一种光伏组件串焊排版一体生产设备

技术领域

本发明涉及光伏组件生产设备领域，特别是涉及一种光伏组件串焊排版一体生产设备。

背景技术

随着太阳能发电越来越广泛的应用，光伏组件的需求量越来越大，MBB多主栅，密排等技术的广泛运用，目前现有设备已经不能适应日益多变的MBB技术、各种提高光伏组件效率的串焊技术，及高速生产的需求。传统的光伏组件为大片焊接，栅线数量在6栅以下，目前MBB技术叠加半片组件，对提高组件效率有明显的增益，逐步成为市场的主流。

传统的串焊设备即使改造后能满足MBB技术叠加半片组件，产能也因为电池片切半，总的片数翻倍而减半；同时小串数量也增加了一倍，光伏组件的版型也多了很多的变化，并且为了提高组件的成品良率，需要将小串中的各种不良品挑出。原有的排版机上没有足够的空间去实现各种检测功能(例如电池片PL检测，小串的露白外观检测和EL检测)；同时也满足不了小串数量增多对产能的需求；重新对光伏组件及排版设备进行工艺优化，并形成一体的设备，更适应新工艺的需求。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种光伏组件串焊排版一体生产设备，具有可靠性能高、定位精确、结构紧凑等优点，同时在光伏组件生产设备的应用及普及上有着广泛的市场前景。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：

提供一种光伏组件串焊排版一体生产设备，其包括：上料划片裂片及搬运装置、高温焊接固化装置、电池小串排版机构，

上料划片裂片及搬运装置对电池片进行上料、划片以及裂片，形成电池小片，包括：电池片供料机构、电池片搬运划片机构、电池片裂分片机构和机械手抓片机构；

高温焊接固化装置对电池小片和焊带进行焊接，包括：电池片固化机构、高温输送线；

电池小串排版机构：将焊接好的电池串进行排版。

在本发明一个较佳实施例中，所述电池片供料机构包括料盒输送线、设置于输送线上的电池片料盒、料盒顶升机构、电池片顶升机构、吹气分片机构、旋转取放料机构以及电池片输送线，所述料盒输送线将电池片料盒传送至料盒挡停工位，所述电池片顶升机构用于顶起并撑紧电池片料盒，所述电池片顶升机构用于顶升电池片料盒内的多组电池片，所述旋转取放料机构用于吸取多组电池片以供吹气分片机构进行正压吹气，所述电池片输送线包括输送线前吸附板及输送线后吸附板，所述旋转取放料机构将吹气完毕后的电池片旋转180°后投放至输送线前吸附板，所述输送线后吸附板延伸至所述电池片搬运划片机构的下方。

在本发明一个较佳实施例中，所述电池片搬运划片机构包括：上料视觉系统、搬运模组基座、电池片搬运模组、电池片纠偏机构、激光切割机构，所述上料视觉系统设置于所述电池片输送线末端的上方，所述电池片搬运模组与所述搬运模组基座的侧面相连接，所述电池片纠偏机构与所述电池片搬运模组相连接，以搬运所述电池片输送线上的电池片并对电池片进行纠偏，所述激光切割机构设置于搬运模组基座上，以对电池片纠偏机构上的产品进行激光切割；

在本发明一个较佳实施例中，所述电池片裂分片机构包括划片后输送线、划片后投料检测传感器、裂片机构、分片机构、A/B区分片后输送线、NG片输送线以及裂片后视觉检测机构，所述电池片搬运模组将划片后的电池片搬运至划片后输送线，所述划片后投料检测传感器用于检测电池片是否到位，所述裂片机构安装于分片机构上，所述分片机构驱动所述裂片机构掰断电池片且将裂片完毕的小片电池片分开一定距离后投放至A/B区分片后输送线，所述NG片输送线用于接收上料视觉系统检测的不合格大片电池片。

