CN219926966U - 一种光伏晶棒三合一粘胶自动化生产设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于光伏行业自动化生产设备技术领域，具体为一种光伏晶棒三合一粘胶自动化生产设备，包括平行设置的载具流水线和产品静置流水线；载具流水线的输送方向依次设置有晶托上料机构、晶托涂胶机构、塑胶板涂胶机构、晶棒上料机构、保压板上料机构、保压机构和保压板下料机构；产品静置流水线的输送首端设有转料机械手，转料机械手位于载具流水线和产品静置流水线之间，产品静置流水线的输送末端设有成品下料机械手。本实用新型在粘胶过程中依次将晶托、塑胶板、晶棒粘接为一体，再通过保压板保压，统一静置后成型下料，整个生产线只需两个工人即可完成粘胶工序，生产效率大大提高，且设备整体结构简单、布局合理。

Description

一种光伏晶棒三合一粘胶自动化生产设备

技术领域

本实用新型属于光伏行业自动化生产设备技术领域，具体为一种光伏晶棒三合一粘胶自动化生产设备。

背景技术

现有技术中晶棒的粘胶工序大多由人工完成，传统的粘胶方式为：将粘胶板粘接在晶托上，静置待胶液凝固后再粘接晶棒，再静置等待胶液凝固。此种方式，需多次静置等待胶液凝固，极大加长生产时间，影响生产效率；而且晶棒粘胶工序所处的工作环境较差，各个环节都有人工参与，生产操作过程比较很混乱，且物流流转及协调难度较大，时常出现混料的情况，不但浪费人力物力，在恶劣的环境中也增加了安全隐患。

为了提高生产效率，晶棒的粘胶自动化设备也接踵而来，但现有的自动化设备为了实现无人操作，设备结构设计复杂，增加了多个上料流水线，不但增加了整个设备的占地面积，同时设备成本也急剧提升，不利于推广应用。

实用新型内容

为解决上述背景技术中的问题，本实用新型提供一种光伏晶棒三合一粘胶自动化生产设备及粘胶工艺，在粘胶过程中依次将晶托、塑胶板、晶棒粘接为一体，再通过保压板保压，统一静置后成型下料，整个生产线只需两个工人即可完成粘胶工序，生产效率大大提高，且设备整体结构简单、布局合理。

本实用新型提供一种光伏晶棒三合一粘胶自动化生产设备，包括平行设置的载具流水线和产品静置流水线；

载具流水线的输送方向依次设置有晶托上料机构、晶托涂胶机构、塑胶板涂胶机构、晶棒上料机构、保压板上料机构、保压机构和保压板下料机构；

产品静置流水线的输送首端设有转料机械手，转料机械手位于载具流水线和产品静置流水线之间，用于将载具流水线末端的产品转送至产品静置流水线上，产品静置流水线的输送末端设有成品下料机械手。

进一步的，载具流水线的下方还设有载具回流线，载具流水线和载具回流线的首端和末端均设有载具升降机构；

载具升降机构包括底板、固定在底板上的升降气缸、对称安装在升降气缸的升降端的可旋转链条，可旋转链条的一端与底板固定连接，可旋转链条的另一端固定有正反转流水线，正反转流水线在载具流水线和载具回流线之间上下移动；

底板上还固定沿竖直方向延伸的有导轨，正反转流水线通过滑块上下滑动连接在导轨上。

进一步的，晶托上料机构包括机架、朝向载具流水线方向往复移动设置在机架上的晶托升降组件以及固定在晶托升降组件下方的晶托夹取组件；

晶托夹取组件包括连接板、固定在连接板下端面的第一气缸和第二气缸、与第一气缸的伸缩端连接的第一安装板、与第二气缸的伸缩端连接的第二安装板，第一安装板的下方设有绕水平轴转动的第一夹爪，第二安装板的下方设有绕水平轴转动的第二夹爪，第一气缸和第二气缸驱动第一夹爪和第二夹爪相对或相向移动。

