[发明专利]自动上料的IBC半片太阳能电池焊接设备及其焊接方法

权利要求书

1.自动上料的IBC半片太阳能电池焊接设备，包括电池排列模块(Ⅰ)、电池焊接模块(Ⅱ)、出料输送机(Ⅲ)和电池串转移模块(Ⅳ)；其特征在于：所述电池排列模块(Ⅰ)的输出端与电池焊接模块(Ⅱ)的输入端连接；

所述的电池排列模块(Ⅰ)包括第一基座(1-1)、供料输送机(2)、电池片上料装置(3)、第一电池输送机(4)、搬运机器人(5)和第二电池输送机(6)；供料输送机(2)与第一电池输送机(4)并排设置，电池片上料装置(3)位于供料输送机(2)与第一电池输送机(4)之间；搬运机器人(5)位于第一电池输送机(4)的输出端；两个第二电池输送机(6)的首端分别位于搬运机器人(5)的两侧；第一电池输送机(4)及第二电池输送机(6)均为真空吸附式带输送机；

所述的电池片上料装置(3)包括上料架(3-1)、上料回转机构、上料升降机构、回转盘(3-2)、上料吸附组件和废料盒(3-6)；上料架(3-1)固定在第一基座(1-1)上；回转盘(3-2)通过上料回转机构和上料升降机构安装在上料架(3-1)上，具有回转和升降两个运动自由度；回转盘(3-2)的底面安装有沿着回转盘(3-2)中心轴线周向均布的多个上料吸附组件；上料吸附组件包括吸盘架(3-7)和多个上料吸盘(3-8)；吸盘架(3-7)固定在回转盘(3-2)的底面；多个上料吸盘(3-8)均安装在吸盘架(3-7)上；废料盒(3-6)固定在第一基座(1-1)上，位于供料输送机(2)与第一电池输送机(4)之间，且靠近上料架(3-1)设置；

所述的电池焊接模块(Ⅱ)包括第二基座(1-2)、焊带供料装置(8)、焊带转移装置(9)、光焊接装置(10)、夹具回流装置(11)、第三电池输送机(12)、夹具输送机(13)和按压定位夹具(14)；夹具输送机(13)位于第三电池输送机(12)的一侧；焊带供料装置(8)位于夹具输送机(13)输出端的下方；焊带转移装置(9)位于第三电池输送机(12)输入端、夹具输送机(13)输出端的上方；焊带转移装置(9)、光焊接装置(10)、夹具回流装置(11)沿着第三电池输送机(12)的输送方向依次排列；所述的光焊接装置(10)内设置有预热单元(10-3)和光焊单元(10-4)；预热单元(10-3)和光焊单元(10-4)中均设置有发热灯管；发热灯管照射电池片和焊带，进行焊接；焊带转移装置(9)将按压定位夹具(14)从夹具输送机(13)的输出端转移到第三电池输送机(12)的输入端；夹具回流装置(11)将完成按压的按压定位夹具(14)从第三电池输送机(12)上转移到夹具输送机(13)的输入端；电池焊接模块(Ⅱ)上第三电池输送机(12)接收电池排列模块(Ⅰ)内的第二电池输送机(6)输出的电池片；第三电池输送机(12)采用真空吸附式带输送机；第三电池输送机(12)内设置有四条输送带；第三电池输送机(12)内的四条输送带中位于外侧的两条输送带的间距大于电池片的宽度；

所述的按压定位夹具(14)包括端部固定块(14-1)、连接架(14-2)、按压丝(14-3)和联动按压杆(14-4)；连接架(14-2)的两端与两个端部固定块(14-1)分别构成沿着端部固定块(14-1)厚度方向滑动的滑动副；两个端部固定块(14-1)相互固定；两个端部固定块(14-1)的相背侧均开设有抓取槽；沿着连接架(14-2)的宽度方向依次间隔排列的多根按压丝(14-3)均固定在连接架(14-2)上；连接架(14-2)的两端均设置有卡入槽；两个端部固定块(14-1)上均设置有联动按压杆(14-4)；联动按压杆(14-4)的中部与对应的端部固定块(14-1)构成转动副；联动按压杆(14-4)的一端伸入连接架(14-2)上的卡入槽中；联动按压杆(14-4)的另一端高于端部固定块(14-1)的顶面；

