磁吸附电池片翻转装置的制作方法

本申请涉及电池片生产设备技术领域，特别涉及一种磁吸附电池片翻转装置。

背景技术：

在薄膜太阳能电池装配工艺中，对太阳能电池片进行翻转，使太阳能电池片发生正反面的变化，进而便于进行下一步装配工作，是比较常见的一个工艺步骤。

目前，比较常用的太阳能电池片翻转装置是利用真空吸盘吸附电池片，然后在翻转臂的带动下翻转180°而实现对太阳能电池片的翻转。使用这类设备对太阳能电池片进行翻转所存在的问题是，需要相应的气动系统，使用和维护的成本较高，工作噪声较大，而且容易在产品的表面留下痕迹。

相关方案中，还出现了利用电磁铁吸附原理的电池片翻转装置，也即通电产生磁吸附力而吸附抓取太阳能电池片，随翻转臂翻转至另一面的时候电磁铁失电而解除对太阳能电池片的吸附。这种方式的最突出的问题是电能消耗较高，使用过程中的维护成本也比较高，而且存在漏电安全隐患。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本申请提供一种磁吸附电池片翻转装置，包括机架、翻转臂、磁吸附机构和翻转驱动机构。

机架；

翻转臂，一端铰接于所述机架；

磁吸附机构，包括第一支撑板、气缸和磁铁，所述第一支撑板和所述气缸的缸体直接或间接地固定于所述翻转臂的另一端，所述气缸的活塞杆直接或间接连接所述磁铁，以推动所述磁铁靠近或远离所述第一支撑板的背面；所述磁铁靠近所述第一支撑板的背面时，所述第一支撑板的正面可吸附电池片，所述磁铁远离所述第一支撑板的背面时，所述第一支撑板的正面可解除对所述电池片的吸附；

翻转驱动机构，设于所述机架上，用于驱动所述翻转臂转动，以带动所述磁吸附机构在第一位置和第二位置之间翻转。

进一步地，所述磁吸附机构还包括第二支撑板，所述第二支撑板与所述第一支撑板平行且正对所述第一支撑板的背面，所述磁铁有多个，多个所述磁铁固定设置于所述第二支撑板靠近所述第一支撑板的表面；所述气缸推动所述第二支撑板靠近或远离所述第一支撑板的背面，以带动所述磁铁靠近或远离所述第一支撑板的背面。

进一步地，所述磁吸附机构还包括第一支撑梁和连接板，所述第二支撑板固定于所述第一支撑梁上，所述连接板固定连接所述第一支撑梁，所述气缸的活塞杆固定连接所述连接板。

进一步地，所述气缸的活塞杆与所述连接板之间设有调节垫块，所述调节垫块分别与所述气缸的活塞杆及所述连接板可拆卸链接，所述调节垫块用于调节所述气缸的活塞杆与所述连接板之间的距离。

进一步地，所述磁吸附机构还包括第二支撑梁和支架，所述第二支撑梁固定于所述翻转臂的一端，所述支架固定于所述第二支撑梁，所述第一支撑板固定于所述支架上，以使所述第一支撑板与所述第二支撑梁之间具有间隔，所述第二支撑板、所述第一支撑梁和所述连接板均设于所述第一支撑板与所述第二支撑梁之间。

进一步地，所述气缸有多个，多个所述气缸的缸体均固定于所述第二支撑梁，以使所述气缸的缸体间接固定于所述翻转臂的另一端。

进一步地，所述气缸有偶数个，偶数个所述气缸一一对称设置于所述第二支撑梁的两侧，所述连接板的数量是所述气缸的数量的一半，通过所述连接板的两端分别固定连接对称设置的两所述气缸的活塞杆。

进一步地，还包括限位支架，所述限位支架设于所述翻转驱动机构翻转至所述第二位置时所对应的机架的一侧，所述限位支架用于将所述磁吸附机构止挡于所述第二位置。

进一步地，所述限位支架上设有缓冲垫，所述缓冲垫用于当所述磁吸附机构翻转至所述第二位置时接触所述翻转臂，以缓冲并止挡所述翻转臂。

进一步地，所述机架上还设有抓取限位机构，所述抓取限位机构包括限位座和弹性件，所述限位座固定设于所述机架上，所述弹性件设于所述限位座上，所述弹性件用于所述磁吸附机构翻转至所述第一位置时接触所述翻转臂，以缓冲并止挡所述翻转臂。

