CN219040495U - 一种光伏电池片排布设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光伏电池片排布设备，属于光伏组件生产领域，其包括基板输送机构、硅片进料机构和硅片摆放机构，能够完成基板组件与硅片的分别进料，通过旋转机构与调位机构的分别设置可以实现单个硅片的状态调整以及至少一对相邻硅片的换位调整，以此实现硅片摆放前的状态调整，满足不同排布形式下的硅片摆放需求。本实用新型的光伏电池片排布设备，其结构紧凑，兼容性强，能够满足不同类型光伏组件的加工需求，提升光伏组件加工精度和效率的同时，有效增强设备的兼容性和通用性，降低光伏组件加工设备的应用成本，节约厂房空间，降低光伏组件的制造与应用成本，具有较好的实用价值和应用前景。

Description

一种光伏电池片排布设备

技术领域

本实用新型属于光伏组件生产领域，具体涉及一种光伏电池片排布设备。

背景技术

目前，在光伏组件的生产过程中，从硅片和基板来料到整幅面硅片焊接完成，需要经历串焊机、排版机以及端焊机等设备工序。在以传统方式进行上述生产过程时，首先需要将电池片从料盒取出，通过视觉和机器人补偿搬运进行电池片摆片，再用焊带将电池片以红外焊接的方式进行串联。再经过后面排版机将多串电池串按要求摆放、端焊机将汇流条与电池串焊连，实现整幅面摆放加工，然后再铺设基板(如EVA和TPT背板)后流向后道的EL检测及层压设备。

在常规的组件排布过程中，电池片从进料到端焊至少要经过5次中转搬运，焊接成整串后也需经历至少3次中转搬运，整个过程极其繁琐，导致电池片的加工效率较低。而且，由于硅片本身易碎，中转搬运特别是焊接成串后的搬运大大增加了组件的碎片率，导致光伏组件的生产线良率降低，生产过程中的连续性也受到明显的影响。

正因如此，在申请人的在先专利CN217691104U中，公开了一种光伏组件的电池片排布装置，通过将电池片连续快速地排布在基板组件上，并在基板组件的承载下完成后续加工过程中的搬运过程，减小搬运次数，从而有效降低了电池片的碎片率，保证光伏组件制作的准确性。但随着电池片形式的多样化及排版需求的增加，对电池片的排布方式提出了更好的要求，需要一种可以兼容多种排版版型的排布设备。

实用新型内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的一种或者多种，本实用新型提供了一种光伏电池片排布设备，能够满足基板组件上电池片的不同排布需求，保证电池片送料、排布的连续性和准确性，提升光伏组件的生产效率和加工质量。

为实现上述目的，本实用新型提供一种光伏电池片排布设备，包括用于输送基板组件的基板输送机构、用于硅片进料输送的硅片进料机构和用于将硅片进料机构上的硅片以对应形式摆放于所述基板组件上的硅片摆放机构；且所述基板组件包括刚性板和设置于该刚性板顶面上的柔性层；

所述硅片进料机构包括至少一条硅片流水线；

所述硅片流水线上的上方设置有旋转机构，所述旋转机构包括至少一个吸盘，用于对单个硅片的状态进行旋转调整；且

还设置有调位机构，所述调位机构包括至少两个吸盘，用于在硅片摆放至所述柔性层上前对至少两个硅片进行换位调整。

作为本实用新型的进一步改进，所述调位机构设置在所述硅片流水线的上方，其包括一个旋转驱动机构和连接在该旋转驱动机构上的至少两个吸盘；所述旋转机构与所述调位机构分开设置。

作为本实用新型的进一步改进，所述硅片摆放机构包括用于摆放硅片的四轴机械臂；

所述四轴机械臂上设置有至少两个吸盘，可同时吸取至少两个硅片并作为所述调位机构进行所述至少两个硅片的换位调整。

作为本实用新型的进一步改进，所述硅片摆放机构还包括搬运模组、第二相机和精定位平台；

所述搬运模组设置在所述硅片流水线的尾端的上方，所述精定位平台设置于所述硅片流水线的尾端之后，所述搬运模组用于将所述硅片流水线尾端上的至少一对硅片搬运到所述精定位平台上；

所述第二相机设置在所述精定位平台的上方，用于对精定位前的硅片进行拍照识别；所述精定位平台用于对摆放前的硅片进行精定位；

所述四轴机械臂对应所述精定位平台设置，用于将所述精定位平台上的硅片摆放于所述基板组件上。

作为本实用新型的进一步改进，所述硅片流水线的尾端与所述精定位平台之间设置有多段式流水线模组，用于多个硅片的分别输送及粗定位，所述搬运模组用于将从硅片流水线上输送至所述多段式流水线模组上的至少一对硅片搬运到所述精定位平台上。

