太阳能电池组件接线盒自动上料装置及与该上料装置配合的夹具的制作方法

本发明属于太阳能电池组件自动化生产设备技术领域，具体涉及太阳能电池组件接线盒自动上料装置及与该上料装置配合的夹具。

背景技术：

太阳能电池组件中的接线盒是太阳能电池方阵和太阳能充电控制装置之间的连接器，每块电池组件所产生的电能均由电缆导出并产生功率，同时，保护了组件引出线，防止了热斑效应。

当前太阳能电池组件封装过程中接线盒的安装，大多采用人工安装方法。当太阳能电池组件在流水线的前道工位转入接线盒安装单元后，由操作者手持接线盒进行安装。由于接线盒与组件为胶接，安装位置大多产生1～3mm的误差，此外，手工操作的生产节拍需要35秒/件左右，耗时多。操作人员易疲劳，手工按压接线盒时力度不均、不稳，接线盒与组件胶接时会溢胶不均匀，极易产生气泡、空隙等缺陷，严重时直接导致接线盒进水、脱落等质量事故。

太阳能电池组件接线盒安装无人化生产，一直是太阳能电池组件封装制造技术领域的攻关课题。由于接线盒外形不规则，两根导线每根长度差别较大（一般长度在0.9米～1.5米），极易缠绕。多个接线盒放到一起，导线会无序缠绕一起，很难分开。给接线盒自动存储、进给上料，机器人拾取带来了极大的困难。所以一直困扰太阳能电池组件封装全面自动化的发展。

技术实现要素：

本发明就是针对上述问题，提供一种使用方便，能实现无人化生产的太阳能电池组件接线盒自动上料装置及与该上料装置配合的夹具。

为了实现本发明的上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明的太阳能电池组件接线盒自动上料装置，包括机架，其特征在于：机架内设置有接线盒料仓，接线盒料仓包括与接线盒配合的支撑板，支撑板侧方设置有导线限位柱，支撑板下方设置有与盘圆导线配合的光轴，所述支撑板和光轴的一端通过线性模组设置有推料板；所述机架上设置有与接线盒料仓的推料板相对的挡料装置。

作为本发明的一种优选方案，所述机架内设置有转动装置，转动装置上设置有至少三个接线盒料仓；所述机架的一侧为出料口；所述挡料装置设置于出料口处。

进一步的，所述机架内上部和下部均设置有转动装置，转动装置上均设置有至少三个接线盒料仓，机架的一侧相应于两转动装置设置两出料口；所述两出料口处均设置有挡料装置。

进一步的，所述转动装置包括转动电机，转动电机通过链轮链条组件与转轴相连，所述接线盒料仓设置于转轴上；所述转轴表面设置有限位盘，限位盘侧侧方设置有v形的限位槽；机架内相应于v形限位槽设置有气动限位轮；所述v形限位槽的位置与竖梁与所述接线盒料仓的位置和数量相对应。

更进一步的，所述机架上相应于v形限位槽设置有凹槽光电传感器。

作为本发明的另一种优选方案，所述机架上设置有垂直定位板。

作为本发明的第三种优选方案，所述挡料装置包括设置于机架上的竖向滑台，竖向滑台上通过夹爪气缸设置有夹爪体，夹爪体下方设置有挡料板；所述夹爪体上相应于接线盒料仓内第一件接线盒设置有工艺空刀；夹爪体上相应于接线盒料仓内第二件接线盒设置为过盈夹头。

本发明与上述自动上料装置配合的夹具，包括安装法兰，其特征在于：安装法兰上相应于接线盒料仓的支撑板设置有气动滑台，气动滑台上设置有与接线盒内部结构配合的内夹持气爪和与接线盒外部结构配合的外夹持气爪；所述安装法兰下方设置有与接线盒的盘圆导线相对应的夹线气爪。

