CN209328934U - 一种电池串排版机 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种电池串排版机，其包括玻璃面板输送机构(10)、机器人(13)、对位机构、设置于所述机器人(13)两侧的第一电池串输送线(11)和第二电池串输送线(12)，所述玻璃面板输送机构(10)输送玻璃面板(100)，所述第一电池串输送线(11)和所述第二电池串输送线(12)输送电池串(1)，所述对位机构包括至少一个相机，所述机器人(13)将所述第一电池串输送线(11)和所述第二电池串输送线(12)输送的电池串(1)搬运至所述玻璃面板(100)上，且在搬运的过程中由所述相机对所述电池串(1)进行拍照。本实用新型中机器人可直接将电池串从电池串输送线移动至玻璃面板，无需在对位机构处停留，大大加快了生产效率。

Description

一种电池串排版机

技术领域

本实用新型涉及排版技术领域，特别涉及一种电池串排版机。

背景技术

在光伏电池生产过程中，需将多个串接好的光伏电池串按要求布置在铺好EVA的钢化玻璃上以便连接，通常对电池串的位置精度要求较高。传统的排版方法为人工操作，要将太阳能电池串按顺序在基板上排列，这种方式不仅劳动效率低，而且精度难以保证，对操作工人的技能要求较高。而且，光伏电池串易碎，因此，人工操作存在诸多问题。

目前，已经出现能够自动排列电池串的设备，例如，公布号为CN 108529219 A的实用新型专利申请，其揭示了一种机器人排版机，其通过搬送机器人将输送皮带线上的电池串转移至玻璃面板上进行排列。输送皮带线与串焊机相连，用于将串焊机处加工好的电池串送至搬送机器人附近。

由于通过输送皮带线运输过来的电池串未经过准确的定位，其位置、角度等均可能出现一定的差异，难以保证每次输送过来的电池串位置一致，因此，机器人按照预先设定的轨迹将电池串搬运至玻璃面板时，就难以保证电池串摆放的位置精度。

针对这一问题，现有技术中通常采用如下方法解决，如图1所示，现有技术中设置有透光工作台4以及位于透光工作台4两侧的光源2和检测相机3。具体的，光源2设置在透光工作台4下方，检测相机3设置在透光工作台4的上方，检测相机3用于采集电池串1上对应位置的背光图像。机器人将电池串自输送皮带线上吸取之后即放置在透光工作台4上，相机3检测电池串的位置，控制系统将相机3捕捉到的电池串1的位置与存储的标准位置进行比较并计算出对应的差值。接着，控制系统根据差值控制机器人调整自身姿态以补偿差值，之后吸取电池串1，然后根据预先设置的轨迹放置到玻璃面板上。

上述技术方案的问题在于，首先，搬送机器人在将电池串搬送到玻璃面板上时，需要先将电池串放置在透光工作台上拍照，并根据检测结果调整搬送机器人的位置后再吸取电池串放置到玻璃面板上排列，这一等待时间对于不利于提高产能，严重影响了生产效率；其次，目前太阳能电池串排版基本采用的是一台排版机对应一台串焊机的方式，机器人的成本十分高昂，在产量较大时，需要采用较多的机器人，不利于企业降低生产成本；再者，在长时间使用后，透光工作台会老化、磨损从而影响精度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术中的上述缺陷，提供一种电池串排版机，其能够减少机器人的使用量，降低企业成本。

为实现上述实用新型目的，本实用新型提供了一种电池串排版机，其包括玻璃面板输送机构、机器人、对位机构、设置于所述机器人两侧的第一电池串输送线和第二电池串输送线，所述玻璃面板输送机构输送玻璃面板，所述第一电池串输送线和所述第二电池串输送线输送电池串，所述对位机构包括至少一个相机，所述机器人将所述第一电池串输送线和所述第二电池串输送线输送的电池串搬运至所述玻璃面板上，且在搬运的过程中由所述相机对所述电池串进行拍照。

