CN207883718U - 一种太阳能电池片位置自动修正机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种太阳能电池片位置自动修正机构，包括传送模组、第一夹片装置和第二夹片装置，传送模组包括基座和传送带，第一夹片装置和第二夹片装置滑动设在传送带的两侧，自动修正机构还包括电机和连杆机构，连杆机构分别与电机、第一夹片装置和第二夹片装置连接，电机动作时，驱动第一夹片装置和第二夹片装置滑动，使第一夹片装置和第二夹片装置两个中的一个与太阳能电池片抵触对其位置进行修正时，另一个部件与太阳能电池片之间具有间隙。该自动修正机构只用一个电机，通过连杆机构就可实现现有技术中双电机两边先后夹片修正太阳能电池片位置的效果，成本低、装配工艺简单，还可提高生产效率、降低劳动强度。

Description

一种太阳能电池片位置自动修正机构

技术领域

本实用新型涉及电池片制造技术领域，具体涉及一种太阳能电池片位置自动修正机构。

背景技术

现有太阳能电池片生产设备特别是丝网印刷段设备，太阳能电池片在印刷传输过程中存在不可避免的偏移，这会造成印刷不良及工位间无法移动等问题。目前太阳能电池片传送中位置修正主要采用如下几种方式：（1）采用气缸的气爪同时夹取太阳能电池片的相对两侧进行位置修正；（2）通过一个电机带动的机构同时夹取太阳能电池片的相对两侧进行位置修正；（3）采用双电机，并控制两个电机的动作以先后夹取太阳能电池片的相对两侧进行位置修正。采用气缸气爪同时夹片修正太阳能电池片的位置的方式存在气缸寿命及夹片速度无法控制、烧结炉后对曲翘度高的片子修正效果不好、易碎片等问题；采用电机带动的机构同时夹片修正太阳能电池片的位置的方式存在装配工艺复杂、工时长、对烧结炉后曲翘度高的片子修正效果不好等问题；采用双电机带动的机构先后夹片修正太阳能电池片的位置的方式是截止到目前碎片率最低、效果最好的机构，但因为该方式中太阳能电池片的位置修正需要使用两个电机及相应驱动器，存在机构庞大且臃肿、装配工艺复杂、成本高等问题，现有技术中只有在烧结炉后效率测试机、在线EL等特殊工位使用，无法在太阳能丝网印刷段全面推广。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术中的问题提供一种改进的太阳能电池片位置自动修正机构。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种太阳能电池片位置自动修正机构，包括传送模组、第一夹片装置和第二夹片装置，所述传送模组包括基座和设置在所述基座上用于传送太阳能电池片的传送带，所述第一夹片装置和所述第二夹片装置分别位于所述传送带的相对两侧，且所述第一夹片装置和所述第二夹片装置均能够相对所述基座沿垂直于所述传送带传送方向的方向滑动地设置，所述自动修正机构还包括电机和连杆机构，所述连杆机构分别与所述电机、所述第一夹片装置和所述第二夹片装置连接，当所述电机动作时，通过所述连杆机构驱动所述第一夹片装置和所述第二夹片装置相对所述基座滑动，使得所述第一夹片装置和所述第二夹片装置两个部件中的一个部件与所述太阳能电池片的一侧相抵触对所述太阳能电池片的位置进行修正时，所述第一夹片装置和所述第二夹片装置两个部件中的另一个部件与所述太阳能电池片的另一侧之间具有间隙。

优选地，所述电机包括电机轴，所述连杆机构包括第一连杆、第二连杆和第三连杆，所述第一连杆与所述电机轴固定连接，所述第二连杆的两端部分别与所述第一连杆和所述第一夹片装置相转动连接，所述第三连杆的两端部分别与所述第一连杆和所述第二夹片装置相转动连接。

进一步地，所述第二连杆与所述第一连杆通过第一轴相转动连接、所述第三连杆与所述第一连杆通过第二轴相转动连接，在所述第一连杆上，所述第一轴和所述第二轴分别位于所述电机轴的相对两侧。

更进一步地，所述第一轴与所述电机轴之间的距离和所述第二轴与所述电机轴之间的距离相等。

优选地，所述自动修正机构还包括用于对所述第一夹片装置和所述第二夹片装置的滑动进行限位的限位结构，所述限位结构包括固定设置在所述基座上的第一限位件和第二限位件，所述第一限位件位于当所述第一夹片装置或所述第二夹片装置修正所述太阳能电池片的位置时向靠近所述太阳能电池片的方向滑动时的前方，所述第二限位件位于所述第一夹片装置和所述第二夹片装置向远离所述太阳能电池片的方向滑动时的前方。

