一种绝缘小条铺设装置的制作方法

1.本发明涉及光伏组件焊接领域，尤其涉及一种绝缘小条铺设装置。


背景技术：

2.光伏组件是一种可以将太阳能转化为电能的部件，充分利用太阳能且转化过程中不会产生任何废水、废渣等污染物，对于缓解能源危机和环境污染具有重要意义。传统的光伏组件中常常存在着银黑色的涂锡汇流条，其正面会在太阳光的照射下反光，从而降低光伏组件的光电转化效率，因此全黑光伏组件在分布式光伏系统中占有重要位置。全黑光伏组件中除透明物体外，其他物料均为黑色，及全黑光伏组件中需要用到黑色汇流条。但是黑色汇流条的黑色面为单面喷漆面，一方面导致黑色汇流条折弯后掉漆泛白，严重影响全黑光伏组件的外观及良率；另一方面，当全黑光伏组件走线需求两根黑色汇流条搭焊且黑色面朝向一个方向时，由于喷漆面无法焊接且绝缘，会导致线路无法搭焊和正常通电。针对上述问题组件厂家开始将黑色绝缘条焊接在汇流条正面，来增加光电转化效率，从而提高组件功率，但都采用人工焊接方式，该方式效率低下且操作过程复杂，很容易将组件损坏降级，不利于太阳能电池组件的批量生产。因此有必要提出一种绝缘小条铺设装置以解决上述问题。


技术实现要素：

3.本发明的主要目的是提出一种绝缘小条的铺设装置，旨在提绝缘条铺设效率，降低组件生产成本，实现绝缘小条铺设机的自动化控制。本发明采用以下技术方案：
4.一种绝缘小条铺设装置，包括按照生产顺序依次设置的放上料裁切机构、纠偏机构、托盘机构、抓片机构、焊接机构。
5.上料裁切机构包括上料单元、裁切单元以及拨片单元，绝缘材料通过上料单元进行传输至裁切单元处，然后通过压紧机构加紧，裁切单元将绝缘材料裁切成绝缘小条，拨片单元将绝缘小条进行规整并拨动传输至纠偏机构处；
6.纠偏机构用于吸取从上料裁切机构传输来的绝缘小条，并转移至托盘机构上；
7.托盘机构用于承载并固定纠偏机构传输来的绝缘小条，抓片机构抓取电池片与绝缘小条贴合，并通过焊接机构进行焊接连接成一体。
8.具体的，纠偏机构用于吸取从上料裁切机构传输来的绝缘小条，并转移至托盘机构上。
9.纠偏机构包括旋转调节单元、相机检测单元、吸附单元、缓存单元。
10.旋转调节单元包括横向移动部件、纵向移动部件、旋转部件、纠偏托盘。横向移动部件为伺服模组，伺服模组的驱动方向为横向方向。纵向移动部件包括导轨、第一齿条、第一齿轮电机；第一齿条和导轨分别与伺服模组连接，导轨与第一齿条的传输方向都为纵向方向，第一齿轮电机与第一齿条啮合传动驱动伺服模组整体在纵向方向上移动。旋转部件包括第二齿条、第二齿轮电机、转板；第二齿条都安装在纠偏托盘底面的一端，纠偏托盘用
于接收上料裁切机构传输来的绝缘小条，转板的一端与第二齿轮电机连接且第二齿轮电机与第二齿条啮合，转板的另一端与纠偏托盘底面的另一端可转动连接。当第二齿轮电机与第二齿条啮合传动时，从而使得转板一端围绕另一端做圆弧运动，由于转板与纠偏托盘连接一体，所以纠偏托盘一端围绕另一端做圆弧运动，由于转板的底面还与伺服模组连接，从而使得纠偏托盘能在横向方向上移动，由于纵向移动部件与伺服模组连接，从而能使得纠偏托盘能在纵向方向上移动。
11.相机检测单元用于检测纠偏托盘上的绝缘小条的位置，相机检测单元包括架设于纠偏托盘上方的相机伺服模组，相机伺服模组上安装有检测相机，检测相机检测纠偏托盘上的绝缘小条的位置并反馈至旋转调节单元，旋转调节单元调节绝缘小条至与吸附单元相适配的角度。
12.吸附单元包括安装有吸附器的吸附支架以及与吸附支架连接且能驱动吸附支架纵向移动的吸附驱动装置，吸附器呈条状且与绝缘小条形状相匹配，吸附器底部有真空吸嘴可用于吸取绝缘小条，且吸附支架上安装有3条吸附器。
13.缓存单元包括缓存支架以及安装在缓存支架上的两个纠偏托盘，吸附单元吸取旋转调节单元调整后的绝缘小条并传输至缓存单元处，当缓存单元全部缓存满后，吸附单元的3条吸附器吸取全部的绝缘小条传输至托盘机构上。
