CN117773564B - 一种光伏板接线盒自动上料装配系统及其生产控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光伏组件生产技术领域，尤其涉及一种光伏板接线盒自动上料装配系统及其生产控制方法，通过光伏板输送线将待安装的光伏板输送至安装工位，通过第一传输带和第二传输带分别将正极接线盒和负极接线盒传递输送至待抓取工位，通过第三传输带将中间线盒传递输送至待抓取工位，再配合第一监测组件和第二监测组件，并通过第一抓取装置、第二抓取装置和第三抓取装置分别将正极接线盒、负极接线盒和中间线盒从传输带上抓取并与光伏板上的各对应汇流条对接安装，最后通过整形机构将接线盒内的汇流条折弯。在光伏板和接线盒上料装配过程中，上料机构、定位安装机构和整形机构均独立运行，且彼此间紧密有序配合，极大提高了生产效率和生产质量。

Description

一种光伏板接线盒自动上料装配系统及其生产控制方法

技术领域

本发明涉及光伏组件生产技术领域，尤其涉及一种光伏板接线盒自动上料装配系统及其生产控制方法。

背景技术

接线盒是介于光伏电池组件构成的光伏电池方阵和光伏充电控制装置之间的连接装置，其主要作用是将太阳能电池产生的电力与外部线路连接，传导光伏组件所产生的电流，在光伏太阳能板生产好之后需要安装接线盒。

光伏板上的汇流条与板面垂直设置，且其材质柔；与汇流条组装的接线盒包括中间线盒和分布其两侧的正负极接线盒，其中正负极接线盒相较中间盒体结构还多出一根电源线；在全自动组装时，正负极接线盒放置散乱，抓取困难，且在插接汇流条时极易导致汇流条被折弯，不仅影响自动化生产进程，还会对光伏板造成损伤。

发明内容

本发明提供了一种光伏板接线盒自动上料装配系统及其生产控制方法，可有效解决背景技术中的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种光伏板接线盒自动上料装配系统，包括上料机构、定位安装机构和整形机构；

所述上料机构包括沿第一方向设置的第一供给线、第二供给线和第三供给线，以及沿第二方向设置的光伏板输送线，所述第一供给线和所述第二供给线分别设置在所述第三供给线长度两侧，第一方向与第二方向垂直设置；

所述定位安装机构位于所述光伏板输送线上方，包括分别与所述第一供给线和所述第二供给线对应设置第一抓取装置和第二抓取装置，以及与所述第三供给线对应设置第三抓取装置；

所述第一供给线、所述第二供给线和所述第三供给线分别包括平行设置的第一传输带、第二传输带和第三传输带，所述第一传输带、所述第二传输带和所述第三传输带均沿第一方向设置，且均延伸至所述光伏板输送线上方；

所述光伏板输送线包括沿第二方向设置的传动带，所述传动带在第一方向上并列设置有多个，在所述传动带四周设置有归正机构；

所述第一抓取装置和所述第二抓取装置均包括第二机械臂和设置在其自由端的第二夹持组件，所述第三抓取装置包括三轴驱动装置和设置其上的第三夹持组件，所述整形机构包括二轴驱动装置和设置其上的三个整形组件；

所述定位安装机构还包括第一监测组件和第二监测组件，所述第一监测组件对应所述第一供给线和所述第二供给线设置有两个，且分别位于所述第一传输带和所述第二传输带的输出端上方，所述第二监测组件对应所述整形组件设置在其上方。

进一步的，在所述第一传输带和所述第二传输带远离所述光伏板输送线的一端分别设置有第一料箱和第二料箱，在两料箱之间设置有第一取料装置；

所述第一取料装置包括第一机械臂和设置其上的第一夹持组件，在所述第一料箱和所述第二料箱上方均设置有第三监测组件。

进一步的，所述第一夹持组件包括第一连接座和设置其上的第一气动夹爪和第一气缸，所述第一气动夹爪包括第一夹爪气缸和设置其上的第一夹臂；

所述第一气缸能够驱动设置其上的第二气动夹爪沿所述第一夹臂长度方向移动，所述第一夹臂在其长度方向弯折设置，所述第二气动夹爪对应所述第一夹臂的夹持端设置，且平行设置在所述第一夹臂运动平面一侧。

进一步的，所述第三供给线还包括沿第一方向依次设置的料斗组件、振动料盘、直振轨道和第二取料装置，所述振动料盘位于所述料斗组件下方，且其出料口与所述直振轨道相连通；

所述直振轨道设置在直振器上，且在其远离所述振动料盘的一端设置有分料座，在所述分料座上开设有适应中间线盒的安置槽，所述第二取料装置位于所述分料座和所述第三传输带上方。

进一步的，所述第二取料装置包括无杆气缸和设置其上的第二气缸，在所述第二气缸上设置有第三气动夹爪；

所述无杆气缸沿第二方向设置并驱动所述第二气缸沿其长度方向移动，所述第二气缸和所述第三气动夹爪均沿竖直方向设置。

进一步的，所述归正机构包括短边限位组件、长边调整组件和长边定位组件，所述短边限位组件在第一方向上对称设置，且分别位于所述传动带宽度两侧，所述长边调整组件和所述长边定位组件相对设置在所述传动带的长度两侧，在相邻两所述传动带之间还设置有举升定位组件；

所述短边限位组件包括第一直线模组和设置其上的第一限位轮，所述长边调整组件包括第二直线模组和设置其上的第二限位轮，所述第一直线模组和所述第二直线模组分别沿第一方向和第二方向设置，并分别驱动所述第一限位轮和所述第二限位轮沿其长度方向移动；

