一种印刷叠瓦电池串的生产工艺方法与流程

本发明涉及叠瓦组件技术领域，具体为一种印刷叠瓦电池串的生产工艺方法。

背景技术：

随着光伏技术的进步和“领跑者”计划的深入推进，中国光伏行业开始进入高效产品比拼的时代。

作为主流高效组件技术之一的叠瓦技术目前受到广泛关注，叠瓦组件主要是利用切片技术将栅线重新设计的电池片切割成合理图形的小片，将每小片叠加排布，焊接制作成串，再经过串并联排版后层压成组件，这样使得电池以更紧密的方式互相连结，在相同的面积下，叠瓦组件可以放置多于常规组件13％以上的电池片，更高效率更低损耗，叠瓦技术无疑将对国内的高效组件封装技术带来革命性影响。尤其在目前国内组件市场价格日渐下行的情况下，组件领域的降本提效成为必须。因此，光伏业内企业积极推进叠瓦组件的技术研发与大规模制造。

而现有的叠瓦组件焊接串的生产工艺中，通常是先上料，将整片电池片进行激光切割，随后将整片电池片搬送至印刷工序上进行印刷，印刷完成后再进行掰片、叠瓦排片等工序，但在该生产工艺中，先进行切割工序的电池片上会留有灰尘，如果不进行处理，就会影响后续的生产工序和产品性能，那势必就会降低生产效率，影响产品质量和产品外观，甚至会造成电池片的生产使用浪费，降低电池片的利用效率；以及由于该生产工艺为整片电池片印刷，只能进行连续化生产，否则就无法实现叠瓦排片工序，具有操作限制性。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供了一种印刷叠瓦电池串的生产工艺方法，其不仅可有效保证产品性能，提高生产效率和产品质量，减少电池片的生产使用浪费，且操作灵活，通用性强。

其技术方案是这样的：一种印刷叠瓦电池串的生产工艺方法，其特征在于：所述生产工艺步骤为：

s1、将整片电池片切割掰断，分为至少两片电池小片后，提取至第一输送流水线上进行输送；

s2、所述电池小片通过所述第一输送流水线输送至光学检测工位处进行定位拍照，并通过检测将缺陷片剔除；

s3、根据拍照后得到的定位信息，通过摆片机械手进行摆片排版；

s4、通过上料机械手，将摆片排版完成的若干所述电池小片作为一个单元提取至印刷设备上进行印刷；

s5、将印刷后的所述电池小片进行叠瓦排片；

s6、叠片完成后，将所述电池小片搬运至固化流水线上进行固化，固化完成后输送到出料流水线上出料。

其进一步特征在于：

进一步地，所述s1中，还包括以下步骤：

s1.1、先对整片电池片激光切割，在所述电池片上形成激光划槽；

s1.2、将整片电池片沿所述激光划槽掰分为六等分的所述电池小片，将所述电池小片正面朝上放置于小片料盒内，所述小片料盒放置于所述第一输送流水线上；

s1.3、所述小片料盒通过所述第一输送流水线输送至取片工位，所述取片工位处设有分片顶升电缸，所述分片顶升电缸设置于所述小片料盒下方，所述小片料盒内的所述电池小片通过所述分片顶升电缸顶出所述小片料盒，直至取料高度；

s1.4、位于所述取片工位处的所述电池小片上方设有移片模组，所述移片模组装于移片输送线上，所述移片模组包括吸盘，则通过所述吸盘吸附住最顶层的所述电池小片后，通过所述移片输送线将所述电池小片传送至放片输送流水线上，所述第一输送流水线和所述放片输送流水线平行布置，所述移片输送线设置于所述第一输送流水线和所述放片输送流水线之间；