作为本发明的一种优选方案，所述安装法兰下部侧方相应于接线盒的盘圆导线设置有对射光电传感器。

作为本发明的另一种优选方案，所述安装法兰顶部设置有压引线气缸，压引线气缸上设置有与接线盒上的引线通孔配合的引线压脚。

本发明的有益效果：1、本发明代替了人工安装接线盒，只需人工上料无需人工安装，实现了在线接线盒自动安装的自动化流水作业。

2、由于无人操作，提高光伏组件封装工艺质量，提高光伏组件寿命；节省了人工费用，降低了组件成本；稳定了产品质量。

3、所述自动安装接线盒装置，大大降低安装位置度误差，使误差控制在0.2～0.5mm范围；自动生产节拍可以做到28秒/件，生产效率提高近一倍以上。

4、操作无间歇，根据实际需要设定好机器人最佳压力，接线盒和组件受力均匀，消除人为的质量问题。实现高精度，高效率，高质量的生产。

附图说明

图1是本发明太阳能电池组件接线盒自动上料装置的结构示意图。

图2是太阳能电池组件接线盒自动上料装置的俯视图。

图3是太阳能电池组件接线盒自动上料装置接线盒料仓的结构示意图。

图4是太阳能电池组件接线盒自动上料装置转动装置的结构示意图。

图5是挡料装置的结构示意图。

图6是与太阳能电池组件接线盒自动上料装置配合的夹具结构示意图。

图7是本发明的使用状态图。

附图中1为接线盒料仓、13为机架、14为出料口、15为有机玻璃、16为人工料口安全门、17为转动装置、171为转轴、172为转动电机、173为链轮链条组件、174为气动限位轮、175为限位槽、177为限位盘、179为凹槽光电开关、181为线性模组、182为挡料装置、1821为挡料板、1822为夹爪体、1823为夹爪气缸、1824为竖向滑台、1825为工艺空刀、1826为过盈夹头、184为光轴、186为光电测距开关、187为导线限位柱、1881为支撑板、189为推料板、2为接线盒传输单元、3为多轴机器人、4为安全防护围栏、5为太阳能电池组件、6为接线盒夹具、61为安装法兰、62为夹线气爪、63为外夹持气爪、64为内夹持气爪、65为对射光电传感器、66为压引线气缸、661为引线压脚、67为气动滑台、7为接线盒、71为引线通孔、72为接线盒外敞导线、73为接线盒盘圆导线。

具体实施方式

本发明的太阳能电池组件接线盒自动上料装置，包括机架13，其特征在于：机架13内设置有接线盒料仓1，接线盒料仓1包括与接线盒7配合的支撑板1881，支撑板1881侧方设置有导线限位柱187，支撑板1881下方设置有与盘圆导线73配合的光轴184，所述支撑板1881和光轴184的一端通过线性模组181设置有推料板189；所述机架13上设置有与接线盒料仓1的推料板189相对的挡料装置182。

作为本发明的一种优选方案，所述机架13内设置有转动装置17，转动装置17上设置有至少三个接线盒料仓1；所述机架13的一侧为出料口14；所述挡料装置182设置于出料口14处。

进一步的，所述机架13内上部和下部均设置有转动装置17，转动装置17上均设置有至少三个接线盒料仓1，机架13的一侧相应于两转动装置17设置两出料口14；所述两出料口14处均设置有挡料装置182。

进一步的，所述转动装置17包括转动电机172，转动电机172通过链轮链条组件173与转轴171相连，所述接线盒料仓1设置于转轴171上；所述转轴171表面设置有限位盘177，限位盘177侧侧方设置有v形的限位槽175；机架13内相应于v形限位槽175设置有气动限位轮174；所述v形限位槽175的位置与竖梁与所述接线盒料仓1的位置和数量相对应。

更进一步的，所述机架13上相应于v形限位槽175设置有凹槽光电开关179。

作为本发明的另一种优选方案，所述机架13上设置有垂直定位板。

作为本发明的第三种优选方案，所述挡料装置182包括设置于机架13上的竖向滑台1824，竖向滑台上通过夹爪气缸1823设置有夹爪体1822，夹爪体1822下方设置有挡料板1821；所述夹爪体1822上相应于接线盒料仓1内第一件接线盒7设置有工艺空刀1825；夹爪体1822上相应于接线盒料仓1内第二件接线盒7设置为过盈夹头1826。

所述机架13上相应于出料口14处的接线盒料仓1设置有光电测距开关186。

所述机架13表面设置有有机玻璃15和人工料口安全门16。

本发明与上述自动装料装置配合的夹具，包括安装法兰61，其特征在于：安装法兰61上相应于接线盒料仓1的支撑板1881设置有气动滑台67，气动滑台67上设置有与接线盒7内部结构配合的内夹持气爪64和与接线盒7外部结构配合的外夹持气爪63；所述安装法兰61下方设置有与接线盒7的盘圆导线73相对应的夹线气爪62。