所述长边定位组件包括第三气缸和设置其上的第三限位轮，在所述第二直线模组上还设置有第四气缸，所述第三限位轮和所述第二限位轮分别通过所述第三气缸和所述第四气缸驱动在竖直方向移动；

所述举升定位组件包括与所述传动带平行设置的支撑梁，所述支撑梁通过第五气缸驱动在竖直方向移动，靠近所述支撑梁且沿第二方向设置有多个打光板。

进一步的，所述三轴驱动装置包括Y轴驱动模组、X轴驱动模组和Z轴驱动模组，所述Z轴驱动模组设置在所述X轴驱动模组上并通过所述X轴驱动模组与所述Y轴驱动模组相连，所述第三夹持组件设置在升降座上并通过所述升降座与所述Z轴驱动模组相连；

所述二轴驱动装置包括X轴驱动气缸和设置其上的滑动横梁，平行所述滑动横梁设置有安装横梁，所述安装横梁与所述滑动横梁滑动连接，并通过设置在所述滑动横梁上的Z轴驱动气缸驱动沿竖直方向移动，所述整形组件设置在所述安装横梁上并与其滑动连接；

所述X轴驱动气缸和所述Y轴驱动模组均设置在支撑梁架上，且位于所述光伏板输送线上方，所述Y轴驱动模组设置在所述X轴驱动气缸上方，X轴和Y轴分别与第一方向和第二方向平行设置。

进一步的，所述第三夹持组件包括设置在所述升降座上的旋转气缸，所述旋转气缸驱动第三连接座转动，所述第三连接座包括平行设置的第三连接板和第三安装板，所述第三连接板与所述旋转气缸相连，并通过第三导向柱与所述第三安装板相连；

在所述第三安装板上设置有第四夹爪气缸、第六气缸和第七气缸，所述第四夹爪气缸驱动设置其上的两个第三L型夹臂相对运动，所述第六气缸驱动设置其上的第二挡板朝向所述第四夹爪气缸移动，所述第七气缸驱动第二定位杆在与所述第三L型夹臂和所述第二挡板运行方向相垂直的方向运动，所述第二定位杆位于两所述第三L型夹臂和所述第二挡板之间。

进一步的，所述第二夹持组件中第二连接座通过连接轴与所述第二机械臂自由端相连，所述第二连接座包括平行设置的第二连接板和第二安装板，所述第二连接板与所述连接轴相连并通过第二导向柱与所述第二安装板相连；

在所述第二安装板上设置有第五夹爪气缸、第六夹爪气缸、第八气缸和第九气缸，所述第五夹爪气缸驱动设置其上的两个第二L型夹臂相对运动，所述第六夹爪气缸靠近所述第五夹爪气缸设置并驱动设置其上的线缆夹爪运动，所述第八气缸驱动设置其上的第一挡板朝向所述第五夹爪气缸移动，所述第九气缸驱动第一定位杆在与所述第二L型夹臂和所述第一挡板运行方向相垂直的方向运动，所述第一定位杆位于两所述第二L型夹臂和所述第一挡板之间。

进一步的，在所述第二安装板和所述第三安装板上还分别设置有第二限位座和第三限位座，在所述第二限位座和所述第三限位座上分别贯通开设有第二限位孔和第三限位孔，所述第一定位杆和所述第二定位杆分别与所述第二限位孔和所述第三限位孔滑动连接；

在所述第一定位杆和所述第二定位杆的端部均设置有定位卡爪，所述定位卡爪与接线盒的线孔相配合，所述第二导向柱和所述第三导向柱的一端分别与所述第二安装板和所述第三安装板滑动连接，在所述第二导向柱和所述第三导向柱的外圈均设置有压缩弹簧。

进一步的，所述整形组件包括滑动座和设置其上的第七气动夹爪，所述第七气动夹爪包括第七夹爪气缸和相对设置其上的两个L型压臂，所述第七夹爪气缸驱动两所述L型压臂在水平面内相互靠近或者远离。

进一步的，所述第一监测组件包括第一相机和与其靠近设置的第一光源，所述第一相机和所述第一光源均通过连接架吊设在传输带上方；

所述第二监测组件包括沿第二方向均设的多个第二相机，靠近所述第二相机设置有第二光源；

所述第三监测组件包括设置在料箱上方的第三相机。

一种光伏板接线盒自动上料装配系统的生产控制方法，采用上述光伏板接线盒自动上料装配系统，包括以下步骤：

通过上料机构对正负极接线盒、中间线盒和光伏板进行供料输送，配合定位安装机构将正负极接线盒以及中间线盒与光伏板上的汇流条对接安装，通过整形机构将对接接线盒后的汇流条折弯；

通过第一取料装置分别将第一供给线和第二供给线料箱中的正负极接线盒抓取置于各供给线的传输带一端，通过第三供给线中的振动供料组件配合第二取料装置将中间线盒置于其传输带的一端；

通过传动带将光伏板运送至安装工位，通过三条供给线中平行设置的三条传输带将正极接线盒、负极接线盒和中间线盒逐个从其一端输送至位于光伏板上方的另一端；

配合第一监测组件和第二监测组件，并通过第一抓取装置、第二抓取装置和第三抓取装置分别将正极接线盒、负极接线盒和中间线盒从传输带上抓取并与光伏板上的各对应汇流条对接安装；