作为本实用新型的进一步改进，所述旋转机构与所述调位机构集成设置为旋转调位机构，所述旋转调位机构设置在所述硅片流水线的上方；

所述旋转调位机构包括大旋转模组和设置在所述大旋转模组下方的至少一对旋转单元；各旋转单元可分别吸取硅片并独立旋转以调整相应硅片的状态；且所述至少一对旋转单元可在所述大旋转模组的带动下进行整体旋转，以实现硅片的换位调整。

作为本实用新型的进一步改进，沿所述硅片流水线的输送方向依次设置有用于判断硅片进料状态的第一相机和所述旋转机构；

所述第一相机与所述旋转机构分别设置在所述硅片流水线的上方，且所述第一相机靠近所述硅片流水线的进料端设置。

作为本实用新型的进一步改进，所述旋转机构包括至少两个彼此独立的旋转单元，每个所述旋转单元均设置在所述硅片流水线的上方，每个所述旋转单元包括旋转驱动机构及与所述旋转驱动机构连接的至少一个吸盘，两个所述旋转单元分别用于吸取其对应的至少一个硅片并分别完成硅片状态的旋转调整。

作为本实用新型的进一步改进，在所述硅片流水线的一侧还设置有废料盒，并对应该废料盒设置有可在所述硅片流水线与所述废料盒之间往返运动的搬运机构，使得由所述第一相机识别的破损硅片可由所述搬运机构搬运至废料盒中。

作为本实用新型的进一步改进，所述搬运机构与所述旋转机构集成设置为旋转搬运机构；

所述搬运机构包括横向位移模组，所述旋转机构连接在所述横向位移模组上；所述旋转机构在该横向位移模组的带动下进行硅片流水线与废料盒之间的往返位移。

作为本实用新型的进一步改进，还包括硅片固定机构；

所述硅片固定机构设置在所述基板输送机构的上方，并可沿竖向往复升降，其包括设置在底部的多个加热头，可在竖向升降后以其加热头接触摆放后的硅片，并对应加热硅片以使之与所述柔性层粘结固定。

作为本实用新型的进一步改进，所述硅片固定机构底部的多个加热头呈阵列布置，用于多个呈阵列摆放的硅片的同时固定；

和/或

对应所述硅片固定机构设置有补偿气缸，其输出端与硅片固定机构连接，并可带动该硅片固定机构在基板组件输送方向上往复运动，以补偿相邻两基板组件切换后所形成的间距；

和/或

对应所述硅片固定机构的竖向升降还设置有至少一个导向柱，用于所述硅片固定机构竖向升降时的导向。

作为本实用新型的进一步改进，所述基板输送机构沿第一方向输送基板组件，所述硅片进料机构沿第二方向输送硅片，所述第一方向与第二方向垂直或平行。

作为本实用新型的进一步改进，所述硅片流水线为多段式，所述硅片流水线为传送带机构。

作为本实用新型的进一步改进，每段所述传送带机构的长度至少对应两个硅片的长度或宽度尺寸。

作为本实用新型的进一步改进，所述硅片进料机构设置在所述基板输送机构的外侧或者设置在所述基板输送机构的上方。

作为本实用新型的进一步改进，在所述基板输送组件的进料端部设置有滚平机构；

所述滚平机构包括辊筒和对应该辊筒设置的驱动电机及升降气缸；所述辊筒可在升降气缸的带动下往复升降，并在所述驱动电机的驱动下绕自身轴转动。

作为本实用新型的进一步改进，所述基板输送机构中包括至少一对可在基板组件输送方向上往复位移的横向抓手机构，用于抓取所述基板组件的横向两侧并将其抓取输送；

或者

所述基板输送机构包括至少一个可在基板组件输送方向上往复位移的支撑吸盘，该支撑吸盘可对应吸住所述刚性板的底面并带动所述基板组件位移。

上述改进技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有的有益效果包括：

(1)本实用新型的光伏电池片排布设备，其包括基板输送机构、硅片进料机构和硅片摆放机构，能够完成基板组件与硅片的分别进料，通过旋转机构与调位机构的分别设置可以实现单个硅片的状态调整以及至少一对硅片的换位调整，以此实现硅片摆放前的状态调整，满足不同排布形式下的硅片摆放需求，适应于不同光伏产品的硅片摆放需求，保证硅片排布准确性的同时，提升设备的兼容性和适应性，降低光伏组件加工过程中的设备成本和生产成本，提升光伏组件加工的质量。

(2)本实用新型的光伏电池片排布设备，其通过设置硅片固定机构，使得硅片在基板组件上排布后，可在硅片固定机构中加热头的作用下实现硅片与柔性层的可靠粘结，保证硅片在基板组件上排布后的连接可靠性，位置不易发生偏移，提升后续转运加工的精度和质量；同时，通过对应硅片固定机构设置导向柱与补偿气缸，能够进一步保证硅片固定过程中的精度。

