CN218695023U - 一种电池片切割设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池片切割设备，包括依次设置的上料机构、机械定位机构、第一旋转机构、四工位机构、视觉检测机构、NG下料机构、下料机构，通过上料机构能够提高上料效率，通过四工位机构，能够提高电池片切割效率，通过脉冲激光器、连续激光器及一对雾化喷头的组合设置，能够有效保证无损切割，通过激光切割机构的X轴、Y轴丝杆模组的设置，能够满足不同规格的电池片多分片的切割。

Description

一种电池片切割设备

技术领域

本实用新型属于电池片生产设备、具体涉及一种电池片切割设备。

背景技术

当前，常规的太阳能电池片切割工艺为脉冲激光划线并由机械机构掰片。而在上述生产工艺中，由于脉冲激光对电池片灼烧后，在进行机械机构掰片，易导致被切割后的电池片边缘会产生微裂纹，从而导致以下问题；

1、常规工艺切割后的电池片经过后面串焊机、排版机的工艺处理后，组件隐裂风险大增，返修率提高，最终导致产能下降；

2、常规工艺切割后的电池片的机械载荷降低。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种电池片切割设备，能够对整片电池片进行多分片的无损切割。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案：

一种电池片切割设备，包括依次设置的上料机构，包括上料盒、设于上料盒上方的用以将电池片从料盒内吸取提升的摇臂吸料机构与用以将电池片转移至皮带上并输出的上料皮带传送机构；

机械定位机构，包括接收上料皮带传送机构输出电池片的上料输送带及设于上料输送带两侧用以对上料输送带上的电池片进行水平纵向夹取定位的夹取定位组件；

第一旋转机构，将上料输送带输送至的电池片转移至四工位机构；

四工位机构，包括周侧设有四个工位的旋转盘、依次设于四个工位上的视觉定位机构、激光切割机构、加热烘干机构、第二旋转机构；

视觉检测机构，用以对由第二旋转机构转移来的切割后的电池片进行检测；

NG下料机构，用以下料存放经视觉检测机构检测不良的电池片；

下料机构，包括下料盒及用以将经视觉检测机构检测合格的电池片吸取并投放至下料盒内的下料皮带传送机构。

所述上料盒上方两侧设有风刀，上料盒底部设有顶料电缸，所述上料皮带传送机构包括安装架、设于安装架上的输送驱动电机及由输送驱动电机驱动的一对具有真空吸盘的并行皮带；所述摇臂吸料机构包括设于安装架上的安装座、设于安装座上的吸料驱动电机、与吸料驱动电机输出轴相连并向下穿过安装座的摇臂、设于摇臂下端的提升吸盘、设于提升吸盘上的电容传感器，提升吸盘设于并行皮带之间且提升吸盘底面由摇臂带动的高度上限为不低于皮带的真空吸附面。

所述安装架上方还设有平移机构，包括与并行皮带呈水平垂直布置的平移轨道、与安装架相连并配合设于平移轨道上的平移滑块、驱动安装架沿平移轨道平移的平移气缸。

所述夹取定位组件包括支座、设于支座上的滑轨滑块、设于滑轨滑块上的轮座、设于轮座内侧上的夹持轮、设于支座上的夹持电机、设于夹持电机输出端并带动轮座水平纵向滑行的偏心轮。

所述激光切割机构包括X轴丝杆模组、滑设于X轴丝杆模组上的切割组件、设于X轴丝杆模组两端的Y轴丝杆模组、设于X轴丝杆模组前侧的接水槽，切割组件包括脉冲激光器、连续激光器及一对雾化喷头。

所述加热烘干机构包括红外加热灯管、设于红外加热灯管上方的数个风扇。

所述旋转盘包括转盘本体、分别连接于转盘四个方向上的真空吸附载片台、带动转盘本体旋转的马达。

所述NG下料机构包括皮带模组、滑设于皮带模组上的伯努利吸盘、设于皮带模组一侧的NG料盒。

所述下料机构包括安装架、设于安装架上的输送驱动电机及由输送驱动电机驱动的一对具有真空吸盘的并行皮带、设于并行皮带下方的下料盒、布设于下料盒下方的下层料盒输送机，下料盒底部设有升降机构。