通过二轴驱动装置使三个整形组件分别移至安装接线盒的各汇流条处，并通过整形组件将汇流条向两侧折弯，最后通过传动带将完成接线盒装配的光伏板送离。

进一步的，正负极接线盒和中间线盒在各传输带的逐个上料操作同步进行，并由各传输带逐个运送至抓取工位，同时光伏板在传动带的驱动下移至其装配工位；

通过第一抓取装置、第二抓取装置和第三抓取装置同步抓取接线盒并与光伏板上汇流条对接安装，当传输带上各接线盒被抓取后，传输带开启下一次装配所需接线盒的输送；

在二轴驱动装置配合整形组件弯折汇流条的过程中，通过第一抓取装置、第二抓取装置和第三抓取装置进行接线盒的抓取。

本发明的有益效果为：

在本发明中，通过光伏板输送线将待安装的光伏板输送至安装工位，通过第一传输带和第二传输带分别将正极接线盒和负极接线盒传递输送至待抓取工位，通过第三传输带将中间线盒传递输送至待抓取工位；其中，光伏板和接线盒分别从相互垂直的两个方向进行上料输送，确保二者能够同时进行上料输送，而不会相互干涉，且便于定位安装操作。

接线盒输送到位后，配合第一监测组件和第二监测组件，并通过第一抓取装置、第二抓取装置和第三抓取装置分别将正极接线盒、负极接线盒和中间线盒从传输带上抓取并与光伏板上的各对应汇流条对接安装，最后通过整形机构将接线盒内的汇流条向两侧折弯，完成接线盒与光伏板间的安装操作。在光伏板和接线盒自动上料装配过程中，上料机构、定位安装机构和整形机构均独立运行，且彼此间紧密有序配合，极大提高了生产效率和生产质量。

附图说明

为了更清楚地说明本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本发明中记载的一些实施例，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。

图1为本发明中光伏板接线盒自动上料装配系统的结构示意图；

图2为本发明中接线盒供给线的结构示意图；

图3为图2中A处所示第一夹持组件的结构示意图；

图4为本发明中第三供给线的结构示意图；

图5为图4中B处所示第二取料装置的结构示意图；

图6为本发明中定位安装机构的结构示意图；

图7为本发明中定位安装机构和整形机构的侧视图；

图8为本发明中定位安装机构的爆炸示意图；

图9为本发明中第三抓取装置和整形机构的结构示意图；

图10为本发明中第三抓取装置的结构示意图；

图11为本发明中第三抓取装置的爆炸示意图；

图12为本发明中第三夹持组件的结构示意图；

图13为本发明中整形机构的结构示意图；

图14为本发明中整形机构的爆炸示意图；

图15为本发明中光伏板输送线的结构示意图；

图16为本发明中光伏板输送线的爆炸示意图；

图17为本发明中归正机构的结构示意图；

图18为本发明中第一抓取装置和第二抓取装置的结构示意图；

图19为本发明中第二夹持组件的结构示意图；

图20为本发明中第二夹持组件的爆炸示意图；

图21为本发明中第二夹持组件夹持正负极接线盒的示意图。

附图标记：11、第一供给线；111、第一传输带；112、第一料箱；12、第二供给线；121、第二传输带；122、第二料箱；13、第一取料装置；131、第一机械臂；14、第一夹持组件；141、第一连接座；142、第一气动夹爪；142a、第一夹爪气缸；142b、第一夹臂；143、第一气缸；144、第二气动夹爪；2、第三供给线；21、第三传输带；22、料斗组件；23、振动料盘；24、直振轨道；241、直振器；25、分料座；251、安置槽；26、第二取料装置；261、无杆气缸；262、第二气缸；263、第三气动夹爪；3、光伏板输送线；31、传动带；32、短边限位组件；321、第一直线模组；322、第一限位轮；33、长边调整组件；331、第二直线模组；332、第二限位轮；333、第四气缸；34、长边定位组件；341、第三气缸；342、第三限位轮；35、举升定位组件；351、支撑梁；352、第五气缸；353、打光板；4、第一抓取装置；41、第二机械臂；42、连接轴；43、第二夹持组件；5、第二抓取装置；51、第二连接座；511、第二连接板；512、第二安装板；513、第二导向柱；514、压缩弹簧；52、第五夹爪气缸；521、第二L型夹臂；53、第六夹爪气缸；531、线缆夹爪；54、第八气缸；541、第一挡板；55、第九气缸；551、第一定位杆；552、定位卡爪；56、第二限位座；561、第二限位孔；6、第三抓取装置；61、支撑梁架；62、三轴驱动装置；621、Y轴驱动模组；622、X轴驱动模组；623、Z轴驱动模组；63、升降座；64、第三夹持组件；641、旋转气缸；65、第三连接座；651、第三连接板；652、第三安装板；653、第三导向；66、第四夹爪气缸；661、第三L型夹臂；67、第六气缸；671、第二挡板；68、第七气缸；681、第二定位杆；69、第三限位座；691、第三限位孔；71、二轴驱动装置；711、X轴驱动气缸；712、Z轴驱动气缸；713、滑动横梁；714、安装横梁；72、整形组件；721、滑动座；722、第七气动夹爪；722a、第七夹爪气缸；722b、L型压臂；81、第一监测组件；811、第一相机；812、第一光源；813、连接架；82、第二监测组件；821、第二相机；822、第二光源；83、第三监测组件；831、第三相机。

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，而不是全部的实施例。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1至图21所示的一种光伏板接线盒自动上料装配系统，包括上料机构、定位安装机构和整形机构；首先通过上料机光伏板接线盒自动上料机构分别对正负极接线盒、中间线盒和光伏板进行供料输送，其次，配合定位安装机构将正负极接线盒以及中间线盒与光伏板上的汇流条对接安装，最后通过整形机构将对接接线盒后的汇流条折弯，完成光伏板与接线盒之间的自动上料装配操作。