进一步地，所述小片料盒内设有等间距间隔的料格，每个所述料格底部均搁置有小片托板，每个所述小片托板上均层叠罗放有若干片所述电池小片；

进一步地，所述s1中，将未加工的整片电池片反面朝上放入上料盒内，所述上料盒通过上料流水线进行输送至上料工位，所述上料工位处设有上料顶升气缸，所述上料盒底部搁置有上料托板，所述上料顶升气缸设置于所述上料托板下方，所述上料盒内的所述电池片通过所述上料顶升气缸顶出所述上料盒，直至取料高度，然后将所述电池片转送到激光切割设备上进行切割；

进一步地，所述激光切割设备包括激光切割转台及其上沿其圆周方向布置的激光切割载片台，在所述激光切割载片台的所述电池片上方设有第一检测相机，以拍照采集所述电池片上有无裂片缺陷，并将缺陷片剔除，在所述电池片下方设有第一定位相机，以拍照采集电池片上栅线位置信息；

进一步地，所述激光切割转台沿圆周方向旋转步进一定角度，以便于所述激光切割载片台上的激光头对所述电池片进行激光切割形成激光划槽，随后通过第一下料机械手将所述电池片抓放到裂片工位处进行裂片，成为电池小片；

进一步地，裂片完成后，将裂开的所述电池小片抓放到过渡流水线上，且在抓放过程中，将所述电池小片拉开至相同的间距；随后通过所述过渡流水线输送至翻转工位处，将所述电池小片由反面朝上翻转为正面朝上后，放到所述第一输送流水线上进行输送；

进一步地，所述s2中，所述电池小片通过所述第一输送流水线输送至第一光学相机处进行定位拍照，所述第一光学相机将拍到的所述电池小片的照片信息发送给工控机，所述工控机根据每个位置处的所述电池小片上栅线特征进行分析定位检测；

进一步地，所述s3中，通过所述工控机数据分析，控制所述摆片机械手，将所述电池小片提取到第二输送线上，并进行摆片排版，使得所述电池小片的一端均处于同一水平线上，且所述电池小片之间留有相同间距；

进一步地，所述s4中，在所述印刷设备上完成印刷后，转送至排查相机处进行排查拍照，并将照片信息发送给所述工控机进行排查，判断是否有断胶、漏胶的情况，若无即为合格品。

本发明的有益效果是，其将整片电池片掰分为若干片电池小片，并对电池小片进行定位、摆片、印刷和叠瓦排片等工序，完成生产后即可进行焊接串，从而实现印刷叠瓦电池串生产，而通过电池小片完成叠瓦生产，可大大提高生产效率，并提高电池片的利用效率，避免生产使用浪费，缩短设备停机维护时间，且可保证产品性能和产品外观，从而极大地提高工作效率和产能，以及无论是否连续化生产，皆可实现叠瓦生产工艺，生产操作更灵活，通用性更强。

附图说明

图1是本发明实施例一的流程示意图；

图2是本发明的局部结构示意图；

图3是小片料盒的俯视结构示意图；

图4是本发明实施例一的电池片局部布局示意图；

图5是本发明实施例二的流程示意图；

图6是本发明实施例二的电池片局部布局示意图。

具体实施方式

实施例一

如图1～图4所示，本发明一种印刷叠瓦电池串的生产工艺方法，其生产工艺步骤为：

s1、将整片电池片1切割掰断，分为至少两片电池小片2后，提取至第一输送流水线3上进行输送；

具体地，包括以下步骤：

s1.1、先对整片电池片1激光切割，在电池片1上形成激光划槽；

s1.2、将整片电池片1沿激光划槽掰分为六等分的小片电池小片2，具体可根据实际情况掰分为多等分的电池小片2，将电池小片2正面朝上放置于小片料盒4内的小片托板5上，小片料盒4放置于第一输送流水线3上，其中，本实施例中采用的是两条第一输送流水线，每条第一输送流水线均可缓存4个小片料盒4；小片料盒4内设有等间距间隔的料格6，每个料格6底部均搁置有小片托板5，每个小片托板5上均层叠罗放有若干片电池小片2；