在本发明一个较佳实施例中，电池片固化机构包括焊接灯罩组件、设置于焊接灯罩组件下方的上压针机构、下压针机构、上压针顶升机构，所述上压针机构和下压针机构包括多组且对称设置于所述电池串的上、下两侧，所述上压针顶升机构设置于高温输送线的侧面且与所述上压针机构固定连接，所述上压针机构、下压针机构分别对应电池串上、下两面的焊接点以将正、反两面的焊带与电池串夹持形成一整体，所述焊接灯罩组件用于将所述电池串、正面焊带以及反面焊带焊接串联。

在本发明一个较佳实施例中，所述高温输送线包括焊接支撑架、焊接皮带、焊接皮带驱动装置、真空吸附结构，所述焊接皮带驱动装置设置于所述焊接支撑架上，并带动所述焊接皮带运转，以输送电池串和焊带，所述焊接皮带的下方设置有所述真空吸附结构，以保证电池串在传输过程中位置不发生变化，所述真空吸附结构包括真空吸附板、真空吸附孔，真空吸附板上分布有所述真空吸附孔，所述焊接皮带紧贴真空吸附板运转，焊接皮带上设置有与真空吸附孔相对应的气孔，以使得电池串在传输过程中一直处于吸附状态，焊带导向槽设置于所述焊接皮带、所述真空吸附板或焊接皮带头部的固定导向板中的一个或多个上，以使电池片下方的焊带位于焊带导向槽里，防止焊带偏移。

在本发明一个较佳实施例中，所述高温输送线包括焊接平台和桨片式搬运装置，所述焊接平台上设置焊带导向板、电池片吸附板、高温焊接台和后置板，所述桨片式搬运装置包括平移搬运桨片和抬升桨片式搬运机构，所述抬升桨片式搬运机构包括搬运导轨、桨片机构、平移丝杆伺服机构和抬升丝杆伺服机构，所述电池片吸附板下部设有预加热板，所述高温焊接台下部设有高温加热板。

在本发明一个较佳实施例中，所述压块循环机构包括双层传输线，每层传输线上均放有焊带压块，上层传输线前部、下层传输线前部均设有焊带压块顶升定位机构，所述传输线的前部上方设置放压块搬运模组，所述传输线后部上方设置收压块搬运模组，通过放压块搬运模组抓取焊带压块进行搬运，所述传输线上设置用于焊带压块在输送过程中不偏移的导向机构。

在本发明一个较佳实施例中，所述电池小串排版机构包括排版传输线、电池小串排版抓取装置、排版X轴移动机构、排版垂直升降机构、排版Y轴纠偏电机、排版R轴纠偏电机、排版相机、排版输送机构，所述排版传输线的首端延伸至串吸取搬运机构的下方，排版R轴纠偏电机带动电池小串排版抓取装置旋转，排版Y轴纠偏电机带动排版R轴纠偏电机和电池小串排版抓取装置沿Y轴运动，以完成对电池小串的纠偏，排版垂直升降机构带动排版Y轴纠偏电机升降、排版R轴纠偏电机和电池小串排版抓取装置升降，排版X轴移动机构则带动排版垂直升降机构平移其位于其上的所有结构沿X轴运动。

本发明的有益效果是：兼容多种电池片规格，兼容多栅线版型，兼容多种组件排版版型，满足叠焊等各种缩小片间距的技术，从电池片划片、串焊到排版一体机；提高设备大片产能，提高小串良率，提高整电池组件良率，减少人工返修率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本发明的一种光伏组件串焊排版一体生产设备一较佳实施例的整体结构示意图；