此外，本发明还提出如下附属技术方案；

所述对位机构包括位于所述机器人两侧的第一对位机构和第二对位机构。

所述对位机构包括第一相机和第二相机，所述第一相机和第二相机分别拍摄所述电池串的两端。

所述对位机构还包括照向所述相机的光源，搬运过程中，所述电池串移动通过所述相机和光源之间。

所述光源为LED平板灯。

所述第一电池串输送线和第二电池串输送线交替地输送所述电池串，所述机器人交替的从所述第一电池串输送线和第二电池串输送线上搬运所述电池串。

所述玻璃面板输送机构包括输送所述玻璃面板的皮带线以及定位所述玻璃面板的归正组件。

所述机器人设置有多个吸取所述电池串的吸盘。

所述机器人为工业机器人。

相比于现有技术，本实用新型的优点在于：

1.本实用新型中机器人对应两条电池串输送线，可交替地对两条电池串输送线上的电池串进行搬运、排版，不仅提高了生产效率，而且，可以减少机器人的数量，降低企业成本；

2.本实用新型中机器人可直接将电池串从电池串输送线移动至玻璃面板，无需在对位机构处停留，大大加快了生产效率。

附图说明

图1是现有技术中检测电池串位置的示意图。

图2是本实用新型中排版机的俯视图。

图3是本实用新型中玻璃面板输送机构的结构示意图。

图4是本实用新型中机器人与玻璃面板输送机构的位置示意图。

图5是本实用新型中对位机构的示意图。

图6是本实用新型中差值计算的示意图。

具体实施方式

以下结合较佳实施例及其附图对本实用新型技术方案作进一步非限制性的详细说明。

如图2所示，对应于本实用新型一种较佳实施例的电池串排版机，其包括玻璃面板输送机构10、第一电池串输送线11、第二电池串输送线12、机器人13、第一对位机构14和第二对位机构15。

其中，如图3所示，玻璃面板输送机构10通常设有输送玻璃面板100的皮带线101、顶升玻璃面板100的顶升组件102以及在顶升后固定住玻璃面板100的归正组件103。归正组件103可固定并定位玻璃面板100，以提高后续电池串排版的精度。上述玻璃面板输送机构10可参考现有技术中的玻璃面板输送机构，此处不对其结构作详细描述。

第一电池串输送线11和第二电池串输送线12与串焊机相连，用于输送电池串1，第一电池串输送线11和第二电池串输送线12分别位于机器人13的两侧，当电池串1被输送至特定位置后，输送线停止输送，该特定位置可由光电传感器决定，当光电传感器检测到电池串1后，即通过控制系统控制输送线停止运行。该特定位置优选为靠近机器人13的位置，以减少机器人13的动作距离，加快生产。

机器人13用于将第一电池串输送线11和第二电池串输送线12上输送过来的电池串1搬送至玻璃面板100上，并依次排列。第一对位机构14和第二对位机构15分别位于玻璃面板输送机构10的两侧，用于在电池串1移动过程中确认电池串1的位置。本实施例中，第一电池串输送线11和第一对位机构14位于同一侧，第二电池串输送线12和第二对位机构15位于同一侧。

如图4所示，机器人13优选为工业机器人，具有多个关节，其前端设置有多个用于吸附电池串1的吸盘130，吸盘130通过真空发生器等装置产生吸附力，能吸附住电池串1，从而在机器人13的驱动下移动电池串1。

如图5所示，第一对位机构14包括支架140以及间隔设置在支架140上的第一拍摄组件141和第二拍摄组件145。第一拍摄组件141包括上下相对设置的第一相机142和第一光源143，第一光源143照向第一相机142，第一光源143和第一相机142之间具有可以容纳电池串1空间。第一相机142为工业相机，能够精确捕捉位于其照向范围内的电池串1。