进一步的，第一安装板和第二安装板的外侧面同一高度上均设有主动同步轮，第一夹爪和第二夹爪的外侧面同一高度上均设有从动同步轮，同一侧的主动同步轮和从动同步轮上均套装有同步带，两个主动同步轮通过滚珠花键连接，滚珠花键通过翻转电机驱动转动。

进一步的，晶托涂胶机构和塑胶板涂胶机构均包括X轴移动模组、设置在X轴移动模组上的Y轴移动模组、设置在Y轴移动模组上的Z轴移动模组以及设置在Z轴移动模组上的AB胶阀，AB胶阀与点胶阀控制机台连接。

进一步的，保压板上料机构和保压板下料机构均包括架设在载具流水线两侧的龙门架、固定在龙门架上的平移模组、设置在平移模组的移动部上的升降模组以及设置在升降模组的升降部的保压夹取组件，保压夹取组件包括相对或相向移动两个保压板夹爪。

进一步的，保压机构的旁侧还设有与载具流水线平行的保压板回流输送线，保压板下料机构和保压板上料机构的龙门架由载具流水线的外侧延伸至保压板回流输送线的外侧，保压板下料机构将载具流水线上的保压板转运至保压板回流输送线，保压板上料机构将保压板回流输送线上的保压板转运至载具流水线上的晶棒上。

进一步的，转料机械手包括转料机械手臂以及连接在转料机械手臂上的产品夹取机构，产品夹取机构包括与转料机械手臂连接的承载板、设置在承载板上的两个晶棒夹板以及设置在晶棒夹板上方的晶托夹爪，晶棒夹板和晶托夹爪分别由不同的驱动机构驱动夹紧或松开。

进一步的，成品下料机械手包括下料机械手臂以及连接在下料机械手臂上的成品夹取机构，成品夹取机构包括与下料机械手臂连接的支撑板、固定在支撑板上的两个伸缩气缸以及与两个伸缩气缸连接的下料夹爪。

本实用新型还提供一种粘胶工艺，包括以下步骤：

S1：启动晶托上料机构将晶托上料至载具流水线上；

S2：启动晶托涂胶机构对载具流水线上的晶托涂胶；

S3：人工将塑胶板贴合至晶托上涂覆胶水的一面，再启动塑胶板涂胶机构对晶托上的塑胶板进行涂胶；

S4：启动晶棒上料机构将晶棒上料至塑胶板上涂覆胶水的一面；

S5：启动保压板上料机构将保压板上料至晶棒上，并通过保压机构保压，保压完成后，启动保压板下料机构将晶棒上的保压板取下；

S6：启动转料机械手将载具流水线上的产品转移至产品静置流水线上进行3.5小时的静置；

S7：启动成品下料机械手将产品静置流水线上的成品转移出去。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

(1)本实用新型通过设置平行的载具流水线和产品静置流水线以及沿载具流水线的输送方向依次设置有晶托上料机构、晶托涂胶机构、塑胶板涂胶机构、晶棒上料机构、保压板上料机构、保压机构和保压板下料机构，实现了将晶托、塑胶板、晶棒粘接为一体且保压的工序，之后经过统一静置成型下料；整个生产过程只有塑胶板上料及晶棒上料过程有人工参与，减少了人工数量，同时提高了生产效率；且设备整体结构简单、布局合理，占地面积小，成本低。

(2)本实用新型通过在载具流水线的下方设置载具回流线，实现了载具的重复循环利用，且载具回流线布局在载具流水线的下方，合理节省了占地面积，同时提高了载具的利用率。

(3)本实用新型的晶托上机构具有移动、升降和翻转的功能，可以移动至物流车上取晶托，然后移动至清洁位置进行清洁，清洁晶托后翻转180°将晶托的贴合面朝上放入载具中；整体结构简单，设计合理。

附图说明

为了更清楚的说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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它附图。