图2是本发明中上料划片裂片及搬运装置一较佳实施例的结构示意图；

图3是本发明中电池片供料机构的结构示意图；

图4是本发明中电池片搬运划片机构一较佳实施例的整体结构示意图；

图5是本发明的电池片搬运划片机构中划片视觉系统的结构示意图；

图6是本发明的电池片搬运划片机构中电池片搬运模组的结构示意图；

图7是本发明的电池片搬运划片机构中池片纠偏机构的结构示意图；

图8是本发明中电池片裂分片机构的整体示意图；

图9是本发明的电池片裂分片机构中裂片机构的结构示意图；

图10是本发明的机械手抓片机构的结构示意图；

图11是本发明的高温输送线结构二的整体结构示意图；

图12是本发明的高温输送线结构二的的局部结构示意图；

图13是本发明的高温输送线结构二的局部结构示意图；

图14是本发明的高温输送线结构二中真空吸附结构的结构示意图；

图15是本发明的电池片固化机构的轴测图的爆炸图；

图16是本发明的焊接灯罩结构示意图；

图17是本发明的焊接灯罩的爆炸图；

图18是本发明的高温输送线结构一的整体结构示意图；

图19是本发明的高温输送线结构一中抬升桨片式搬运机构的结构示意图；

图20是本发明的高温输送线结构一中桨片机构的结构示意图；

图21是本发明的电池小串裁切检测机构的结构示意图；

图22是本发明的电池小串排版机构的结构示意图。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-22，本发明实施例包括：

一种光伏组件串焊排版一体生产设备，为划片、串焊、排版一体机，可以按照来料、检测、划片、裂片、叠片、固化、下料、小串检测、排版、排好版后出料的工艺流程来进行布局，也可以可通过更换部分部件满足整片与半片电池串焊接，满足不同的使用需求。该设备的原料为成卷的焊带卷、大片的电池片、辅助焊接的助焊剂、铺好EVA的透明板（一般为玻璃板）；工装为焊带压块。

一种光伏组件串焊排版一体生产设备，其主要结构包括：上料划片裂片及搬运装置、高温焊接固化装置、电池小串排版机构，

上料划片裂片及搬运装置对电池片进行上料、划片以及裂片，形成电池小片，主要包括：电池片供料机构100、电池片搬运划片机构200、电池片裂分片机构300和机械手抓片机构400。

高温焊接固化装置对电池小片和焊带进行焊接，主要包括：电池片固化机构、高温输送线。

电池小串排版机构将焊接好的电池串进行排版。

（1） 上料划片裂片及搬运装置

（1.1）电池片供料机构

所述电池片供料机构100包括料盒输送线1001、设置于输送线上的电池片料盒1002、料盒顶升机构1003、电池片顶升机构1004、吹气分片机构1005、旋转取放料机构1006以及电池片输送线1007，料盒输送线将电池片料盒传送至料盒挡停工位1008，电池片顶升机构用于顶起并撑紧电池片料盒，电池片顶升机构用于顶升电池片料盒内的多组电池片，所述旋转取放料机构用于吸取多组电池片以供吹气分片机构进行正压吹气，旋转取放料机构包括旋转驱动电机1009、中空旋转平台1010以及设置于中空旋转平台下方的吸盘组件1011，吹气分片机构包括粘片检测传感器1014以及正压吹气装置1015，所述正压吹气装置中的吹气口对准吸盘组件抓取的电池片进行吹气操作，吸盘组件抓取电池片且旋转180°后投放至电池片输送线，所述电池片输送线的后半段延伸至所述电池片搬运划片机构的下方。

所述电池片输送线包括输送线支撑架、输送线驱动机构、吸附皮带、电池片前吸附板2011、电池片后吸附板2012、来料检测传感器，所述输送线驱动机构和输送线支撑架的后部设置于搬运模组基座上，所述电池片前吸附板和所述电池片后吸附板设置于输送线支撑架上，所述吸附皮带环绕并紧贴在电池片前吸附板和电池片后吸附板的外周上，所述输送线驱动机构带动吸附皮带运转，以输送电池片，同时，吸附皮带、电池片前吸附板和电池片后吸附板上设置有输送吸附孔，防止电池片偏移或者掉落，所述来料检测传感器可以设置于输送线支撑架或电池片前吸附板上，也可以位于吸附皮带的上方。其中，电池片前吸附板和电池片后吸附板可以为一体结构，也可以为分体结构。