其中，上料机构包括沿第一方向设置的第一供给线11、第二供给线12和第三供给线2，以及沿第二方向设置的光伏板输送线3，第一供给线11和第二供给线12分别设置在第三供给线2长度两侧，第一方向与第二方向垂直设置；定位安装机构位于光伏板输送线3上方，包括分别与第一供给线11和第二供给线12对应设置第一抓取装置4和第二抓取装置5，以及与第三供给线2对应设置第三抓取装置6。

具体的，第一供给线11、第二供给线12和第三供给线2分别包括平行设置的第一传输带111、第二传输带121和第三传输带21，第一传输带111、第二传输带121和第三传输带21均沿第一方向设置，且均延伸至光伏板输送线3上方；光伏板输送线3包括沿第二方向设置的传动带31，传动带31在第一方向上并列设置有多个，在传动带31四周设置有归正机构。

进一步的，第一抓取装置4和第二抓取装置5均包括第二机械臂41和设置在其自由端的第二夹持组件43，第三抓取装置6包括三轴驱动装置62和设置其上的第三夹持组件64，整形机构包括二轴驱动装置71和设置其上的三个整形组件72；定位安装机构还包括第一监测组件81和第二监测组件82，第一监测组件81对应第一供给线11和第二供给线12设置有两个，且分别位于第一传输带111和第二传输带121的输出端上方，第二监测组件82对应整形组件72设置在其上方。

在本发明中，接线盒与光伏板的供料以及对接安装过程均实现全自动控制操作，而正负极接线盒相较中间线盒在结构上多出一根线缆，因此在供料输送以及对接安装过程中需要采用不同的自动控制设备。

在本申请中，通过光伏板输送线3将待安装的光伏板输送至安装工位，通过第一传输带111和第二传输带121分别将正极接线盒和负极接线盒传递输送至待抓取工位，通过第三传输带21将中间线盒传递输送至待抓取工位；其中，光伏板和接线盒分别从相互垂直的两个方向进行上料输送，确保二者能够同时进行上料输送，而不会相互干涉，且便于后续定位安装操作；在将三个线盒输送到位后，配合第一监测组件81和第二监测组件82，并通过第一抓取装置4、第二抓取装置5和第三抓取装置6分别将正极接线盒、负极接线盒和中间线盒从传输带上抓取并与光伏板上的各对应汇流条对接安装；最后通过整形机构将接线盒内的汇流条向两侧折弯，完成接线盒与光伏板间的安装操作。

在定位安装操作中，通过归正机构将输送到位的光伏板进行定位修正，三个抓取装置配合第一监测组件81对传输带上的接线盒实现精准抓取，再配合第二监测组件82将抓取住的接线盒与光伏板上的汇流条完成精准对接，最后在第二监测组件82的配合下，整形机构也能够对汇流条进行精准的折弯操作。

在本实施例中，如图2所示，在第一传输带111和第二传输带121远离光伏板输送线3的一端分别设置有第一料箱112和第二料箱122，在两料箱之间设置有第一取料装置13；第一取料装置13包括第一机械臂131和设置其上的第一夹持组件14，在第一料箱112和第二料箱122上方均设置有第三监测组件83。

由于正负极接线盒相较于中间线盒结构多出电源线，因此相较于中间线盒的夹持难度更高，置于两传输带上的正负极接线盒通过第一机械臂131配合设置其上的第一夹持组件14从第一料箱112和第二料箱122内夹取，夹取过程中配合第三监测组件83将接线盒逐个抓取出来。

作为上述实施例的优选，如图3所示，第一夹持组件14包括第一连接座141和设置其上的第一气动夹爪142和第一气缸143，第一气动夹爪142包括第一夹爪气缸142a和设置其上的第一夹臂142b；第一气缸143能够驱动设置其上的第二气动夹爪144沿第一夹臂142b长度方向移动，第一夹臂142b在其长度方向弯折设置，第二气动夹爪144对应第一夹臂142b的夹持端设置，且平行设置在第一夹臂142b运动平面一侧。

在具体实施过程中，首先驱动第一气动夹爪142上的第一夹臂142b从料箱中夹取接线盒，此时可能同时夹持住多个接线盒，再通过第一气缸143驱动第二气动夹爪144向第一气动夹爪142夹持住的接线盒移动，并通过设置在第一气缸143上的第二气动夹爪144上的第二气动夹爪144张开，避免将多余的接线盒带出料箱。其中，第一夹臂142b在其长度方向弯折设置，使设置在第一气缸143上的第二气动夹爪144在第一气缸143的行程距离内与第一夹臂142b的夹持端相对设置，同时为第二气动夹爪144的逐个抓取提供操作空间。

在本实施例中，如图4所示，第三供给线2还包括沿第一方向依次设置的料斗组件22、振动料盘23、直振轨道24和第二取料装置26，振动料盘23位于料斗组件22下方，且其出料口与直振轨道24相连通；直振轨道24设置在直振器241上，且在其远离振动料盘23的一端设置有分料座25，在分料座25上开设有适应中间线盒的安置槽251，第二取料装置26位于分料座25和第三传输带21上方。

进一步，如图5所示，第二取料装置26包括无杆气缸261和设置其上的第二气缸262，在第二气缸262上设置有第三气动夹爪263；无杆气缸261沿第二方向设置并驱动第二气缸262沿其长度方向移动，第二气缸262和第三气动夹爪263均沿竖直方向设置。

