CN218753565U - 一种光伏组件返修机自动上下料装置 - Google Patents

Abstract

一种光伏组件返修机自动上下料装置，包括工作台，工作台上设有三轴驱动单元、U轴旋转单元、视觉相机单元；工作台上用于放置电池串，工作台上安装有搬运托盘；工作台上安装有位置传感器；三轴驱动单元与U轴旋转单元连接且驱动U轴旋转单元在竖直、横向平移、纵向平移方向上移动；U轴旋转单元的驱动端连接有吸取组件，且驱动吸取组件进行旋转；视觉相机单元架设于搬运托盘上方。本装置在保证返修成功率和返修速度的同时节省了大量人工，并且实现了自动上下料功能。

Description

一种光伏组件返修机自动上下料装置

技术领域

本实用新型涉及光伏组件领域，尤其涉及一种光伏组件返修机自动上下料装置。

背景技术

光伏组件是一种可以将太阳能转化为电能的部件，充分利用太阳能且转化过程中不会产生任何废水、废渣等污染物，对于缓解能源危机和环境污染具有重要意义。随着当前国际形势，为应对能源危机，实现能源自主，扼制环境污染，世界各国越来越注意到新能源的重要性。各国竞争也体现在了新能源产业上。在此背景下光伏产业进入了快车道。各大光伏组件厂的竞争,体现在不断提升的产能上，产能提升：1500片→1800片→2000片→2500片以上……，以目前主流的16s线为例，当班产量可达2500+，而整线不良率基本保持在1％，目前光伏组件返修的方式主要是人工返修，这对员工的技能要求较高，同时返修的速率和成功率也无法保证，进而导致了很多不良积压和报废损失。

实用新型内容

为了提高光伏组件的返修的速率和成功率，本实用新型采用以下技术方案：

一种光伏组件返修机自动上下料装置，包括工作台，工作台上设有三轴驱动单元、U轴旋转单元、视觉相机单元；

工作台上用于放置电池串，工作台上安装有搬运托盘；工作台上安装有位置传感器；

三轴驱动单元与U轴旋转单元连接且驱动U轴旋转单元在竖直、横向平移、纵向平移方向上移动；U轴旋转单元的驱动端连接有吸取组件，且驱动吸取组件进行旋转；

视觉相机单元架设于搬运托盘上方。

具体的，三轴驱动单元包括X轴平移单元、Y轴平移单元、Z轴升降单元；

Z轴升降单元与U轴旋转单元连接且驱动U轴旋转单元做竖直运动；Y轴平移单元与Z轴升降单元连接驱动且驱动Z轴升降单元做纵向平移运动；X轴平移单元与Y轴平移单元连接驱动且驱动Y轴平移单元做横向平移运动；

具体的，Y轴平移单元包括架设于工作台上的电机、以及呈矩形分布的第一带轮、第二带轮、第三带轮、第四带轮；连接轴两端分别与第一带轮、第二带轮连接，电机与连接轴连接；第一带轮和第三带轮、第二带轮和第四带轮之间通过同步带连接；

具体的，X轴平移单元为丝杠滑台；每个同步带上固定安装有一个固定块，沿竖直方向固定块连接有一连接板，丝杠滑台与连接板连接。

具体的，Z轴升降单元包括齿轮电机、齿条、L型支架；L型支架与丝杠滑台连接，齿条沿竖直方向安装于L型支架上，齿轮电机的驱动端与齿条连接，U轴旋转单元固定安装于L型支架上。