电池片供料机构工作原理：人工将多组（N≤5）两工位的电池片料盒放在料盒输送线上，将电池片料盒传输至料盒挡停工位，料盒顶升机构中的撑紧气缸动作顶起料盒，撑紧料盒防止晃动，料盒输送线上的传感器检测到位料盒停止，电池片顶升机构顶起两组多片电池片（N≤220），顶起一定高度后停止；旋转驱动电机驱动中空旋转平台，带动四工位的吸盘组件抓取电池片，粘片检测传感器检测到抓取的电池片，正压吹气装置包括两个吹气口且连接外部气源，对电池片进行正压吹气，防止电池片粘片导致碎片，吹气完毕中空旋转驱动机构旋转180°，将两片电池片投放在输送线的前吸附板，旋转取放料机构重复工作，电池片顶升机构逐次顶升电池片，当料盒输送线上的传感器检测两工位料盒中其中任意工位料盒无电池片后，料盒顶升机构下降，空料盒传输至人工取料盒工位，带料的料盒传输至料盒顶升工位，重复以上工作。

电池片传输线驱动机构工作，吸附皮带转动传输电池片至输送线后吸附板，传输过程中经过上料视觉系统中线扫相机2017，线扫相机完成拍照，检测电池片背面缺陷。

（1.2）电池片搬运划片机构

电池片搬运划片机构200，包括：上料视觉系统2002、搬运模组基座2003、A区电池片搬运模组2004、B区电池片搬运模组2005、A 区电池片纠偏机构2006、B区电池片纠偏机构2007、激光切割机构2008。

所述上料视觉系统设置于所述电池片输送线末端的上方，所述A区电池片搬运模组和所述B区电池片搬运模组相对设置于所述搬运模组基座的两侧， A 区电池片纠偏机构与所述A区电池片搬运模组相连接，B区电池片纠偏机构与B区电池片搬运模组，以搬运所述电池片输送线上的电池片并对电池片进行纠偏，所述激光切割机构设置于搬运模组基座上，以对A/B区电池片纠偏机构上的产品进行激光切割。

所述上料视觉系统包括面阵相机2013、面阵相机条形光源2014、光源罩2015、背光源2016、线扫相机2017、线扫相机条形光源2018，所述线扫相机和所述线扫相机条形光源设置于电池片前吸附板和电池片后吸附板之间，用以检测电池片背面的缺陷，所述光源罩设置于电池片后吸附板的上方，面阵相机和面阵相机条形光源设置于所述光源罩内，所述背光源设置于电池片后吸附板的底面或者下方（并位于上下吸附皮带之间），用以判断电池片的正面缺陷并确定电池片栅线坐标，

所述A区电池片搬运模组和所述B区电池片搬运模组的结构相同， 电池片搬运模组包括丝杆模组2019、搬运连接架2020、Z轴升降机构2021，所述丝杆模组与搬运连接架相连接，并带动所述搬运连接架来回运动，所述Z轴升降机构设置于所述搬运连接架上，并带动电池片纠偏机构升降运动。其中，Z轴升降机构可以采用气缸、油缸、丝杠等多种现有的驱动装置。

所述A 区电池片纠偏机构和所述B区电池片纠偏机构的结构相同。电池片纠偏机构包括X轴调节滑台2022、R轴调节滑台2023、纠偏吸附板2024、纠偏吸盘、吸盘调节机构2026、纠偏吸孔和纠偏支撑架2027，所述纠偏支撑架与Z轴升降机构相连接，所述X轴调节滑台设置于所述纠偏支撑架上，所述X轴调节滑台与R轴调节滑台相连接，并带动R轴调节滑台沿X轴平移，所述R轴调节滑台与吸附板相连接，并带动纠偏吸附板旋转，用于吸附电池片的纠偏吸盘、吸盘调节机构和纠偏吸孔设置于所述纠偏吸附板上，其中，所述纠偏吸盘可以设置于吸附板的四个角处，所述吸盘调节机构与所述纠偏吸盘相连接。

由于所述电池片有不同的版型（158～210），需要依据版型选择切割半片和多片（N＞2），所以所述激光切割机构可以分为半片切割机构、多片切割机构（电池片切割后片数大于2）。