进一步地，所述连杆机构具有死点位置，所述第一限位件设置在当所述第一夹片装置或所述第二夹片装置修正太阳能电池片的位置时向靠近太阳能电池片的方向滑动使所述连杆机构到达死点位置之前的位置处。

优选地，所述自动修正机构还包括用于对所述第一夹片装置和所述第二夹片装置的滑动进行导向的导向结构，所述导向结构包括固定设置在所述基座上且沿垂直于所述传送带传送方向的方向延伸的滑轨、能够沿所述滑轨的长度延伸方向滑动地设置在所述滑轨上的滑块，所述滑块设置有两个，所述第一夹片装置和所述第二夹片装置分别固定设置在一个所述滑块上。

优选地，所述自动修正机构还包括控制器、固定设置在所述基座上的光电传感器和固定设置在所述第一夹片装置或所述第二夹片装置上的光电限位片，所述光电传感器和所述光电限位片位于所述传送带的同一侧，且所述光电传感器位于所述光电限位片的运动路径上，所述光电传感器、所述光电限位片和所述电机分别与所述控制器电连接。

进一步地，所述自动修正机构具有初始状态，所述光电传感器具有感应区，当所述自动修正机构处于初始状态时，所述光电限位片遮住所述感应区，当所述第一夹片装置或所述第二夹片装置对太阳能电池片的位置进行修正时，所述光电限位片远离所述感应区。

由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：本实用新型的太阳能电池片位置自动修正机构结构简单，只用一个电机，通过连杆机构就可实现现有技术中双电机两边先后夹片修正太阳能电池片的位置的效果，成本低、装配工艺简单，同时可提高生产效率、降低劳动强度，且该自动修正机构适合在太阳能光伏生产设备在丝网印刷段全面推广使用。

附图说明

附图1为本实用新型的太阳能电池片位置自动修正机构的结构示意图；

附图2为本实用新型的太阳能电池片位置自动修正机构的主视图；

附图3为本实用新型的太阳能电池片位置自动修正机构的俯视图；

附图4为本实用新型的连杆机构处于死点位置时的结构示意图之一；

附图5为本实用新型的连杆机构处于死点位置时的结构示意图之二；

附图6为本实用新型的太阳能电池片位置自动修正机构运动模型图。

其中：1、基座；2、第一夹片装置；21、第一底座；22、第一夹爪；3、第二夹片装置；31、第二底座；32、第二夹爪；4、电机；41、电机轴；5、连杆机构；51、第一连杆；52、第二连杆；53、第三连杆；54、第一轴；55、第二轴；56、第三轴；57、第四轴；61、滑轨；62、滑块；71、第一限位件；72、第二限位件；81、光电传感器；82、光电限位片。

具体实施方式

下面结合附图来对本实用新型的技术方案作进一步的阐述。

如图1~图5所示，本实用新型的太阳能电池片位置自动修正机构包括传送模组、第一夹片装置2、第二夹片装置3、电机4和连杆机构5。

传送模组包括基座1和设置在基座1上用于传送太阳能电池片的传送带，第一夹片装置2和第二夹片装置3分别位于传送带的相对两侧，且第一夹片装置2和第二夹片装置3均能够相对基座1沿垂直于传送带传送方向的方向滑动地设置。第一夹片装置2包括第一底座21和固定设置在第一底座21上的夹爪22。第二夹片装置3包括第二底座31和固定设置在第二底座31上的第二夹爪32。当第一夹片装置2和第二夹片装置3分别相对基座1滑动使第一夹爪22或第二夹爪32抵触到太阳能电池片的两侧边缘时，可对传送带上太阳能电池片的位置进行修正。

电机4用于驱动第一夹片装置2和第二夹片装置3相对基座1滑动，连杆机构5分别与电机4、第一夹片装置2和第二夹片装置3连接，通过连杆机构5的设置，可使电机4动作时，驱动第一夹片装置2和第二夹片装置3均相对基座1滑动，第一夹片装置2和第二夹片装置3滑动的方向可相同也可相反，但第一夹片装置2和第二夹片装置3相对基座1滑动时所产生的位移不同，这使得当第一夹片装置2和第二夹片装置3两个部件中的一个部件与太阳能电池片的一侧相抵触对太阳能电池片的位置进行修正时，第一夹片装置2和第二夹片装置3两个部件中的另一个部件与太阳能电池片的另一侧之间具有一定的间隙。