14.具体的，驱动装置包括横向移动部件、纵向移动部件以及旋转部件；
15.横向移动部件为伺服模组；
16.纵向移动部件包括导轨、第一齿条、第一齿轮电机；第一齿条和导轨分别与伺服模组连接，导轨与第一齿条的传输方向都为纵向方向，第一齿轮电机与第一齿条啮合传动驱动伺服模组在纵向方向上移动；
17.旋转部件包括第二齿条、第二齿轮电机、转板；第二齿条安装在纠偏托盘的一端，转板的一端与第二齿轮电机连接，转板的另一端与纠偏托盘的另一端可转动连接，第二齿轮电机与第二齿条啮合带动纠偏托盘做圆弧运动；转板的底面还与伺服模组连接。
18.具体的，上料单元包括安装于上料支架侧边的提升机构以及安装在上料支架上的过渡辊轴；提升机构包括安装于上料支架侧壁的提升气缸，提升气缸的驱动方向为竖直方向，提升气缸的驱动端连接有l型提升板，l型提升板用于放置包装有绝缘材料的辊轴，上料支架上还开设有可用于放置包装有绝缘材料的辊轴的呈侧开口的u型放置槽，u型放置槽上还配置有固定装置。将包装有绝缘材料的辊轴放置在l型提升板上，提升气缸进行抬升上料，直至辊轴被抬升至与u型放置槽的开口处，人工将辊轴推入u型放置槽内，然后通过固定装置固定辊轴，辊轴转动放料绝缘材料，绝缘材料沿着过渡辊轴传输方向至裁切单元处进行裁切。
19.裁切单元为连接有裁切刀的伺服滑动装置，裁切单元正下方设有多个沿同一直线设置的接收板，各个接收板之间按照等间距分布，拨片单元包括连接成一体的上拨片板和下拨片板且两板垂直方向间距可调节，上拨片板上安装有多个拨片，多个拨片设置于各个接收板的间隙内，下拨片板连接有下拨片板驱动装置，下拨片板驱动装置驱动下拨片板移动，使得拨片在间隙内前后移动，从而拨动裁切后绝缘小条至纠偏机构上。
20.具体的，托盘机构包括一对同轴连接的双皮带传输装置以及多个吸附载板单元；吸附载板单元用于接收纠偏机构传输来的绝缘小条，多个吸附载板单元与双皮带传输装置
连接，双皮带传输装置分别驱动各个吸附载板单元移动至预设位置。
21.具体的，吸双皮带传输装置包括四个皮带轮、电机、滑轨；每两个垂直设置的皮带轮使为一组，任一一组的皮带轮连接有电机，两组皮带轮之间相互通过皮带连接，滑轨设置于两组皮带轮之间，两组皮带传输方向以及滑轨三者的传输相互平行；一对双皮带传输装置相互平行设置，一对双皮带传输装置中相对的皮带轮通过传动轴连接，
22.吸附载板单元包括结构相同的前部吸附载板单元、中部吸附载板单元、后部吸附载板单元；每个吸附载板单元包括垫板以及连接于垫板两端的齿板，齿板连接有滑块，滑块安装于滑轨上，垫板上安装有真空吸附器，真空吸附器的吸取端连接有吸板，吸板上开设有吸附槽；
23.前部吸附载板单元的滑块仅与滑轨连接，中部吸附载板单元的滑块与滑轨连接，且中部吸附载板单元的滑块上安装有第一皮带连接板，第一皮带连接板与其中之一条皮带连接；后部吸附载板单元的滑块与滑轨连接，且后部吸附载板单元的滑块上安装有第二皮带连接板，第二皮带连接板与另一条皮带连接。
24.具体的，抓片机构包括抓片驱动单元，抓片驱动单元的驱动端连接有电池片吸附单元，驱动单元驱动电池片吸附单元在竖直、水平方向上移动。
25.具体的，焊接机构包括焊接驱动单元以及多个焊接头，焊接驱动单元的驱动端连接有位置调节器，位置调节器与多个焊接头连接，焊接驱动单元驱动焊接头在竖直、水平方向上移动。
26.综上所述，本发明具有以下优点：该装置在绝缘小条铺设效率和减轻操作员工作量上面发挥了巨大的作用，不光使组件功率得到提高，而且使产线产能达成最大化，从而达到最大的经济效益。
附图说明
27.图1是一种绝缘小条铺设装置的侧视图；
28.图2是一种绝缘小条铺设装置的内部结构示意图；
29.图3是一种绝缘小条铺设装置中上料裁切机构的结构示意图；
30.图4是一种绝缘小条铺设装置中上料裁切机构背面的结构示意图；
31.图5是图1a局部结构放大示意图；
32.图6是图4b局部结构放大示意图；
