CN114725244B - 一种太阳能电池片ai智能划片机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种太阳能电池片AI智能划片机，前端上料模块包括上料传输机构和上料平移机构；上料传输机构，其安装在机座上，所述上料传输机构上设有手动上片位和自动上片位，中段划片模块，其包括振镜划片机构、划片位和托条机构；划片位，其位于上料传输机构和下料传输机构之间，所述划片位包括底板和切割台；后端下料模块，其包括下料传输机构、下料取片机构一和下料取片机构二；下料传输机构，其通过传输支架安装在机座上，下料传输机构上设有托条出片位、预裂片位、PL检测位、下料位一和下料位二，下料传输机构一侧设有废片料盒，所述下料传输机构两端设有多个成品料盒。

Description

一种太阳能电池片AI智能划片机

技术领域

本发明属于电池片加工设备技术领域，具体涉及一种太阳能电池片AI智能划片机。

背景技术

在光伏发电组件中、主要由单晶硅或多晶硅经过多个复杂工艺加工成电池片，随着光伏行业的不断创新，电池片目前最大已经做到了230mm，厚度200um、180um，所以对电池片本身的直观定义是极薄、易碎的脆弱产品，规格越大的越容易破损，为避免局部缺损片直接整体回炉造成工艺浪费、增高成本、将局部破损的电池片大片改小片，切除破损区域，根据实际生产切出所需的尺寸大小；同时，这也对设备的多兼容性、自动化程度不断提高，现有的电池片划片机无法对残片进行加工，电池的利用率不高，在对破损电池片加工前，需要人工根据破片的大小进行分类后才可以加工，废人力且人工分类时还会造成电池片隐裂、破损，加工时，一次只能加工同一规格，多种规格加工时切换麻烦。

发明内容

本发明的目的是，为了解决现有技术存在的问题，本发明提供一种太阳能电池片AI智能划片机。

本发明提供了如下的技术方案：

一种太阳能电池片AI智能划片机，包括：

前端上料模块，其包括上料传输机构和上料平移机构；

上料传输机构，其安装在机座上，所述上料传输机构上设有手动上片位和自动上片位，上料传输机构两端设有上料料盒，上料料盒位于自动上片位处，且所述机座上安装有上料平移机构，所述上料平移机构位于自动上片位上方，所述手动上片位一侧设有手动片初定位机构；

中段划片模块，其包括振镜划片机构、划片位和托条机构；

划片位，其位于上料传输机构和下料传输机构之间，所述划片位包括底板和切割台，所述切割台通过划片支架安装在底板上，切割台一侧设有背光源底板，切割台另一侧安装有切割挡板；切割台的两侧安装有除尘机构，通过连接集尘机来实现对切割粉尘的收集，防止粉尘污染电池片；

振镜划片机构，其包括位于划片位一侧的升降支架，所述升降支架上活动安装有用于调节激光焦距的手动滑动模组，手动滑动模组上安装有激光器和振镜扫描头，振镜扫描头上安装有扫描透镜；

后端下料模块，其包括下料传输机构、下料取片机构一和下料取片机构二；

下料传输机构，其通过传输支架安装在机座上，下料传输机构上设有托条出片位、预裂片位、PL检测位、下料位一和下料位二，下料传输机构一侧设有废片料盒，所述下料传输机构两端设有多个成品料盒。

进一步地，所述自动上片位处设有用于检测是否有放入电池片的传感器，所述上料传输机构两端还安装有初校正机构，所述初校正机构包括定位座和侧定位边板，所述定位座上对称安装有横向定位气缸，所述侧定位边板位于横向定位气缸一侧，所述初校正机构两侧对称设有后定位边板，通过侧定位边板和后定位边板形成四方校正。

进一步地，所述上料传输机构和下料传输机构上设有动力传输轮，所述上料传输机构和下料传输机构上的动力传输轮通过传输皮带连接，且所述动力传输轮上设有张紧轮。

进一步地，所述上料传输机构和下料传输机构上安装有背光源，所述上料传输机构的背光源上方安装有CCD相机定位系统，所述下料传输机构的背光源上方安装有用于检测切割后电池片的隐裂、黑斑、失效片的PL检测机构，PL检测机构位于PL检测位正上方。