第二拍摄组件145和第一拍摄组件141结构一致，其包括上下相对设置的第二相机146和第二光源147，第二光源147照向第二相机146。优选的，第二相机146和第一相机142位于同一高度处，而第二光源147与第一光源143位于同一高度处。

第一光源143和第二光源147优选为LED平面灯，可使相机拍摄到清晰的电池串1的轮廓。

第二对位机构15与第一对位机构14结构相同，此处不再赘述。

以下以上述排版机为例，介绍其排版方法，排版方法如下：

步骤1：玻璃面板输送机构10输送玻璃面板100；并通过归正组件103固定住玻璃面板100；

步骤2：机器人13按照预先设定的轨迹吸取第一电池串输送线11上的电池串1，并将其移动至第一对位机构14进行拍照；控制系统计算拍摄出的电池串1的临时位置与存储的标准位置的差值，并根据差值修改之后的移动轨迹；

步骤3：机器人13根据修改后的移动轨迹将电池串1移动至玻璃面板100；

步骤4：机器人13根据预先设定的轨迹吸取第二电池串输送线12上的电池串1，并将其移动至第二对位机构15进行拍照；控制系统计算拍摄出的电池串1的临时位置与存储的标准位置的差值，并根据差值修改之后的移动轨迹；

步骤5：机器人13根据修改后的移动轨迹将电池串1移动至玻璃面板100；

重复上述步骤2至5，即可交替的从第一电池串输送线11和第二电池串输送线12上吸取电池串1排列在玻璃面板100上。

上述步骤中，预先设定的轨迹可以是根据结构计算得出的轨迹，也可以是通过示教在线得出的轨迹。采用示教在线的方式时，可先通过人工控制机器人13将电池串1移动至第一对位机构14(或第二对位机构15)处，并记录此时电池串1的位置为标准位置16，之后再人工控制机器人13将电池串1移动至玻璃面板100上。

在上述步骤2中，当电池串1的两端(第一端1a和第二端1b)分别位于第一相机142和第二相机143的拍摄范围内时，触发相机拍照。该触发位置也可以由机器人13的位置决定，即当机器人13运动至该位置时，触发相机拍照。

控制系统可以是工控机或计算机等，其能根据相机拍摄的结果进行计算，并控制机器人13运动。

如图6所示，通常，标准位置16可通过两个点的坐标来确定，如第一标准坐标A(X0，Y0)和第二标准坐标B(X1，Y1)，之后根据相机拍摄得到的图片计算出第一临时坐标M(X6，Y6)和第二临时坐标N(X7，Y7)，之后即可通过简单的数学计算得出两个对应点(即第一标准坐标A与第一临时坐标M或者第二标准坐标B与第二临时坐标N)之间的坐标差值ΔP(ΔX，ΔY，θ)，其中ΔX为两对应点之间X向的偏差；ΔY为两对应点之间Y向的偏差；θ为电池串1与标准位置之间的偏角，即第一连线L1和第二连线L2之间的夹角，其中，第一连线L1为第一标准坐标A和第二标准坐标B的连线，第二连线L2为第一临时坐标M和第二临时坐标N的连线。根据上述差值ΔP修改后续的机器人13的运动轨迹，可以达到很高的位置精度。容易理解的是，坐标差值也可以为第二标准坐标B和第二临时坐标N之间的差值。

为计算简便起见，第一标准坐标A可选为电池串1长边的中点，第二标准坐标B可选为电池串1中心位置。确定这两个位置时，可通过第一相机142和第二相机143拍摄得出左中点C(X2，Y2)、左顶点D(X3，Y3)、右中点E(X4，Y4)和右顶点F(X5，Y5)。则X0即为(X3+X5)/2；Y0即为(Y3+Y5)/2；X1即为(X2+X4)/2；Y1即为(Y2+Y4)/2，从而能得出第一标准坐标A(X0，Y0)和第二标准坐标B(X1，Y1)。确定第一临时坐标M(X6，Y6)和第二临时坐标N(X7，Y7)的方式与上述方式类似，此处不再赘述。