(3)本实用新型的光伏电池片排布设备，其通过在硅片流水线中对应设置第一相机、搬运机构和废料盒，可以快速实现送料硅片状态及是否破损的识别，并可靠完成破损硅片的搬运与收纳；同时，通过将搬运机构与旋转机构集成设置，有效简化了设备的结构设置，缩小了整个设备的体积，充分利用了设备的功能部件，提升了设备的利用效率。

(4)本实用新型的光伏电池片排布设备，其通过将调位机构与硅片摆放机构中的摆放模组集成设置，能够进一步简化设备上各部件组合设置的形式，缩小设备的整体设置体积，满足不同加工及排布需求下的应用，提升了设备的系统集成性和设备紧凑性，简化了设备的设置过程和控制过程，提升了设备的工作效率和兼容性。

(5)本实用新型的光伏电池片排布设备，其结构紧凑，兼容性强，能够实现硅片不同状态形式的位置调整，满足硅片在基板组件上以不同的形式进行摆放排布，进而满足不同类型光伏组件的加工需求，提升光伏组件加工精度和效率的同时，有效增强设备的兼容性和通用性，降低光伏组件加工设备的应用成本，节约厂房空间，降低光伏组件的制造与应用成本，具有较好的实用价值和应用前景。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例中光伏电池片排布设备的结构俯视图；

图2是本实用新型实施例中基板输送机构的结构示意图；

图3是本实用新型实施例中滚平机构的结构示意图；

图4是本实用新型实施例中硅片进料机构的结构示意图；

图5是本实用新型实施例中硅片摆放机构的结构示意图；

图6是本实用新型实施例中硅片固定机构的结构示意图；

图7是本实用新型实施例中硅片的4种样式示意图；

在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：

100、基板输送机构；110、基板进料流水线；120、基板出料流水线；160、横向抓手机构；170、气浮板。

200、硅片进料机构；210、第一相机；220、旋转搬运机构；221、第一旋转单元；222、第二旋转单元；230、废料盒；240、缓存机构；250、硅片流水线。

300、硅片摆放机构；310、龙门框架；320、搬运模组；330、第二相机；340、精定位平台；350、摆放模组。

400、硅片固定机构；410、安装板；420、补偿气缸；430、导向柱；440、升降模组；450、加热头；460、加热棒。

500、滚平机构；510、升降气缸；520、驱动电机；530、辊筒。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

请参阅图1，本实用新型优选实施例中的光伏电池片排布设备包括用于输送基板组件的基板输送机构100、用于硅片进料输送的硅片进料机构200和用于将硅片进料机构上的硅片以对应形式摆放于基板组件上的硅片摆放机构300。

其中，利用基板输送机构100的设置，可以沿第一方向(X轴方向，即图1中的水平方向)带着基板组件移动，例如步进式移动，以便持续地将多个硅片逐步摆放至基板组件上；利用硅片进料机构200的设置，可对应沿第二方向(Y轴方向，即图1中的竖直方向)完成硅片的进料；以及通过硅片摆放机构300的设置，完成硅片在基板组件上以对应形式的摆放。其中，对应形式是指整版基板组件上所有电池片最终需要排版成的版式。

当然，硅片也可以沿其他方向如X轴方向进料，例如与基板输送机构输送基板组件的方向相同。

其中，上述硅片优选为半片式电池片。

具体地，优选实施例中的基板组件包括刚性板和铺设于该刚性板上的柔性层。其中，刚性板优选为玻璃基板，且柔性层进一步优选为EVA(ethylenevinyl acetatecopolymer，乙烯醋酸乙烯酯共聚物)。当然刚性板与柔性板也可以为其他制作电池片组件时常用的材质，在此不再一一赘述。

其中，硅片进料机构包括至少一条硅片流水线；硅片流水线的上方设置有旋转机构，旋转机构包括至少一个吸盘，用于对单个硅片的状态进行旋转调整；且还设置有调位机构，调位机构包括至少两个吸盘，用于在硅片摆放至柔性层上前对至少两个硅片进行换位调整。通过旋转机构与调位机构的分别设置可以实现单个硅片的状态调整以及至少一对硅片的换位调整，以此实现硅片摆放前的状态调整，满足不同排布形式下的硅片摆放需求。

具体地，如图2所示，基板输送机构100包括至少一对可在基板组件输送方向上往复位移的横向抓手机构160，用于抓取基板组件的横向两侧并将其沿上述第一方向抓取输送。

进一步地，基板输送机构100还包括基板进料流水线110、基板出料流水线120、基板定位机构、气浮板170等，其中，基板定位机构具体可以包括位于沿基板组件输送方向前后两侧的两个横向定位气缸(X轴方向)，以及位于基板组件左右两侧的四个纵向定位气缸(图中未示意出)。