图1为本实用新型的自动化生产设备的整体结构立体图；

图2为本实用新型的自动化生产设备的整体结构俯视图；

图3为本实用新型中的载具流水线和载具回流线结构图；

图4为本实用新型中的载具升降机构立体图；

图5为本实用新型中的晶托上料机构立体图；

图6为本实用新型中的晶托夹取组件立体图；；

图7为本实用新型中的晶托上料过程流程图；

图8为本实用新型中的晶托涂胶机构和塑胶板涂胶机构立体图；

图9为本实用新型中的晶托涂胶机构和塑胶板涂胶机构的部分结构图；

图10为本实用新型中的保压板上料机构和保压板下料机构侧视图；

图11为本实用新型中的转料机械手结构图；

图12为本实用新型中的产品夹取机构结构图；

图13为本实用新型中的成品下料机械手结构图；

图14为本实用新型中的成品夹取机构结构图；

图15为本实用新型的三合一粘胶工艺流程图；

其中：

1-载具流水线；

2-产品静置流水线；

3-晶托上料机构，301-机架，302-晶托升降组件，3021-固定板，3022-导柱，3023-直线轴承，3024-电机安装板，3025-伺服电机，3026-滚珠丝杆，303-晶托夹取组件，3031-连接板，3032-第一气缸，3033-第二气缸，3034-第一安装板，3035-第二安装板，3036-第一夹爪，3037-第二夹爪，3038-主动同步轮，3039-从动同步轮，3040-同步带，3041-滚珠花键，3042-翻转电机，305-晶托物流小车；

4-晶托涂胶机构，401-X轴移动模组，402-Y轴移动模组,403-Z轴移动模组，404-AB胶阀，405-点胶阀控制机台；

5-塑胶板涂胶机构；

6-晶棒上料机构；

7-保压板上料机构，701-龙门架，702-平移模组，703-升降模组，704-保压夹取组件，7041-保压板夹爪；

8-保压机构；

9-保压板下料机构；

10-转料机械手，101-承载板，102-晶棒夹板，103-晶托夹爪；

11-成品下料机械手，111-支撑板，112-伸缩气缸，113-下料夹爪；

12-载具回流线；

13-载具升降机构，131-底板，132-升降气缸，133-可旋转链条，134-正反转流水线，135-导轨；

14-保压板回流输送线；

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型的保护范围。

下面结合附图1至附图15以及具体实施例详细论述本实用新型。

如图1-15所示，本实用新型提供一种光伏晶棒三合一粘胶自动化生产设备，包括平行设置的载具流水线1和产品静置流水线2；载具流水线1的输送方向依次设置有晶托上料机构3、晶托涂胶机构4、塑胶板涂胶机构5、晶棒上料机构6、保压板上料机构7、保压机构8和保压板下料机构9；产品静置流水线2的输送首端设有转料机械手10，转料机械手10位于载具流水线1和产品静置流水线2之间，用于将载具流水线1末端的产品转送至产品静置流水线2上，产品静置流水线2的输送末端设有成品下料机械手11，成品下料机械手11用于将产品静置流水线2上的成品转送至成品物流车上。

如图1-2所示，本实用新型通过设置平行的载具流水线1和产品静置流水线1以及沿载具流水线1的输送方向依次设置有晶托上料机构3、晶托涂胶机构4、塑胶板涂胶机构5、晶棒上料机构6、保压板上料机构7、保压机构8和保压板下料机构9，实现了将晶托、塑胶板、晶棒粘接为一体并进行保压的工序，之后经过统一静置3.5小时候成型下料；整个生产过程只有塑胶板上料及晶棒上料过程有人工参与，大幅度减少了人工数量，降低了人工成本，同时提高了生产效率；且设备整体结构简单、布局合理，占地面积小，设备成本低。

