一种柔性太阳能电池上料移载装置的制作方法

本实用新型属于太阳能电池生产设备技术领域，更具体地说，本实用新型涉及一种太阳能电池上料移载装置。

背景技术：

目前柔性太阳能电池正处于发展新兴阶段，其生产线中存在一个比较重要的制造流程-芯片集成互联，即子电池的串联集成。本设计主要涉及以下芯片集成互联工序中两个方面的问题。

一方面，现阶段的生产线中只有太阳能电池成品卷的上料方式，而切割完成的子电池例如判定ng条件模糊需要人为重复使用时，没有对应的上料方式，此现状造成了电池原材料的大量浪费。本专利特别涉及切割完成的子电池上料方式设计，主要解决生产中已切割完成并判定ng条件模糊的子电池浪费问题。

另一方面，现柔性太阳能电池生产线主要使用机器人配合夹具的方式实现子电池的移载-通过夹具夹取切割完成的子电池，通过机器人带动夹具实现移载。此方式最主要的优点为放置精度高，但也存在其缺点：机器人自身成本高，尤其在一些精度要求不高的场合显得大材小用；维修的困难导致设备当机时间过长；夹具夹取的方式不稳定且容易损伤电池夹取部位的膜层。本专利特别涉及子电池的移载方式，针对上述问题进行解决。

技术实现要素：

本实用新型的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种柔性太阳能电池上料移载装置，包括：

上料部分，其结构包括上料平台，上料平台由四个支撑脚支撑；上料平台正下方为电机平台，电机平台四个角固定在四个支撑腿上；电机平台上设置有电机安装架，电机安装架设置有旋转电机和升降电机；上料平台上设置有旋转平台，旋转平台上表面设置有上料架ⅰ和上料架ⅱ，上料架ⅰ和上料架ⅱ位于旋转平台中心轴两侧，上料架ⅰ和上料架ⅱ正下方的旋转平台上分别具有升降孔ⅰ和升降孔ⅱ；上料平台具有两个电机通孔，分别为中心电机通孔和边缘电机通孔，旋转电机的旋转电机轴穿过中心电机通孔与旋转平台固定；旋转平台中心处开有固定孔，穿过中心电机通孔的旋转电机轴与固定孔固定连接，升降电机的升降电机轴穿过边缘电机通孔并抵近旋转平台下表面；

移载部分，其结构包括安装架，安装架由两个竖直机架和一个水平机架组成，两个竖直机架安装于上料平台上；旋转气缸，其旋转轴转动安装于水平机架上；旋转气缸下方固定有连杆，连杆两端分别安装有伸缩气缸，每个伸缩气缸的伸缩轴下方连接有上真空吸盘，上真空吸盘下方设置有多个连接柱，连接柱上穿设有弹簧，连接柱滑动穿设于滑动轴承中，滑动轴承固定在上真空吸盘上，连接柱下端连接有下真空吸盘，下真空吸盘下表面具有多个吸附孔；预热压柱，其固定在上真空吸盘下表面；

放料平台，其放置在移载部分后方，放料平台上表面铺设有集成互联膜。

优选的是，其中，所述电机安装架具有支撑架和安装旋转电机和升降电机的安装环。

优选的是，其中，所述连接柱上端具有圆盘状挡板，其直径大于滑动轴承的直径，连接柱的挡板与滑动轴承之间设置有圆环状的轴承挡片。

优选的是，其中，所述上料架ⅰ和上料架ⅱ均具有安装底板以及多个固定在安装底板上的电池片支撑柱。

优选的是，其中，所述下真空吸盘设置有真空阀，且下真空吸盘通过导管连接有抽真空泵。

优选的是，其中，所述预热压柱通过导线连接有电源，预热压柱下方的下真空吸盘具有供预热压柱下压的缺口。

优选的是，其中所述放料平台下方具有多个支撑腿，且放料平台放置于所述下真空吸盘下方。

优选的是，其中，上料架ⅰ和上料架ⅱ底板的中心处开有小孔，小孔中分别设置有余料检测装置ⅰ和余料检测装置ⅱ；靠近上料架ⅰ设置有用于检测电池片高度的高度检测装置ⅰ，靠近上料架ⅱ设置有用于检测电池片高度的高度检测装置ⅱ，余料检测装置ⅰ和余料检测装置ⅱ、高度检测装置ⅰ以及高度检测装置ⅱ均为光电传感器。