进一步地，所述上料平移机构包括型材支架和电池片吸盘，所述型材支架上滑动连接有平移模组，平移模组一侧安装有平移电机，平移模组上滑动连接有滑台，所述滑台和拖链之间通过平移拖链支架连接，所述滑台上安装有滑台气缸，所述滑台气缸底端连接有电池片吸盘，所述电池片吸盘上设有吸盘调节架，所述型材支架上对称安装有加强筋。

进一步地，所述上料传输机构下方安装有大底板，所述大底板两端对称安装有侧立柱，所述侧立柱一侧设有横向参考刻度，横向定位气缸另一侧安装有缓冲固定板，所述缓冲固定板和所述侧定位边板之间连接有弹簧，所述横向定位气缸通过定位调节板安装在所述侧立柱上，所述大底板纵向对称安装有纵向定位气缸，所述定位后板和纵向定位气缸连接，所述纵向定位气缸底端设有刻度指针，大底板顶面设有纵向参考刻度。

进一步地，所述下料取片机构一包括模组平移电机、吸盘，所述模组滑块滑动连接在顶梁上，所述顶梁上对称安装有模组固定底板，传输链条通过链条支架和模组滑块连接，所述模组滑块一侧安装有升降调节板，升降调节板上安装有型材杆，所述吸盘安装在型材杆底端，吸盘和型材杆之间安装有吸盘前后调节支架。

进一步地，所述下料取片机构二的结构与下料取片机构一结构相同。

进一步地，所述托条机构包括托条、托条移动模组，所述托条移动模组前端安装有凸轮升降导板，托条移动模组后端安装有轴承固定竖板，托条支撑架安装在凸轮升降导板和轴承固定竖板上，托条移动模组上安装有托条升降电机，托条升降电机一侧连接有升降凸轮轴，所述升降凸轮轴和托条支撑架转动连接，托条安装在所述托条支撑架上。

本发明的有益效果是：

1.划片机可自动筛选不同程度缺损的电池片、可根据电池片的实际情况切分为一块或者多块电池片，切完后相同规格的电池片将会放到同一个成品料盒中；这节约了人工上料分选、人工甄别切片大小、人工多次切换切割规格、大量节约人工成本及生产效率。

2.上料传输机构通过自动放片位传感器检测到有电池片放入，传输皮带将往前传送、进入初校正位，初校正机构通过物理方式对电池片进行校正，确保CCD相机定位系统采集正确影响，从而保证电池片位置的准确，提高切割数据的准确性。

3.切割完的电池片若符合成品要求、则根据设定规格参数、由下料取片机构取放到相应的成品料盒中、不符成品要求的电池片直接流入尾部的废片盒，依次进行加工，效率高。

4.在加工生产中，若出现加工电池片缺损较为严重，无法装入上料料盒中完成自动抓取的现象时，若电池片仍有切割利用价值的，切换到手动上料模式，由人工将电池片手动放置到手动放片位，继续加工。

5.加工产品不仅限于电池片，还可应用于硅片、晶圆等材料的切割划线加工。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的轴测结构示意图；

图2是本发明的上料传输机构轴测图；

图3是本发明的下料传输机构轴测图；

图4是本发明的上料平移机构轴测图；

图5是本发明的初校正机构轴测图；

图6是本发明的划片位轴测图；

图7是本发明的振镜划片机构轴测图；

图8是本发明的下料取片机构轴测图；

图9是本发明的托条机构轴测图。

具体实施方式

如图1-图9所示，一种太阳能电池片AI智能划片机，包括：

前端上料模块，其包括上料传输机构2和上料平移机构7；中段划片模块，其包括振镜划片机构10、划片位16和托条机构6；后端下料模块，其包括下料传输机构5、下料取片机构一14和下料取片机构二12。

实施例一

如图2所示，上料传输机构2安装在机座3上，所述上料传输机构2上设有手动上片位201和自动上片位204，上料传输机构2两端设有上料料盒1，采用双料盒方式上料，上料料盒设置有2个，实现更换料盒时设备不停机，提高设备产能，上料料盒1位于自动上片位204前端和后端，上料料盒1处采用气动上料方式将电池片不断上传，且所述机座3上安装有上料平移机构7，所述上料平移机构7位于自动上片位204上方，所述手动上片位201一侧设有手动片初定位机构4。