采用本实用新型的一种电池片切割设备，通过上料机构能够提高上料效率，通过四工位机构，能够提高电池片切割效率，通过脉冲激光器、连续激光器及一对雾化喷头的组合设置，能够有效保证无损切割，通过激光切割机构的X轴、Y轴丝杆模组的设置，能够满足不同规格的电池片多分片的切割。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对实用新型进行详细说明：

图1是本实用新型的电池片切割设备的立体示意图；

图2是本实用新型的电池片切割设备的俯视示意图；

图3是本实用新型的皮带上料机构的侧视示意图；

图4是本实用新型的皮带上料机构的立体示意图；

图5是本实用新型的摇臂吸料机构与皮带传送机构的立体图；

图6是本实用新型的摇臂吸料机构的立体示意图；

图7是本实用新型的并行皮带的仰视图；

图8是本实用新型的上料输送带的立体示意图；

图9是本实用新型的夹取定位组件的立体示意图；

图10是本实用新型的第一或第二旋转机构的立体示意图；

图11是本实用新型的旋转盘的立体示意图；

图12是本实用新型的视觉定位机构的立体示意图；

图13是本实用新型的激光切割机构的立体示意图；

图14是本实用新型的加热烘干机构的立体示意图；

图15是本实用新型的NG下料机构的立体示意图；

图16是本实用新型的下料机构的立体示意图。

具体实施方式

本实用新型的电池片切割设备如图1-图2所示，包括依次设置的上料机构100、机械定位机构200、第一旋转机构300、四工位机构400、视觉检测机构500、NG下料机构600、下料机构700，其中，上料机构100具体如图3-图7所示，具体包括上料盒1，设于上料盒1上方的摇臂吸料机构与皮带传送机构，上料盒1上方两侧设有风刀2，上料盒1底部设有顶料电缸3，摇臂吸料机构包括吸料驱动电机4、与吸料驱动电机4输出轴相连的摇臂5、设于摇臂5下端的提升吸盘6(可采用伯努利吸盘)；皮带传送机构包括输送驱动电机7及由输送驱动电机7驱动的一对具有真空吸盘9的并行皮带8，提升吸盘6设于并行皮带8之间且提升吸盘6底面由摇臂5带动的高度上限为不低于皮带8底面。通过人工把整叠电池片800(≤

500PCS)放入上料盒1内，通过顶料电缸3可将上料盒1内的电池片800顶升至设定高度时，该设定高度可由上料盒1两侧设有的对射光纤传感器10来控制，当电池片800被顶升至被对射光纤传感器10检测到后，通过风刀2吹风，将电池片800由一叠状态变成一片片的悬浮在上料盒1内，再由吸料驱动电机4带动摇臂5使得提升吸盘6快速下降吸取电池片800，再快速上升，同时控制并行皮带8的真空开启而提升吸盘6的真空关闭，电池片800的两端被并行皮带8吸住，即电池片800从提升吸盘6快速转移至并行皮带8上，并由并行皮带8传送至下一工位，如此往复直至上料盒1内电池片800全部上料传输完。摇臂吸料机构还包括安装座11，吸料驱动电机4安装于安装座11上端，提升吸盘6设于安装座11下方，安装座11上设有供摇臂5穿过的通孔15，且安装座11上还穿设有一对导向杆12，导向杆12下端与提升吸盘6相连。而且，在提升吸盘6上还设有电容传感器13，当感应到电池片800，说明已吸取到电池片800，此时摇臂5带动提升吸盘6开始快速上升。

皮带传送机构还包括用以安装输送驱动电机7及并行皮带8的安装架14，摇臂吸料机构通过安装设于安装架14上，以与皮带传送机构形成一体。采用该一体结构，可以配合平移机构对多个上料盒1进行使用，以进一步提高上料效率。如图1-图2所示，该皮带上料机构还包括平移机构，包括与并行皮带8呈水平垂直布置的平移轨道16、设于并安装架14上并配合于平移轨道16上的平移滑块17、驱动安装架14沿平移轨道16平移的平移气缸18。图1中所示由两组共四个上料盒1，而上述一体结构也有一对，同时对一组上料盒1进行上料，当一组上料盒1均上料完毕后，需要进行人工补料的同时，由平移气缸18将一对一体结构通过一对平移滑块17一起平移至另一组上料盒1上方，继续进行上料，如此往复可达到不停机的切换上料。