所述半片切割机构包括激光器及聚焦镜光学组件、X轴激光器自动调节滑台、Z轴激光器自动调节机构和半片吸尘机构，所述激光器及聚焦镜光学组件通过激光器安装架与X轴激光器自动调节滑台相连接，Z轴激光器自动调节机构带动X轴激光器自动调节滑台升降运动（Z轴激光器自动调节机构可以固定在顶部机架上），以自动完成激光器的焦点调试，所述半片吸尘机构设置于激光器及聚焦镜光学组件的上部。其中，Z轴激光器自动调节机构可以采用Z轴滑台、升降气缸等多种驱动设备。

所述多片切割机构包括两种结构：

结构一：三分片切割机构，其包括激光器及聚焦镜光学组件、X轴激光器自动调节滑台、Z轴激光器自动调节滑台、Z轴自动调节机构和三分片吸尘机构，所述三分片激光器切割机构包括两件激光器及聚焦镜光学组件，X轴激光器自动调节滑台、Z轴激光器自动调节滑台配合带动两件激光器及聚焦镜光学组件平移和升降运动，X轴激光器自动调节滑台调节两件激光器及聚焦镜光学组件之间的间距，以适应电池片不同的切割间距要求，同时，Z轴激光器自动调节滑台调试后，保证两件激光器及聚焦镜光学组件的焦点共面，以便保持切割的一致性，所述Z轴自动调节机构可以通过自动调节架带动激光器及聚焦镜光学组件、X轴激光器自动调节滑台和Z轴激光器自动调节滑台进行升降运动，方便切割。

两件激光器及聚焦镜光学组件上任意一个或多个与X轴激光器自动调节滑台连接， Z轴激光器自动调节滑台可以与任意一个或多个激光器及聚焦镜光学组件效率，也可以与任意一个或多个X轴激光器自动调节滑台相连接，能满足实时调节两个激光器及聚焦镜光学组件的位置和各自高度即可。

结构二：多片切割机构，其包括1个激光器及聚焦镜光学组件、X轴激光器自动调节滑台、Z轴自动调节机构、用于将1路激光分成N路的分光器和吸尘机构，所述激光器及聚焦镜光学组件通过激光器安装架与X轴激光器自动调节滑台相连接，Z轴激光器自动调节机构带动X轴激光器自动调节滑台升降运动，所述分光器与激光器及聚焦镜光学组件的激光发出端相连接，所述吸尘机构设置于激光器及聚焦镜光学组件的上部，通过分光器将1路激光分为N路激光，并自由选择光路或是同时使用，完成电池片多片切割。

其中，所述激光器及聚焦镜光学组件包括激光器本体、光学器件安装座、扩束镜、聚焦镜、激光防护玻璃、正压吹气装置、吹气口、吹气腔、激光口，用于发出激光的激光器本体与所述激光器安装架相连接，所述光学器件安装座设置于所述激光器安装架的顶部，所述吹气腔、所述激光防护玻璃、所述聚焦镜、所述扩束镜从上往下依次设置于所述光学器件安装座内，所述光学器件安装座的顶面设置有与吹气腔相连通的激光口，所述光学器件安装座的侧壁上设置有与吹气腔相连通的吹气口，正压吹气装置与吹气口相连接，以防止切割粉尘影响激光器运行，延长激光器使用寿命。

所述吸尘机构包括吸尘罩、吸尘口、容许激光通过的激光切割通、排尘管道，所述吸尘罩罩设在激光器及聚焦镜光学组件的顶部，所述吸尘罩的顶面设置有所述激光切割通孔和多个所述吸尘口，所述排尘管道与吸尘罩相连通，以便及时排除灰尘。

（1.3）电池片裂分片机构

所述电池片裂分片机构300包括划片后输送线3001、划片后投料检测传感器3002、裂片机构3003、分片机构3004、A/B区分片后输送线3005、NG片输送线3006以及裂片后视觉检测机构3007，所述电池片搬运模组将划片后的电池片搬运至划片后输送线，划片后投料检测传感器用于检测电池片是否到位，所述裂片机构安装于分片机构上，分片机构驱动所述裂片机构掰断电池片且将裂片完毕的小片电池片分开一定距离后投放至A/B区分片后输送线，所述NG片输送线用于接收上料视觉系统检测的不合格大片电池片，所述机械手抓片机构接收所述裂片后视觉检测机构检测小片电池片缺陷信号，抓取裂片后小片电池片。

