搬运装置、搬运机器人以及串焊机的制作方法

本实用新型属于光伏组件生产设备制造技术领域，涉及一种搬运装置、搬运机器人以及串焊机。

背景技术：

密栅电池片采用细栅，细栅上所铺设的焊带与传统焊带相比更细，目前市场上密栅电池片通常采用12栅、18栅、24栅等，甚至有可能达到并超过36栅，细栅更有利于电池片电流的收集，横向电阻更小，细栅线间距越小，横向电阻越小。但密栅电池片的发展伴随的也是串焊机设备的升级变更。

由于密栅焊带比较细，焊带在铺设、放置的时候容易发生偏移，因此在传统的密栅电池组件的生产设备中设置有用于搬运工装治具的搬运装置，该搬运装置将工装输送机构输出端上的工装搬运至输送装置的输入端，以压紧输送装置输入端上的焊带和电池片，然后在电池片和焊带焊接完成之后，将该工装返回输送至工装输送机构输出端，由该搬运装置再次搬运至输送装置输入端上压紧焊带和电池片，从而实现工装的循环使用。

这种密栅电池组件的生产设备中需要在输送装置的输入端处设置用于搬运工装的搬运装置，但输送装置输入端处还需要设置焊带上料装置和电池片上料装置，空间比较拥挤，且容易影响生产节拍。

技术实现要素：

为了解决相关技术因搬运工装的搬运装置占用输送线输入端的空间，导致空间比较拥挤，容易影响生产节拍的问题，本申请中提供了一种搬运装置、搬运机器人以及串焊机。所述技术方案如下：

第一方面，提供了一种搬运装置，该搬运装置包括搬运本体、电池片上料部和工装搬运部，电池片上料部安装在搬运本体的第一端部，工装搬运部安装在搬运本体的第二端部，电池片上料部用于吸取和放置电池片，工装搬运部用于拾取和放置工装。

通过在搬运装置上同时设置电池片上料部和工装搬运部，利用一个搬运装置实现对电池片和工装的搬运，减少了搬运装置的空间占用。

可选的，电池片上料部包括至少一个吸附盘，吸附盘在搬运本体第一端部与电池片对应的吸附区域上排列成至少一排，或者，吸附盘在与搬运本体第一端部与电池片对应的吸附区域上均匀排布。

通过在电池片上料部上设置吸盘组，实现对电池片的拾取和放置，避免了利用夹爪拾取电池片时对电池片造成的损伤。

可选的，工装搬运部包括至少一个工装吸取分部，所述工装吸取分部包括电磁铁和吸盘中的至少一种。

利用控制电磁铁的通断实现工装的吸附和释放，或者利用控制吸盘抽真空来实现工装的吸附和释放。

可选的，工装搬运部包括驱动部以及两个间隔安装的搬运分部，驱动部带动至少一个搬运分部向另一个搬运分部靠近或远离，以实现两个搬运分部的开合。

利用驱动部驱动搬运分部，使得两个搬运分部实现开合动作，为工装的拾取和放置动作提供了必要条件。

可选的，驱动部包括一个驱动装置，驱动装置与一个搬运分部连接，另一个搬运分部固定安装在搬运本体上，驱动装置驱动所连接的搬运分部向另一个搬运分部靠近或远离；或者，驱动部包括两个驱动装置，两个驱动装置分别与两个搬运分部连接，每个驱动装置驱动所连接的搬运分部向另一个搬运分部靠近或远离。

通过将至少一个搬运分部与驱动装置连接，利用驱动装置带动两个搬运分部靠近或远离，在实现工装的拾取和放置的同时，简化了结构，成本较低。

可选的，搬运装置包括距离调节部，距离调节部与电池片上料部或者工装搬运部中的至少一个连接，距离调节部用于调整所述电池片上料部与工装搬运部之间的距离。

利用距离调节部调整改变电池片上料部和工装搬运部之间的距离，提高了搬运装置的适应性，便于调节。

第二方面，还提供了一种搬运机器人，该搬运机器人包括搬运驱动本体以及设置在搬运驱动本体上的搬运装置，搬运装置为如第一方面以及第一方面各种可选方式中提供的搬运装置，该搬运驱动本体带动搬运装置移动和/旋转。

通过在搬运机器人的搬运装置上同时设置电池片上料部和工装搬运部，利用一个搬运装置实现对电池片和工装的搬运，搬运装置的空间占用。

第四方面，还提供了一种串焊机，该串焊机包括如第二方面提供的搬运机器人、焊带上料装置、输送装置和焊接装置，其中：搬运机器人向输送装置放置电池片和工装，焊带上料装置向输送装置上放置的最后一片电池片上铺设焊带，放置于输送装置上的工装压靠最后放置的焊带和电池片；输送装置将焊带、电池片以及压靠焊带和电池片的工装一起输送至焊接装置处，焊接装置将焊带焊接至电池片上。