其中，基板进料流水线110与基板出料流水线120分别为两条间隔设置的皮带输送线，基板进料流水线110与基板出料流水线120分别与气浮板170交错设置，基板进料流水线110与基板出料流水线120均优选由2个顶升气缸提供动力上升下降，使得基板进料流水线110在下降时将基板进料流水线110上传送的基板组件放在气浮板170上，或者使得基板出料流水线120上升后将基板组件从气浮板170上接走送出。

更详细地，基板进料流水线110的流水线电机为基板组件提供前进的动力，基板进料流水线110将基板组件放至气浮板170上后通过横向抓手机构160继续带着基板组件沿第一方向移动。

当基板组件由基板进料流水线110送入后，两个横向定位气缸同时动作，将基板组件进行横向定位。完成横向定位后，四个纵向定位气缸同时动作，便以基板组件中心为基准进行纵向定位。在优选实施例中，该中心基准进一步优选为设备框架的纵向中心基准，以此方便与其他的设备对接定位。

进一步地，优选实施例中的横向抓手机构160包括直线电机和抓手。其中，抓手优选包括可由气缸驱动的上下夹爪，通过上下夹爪的靠近或者远离，可对应实现基板组件的夹持或者松开。在抓手抓取基板组件后，可进一步由直线电机驱动，在保证精度、速度的同时，充分保证运动的平稳性。

当然，可以理解，根据实际设置的需要，上述抓手也可设置为其他的机构形式，例如支撑吸盘结构，此时，支撑吸盘设置在基板组件的下方，其通过负压吸附刚性板的底面，完成基板组件在支撑吸盘上的承载与定位。相应地，对应支撑吸盘设置有驱动机构，至少一个支撑吸盘设置在驱动机构上，并可在驱动机构的带动下在基板组件的输送方向上往复位移，进而带动基板组件完成输送过程。相比于前述横向抓手机构160而言，采用支撑吸盘进行吸附输送的方式可以避免对基板组件中上层柔性层的抓取，减少对柔性层的破坏，尤其是减少对边缘伸出刚性板边缘的柔性层的影响，并且支撑吸盘的结构可使得基板组件在运行过程中可以更加平稳。优选的，支撑吸盘结构的数量为四个，分别位于基板组件背面四周，进一步地，每一个支撑吸盘结构上可以包括多个吸盘，以便更好地吸住基板组件。

优选地，为保证基板组件工作的准确性，优选实施例中对应基板组件还设置有滚平机构500，以之保证柔性层与刚性板之间的贴合性。

如图1、图3中所示，优选实施例中的滚平机构500设置在整机设备的基板进料端部，其包括升降气缸510、驱动电机520和辊筒530，其中，辊筒530与驱动电机520连接，并整体设置在升降气缸510上，辊筒530可在升降气缸520的带动下往复升降，并在驱动电机520的驱动下绕辊筒530轴转动。当基板组件进料时，辊筒530由其升降气缸510驱动而下降，压在柔性膜(EVA)上；同时，驱动电机520启动，并控制辊筒530以基板进料流水线110匹配的线速度进行转动，使辊筒530经过基板组件的整个区域后，即可保证柔性膜与刚性板的贴合性，为后续硅片的铺设提供了一个良好的平面基础。

进一步说明的是，本申请的实施例特别适合于半片形式的MBB电池的摆放，一个MBB电池片分为2个不同的半片后，其状态可看作为本申请图7中的A、B状态，同时为了保证工作效率，一般划片后以BA、BA…的形式输入至硅片进料机构中，为了实现不同电池片组件的排版要求，可能需要半片在排版时呈现图7所示的C状态与D状态，其中，C状态的硅片可看作是A状态的硅片旋转180°后得到，D状态的硅片可看作是B状态的硅片旋转180°后得到，通过设置旋转机构将单独一个半片180°旋转则可得到。

进一步地，为了摆放出合适版型，一般需要将BA状态的两个半片中的其中之一进行旋转，即将进料状态的“BA”变成“BC”或“DA”的形式。此外，基板组件上硅片的摆放形式除了“BC”或“DA”为单元的排布形式，也可能存在以“CB”或“AD”为单元的排布形式，或者别的排布形式。对此，在优选实施例中，对应进料硅片的状态切换设置有旋转机构和调位机构。优选实施例中的调位机构主要用于相邻两硅片位置的调换，例如将“AB”状态直接切换为“DC”状态，当然也可以根据需求，单独对A或B进行180°旋转后再进行调位调整。

在优选实施例中，之所以同时设置旋转机构和调位机构，其目的主要是为了确保硅片进料机构200上以“AB”状态进料的硅片可在对应调整后得到“CB”状态和“AD”状态排布的硅片，进而满足基板组件上不同的硅片摆放需求。调位机构的设置形式与旋转机构的设置形式相似，最大的区别在于：本申请中的旋转机构主要用于对单个硅片绕其自身进行180°旋转，位置不会发生变化；而调位机构至少是对两个硅片同时进行180°旋转，从而两个硅片的位置会发生互换。下文将对旋转机构与调位机构的结构位置进行详细的描述。