具体的，所述分片机构包括：X轴分片模组3008、Y轴分片模组3009以及 Z轴取片及旋转模组3010，所述Z轴取片及旋转模组安装于X轴分片模组上，所述X轴分片模组安装于Y轴分片模组上，所述裂片机构安装于所述Z轴取片及旋转模组上，所述裂片机构包括上顶板3011、工型支撑板3012、第一裂片板3013、第二裂片板3014、电池板吸盘3015、裂片分间距驱动机构以及裂片驱动机构，所述上顶板与第一裂片板固定连接且锁定于Z轴取片及旋转模组上，所述工型支撑板滑动连接于上顶板的下方，所述第二裂片板与第一裂片板滑动连接且通过转轴与工型支撑板转动连接，所述裂片驱动机构带第二裂片板运动以掰断吸附的电池片，所述裂片分间距驱动机构用于将裂片后的小片电池片分开。

具体的，所述裂片驱动机构包括与工型支撑板连接的裂片气缸3016、设置于第二裂片板上方的裂片限位板3017以及裂片弹簧3018，所裂片弹簧的一端与第二裂片板固定连接，另一端与上顶板固定连接；所述裂片分间距驱动机构包括分间距气缸3019、设置于上顶板与工型支撑板之间的直线导轨3020以及缓冲器3021，所述分间距气缸可推动工型支撑板以带动第二裂片板沿直接导轨水平运动，所述缓冲器用于对工型支撑板的水平运动进行限位。

电池片裂分片机构的工作原理：划片后的电池片被搬运至划片后输送线后，划片后投料检测传感器检测电池片到位，传输电池片至裂片抓取工位，检测到的未切割电池片流向NG片输送线；Z轴取片及旋转模组驱动裂片机构吸附电池片，所述裂片驱动机构裂片机构通过第一裂片板、第二裂片板和电池板吸盘吸附激光切割后的电池片，吸附完毕，裂片气缸向上收缩，裂片弹簧拉动第二裂片板向上掰开一定角度，掰断电池片，分间距气缸水平运动，推动第二裂片板沿直线导轨运动，将裂开的小片电池片分开一定距离，方便后续机械手抓片吸盘工作，分间距气缸运动一定距离后，裂片气缸向下运动，顶住限位板，以保证第一裂片板和第二裂片板保持水平，以上动作完毕，投放电池片，分间距气缸收缩，回到初始位置，依次循环以上操作。

分片机构中的X轴分片模组带动裂片机构将电池片分别投放至A/B区分片后输送线，X轴分片模组运动同时，Z轴取片及旋转模组旋转90°，使电池片主栅线平行于Y轴方向。

分片后输送线将电池片传输至裂片后视觉检测机构的背光源吸附工位3022，所述裂片后视觉检测机构中的面阵相机拍照，定位及检测小片电池片，每次拍三小片，根据PLC控制系统中的分片机构投料计数信号及A/B区分片后输送线皮带运动次数，半片旋转机构3023吸附小片，旋转180°，以调整小片电池片方向，使倒角方向一致。需要说明的是，半片旋转机构并不限于具体的结构，其包括有现有技术中的吸盘组件以及旋转气缸等组件构成。

（2）高温焊接固化装置

（2.1）电池片固化机构

所述电池片固化机构包括：焊接灯罩组件80、设置于焊接灯罩组件下方的上压针机构81、下压针机构82、上压针顶升机构83、电池串84，所述上压针机构和下压针机构包括多组且对称设置于电池串的上、下两侧，上压针顶升机构设置于高温输送线85的侧面且与上压针机构固定连接，所述上压针机构、下压针机构分别对应电池串上、下两面的焊接点以将正、反两面的焊带与电池串夹持形成一整体，焊接灯罩组件用于将电池串、正面焊带以及反面焊带焊接串联，电池串设置在焊接灯罩组件的下方，位于上压针机构和下压针机构之间，焊接灯罩组件的前部是未焊接电池片，焊接灯罩组件后部是已焊接电池片，电池片上、下表面设置正面焊带和反面焊带，用于将相邻的两片电池片的上下表面焊接然后串联起来形成电池串，所述电池串可以设置一串或者多串，电池片固化机构可以同时对多排电池串上的多个电池片进行焊接，可以提高设备产能。

