CN212085029U - 自动定位印刷叠片装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种自动定位印刷叠片装置，包括电池小片自动印刷系统、电池小片自动定位系统、第二机械手及可前后位移的移动台；其中：电池小片被放至电池小片自动定位系统定位，电池小片自动印刷系统位移至电池小片自动定位系统进行印刷动作；叠瓦排片时，移动台自前往后间歇式位移，所述第二机械手沿前后方向往返于移动台和电池小片自动定位系统，将已印刷好导电层的电池小片送至移动台的同时完成叠瓦排片。如此，实现定位、印刷、叠片多方面动作一体集成于同一设备上，减少了不同工序间的动作行程及时间，提高生产加工效率，也使得设备的整体结构紧凑性更好，缩小设备体积，有效降低设备成本。

Description

自动定位印刷叠片装置

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池片叠瓦组件领域技术，尤其是指一种自动定位印刷叠片装置。

背景技术

目前，太阳能电池片叠瓦组件主要是先上料，将整片电池片（也指较大的电池片）进行激光划片，随后将整片电池片搬送至印刷工位上进行印刷形成导电层，印刷完成后再对整片电池片进行掰片，再将若干电池小片叠瓦排片。叠瓦排片后送入高温炉内进行固化。

在传统的生产工艺中，因现有设备只适合生产300W/pc以上太阳能电池组件，而对于民用类100W/pc以下小功率组件而言，因其设备大、造价昂贵、产值低而不利于应用生产及设备投资，局限了民用类100W/pc以下小功率组件的全自动化生产加工。

因此，本实用新型中，申请人精心研究了一种新的技术方案来解决上述问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种自动定位印刷叠片装置，其实现定位、印刷、叠片多方面动作一体集成于同一设备上，减少了不同工序间的动作行程及时间，提高生产加工效率，也使得设备的整体结构紧凑性更好，缩小设备体积，有效降低设备成本。

为实现上述目的，本实用新型采用如下之技术方案：

一种自动定位印刷叠片装置，包括有电池小片自动印刷系统、电池小片自动定位系统、第二机械手及可前后位移的移动台；其中：

电池小片被放至电池小片自动定位系统定位，电池小片自动印刷系统位移至电池小片自动定位系统进行印刷动作；叠瓦排片时，移动台自前往后间歇式位移，所述第二机械手沿前后方向往返于移动台和电池小片自动定位系统，将已印刷好导电层的电池小片送至移动台的同时完成叠瓦排片。

作为一种优选方案，所述电池小片自动定位系统具有电池小片定位工位，围绕电池小片定位工位的四周分别设置有固定块、前侧滑块、左侧滑块及右侧滑块；所述前侧滑块连接有控制其前后位移的第一驱动单元，所述左侧滑块连接有控制其左右位移的第二驱动单元，所述右侧滑块连接有控制其左右位移的第三驱动单元。

作为一种优选方案，所述电池小片自动印刷系统包括有印刷框架、控制印刷框架前后位移的第四驱动单元、控制印刷框架上下位移的第五驱动单元、刮刀组件、控制刮刀组件相对印刷框架前后位移的第六驱动单元、控制刮刀相对印刷框架上下位移的第七驱动单元。

作为一种优选方案，所述移动台设置有滑轨基座上，在滑轨基座的左右侧设置有前后向延伸的滑轨，滑轨基座上装设有电机，电机驱动前后向延伸的丝杆，移动台通过内螺纹孔适配于丝杆上，以及，移动台的底部设置有左右间距布置的滑块，滑块适配于相应的左右侧滑轨上。

作为一种优选方案，所述移动台设置有控制其升降动作的第八驱动单元。

作为一种优选方案，所述移动台上设置有若干个销孔，所述销孔内可拆卸式设置有销钉以供不同尺寸载板定位。

本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知：通过电池小片自动印刷系统、电池小片自动定位系统、第二机械手及可前后位移的移动台的设置，实现定位、印刷、叠片多方面动作一体集成于同一设备上，减少了不同工序间的动作行程及时间，提高生产加工效率，也使得设备的整体结构紧凑性更好，缩小设备体积，有效降低设备成本。