具体的，U轴旋转单元包括旋转电机、转盘；旋转电机的驱动轴与转盘连接，转盘安装于三轴驱动单元上，转盘还与吸附组件连接，电机驱动转盘旋转从而带动吸附组件做旋转运动。

进一步的，吸取组件包括真空发生器、型材、多个吸嘴；多个吸嘴均匀分布且安装于型材上且真空发生器贯穿型材与吸嘴连接，真空发生器安装于L型支架上。

综上所述，本装置实现了电池串的自动上下料功能，且保证返修成功率和返修速度的同时节省了大量人工成本。

附图说明

图1是一种光伏组件返修机自动上下料装置的结构示意图；

图2是一种光伏组件返修机自动上下料装置的工作原理图；

图3是一种光伏组件返修机自动上下料装置中Z轴升降单元与U轴旋转单元的结构示意图1；

图4是一种光伏组件返修机自动上下料装置中Z轴升降单元与U轴旋转单元的结构示意2；

图5是一种光伏组件返修机自动上下料装置的俯视图；

附图标记：1视觉相机；2伺服模组；3卸料操作按钮；4A串NG托盘；5B串NG托盘；6搬运托盘；

7Z轴升降单元；701齿轮电机；702齿条；703L型支架；

8U轴旋转单元；801旋转电机；802转盘；

9吸附组件；901真空发生器；902型材；903吸嘴；

10相机背光源；11B串OK托盘；12A串OK托盘；13上料操作按钮；

14Y轴平移单元；1401丝杠滑台；1402连接板；

15X轴平移单元；1501第四带轮；1502第三带轮；1503同步带；1504第二带轮；1505连接轴；1506第一带轮；1507电机；

16外框架；17位置传感器。

具体实施方式

下面结合图1至图5对本实用新型做进一步说明。

一种光伏组件返修机自动上下料装置，包括工作台，工作台上安装有外框架16，外框架16上设有三轴驱动单元、U轴旋转单元8和视觉相机单元。

工作台分为上料区和卸料区，上料区上设置有用于放置OK电池串的上料托盘，卸料区上设置有用于承载拆卸的NG电池串卸料托盘。上料托盘分为A串OK托盘12和B串OK托盘11，卸料托盘分为A串NG托盘4和B串NG托盘5。工作台上还安装有搬运托盘6，搬运托盘6主要是在上、下料区与本体设备之间运载电池串。工作台上安装有位置传感器17，位置传感器17位于上料区和卸料区的下方，位置传感器17用于检测工作台的上料区和卸料区上是否有电池串。工作台的外部设置有组件返修区。

视觉相机单元1架设于搬运托盘6上方。视觉相机单元1包括两个镜头，视觉相机单元采集电池串两头，用于AB串电池的拍照判断和上料串的纠偏。其中一个相机固定在外框架16顶部，另一个安装在伺服模组2上，伺服模组2走位的布局，提高精度，方便一键切单。

三轴驱动单元与U轴旋转单元8连接且驱动U轴旋转单元8可在竖直、横向平移、纵向平移方向上移动。其中，三轴驱动单元包括X轴平移单元15、Y轴平移单元14、Z轴升降单元7。Z轴升降单元7与U轴旋转单元8连接且驱动U轴旋转单元8做竖直运动；Y轴平移单元14与Z轴升降单元7连接驱动且驱动Z轴升降单元7做纵向平移运动；X轴平移单元15与Y轴平移单元14连接驱动且驱动Y轴平移单元14做横向平移运动。

具体的，Y轴平移单元14包括架设于工作台上的电机1507、以及呈矩形分布的第一带轮1506、第二带轮1504、第三带轮1502、第四带轮1501；连接轴两端分别与第一带轮1506、第二带轮1504连接，电机1507与连接轴连接；第一带轮1506和第三带轮1502、第二带轮1504和第四带轮1501之间通过同步带1503连接。X轴平移单元15为丝杠滑台1401；每个同步带1503上固定安装有一个固定块，沿竖直方向固定块连接有一连接板1402，丝杠滑台1401与连接板1402连接。当电机1507转动，驱动第一带轮1506、第二带轮1504、第三带轮1502、第四带轮1501同时转动，从而使得同步带1503转动，就能带动丝杠滑台1401做纵向平移运动。

具体的，Z轴升降单元7包括齿轮电机701、齿条702、L型支架703。齿条702沿竖直方向安装于L型支架703上，齿轮电机701的驱动端连接有齿轮，齿轮与齿条702啮合。L型支架703与丝杠滑台1401连接，丝杠滑台1401驱动带动L型支架703移动，由于U轴旋转单元8固定安装于L型支架703上，从而驱动U轴旋转单元8做横向平移运动。当齿轮电机701驱动齿轮转动，与齿条702啮合时，从而带动L型支架703移动，由于U轴旋转单元8固定安装于L型支架703上，从而驱动U轴旋转单元8做竖直方向运动。

具体的，U轴旋转单元8包括旋转电机801、转盘802，旋转电机801的驱动轴与转盘802连接，转盘802安装于L型支架703上，吸取组件9包括真空发生器901、型材902、多个吸嘴903；多个吸嘴903均匀分布且安装于型材902上且真空发生器901贯穿型材902与吸嘴903连接，真空发生器901安装于L型支架703上，转盘802与型材902连接，电机工作从而驱动转盘802转动，从而带动型材902进行旋转运动。当真空发生器901工作时，使得吸嘴903产生负压，型材902上的吸嘴903吸取电池串，当真空发生器901不工作时，使得吸嘴903不产生负压，型材902上的吸嘴903放下电池串。