s1.3、小片料盒4通过第一输送流水线3输送至取片工位，取片工位处设有分片顶升电缸，分片顶升电缸设置于小片料盒4的小片托板5下方，小片料盒4内的电池小片2通过分片顶升电缸顶出小片料盒4，直至取料高度；

s1.4、位于取片工位处的电池小片2上方设有移片模组，移片模组装于移片输送线9上，移片模组包括吸盘8，则通过吸盘8吸附住最顶层的电池小片2后，通过移片输送线9一次将4片电池小片2传送至放片输送流水线10上，第一输送流水线3和放片输送流水线10平行布置，移片输送线9设置于第一输送流水线3和放片输送流水线10之间；

s2、电池小片2通过放片输送流水线10输送至第一光学相机11处进行定位拍照，第一光学相机11将拍到的电池小片2的照片信息发送给工控机，工控机根据每个位置处的电池小片2上栅线特征(即栅线颜色差)进行分析定位检测；

s3、通过工控机数据分析，控制摆片机械手12，以真空吸附的方式一次搬运2小片电池小片2到第二输送线13上，同时完成电池小片2姿态与间距调整，使得电池小片2的一端均处于同一水平线上，且电池小片2之间留有相同间距，从而实现摆片排版，保证电池小片2的印刷精度；第二输送线13与放片输送流水线10位于同一水平线上；

s4、通过上料机械手14，将摆片排版完成的6片电池小片2作为一个单元从两边的第二输送线13上提取至丝网印刷设备上进行印刷，丝网印刷设备包括丝网印刷转台15及其上沿其圆周方向布置的丝网印刷载片台16，6片电池小片2放置于丝网印刷载片台16上，丝网印刷转台15逆时针步进90°，丝网印刷设备上的刮刀前后运动对电池小片2完成印刷；

印刷完成后，丝网印刷转台15继续逆时针步进90°，转送至排查相机17处，通过排查相机17拍照检查丝网印刷质量，并将照片信息发送给工控机进行排查，判断是否有断胶、漏胶的情况，若无即为合格品；

s5、第二下料机械手18从丝网印刷载片台16将印刷过的6片电池小片2一次抓取放到两侧的第二下料流水线19上，第二下料流水线19继续向前运动至第二光学相机20处，第二光学相机20拍照采集位置信息(抓拍栅线)通过工控机传输到叠片机械手21上，进行叠瓦排片；

s6、叠片完成后，一次搬运3片电池小片2至固化流水线22上进行固化，固化完成后从固化流水线22上继续向前输送到出料流水线23上出料。

图4中，各工位处用方框圈起来表示一次抓取的电池小片片数。

实施例二

如图5、图6所示，本发明一种印刷叠瓦电池串的生产工艺方法，其生产工艺步骤为：

s1、将整片电池片1切割掰断，分为至少两片电池小片2后，提取至第一输送流水线3上进行输送；

具体地，包括以下步骤：

s1.1、将未加工的整片电池片1反面朝上放入上料盒24内，上料盒24通过上料流水线7输送至上料工位，上料流水线7上可缓存5个上料盒24，上料工位处设有上料顶升气缸，上料盒24底部搁置有上料托板，上料顶升气缸设置于上料托板下方，上料盒24内的电池片1通过上料顶升气缸顶出上料盒24，直至取料高度；然后将电池片1转送到激光切割设备上进行切割；

s1.2、激光切割设备包括激光切割转台25及其上沿其圆周方向布置的激光切割载片台26，在激光切割载片台26的电池片1上方设有第一检测相机27，以拍照采集电池片1上有无裂片缺陷，在电池片1下方设有第一定位相机28，以拍照采集电池片1上栅线位置信息，作为下一步激光切割设备上的激光头姿态自动调整依据；