进一步地，所述翻转臂包括翻转臂主体和转轴，所述转轴固定设于所述翻转臂主体的一端，所述转轴可转动地设于所述机架上，所述翻转驱动机构驱动所述转轴转动进而通过所述翻转臂主体带动所述磁吸附机构在第一位置和第二位置之间翻转。

由上述技术方案可知，本申请至少具有如下优点和积极效果：

本申请提供了一种磁吸附电池片翻转装置，通过在翻转臂的一端设置第一支撑板、气缸和磁铁，通过气缸带动磁铁靠近或远离第一支撑板的背面，进而引起第一支撑板的正面的磁场强度的变化，当磁铁靠近第一支撑板的背面时，在第一支撑板的正面产生较强的磁场进而能够吸附太阳能电池片。当磁铁远离第一支撑板的背面时，第一支撑板正面的磁场减弱进而解除对太阳能电池片的吸附。

本技术方案可以有效避免通过真空吸盘直接吸附电池片而对产品表面造成损伤刮痕等，不用设置气动系统，也不会像电磁铁那样产生较高的电能消耗，降低使用和维护成本，避免产生较大的工作噪声。

附图说明

图1是本申请一实施例中磁吸附电池片翻转装置在翻转过程中不同状态的侧视结构示意图。

图2是本申请一实施例中磁吸附电池片翻转装置立体结构示意图。

图3是本申请一实施例中磁吸附机构侧视结构示意图。

图4是本申请一实施例中磁吸附电池片翻转装置拆除部分第一支撑板后的局部立体结构示意框图；

图5是本申请一实施例中磁吸附电池片翻转装置局部立体结构示意框图；

图6是图2的局部放大结构示意框图；

图7是本申请一实施例中磁吸附电池片翻转装置配合其他电池片生产设备工作的俯视布局示意框图。

附图标记说明如下：1、机架；11、立柱；12、横梁；2、翻转臂；21、翻转臂主体；22、转轴；3、磁吸附机构；31、第一支撑板；32、气缸；33、磁铁；34、第二支撑板；35、第一支撑梁；36、连接板；37、第二支撑梁；38、支架；39、小支梁；4、翻转驱动机构；5、限位支架；51、缓冲垫；6、抓取限位机构；61、限位座；62、弹性件；a、直线机器人；a1、抓手；b、电池片出片平台；c、托盘；d、电池片组件平台。

具体实施方式

体现本申请特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本申请能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本申请的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本申请。

在本申请的描述中，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”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申请和简化描述，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申请的限制。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一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。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。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申请中的具体含义。

参照图1和图2，本申请实施例提供一种磁吸附电池片翻转装置，包括机架1、翻转臂2、磁吸附机构3、翻转驱动机构4、限位支架5。

机架1作为装置上主要部件的安装和支撑结构，机架1具体可以是由两个立柱11以及固定在两个立柱11之间的横梁12构成。

翻转臂2通过其一端铰接于机架1，翻转臂2的另一端安装有用于吸附电池片的磁吸附机构3。翻转臂2具体可以包括翻转臂主体21和转轴22，转轴22固定设于翻转臂主体21的一端，转轴22可转动地设于机架1上，翻转驱动机构4驱动转轴22转动进而通过翻转臂主体21带动磁吸附机构3在第一位置和第二位置之间翻转。

翻转驱动机构4设于机架1上，翻转驱动机构4可驱动翻转臂2绕其与机架1的铰接点在第一位置和第二位置之间翻转，第一位置和第二位置可以根据实际需要来调整。一般电池片生产工艺的生产线中，翻转驱动机构4处于第一位置时磁吸附机构3吸附平放的电池片，然后翻转到第二位置后磁吸附机构3将电池片平放于下一个工位上，也即翻转臂2需要翻转180°，完成电池片的正反面翻转。其中，电池片尤指太阳能电池芯片。