所述焊接灯罩组件80包括灯罩本体801、设置于灯罩本体上的风扇802、设置于风扇下方的镜面反光板803以及多根红外加热灯管804，红外加热灯管为采用加长的结构，加长的红外加热灯管可以保证在同时进行多串电池串焊接时电池片能迅速达到焊接温度，提高设备生产效率，红外加热灯管被设置成多根圆柱形，也可以设置成多点矩阵式或多段圆柱形，每点红外灯管或每段红外灯管也可以分别独立控制功率，以达到更加均匀的加热效果。

其中，镜面反光板的镜面设置为朝向所述红外加热灯管，可以减少红外加热灯管的热量损失，在镜面反光板上均匀排布设置有若干气孔805，所述镜面反光板的上方设置有围边806，风扇向镜面反光板吹风的气流被均匀限制在围边内从气孔向下吹气，气流被红外加热灯管加热后，继续向下对电池片进行加热。

所述镜面反光板下边缘设置有斜向下方的压缩空气吹气孔807，所述灯罩本体的外围还设置有抽风罩808，抽风罩从灯罩本体向外抽气，正压吹气孔的方向朝向抽风罩，由于气流的虹吸作用，压缩空气吹气孔的气流可以带动对电池片完成加热后的气流进入抽风罩，从而完成灯罩本体内气流的循环，防止灯罩本体内局部热量累积而造成灯罩本体内部温度不均匀，影响焊接效果，另外，所述灯罩本体内气流的循环还能带走由于高温而产生的挥发性有机物等杂质，防止灯罩本体内有机物结晶形成，保持灯罩本体内的清洁。

具体的，所述灯罩本体的内部设置有温度传感器809，用于监测焊接时电池片串的温度变化，同时根据温度变化调整红外加热灯管的功率，使电池片迅速达到焊接温度。

所述上压针机构与下压针机构的结构相同，包括：上压板、设置于上压板上的若干导向孔、设置于导向孔内的压针柱塞以及套设于压针柱塞上的弹簧，弹簧设置在导向孔的下方，可以延长弹簧的使用寿命，压针柱塞与电池串接触的端面为内凹结构或者做成尖角结构，可以减少压针柱塞与焊带的接触面，减少焊接时焊带的热量损失，缩短焊接时间，所述下压针机构包含有与上压针机构结构相同但方向相反的压针柱塞，上、下压针机构不止一组，分别对应焊接灯罩组件下方的一串或多串电池串的正、反两面，从而满足一次性焊接一串或多串电池串，亦可在压针上套一陶瓷绝热材质的陶瓷帽，进一步减少焊接时的热量损失。

具体的，所述下压针机构设置于高温输送线内，下压针机构的下方设置有顶升气缸，当高温输送线传送电池串时，在顶升气缸的作用下，下压针机构的压针柱塞表面低于焊带下表面，方便电池串的传送。

所述上压针机构和下压针机构的压针柱塞位置分别在对应电池片上的焊接点位置，当电池串传送完成后，开始焊接时，下压针机构的压针柱塞会被气缸顶起，与下降后的上压针机构中的压针柱塞相配合，将电池片上方的焊带、电池片、电池片下方的焊带压持在一起，焊接灯罩组件加热时将三者焊接在一起。

所述上压针顶升机构采用现有技术中的曲柄滑块机构，包括滑块、连杆及动力轴，所述滑块锁死固定在上压板的侧面，滑块动作的最低点设置为压针柱塞与电池片的接触点，通过选择合适的连杆长度及动力轴的运动角度，使此时的滑块速度最小，可以减小焊接时压针柱塞对电池片的冲击，降低电池片的隐裂风险。