33.图7是一种绝缘小条铺设装置中纠偏机构的结构示意图；
34.图8是图7h局部结构放大示意图；
35.图9是图7i局部结构放大示意图；
36.图10是一种绝缘小条铺设装置中托盘机构的结构示意图；
37.图11是图10d局部结构放大示意图；
38.图12是图11e局部结构放大示意图；
39.图13是图10c局部结构放大示意图；
40.图14是一种绝缘小条铺设装置中抓片机构的结构示意图；
41.图15是图14f局部结构放大示意图；
42.图16是一种绝缘小条铺设装置中焊接机构的结构示意图；
43.图17是图16g局部结构放大示意图；
44.附图标记：
45.10上料裁切机构；
46.101上料单元；1011提升气缸；1012l型提升板；1013u型放置槽；
47.102绝缘小料卷的卷轴；103过渡轮；
48.104拨片机构；1041升降气缸；1042下拨片板；1043上拨片板；1044下拨片板驱动装置；1045拨片；1046导轨；
49.105裁切单元；1051裁切刀；1052伺服滑动装置；1053接收板；
50.20纠偏机构；
51.201旋转调节单元；2011伺服模组；2012转板；2013纠偏托盘；2014第二齿轮电机；
52.202吸附单元；2021吸附支架；2022吸附器；2023绝缘小条；
53.203相机检测单元；2031相机伺服模组；2032检测相机；
54.204吸附驱动装置；
55.205缓存单元；2051缓存支架；2052纠偏托盘；
56.30托盘机构；
57.301双皮带传输装置；3011电机；3012第一皮带；3013第二皮带；3014皮带轮；3015连接轴；3016滑轨；
58.302前部吸附载板单元；303中部吸附载板单元；
59.304后部吸附载板单元；3041齿板；3042垫板；3043吸附槽；3044吸板；3045真空接头；3046托盘负压表；
60.40抓片机构；
61.401吸片水平移动模组；402吸片升降模组；403多级真空发生器；404吸片负压表；405真空吸盘；
62.50焊接机构；
63.501焊接头；502旋转驱动模组；503竖直驱动模组；504水平驱动模组。
具体实施方式
64.下面结合图1至图17对本发明做进一步说明。
65.一种绝缘小条铺设装置，包括(1)上料裁切机构10、(2)纠偏机构20、(3)托盘机构30、(4)抓片机构40、(5)焊接机构50；
66.(1)上料裁切机构10包括(1.1)上料单元101、(1.2)裁切单元105以及(1.3)拨片单元，绝缘材料通过上料单元101进行传输至裁切单元105处，裁切单元105将绝缘材料裁切成绝缘小条，拨片单元将绝缘小条进行规整并拨动传输至纠偏机构20处；
67.1.1上料单元101包括安装于上料支架侧边的提升机构以及安装在上料支架上的过渡辊轴；提升机构包括安装于上料支架侧壁的提升气缸1011，提升气缸1011的驱动方向为竖直方向，提升气缸1011的驱动端连接有l型提升板1012，l型提升板1012用于放置包装有绝缘材料的辊轴，上料支架上还开设有可用于放置包装有绝缘材料的辊轴的呈侧开口的u型放置槽1013，u型放置槽1013上还配置有固定装置。将包装有绝缘材料的辊轴放置在l型提升板1012上，提升气缸1011进行抬升上料，直至辊轴被抬升至与u型放置槽1013的开口
处，人工将辊轴推入u型放置槽1013内，然后通过固定装置固定辊轴，辊轴转动放料绝缘材料，绝缘材料沿着过渡辊轴传输方向至裁切单元105处进行裁切。
68.1.2裁切单元105为连接有裁切刀1051的伺服滑动装置1052，裁切单元105正下方设有多个沿同一直线设置的接收板1053，各个接收板1053之间按照等间距分布。