本实施例中，连杆机构5包括第一连杆51、第二连杆52和第三连杆53。电机4包括电机轴41，第一连杆51与电机轴41相固定连接。第二连杆52的一端部与第一连杆51通过第一轴54相转动连接，第二连杆52的另一端部与第一底座21通过第三轴56相转动连接。第三连杆53的一端部与第一连杆51通过第二轴55相转动连接，第三连杆53的另一端部与第二底座31通过第四轴57相转动连接。电机轴41、第一轴54、第二轴55、第三轴56和第四轴57相平行设置，在第一连杆51上，第一轴54和第二轴55分别位于电机轴41的相对两侧，优选第一轴54距电机轴41的距离与第二轴55距电机轴41的距离相同。

当电机4动作时，使第一连杆51随电机轴41同步转动，从而带动第二连杆52和第三连杆53相对第一连杆51摆动，进而驱动第一夹片装置2和第二夹片装置3相对基座1滑动以先后夹片从而修正太阳能电池片的位置，在此过程中连杆机构5存在死点位置。本实施例中，当连杆机构5处于死点位置时，第一轴54与第三轴56的中心连线与第一夹片装置2的滑动方向相垂直，如图4所示，或者第二轴55与第四轴57的中心连线与第二夹片装置3的滑动方向相垂直，如图5所示。

在通过电机4驱动第一夹片装置2和第二夹片装置3相对基座1滑动以先后夹片修正太阳能电池片的位置时，在连杆机构5到达死点位置之前已完成对太阳能电池片的位置调整，这样可避免连杆机构5运动到死点位置使自动修正机构卡死。

该自动修正机构还包括用于对第一夹片装置2和第二夹片装置3的滑动进行导向的导向结构。导向结构包括滑轨61和滑块62，滑轨61固定设置在基座1上，滑轨61沿垂直于传送带传送方向的方向延伸，滑块62能够沿滑轨61的长度延伸方向滑动地设置在滑轨61上，滑块62设置有两个，第一底座21和第二底座31分别固定设置在一个滑块62上。

该自动修正机构还包括用于对第一夹片装置2和第二夹片装置3的滑动进行限位的限位结构，限位结构包括第一限位件71和第二限位件72，第一限位件71和第二限位件72均固定设置在基座1上，第一限位件71位于当第一夹片装置2或第二夹片装置3修正太阳能电池片的位置时向靠近太阳能电池片的方向滑动的前方，第二限位件72位于第一夹片装置2或第二夹片装置3向远离太阳能电池片的方向滑动时的前方。本实施例中，第一限位件71位于两个滑块62之间，第一限位件71可同时对第一夹片装置2或第二夹片装置3的滑动进行限位；第二限位件72设置有两个，两个第二限位件72分别位于两个滑块62的外侧。在电机4发生故障时，通过限位结构的设置，可对第一夹片装置2和第二夹片装置3的滑动距离进行限定。

优选第一限位件71设置在当第一夹片装置2或第二夹片装置3修正太阳能电池片的位置时向靠近太阳能电池片的方向滑动使连杆机构5到达死点位置之前的位置处，这样，当连杆机构5动作过程中电机4发生故障时，通过第一限位件71的设置可阻止连杆机构5运动到死点位置使自动修正机构卡死。

该自动修正机构还包括分别设置在第一轴54、第二轴55、第三轴56和第四轴57上的轴承，通过轴承的设置，可减少连接部位的摩擦。

该自动修正机构还包括控制器、固定设置在基座1上的光电传感器81和固定设置在第一夹片装置2或第二夹片装置3上的光电限位片82，当电机4启动时，光电限位片82可随第一夹片装置2或第二夹片装置3在基座1上滑动，光电传感器81和光电限位片82位于传送带的同一侧，且光电传感器81位于光电限位片82的运动路径上，光电传感器81、光电限位片82和电机4分别与控制器电连接。本实施例中，光电限位片82固定设置在第二夹片装置3上。

该自动修正机构的工作过程如下：

太阳能电池片通过传送带传送，此时自动修正机构处于初始状态，在初始状态下，第一夹爪22和第二夹爪32距传送带的距离相同，第二连杆52和第三连杆53对称设置在电机轴41的相对两侧，光电传感器81具有感应区，光电限位片82位于光电传感器81的感应区位置处，此时光电限位片82可刚好将光电传感器81的感应区遮住，此状态为等待太阳能电池片流入该工位的状态；