在实现串焊机时，在搬运机器人的搬运装置上同时设置电池片上料部和工装搬运部，利用一个搬运装置实现对电池片和工装的搬运，减少了搬运装置的空间占用；利用焊带上料装置和搬运机器人的配合，实现的电池片和焊带的叠加和压靠输送，利用焊接装置实现对叠加的电池片和焊带之间的焊接。

可选的，该串焊机还包括工装回收装置，工装回收装置将输送装置输出端输出的工装输送至工装回收装置的输出端处，搬运机器人从工装回收装置的输出端处拾取工装并放置于输送装置的输入端上。

通过设置工装回收装置，实现输送装置上焊接完成后输送的工装的回收返回，利用搬运机器人从工装回收装置的输出端处拾取工装并放置于输送装置的输入端上，从而实现了工作的回收利用，节省了工装的数量，降低了生产成本。

可选的，该串焊机还包括设置在焊接装置后道的分串装置，以对焊接装置焊接得到的电池串进行分串处理，得到预定长度的电池串。

利用分串装置将焊接的电池串进行分串，得到预定长度的电池串，避免了在焊接过程中相邻两串电池串之间的等待时间段，提高了生成节拍。

可选的，该串焊机还包括设置在焊接装置前道的助焊剂喷涂装置，助焊剂喷涂装置向电池片上喷涂助焊剂，或者向焊带上喷涂助焊剂，或者同时向焊带和电池片上喷涂助焊剂。

利用助焊剂喷涂装置向电池片和/或焊带喷涂助焊剂，提高了焊接质量和效率。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本实用新型。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。

图1是本实用新型一个实施例中提供的搬运装置的结构示意图；

图2是本实用新型另一个实施例中提供的搬运装置的结构示意图；

图3是本实用新型一个实施例中提供的搬运机器人的结构示意图。

其中，附图标记如下：

10、搬运本体；20、电池片上料部；21、吸附盘；30、工装搬运部；31、工装吸取分部；32、搬运分部；40、距离调节部；41、滑块；42、滑轨；50、搬运驱动本体；60、电池片。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实用新型的一些方面相一致的装置和方法的例子。

图1是本实用新型一个实施例中提供的搬运装置的结构示意图，该搬运装置包括搬运本体10、电池片上料部20和工装搬运部30，电池片上料部20安装在搬运本体10的第一端部，工装搬运部30安装在搬运本体10的第二端部，电池片上料部20用于吸取和放置电池片，工装搬运部30用于拾取和放置工装。

显然，在实际应用中，搬运本体10可以是一体式，也可以是组装式，搬运本体10的结构形式不能用于限制本申请的保护范围。

这里的工装是指可以将焊带压靠于电池片上的结构，工装的结构实现可以为多种方式，比如，工装可以包括用于下压焊带的压针，进一步的，压针上可以套设有弹簧；还比如，工装上可以设置用于下压焊带的丝网，丝网交叉设计。本申请中不对工装的具体结构进行限制。

为了实现对电池片的吸取和放置，且尽量减少对电池片的损伤，在一种可能的实现方式中，本申请中提供的电池片上料部20可以包括至少一个吸附盘21，吸附盘21在搬运本体10第一端部与电池片对应的吸附区域上排列成至少一排，或者，吸附盘21在与搬运本体10第一端部与电池片对应的吸附区域上均匀排布。这样，通过在电池片上料部20上设置吸盘组，实现对电池片的拾取和放置，避免了利用夹爪拾取电池片时对电池片造成的损伤。

显然，为了保证吸附盘21的吸附功能，吸附盘21需要与真空发生器连通，利用真空发生器控制吸附盘21吸附的时机，吸附盘21以及真空发生器的工作原理均为本领域技术人员所熟知的，本申请中则不再赘述。

为了实现对工装的搬运，本申请中提供的工装搬运部30的实现至少可以包括如下几种方式：

在一种可能实现的方式中，仍旧参见图1所示，工装搬运部30包括至少一个工装吸取分部31，工装吸取分部31包括电磁铁和吸盘中的至少一种，通过控制电磁铁的通断实现工装的吸附和释放，或者通过控制吸盘抽真空来实现工装的吸附和释放。即，工装吸取分部31可以只采用至少一个电磁铁吸附的方式，工装吸取分部31也可以只采用至少一个吸盘吸附的方式，或者工装吸取分部31同时采用电磁铁和吸盘的吸附方式，例如两个电磁铁中间设置一个吸盘。