机械定位机构200具体包括如图8所示的接收上料皮带传送机构输出电池片800的上料输送带210及如图9所示的设于上料输送带210两侧用以对上料输送带210上的电池片进行水平纵向夹取定位的夹取定位组件220；上料输送带210包括上料输送段211及纵向定位段212，上料输送段接收电池片后送至纵向定位段，而夹取定位组件220设于纵向定位段两侧，具体可包括支座221、设于支座221上的滑轨滑块222、设于滑轨滑块222上的轮座223、设于轮座223内侧上的数个夹持轮224(其中一侧的夹持轮可为浮动式结构，如该夹持轮被导向轴固定，导向轴通过直线轴承形成直线伸缩，导向轴尾部设置有0.2mm线径压簧，夹持轮在夹持电池片时，压簧被压缩，这样浮动可避免电池片被夹损伤)、设于支座221上的夹持电机225、设于夹持电机225输出端并带动轮座223水平纵向滑行的偏心轮226，两轮座223相对运动可实现夹持轮224对电池片两侧的纵向夹持定位。

第一旋转机构300具体如图10所示，旋转吸片组件和升降组件，旋转吸片组件通过伺服电机310a连接中空旋转平台320，并通过中空旋转平台320带动底部吸片盘330旋转，该吸片盘330的两边各有一组吸盘，通过旋转可实现一边吸片另一边放片的交替作业；升降组件由伺服电机310b连接减速机340带动偏心轮350，再由偏心轮350带动滑块360的移动来形成旋转吸片组件的升降，用以将上料输送带210输送至的电池片吸取并旋转移至四工位机构400。

四工位机构400具体包括周侧设有四个工位的旋转盘410、依次设于四个工位上的视觉定位机构420、激光切割机构430、加热烘干机构440、第二旋转机构450，该旋转盘410如图11所示，具体包括转盘本体、分别连接于转盘四个方向上的真空吸附载片台411(每个方向可设置两个载片台411以提高工效)、带动转盘本体旋转的高精度DD马达412，413、414分别为真空发生器与调压阀。当第一旋转机构300转移电池片800至视觉定位工位上的载片台411上时，首先通过视觉定位机构420对该工位上的电池片进行视觉定位，用以获得电池片的坐标位置，该视觉检测机构如图12所示，包括高精度相机421、镜头422、背光源423与升降调节机构424，通过升降调节机构424实现相机与拍照平面实现完全平行，减小相机畸变带来的误差。定位后由旋转盘410转动90°至激光切割机构430处，该激光切割机构430如图13所示，具体包括X轴丝杆模组431、滑设于X轴丝杆模组431上的切割组件、设于X轴丝杆模组431两端的Y轴丝杆模组432、设于X轴丝杆模组431前侧的接水槽433，切割组件包括脉冲激光器434、连续激光器435(脉冲激光器434用以在电池片的切割线头部和尾部分别开一段长2mm、深度100um左右的切割导向槽，连续激光器435则沿着切割线方向进行加热，使电池片沿着脉冲激光器434开的导向槽裂开)及一对雾化喷头436，根据定位坐标，通过Y轴丝杆模组432移动使X轴丝杆模组431的角度与电池片摆放角度平行，并且使X轴丝杆模组431上的脉冲激光器434、连续激光器435、两组雾化喷头436的移动路径与电池片的中心完全重合，对两载片台411上的电池片依次进行切割并喷雾，以确保无损切割，若两电池片的切割规格不同，可在两电池片切割之间的间隙(沿X轴丝杆模组431移动至下一载片台411时)可通过Y轴丝杆模组432相应调整，以满足不同规格的切割要求。加热烘干机构440如图14所示，包括红外加热灯管441、设于红外加热灯管441上方的一排数个风扇442、以及用以前两者一起升降的滑轨滑块443，当切割后的电池片再转90°至此时，由于切割完后的电池片表面有未蒸发的水分，通过加热烘干机构440可将残余水分烘干。最后，将电池片再转90°至第二旋转机构450处，由第二旋转机构450吸取并转移至视觉检测机构处，第二旋转机构450可采用与第一旋转机构相同或类似的结构。

视觉检测机构500可采用与视觉定位机构420相同或类似的结构，主要负责对切开的电池片的外形尺寸进行检测，若检测结果为NG，则送至NG下料机构，若合格则继续送至下料机构。

NG下料机构600如图15所示，具体包括皮带模组610、滑设于皮带模组上的伯努利吸盘620、设于皮带模组一侧的NG料盒630，通过伯努利吸盘620将检测不良的电池片移送至NG料盒630内，