当太阳能电池片被传送到该工位处时，传送带停止传送，控制器控制电机4启动，电机轴41顺时针转动，通过连杆机构5带动第一夹片装置2向靠近太阳能电池片的方向滑动，直至第一夹爪22抵触太阳能电池片的一侧从而对太阳能电池片的位置进行修正，在此过程中，第二夹片装置3向远离太阳能池片的方向滑动，带动光电限位片82同步滑动，光电限位片82远离太阳能电池片和光电传感器81的感应区，第二夹片装置3和光电限位片82滑动所产生的位移小于第一夹片装置2滑动所产生的位移，本实施中，第二夹片装置3滑动所产生的位移约为第一夹片装置2滑动所产生的位移的四分之一，当第一夹爪22抵触太阳能电池片的一侧时，第二夹片装置3与太阳能电池片的另一侧之间具有一定间隙，此为第一次夹片过程；

当第一夹片装置2对太阳能电池片的位置修正完成后，电机4启动使电机轴41逆时针转动，通过连杆机构5使得第一夹片装置2向远离太阳能电池片的方向滑动、使第二夹片装置3向靠近太阳能电池片的方向滑动到自动修正机构处于初始状态；

电机轴41继续逆时针转动，通过连杆机构5带动第二夹片装置3向靠近太阳能电池片的方向滑动，带动光电限位片82同步滑动，光电限位片82逐渐靠近太阳能电池片，并远离光电传感器81的感应区，直至第二夹爪32抵触太阳能电池片的另一侧从而对太阳能电池片的位置进行修正，在此过程中，第一夹片装置2向远离太阳能电池片的方向滑动，但第一夹片装置2滑动所产生的位移小于第二夹片装置3滑动所产生的位移，本实施中，第一夹片装置2滑动所产生的位移约为第二夹片装置3滑动所产生的位移的四分之一，当第二夹爪32抵触太阳能电池片的另一侧时，第一夹片装置2与太阳能电池片的一侧之间具有一定间隙，此为第二次夹片过程；

当第二夹片装置3对太阳能电池片的位置修正完成后，电机4启动使电机轴41顺时针转动，通过连杆机构5使得第一夹片装置2向靠近太阳能电池片的位置滑动、使第二夹片装置3向远离太阳能电池片的位置滑动到自动修正机构处于初始状态。

上述修正太阳能电池片的位置的过程总用时间约450ms，而目前该工位停片时间为650ms，使得修正太阳能电池片位置的时间充裕，在有需要的工位要求时，可进行单边第三次夹片修正太阳能电池片位置后再使自动修正机构复位。

通过第一夹片装置2和第二夹片装置3对太阳能电池片的位置进行修正时，第一夹片装置2或第二夹片装置3相对基座1滑动发生的位移可通过以下计算获得：

该自动修正机构修正太阳能电池片的位置过程的运动模型见图6所示：

图6中A表示电机轴41的轴心线到滑轨61之间的距离；当通过第一夹片装置2修正太阳能电池片的位置时，B表示第一轴54的轴心线与第三轴56的轴心线之间的距离，C表示第一轴54的轴心线与电机轴41的轴心线之间的距离；当通过第二夹片装置3修正太阳能电池片的位置时，B表示第二轴55的轴心线与第四轴57的轴心线之间的距离，C表示第二轴55的轴心线与电机轴41的轴心线之间的距离；α表示第一连杆51转动的角度，这可通过测试电机4的转动获得，通过上述可获得：

；

，；

当第一夹片装置2或第二夹片装置3对太阳能电池片的位置进行修正时，计算第一夹片装置2或第二夹片装置3相对基座1滑动发生的位移S为：

。

这样，当连杆机构5的尺寸确定时，只要控制电机4的转动速度和时间就可精确控制第一夹片装置2或第二夹片装置3修正太阳能电池片位置时发生的位移，从而可避免第一夹片装置2或第二夹片装置3位移太小不能很好地修正太阳能电池片的位置，或者第一夹片装置2或第二夹片装置3位移太大，使得太阳能电池片受力大，出现碎片的问题。

