中转装置以及电池片用生产线的制作方法

1.本实用新型涉及但不限于光伏电池技术领域，尤其涉及中转装置以及电池片用生产线。


背景技术：

2.已知技术当中，为了提高生产效率，有使用例如转盘的生产线，通过在转盘上配置多个工位，从而将各操作步骤细化，并由此提高生产效率。
3.例如，已知技术当中，在太阳能电池(例如topcon电池)的生产过程中，有激光开槽的工序。在该工序中，利用激光在电池片(例如硅片)的表面进行打孔或者开槽，将部分薄膜层(例如al2o3层、sinx层)打穿露出硅基体，从而使背电场通过薄膜上的孔或槽与硅基体接触。由于激光加工生产节拍较慢，为了提高产能，而配置了具有转盘结构的激光加工生产线来执行电池片的激光开槽的工序。
4.然而，转盘结构的激光生产线需要更大的场地的占用面积。


技术实现要素：

5.为此，本实用新型旨在至少一定程度上解决已知技术问题之一，本实用新型提出了一种中转装置，能够在保持生产线的生产节拍连贯性的情况下，减少生产线对场地的占用面积。此外，本实用新型还提出了具有该中转装置的电池片用生产线。
6.根据本实用新型第一方面的中转装置，中转装置，用于生产线中，并在所述生产线的多个加工工位和搬运用线体之间转移被加工物，所述中转装置包括：多条第一流水线，分别配置在各所述加工工位；多个中转工位，设置在多个所述加工工位的一侧，一个所述中转工位和一个所述加工工位对接；多条第二流水线，分别配置在各所述中转工位，配置在各所述中转工位的所述第二流水线，分别和配置在与所述中转工位对接的所述加工工位的所述第一流水线对接；对接机械手部，设置为在多个所述中转工位和所述搬运用线体之间转移所述被加工物；多条所述第一流水线交错地和与其对接的所述第二流水线进行对接，并且，所述对接机械手部根据所述第一流水线和所述第二流水线对接的情况，而交错地在所述中转工位和所述搬运用线体之间转移所述被加工物。
7.根据本实用新型第一方面的中转装置，具有如下有益效果：能够在保持生产线的生产节拍连贯性的情况下，减少生产线对场地的占用面积。
8.在一些实施方式中，所述搬运用线体呈直线状，所述加工工位设置在所述搬运用线体的一端，并沿所述搬运用线体的运转方向排列。
9.在一些实施方式中，所述中转工位设置在所述搬运用线体的一端，并沿所述搬运用线体的运转方向排列。
10.在一些实施方式中，各所述中转工位和与其对接的各所述加工工位，沿正交于所述搬运用线体的运转方向的方向相对。
11.在一些实施方式中，所述被加工物为电池片。
12.在一些实施方式中，所述对接机械手部包括：单轴机械手，沿所述搬运用线体的运转方向驱动，并且驱动行程至少涵盖所述搬运用线体的一端，以及所有的所述中转工位；伯努利吸盘，搭载在所述单轴机械手上。
13.在一些实施方式中，所述第一流水线以及所述第二流水线为皮带线或者同步带线。
14.根据本实用新型第二方面的中转装置，用于生产线中，并在所述生产线的多个加工工位和搬运用线体之间转移被加工物，其中，所述搬运用线体包括上线线体和下线线体，所述上线线体和所述下线线体配置在多个所述加工工位的两侧，所述中转装置包括：多条第一流水线，分别配置在各所述加工工位；多个上料中转工位，设置在多个所述加工工位的一侧，一个所述上料中转工位和一个所述加工工位对接；多条第二流水线，分别配置在各所述上料中转工位，配置在各所述上料中转工位的所述第二流水线，分别和配置在与所述上料中转工位对接的所述加工工位的所述第一流水线对接；第一对接机械手部，设置为将所述上线线体的所述被加工物转移到所述上料中转工位；多个下料中转工位，设置在多个所述加工工位的另一侧，一个所述下料中转工位和一个所述加工工位对接；多条第三流水线，分别配置在各所述下料中转工位，配置在各所述下料中转工位的所述第三流水线，分别和配置在与所述下料中转工位对接的所述加工工位的所述第一流水线对接；第二对接机械手部，设置为将所述下料中转工位的所述被加工物转移到所述下线线体；多条所述第一流水线交错地和与其对接的所述第二流水线进行对接，并且，所述第一对接机械手部根据所述第一流水线和所述第二流水线对接的情况，交错地将所述上线线体的所述被加工物转移到所述上料中转工位；多条所述第一流水线交错地和与其对接的所述第三流水线进行对接，并且，所述第二对接机械手部根据所述第一流水线和所述第三流水线对接的情况，交错地将所述下料中转工位的所述被加工物转移到所述下线线体。