为更清楚地阐述本实用新型的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本实用新型进行详细说明。

附图说明

图1是本实用新型之实施例的第一组装立体示图（含设备外罩及机台底座）；

图2是本实用新型之实施例的第二组装立体示图（未示设备外罩及机台底座）；

图3是图2所示结构的另一角度立体示图；

图4是图2所示结构的侧视图；

图5是图2所示结构的俯视图；

图6是本实用新型之实施例的电池小片料仓立体示图；

图7是本实用新型之实施例的第一机械手、第二机械手立体示图；

图8是图2的局部放大示图；

图9是本实用新型之实施例的电池小片自动印刷系统立体示图；

图10是图9所示结构的另一角度立体示图；

图11是本实用新型之实施例的电池小片自动定位系统立体示图；

图12是本实用新型之实施例的移动台立体示图；

图13是本实用新型之实施例的载板存放仓、组串固定件存放仓的立体示图；

图14是本实用新型之实施例的载板上料系统及组串固定件上料系统的立体示图（未示载板存放仓、组串固定件存放仓）；

图15是本实用新型之实施例的载板、组串、组串固定件构成的组串电池片模组的大致结构示图；

图16是本实用新型之实施例的太阳能电池片叠串工艺过程示图；

图17是本实用新型之实施例的设备动作流程简化示图。

附图标识说明：

电池小片2、组串10、载板1、组串固定件3、电池小片上料工位101、等待印刷工位102、电池小片定位工位103、叠片工位104、第一机械手105、印刷系统106、第二机械手107、电池小片料仓108、控制印刷框架109、第四驱动单元110、第五驱动单元111、刮刀组件112、第六驱动单元113、第七驱动单元114、固定块115、前侧滑块116、左侧滑块117及右侧滑块118、移动台119、滑轨基座120、滑轨121、电机122、丝杆123、滑块124、第八驱动单元125、销孔126、销钉127、搬运驱动单元128、共用机械臂129、载板上料机械手130、组串固定件上料机械手131、载板存放仓132、组串固定件存放仓133、第一上下位移驱动机构134、第二上下位移驱动机构135、左右位移驱动机构136、输送轨道137、让位空间138、高温炉200。

具体实施方式

请参照图1至图17所示，其显示出了本实用新型之实施例的具体工艺及结构。

一种自动定位印刷叠片装置，包括有电池小片自动印刷系统、电池小片自动定位系统、第二机械手及可前后位移的移动台；其中：电池小片被放至电池小片自动定位系统定位，电池小片自动印刷系统位移至电池小片自动定位系统进行印刷动作；叠瓦排片时，移动台自前往后间歇式位移，所述第二机械手沿前后方向往返于移动台和电池小片自动定位系统，将已印刷好导电层的电池小片送至移动台的同时完成叠瓦排片。

本文中，结合附图1至图17，以一种太阳能电池片印刷叠串设备为实施例来作说明，其是自动定位印刷叠片装置的一种应用示例，但是，自动定位印刷叠片装置并不局限于该种太阳能电池片印刷叠串设备的应用情形。

具体而言：所述太阳能电池片印刷叠串设备，包括有电池小片自动上料系统、电池小片自动印刷系统、自动叠串系统、载板上料系统及组串固定件上料系统；其中：

所述电池小片自动上料系统用于将电池小片2送至电池小片自动印刷系统，所述载板上料系统用于提供载板1至自动叠串系统，所述自动叠串系统用于将印刷好导电层的电池小片2放入载板1上叠瓦排片形成组串10，所述组串固定件上料系统用于将组串固定件3放于组串10上以将组串10压持定位于载板1上。所述电池小片自动上料系统包括有第一机械手105和电池小片料仓108，由第一机械手105将电池小片料仓108上堆放的电池小片2移送至电池小片定位工位103进行定位，定位后，再进行印刷。

如图8至图11所示，所述电池小片自动印刷系统具有电池小片自动定位系统；所述电池小片自动上料系统用于将电池小片2送至电池小片自动定位系统，电池小片自动印刷系统位移至电池小片自动定位系统进行印刷动作；