s1.3、如图6所示，图中各工位处用方框圈起来表示一次抓取的电池小片片数；激光头分为第一激光头、第二激光头，激光切割转台25顺时针步进90°到第一激光头正下方，第一激光头在电池片1上沿栅线平行划3道路径(该3道激光划槽通过实线表示)；激光切割转台25顺时针继续步进90°到第二激光头正下方，第二激光头在电池片1上沿栅线平行划2道路径(该2道激光划槽通过虚线表示)，从而在电池片1上形成5道激光划槽，激光切割转台25顺时针继续步进90°至整片下料位置处，随后通过第一下料机械手28将电池片1抓放到裂片工位处进行裂片，成为电池小片2；

s1.4、裂片完成后，将裂开的电池小片2抓放到过渡流水线29上，且在抓放过程中，将电池小片2拉开至相同的间距；电池小片2在过渡流水线29上继续向前步进至翻转工位处，将电池小片2由反面朝上翻转为正面朝上后，放到第一输送流水线3上进行输送；

s2、电池小片2通过过渡流水线29输送至第一光学相机11处进行定位拍照，第一光学相机11将拍到的电池小片2的照片信息发送给工控机，工控机根据每个位置处的电池小片2上栅线特征(即栅线颜色差)进行分析定位检测；

s3、通过工控机数据分析，控制摆片机械手12，以真空吸附的方式一次搬运2小片电池小片2到第二输送线13上，同时完成电池小片2姿态与间距调整，使得电池小片2的一端均处于同一水平线上，且电池小片2之间留有相同间距，从而实现摆片排版，保证电池小片2的印刷精度；

s4、通过上料机械手14，将摆片排版完成的6片电池小片2作为一个单元从两边的第二输送线13上提取至丝网印刷设备上进行印刷，丝网印刷设备包括丝网印刷转台15及其上沿其圆周方向布置的丝网印刷载片台16，6片电池小片2放置于丝网印刷载片台16上，丝网印刷转台15逆时针步进90°，丝网印刷设备上的刮刀前后运动对电池小片2完成印刷；

印刷完成后，丝网印刷转台15继续逆时针步进90°，转送至排查相机17处，通过排查相机17拍照检查丝网印刷质量，并将照片信息发送给工控机进行排查，判断是否有断胶、漏胶的情况，若无即为合格品；

s5、第二下料机械手18从丝网印刷载片台16将印刷过的6片电池小片2一次抓取放到第一下料流水线30上，电池小片2在第一下料流水线30上继续向前步进4个电池小片2位置，随后将电池小片2间隔从第一下料流水线30上抓放到第二下料流水线19上，用以平衡2条下料流水线产能，第一下料流水线30和第二下料流水线19继续向前运动至第二光学相机20处，第二光学相机20拍照采集位置信息(抓拍栅线)通过工控机传输到叠片机械手21上，进行叠瓦排片；

s6、叠片完成后，一次搬运3片电池小片2至固化流水线22上进行固化，固化完成后从固化流水线22上继续向前输送到出料流水线23上出料。

本发明中，其先将整片电池片1掰分为若干片小片的电池小片2，随后对电池小片2进行定位、摆片、印刷和叠瓦排片等工序，完成生产后即可进行焊接串，从而实现高效率、高质量的印刷叠瓦电池串生产，其中，实施例一作为离线印刷工艺流程，其先对电池片1切割散片后，即可对散片进行连续或是间断的叠瓦生产，实施例二作为在线印刷工艺流程，其针对整片电池片1切割完成后，即进行连续叠瓦生产，实施例一和实施例二均可实现叠瓦生产，具体可根据实际情况进行工艺切换，因此，本发明具有较灵活的操作性，通用性强；以及本发明通过小片电池小片完成叠瓦生产，可大大提高生产效率，并提高电池片的利用效率，避免生产使用浪费，缩短设备停机维护时间，且可保证产品性能和产品外观，从而极大地提高工作效率和产能。

以上实施例仅表达了本发明的其中一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。