批量中间线盒能够通过振动料盘23排列导出，并配合直振器241驱动直振轨道24将中间线盒有序振送至分料座25上，再经由第二取料装置26逐个将中间线盒夹取置于第三传输带21上。具体的，中间线盒经振动料盘23排布并在直振器241的驱动下通过直振轨道24有序导向分料座25，分料座25上的安置槽251能够容纳一个中间线盒，同时对导入安置槽251内的中间线盒进行定位固定，便于第二取料装置26精准夹取。

在第二取料装置26中，通过第三气动夹爪263对中间线盒进行夹持，配合第二气缸262的竖直驱动，实现中间线盒的夹取或者下放，通过无杆气缸261实现中间线盒从分料座25至第三传输带21的转运。本申请所公开的自动供料技术方案，针对正负极接线盒和中间线盒的不同结构，选择不同的供料输送方式，使批量运至的杂乱接线盒，能够分别通过三条供给线进行逐个自动供给输送，提高接线盒安装的整体效率。

在本实施例中，如图15和图16所示，归正机构包括短边限位组件32、长边调整组件33和长边定位组件34，短边限位组件32在第一方向上对称设置，且分别位于传动带31宽度两侧，长边调整组件33和长边定位组件34相对设置在传动带31的长度两侧，在相邻两传动带31之间还设置有举升定位组件35。

光伏板在传动带31的驱动下沿第二方向运动至安装工位，此时光伏板的长边和短边分别与第一方向和第二方向平行设置，通过设置在光伏板短边两侧的短边限位组件32调整光伏板在第一方向的位置，通过设置在光伏板长边两侧的长边调整组件33配合长边定位组件34调整光伏板在第二方向的位置；当完成光伏板的水平定位后，通过举升定位组件35将光伏板抬起支撑，完成光伏板的高度调节，便于接线盒在光伏板表面的精准安装以及压紧固定。

具体的，如图17所示，短边限位组件32包括第一直线模组321和设置其上的第一限位轮322，长边调整组件33包括第二直线模组331和设置其上的第二限位轮332，第一直线模组321和第二直线模组331分别沿第一方向和第二方向设置，并分别驱动第一限位轮322和第二限位轮332沿其长度方向移动；长边定位组件34包括第三气缸341和设置其上的第三限位轮342，在第二直线模组331上还设置有第四气缸333，第三限位轮342和第二限位轮332分别通过第三气缸341和第四气缸333驱动在竖直方向移动；举升定位组件35包括与传动带31平行设置的支撑梁351，支撑梁351通过第五气缸352驱动在竖直方向移动，靠近支撑梁351且沿第二方向设置有多个打光板353。

在具体实施过程中，通过对称设置的第一直线模组321驱动其上的第一限位轮322从光伏板的长度两侧分别压向其两侧短边，完成光伏板在第一方向上的位置定位，通过第二直线模组331驱动其上的第二限位轮332与光伏板一侧长边相抵接并朝向长边定位组件34推动，通过第三气缸341驱动设置其上的第三限位轮342在光伏板输送方向的前端对光伏板的另一侧长边起到抵挡作用，完成光伏板水平位置的定位调节。

进一步的，在长边调整组件33和长边定位组件34的控制过程中，通过第三气缸341驱动设置其上的第三限位轮342在竖直方向移动，通过第四气缸333驱动第二限位轮332在竖直方向移动；当第三限位轮342和第二限位轮332被驱动向下收缩时，便于光伏板的输入与输出；当第三限位轮342和第二限位轮332被驱动向上伸出时，便于对光伏板进行定位调节。

在本实施例中，如图10和图13所示，三轴驱动装置62包括Y轴驱动模组621、X轴驱动模组622和Z轴驱动模组623，Z轴驱动模组623设置在X轴驱动模组622上并通过X轴驱动模组622与Y轴驱动模组621相连，第三夹持组件64设置在升降座63上并通过升降座63与Z轴驱动模组623相连；二轴驱动装置71包括X轴驱动气缸711和设置其上的滑动横梁713，平行滑动横梁713设置有安装横梁714，安装横梁714与滑动横梁713滑动连接，并通过设置在滑动横梁713上的Z轴驱动气缸712驱动沿竖直方向移动，整形组件72设置在安装横梁714上并与其滑动连接；X轴驱动气缸711和Y轴驱动模组621均设置在支撑梁351架上，且位于光伏板输送线3上方，Y轴驱动模组621设置在X轴驱动气缸711上方，X轴和Y轴分别与第一方向和第二方向平行设置。

通过三轴驱动装置62驱动设置其上的第三夹持组件64对第三传输带21上的中间线盒进行夹持固定，通过二轴驱动装置71驱动设置其上的整形组件72靠近接线盒内的汇流条，再通过整形组件72将汇流条折弯。

作为上述实施例的优选，如图11和图12所示，第三夹持组件64包括设置在升降座63上的旋转气缸641，旋转气缸641驱动第三连接座65转动，第三连接座65包括平行设置的第三连接板651和第三安装板652，第三连接板651与旋转气缸641相连，并通过第三导向653柱与第三安装板652相连；在第三安装板652上设置有第四夹爪气缸66、第六气缸67和第七气缸68，第四夹爪气缸66驱动设置其上的两个第三L型夹臂661相对运动，第六气缸67驱动设置其上的第二挡板671朝向第四夹爪气缸66移动，第七气缸68驱动第二定位杆681在与第三L型夹臂661和第二挡板671运行方向相垂直的方向运动，第二定位杆681位于两第三L型夹臂661和第二挡板671之间。