需要指出的是，机器人13将电池串1从电池串输送线移动至玻璃面板100的过程中不需要停留，即电池串1只是经过第一对位机构14(或第二对位机构15)，并不需要在第一对位机构14(或第二对位机构15)处停留等待拍摄。电池串1在经过第一对位机构14(或第二对位机构15)时相机就会进行拍照，并由控制系统即时修改后续的运动轨迹，在运动过程中机器人13调整姿态，将电池串1排列至玻璃面板100上。

显然的，由于机器人13在搬送电池串1的过程中不需要停留，因此其与现有技术相比，具有更高的生产效率。同时，由于其搬送速度提高了，因此，其交替的从第一电池串输送线11和第二电池串输送线12上搬运电池串也更为迅速，一台机器人13即可排版两台串焊机生产的电池串。优选的，第一电池串输送线11和第二电池串输送线12交替的输送电池串，以与机器人13的搬运节拍相符。

需要指出的是，虽然上述以具有第一电池串输送线11和第二电池串输送线12的排版机为例介绍了排版方法，但容易理解的是，该排版方法对于只具有一条电池串输送线的排版机也同样适用。

本实用新型的至少具备如下优点：

1.本实用新型中机器人可直接将电池串从电池串输送线移动至玻璃面板，无需在对位机构处停留，大大加快了生产效率；

2.本实用新型中机器人对应两条电池串输送线，可交替地将两条电池串输送线上的电池搬运、排版，不仅提高了生产效率，而且，可以减少机器人的数量，降低企业成本；

3.本实用新型中控制系统通过两组对应点计算得出差值，计算简便，计算速度更快。

需要指出的是，上述较佳实施例仅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据以实施，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之内。

Claims (9)

1.一种电池串排版机，其特征在于：其包括玻璃面板输送机构(10)、机器人(13)、对位机构、设置于所述机器人(13)两侧的第一电池串输送线(11)和第二电池串输送线(12)，所述玻璃面板输送机构(10)输送玻璃面板(100)，所述第一电池串输送线(11)和所述第二电池串输送线(12)输送电池串(1)，所述对位机构包括至少一个相机，所述机器人(13)将所述第一电池串输送线(11)和所述第二电池串输送线(12)输送的电池串(1)搬运至所述玻璃面板(100)上，且在搬运的过程中由所述相机对所述电池串(1)进行拍照。

2.按照权利要求1所述电池串排版机，其特征在于：所述对位机构包括位于所述机器人(13)两侧的第一对位机构(14)和第二对位机构(15)。

3.按照权利要求1所述电池串排版机，其特征在于：所述对位机构包括第一相机(142)和第二相机(146)，所述第一相机(142)和第二相机(146)分别拍摄所述电池串(1)的两端。

4.按照权利要求1所述电池串排版机，其特征在于：所述对位机构还包括照向所述相机的光源，搬运过程中，所述电池串(1)移动通过所述相机和光源之间。

5.按照权利要求4所述电池串排版机，其特征在于：所述光源为LED平板灯。

6.按照权利要求1所述电池串排版机，其特征在于：所述第一电池串输送线(11)和第二电池串输送线(12)交替地输送所述电池串(1)，所述机器人(13)交替的从所述第一电池串输送线(11)和第二电池串输送线(12)上搬运所述电池串(1)。

7.按照权利要求1所述电池串排版机，其特征在于：所述玻璃面板输送机构(10)包括输送所述玻璃面板(100)的皮带线(101)以及定位所述玻璃面板(100)的归正组件(103)。

8.按照权利要求1所述电池串排版机，其特征在于：所述机器人(13)设置有多个吸取所述电池串(1)的吸盘(130)。

9.按照权利要求1所述电池串排版机，其特征在于：所述机器人(13)为工业机器人。