作为本发明的一种优选方案，所述安装法兰61下部侧方相应于接线盒7的盘圆导线73设置有对射光电传感器65。

作为本发明的另一种优选方案，所述安装法兰61顶部设置有压引线气缸66，压引线气缸66上设置有与接线盒7上的引线通孔71配合的引线压脚661。

本发明使用时，（如图6所示），太阳能电池组件接线盒自动上料装置1与接线盒传输单元2之间，设有多轴机器人3，多轴机器人3的执行终端装有所述接线盒夹具6，用以抓取太阳能电池组件接线盒自动上料装置1中的接线盒7，然后由自动打胶系统对接线盒7的安装面进行自动打胶（未图示），打胶完成后多轴机器人3将接线盒7按压在太阳能电池组件5的背板上，完成接线盒7的自动安装。自动储料仓1和多轴机器人3以及接线盒传输单元2之间采用安全围栏4进行安全防护。

本发明太阳能电池组件接线盒自动上料装置设有上层储料仓和下层储料仓，每层储料仓分别设有a、b、c、d四段储料区域（见图2所示）。每段储料区域可储存多件接线盒7，当上层储料装置的a段储料区域的接线盒7用完后，所述转动装置17自动旋转90°，转换为b段储料区域继续向多轴机器人3提供接线盒7，以此类推，一直将上层a、b、c、d四段储料区的接线盒7全部用完，多轴机器人3转为应用下层储料仓所存储的接线盒7。由于所述上层储料仓11已经停止供料，此期间可由人工将接线盒7依次装满上层储料仓1中的四段储料区域。当下层储料仓中a、b、c、d四段储料区的接线盒7用完后，再接续应用上层储料仓1中的接线盒7，此时由人工将接线盒7依次再装满下层储料仓，如此往复循环实现不间断的向多轴机器人3提供接线盒7。实现了连续自动化供料。

当人工装完接线盒7后，挡料装置182中的竖向滑台1824带动挡料板1821下移。所述线性模组181推动推料板189，使接线盒7相互靠拢，挡料板1821对接线盒7限位，与此同时，挡料装置182中的夹爪气缸1823（见图6）带动夹爪体1822同时夹持两个接线盒7，由于夹爪1822的夹持面预留工艺空刀，致使第二件接线盒7处于过盈夹头的过盈夹紧状态，而第一件接线盒7处于有间隙的限位状态，以便多种机器人3上的接线盒夹具6与接线盒7的准确对接。光电测距开关186判定接线盒7的位置精度后，为防止个别接线盒导线宽于接线盒而发生导线受压，线性模组181后退一定距离，多轴机器人3带动接线盒夹具6定位夹住接线盒7，挡料板1821向上位移，释放接线盒7，夹具6取走接线盒7。此后，挡料板1821再次向下位移，阻挡下一个接线盒7，线性模组181再次推动接线盒7至待料位置。当接线盒7用完时，线性模组181快速回复原始待料状态，旋转轴171旋转90°，由下一个储料区继续供料。

接线盒夹具6设安装法兰61与多轴机器人3的执行终端联接。当夹取接线盒7时，外夹持气爪63闭合；内夹持气爪64外伸，将接线盒7夹住，同时，夹线气爪62带动夹钳张开，将接线盒7上的盘圆导线73容入其空间，夹钳621闭合，以防止盘圆导线73下垂。检测线束的两组对射光电65，对接线盒线7位置确认后。多轴机器人3带动夹具6上的接线盒7位移到图2所示的垂直定位板9处触压一下接线盒7，以实现对其安装面的超平处理，然后接线盒7置于打胶头固定架下，接受打胶（从略），此时，多轴机器人3带动接线盒夹具6进行二维行走，沿接线盒安装面打胶。打胶完成后，多轴机器人3移动到组件5处，进行接线盒7的安装。此时，接线盒夹具3上的气动滑台67向图6所示箭头方向伸出，致使接线盒7安装面压在组件5上，夹线气爪62释放盘圆导线73。由压引线气缸66带动压脚661伸进接线盒7的引线通孔71，将内设导线压倒（图6中没有示出），气动滑台67回缩。外夹持气爪63、内夹持气爪64松开接线盒7，完成接线盒安装。多轴机器人3连同接线盒夹具6继续夹取下一个接线盒7。

综上所述，本发明以自动化代替了手工作业，消除生产线中人工操作的工位。实现了接线盒安装工位的无人化生产。大大降低安装位置度误差，使安装位置精度控制在0.2～0.5mm范围；自动生产节拍可以做到28秒/件，接线盒和组件受力均匀，消除人为的质量问题。实现高精度，高效率，高质量的生产。

可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。