本实用新型至少包括以下有益效果：现柔性太阳能电池生产线只有太阳能电池成品卷的上料方式，而切割完成的子电池例如判定ng条件模糊需要人为重复使用时，没有对应的子电池上料方式，此现状造成了电池原材料的大量浪费。本专利特别涉及子电池上料方式设计，解决生产中子电池浪费问题。

另一方面真空吸附的方式更稳定、成功率更高；同时减少了吸盘在吸取电池时与电池之间的硬接触且吸力分布均匀，可以有效的保护电池膜层。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明：

图1为本实用新型提供的柔性太阳能电池上料移载装置整体结构示意图；

图2为本实用新型提供的柔性太阳能电池上料移载装置侧面结构示意图；

图3为本实用新型提供的柔性太阳能电池上料移载装置伸缩气缸、上真空吸盘以及下真空吸盘的俯视图；

图4为本实用新型提供的柔性太阳能电池上料移载装置伸缩气缸、上真空吸盘以及下真空吸盘的结构示意图；

图5为本实用新型提供的柔性太阳能电池上料移载装置上料平台、电机平台以及旋转平台的截面图；

图6为本实用新型提供的柔性太阳能电池上料移载装置放料平台结构示意图；

图7为本实用新型提供的柔性太阳能电池上料移载装置下真空吸盘的底部结构示意图；

图8为本实用新型提供的柔性太阳能电池上料移载装置旋转平台底部结构示意图；

图9为本实用新型提供的柔性太阳能电池上料移载装置上料架、上料平台的结构示意图。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1-9所示：本实用新型的一种柔性太阳能电池上料移载装置，包括：

上料部分，其结构包括上料平台1，上料平台1由四个支撑脚3支撑；上料平台正下方为电机平台2，电机平台2四个角固定在四个支撑腿3上；电机平台2上设置有电机安装架4，电机安装架4设置有旋转电机5和升降电机6；上料平台1上设置有旋转平台8，旋转平台8上表面设置有上料架ⅰ7和上料架ⅱ9，上料架ⅰ7和上料架ⅱ9位于旋转平台8中心轴两侧，上料架ⅰ7和上料架ⅱ9正下方的旋转平台上分别具有升降孔ⅰ82和升降孔ⅱ83，上料平台1具有两个电机通孔，分别为中心电机通孔101和边缘电机通孔102，旋转电机5的旋转电机轴穿过中心电机通孔101与旋转平台8固定；旋转平台8中心处开有固定孔81，穿过中心电机通孔101的旋转电机轴与固定孔81固定连接，升降电机6的升降电机轴穿过边缘电机通孔102抵近旋转平台8下表面；

移载部分，其结构包括安装架11，安装架由两个竖直机架1102和一个水平机架1101组成，两个竖直机架1102安装于上料平台1上；旋转气缸12，其旋转轴转动安装于水平机架1101上；旋转气缸下方固定有连杆13，连杆两端分别安装有伸缩气缸14和伸缩气缸18，每个伸缩气缸的伸缩轴下方连接有上真空吸盘15，上真空吸盘15下方设置有多个连接柱20，连接柱20上穿设有弹簧202，连接柱滑动穿设于滑动轴承21中，滑动轴承21固定在上真空吸盘15上，连接柱20下端连接有下真空吸盘16，下真空吸盘16下表面具有多个吸附孔161；预热压柱23，其固定在上真空吸盘15下表面；

放料平台27，其放置在移载部分后方，放料平台27上表面铺设有集成互联膜。

工作原理：放料时如图1，图2所示，将电池片放置于上料架ⅰ7上，旋转电机5带动旋转台8旋转，将装有柔性太阳能电池的上料架ⅰ7转到下真空吸盘16正下方对应吸取的位置。打开升降电机6，升降电机6的升降电机轴穿过旋转平台8的升降孔ⅰ82，带动上料架ⅰ7以及放置于其上方的电池一起做升降运动；吸取时，每次伸缩气缸伸出带动真空吸盘下降的量为固定值。为减少下真空吸盘16与电池的硬接触并能实现稳定吸附，每取走一片电池后上料架里的电池应整体上升，保持整体高度不变。理论上升高度为取走电池的厚度。上料架为手动放置切割完成的电池。边缘采用柱状形式，可减少子电池与其的接触轻松将电池定位并与吸盘配合，便于后续移载机构将电池取出；在上料架ⅰ7中的电池全部被下真空吸盘16取完后，旋转电机5带动旋转平台转动，使另一个装满柔性太阳能电池的上料架ⅱ9转动至下真空吸盘16正下方；