具体的，如图3、图4所示，载具流水线1的下方还设有载具回流线12，载具流水线1和载具回流线12的首端和末端均设有载具升降机构13；载具升降机构13包括底板131、固定在底板131上的升降气缸132、对称安装在升降气缸132的升降端的可旋转链条133，可旋转链条133的一端与底板131固定连接，可旋转链条133的另一端固定有正反转流水线134，升降气缸132启动带动升降端上的可旋转链条133进行升降，进而带动正反转流水线134在载具流水线1和载具回流线12之间上下移动；底板131上还固定沿竖直方向延伸的有导轨135，正反转流水线134通过滑块上下滑动连接在导轨135上，导轨135和滑块的设置为正反转流水线134的升降提供导向作用。当转料机械手10将载具上的产品转运走后，载具运送至末端的正反转流水线134上，正反转流水线134下降将载具转送至载具回流线12上，回流至首端，并通过首端的正反转流水线134上升将载具重新运送至载具流水线1上进行循环使用。本实用新型将载具回流线12布局在载具流水线134的下方，合理节省了占地面积和空间，同时提高了载具的利用率。

具体的，如图5、图6、图7所示，晶托上料机构3包括机架301、朝向载具流水线1方向往复移动设置在机架301上的晶托升降组件302以及固定在晶托升降组件302下方的晶托夹取组件303；晶托夹取组件303包括连接板3031、固定在连接板3031下端面的第一气缸3032和第二气缸3033、与第一气缸3032的伸缩端连接的第一安装板3034、与第二气缸3033的伸缩端连接的第二安装板3035，第一安装板3034的下方设有绕水平轴转动的第一夹爪3036，第二安装板3035的下方设有绕水平轴转动的第二夹爪3037，第一气缸3032和第二气缸3033驱动第一夹爪3036和第二夹爪3037相对或相向移动；晶托夹取组件303的下方还设有晶托物流小车305，进行上料时，晶托夹取组件303移动至晶托物流小车305的上方，并通过晶托升降组件302使第一夹爪3036和第二夹爪3037下降夹取晶托，然后移动到气刀(图中未示出)处对晶托的贴合面进行清洁。优选的，本实用新型的气刀清洁装置也设置在机架301内。

具体的，第一安装板3034和第二安装板3035的外侧面同一高度上均设有主动同步轮3038，第一夹爪3036和第二夹爪3037的外侧面同一高度上均设有从动同步轮3039，同一侧的主动同步轮3038和从动同步轮3039上均套装有同步带3040，两个主动同步轮3038通过滚珠花键3041连接，滚珠花键3041通过翻转电机3042驱动转动。当晶托的贴合面清洁完毕后，翻转电机3042启动带动滚珠花键3041旋转180°使晶托贴合面朝上放入载具流水线1上的载具中。

具体的，晶托升降组件302通过机架301上的固定板3021朝向载具流水线1方向滑动安装在机架301上，连接板3031位于固定板3021的下方，晶托升降组件302包括固定在连接板3031上端面上的若干个导柱3022，若干个导柱3022贯穿固定板3021且通过直线轴承3023与固定板3021上下移动连接，若干个导柱3022的顶端贯穿固定板3021后与电机安装板3024固定连接，电机安装板3024上安装有伺服电机3025，伺服电机3025的输出轴连接有滚珠丝杆3026，滚珠丝杆3026的下端贯穿固定板3021与连接板3031固定连接，伺服电机3025启动带动滚珠丝杆3026转动，滚珠丝杆3026带动连接板3031上下移动，进而带动晶托夹取组件303上下升降运动。

具体的，如图8、图9所示，晶托涂胶机构4和塑胶板涂胶机构5均包括X轴移动模组401、设置在X轴移动模组401上的Y轴移动模组402、设置在Y轴移动模组402上的Z轴移动模组403以及设置在Z轴移动模组403上的AB胶阀404，AB胶阀404与点胶阀控制机台405连接。通过AB胶阀404三轴方向的运动将胶涂覆到晶托或塑胶板上。

具体的，如图10所示，保压板上料机构7和保压板下料机构9均包括架设在载具流水线1两侧的龙门架701、固定在龙门架701上的平移模组702、设置在平移模组702的移动部上的升降模组703以及设置在升降模组703的升降部的保压夹取组件704，保压夹取组件704包括相对或相向移动两个保压板夹爪7041。保压板上料机构7通过保压板夹爪7041夹取保压板放置在载具流水线1上晶棒上，随后进行保压，保压结束后通过保压板下料机构9将晶棒上的保压板转运出去。