15.根据本实用新型第二方面的中转装置，具有如下有益效果：能够在保持生产线的生产节拍连贯性的情况下，减少生产线对场地的占用面积。
16.在一些实施方式中，所述上线线体和所述下线线体分别呈直线状，并平行地配置在多个所述加工工位的两侧；多个所述加工工位沿所述上线线体和所述下线线体的运转方向排成一排。
17.根据本实用新型第三方面的电池片用生产线，包括上述任一项的中转装置。
附图说明
18.图1是表示具有本实用新型的中转装置的电池片用生产线的一种实施例的概要示意图。
19.图2是图1的中转装置的要部的示意图。
20.图3是中转工位的部件的一种实施例的示意图。
21.图4是加工工位的部件的一种实施例的示意图。
22.图5是对接机械手部的要部的示意图。
具体实施方式
23.下面详细描述本实施方式的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终
相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实施方式，而不能理解为对本实施方式的限制。
24.在本实施方式的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实施方式和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实施方式的限制。
25.在本实施方式的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
26.本实施方式的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实施方式中的具体含义。
27.已知技术当中，存在转盘式的、例如用于对电池片进行激光掺杂的电池片用生产线。生产线的各个工位布置在转盘上。具体来说，例如转盘上具有上料工位、下料工位以及加工工位等。上料工位以及下料工位分别对接有用于装载电池片的花篮。然而，由于转盘式的电池片用生产线的工位呈环状地布置，这会导致生产线的占地面积变大。在由于需要加大电池片的生产产能而增加生产线的情况下，并排的生产线的占地面积更加大。
28.参照图1至图5，针对于此，对电池片用生产线100a(为便于说明，后面有时会仅称“生产线100a”)重新进行了布局。具体来说，主要通过对生产线100a的加工工位104进行布局，从而对生产线100a整体进行重新布局。更加具体地，主要通过在多个用于执行相同的工序(例如激光掺杂工序)的加工工位104和用于搬运电池片(被加工物)的搬运用线体101之间，增加用于转移电池片的中转装置105，从而对生产线100a整体进行重新布局，并由此在能够在保持生产线100a的生产节拍连贯性以维持生产产能的情况下，减少对场地的占用面积。
29.在以下的说明中，将中转装置105用在电池片用生产线100a、以电池片作为被加工物为例进行说明，但是下面各实施方式的中转装置105的应用并不限于此，作为被加工物也并不限于电池片。
30.参照图1、图2，根据一些实施方式的中转装置105，用于在多个加工工位104和搬运用线体101之间转移电池片。该搬运用线体101包括上线线体102和下线线体103。上线线体102和下线线体103配置在多个加工工位104的两侧。上线线体102和下线线体103可以分别呈直线状，并平行地配置在多个加工工位104的两侧。
31.中转装置105可以包括：多条第一流水线110、多个上料中转工位109、多条第二流水线111、第一对接机械手部118、多个下料中转工位121、多条第三流水线122以及第二对接机械手部123。
32.多条第一流水线110分别配置在各加工工位104。多个上料中转工位109设置在多个加工工位104的一侧(右侧)，一个上料中转工位109和一个加工工位104对接。多条第二流水线111分别配置在各上料中转工位109。配置在各上料中转工位109的第二流水线111，分别和配置在与上料中转工位109对接的加工工位104的第一流水线110对接。第一对接机械
手部118设置为将上线线体102的电池片转移到上料中转工位109。多条第一流水线110交错地和与其对接的第二流水线111进行对接，并且，第一对接机械手部118根据第一流水线110和第二流水线111对接的情况，交错地将上线线体102的电池片转移到上料中转工位109。
