柔性电池卷二极管焊接生产线的制作方法

本发明涉及一种电池生产线，尤其是一种柔性电池卷二极管焊接生产线。

背景技术：

随着光伏技术的发展，光伏发电的应用越来越广泛，种类也越来越多，从传统的光伏电站（离网或并网），到光伏建筑一体化（BIPV），到PV-LED等等。这些应用中，绝大多数采用的是刚性太阳能电池，如晶体硅电池。而在一些刚性电池无法胜任的场合中，柔性太阳能电池正以其独特、柔韧的特点赢得了一席之地，在各种户外便携的应用里，特别是科考、军工等领域发挥着不可替代的作用。

柔性电池利用二极管技术实现电池片分块工作，柔性电池卷生产过程中需要将二极管焊接到电池片之间。传统的焊接模式是把柔性太阳能电池片通过人工搬运到焊接作业平台上，用剪刀将多余焊带切除，切除多余焊带后再用焊枪将二极管焊接到电池片上，二极管焊接的位置完全依靠操作工的经验，焊接完成后的电池片由操作工搬运到打包台上。传统产线生产单串电池片所用到的时间为10分钟，至少需要操作工6个。

技术实现要素：

本发明解决了现有技术中二极管采用人工焊接，焊接质量不可控，焊接效率低的缺陷，提供一种柔性电池卷二极管焊接生产线，通过定位相机实现图像定位，二极管上料系统实现自动上料，二极管焊接系统自动焊接二极管，整个过程实现自动化，焊接可控性高，焊接质量高。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种柔性电池卷二极管焊接生产线，包括电池片传输系统、二极管上料系统、二极管焊接系统及电池片定位系统；电池片传输系统采用真空吸附式传输钢带，二极管焊接系统设置于电池片传输系统侧方，二极管上料系统处于二极管焊接系统侧方并与二极管焊接系统衔接，电池片定位系统采用定位相机，定位相机设置于电池片传输系统上和二极管焊接系统上。电池片传输系统传输移动电池片，通过定位相机实现图像定位，确保电池片移动的准确位置及焊接位置，电池片的位置精确，二极管焊接误差小，二极管上料系统实现自动上料，二极管焊接系统自动焊接二极管，整个过程实现自动化，焊接可控性高，焊接质量高。

作为优选，电池片传输系统分为电池片上料区、二极管焊接区和电池卷出货区，二极管焊接系统设置于二级管焊接区，二极管焊接系统包括焊接台及焊接机器人，焊接机器人的焊接臂上设置有真空吸嘴和钨钼电极。

作为优选，焊接机器人为两套，分置于焊接台的两侧，二极管上料系统为两组，分别于焊接机器人相衔接，两焊接机器人和两二极管上料系统交替完成二极管上料与焊接工作。

作为优选，二极管上料系统包括二极管自动剥离装置、二极管转移装置和二极管供料装置；二极管自动剥离装置包括一个机架，机架上设置有二极管原料带安装架、薄膜卷筒、基带卷筒及传送驱动装置，机架内部设置有二极管原料带进料轨和基带出料轨，二极管原料带进料轨和基带出料轨对接的位置设置有料带驱动轮；机架上设置有二极管定位机构，二极管定位机构设置于二极管自动剥离装置上并对二极管转移前进行定位。

作为优选，薄膜卷筒与料带驱动轮之间设置有驱动辊，驱动辊连接有驱动电机，驱动辊与薄膜卷筒之间设置有线速度匹配机构；机架内部设置有夹紧辊，夹紧辊铰接于夹紧臂一端，夹紧臂中间部位铰接于机架内，夹紧臂另一端与机架之间连接有夹紧弹簧，夹紧辊外周与驱动辊外周相贴紧。