69.1.3拨片单元包括连接成一体的上拨片板1043和下拨片板1042，下拨片板1042上安装有升降气缸1041，升降气缸1041的驱动端连接上拨片板1043，这样两板垂直方向间距可调节，上拨片板1043上安装有多个拨片1045，多个拨片1045设置于各个接收板1053的间隙内，下拨片板1042连接有下拨片板驱动装置1044，下拨片板驱动装置1044驱动下拨片板1042移动，使得拨片1045在间隙内前后移动，从而拨动裁切后绝缘小条至纠偏机构20上。
70.(2)纠偏机构20用于吸取从上料裁切机构10传输来的绝缘小条，并转移至托盘机构30上。
71.其中，纠偏机构20包括(2.1)旋转调节单元201、(2.2)相机检测单元203、(2.3)吸附单元202、(2.4)缓存单元205。
72.2.1旋转调节单元201包括横向移动部件、纵向移动部件、旋转部件、纠偏托盘2013。横向移动部件为伺服模组2011，伺服模组2011的驱动方向为横向方向。纵向移动部件包括导轨、第一齿条、第一齿轮电机；第一齿条和导轨分别与伺服模组2011连接，导轨与第一齿条的传输方向都为纵向方向，第一齿轮电机与第一齿条啮合传动驱动伺服模组2011整体在纵向方向上移动。旋转部件包括第二齿条、第二齿轮电机2014、转板2012；第二齿条都安装在纠偏托盘2013底面的一端，纠偏托盘2013用于接收上料裁切机构10传输来的绝缘小条，转板2012的一端与第二齿轮电机2014连接且第二齿轮电机2014与第二齿条啮合，转板2012的另一端与纠偏托盘2013底面的另一端可转动连接。当第二齿轮电机2014与第二齿条啮合传动时，从而使得转板2012一端围绕另一端做圆弧运动，由于转板2012与纠偏托盘2013连接一体，所以纠偏托盘一端围绕另一端做圆弧运动，由于转板2012的底面还与伺服模组2011连接，从而使得纠偏托盘2013能在横向方向上移动，由于纵向移动部件与伺服模组2011连接，从而能使得纠偏托盘2013能在纵向方向上移动。
73.2.2相机检测单元203用于检测纠偏托盘上的绝缘小条的位置，相机检测单元203包括架设于纠偏托盘上方的相机伺服模组2031，相机伺服模组上安装有检测相机2032，检测相机2032检测纠偏托盘上的绝缘小条的位置并反馈至旋转调节单元201，旋转调节单元201调节绝缘小条至与吸附单元202相适配的角度。
74.2.3吸附单元202包括安装有吸附器2022的吸附支架2021以及与吸附支架2021连接且能驱动吸附支架2021纵向移动的吸附驱动装置204，吸附器2022呈条状且与绝缘小条2023形状相匹配，吸附器2022底部有真空吸嘴可用于吸取绝缘小条2023，且吸附支架2021上安装有3条吸附器2022。
75.2.4缓存单元205包括缓存支架2051以及安装在缓存支架2051上的两个纠偏托盘2052，吸附单元202吸取旋转调节单元201调整后的绝缘小条2023并传输至缓存单元205处，当缓存单元205全部缓存满后，吸附单元202的3条吸附器2022吸取全部的绝缘小条2023传输至托盘机构30上。
76.(3)托盘机构30用于承载并固定纠偏机构20传输来的绝缘小条2023。
77.托盘机构30包括一对同轴连接的(3.1)双皮带传输装置301以及3个(3.2)吸附载
板单元。3个吸附载板单元用于接收纠偏机构20传输来的绝缘小条，3个吸附载板单元与双皮带传输装置301连接，双皮带传输装置301分别驱动各个吸附载板单元移动至预设位置。
78.3.1双皮带传输装置301包括四个皮带轮3014、电机、滑轨；每两个垂直设置的皮带轮3014使为一组，任一一组的皮带轮3014连接有电机，两组皮带轮3014之间相互通过皮带连接，滑轨设置于两组皮带轮3014之间，两组皮带传输方向以及滑轨三者的传输相互平行；一对双皮带传输装置301相互平行设置，一对双皮带传输装置301中相对的皮带轮3014通过传动轴连接，