综上所述，本太阳能电池片位置自动修正机构以单电机控制的方式实现了双电机两边先后夹片修正的效果；成本低，而且该机构比现有技术中的单电机控制双边夹片的成本降低约35％；装配工艺简单，工时相对缩短约50％；同时可降低碎片率，提高生产效率、降低劳动强度。该机构适合在太阳能光伏生产设备在丝网印刷段全面推广使用。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种太阳能电池片位置自动修正机构，包括传送模组、第一夹片装置和第二夹片装置，所述传送模组包括基座和设置在所述基座上用于传送太阳能电池片的传送带，所述第一夹片装置和所述第二夹片装置分别位于所述传送带的相对两侧，且所述第一夹片装置和所述第二夹片装置均能够相对所述基座沿垂直于所述传送带传送方向的方向滑动地设置，其特征在于：所述自动修正机构还包括电机和连杆机构，所述连杆机构分别与所述电机、所述第一夹片装置和所述第二夹片装置连接，当所述电机动作时，通过所述连杆机构驱动所述第一夹片装置和所述第二夹片装置相对所述基座滑动，使得所述第一夹片装置和所述第二夹片装置两个部件中的一个部件与所述太阳能电池片的一侧相抵触对所述太阳能电池片的位置进行修正时，所述第一夹片装置和所述第二夹片装置两个部件中的另一个部件与所述太阳能电池片的另一侧之间具有间隙。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池片位置自动修正机构，其特征在于：所述电机包括电机轴，所述连杆机构包括第一连杆、第二连杆和第三连杆，所述第一连杆与所述电机轴固定连接，所述第二连杆的两端部分别与所述第一连杆和所述第一夹片装置相转动连接，所述第三连杆的两端部分别与所述第一连杆和所述第二夹片装置相转动连接。

3.根据权利要求2所述的太阳能电池片位置自动修正机构，其特征在于：所述第二连杆与所述第一连杆通过第一轴相转动连接、所述第三连杆与所述第一连杆通过第二轴相转动连接，在所述第一连杆上，所述第一轴和所述第二轴分别位于所述电机轴的相对两侧。

4.根据权利要求3所述的太阳能电池片位置自动修正机构，其特征在于：所述第一轴与所述电机轴之间的距离和所述第二轴与所述电机轴之间的距离相等。

5.根据权利要求1所述的太阳能电池片位置自动修正机构，其特征在于：所述自动修正机构还包括用于对所述第一夹片装置和所述第二夹片装置的滑动进行限位的限位结构，所述限位结构包括固定设置在所述基座上的第一限位件和第二限位件，所述第一限位件位于当所述第一夹片装置或所述第二夹片装置修正所述太阳能电池片的位置时向靠近所述太阳能电池片的方向滑动时的前方，所述第二限位件位于所述第一夹片装置和所述第二夹片装置向远离所述太阳能电池片的方向滑动时的前方。

6.根据权利要求5所述的太阳能电池片位置自动修正机构，其特征在于：所述连杆机构具有死点位置，所述第一限位件设置在当所述第一夹片装置或所述第二夹片装置修正太阳能电池片的位置时向靠近太阳能电池片的方向滑动使所述连杆机构到达死点位置之前的位置处。

7.根据权利要求1所述的太阳能电池片位置自动修正机构，其特征在于：所述自动修正机构还包括用于对所述第一夹片装置和所述第二夹片装置的滑动进行导向的导向结构，所述导向结构包括固定设置在所述基座上且沿垂直于所述传送带传送方向的方向延伸的滑轨、能够沿所述滑轨的长度延伸方向滑动地设置在所述滑轨上的滑块，所述滑块设置有两个，所述第一夹片装置和所述第二夹片装置分别固定设置在一个所述滑块上。

8.根据权利要求1所述的太阳能电池片位置自动修正机构，其特征在于：所述自动修正机构还包括控制器、固定设置在所述基座上的光电传感器和固定设置在所述第一夹片装置或所述第二夹片装置上的光电限位片，所述光电传感器和所述光电限位片位于所述传送带的同一侧，且所述光电传感器位于所述光电限位片的运动路径上，所述光电传感器、所述光电限位片和所述电机分别与所述控制器电连接。

9.根据权利要求8所述的太阳能电池片位置自动修正机构，其特征在于：所述自动修正机构具有初始状态，所述光电传感器具有感应区，当所述自动修正机构处于初始状态时，所述光电限位片遮住所述感应区，当所述第一夹片装置或所述第二夹片装置对太阳能电池片的位置进行修正时，所述光电限位片远离所述感应区。