实施例1

如图4所示，本实施例中的硅片进料机构200包括第一相机210、旋转机构、搬运机构、废料盒230、缓存机构240和硅片流水线250。

其中，一整片电池片划分为两个半片后进料；同时，在优选实施例中，硅片进料机构200包括并行间隔设置的两条硅片流水线250，各硅片流水线250分别为多段式形式，方便各机构在各段流水线上各自工作，如图4中所示。优选地，硅片流水线250为传送带机构(皮带输送线)，即硅片进料机构200优选包括多段传送带机构，每段传送带机构的长度至少对应两个半片的长度或宽度尺寸，使得每段传送带机构可以承载至少两个半片，方便控制每段传送带机构的移动距离为两片电池片的长度。同时，第一相机210设置在两条硅片流水线250的进料端部，用于对送料至流水线上的硅片进行拍照，识别进料的硅片是否有破损并判断硅片所处的状态(硅片的电极方向、倒角位置等)。需要说明的是，图4所示的为两条彼此独立的进料线同时进行，所以图中包括了两条硅片流水线250。

其中，本申请实施例的旋转机构包括沿Y轴方向上并排设置的两个彼此独立的旋转单元，对应图4中的第一旋转单元221与第二旋转单元222。每个旋转单元包括旋转驱动机构及与旋转驱动机构连接的(至少)一个吸盘，两个旋转单元分别用于吸取其对应的至少一个硅片并分别完成硅片状态的旋转调整。两个旋转单元分别对A状态与B状态的半片进行独立旋转控制，方便控制。其中，旋转机构与第一相机210沿硅片流水线250的输送方向上依次设置，第一相机210与旋转机构分别设置在硅片流水线250的上方，旋转机构用于对第一相机210识别状态后的硅片进行旋转调整。需要说明的时，旋转机构也可以只包括一个旋转单元，即既可以对A状态的硅片进行旋转，也可以对B状态的硅片进行旋转调整，但这种方案的控制就会复杂很多。

进一步地，在硅片流水线250的横向至少一侧设置有废料盒230。同时，对应废料盒230设置有搬运机构，其可在硅片流水线250与废料盒230之间往返运动，使得由第一相机210识别的破损硅片可由搬运机构搬运至废料盒230中。本实施例中，优选将搬运机构与旋转机构组合形成如图4中所示的旋转搬运机构220。其中，搬运机构包括横向位移模组，旋转机构连接在横向位移模组上，旋转机构在该横向位移模组的带动下进行硅片流水线250与废料盒230之间的往返位移。具体地，两个旋转单元优选通过一个支架设在硅片流水线250上方。若识别出破损的硅片，则直接由旋转搬运机构220搬运至废料盒230中，剩下的硅片继续传输并传送至缓存机构240处进行缓存或者由缓存机构240放下相应的硅片以填补破损硅片搬运后存在的空缺。如图4所示，缓存机构240设置在旋转机构的后方，当然也可以设置在靠近硅片流水线250进料端的位置。

更详细地，在第一相机210的使用过程中，对于完整无破损的硅片，需要识别其样式状态并根据摆放需求判断其是否需要改变其样式状态。

需要说明的是，当硅片进料机构200也沿与基板输送机构相同方向进行硅片输送时，硅片流水线沿第一方向输送半片，上述第一相机210、旋转机构、缓存机构240等也沿第一方向依次设置。且为了提高工作效率，可以设置两个硅片进料机构200，分别位于基板组件两侧，两个硅片进料机构200分别对应两个硅片摆放机构300，由此在摆片时，双线可以同时工作，各自完成一半。

本申请实施例中，调位机构的功能集成在后续的硅片摆放机构300，由其中涉及搬运硅片到基板组件上的摆放模组350作为调位机构，在硅片摆放前完成至少一对硅片的旋转调位。

如图5所示，硅片摆放机构300对应硅片进料机构200的尾端设置，用于将硅片进料机构200输出的硅片按照特定的排布形式摆放在基板单元上。

具体而言，硅片摆放机构300包括龙门框架310、多段式流水线模组、搬运模组320、第二相机330、精定位平台340和摆放模组350。其中，多段式流水线模组与硅片流水线250连通，可以理解，在实际设置时，多段式流水线模组的设置数量与硅片流水线250的设置数量相同，即为并行设置的两个。同时，多段式流水线模组包括多个可分别独立控制的传输皮带，使得每段流水线(每个传输皮带)上均可停留一个硅片，以此对硅片之间的距离进行粗定位。在优选实施例中，以4个硅片为例，即流水线模组优选为4段，每段上可分别停留一个硅片，多段式流水线模组用于对多个硅片先进行粗定位，方便搬运模组320同时吸取并搬运对应数量且间隔粗调过的硅片。