如图4所示，上料平移机构7包括型材支架708和电池片吸盘707，所述型材支架708上滑动连接有平移模组702，平移模组702一侧安装有平移电机701，平移模组702上滑动连接有滑台704，所述滑台704和拖链之间通过平移拖链支架703连接，所述滑台704上安装有滑台气缸705，所述滑台气缸705底端连接有电池片吸盘707，所述电池片吸盘707上设有吸盘调节架706，所述型材支架708上对称安装有加强筋709，通过上料平移机构7从上料料盒1中抓取电池片放置在上料传输机构2的自动上片位204上。

如图1-图5所示，自动上片位204处设有用于检测是否有放入电池片的传感器，所述上料传输机构2两端还安装有初校正机构8，所述初校正机构8包括定位座209和侧定位边板207，所述定位座209上对称安装有横向定位气缸210，所述侧定位边板207位于横向定位气缸210一侧，所述初校正机构8两侧对称设有后定位边板206，通过侧定位边板207和后定位边板206形成四方校正。

如图5所示，上料传输机构2下方安装有大底板807，所述大底板807两端对称安装有侧立柱806，所述侧立柱806一侧设有横向参考刻度805，横向定位气缸210另一侧安装有缓冲固定板803，所述缓冲固定板803和所述侧定位边板207之间连接有弹簧，所述横向定位气缸210通过定位调节板804安装在所述侧立柱806上，所述大底板807纵向对称安装有纵向定位气缸801，所述定位后板802和纵向定位气缸801连接，所述纵向定位气缸801底端设有刻度指针808，大底板807顶面设有纵向参考刻度809。

传输皮带205将电池片往前传送、进入初校正位，初校正机构8通过物理方式对电池片进行校正，电池片完成初定位后进入CCD定位位，CCD相机定位系统9采集影像获取电池片位置数据，传回控制系统，系统通过设定规格，进行分析比对，给出切割数据，CCD相机定位系统9把采集到的电池片的外形信息发送至PC电脑操作软件，软件里预先设定好多种切割路径组合，电脑通过分析对比自动选择最优的切割路径进行加工。

实施例二

如图6所示，划片位16位于上料传输机构2和下料传输机构5之间，所述划片位16包括底板1601和切割台1603，所述切割台1603通过划片支架1605安装在底板1601上，切割台1603一侧设有背光源底板1602，切割台1603另一侧安装有切割挡板1604，切割台1603的两侧安装有除尘机构，通过连接集尘机来实现对切割粉尘的收集，防止粉尘污染电池片。

如图7所示，振镜划片机构10包括位于划片位16一侧的升降支架1001，所述升降支架1001上活动安装有用于调节激光焦距的手动滑动模组1005，手动滑动模组1005上安装有激光器1004和振镜扫描头1002，振镜扫描头1002上安装有扫描透镜。

如图9所示，托条机构6包括托条601、托条移动模组605，所述托条移动模组605前端安装有凸轮升降导板607，托条移动模组605后端安装有轴承固定竖板606，托条支撑架602安装在凸轮升降导板607和轴承固定竖板606上，托条移动模组605上安装有托条升降电机604，托条升降电机604一侧连接有升降凸轮轴603，所述升降凸轮轴603和托条支撑架602转动连接，托条601安装在所述托条支撑架602上。

实施例三

如图3所示，下料传输机构5，其通过传输支架502安装在机座3上，下料传输机构5上设有托条出片位501、预裂片位503、PL检测位504、下料位一505和下料位二506，下料传输机构5一侧设有废片料盒15，所述下料传输机构5两端设有多个成品料盒13。

如图1-图3所示，上料传输机构2和下料传输机构5上设有动力传输轮202，所述上料传输机构2和下料传输机构5上的动力传输轮202通过传输皮带205连接，且所述动力传输轮202上设有张紧轮203。

上料传输机构2和下料传输机构5上安装有背光源208，所述上料传输机构2的背光源208上方安装有CCD相机定位系统9，所述下料传输机构5的背光源208上方安装有用于检测切割后电池片的隐裂、黑斑、失效片的PL检测机构11，PL检测机构11位于PL检测位504正上方。

如图8所示，下料取片机构一14包括模组平移电机1403、吸盘1408，所述模组滑块1404滑动连接在顶梁1409上，所述顶梁1409上对称安装有模组固定底板1401，传输链条通过链条支架1402和模组滑块1404连接，所述模组滑块1404一侧安装有升降调节板1405，升降调节板1405上安装有型材杆1406，所述吸盘1408安装在型材杆1406底端，吸盘1408和型材杆1406之间安装有吸盘前后调节支架1407，下料取片机构二12的结构与下料取片机构一14结构相同。