作为优选，线速度匹配机构包括一支架，支架上设置有始终压紧薄膜卷筒缠绕薄膜外侧表面的接触轮，接触轮的线速度与驱动辊的线速度相同；支架包括压紧杆，铰接于压紧杆两端的第一轴和第二轴，第一轴的一端与接触轮相固定，第一轴的另一端固定第一中间轮，第二轴的两端分别固定第二中间轮和第三中间轮，第二中间轮与第一中间轮通过皮带相连，第三中间轮与驱动辊之间通过皮带相连。

作为优选，二极管转移装置包括二级管平移装置和二级管转移盘，二极管平移装置包括上面设置有倒U形状平移槽的平移支撑架，平移支撑架上设置有驱动轴，驱动轴上固定有转臂，转臂上设置有长槽，长槽内插入有移动轴，移动轴端部处于平移槽内，移动轴的端部连接有升降杆，升降杆的端部设置有真空吸嘴。

作为优选，平移支撑架下部固定有横向导轨，横向导轨上设置有滑套，滑套与升降杆相连接。

作为优选，二级管转移盘包括转盘及固定在转盘中心的转轴，转盘的上表面设置有二极管放置槽。

作为优选，电池片传输系统包括一真空吸附平台，真空吸附平台与传输钢带之间布置有无杆气缸，真空吸附平台侧边布置有焊带剪切装置。

本发明的有益效果是：电池片传输系统传输移动电池片，通过定位相机实现图像定位，确保电池片移动的准确位置及焊接位置，二极管上料系统实现自动上料，二极管焊接系统自动焊接二极管，整个过程实现自动化，焊接可控性高，焊接质量高。

附图说明

图1是本发明一种布置示意图；

图2是本发明一种电池片上料示意图；

图3是本发明一种二极管上料示意图；

图4是本发明一种二极管自动剥离结构示意图；

图5是本发明一种二极管焊接示意图；

图中：1、真空吸附平台，2、定位相机，3、无杆气缸，4、传输钢带，5、焊接机器人，6、焊接臂，7、转盘，8、转轴，9、平移支撑架，10、真空吸嘴，11、升降杆，12、移动轴，13、平移槽，14、长槽，15、转臂，16、驱动轴，17、机架，18、基带出料轨，19、基带卷筒，20、二极管原料袋进料轨，21、导向杆，22、二极管原料带安装架，23、薄膜卷筒，24、夹紧辊，25、驱动辊，26、导向轴，27、机械抓手，28、二极管水平定位感应器，29、机械抓手位置感应器，30、料带驱动轮，31、固定块，32、夹紧弹簧，33、夹紧臂，34、电池片，35、焊带。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：一种柔性电池卷二极管焊接生产线（参见图1），包括电池片上料区、二极管焊接区和电池卷出货区，电池片上料区与二极管焊接区之间通过真空吸附式传输钢带4对接，传输钢带上设置有气孔，气孔与气泵相连通，二极管焊接区与电池卷出货区之间通过真空吸附式传输钢带4对接。

电池片上料区包括有真空吸附平台1（参见图2），真空吸附平台上方设置有2个定位相机2，定位相机布置在真空吸附平台的两侧。真空吸附平台与传输钢带之间布置有无杆气缸3，真空吸附平台侧边布置有焊带剪切装置。

二级管焊接区设置二极管焊接系统，二极管焊接系统包括焊接台及分置于焊接台两侧的焊接机器人5，焊接台侧边布置有二极管上料系统。二极管上料系统有两组，分别与两焊接机器人相衔接，两组二级管上料系统和焊接机器人交替完成二极管上料与焊接工作（参见图5），电池片34陆续行进，二极管25由两侧的二极管上料系统输送并放置到对应的焊接位置，焊接机器人的焊接臂上设置有钨钼电极，通过钨钼电极完成二极管焊接。焊接台上布置有对二极管焊接位置进行定位的定位相机。