在实际应用中，工装搬运部30采用电磁铁或者吸盘吸取工装的方式吸取工装的时候，电磁铁或者吸盘与工装的上表面进行接触吸附，相较于伸缩到工装内部或者侧边的夹持方式，避免了搬运本体下降深入到工装内部夹取，节省了吸附时间，便于调整工装拾取位置。

另外，电磁铁或吸盘的重量相对较轻，用于带动搬运装置的搬运驱动本体工作的时候负载也相对较轻。尤其是对于机器人来讲，不同的负荷，机器人的价格会差别较大，因此，在设计时，尽量考虑利用重量较轻的电磁铁或吸盘，以降低设计和生产成本。

举例来讲，工装搬运部30包括两个间隔安装的工装吸取分部31，工装吸取分部31用于吸附工装的不同位置，以便于工装平稳抓取；而且为了实现工装的牢固抓取，工装吸取分部31也可以为三个、四个或者更多。

在另一种可能的实现方式中，请参见图2所示，工装搬运部30可以包括驱动部以及两个间隔安装的搬运分部32，驱动部带动至少一个搬运分部32向另一个搬运分部32靠近或远离，以实现两个搬运分部32的开合。

利用驱动部驱动搬运分部32，使得两个搬运分部32实现开合动作，为工装的拾取和放置动作提供了必要条件。

在一种可能的实现方式中，驱动部包括一个驱动装置，驱动装置与一个搬运分部32连接，另一个搬运分部32固定安装在搬运本体10上，驱动装置驱动所连接的搬运分部32向另一个搬运分部32靠近或远离；或者，驱动部包括两个驱动装置，两个驱动装置分别与两个搬运分部32连接，每个驱动装置驱动所连接的搬运分部32向另一个搬运分部32靠近或远离。

也就是说，可以设置一个驱动部，带动至少一个搬运分部32进行移动，实现两个搬运分部32之间的相互靠近和相互分离，进而可以实现对工装的拾取和放置，设置一个驱动部可以降低成本。也可以设置两个驱动部，分别带动一个搬运分部进行移动，实现两个搬运分部之间的相互靠近和相互分离，进而可以实现对工装的拾取和放置。通过驱动部带动搬运分部移动进行夹持的方式能够增加夹持的稳定性。

通过将至少一个搬运分部与驱动装置连接，利用驱动装置带动两个搬运分部靠近或远离，在实现工装的拾取和放置的同时，简化了结构，成本较低。

本申请中所使用的驱动装置可以为气缸、电缸等可以用于驱动的机器装置，在实际应用中，可以根据驱动行程或造价成本选择合适的驱动装置。

在一种可能的实现方式中，电池片和工装之间的距离可能会略有出入，或者电池片的规格不同时，电池片和工装之间的距离也会变化，因此，为了适应这种距离的变化，仍旧参见图1所示，本申请中提供的搬运装置还可以包括距离调节部40，距离调节部40与电池片上料部20或者工装搬运部30中的至少一个连接，距离调节部40驱动所连接的电池片上料部20或者工装搬运部30，以调整电池片上料部20与工装搬运部30之间的距离，便于调校，同时便于适应不同规格的电池片的搬运。

可选的，距离调节部40可以为气缸或者调节螺栓，工装搬运部30通过滑块41、滑轨42可滑动的与电池片上料部20连接，通过气缸或者调节螺栓带动工装搬运部远离或者靠近电池片上料部20，如图1所示；或者，电池片上料部20通过滑块41、滑轨42可滑动的与工装搬运部30连接，通过气缸或者调节螺栓带动电池片上料部20远离或者靠近工装搬运部30。

需要补充说明的是，虽然图2中未示出距离调节部40以及滑块41、滑轨42，但实际应用中，仍旧可以将距离调节部40以及滑块41、滑轨42与搬运分部32结合形成一个完整的实施例。

综上所述，本申请提供的搬运装置，通过在搬运装置上同时设置电池片上料部和工装搬运部，利用一个搬运装置实现对电池片和工装的搬运，减少了搬运装置的空间占用。

图3是本实用新型一个实施例中提供的搬运机器人的结构示意图，该搬运机器人包括搬运驱动本体50以及设置在搬运驱动本体上的搬运装置，搬运装置为如第一方面以及第一方面各种可选方式中提供的搬运装置，该搬运驱动本体50带动搬运装置移动和/旋转。