同理参见图19至图21所示的用于抓取正负极接线盒的第二夹持组件43，与用于夹持中间线盒的第三夹持组件64相比，第二夹持组件43包括大部分第三夹持组件64的抓取结构；具体的，第二夹持组件43中第二连接座51通过连接轴42与第二机械臂41自由端相连，第二连接座51包括平行设置的第二连接板511和第二安装板512，第二连接板511与连接轴42相连并通过第二导向柱513与第二安装板512相连；在第二安装板512上设置有第五夹爪气缸52、第六夹爪气缸53、第八气缸54和第九气缸55，第五夹爪气缸52驱动设置其上的两个第二L型夹臂521相对运动，第六夹爪气缸53靠近第五夹爪气缸52设置并驱动设置其上的线缆夹爪531运动，第八气缸54驱动设置其上的第一挡板541朝向第五夹爪气缸52移动，第九气缸55驱动第一定位杆551在与第二L型夹臂521和第一挡板541运行方向相垂直的方向运动，第一定位杆551位于两第二L型夹臂521和第一挡板541之间。

具体的，在第二夹持组件43的抓取结构中，通过第五夹爪气缸52驱动第二L型夹臂521从盒体长度两侧对其夹紧固定，配合第八气缸54驱动第一挡板541压紧盒体的长度一端，实现对接线盒盒体的稳固抓取；通过第六夹爪气缸53驱动线缆夹爪531将接线盒的线缆夹持固定，避免线缆重量影响盒体抓取的稳固，确保接线盒夹持过程的整体平稳。

在正负极接线盒的具体抓取过程中，首先调节第二夹持组件43的角度，使第一定位杆551与盒体上的线孔对准，并通过第九气缸55驱动第一定位杆551使其端部的定位卡爪552与线孔卡合，实现盒体的定位，便于后续夹持操作；通过第五夹爪气缸52驱动第二L型夹臂521从盒体长度两侧对其夹紧固定，再通过第八气缸54驱动第一挡板541压紧盒体的长度一端，从盒体周侧除去设有线缆的三面将盒体夹紧固定，完成盒体的夹持固定。

进一步的，在第二安装板512和第三安装板652上还分别设置有第二限位座56和第三限位座69，在第二限位座56和第三限位座69上分别贯通开设有第二限位孔561和第三限位孔691，第一定位杆551和第二定位杆681分别与第二限位孔561和第三限位孔691滑动连接；在第一定位杆551和第二定位杆681的端部均设置有定位卡爪552，定位卡爪552与接线盒的线孔相配合，第二导向柱513和第三导向653柱的一端分别与第二安装板512和第三安装板652滑动连接，在第二导向柱513和第三导向653柱的外圈均设置有压缩弹簧514。

对接线盒进行夹持操作的各气缸均安装在各连接座的安装板上，在将接线盒压向光伏板表面的过程中，第二安装板512受力后向第二连接板511移动，并在安装完成后在压缩弹簧514的作用下恢复；避免安装过程对光伏板表面压力过大，导致光伏板损伤。

在本实施例中，如图13和图14所示，整形组件72包括滑动座721和设置其上的第七气动夹爪722，第七气动夹爪722包括第七夹爪气缸722a和相对设置其上的两个L型压臂722b，第七夹爪气缸722a驱动两L型压臂722b在水平面内相互靠近或者远离。整形组件72在二轴驱动装置71的驱动下移动至对接安装接线盒的汇流条处，此时整形组件72上的两L型压臂722b相互压紧且位于两汇流条之间，第七夹爪气缸722a驱动两L型压臂722b相互远离并将其两侧汇流条弯折。

在本实施例中，如图2和图7所示，第一监测组件81包括第一相机811和与其靠近设置的第一光源812，第一相机811和第一光源812均通过连接架813吊设在传输带上方；第二监测组件82包括沿第二方向均设的多个第二相机821，靠近第二相机821设置有第二光源822；第三监测组件83包括设置在料箱上方的第三相机831。

各监测组件通过设置在上料装配系统上方的多个相机实时采集上料机构以及安装定位机构的运行状态，配合识别检测系统实现接线盒与光伏板的精确定位安装。

本发明还公开了一种光伏板接线盒自动上料装配系统的生产控制方法，采用上述光伏板接线盒自动上料装配系统，整体安装步骤为：通过上料机构对正负极接线盒、中间线盒和光伏板进行供料输送，配合定位安装机构将正负极接线盒以及中间线盒与光伏板上的汇流条对接安装，通过整形机构将对接接线盒后的汇流条折弯。

具体包括以下步骤：

通过第一取料装置13分别将第一供给线11和第二供给线12料箱中的正负极接线盒抓取置于各供给线的传输带一端，通过第三供给线2中的振动供料组件配合第二取料装置26将中间线盒置于其传输带的一端；

通过传动带31将光伏板运送至安装工位，通过三条供给线中平行设置的三条传输带将正极接线盒、负极接线盒和中间线盒逐个从其一端输送至位于光伏板上方的另一端；

配合第一监测组件81和第二监测组件82，并通过第一抓取装置4、第二抓取装置5和第三抓取装置6分别将正极接线盒、负极接线盒和中间线盒从传输带上抓取并与光伏板上的各对应汇流条对接安装；