二极管上料系统（参见图3）包括二极管自动剥离装置，二极管转移装置和二极管供料装置。 二极管自动剥离装置（参见图4）包括一个机架17，机架整体呈槽形，包括两侧板和底板。两侧板上设置有相互对应的凹槽，凹槽的开口朝向侧面，两侧板上的凹槽的开口相对设置，每一侧板上的凹槽为两条，相互对应的凹槽组成了二极管原料带进料轨20和基带出料轨18，二极管原料带进料轨处于基带出料轨的上方，两侧板之间铰接有料带驱动轮30，料带驱动轮处于二极管原料带进料轨的尽头和基带出料轨的起头之间，二极管原料带进料轨和基带出料轨呈弧形状，料带驱动轮处于弧形的最高点位置，料带驱动轮连接有驱动电机。基带出料轨的出口处于二极管原料带进料轨的下方，基带出料轨的出口处设置有基带卷筒19，基带卷筒连接有驱动电机。二极管原料带进料轨的出口处于料带驱动轮朝向薄膜卷筒一侧的切线上，基带出料轨处于料带驱动轮另一侧的切线上。料带驱动轮为齿形状，料带驱动轮的齿形与二极管原料带两侧的带孔相适配，料带驱动轮为步进式转动。本装置还包括一个二极管机械抓手27，机架上对应料带驱动轮最上端的位置处设置有机械抓手位置感应器29，机架上超前机械抓手抓取位置一个二极管放置间距的位置处设置有二极管水平定位感应器28。

机架对应二极管原料带进料轨的进口一端位置设置有二极管原料带安装架22，二极管原料带进料轨的进口位置设置有导向杆21，二极管原料带从二极管原料带盘上引出绕过导向杆的下方进入到二极管原料带进料轨进口。

机架的两侧板之间还交接有薄膜卷筒23，薄膜卷筒与料带驱动轮之间设置有夹紧辊24、驱动辊25和导向轴26，导向轴靠近料带驱动轮，料带驱动轮与驱动辊之间通过皮带相连，驱动辊与薄膜卷筒之间通过线速度匹配机构相连。夹紧辊的外周与驱动辊外周相互贴合并随驱动辊转动，夹紧辊与驱动辊贴合的位置为薄膜经过的通道。夹紧辊铰接于夹紧臂33的一端，夹紧臂呈框形结构，夹紧臂的中间位置铰接于机架上，夹紧臂的另一端连接有夹紧弹簧32，机架上对应夹紧弹簧的一端固定有固定块31，夹紧弹簧的端部与固定块相抵接。驱动辊两端位置设置有橡胶轮，夹紧辊两端设置有夹紧轮，夹紧轮与橡胶轮相对应并接触。线速度匹配机构包括一支架，支架上设置有始终压紧薄膜卷筒缠绕薄膜外侧表面的接触轮，接触轮的线速度与驱动辊的线速度相同。支架包括压紧杆，铰接于压紧杆两端的第一轴和第二轴，第一轴的一端与接触轮相固定，第一轴的另一端固定第一中间轮，第二轴的两端分别固定第二中间轮和第三中间轮，第二中间轮与第一中间轮通过皮带相连，第三中间轮与驱动辊之间通过皮带相连。接触轮、第一中间轮、第二中间轮和第三中间轮均采用相同的直径。第二轴两端铰接于机架上，压紧杆上连接有压紧弹簧，压紧弹簧将压紧杆始终朝向薄膜卷筒方向倾斜，使得接触轮始终保持与薄膜卷筒缠绕的薄膜外侧表面之间的摩擦力，从而提供给薄膜卷筒足够的转动力。

二极管转移装置包括二级管平移装置和二级管转移盘，二极管平移装置包括上面设置有倒U形状平移槽13的平移支撑架9，平移支撑架上设置有驱动轴16，驱动轴上固定有转臂15，转臂上设置有长槽14，长槽内插入有移动轴12，移动轴端部处于平移槽内，移动轴的端部连接有升降杆11，升降杆的端部设置有真空吸嘴10。平移支撑架下部固定有横向导轨，横向导轨上设置有滑套，滑套与升降杆相连接。滑套与移动轴配合限定升降杆始终保持竖向状态。

二级管转移盘包括转盘7及固定在转盘中心的转轴8，转盘的上表面设置有二极管放置槽。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。