搬运装置既可以通过吸附盘21拾取电池片60，又可以通过工装吸取分部31或搬运分部32拾取工装。

这里的搬运驱动本体50一般是具备控制模块或控制芯片的设备，在实际应用中，利用搬运驱动本体50内预先设置的程序实现旋转、移动等操作。这里的程序一般为搬运机器人本身自带的程序，也是本领域技术人员均能够实现的技术。

需要补充说明的是，这里的搬运机器人可以是常见的机器人，也可以是通过机械设计实现的组装机械结构。举例来讲，上述的搬运驱动本体可以是具备移动和旋转能力的驱动装置，例如旋转气缸等，也可以是横移气缸、升降气缸和旋转气缸的组合，只要能够实现对搬运装置的移动和旋转即可。这些组装机械结构属于本领域技术人员均容易实现的，这里就不再赘述。

综上所述，本申请提供的搬运机器人，通过在搬运机器人的搬运装置上同时设置电池片上料部和工装搬运部，利用一个搬运装置实现对电池片和工装的搬运，搬运装置的空间占用。

本申请还提供了一种搬运方法，该搬运方法应用于如图3提供的搬运机器人中，该搬运机器人在实现搬运方法时，至少包括如下三种方式：

第一种方式，同时吸附电池片和拾取工装，将吸附的电池片和拾取的工装同时移送至输送装置上方并下降，同时向输送装置放置电池片和工装，被放置的工装压住输送装置上已放置的最后一组焊带的前半段，被放置的电池片压住焊带的后半段。

第二种方式，依次吸附电池片和拾取工装，或者依次拾取工装和吸附电池片，将吸附的电池片和拾取的工装同时移送至输送装置上方并下降，依次向输送装置放置工装和电池片，被放置的工装压住输送装置上已放置的最后一组焊带的前半段，被放置的电池片压住焊带的后半段。

第三种方式，依次吸附电池片和拾取工装，或者依次拾取工装和吸附电池片，将吸附的电池片和拾取的工装同时移送至输送装置上方并下降，依次向输送装置放置电池片和工装，被放置的电池片压住输送装置上已放置的最后一组焊带的后半段，被放置的工装压住焊带的前半段。

综上所述，本申请提供的搬运方法，利用搬运机器人实现电池片和工装的拾取和放置，节省了搬运机器人的空间占用。

本申请还提供了一种串焊机，该串焊机包括如图3所示的搬运机器人、焊带上料装置、输送装置和焊接装置，其中：搬运机器人向输送装置放置电池片和工装，焊带上料装置向输送装置上放置的最后一片电池片上铺设焊带，放置于输送装置上的工装压靠最后放置的焊带和电池片；输送装置将焊带、电池片以及压靠焊带和电池片的工装一起输送至焊接装置处，焊接装置将焊带焊接至电池片上。

焊带上料装置向输送装置上放置的最后一片电池片上铺设焊带。一般的，焊带上料装置设置在输送装置的前端或称为输入端，焊带上料装置包括用于缠绕焊带的焊带供料盘、用于从焊带供料盘牵引焊带的焊带牵引装置、设置于焊带供料盘和焊带牵引装置之间的焊带裁切装置，以将牵引的焊带裁切为预定长度。焊带牵引装置从焊带供料盘牵引焊带，焊带裁切装置将焊带牵引装置牵引出的焊带进行裁切，得到预定长度的焊带，焊带牵引装置将裁切的预定长度的焊带铺设至输送装置上。可选的，为了固定住被裁切开的焊带，焊带上料装置还包括可以进行开合动作的焊带固定装置，其可以设置在焊带供料盘和焊带裁切装置之间，在焊带裁切装置需要裁切时，焊带固定装置合并已固定住从焊带固定装置两个开合部件之间穿过的焊带，当焊带牵引装置需要从焊带固定装置处牵引焊带时，焊带固定装置的两个开合部打开。

在一种可能的实现方式中，该串焊机还可以包括工装回收装置，工装回收装置将输送装置输出端输出的工装输送至工装回收装置的输出端处，搬运机器人从工装回收装置的输出端处拾取工装并放置于输送装置的输入端上。

这里的工装回收装置一般是可以用于输送工装的输送装置，举例来讲，输送装置可以包括皮带、主动轮、从动轮以及驱动件，皮带套设于主动轮和从动轮上，驱动件带动主动轮运转，主动轮的运转带动皮带和从动轮运转，运转的皮带可以用于输送工装。