参照图3，磁吸附机构3包括第一支撑板31、气缸32和磁铁33，第一支撑板31和气缸32的缸体直接或间接地固定于翻转臂2的另一端，气缸32的活塞杆直接或间接连接磁铁33，以推动磁铁33靠近或远离第一支撑板31的背面。磁铁33靠近第一支撑板31的背面时，第一支撑板31的正面可吸附电池片，磁铁33远离第一支撑板31的背面时，第一支撑板31的正面可解除对电池片的吸附。

本申请通过在翻转臂2的一端设置第一支撑板31、气缸32和磁铁33，通过气缸32带动磁铁33靠近或远离第一支撑板31的背面，进而引起第一支撑板31的正面的磁场强度的变化，当磁铁33靠近第一支撑板31的背面时，在第一支撑板31的正面产生较强的磁场进而能够吸附太阳能电池片。当磁铁33远离第一支撑板31的背面时，第一支撑板31正面的磁场减弱进而解除对太阳能电池片的吸附。本技术方案可以有效避免通过真空吸盘直接吸附电池片而对产品表面造成损伤刮痕等，不用设置气动系统，也不会像电磁铁那样产生较高的电能消耗，降低使用和维护成本，避免产生较大的工作噪声。

参照图4，磁吸附机构3还包括第二支撑板34，第二支撑板34与第一支撑板31平行且正对第一支撑板31的背面。磁铁33有多个，多个磁铁33固定设置于第二支撑板34靠近第一支撑板31的表面上。气缸32推动第二支撑板34靠近或远离第一支撑板31的背面，进而带动磁铁33靠近或远离第一支撑板31的背面。通过在第二支撑板34上设置多个磁铁33，可以有效增强在第一支撑板31正面所能产生的磁场强度，而且在多个磁铁33均匀布置的情况下还能使所吸附的电池片受力均匀。

参照图5，磁吸附机构3还包括第一支撑梁35和连接板36，第二支撑板34固定于第一支撑梁35上。沿第一支撑梁35的长度方向可以并列固定设置多个第二支撑板34，从而为磁铁33的安装固定提供更大的面积。第一支撑板31的面积大致能够覆盖住第二支撑板34，从而在第一支撑板31面积较大的情况下可以实现一次性吸附并翻转多个电池片，进而提高生产效率。连接板36固定连接第一支撑梁35，气缸32的活塞杆固定连接连接板36，也即通过连接板36实现第二支撑板34以及第一支撑梁35与气缸32的活塞杆间接固定的目的。沿第一支撑梁35的长度方向，连接板36可并列设置多个，从而保证对第一支撑梁35支撑的稳定性和可靠性。

第一支撑梁35的两侧固定设置有多个小支梁39，多个小支梁39均布于第一支撑梁35的两侧且垂直于第一支撑梁35，从而通过第一支撑梁35和多个小支梁39同时固定和支撑第二支撑板34，以提高对第二支撑板34的支撑稳定性。

磁吸附机构3还包括第二支撑梁37和支架38，第二支撑梁37固定于翻转臂2的一端，支架38固定于第二支撑梁37，第一支撑板31固定于支架38上，以使第一支撑板31与第二支撑梁37之间具有间隔，第二支撑板34、第一支撑梁35和连接板36均设于第一支撑板31与第二支撑梁37之间，从而提高结构紧凑性。在第二支撑梁37长度较长的情况下，支架38可并列设置多个，从而保证对第一支撑板31支撑的稳定性和可靠性。

第一支撑板31的长宽尺寸可以大于第二支撑板34，从而，位于第二支撑板34两端的支架38可以直接连接到第一支撑板31。第二支撑板34还开设有能够供支架38穿过的通孔，从而，正对第二支撑板34的支架38可以穿过通孔而连接到第一支撑板31。通过这种设置方式可以在保证对第一支撑板31支撑的稳定性和可靠性的基础上避免机械干涉。

气缸32有多个，多个气缸32的缸体均固定于第二支撑梁37，以使气缸32的缸体间接固定于翻转臂2的另一端。具体地，气缸32可以设置偶数个，偶数个气缸32一一对称地设置于第二支撑梁37的两侧，连接板36的数量是气缸32的数量的一半，连接板36的两端分别固定连接对称设置的两气缸32的活塞杆，从而通过对称设置的两气缸32同时推动连接板36的两端，使连接板36的两端受力均衡且同步移动。