下料机构700如图16所示，具体包括下料盒710及用以将经视觉检测机构检测合格的电池片吸取并投放至下料盒710内的下料皮带传送机构720，下料皮带传送机构720采用与上料皮带传送机构相同或类似的具有真空吸盘的并行皮带8，同样，下料盒710可设置两个或多个，并行皮带8可以设置相应的两对或多对，以提高下料效率,不同的是，还包括布设于下料盒710下方的下层料盒输送机730，下料盒710底部设有升降机构740，装满电池片的下料盒710可通过升降机构下降至下层料盒输送机730上，由下层料盒输送机730输出。

但是，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求书范围内。

Claims (9)

1.一种电池片切割设备，其特征在于：包括依次设置的上料机构，包括上料盒、设于上料盒上方的用以将电池片从料盒内吸取提升的摇臂吸料机构与用以将电池片转移至皮带上并输出的上料皮带传送机构；

机械定位机构，包括接收上料皮带传送机构输出电池片的上料输送带及设于上料输送带两侧用以对上料输送带上的电池片进行水平纵向夹取定位的夹取定位组件；

第一旋转机构，将上料输送带输送至的电池片转移至四工位机构；

四工位机构，包括周侧设有四个工位的旋转盘、依次设于四个工位上的视觉定位机构、激光切割机构、加热烘干机构、第二旋转机构；

视觉检测机构，用以对由第二旋转机构转移来的切割后的电池片进行检测；

NG下料机构，用以下料存放经视觉检测机构检测不良的电池片；

下料机构，包括下料盒及用以将经视觉检测机构检测合格的电池片吸取并投放至下料盒内的下料皮带传送机构。

2.根据权利要求1所述的一种电池片切割设备，其特征在于：所述上料盒上方两侧设有风刀，上料盒底部设有顶料电缸，所述上料皮带传送机构包括安装架、设于安装架上的输送驱动电机及由输送驱动电机驱动的一对具有真空吸盘的并行皮带；所述摇臂吸料机构包括设于安装架上的安装座、设于安装座上的吸料驱动电机、与吸料驱动电机输出轴相连并向下穿过安装座的摇臂、设于摇臂下端的提升吸盘、设于提升吸盘上的电容传感器，提升吸盘设于并行皮带之间且提升吸盘底面由摇臂带动的高度上限为不低于皮带的真空吸附面。

3.根据权利要求2所述的一种电池片切割设备，其特征在于：所述安装架上方还设有平移机构，包括与并行皮带呈水平垂直布置的平移轨道、与安装架相连并配合设于平移轨道上的平移滑块、驱动安装架沿平移轨道平移的平移气缸。

4.根据权利要求1所述的一种电池片切割设备，其特征在于：所述夹取定位组件包括支座、设于支座上的滑轨滑块、设于滑轨滑块上的轮座、设于轮座内侧上的夹持轮、设于支座上的夹持电机、设于夹持电机输出端并带动轮座水平纵向滑行的偏心轮。

5.根据权利要求1所述的一种电池片切割设备，其特征在于：所述激光切割机构包括X轴丝杆模组、滑设于X轴丝杆模组上的切割组件、设于X轴丝杆模组两端的Y轴丝杆模组、设于X轴丝杆模组前侧的接水槽，切割组件包括脉冲激光器、连续激光器及一对雾化喷头。

6.根据权利要求1所述的一种电池片切割设备，其特征在于：所述加热烘干机构包括红外加热灯管、设于红外加热灯管上方的数个风扇。

7.根据权利要求1所述的一种电池片切割设备，其特征在于：所述旋转盘包括转盘本体、分别连接于转盘四个方向上的真空吸附载片台、带动转盘本体旋转的马达。

8.根据权利要求1所述的一种电池片切割设备，其特征在于：所述NG下料机构包括皮带模组、滑设于皮带模组上的伯努利吸盘、设于皮带模组一侧的NG料盒。

9.根据权利要求1所述的一种电池片切割设备，其特征在于：所述下料机构包括安装架、设于安装架上的输送驱动电机及由输送驱动电机驱动的一对具有真空吸盘的并行皮带、设于并行皮带下方的下料盒、布设于下料盒下方的下层料盒输送机，下料盒底部设有升降机构。

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