33.多个下料中转工位121设置在多个加工工位104的另一侧(左侧)。一个下料中转工位121和一个加工工位104对接。多条第三流水线122分别配置在各下料中转工位121。配置在各下料中转工位121的第三流水线122，分别和配置在与下料中转工位121对接的加工工位104的第一流水线110对接。第二对接机械手部123设置为将下料中转工位121的电池片转移到下线线体103。多条第一流水线110交错地和与其对接的第三流水线122进行对接，并且，第二对接机械手部123根据第一流水线110和第三流水线122对接的情况，交错地将下料中转工位121的电池片转移到下线线体103。
34.根据本实施方式的中转装置105，能够保持生产线100a的生产节拍的连贯性，从而能够在不影响电池片的产能的情况下，减少对场地的占用面积。具体来说，对于生产线100a来说，通过设置多个加工工位104，并使下线线体103和上线线体102平行地设置在加工工位104的两侧，由此，能够缩小生产线100a的宽度方向(附图中为左右方向)的尺寸，从而缩小生产线100a整体对场地的占用面积。在此基础上，通过本实施方式的中转装置105，则能够实现将电池片顺畅、连贯地搬运至加工工位104或者从加工工位104搬走从而不会影响到生产线100a的生产节拍的连贯性，确保电池片的产能。
35.具体来说，通过使多条第一流水线110交错地和与其对接的第二流水线111进行对接，并且，第一对接机械手部118根据第一流水线110和第二流水线111对接的情况，交错地将上线线体102的电池片转移到上料中转工位109，能够实现在一部分加工工位104处在加工状态时，另一部分加工工位104处在闲置状态，由此，能够实现一部分加工工位104的电池片的加工和另一部分加工工位104的电池片的上料同时进行，从而能够确保电池片的加工不会影响到电池片的上料，由此，也不会保持电池片的上料、加工的连贯性。同样地，在一部分第二流水线111处在和第一流水线110对接的状态时，另一部分第二流水线111处在闲置状态，由此处在闲置状态的第二流水线111能够和第一对接机械手部118进行对接而进行上料，从而不会影响到电池片的上料。
36.同样地，通过使多条第一流水线110交错地和与其对接的第三流水线122进行对接，并且，第二对接机械手部123根据第一流水线110和第三流水线122对接的情况，交错地将下料中转工位121的电池片转移到下线线体103，从而能够确保电池片的加工不会影响到电池片的下料，由此，也不会影响电池片的产能。
37.此外，需要说明的是，本实施方式所述的“交错”指的是时间、节拍上的交错，即处在加工工位104的上方的激光器106不同时地对被保持在与其对应的加工工位104的电池片进行加工。交错的状态既包括其中一台激光器106加工完成后，另外一台激光器106才接着开始加工的状态，也包括其中一台激光器106开始加工一段时间后，另外一台激光器106接着开始加工的状态。
38.本实施方式的中转装置105是生产线100a的一部分。作为生产线100a例如包括大致呈矩形状的机架108，机架108的前后方向的长度大于左右方向的长度。搬运用线体101的上线线体102以及下线线体103分别呈直线状，并沿前后方向搬运。加工工位104设置在搬运用线体101的一端(后端)，沿上线线体102的运转方向排列，激光器106分别设置在与其对应
的加工工位104的上方。
39.加工工位104沿上线线体102以及下线线体103的运转方向(前后方向)排成一排，沿左右方向布置在机架108的中间、并位于上线线体102和下线线体103的后端的后方。加工工位104例如可以包括四个(为便于示意，图1以及图2中仅包括两个)。激光器106则通过安装座(未图示)等而设置在加工工位104的上方，并对被保持在加工工位104的电池片进行加工。一个激光器106与一个加工工位104相对。上线线体102以及下线线体103沿左右方向对称地设置在加工工位104的两侧。
40.由于生产线100a沿左右方向主要布置的是加工工位104、上线线体102以及下线线体103，和已有的盘式的生产线相比，能够大大缩小机架108沿左右方向的宽度，并由此缩小生产线100a的宽度。在需要配置多条生产线100a的情况下，能够大大缩小生产线100a整体所需要的占用面积。