通过二轴驱动装置71使三个整形组件72分别移至安装接线盒的各汇流条处，并通过整形组件72将汇流条向两侧折弯，最后通过传动带31将完成接线盒装配的光伏板送离。

在上述步骤中，正负极接线盒和中间线盒在各传输带的逐个上料操作同步进行，并由各传输带逐个运送至抓取工位，同时光伏板在传动带31的驱动下移至其装配工位；

通过第一抓取装置4、第二抓取装置5和第三抓取装置6同步抓取接线盒并与光伏板上汇流条对接安装，当传输带上各接线盒被抓取后，传输带开启下一次装配所需接线盒的输送；

在二轴驱动装置71配合整形组件72弯折汇流条的过程中，通过第一抓取装置4、第二抓取装置5和第三抓取装置6进行接线盒的抓取。

在光伏板和接线盒自动上料装配过程中，上料机构、定位安装机构和整形机构均独立运行，且彼此间紧密有序配合，极大提高了生产效率和生产质量。

本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (12)

1.一种光伏板接线盒自动上料装配系统，其特征在于，包括上料机构、定位安装机构和整形机构；

所述上料机构包括沿第一方向设置的第一供给线、第二供给线和第三供给线，以及沿第二方向设置的光伏板输送线，所述第一供给线和所述第二供给线分别设置在所述第三供给线长度两侧，第一方向与第二方向垂直设置；

所述定位安装机构位于所述光伏板输送线上方，包括分别与所述第一供给线和所述第二供给线对应设置第一抓取装置和第二抓取装置，以及与所述第三供给线对应设置第三抓取装置；

所述第一供给线、所述第二供给线和所述第三供给线分别包括平行设置的第一传输带、第二传输带和第三传输带，所述第一传输带、所述第二传输带和所述第三传输带均沿第一方向设置，且均延伸至所述光伏板输送线上方；

所述光伏板输送线包括沿第二方向设置的传动带，所述传动带在第一方向上并列设置有多个，在所述传动带四周设置有归正机构；

所述第一抓取装置和所述第二抓取装置均包括第二机械臂和设置在其自由端的第二夹持组件，所述第三抓取装置包括三轴驱动装置和设置其上的第三夹持组件，所述整形机构包括二轴驱动装置和设置其上的三个整形组件；

所述定位安装机构还包括第一监测组件和第二监测组件，所述第一监测组件对应所述第一供给线和所述第二供给线设置有两个，且分别位于所述第一传输带和所述第二传输带的输出端上方，所述第二监测组件对应所述整形组件设置在其上方；

在所述第一传输带和所述第二传输带远离所述光伏板输送线的一端分别设置有第一料箱和第二料箱，在两料箱之间设置有第一取料装置；

所述第一取料装置包括第一机械臂和设置其上的第一夹持组件，在所述第一料箱和所述第二料箱上方均设置有第三监测组件；

所述第一夹持组件包括第一连接座和设置其上的第一气动夹爪和第一气缸，所述第一气动夹爪包括第一夹爪气缸和设置其上的第一夹臂；

所述第一气缸能够驱动设置其上的第二气动夹爪沿所述第一夹臂长度方向移动，所述第一夹臂在其长度方向弯折设置，所述第二气动夹爪对应所述第一夹臂的夹持端设置，且平行设置在所述第一夹臂运动平面一侧。

2.根据权利要求1所述的光伏板接线盒自动上料装配系统，其特征在于，所述第三供给线还包括沿第一方向依次设置的料斗组件、振动料盘、直振轨道和第二取料装置，所述振动料盘位于所述料斗组件下方，且其出料口与所述直振轨道相连通；

所述直振轨道设置在直振器上，且在其远离所述振动料盘的一端设置有分料座，在所述分料座上开设有适应中间线盒的安置槽，所述第二取料装置位于所述分料座和所述第三传输带上方。

3.根据权利要求2所述的光伏板接线盒自动上料装配系统，其特征在于，所述第二取料装置包括无杆气缸和设置其上的第二气缸，在所述第二气缸上设置有第三气动夹爪；

所述无杆气缸沿第二方向设置并驱动所述第二气缸沿其长度方向移动，所述第二气缸和所述第三气动夹爪均沿竖直方向设置。

4.根据权利要求1所述的光伏板接线盒自动上料装配系统，其特征在于，所述归正机构包括短边限位组件、长边调整组件和长边定位组件，所述短边限位组件在第一方向上对称设置，且分别位于所述传动带宽度两侧，所述长边调整组件和所述长边定位组件相对设置在所述传动带的长度两侧，在相邻两所述传动带之间还设置有举升定位组件；

所述短边限位组件包括第一直线模组和设置其上的第一限位轮，所述长边调整组件包括第二直线模组和设置其上的第二限位轮，所述第一直线模组和所述第二直线模组分别沿第一方向和第二方向设置，并分别驱动所述第一限位轮和所述第二限位轮沿其长度方向移动；

所述长边定位组件包括第三气缸和设置其上的第三限位轮，在所述第二直线模组上还设置有第四气缸，所述第三限位轮和所述第二限位轮分别通过所述第三气缸和所述第四气缸驱动在竖直方向移动；

所述举升定位组件包括与所述传动带平行设置的支撑梁，所述支撑梁通过第五气缸驱动在竖直方向移动，靠近所述支撑梁且沿第二方向设置有多个打光板。

5.根据权利要求1所述的光伏板接线盒自动上料装配系统，其特征在于，所述三轴驱动装置包括Y轴驱动模组、X轴驱动模组和Z轴驱动模组，所述Z轴驱动模组设置在所述X轴驱动模组上并通过所述X轴驱动模组与所述Y轴驱动模组相连，所述第三夹持组件设置在升降座上并通过所述升降座与所述Z轴驱动模组相连；

所述二轴驱动装置包括X轴驱动气缸和设置其上的滑动横梁，平行所述滑动横梁设置有安装横梁，所述安装横梁与所述滑动横梁滑动连接，并通过设置在所述滑动横梁上的Z轴驱动气缸驱动沿竖直方向移动，所述整形组件设置在所述安装横梁上并与其滑动连接；