本发明在使用时，自动上料加工原理：划片机采用双料盒方式上料，电池片通过气动方式不断上传，通过平移电机701将滑台704沿着平移模组702往返运动，滑台气缸705使电池片吸盘707上下运动，通过电池片吸盘707吸取上料料盒1内的电池片，将电池片放置在上料传输机构2的自动上片位204上，位于自动上片位204处的传感器检测到有电池片的放入，传输皮带205将电池片向前传送至初校正机构8处，通过横向定位气缸210驱动侧定位边板207运动，纵向定位气缸801驱动定位后板802运动，通过侧定位边板207和定位后板802形成四边校正，可对不同规格的电池片进行校正，电池片位置校正完成后，传输皮带205继续向前传输电池片，使电池片运动至CCD相机定位系统9正下方，CCD相机定位系统9采集影像获取电池片位置数据，传回控制系统，系统通过设定规格，进行分析比对，给出切割数据；

切割信号传送给振镜划片机构10，通过托条机构6将位于CCD相机定位系统9正下方的电池片移动至划片位16处，托条升降电机604工作驱动升降凸轮轴603旋转，托条601上升，凸轮升降导板607在托条移动模组605上移动，从而移动电池片，采用凸轮升降机构，托条升降电机604提供旋转动力、托条601的升降和托条移动模组605的移动节拍互不干涉，托条601每次工作拖动两个电池片移动、托条601移动到CCD定位位取电池片、托条601后端就相应到划片位16，当托条601前端将电池片移动到划片位16，完成划片的电池片由托条的后端托起移到托条出片位501，划片位16切割完成的电池片就会移动到托条601出片位；

成片通过托条601移动到下料传输机构5的传输皮带上，下料位传感器检测到电池片放入，同传输皮带传送到下一工位，成片进入PL检测位504，由PL检测机构11采集电池片数据，主要检测内容、电池片是否有隐裂、黑心片等，检测完毕后传入下料位一505和下料位二506，下料位有两个，划片的规格是多种型号的，所以每种型号都有对应的成品料盒13，切割完的电池片若符合成品要求、则根据设定规格参数、由下料取片机构一14和下料取片机构二12取放到相应的成品料盒13中，模组滑块1404在顶梁1409上往复移动，吸盘1408吸取成片至成品料盒13中，不符成品要求的电池片直接流入尾部的废片料盒15中，依次进行加工；实际操作中，下料传输机构上选择安装自动裂片机构，实现切割后的电池片自动裂片；

在加工生产中，加工电池片缺损较为严重，无法装入上料料盒中完成自动抓取时，但电池片仍有切割利用价值的，切换到手动上料模式、由人工将电池片手动放置到手动上片位201、后续加工步骤同自动上料加工。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种太阳能电池片AI智能划片机，其特征在于，包括：

前端上料模块，其包括上料传输机构（2）和上料平移机构（7）；

上料传输机构（2），其安装在机座（3）上，所述上料传输机构（2）上设有手动上片位（201）和自动上片位（204），上料传输机构（2）两端设有上料料盒（1），上料料盒（1）位于自动上片位（204）处，且所述机座（3）上安装有上料平移机构（7），所述上料平移机构（7）位于自动上片位（204）上方，所述手动上片位（201）一侧设有手动片初定位机构（4）；

中段划片模块，其包括振镜划片机构（10）、划片位（16）和托条机构（6）；

划片位（16），其位于上料传输机构（2）和下料传输机构（5）之间，所述划片位（16）包括底板（1601）和切割台（1603），所述切割台（1603）通过划片支架（1605）安装在底板（1601）上，切割台（1603）一侧设有背光源底板（1602），切割台（1603）另一侧安装有切割挡板（1604）；切割台（1603）的两侧安装有除尘机构，通过连接集尘机来实现对切割粉尘的收集，防止粉尘污染电池片；

振镜划片机构（10），其包括位于划片位（16）一侧的升降支架（1001），所述升降支架（1001）上活动安装有用于调节激光焦距的手动滑动模组（1005），手动滑动模组（1005）上安装有激光器（1004）和振镜扫描头（1002），振镜扫描头（1002）上安装有扫描透镜；