41.在一些实施方式中，各中转工位(包括上料中转工位109和下料中转工位121)和与其对接的各加工工位104，沿正交于搬运用线体101的运转方向的方向相对。具体来说，例如，各上料中转工位109在上线线体102的后端排成一排，并分别沿左右方向和与其对接的加工工位104相对。同样地，各下料中转工位121在下线线体103的后端排成一排，并分别沿左右方向和与其对接的加工工位104相对。
42.另外，上料中转工位109和下料中转工位121除了一个处在加工工位104的左侧、一个处在加工工位104的右侧之外，其他的大致相同，因此在下面的描述中主要以上料中转工位109进行说明，仅在需要的时候提及下料中转工位121。另外，在不对上料中转工位109和下料中转工位121进行区分时，有时也会仅称“中转工位”。
43.上料中转工位109分别和上线线体102对接，并且，一个上料中转工位109和一个加工工位104对接。具体来说，例如，加工工位104包括四个，上料中转工位109也包括四个，上料中转工位109例如设置在上线线体102的后端，并沿机架108的前后方向间隔布置。通过设置上料中转工位109，能够配合例如处在加工工位104的电池片的的交错加工方式，提高生产线100a的连贯性，并由此确保电池片的产能。
44.例如，四个加工工位104分为两组，每组具有两个加工工位104(为便于说明，分别称为“第一组加工工位104a”和“第二组加工工位104b”)。此外，四个上料中转工位109也分为两组，每组具有两个上料中转工位109(为便于说明，分别称为“第一组上料中转工位109a”和“第二组上料中转工位109b”)。其中，第一组加工工位104a和第一组上料中转工位109a对接，第二组加工工位104b和第二组上料中转工位109b对接。
45.在第一组加工工位104a处在加工状态时，第二组加工工位104b处在闲置状态，此外，第一组上料中转工位109a处在闲置状态，第二组上料中转工位109b保持有电池片。在此情况下，第一组上料中转工位109a和上线线体102对接，并接收来自上线线体102的电池片，与此同时，第二组加工工位104b和第二组上料中转工位109b对接，并接收来自第二组上料中转工位109b的电池片。由此，上料中转工位109根据加工工位104的交错加工状态，而交错地与加工工位104对接，或者交错地与上线线体102对接。由此，能够实现生产线100a的生产节拍的连贯性，确保生产线100a的产能。
46.参照图3、图4并辅助参照图2，第一流水线110和第二流水线111分别可以是沿左右方向运转的皮带线或者同步带线，由此，在电池片被保持在上料中转工位109的情况下，可
以通过第二流水线111和第一流水线110从而沿左右方向转移到加工工位104。
47.此外，加工工位104还配置有升降治具112。升降治具112例如可以包括用于保持电池片的真空吸附板113以及驱动真空吸附板113升降的升降气缸114。在初始状态下，真空吸附板113沿上下方向低于第一流水线110的支撑面。在通过第二流水线111以及第一流水线110将电池片转移到加工工位104后，真空吸附板113被升降气缸114驱动而升起并高于第一流水线110的支撑面，由此电池片被保持在真空吸附板113上。
48.继续参照图2、图4，另外，加工工位104处还可以配置有检测部115，检测部115可以包括：检测用光源117和检测相机116。其中，检测用光源117配置在加工工位104的一侧，例如安装在真空吸附板113的下方，并用于对电池片的边缘区域进行补光。检测相机116配置在激光器106的一侧，例如安装在用于安装激光器106的安装座上，并用于检测电池片的边缘位置。由此，能够通过检测部115来检测电池片被保持在真空吸附板113的具体的位置，并由此来调节激光器106的位置，从而提高激光加工的精度。此外，由于无需对电池片进行额外的定位等，能够降低第一流水线110和第二流水线111的搬运难度，并降低电池片碎片的风险等。
49.继续参照图2、图5，如上所述，第一对接机械手部118设置为将上线线体102的电池片转移到上料中转工位109。第二对接机械手部123设置为将下料中转工位121的电池片转移到下线线体103。第一对接机械手部118和第二对接机械手部123除了一个处在上线线体102的一侧、另一个处在下线线体103的一侧之外，其他的大致相同，因此在下面的描述中主要以第一对接机械手部118进行说明，仅在需要的时候提及第二对接机械手部123。另外，在不对第一对接机械手部118和第二对接机械手部123进行区分时，有时也会仅称“对接机械手部”。