具体的，如图1、图2所示，保压机构8的旁侧还设有与载具流水线1平行的保压板回流输送线14，保压板下料机构9和保压板上料机构7的龙门架701由载具流水线1的外侧延伸至保压板回流输送线14的外侧，保压板下料机构9将载具流水线1上的保压板转运至保压板回流输送线14，保压板上料机构7将保压板回流输送线14上的保压板转运至载具流水线1上的晶棒上，进而实现保压板的循环使用，且整体布局合理，结构简单。

具体的，如图11、图12所示，转料机械手10包括转料机械手臂以及连接在转料机械手臂上的产品夹取机构，产品夹取机构包括与转料机械手臂连接的承载板101、设置在承载板101上的两个晶棒夹板102以及设置在晶棒夹板102上方的晶托夹爪103，晶棒夹板102和晶托夹爪103分别由不同的驱动机构驱动夹紧或松开。转料机械手10优选为六轴机器人，通过六轴机器人带动产品夹取机构移动到取产品处，晶托夹爪103通过气缸驱动机构驱动夹紧晶托，然后通过气缸与伺服电机驱动机构驱动晶棒夹板102夹紧晶棒，之后将产品放置到产品静置流水线2上。

具体的，如图13、图14所示，成品下料机械手11包括下料机械手臂以及连接在下料机械手臂上的成品夹取机构，成品夹取机构包括与下料机械手臂连接的支撑板111、固定在支撑板111上的两个伸缩气缸112以及与两个伸缩气缸112连接的下料夹爪113。下料机械手优选为六轴机器人，通过六轴机器人带动成品夹取机构移动到取产品处，两个伸缩气缸112动作，带动两个下料夹爪113动作夹紧晶托底部凹槽，然后六轴机器人取起产品，并将产品旋转180°，使晶棒朝下，放到成品物流车上运走。

具体的，产品静置流水线2包括至少两层静置流水线，至少两层静置流水线为上下排布设置，可以满足不同类型产品的需求，该产品静置流水线2可对产品进行3.5小时的静置，其中，流水线运动方式包括但不限于皮带、倍速链轮+链条、板式链轮、辊筒等。另外，在产品静置流水线2的末端还设有双物流车，可以满足不同产品的收料。

如图15所示，本实用新型还提供一种粘胶工艺，包括以下步骤：

S1：启动晶托上料机构3将晶托上料至载具流水线1上；

S2：启动晶托涂胶机构4对载具流水线1上的晶托涂胶；

S3：人工将塑胶板贴合至晶托上涂覆胶水的一面，再启动塑胶板涂胶机构5对晶托上的塑胶板进行涂胶；

S4：启动晶棒上料机构6将晶棒上料至塑胶板上涂覆胶水的一面；

S5：启动保压板上料机构7将保压板上料至晶棒上，并通过保压机构8保压，保压完成后，启动保压板下料机构9将晶棒上的保压板取下；

S6：启动转料机械手10将载具流水线1上的产品转移至产品静置流水线2上进行3.5小时的静置；

S7：启动成品下料机械手11将产品静置流水线2上的成品转移出去。

具体的，步骤S5中，保压板下料机构9将保压板取下后放置在保压板回流输送线14上，通过保压板回流输送线14将保压板输送至保压板上料机构7处，实现保压板的循环使用。

以上借助具体实施例对本实用新型做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本实用新型的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本实用新型所保护的范围。

Claims (9)

1.一种光伏晶棒三合一粘胶自动化生产设备，其特征在于，包括平行设置的载具流水线和产品静置流水线；

所述载具流水线的输送方向依次设置有晶托上料机构、晶托涂胶机构、塑胶板涂胶机构、晶棒上料机构、保压板上料机构、保压机构和保压板下料机构；

所述产品静置流水线的输送首端设有转料机械手，所述转料机械手位于所述载具流水线和产品静置流水线之间，用于将所述载具流水线末端的产品转送至产品静置流水线上，所述产品静置流水线的输送末端设有成品下料机械手。