进一步地，优选实施例中的搬运模组320设置在多段式流水线模组的上方，其优选包括多个可移动的吸盘，例如与多段式流水线模组上4个分段相对应的4个吸盘，能够同时吸取4个吸盘并搬运至精定位平台340上。优选实施例中的精定位平台340与第二相机330对应设置，第二相机330设置在精定位平台340的上方，用于对搬运过来的硅片进行拍照识别。实际作业时，第二相机330可对搬运模组320抓手的空隙直接进行拍照识别，无需等待搬运模组320返回让出拍照区域，以此提升效率。相应地，精定位平台340根据第二相机330识别计算出的参数进行精定位，在此同时，搬运模组320返回以及摆放模组350移动至精定位平台340上方，等待抓取精定位完成之后的硅片。

本实施例中，摆放模组350优选为设置有至少两个吸盘的四轴机械臂，可同时吸取至少两个硅片并作为调位机构进行所述至少两个硅片的换位调整，即本实施例的摆放模组350既可以实现摆放功能，通过机械臂移动至需要摆放的位置，同时也作为调位机构进行使用，只需在多个硅片放在基板组件上之前原地旋转即可。并进一步优选为Y轴方向上间隔设置的两个，如图1中所示，分别对应于基板组件的上下两部分(Y轴方向的两端)，进而用于基板组件上下两部分的分别同时摆放上料，提高工作效率。如图5所示，为四轴机械臂一次性抓取4片进行摆放为例，其摆放速度快同时精度高。当然，根据实际生产的需要，在生产不同版型的组件时，机械臂优选可灵活抓取不同数量的硅片以适应不同版型的需求。

进一步地，在完成硅片在基板组件上的摆放后，还对应设置有硅片固定机构400来实现硅片在基板组件上的固定。

如图6所示，硅片固定机构400优选包括安装板410、补偿气缸420、导向柱430、升降模组440、加热头450和加热棒460。其中，对应于呈阵列摆放的硅片，优选实施例中的加热头450优选为呈阵列设置的多个，其设置在呈箱型的盒体底面，可同时用于多个硅片与EVA之间的加热固定。例如，在优选实施例中，硅片固定机构400可一次性将多行多列的硅片同时加热固定于EVA上。此外，在实际设置时，每一个硅片优选对应布置一个加热头450，例如，在优选实施例中，每一个硅片对应3个加热头450，3个分布在不同位置的加热头450即可确定硅片的加热面，完成硅片不同位置与EVA的焊接。

更详细地，每一个加热头450内部装有一个对应的加热棒460，一行硅片或一列硅片对应的所有加热棒460可由一个热电偶进行控温，加热头450接触到硅片后，硅片仅承受加热头450和加热棒460重力的作用，在保证充分接触加热的同时，避免硅片因为局部应力过大而导致的碎裂。

此外，由于一块基板组件上的最后一处硅片摆放完成之后，此时横向抓手机构160移动基板组件的距离可能不等同于上一次的距离，故而在更换基板组件时，在X轴方向上，硅片与基板边缘所存在的特定距离需要由横向抓手机构160将基板组件移动更多的距离，才能保证下一块基板组件上的硅片第一次摆放的位置的重复性。对此，在优选实施例中，对应设置有补偿气缸420，其输出端与硅片固定机构400连接，用于带动硅片固定机构400沿X轴方向往复运动一定距离，以快速补偿加热头450与待固定硅片之间的水平距离，保证不同基板组件可连续无间断的摆放硅片，中间不用停歇，提升硅片排布及固定的效率。

当然，在硅片固定机构400工作时，对应设置有加热头450的盒体结构设置有升降模组440，其进一步优选为气缸；同时，为了保证升降过程的准确性，对应其还设置有至少一个导向柱430，由其完成加热头450升降过程中的导向，保证整个升降过程的准确性。

通过硅片固定机构400与硅片摆放机构300的协力工作，可以实现硅片在基板组件上的准确排布及固定，为后续的加工过程提供可靠的支持，进而有效提升光伏组件的加工效率和精度。

不难看出，在前述实施例中，硅片进料机构200与基板输送机构100正交设置，即硅片进料的方向与基板组件的进料方向相互垂直，此时，硅片进料机构200固定在外置的机台上。可以理解，上述设置形式并非为硅片进料机构200与基板输送机构100的唯一设置形式，两者之间的组合设置方式可根据实际需要进行改变。

实施例2

本实施例与实施例1的不同之处在于，调位机构不再通过四轴机械臂实现，而是在硅片流水线250的上方设置一个调位机构，具体地，调位机构包括一个旋转驱动机构和连接在该旋转模组驱动机构上的至少两个吸盘。旋转机构与调位机构分别独立间隔设置。