50.在一些实施方式中，第一对接机械手部118设置在上线线体102的一侧，并将被保持在上线线体102的电池片转移到上料中转工位109。由此，上料中转工位109能够通过第一对接机械手部118而完成与上线线体102的对接。具体来说，第一对接机械手部118例如可以包括沿上线线体102的运转方向(前后方向)驱动的单轴机械手119，第一对接机械手部118的单轴机械手119的驱动行程至少沿前后方向涵盖上线线体102的后端以及所有的上料中转工位109。第一对接机械手部118的末端例如安装有用于吸附电池片的伯努利吸盘120。
51.由此，第一对接机械手部118能够根据第一流水线110和第二流水线111对接的情况，而交错地将电池片从上线线体102的后端转移到上料中转工位109中，从而实现上料中转工位109和上线线体102的对接。
52.具体来说，由于多条第一流水线110交错地和与其对接的第二流水线111进行对接，例如，在其中一个第一流水线110和第二流水线111处在转移电池片的状态的时候，另一条第二流水线111处在闲置的状态，在此情况下，第一对接机械手部118能够根据处在闲置状态的第二流水线111的情况，而将电池片从上线线体102转移到上料中转工位109。
53.继续参照图2，同样地，下料中转工位121分别和下线线体103对接，并且，一个下料中转工位121和一个加工工位104相对。下料中转工位121可以参考上料中转工位109进行设置。
54.同样地，第三流水线122可以参考第二流水线111进行设置。第三流水线122可以是沿左右方向运转的皮带线或者同步带线，由此，在电池片被保持在加工工位104的情况下，
可以通过第三流水线122和第一流水线110从而沿左右方向转移到加工工位104。
55.继续参照图2并辅助参照图5，同样地，下料中转工位121除了与加工工位104对接之外，还与下线线体103对接。第二对接机械手部123设置在下线线体103的一侧，并将被保持在下料中转工位121的电池片转移到下线线体103。第二对接机械手部123也可以参考第一对接机械手部118进行设置。由此，第二对接机械手部123能够将电池片从下料中转工位121转移到下线线体103，从而实现下料中转工位121和下线线体103的对接。由此，通过设置下料中转工位121以及用于使下料中转工位121和下线线体103对接的第二对接机械手部123，能够实现生产线100a的生产节拍的连贯性，确保生产线100a的产能。
56.具体来说，由于多条第一流水线110交错地和与其对接的第三流水线122进行对接，例如，在其中一个第一流水线110和第三流水线122处在转移电池片的状态的时候，另一条第三流水线122处在闲置的状态，在此情况下，第二对接机械手部123能够根据处在闲置状态的第三流水线122的情况，而将电池片从下料中转工位121转移到下线线体103。
57.另外，上面虽然以生产线100a的搬运用线体101具有上线线体102和下线线体103为例进行了说明，但是并不限于此。例如，生产线100a也可以只有一条搬运用线体101，或者生产线100a只在上料的工序或者下料的工序中使用中转装置105，在这种实施方式中，中转装置105可以包括：多条第一流水线110、多个中转工位(例如上料中转工位109和下料中转工位121的其中之一)以及对接机械手部(例如第一对接机械手部118和第二对接机械手部123的其中之一)。其中，多条第一流水线110分别配置在各加工工位104。多个中转工位设置在多个加工工位104的一侧，一个中转工位和一个加工工位104对接。多条第二流水线111分别配置在各中转工位。配置在各中转工位的第二流水线111分别和配置在与中转工位对接的加工工位104的第一流水线110对接。对接机械手部设置为在多个中转工位和搬运用线体101之间转移电池片。多条第一流水线110交错地和与其对接的第二流水线111进行对接，并且，对接机械手部根据第一流水线110和第二流水线111对接的情况，而交错地在中转工位和搬运用线体101之间转移电池片。
58.尽管已经示出和描述了本实施方式的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实施方式的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实施方式的范围由权利要求及其等同物限定。