移载时，一个工作周期内：如图2所示，左伸缩气缸14带动上真空吸盘15和下真空吸盘16下降，考虑到下真空吸盘16吸盘与电池实际接触情况，为尽可能减小硬接触，上真空吸盘与连接柱20间使用弹簧202进行缓冲，并通过下真空吸盘16底部形成的真空取料；同时右伸缩气缸18带动其下方的上真空吸盘15和下真空吸盘16下降放料并通过预热压柱23加热，预热压柱23由于上真空吸盘下压，预热压柱23被压至子电池上表面，使子电池与放料平台上的集成互联膜面预贴合，保证子电池在接下来的工艺中位置不发生偏移，放料时真空阀解除下真空吸盘的负压，并通过预热压柱下压加热融化小部分集成互联膜膜面使柔性太阳能电池与放料平台上的集成互联膜粘连。在此工作周期结束后，旋转气缸带动两伸缩气缸旋转使两真空吸盘位置互换并进入新的工作周期，真空吸盘底部加工直径为1mm的吸附孔161，内部为密封真空腔，配合真空发生器形成负压进行取料。

另一种实例中，所述电机安装架4具有支撑架和安装旋转电机和升降电机的安装环41。

另一种实例中，所述连接柱上端具有圆盘状挡板201，其直径大于滑动轴承21的直径，连接柱的挡板与滑动轴承之间设置有圆环状的轴承挡片22，当下真空吸盘16吸附电池片，或者下真空吸盘16以及其吸附的电池片被下压至放料平台27表面的真空互联膜上时，连接柱20在滑动轴承内向上滑动，弹簧202被压缩，缓冲了下真空吸盘16与电池片，以及下真空吸盘16与放料平台27表面的硬接触。

另一种实例中，所述上料架ⅰ7和上料架ⅱ9具有多个电池片支撑柱901，电池片放置于电池片支撑柱901上，可减少电池片与上料架的接触，避免电池片粘连，且更容易被下真空吸盘吸走。

另一种实例中，所述下真空吸盘16设置有真空阀(图中未示出)，且下真空吸盘16通过导管连接有抽真空泵，通过打开真空阀解除负压，吸附在下真空吸盘16上的柔性太阳能电池便与下真空吸盘16脱离。

另一种实例中，所述预热压柱23通过导线连接有电源，预热压柱23下方的下真空吸盘16具有供预热压柱下压的缺口24。

另一种实例中，所述放料平台27下方具有多个支撑腿271，且放料平台27放置于所述下真空吸盘16下方。

另一种实例中，如图9所示，上料架ⅰ7和上料架ⅱ9底板的中心处开有小孔，小孔中分别设置有余料检测装置ⅰ173和余料检测装置ⅱ174；靠近上料架ⅰ7设置有用于检测电池片高度的高度检测装置ⅰ171，靠近上料架ⅱ设置有用于检测电池片高度的高度检测装置ⅱ172，余料检测装置ⅰ171和余料检测装置ⅱ172、高度检测装置ⅰ173以及高度检测装置ⅱ174均为光电传感器；在电池应保持的高度通过高度检测装置ⅰ171进行检测，如无检测信号，则控制升降电机6使电池整体上升直至有检测信号位置；给高度检测装置ⅰ和高度检测装置ⅱ设定一个信号检测高度，该高度为最上层电池片的高度且在这个高度电池片刚好能被下真空吸盘吸附；当电池片位于这个高度时，高度检测装置ⅰ和高度检测装置ⅱ才能检测到信号，当有电池片被取走时，电池片高度下降，余料检测装置无法检测到信号，便启动升降电机6将上料架ⅰ或上料架ⅱ以及电池片上升至有信号检测的高度，其中高度检测装置ⅰ171和高度检测装置ⅱ172的检测原理为：高度检测装置通过发出的红外光到最上层电池片表面，并接收电池片反射回的红外光，当接收有反射的红外光时便有检测信号，当高度检测装置无信号检测时，说明电池片未达到设定的检测高度，便没有红外光反射，高度检测装置便无法检测得到信号；余料检测装置ⅰ检测子电池是否耗尽，由于上料架ⅰ7和上料架ⅱ9的底板中心处开有小孔，若上料架ⅰ和上料架ⅱ上没有放置电池片，此时余料检测装置ⅰ和余料检测装置ⅱ通过小孔无法检测到电池片便提示上料，即余料检测装置ⅰ和余料检测装置ⅱ通过小孔检测其上方有无电池片覆盖，若有上料架上子电池则不报警，若电池已耗尽则报警提示上料。

这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本实用新型的说明的。对本实用新型的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。