79.3.2吸附载板单元包括结构相同的前部吸附载板单元302、中部吸附载板单元303、后部吸附载板单元304；每个吸附载板单元包括垫板3042以及连接于垫板3042两端的齿板3041，齿板3041连接有滑块，滑块安装于滑轨上，垫板3042上安装有真空吸附器，真空吸附器的吸取端连接有吸板3044，吸板3044上开设有吸附槽3043；除此之外，垫板3042上还安装有托盘负压表3046，当真空吸附器的的真空值达不到时，可进行报警，有效的降低了绝缘小条跑位或者小料丢失的风险。
80.前部吸附载板单元302的滑块仅与滑轨连接，中部吸附载板单元303的滑块与滑轨连接，且中部吸附载板单元303的滑块上安装有第一皮带3012连接板，第一皮带3012连接板与其中之一条皮带连接；后部吸附载板单元304的滑块与滑轨连接，且后部吸附载板单元304的滑块上安装有第二皮带3013连接板，第二皮带3013连接板与另一条皮带连接。
81.(4)抓片机构抓取电池片与绝缘小条贴合。
82.抓片机构包括抓片驱动单元，抓片驱动单元的驱动端连接有电池片吸附单元202，驱动单元包括吸片升降模组402和吸片水平移动模组401，从而可驱动电池片吸附单元在竖直、水平横向和水平纵向方向上移动，配合将已经吸附的电池片进行位置调整与绝缘小条贴合。电池片吸附单元配有多级真空发生器403，这款真空发生器403有较大的流量，当切换串间距时，可不用考虑真空吸盘压到电池片栅线的风险。
83.(5)焊接机构50进行焊接连接成一体。
84.焊接机构50包括焊接驱动单元以及多个焊接头501，焊接驱动单元的驱动端连接有位置调节器，位置调节器包括连接固定用的型材，型材505与焊接驱动单元的驱动端连接，焊接头501上安装有连接板，连接板507侧面开设有一排腰型孔507，通过在腰型孔507内固定螺丝506从而使得连接板与型材505固定。螺丝506可在腰型孔中选择合适进行固定，从而使得焊接头501的位置可调节。焊接驱动单元包括水平驱动模组504、竖直驱动模组503以及旋转驱动模组502可驱动焊接头501在竖直、水平横向和水平纵向上移动，且能带动位置调节器做旋转运动。当焊接头501与电池串汇流条有角度时，可通过旋转进行调整，使焊接头501与电池串汇流条在一条直线上，从而保证了绝缘小条焊接可靠性，达成了绝缘小条铺设功能。
85.本装置的工作流程为：
86.由于需要上料的绝缘材料卷较重，通过上料单元101中的提升气缸1011带动提起，安全省力，然后将绕卷与绝缘材料穿过过渡轮103，然后通过压紧机构加紧，从而上料工作完成。上料工作完成后，裁切单元105中的裁切刀1051开始裁切，裁切定长后的小条会掉落到接收板1053上，然后由拨片机构104将小条拨到旋转调节单元201的纠偏托盘上，检测相机2032检测纠偏托盘上的绝缘小条的位置并反馈至旋转调节单元201，旋转调节单元201调
节绝缘小条至与吸附单元相适配的角度进行摆正，然后吸取旋转调节单元201调整后的绝缘小条并传输至缓存单元205处，当缓存单元205全部缓存满后，吸附单元的3条吸附器吸取全部的绝缘小条分别传输至托盘机构30的前部吸附载板单元302、中部吸附载板单元303、后部吸附载板单元304上。前部、中部、后部吸附载板单元304分别能稳固的吸绝缘小条，双皮带传输装置301将3个吸附载板单元分别传输至3个预设位置处，也就是相对于电池片整体的前部、中部、后部三个位置处。抓片驱动单元驱动电池片吸附单元将叠焊机焊好的电池片抓起，然后将电池片摆放分别与前部、中部、后部吸附载板单元304对应位置处，焊接机构50上装有焊头，焊接驱动单元驱动焊接头501通过电磁感应方式将绝缘小料焊接在电池片的汇流条上，完成了绝缘小条铺设功能。
87.综上所述，本发明具有以下优点：该装置在绝缘小条铺设效率和减轻操作员工作量上面发挥了巨大的作用，不光使组件功率得到提高，而且使产线产能达成最大化，从而达到最大的经济效益。
88.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。