该装置的工作流程为：如图2所示，实际返修的过程中可能是组件返修区中其中任意一串或者多串，以组件返修区的第(2)串不良返修为例：

图2中下料流程：①将组件返修区的第(2)串放在搬运托盘上→⑤将第(2)串坏串从搬运托盘上通过三轴驱动单元与U轴旋转单元8配合搬运至卸料区对应的A串NG托盘上。

图2中上料流程：②将上料托盘上的需要的OK串通过三轴驱动单元与U轴旋转单元配合搬运至视觉甄别区，进行二次AB判断和电池串纠偏→③将处理后的OK串从视觉甄别区搬运至搬运托盘上→④将OK串运至返修区域中需跟换的位置，由本体设备取料。

综上所述，本装置通过三轴驱动单元在竖直、水平横向、水平纵向上调整位置，通过U轴旋转单元调整旋转位置，从而实现了电池串的自动上下料功能，将电池串以托盘方式上料，上下料有确认按钮，操作方便，通过上位机通讯和视觉系统判别，能够精确迅速的上料，精准的上料保证了返修机的返修质量，提高返修效率节省企业成本。同理下料方式，将拆换的电池串按要求的摆放整齐，并记录单串的不良点，为后续的串反提供便利。

通过相机单元且保证返修成功率和返修速度的同时节省了大量人工成本。

可以理解的是，以上关于本实用新型的具体描述，仅用于说明本实用新型而并非受限于本实用新型实施例所描述的技术方案。本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种光伏组件返修机自动上下料装置，其特征在于，包括工作台，所述工作台上设有三轴驱动单元、U轴旋转单元、视觉相机单元；

所述工作台上用于放置电池串，所述工作台上安装有搬运托盘；所述工作台上安装有位置传感器；

所述三轴驱动单元与所述U轴旋转单元连接且驱动所述U轴旋转单元在竖直、横向平移、纵向平移方向上移动；所述U轴旋转单元的驱动端连接有吸取组件，且驱动所述吸取组件进行旋转；

所述视觉相机单元架设于所述搬运托盘上方。

2.根据权利要求1所述一种光伏组件返修机自动上下料装置，其特征在于，所述三轴驱动单元包括X轴平移单元、Y轴平移单元、Z轴升降单元；

所述Z轴升降单元与所述U轴旋转单元连接且驱动所述U轴旋转单元做竖直运动；所述Y轴平移单元与所述Z轴升降单元连接驱动且驱动所述Z轴升降单元做纵向平移运动；所述X轴平移单元与所述Y轴平移单元连接驱动且驱动所述Y轴平移单元做横向平移运动。

3.根据权利要求2所述一种光伏组件返修机自动上下料装置，其特征在于，所述Y轴平移单元包括架设于工作台上的电机、以及呈矩形分布的第一带轮、第二带轮、第三带轮、第四带轮；连接轴两端分别与所述第一带轮、所述第二带轮连接，所述电机与所述连接轴连接；所述第一带轮和所述第三带轮、所述第二带轮和所述第四带轮之间通过同步带连接。

4.根据权利要求3所述一种光伏组件返修机自动上下料装置，其特征在于，所述X轴平移单元为丝杠滑台；每个同步带上固定安装有一个固定块，沿竖直方向所述固定块连接有一连接板，所述丝杠滑台与所述连接板连接。

5.根据权利要求4所述一种光伏组件返修机自动上下料装置，其特征在于，所述Z轴升降单元包括齿轮电机、齿条、L型支架；所述L型支架与所述丝杠滑台连接，所述齿条沿竖直方向安装于所述L型支架上，所述齿轮电机的驱动端与所述齿条连接，所述U轴旋转单元固定安装于所述L型支架上。

6.根据权利要求1所述一种光伏组件返修机自动上下料装置，其特征在于，所述U轴旋转单元包括旋转电机、转盘；所述旋转电机的驱动轴与所述转盘连接，所述转盘安装于所述三轴驱动单元上，所述转盘还与吸附组件连接，所述电机驱动所述转盘旋转从而带动所述吸附组件做旋转运动。

7.根据权利要求5所述一种光伏组件返修机自动上下料装置，其特征在于，所述吸取组件包括真空发生器、型材、多个吸嘴；所述多个吸嘴均匀分布且安装于所述型材上且所述真空发生器贯穿所述型材与所述吸嘴连接，所述真空发生器安装于所述L型支架上。

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