所述电池小片自动印刷系统还包括有印刷框架109、控制印刷框架109前后位移的第四驱动单元110、控制印刷框架109上下位移的第五驱动单元111、刮刀组件112、控制刮刀组件112相对印刷框架109前后位移的第六驱动单元113、控制刮刀组件112相对印刷框架109上下位移的第七驱动单元114。

所述电池小片自动定位系统具有电池小片定位工位101，围绕电池小片定位工位101的四周分别设置有固定块115、前侧滑块116、左侧滑块117及右侧滑块118；所述前侧滑块116连接有控制其前后位移的第一驱动单元，所述左侧滑块117连接有控制其左右位移的第二驱动单元，所述右侧滑块118连接有控制其左右位移的第三驱动单元。所述第一至第三驱动单元均可采用气缸。

如图8、图12和图17所示，所述自动叠串系统包括有移动台119和第二机械手107，所述移动台119可前后移动；所述载板上料系统用于提供载板1至移动台119上；叠瓦排片时，移动台119自前往后间歇式位移，所述第二机械手107沿前后方向等距往返于移动台119和电池小片自动定位系统；此处，所述移动台119设置有滑轨基座120上，在滑轨基座120的左右侧设置有前后向延伸的滑轨121，滑轨基座120上装设有电机122，电机122驱动前后向延伸的丝杆123，移动台119通过内螺纹孔适配于丝杆123上，以及，移动台119的底部设置有左右间距布置的滑块124，滑块124适配于相应的左右侧滑轨121上。所述移动台119设置有控制其升降动作的第八驱动单元125。所述移动台119上设置有若干个销孔126，所述销孔126内可拆卸式设置有销钉127以供不同尺寸载板1定位。每次更换载板1时，只需要将销钉126拆卸再安装至相应的销孔127内即可，在移动台119的侧面可以安装顶丝对销钉127进行紧固。

如图2、图13和图14所示，所述载板上料系统及组串固定件上料系统分别位于组串工作台的左、右侧。具体而言：所述载板上料系统及组串固定件上料系统共用搬运驱动单元128，所述搬运驱动单元128控制一共用机械臂129自动位移，所述共用机械臂129分别连接有载板上料机械手130、组串固定件上料机械手131。在移动台119（也指组串工作台）的左、右侧分别设置有载板存放仓132、组串固定件存放仓133，载板上料机械手130在搬运驱动单元128的控制下往返于载板存放仓132和移动台119，组串固定件上料机械手131在搬运驱动单元128的控制下往返于组串固定件存放仓133和移动台119。

所述搬运驱动单元128包括有左右位移驱动机构136，所述左右位移驱动机构136控制共用机械臂129左右位移，左右位移驱动机构136可以采用电机带动皮带由于皮带，共用机械臂129随同皮带左右位移，也可由电机带动丝杆，共用机械臂129沿丝杆左右位移，或者其它驱动控制方式实现左右位移控制。

所述共用机械臂129上设置有第一上下位移驱动机构134，所述载板上料机械手130装设于第一上下位移驱动机构134，由第一上下位移驱动机构134控制载板上料机械手130的升降动作；所述组串固定件上料机械手131通过第二上下位移驱动机构135装设于第一上下位移驱动机构134，由第一上下位移驱动机构134，第二上下位移驱动机构135两者控制组串固定件上料机械手131的升降动作。

如图2至图5，以及图12和图17所示，所述移动台119的后侧衔接有组串电池片模组输送系统；所述移动台119将载板1朝向组串电池片模组输送系统移送，随之下降以使组串电池片模组转移至组串电池片模组输送系统上。此处，所述组串电池片模组输送系统具有左右侧间距布置的输送轨道137，左右侧输送轨道137之间保留有让位空间138，所述移动台119可选择性地位移至让位空间138内，以使组串电池片模组被送至左右侧输送轨道137上。此处，组串电池片模组输送系统是采用皮带输送，因此，左右侧输送轨道137也指两组皮带，其上端呈自前往后输送；所述载板存放仓132、组串固定件存放仓133分别位于组串电池片模组输送系统的输送轨道137左、右侧，且，对应让位空间138所在位置的左右侧设置；所述移动台119可选择性地向后位移远离让位空间138。