此时，旋转机构可优选设置包括至少两个旋转单元。进一步地，调位机构设置在上料流水线上方时，其位置不限，既可以是第一相机210与第一个旋转单元221之间，也可以是第一个旋转单元221与第二个旋转单元222之间，还可以是在第二个旋转单元222与硅片流水线250输出端之间，只要能实现位置调换功能即可。

实施例3

本实施例与实施例2的区别是，旋转机构与调位机构集成设置为旋转调位机构，旋转调位机构设置在硅片流水线的上方，旋转调位机构包括大旋转模组和设置在大旋转模组下方的至少一对旋转单元；各旋转单元可分别吸取硅片并独立旋转以调整相应硅片的状态；且所述至少一对旋转单元可在大旋转模组的带动下进行整体旋转，以实现硅片的换位调整。当不需要进行调位时，各旋转单元分别独立工作，此时，大旋转模组不工作；当需要进行硅片旋转后的调位时，则各旋转单元只负责吸取硅片而不单独进行旋转，相应地，由大旋转模组进行旋转180°作业，进而得到所需状态的硅片。

实施例4

本实施例与实施例2、3的区别在于，摆放模组350不再是四轴机械臂，而是优选包括龙门机构，该龙门机构的两端分别连接在设备底座上，并在龙门机构上假设一横梁，横梁上排列设置有多个吸盘，能够实现整列或者整行多个硅片的一次性抓取，通过龙门机构沿基板组件输送方向上的移动，可对应将硅片从硅片流水线上或者精定位平台上搬运至基板组件的上方，进而一次性完成多个硅片的放置。

例如，在一个具体实施例中，硅片进料机构200与基板输送机构100同向延伸设置，即分别沿X轴方向设置，此时，硅片进料机构200进一步优选包括两条分设于基板输送机构100宽度方向(Y轴方向)两侧的两条硅片流水线250，在各硅片流水线250上分别设置有第一相机210、旋转机构、搬运机构、废料盒230和缓存机构240，并可根据需要设置调位机构，从而完成硅片摆放前状态的调整与定位，保证硅片摆放的准确性。相应地，硅片摆放机构300也为Y轴方向间隔设置的两个，分别由于基板组件Y轴方向两端上方硅片的摆放作业过程。

实施例5

在实际设置时，硅片进料机构200可以设置在基板输送机构100的外侧，也可以设置在基板输送机构100的上方。通过将基板输送机构100与硅片进料机构200在竖向上的层叠设置，可以充分节约设备所占用的厂房空间。进一步优选地，当基板输送机构100与硅片进料机构200在竖向上分层设置时，两者的送料方向优选平行设置。

本实用新型中的光伏电池片排布设备，其结构紧凑，兼容性强，能够实现硅片不同状态形式的位置调整，满足硅片在基板组件上以不同的形式进行摆放排布，进而满足不同类型光伏组件的加工需求，提升光伏组件加工精度和效率的同时，有效增强设备的兼容性和通用性，降低光伏组件加工设备的应用成本，节约厂房空间，降低光伏组件的制造与应用成本，具有较好的实用价值和应用前景。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (18)

1.一种光伏电池片排布设备，包括用于输送基板组件的基板输送机构、用于硅片进料输送的硅片进料机构和用于将硅片进料机构上的硅片以对应形式摆放于所述基板组件上的硅片摆放机构；且所述基板组件包括刚性板和设置于该刚性板顶面上的柔性层；其特征在于，

所述硅片进料机构包括至少一条硅片流水线；

所述硅片流水线的上方设置有旋转机构，所述旋转机构包括至少一个吸盘，用于对单个硅片的状态进行旋转调整；且

还设置有调位机构，所述调位机构包括至少两个吸盘，用于在硅片摆放至所述柔性层上前对至少两个硅片进行换位调整。

2.根据权利要求1所述的光伏电池片排布设备，其特征在于，所述调位机构设置在所述硅片流水线的上方，其包括一个旋转驱动机构和连接在该旋转驱动机构上的至少两个吸盘；所述旋转机构与所述调位机构分开设置。

3.根据权利要求1所述的光伏电池片排布设备，其特征在于，所述硅片摆放机构包括用于摆放硅片的四轴机械臂；

所述四轴机械臂上设置有至少两个吸盘，可同时吸取至少两个硅片并作为所述调位机构进行所述至少两个硅片的换位调整。

4.根据权利要求3所述的光伏电池片排布设备，其特征在于，所述硅片摆放机构还包括搬运模组、第二相机和精定位平台；

所述搬运模组设置在所述硅片流水线的尾端的上方，所述精定位平台设置于所述硅片流水线的尾端之后，所述搬运模组用于将所述硅片流水线尾端上的至少一对硅片搬运到所述精定位平台上；