2.根据权利要求1所述的光伏晶棒三合一粘胶自动化生产设备，其特征在于，所述载具流水线的下方还设有载具回流线，所述载具流水线和载具回流线的首端和末端均设有载具升降机构；

所述载具升降机构包括底板、固定在所述底板上的升降气缸、对称安装在所述升降气缸的升降端的可旋转链条，所述可旋转链条的一端与所述底板固定连接，所述可旋转链条的另一端固定有正反转流水线，所述正反转流水线在所述载具流水线和载具回流线之间上下移动；

所述底板上还固定沿竖直方向延伸的有导轨，所述正反转流水线通过滑块上下滑动连接在所述导轨上。

3.根据权利要求1所述的光伏晶棒三合一粘胶自动化生产设备，其特征在于，所述晶托上料机构包括机架、朝向所述载具流水线方向往复移动设置在所述机架上的晶托升降组件以及固定在所述晶托升降组件下方的晶托夹取组件；

所述晶托夹取组件包括连接板、固定在所述连接板下端面的第一气缸和第二气缸、与所述第一气缸的伸缩端连接的第一安装板、与所述第二气缸的伸缩端连接的第二安装板，所述第一安装板的下方设有绕水平轴转动的第一夹爪，所述第二安装板的下方设有绕水平轴转动的第二夹爪，所述第一气缸和第二气缸驱动所述第一夹爪和第二夹爪相对或相向移动。

4.根据权利要求3所述的光伏晶棒三合一粘胶自动化生产设备，其特征在于，所述第一安装板和第二安装板的外侧面同一高度上均设有主动同步轮，所述第一夹爪和第二夹爪的外侧面同一高度上均设有从动同步轮，同一侧的所述主动同步轮和从动同步轮上均套装有同步带，两个所述主动同步轮通过滚珠花键连接，所述滚珠花键通过翻转电机驱动转动。

5.根据权利要求1所述的光伏晶棒三合一粘胶自动化生产设备，其特征在于，所述晶托涂胶机构和塑胶板涂胶机构均包括X轴移动模组、设置在所述X轴移动模组上的Y轴移动模组、设置在所述Y轴移动模组上的Z轴移动模组以及设置在所述Z轴移动模组上的AB胶阀，所述AB胶阀与点胶阀控制机台连接。

6.根据权利要求1所述的光伏晶棒三合一粘胶自动化生产设备，其特征在于，所述保压板上料机构和保压板下料机构均包括架设在所述载具流水线两侧的龙门架、固定在所述龙门架上的平移模组、设置在所述平移模组的移动部上的升降模组以及设置在所述升降模组的升降部的保压夹取组件，所述保压夹取组件包括相对或相向移动两个保压板夹爪。

7.根据权利要求6所述的光伏晶棒三合一粘胶自动化生产设备，其特征在于，所述保压机构的旁侧还设有与所述载具流水线平行的保压板回流输送线，所述保压板下料机构和保压板上料机构的龙门架由载具流水线的外侧延伸至保压板回流输送线的外侧，所述保压板下料机构将载具流水线上的保压板转运至保压板回流输送线，所述保压板上料机构将保压板回流输送线上的保压板转运至载具流水线上的晶棒上。

8.根据权利要求1所述的光伏晶棒三合一粘胶自动化生产设备，其特征在于，所述转料机械手包括转料机械手臂以及连接在所述转料机械手臂上的产品夹取机构，所述产品夹取机构包括与所述转料机械手臂连接的承载板、设置在所述承载板上的两个晶棒夹板以及设置在所述晶棒夹板上方的晶托夹爪，所述晶棒夹板和晶托夹爪分别由不同的驱动机构驱动夹紧或松开。

9.根据权利要求1所述的光伏晶棒三合一粘胶自动化生产设备，其特征在于，所述成品下料机械手包括下料机械手臂以及连接在所述下料机械手臂上的成品夹取机构，所述成品夹取机构包括与所述下料机械手臂连接的支撑板、固定在所述支撑板上的两个伸缩气缸以及与两个所述伸缩气缸连接的下料夹爪。