以及，如图6和图13所示，电池小片料仓108、载板存放仓132、组串固定件存放仓133均是在顶端上料，其在仓底设置有自动顶料组件。

需要说明的是，本文中记载的各种驱动，一般可以采用电机或气缸，位移行程上的控制可以采用行程开关、位置检测开关等。

对本实施例之自动定位印刷叠片装置的加工动作流程作简单说明如下：

1、物料准备：电池小片、载板、组串固定件分别叠放在相应的电池小片料仓108、载板存放仓132、组串固定件存放仓133内；

2、电池小片上料及定位：第一机械手105将电池小片从电池小片料仓108移送至电池小片定位工位103，放入后，由固定块115对电池小片的一侧起预定位，随之，前侧滑块116、左侧滑块117及右侧滑块118自动朝向电池小片位移，以将电池小片从四边进行定位，定位效果好；

3、电池小片印刷：印刷框架109向后位移至电池小片定位工位103上方并下降，刮刀组件112下降并前后位移，完成印刷；随后印刷框架109上移并向前位移以复位至等待印刷工位102；

4、叠串：

4-1、等待状态下，移动台119位于让位空间138内，载板上料机械手130从载板存放仓132取一载板1放至移动台119上，载板1被移动台119上的销钉127水平定位；

4-2、载板1随同移动台119往前朝向电池小片定位工位103位移至叠串初始位置；

4-3、第二机械手107将第一片已经印刷好导电层的电池小片2从电池小片定位工位103移送至载板1；（前述的2、3、4-1、4-2步骤都会循环进行），随后，载板1随同移动台119往后远离电池小片定位工位103位移一设定距离（该设定距离小于电池小片2的宽度），第二机械手107将第二片已经印刷好导电层的电池小片2从电池小片定位工位103移送至载板1，由于载板1逐次远离是等距位移，第二机械手107是输送也是等距位移，从第二片电池小片2起，第二机械手107放下电池小片2即可同时形成叠瓦排片效果。（也可以理解为叠串工位104是固定不变，第二机械手107只需把电池小片2送至固定位置，由载板1的位移变化使得电池小片2在载板1上的放置位置变化）。如此循环，直至载板1随同移动台119再次位于让位空间138内，叠瓦排片完成，形成组串10；

4-4、组串固定件上料机械手131从组串固定件存放仓133取一组串固定件放于组串10上，以将组串10压持定位于载板1上，如此，形成组串电池片模组。组串固定件3可以是长条状的玻璃片等，主要是利用组串固定件3的自身重力压在组串10上，使得组串10在载板1上不松移，同时，组串电池片模组在输送轨道上不易发生偏移，输送顺畅。

在4-3及4-4步骤中，通常，载板1是不会接触组串电池片模组输送系统的输送轨道137，可以利用第八驱动单元125控制移动台119上升，此处，第八驱动单元125是控制滑轨基座120、移动台119、电机122等整体上升，以避免载板1受到输送轨道137的影响；在完成4-4步骤后，第八驱动单元125是控制滑轨基座120、移动台119、电机122等整体下降，当载板1落至输送轨道137上后，仍会下降一小段距离，以使销钉向下脱离载板1解除对载板1的限位，此时，载板1（也指整个组串电池片模组）随输送轨道137向后位移。

后续组串电池片模组输送系统会将整个组串电池片模组输送至高温炉200，以使导电层连接固化。

最后，对本实施例的加工工艺作简单说明：

首先，请参照图15所示。本实施例中，其加工工艺方面，着重考虑设置有导电层的电池小片2在叠串后，以简单巧妙的方式实现方便进炉固化，确保组串10在入炉输送时不会发生松动偏移现象，提高太阳能电池片叠串后固化连接质量。具体而言：一种太阳能电池片叠串工艺，先提供一载板1，然后，将若干设置有导电层的电池小片2放入载板1上叠瓦排片形成组串10，再将组串固定件3放于组串10上以将组串10压持定位于载板1上，如此，形成组串电池片模组。