所述X轴驱动气缸和所述Y轴驱动模组均设置在支撑梁架上，且位于所述光伏板输送线上方，所述Y轴驱动模组设置在所述X轴驱动气缸上方，X轴和Y轴分别与第一方向和第二方向平行设置。

6.根据权利要求5所述的光伏板接线盒自动上料装配系统，其特征在于，所述第三夹持组件包括设置在所述升降座上的旋转气缸，所述旋转气缸驱动第三连接座转动，所述第三连接座包括平行设置的第三连接板和第三安装板，所述第三连接板与所述旋转气缸相连，并通过第三导向柱与所述第三安装板相连；

在所述第三安装板上设置有第四夹爪气缸、第六气缸和第七气缸，所述第四夹爪气缸驱动设置其上的两个第三L型夹臂相对运动，所述第六气缸驱动设置其上的第二挡板朝向所述第四夹爪气缸移动，所述第七气缸驱动第二定位杆在与所述第三L型夹臂和所述第二挡板运行方向相垂直的方向运动，所述第二定位杆位于两所述第三L型夹臂和所述第二挡板之间。

7.根据权利要求6所述的光伏板接线盒自动上料装配系统，其特征在于，所述第二夹持组件中第二连接座通过连接轴与所述第二机械臂自由端相连，所述第二连接座包括平行设置的第二连接板和第二安装板，所述第二连接板与所述连接轴相连并通过第二导向柱与所述第二安装板相连；

在所述第二安装板上设置有第五夹爪气缸、第六夹爪气缸、第八气缸和第九气缸，所述第五夹爪气缸驱动设置其上的两个第二L型夹臂相对运动，所述第六夹爪气缸靠近所述第五夹爪气缸设置并驱动设置其上的线缆夹爪运动，所述第八气缸驱动设置其上的第一挡板朝向所述第五夹爪气缸移动，所述第九气缸驱动第一定位杆在与所述第二L型夹臂和所述第一挡板运行方向相垂直的方向运动，所述第一定位杆位于两所述第二L型夹臂和所述第一挡板之间。

8.根据权利要求7所述的光伏板接线盒自动上料装配系统，其特征在于，在所述第二安装板和所述第三安装板上还分别设置有第二限位座和第三限位座，在所述第二限位座和所述第三限位座上分别贯通开设有第二限位孔和第三限位孔，所述第一定位杆和所述第二定位杆分别与所述第二限位孔和所述第三限位孔滑动连接；

在所述第一定位杆和所述第二定位杆的端部均设置有定位卡爪，所述定位卡爪与接线盒的线孔相配合，所述第二导向柱和所述第三导向柱的一端分别与所述第二安装板和所述第三安装板滑动连接，在所述第二导向柱和所述第三导向柱的外圈均设置有压缩弹簧。

9.根据权利要求5所述的光伏板接线盒自动上料装配系统，其特征在于，所述整形组件包括滑动座和设置其上的第七气动夹爪，所述第七气动夹爪包括第七夹爪气缸和相对设置其上的两个L型压臂，所述第七夹爪气缸驱动两所述L型压臂在水平面内相互靠近或者远离。

10.根据权利要求1所述的光伏板接线盒自动上料装配系统，其特征在于，所述第一监测组件包括第一相机和与其靠近设置的第一光源，所述第一相机和所述第一光源均通过连接架吊设在传输带上方；

所述第二监测组件包括沿第二方向均设的多个第二相机，靠近所述第二相机设置有第二光源；

所述第三监测组件包括设置在料箱上方的第三相机。

11.一种光伏板接线盒自动上料装配系统的生产控制方法，其特征在于，采用上述权利要求1~10任一项所述的光伏板接线盒自动上料装配系统，包括以下步骤：

通过上料机构对正负极接线盒、中间线盒和光伏板进行供料输送，配合定位安装机构将正负极接线盒以及中间线盒与光伏板上的汇流条对接安装，通过整形机构将对接接线盒后的汇流条折弯；

通过第一取料装置分别将第一供给线和第二供给线料箱中的正负极接线盒抓取置于各供给线的传输带一端，通过第三供给线中的振动供料组件配合第二取料装置将中间线盒置于其传输带的一端；

通过传动带将光伏板运送至安装工位，通过三条供给线中平行设置的三条传输带将正极接线盒、负极接线盒和中间线盒逐个从其一端输送至位于光伏板上方的另一端；

配合第一监测组件和第二监测组件，并通过第一抓取装置、第二抓取装置和第三抓取装置分别将正极接线盒、负极接线盒和中间线盒从传输带上抓取并与光伏板上的各对应汇流条对接安装；

通过二轴驱动装置使三个整形组件分别移至安装接线盒的各汇流条处，并通过整形组件将汇流条向两侧折弯，最后通过传动带将完成接线盒装配的光伏板送离。

12.根据权利要求11所述的光伏板接线盒自动上料装配系统的生产控制方法，其特征在于，正负极接线盒和中间线盒在各传输带的逐个上料操作同步进行，并由各传输带逐个运送至抓取工位，同时光伏板在传动带的驱动下移至其装配工位；

通过第一抓取装置、第二抓取装置和第三抓取装置同步抓取接线盒并与光伏板上汇流条对接安装，当传输带上各接线盒被抓取后，传输带开启下一次装配所需接线盒的输送；

在二轴驱动装置配合整形组件弯折汇流条的过程中，通过第一抓取装置、第二抓取装置和第三抓取装置进行接线盒的抓取。