所述的焊带供料装置(8)包括供料架(8-1)、供料导轨(8-2)、拉料机构、夹持切断机构和焊带放卷机构；供料架(8-1)与第二基座(1-2)固定；供料导轨(8-2)固定在供料架(8-1)上；拉料机构包括拉料滑台(8-3)、第一供料驱动组件和第一机械夹爪(8-4)；拉料滑台(8-3)与供料导轨(8-2)构成滑动副；拉料滑台(8-3)由第一供料驱动组件驱动；拉料滑台(8-3)上安装有依次排列的四个第一机械夹爪(8-4)；

所述的夹持切断机构包括夹切滑台(8-6)、第二供料驱动组件、切断组件(8-7)和第二机械夹爪(8-8)；夹切滑台(8-6)与两根供料导轨(8-2)构成滑动副；夹切滑台(8-6)由第二供料驱动组件驱动；夹切滑台(8-6)上安装有依次排列的四个第二机械夹爪(8-8)；四个第二机械夹爪(8-8)与四个第一机械夹爪(8-4)分别对齐；切断组件(8-7)设置在第一机械夹爪(8-4)与第二机械夹爪(8-8)之间；

所述的焊带转移装置(9)包括第一横移机构(9-1)、第一升降机构和焊带夹具同步抓取机构；第一横移机构(9-1)安装在第二基座上；第一升降机构安装在第一横移机构(9-1)上；焊带夹具同步抓取机构安装在第一升降机构上；焊带夹具同步抓取机构包括第一抓取支架(9-5)、第一焊带上料吸附组件、第二焊带上料吸附组件和夹具夹持组件；夹具夹持组件包括两个单侧夹爪(9-6)和两个单侧推压件(9-11)；单侧夹爪(9-6)分别设置在第一抓取支架(9-5)的两侧；两个单侧夹爪(9-6)分别夹持按压定位夹具(14)的两端；两个单侧推压件(9-11)对中设置在第一抓取支架(9-5)上，且位于两个单侧夹爪(9-6)之间；两个单侧推压件(9-11)分别推压两个端部固定块(14-1)上的联动按压杆(14-4)；

所述的第一焊带上料吸附组件位于两个单侧推压件(9-11)之间，包括第一下推气缸(9-7)和穿插吸附块(9-8)；穿插吸附块(9-8)通过第一下推气缸(9-7)上下移动；穿插吸附块(9-8)由一体成型的基板(9-8-1)和多块竖式吸附板(9-8-2)组成；竖直设置的多块竖式吸附板(9-8-2)的顶部均与基板(9-8-1)连接；各竖式吸附板(9-8-2)依次等间隔排列；竖式吸附板(9-8-2)的宽度与相邻两块竖式吸附板(9-8-2)的间距之和等于按压定位夹具(14)中相邻两根按压丝(14-3)的中心距；相邻两块竖式吸附板(9-8-2)的间距大于按压丝(14-3)的直径；每块竖式吸附板(9-8-2)的底部均设置有依次等间隔排列的四个第一吸附凹槽(9-8-3)；四个第一吸附凹槽(9-8-3)的底部均设置有第一吸附口；

所述的第二焊带上料吸附组件位于第一焊带上料吸附组件靠近电池排列模块(Ⅰ)的一侧；第二焊带上料吸附组件包括第二下推气缸(9-9)和横式吸附板(9-10)；横式吸附板(9-10)通过第二下推气缸(9-9)上下移动；横式吸附板(9-10)的底部均设置有依次等间隔排列的四个第二吸附凹槽；横式吸附板(9-10)上的四个第二吸附凹槽与竖式吸附板(9-8-2)上的四个第一吸附凹槽(9-8-3)分别对齐；第二吸附凹槽上开设有多个第二吸附口；

所述的夹具回流装置(11)包括第二横移机构(11-1)、第二升降机构和夹具抓取机构；第二横移机构(11-1)安装在第二基座上；第二升降机构安装在第二横移机构(11-1)上；夹具抓取机构安装在第二升降机构上；

出料输送机(Ⅲ)安装在第二基座(1-2)上，且位于两个电池焊接模块(Ⅱ)内第三电池输送机(12)的输出端之间；出料输送机(Ⅲ)采用真空吸附式带输送机；电池串转移模块(Ⅳ)安装在第二基座(1-2)上，且位于第三电池输送机(12)的输出端处；电池串转移模块(Ⅳ)将两个第三电池输送机(12)输出的电池串搬运到出料输送机(Ⅲ)上。