气缸32的活塞杆与连接板36之间设有调节垫块，调节垫块分别与气缸32的活塞杆及连接板36可拆卸链接，进而可以通过更换不同厚度的调节垫块而调节活塞杆与连接板36之间的距离。具体实施中，为了提高气缸32工作的可靠性，气缸32往往设有与活塞杆平行设置的导杆，在活塞杆与导杆的头部固定设置推块。可以理解的是，在气缸32的活塞杆头部固定有推块的情况下，调节垫块应可拆卸地设于推块和连接板36之间。

气缸32的活塞杆与连接板36之间安装较厚的调节垫块，可以在气缸32的活塞杆推出后，磁铁33与第一支撑板31的最短距离较近，进而对电池片产生较强的吸附力以吸附重量较大的电池片，并在气缸32的活塞杆缩回后，解除对重量较大的电池片的吸附作用。活塞杆与连接板36之间安装较薄的调节垫块或不安装调节垫块，可以在气缸32的活塞杆推出后，磁铁33与第一支撑板31的最短距离相对较远，进而对电池片产生相对较弱的吸附力以吸附重量较轻的电池片，并在气缸32的活塞杆缩回后，解除对重量较轻的电池片的吸附作用。相反，如果设置较厚的调节垫块而用于吸附较轻的电池片，则可能会发生在气缸32的活塞杆缩回时无法解除对电池片的吸附的问题。同理，如果设置较薄的调节垫块而用于吸附较重的电池片，则可能会发生无法有效吸附电池片的情况。因而，调节垫块应根据实际使用中所要吸附的电池片而选择使用。

具体实施中，也可以通过改变第二支撑板34上磁铁33的数量或布置密度来调节第一支撑板31正面所能产生的最大吸附力的大小，以解决不同的生产需求。磁铁33的数量是可变的，通过磁铁33均布增加和减少，配合活塞杆与连接板36之间的调节垫片来调节磁性强弱，使磁力大小更满足使用条件。

继续参照图1和图2，限位支架5设于磁吸附机构3翻转至第二位置时所对应的机架1的一侧，以用于将磁吸附机构3止挡于第二位置。具体地，限位支架5上设有缓冲垫51，缓冲垫51用于磁吸附机构3翻转至第二位置时接触翻转臂2，从而缓冲并止挡翻转臂2继续翻转。限位支架5的设置还能够在磁吸附机构3翻转至第二位置时支撑翻转臂2，进而增加整体结构强度提高工作可靠性。

参照图6，机架1上还设有抓取限位机构6。抓取限位机构6包括限位座61和弹性件62，限位座61固定设于机架1上，弹性件62设于限位座61上。磁吸附机构3翻转至第一位置时，弹性件62接触翻转臂2，从而缓冲并止挡翻转臂2。

限位支架5和抓取限位机构6的设置，一方面能够保证磁吸附机构3准确地停止在第二位置和第一位置上，另一方面能够避免因磁吸附机构3较大的惯性力而损坏机械部件。

参照图7，在电池片的生产工艺中本申请磁吸附电池片翻转装置配合其他设备的工作过程如下：

直线机器人a通过抓手a1从电池片出片平台b抓取电池片，然后将电池片转移至于输送线上的托盘c上。翻转驱动机构4带动磁吸附机构3从第二位置翻转180度至第一位置，然后，气缸32推动第二支撑板34及磁铁33靠近第一支撑板31的背面，进而在第一支撑板31的正面产生较强的磁吸附力而吸附输送线的托盘c的电池片。然后，翻转驱动机构4带动磁吸附机构3从第一位置逆向翻转180度至第二位置，实现电池片180°的正反面翻转。然后，气缸32的活塞杆缩回，进而带动第二支撑板34及磁铁33远离第一支撑板31的背面，使第一支撑板31的正面消磁，进而解除对电池片的吸附。在第二位置，磁吸附机构3解除对电池片的吸附后，电池片在自身重力的作用下平放于第一支撑板31的正面上，直线机器人a通过抓手a1从第一支撑板31的正面上抓取电池片并搬运到电池片组件平台d上进行组装。

虽然已参照几个典型实施方式描述了本申请，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本申请能够以多种形式具体实施而不脱离本申请的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。