所述第二相机设置在所述精定位平台的上方，用于对精定位前的硅片进行拍照识别；所述精定位平台用于对摆放前的硅片进行精定位；

所述四轴机械臂对应所述精定位平台设置，用于将所述精定位平台上的硅片摆放于所述基板组件上。

5.根据权利要求4所述的光伏电池片排布设备，其特征在于，所述硅片流水线的尾端与所述精定位平台之间设置有多段式流水线模组，用于多个硅片的分别输送及粗定位，所述搬运模组用于将从硅片流水线上输送至所述多段式流水线模组上的至少一对硅片搬运到所述精定位平台上。

6.根据权利要求1所述的光伏电池片排布设备，其特征在于，所述旋转机构与所述调位机构集成设置为旋转调位机构，所述旋转调位机构设置在所述硅片流水线的上方；

所述旋转调位机构包括大旋转模组和设置在所述大旋转模组下方的至少一对旋转单元；各旋转单元可分别吸取硅片并独立旋转以调整相应硅片的状态；且所述至少一对旋转单元可在所述大旋转模组的带动下进行整体旋转，以实现硅片的换位调整。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的光伏电池片排布设备，其特征在于，沿所述硅片流水线的输送方向依次设置有用于判断硅片进料状态的第一相机和所述旋转机构；

所述第一相机与所述旋转机构分别设置在所述硅片流水线的上方，且所述第一相机靠近所述硅片流水线的进料端设置。

8.根据权利要求7所述的光伏电池片排布设备，其特征在于，所述旋转机构包括至少两个彼此独立的旋转单元，每个所述旋转单元均设置在所述硅片流水线的上方，每个所述旋转单元包括旋转驱动机构及与所述旋转驱动机构连接的至少一个吸盘，两个所述旋转单元分别用于吸取其对应的至少一个硅片并分别完成硅片状态的旋转调整。

9.根据权利要求7所述的光伏电池片排布设备，其特征在于，在所述硅片流水线的一侧还设置有废料盒，并对应该废料盒设置有可在所述硅片流水线与所述废料盒之间往返运动的搬运机构，使得由所述第一相机识别的破损硅片可由所述搬运机构搬运至废料盒中。

10.根据权利要求9所述的光伏电池片排布设备，其特征在于，所述搬运机构与所述旋转机构集成设置为旋转搬运机构；

所述搬运机构包括横向位移模组，所述旋转机构连接在所述横向位移模组上；所述旋转机构在该横向位移模组的带动下进行硅片流水线与废料盒之间的往返位移。

11.根据权利要求1～6中任一项所述的光伏电池片排布设备，其特征在于，还包括硅片固定机构；

所述硅片固定机构设置在所述基板输送机构的上方，并可沿竖向往复升降，其包括设置在底部的多个加热头，可在竖向升降后以其加热头接触摆放后的硅片，并对应加热硅片以使之与所述柔性层粘结固定。

12.根据权利要求11所述的光伏电池片排布设备，其特征在于，所述硅片固定机构底部的多个加热头呈阵列布置，用于多个呈阵列摆放的硅片的同时固定；

和/或

对应所述硅片固定机构设置有补偿气缸，其输出端与硅片固定机构连接，并可带动该硅片固定机构在基板组件输送方向上往复运动，以补偿相邻两基板组件切换后所形成的间距；

和/或

对应所述硅片固定机构的竖向升降还设置有至少一个导向柱，用于所述硅片固定机构竖向升降时的导向。

13.根据权利要求1～6中任一项所述的光伏电池片排布设备，其特征在于，所述基板输送机构沿第一方向输送基板组件，所述硅片进料机构沿第二方向输送硅片，所述第一方向与第二方向垂直或平行。

14.根据权利要求1～6中任一项所述的光伏电池片排布设备，其特征在于，所述硅片流水线为多段式，所述硅片流水线为传送带机构。

15.根据权利要求14所述的光伏电池片排布设备，其特征在于，每段所述传送带机构的长度至少对应两个硅片的长度或宽度尺寸。

16.根据权利要求1～6中任一项所述的光伏电池片排布设备，其特征在于，所述硅片进料机构设置在所述基板输送机构的外侧或者设置在所述基板输送机构的上方。

17.根据权利要求1～6中任一项所述的光伏电池片排布设备，其特征在于，在所述基板输送组件的进料端部设置有滚平机构；

所述滚平机构包括辊筒和对应该辊筒设置的驱动电机及升降气缸；所述辊筒可在升降气缸的带动下往复升降，并在所述驱动电机的驱动下绕自身轴转动。

18.根据权利要求1～6中任一项所述的光伏电池片排布设备，其特征在于，所述基板输送机构中包括至少一对可在基板组件输送方向上往复位移的横向抓手机构，用于抓取所述基板组件的横向两侧并将其抓取输送；

或者

所述基板输送机构包括至少一个可在基板组件输送方向上往复位移的支撑吸盘，该支撑吸盘可对应吸住所述刚性板的底面并带动所述基板组件位移。

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