进一步的，工装回收装置可以与输送装置并行设置，工装回收装置的输送方向与输送装置的输送方向相反，以实现将输送装置的输出端输出的工装输运至输送装置的输入端位置处。搬运机器人可以设置在输送装置和工装回收装置之间。再进一步的，工装回收装置的输出端与输送装置的输入端相对，工装回收装置的输入端与输送装置的输出端相对，可以在工装回收装置的输出端与输送装置的输入端之间设置一个搬运机器人。

通过设置工装回收装置，实现输送装置上焊接完成后输送的工装的回收返回，利用搬运机器人从工装回收装置的输出端处拾取工装并放置于输送装置的输入端上，从而实现了工作的回收利用，节省了工装的数量，降低了生产成本。

在实际应用中，串焊机还包括用于向输送装置上放置电池片的电池片上料装置。可选的，串焊机还包括设置在输送装置输入端位置处的用于存储电池片的料盒，或者用于从前道工序上输送电池片的输送线，比如用于输送从掰片装置上掰片后的电池片。

在一种可能的实现方式中，串焊机为了提高焊接效率，在电池串和电池串之间可能会焊接一个较长的焊带，然后在后道对该较长的焊带进行裁切，以将两个电池串分离开，针对于此，本申请提供的串焊机还可以包括设置在焊接装置后道的分串装置，以对焊接装置焊接得到的电池串进行分串处理，得到预定长度的电池串。

这里预定长度的电池串是指具备预定数量的电池片连接而成的电池串。

一般来讲，每个电池串的数量是行业或者厂家要求的，比如6个电池片连接形成一个电池串，或者10个电池片连接形成一个电池串等。在生成电池串时，是将预定长度的第一组焊带的前半部分焊接在第一个电池片的正面主栅线上，将该组焊带的后半部分焊接在第二个电池片的背面主栅线上，以将第一个电池片和第二个电池片利用该组焊带进行串联。类似的，将预定长度的第二组焊带的前半部分焊接在第二个电池片的正面主栅线上，将该组焊带的后半部分焊接在第三个电池片的背面主栅线上，以将第二个电池片和第三个电池片利用该组焊带进行串联。依次类推。

而每个电池串的端部需要焊接汇流条，以用于汇集多个电池串的电流，而端部用于焊接汇流条的焊带的长度由于仅连接在最端部的一个电池片上，因此端部的焊带要小于电池串中非端部的焊带，因此，传统的电池串的流水作业中，每个电池串焊接完毕后，则会截取短的焊带以用于下一个焊接至下一个电池串的首端部，然后再该电池串的尾端部再焊接一个短的焊带。这种节拍需要电池串和电池串之间间隔较大的距离，也即两个电池串之间要等待一定的时长，从而导致生产效率比较低。

针对于此，本申请中的串焊机在生成电池串时，可以在电池串和电池串之间焊接一个较长(避免分串时对电池串端部电池片的损伤)的焊带，然后利用分串装置对电池串与电池串之间的较长的焊带进行裁切，整个生产节拍不会在电池串之间等待较长时间，生产效率比较高。

在实际应用中，分串装置可以是分串刀，即包括上下相对设置的上切刀和下切刀，然后通过驱动装置带动上切刀和下切刀进行相对运动，以裁切位于上切刀和下切刀之间的焊带。由于需要分串刀进行切割，为了避免对电池串端部造成损坏，因此相邻两个电池串之间的焊带的长度一般要大于电池串内相邻连接两个电池片的焊带的长度。

利用分串装置将焊接的电池串进行分串，得到预定长度的电池串，避免了在焊接过程中相邻两串电池串之间的等待时间段，提高了生成节拍。

在一种可能的实现方式中，为了提高焊接效率，本申请提供的串焊机还可以包括设置在焊接装置前道的助焊剂喷涂装置，助焊剂喷涂装置向电池片上喷涂助焊剂，或者向焊带上喷涂助焊剂，或者同时向焊带和电池片上喷涂助焊剂。这样，利用助焊剂喷涂装置向电池片和/或焊带喷涂助焊剂，提高了焊接质量和效率。

综上所述，本申请提供的串焊机，在实现串焊机时，在搬运机器人的搬运装置上同时设置电池片上料部和工装搬运部，利用一个搬运装置实现对电池片和工装的搬运，减少了搬运装置的空间占用；利用焊带上料装置和搬运机器人的配合，实现的电池片和焊带的叠加和压靠输送，利用焊接装置实现对叠加的电池片和焊带之间的焊接。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里实用新型的发明后，将容易想到本实用新型的其它实施方案。本申请旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括本实用新型未发明的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本实用新型的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。