接下来，请结合图16和图17所示。

一种太阳能电池片印刷叠串工艺，包括有如下步骤：

步骤S1、准备若干电池小片2；

步骤S2、在电池小片2表面一端设置导电层；

步骤S3、将若干设置有导电层的电池小片2进行叠串，叠串工艺为：先提供一载板1，然后，将若干设置有导电层的电池小片2放入载板1上叠瓦排片形成组串10，再将组串固定件3放于组串10上以将组串10压持定位于载板1上，如此，形成组串电池片模组。

自前往后依次设置电池小片上料工位101、等待印刷工位102、电池小片定位工位103、叠片工位104；步骤S1准备的电池小片2放置于电池小片上料工位101，由第一机械手105将电池小片2从电池小片上料工位101移送至电池小片定位工位103进行定位；印刷系统106从等待印刷工位103移至电池小片定位工位103进行步骤S2，然后复位至等待印刷工位102；步骤S3中，载板1位于叠片工位104，电池小片定位工位103上已印刷好导电层的电池小片2由第二机械手107送至载板1上叠瓦排片形成组串10。此处，步骤S3中，载板1于叠片工位间歇式位移逐渐远离电池小片定位工位，第二机械手从电池小片定位工位等距位移至载板1，以实现放置电池小片2的同时完成叠瓦排片。

综上所述，本实用新型的设计重点在于：通过电池小片自动印刷系统、电池小片自动定位系统、第二机械手及可前后位移的移动台的设置，实现定位、印刷、叠片多方面动作一体集成于同一设备上，减少了不同工序间的动作行程及时间，提高生产加工效率，也使得设备的整体结构紧凑性更好，缩小设备体积，有效降低设备成本。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种自动定位印刷叠片装置，其特征在于：包括有电池小片自动印刷系统、电池小片自动定位系统、第二机械手及可前后位移的移动台；其中：

电池小片被放至电池小片自动定位系统定位，电池小片自动印刷系统位移至电池小片自动定位系统进行印刷动作；叠瓦排片时，移动台自前往后间歇式位移，所述第二机械手沿前后方向往返于移动台和电池小片自动定位系统，将已印刷好导电层的电池小片送至移动台的同时完成叠瓦排片。

2.根据权利要求1所述的一种自动定位印刷叠片装置，其特征在于：所述电池小片自动定位系统具有电池小片定位工位，围绕电池小片定位工位的四周分别设置有固定块、前侧滑块、左侧滑块及右侧滑块；所述前侧滑块连接有控制其前后位移的第一驱动单元，所述左侧滑块连接有控制其左右位移的第二驱动单元，所述右侧滑块连接有控制其左右位移的第三驱动单元。

3.根据权利要求1所述的一种自动定位印刷叠片装置，其特征在于：所述电池小片自动印刷系统包括有印刷框架、控制印刷框架前后位移的第四驱动单元、控制印刷框架上下位移的第五驱动单元、刮刀组件、控制刮刀组件相对印刷框架前后位移的第六驱动单元、控制刮刀相对印刷框架上下位移的第七驱动单元。

4.根据权利要求1所述的一种自动定位印刷叠片装置，其特征在于：所述移动台设置有滑轨基座上，在滑轨基座的左右侧设置有前后向延伸的滑轨，滑轨基座上装设有电机，电机驱动前后向延伸的丝杆，移动台通过内螺纹孔适配于丝杆上，以及，移动台的底部设置有左右间距布置的滑块，滑块适配于相应的左右侧滑轨上。

5.根据权利要求1或4所述的一种自动定位印刷叠片装置，其特征在于：所述移动台设置有控制其升降动作的第八驱动单元。

6.根据权利要求1所述的一种自动定位印刷叠片装置，其特征在于：所述移动台上设置有若干个销孔，所述销孔内可拆卸式设置有销钉以供不同尺寸载板定位。