后端下料模块，其包括下料传输机构（5）、下料取片机构一（14）和下料取片机构二（12）；

下料传输机构（5），其通过传输支架（502）安装在机座（3）上，下料传输机构（5）上设有托条出片位（501）、预裂片位（503）、PL检测位（504）、下料位一（505）和下料位二（506），下料传输机构（5）一侧设有废片料盒（15），所述下料传输机构（5）两端设有多个成品料盒（13）。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池片AI智能划片机，其特征在于，所述自动上片位（204）处设有用于检测是否有放入电池片的传感器，所述上料传输机构（2）两端还安装有初校正机构（8），所述初校正机构（8）包括定位座（209）和侧定位边板（207），所述定位座（209）上对称安装有横向定位气缸（210），所述侧定位边板（207）位于横向定位气缸（210）一侧，所述初校正机构（8）两侧对称设有后定位边板（206），通过侧定位边板（207）和后定位边板（206）形成四方校正。

3.根据权利要求2所述的太阳能电池片AI智能划片机，其特征在于，所述上料传输机构（2）和下料传输机构（5）上设有动力传输轮（202），所述上料传输机构（2）和下料传输机构（5）上的动力传输轮（202）通过传输皮带（205）连接，且所述动力传输轮（202）上设有张紧轮（203）。

4.根据权利要求3所述的太阳能电池片AI智能划片机，其特征在于，所述上料传输机构（2）和下料传输机构（5）上安装有背光源（208），所述上料传输机构（2）的背光源（208）上方安装有CCD相机定位系统（9），所述下料传输机构（5）的背光源（208）上方安装有用于检测切割后电池片的隐裂、黑斑、失效片的PL检测机构（11），PL检测机构（11）位于PL检测位（504）正上方。

5.根据权利要求1所述的太阳能电池片AI智能划片机，其特征在于，所述上料平移机构（7）包括型材支架（708）和电池片吸盘（707），所述型材支架（708）上滑动连接有平移模组（702），平移模组（702）一侧安装有平移电机（701），平移模组（702）上滑动连接有滑台（704），所述滑台（704）和拖链之间通过平移拖链支架（703）连接，所述滑台（704）上安装有滑台气缸（705），所述滑台气缸（705）底端连接有电池片吸盘（707），所述电池片吸盘（707）上设有吸盘调节架（706），所述型材支架（708）上对称安装有加强筋（709）。

6.根据权利要求2所述的太阳能电池片AI智能划片机，其特征在于，所述上料传输机构（2）下方安装有大底板（807），所述大底板（807）两端对称安装有侧立柱（806），所述侧立柱（806）一侧设有横向参考刻度（805），横向定位气缸（210）另一侧安装有缓冲固定板（803），所述缓冲固定板（803）和所述侧定位边板（207）之间连接有弹簧，所述横向定位气缸（210）通过定位调节板（804）安装在所述侧立柱（806）上，所述大底板（807）纵向对称安装有纵向定位气缸（801），定位后板（802）和纵向定位气缸（801）连接，所述纵向定位气缸（801）底端设有刻度指针（808），大底板（807）顶面设有纵向参考刻度（809）。

7.根据权利要求1所述的太阳能电池片AI智能划片机，其特征在于，所述下料取片机构一（14）包括模组平移电机（1403）、吸盘（1408），模组滑块（1404）滑动连接在顶梁（1409）上，所述顶梁（1409）上对称安装有模组固定底板（1401），传输链条通过链条支架（1402）和模组滑块（1404）连接，所述模组滑块（1404）一侧安装有升降调节板（1405），升降调节板（1405）上安装有型材杆（1406），所述吸盘（1408）安装在型材杆（1406）底端，吸盘（1408）和型材杆（1406）之间安装有吸盘前后调节支架（1407）。

8.根据权利要求7所述的太阳能电池片AI智能划片机，其特征在于，所述下料取片机构二（12）的结构与下料取片机构一（14）结构相同。

9.根据权利要求1~8任一所述的太阳能电池片AI智能划片机，其特征在于，所述托条机构（6）包括托条（601）、托条移动模组（605），所述托条移动模组（605）前端安装有凸轮升降导板（607），托条移动模组（605）后端安装有轴承固定竖板（606），托条支撑架（602）安装在凸轮升降导板（607）和轴承固定竖板（606）上，托条移动模组（605）上安装有托条升降电机（604），托条升降电机（604）一侧连接有升降凸轮轴（603），所述升降凸轮轴（603）和托条支撑架（602）转动连接，托条（601）安装在所述托条支撑架（602）上。

Images