表示行程达到了最外侧，控制器控制电机进行工作，往内运动一小段距离或者箱内送料。

在本实施例中，控制器采用的是工业电脑或者PLC。工业电脑或者PLC可以内嵌自主开发的程序，进行全自动化的工作。

工作的时候，电池串从外部工序上进入到第一接料座和第二接料座上，此时第一驱动电机和第二驱动电机控制两个接料座向内移动。在第三方机械臂的作用下实现电池串从接料座到传送带的拿取。传送带将电池串放置在真空接料板上的接料网格中。在传送过程中，排版纠偏装置将视觉系统检测到的位置不对的电池串抓取并纠偏。最后由吸片机构抓起，电池串焊接机构对电池串进行焊接。

吸片吸盘在动作单元的作用下吸取电池串，并将其他工序过来的汇流条进行放置，然后再电磁焊接头的工作下实现焊接。

本发明中的电池串传输装置是为了将串焊机过来的电池串送到指定位置，排版纠偏装置是为了将电池串抓起来的时候进行纠偏，纠偏的依据是相机将电池串拍照，控制器提取位置信息，反馈给旋转式升降排版机构。真空接料装置将纠偏好的电池串放在真空接料架上，后面的吸片机构和串焊接机构将电池串与其他工序进来的汇流条焊接在一起。

本发明使得排版机和叠焊机的功能进行了合并，并且优化了传输结构，从而使得设备结构优化，提升生产工艺，因此达到了提高了生产效率，降低了设备成本的目的，达到最大的经济效益。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未发明的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.电池串排版焊接一体机，其特征在于，包括：

机架，所述机架上设有一横梁；

设于所述横梁一端下方机架上的电池串传输装置，包括设于机架上的支撑架，所述支撑架上装设有多组接料机构，且所述支撑架上安装有电池串传送机构；

设于所述横梁一端的排版纠偏装置，包括装配于所述横梁上的旋转式升降排版机构，且所述机架上设有对应旋转式升降排版机构的视觉机构；

设于所述机架中部的真空接料装置，包括装设于所述机架上且位于所述横梁下方的真空接料架，所述真空接料架上的真空接料板组件；

设于所述横梁另一端的电池串焊接装置，所述电池串焊接装置包括安装于所述横梁两侧的吸片机构和串焊接机构；所述吸片机构包括装配于所述横梁上的移动式吸片底座，所述移动式吸片底座上安装有吸片组件；所述串焊接机构包括焊接底座，所述焊接底座上安装有电磁焊接组件；所述机架上设有对应电磁焊接组件的焊接工作台；

设于机架上的控制装置，包括装设于所述机架上的控制箱，所述控制箱上安装有控制器以及触摸显示屏；所述控制器通过连接线连接第一接料机构、电池串传送机构、旋转式升降排版机构、视觉机构、真空接料板组件、吸片机构和串焊接机构。

2.根据权利要求1所述的电池串排版焊接一体机，其特征在于，所述接料机构包括滑动安装于所述支撑架上的接料座，所述接料座的两侧滑动安装在所述支撑架上；所述支撑架上连接有驱动电机，所述驱动电机传动连接有齿轮箱，所述齿轮箱传动连接有与驱动电机呈90°角放置的丝杆；所述接料座的下部设有螺纹孔，所述丝杆与所述螺纹孔通过螺纹连接的方式进行传动连接。

3.根据权利要求2所述的电池串排版焊接一体机，其特征在于，所述支撑架的上端面上开设有滑槽，所述滑槽的底部开设有定位槽；所述定位槽上卡接有定位轨道；所述接料座的下部设有滑动安装在所述滑槽内的卡接座，所述卡接座的下端滑动安装在所述定位轨道上。

4.根据权利要求3所述的电池串排版焊接一体机，其特征在于，所述电池串传送机构包括安装在所述支撑架上的传送架，所述传送架的一端安装有接触座，所述接触座上安装有传送电机和面向机架内侧的红外传感器；所述传送架上安装有多个辊轴，且接触座上安装有传动轴，所述传动轴传动连接传送电机；所有的辊轴和传动轴上绕设有一传送带。

5.根据权利要求4所述的电池串排版焊接一体机，其特征在于，所述旋转式升降排版机构包括安装在横梁上的横梁轨道，所述横梁轨道上滑动安装有排版底座，且所述横梁上安装有传动连接排版底座的排版直线电机；

所述排版底座的一侧安装有排版安装架，所述排版安装架上安装有排版安装竖板，所述排版安装竖板的上部安装有排版安装横板，所述排版安装横板上安装有竖向的排版气缸，所述排版气缸传动连接有排版旋转座；所述排版旋转座上安装有排版旋转电机，所述排版旋转电机传动连接有旋转轴，所述旋转轴的下端连接有排版架，所述排版架的下端设有多组排版吸盘组，且所述排版安装架安装有真空发生器，所述真空发生器通过管路连通排版吸盘组。

6.根据权利要求5所述的电池串排版焊接一体机，其特征在于，所述排版吸盘组包括安装在排版架的下部安装有排版吸盘支架，所述排版吸盘支架上安装有多个排版吸盘。

7.根据权利要求6所述的电池串排版焊接一体机，其特征在于，所述视觉机构包括安装在横梁上的视觉支架，所述视觉支架的顶部设有附加视觉支架；所述视觉支架的侧面设有视觉滑槽，所述视觉滑槽内滑动连接有多个视觉安装支架，每一个所述视觉安装支架内安装有纠偏相机；所述附加视觉支架上安装有多个视觉安装支架，每一个所述视觉安装支架内安装有纠偏相机。

8.根据权利要求7所述的电池串排版焊接一体机，其特征在于，所述真空接料板组件包括安装在所述真空接料架上的真空接料板，所述真空接料板上均匀设有多个接料网格，每一个接料网格内开设有多个真空孔，每一个所述真空孔连通有穿设于所述真空接料板内的真空通道，所述机架上设有真空发生器，所述真空发生器通过管路连通每一个真空通道。

9.根据权利要求8所述的电池串排版焊接一体机，其特征在于，所述移动式吸片底座包括安装在横梁一侧的吸片直线电机以及设于所述横梁一侧的吸片导轨，所述吸片导轨上滑动连接有与所述吸片直线电机传动连接的吸片支架；

所述吸片支架的下部两侧设有两个吸片移动支架，每一个所述吸片移动支架上安装有吸片直线电机、以及与所述吸片直线电机传动连接的吸片滑动座，所述吸盘滑动座滑动安装在所述吸片移动支架上；所述两个吸片滑动座之间安装有吸片工作台；所述吸片工作台上安装有竖向吸片支架，所述竖向吸片支架的顶部安装有吸片竖向气缸，所述吸片竖向气缸传动连接有吸片升降座；所述吸片升降座的下部安装有多个吸片横杆，每一个所述吸片横杆的下部设有多个吸片吸盘支架，所述吸片吸盘支架上安装有多个吸片吸盘；所述吸片工作台上安装有吸片真空发生器，所述吸片真空发生器通过管路连通每一个所述吸片吸盘。

10.根据权利要求9所述的电池串排版焊接一体机，其特征在于，所述电磁焊接组件包括安装在所述焊接底座上的焊接直线电机，所述焊接直线电机传动连接有焊接升降工作台；所述焊接升降工作台上安装有一接线盒和多个电磁焊接驱动板，且所述焊接升降工作台的下部设有多个电磁焊接头，所述接线盒连通外部的控制器且所述接线盒电连接所有的所述电磁焊接驱动板；所述电磁焊接驱动板与所述电磁焊接头一一电连接。