与原有电池片焊接机构相比，可以同时对多个电池串的多个电池片进行焊接，提高设备产能，通过加长的红外加热灯管和优化焊接灯罩内空气流动，既提高焊接加热效率又能保证加热均匀，柱塞式的上、下压针机构能保证电池片正反面都有均匀的焊接压力，同时减少焊接时对电池片的机械冲击。

（2.2）高温输送线

高温输送线85用于将未焊接的电池片传送到焊接灯罩组件的下方，同时将已经完成焊接的电池片传送出焊接灯罩组件，高温输送线一次可传送一个电池片宽度的距离或者多个电池片宽度的距离。高温输送线包括两种不同的结构，在使用时，可以根据生产加工需要来选择其中的任意一种。

（2.2.1）结构一

一种高温输送线由A、B双线组成，A生产线与B生产线结构对称，两线同步焊接，生产效率成倍提高，其结构由焊接平台和桨片式搬运装置组成。焊接平台下方设置红外温度传感器以监测电池片背面温度。

所述焊接平台上设置焊带导向板19、电池片吸附板12、高温焊接台16和后置板22，焊带导向板、电池片吸附板、高温焊接台和后置板均设有容纳下部焊带的导槽以保证下部焊带在焊接过程中不发生偏移，导槽为槽形结构。

焊带600由夹爪夹持，从焊带导向板进入电池片吸附板，焊带导向板与电池片吸附板上均设有容纳焊带600的导槽，除头部夹持长度外，焊带后半部分始终保持在导槽内，电池片由机械手臂放置在电池片吸附板上，电池片吸附板通有真空用以吸附固定电池片，机械手爪将焊带压块66放置到上焊带与电池片之上，焊带压块上的压块压针下压上焊带使其紧贴电池片。

前焊带后半部分放置在电池片吸附板导槽内，电池片放置在电池片吸附板上方，后焊带前半部分放置在电池片上，焊带压块放置在该焊带与电池片上，所述焊带压块上设置压块压针和磁铁，压块压针压着上方焊带，焊带压块放置到搬运线上时，所述磁铁吸附固定在内侧吸附板13和外侧吸附板14缝隙位置。

所述桨片式搬运装置包括平移搬运桨片21和抬升桨片式搬运机构11，所述抬升桨片式搬运机构11包括搬运导轨111、桨片机构112、平移丝杆伺服机构113和抬升丝杆伺服机构，平移电机动作时驱动搬运机构平移一个或两个电池片间距。

相邻的平移搬运桨片之间由收缩节机构211联结，收缩节机构211包括浮动联结件、联结底件和等高螺丝。

所述桨片机构包括抬升导轨1121、平推导轨1122、滑块固定板1123、摆杆1124、联接板1125、平推板1126和抬升板1127，抬升丝杆伺服机构与1123滑块固定板连接在一起，当抬升电机动作时，平推板1126沿平推导轨1122水平运动，通过摆杆1124带动抬升板1127沿抬升导轨1121方向作上下运动。

抬升电机动作时，抬升板1127及与之固定的平移搬运桨片一起抬升，搭放在电池片吸附板上的电池片及焊带压块上升，磁铁脱离内测吸附板13和外侧吸附板14，转而吸附于平移搬运桨片上。

电池片抬升一定高度后平移电机动作，平移搬运桨片及之上的所有电池片和焊带压块一同向前，并沿搬运导轨111移动一个或两个电池片间距；位置到达后，平移搬运桨片下降，电池片重新搭放在电池片吸附板上，焊带压块再次吸附固定在内测吸附板13和外侧吸附板14上，平移搬运桨片与磁铁脱离。

优选地，所述磁铁分别设置在焊带压块的两端，其位置骑于内侧吸附板和外侧吸附板的缝隙之间。

平移搬运桨片到达最下端位置后平移电机反向动作，平移搬运桨片返回原位置，电池片与焊带压块留在电池片吸附板或高温焊接台上。

电池片吸附板下部设有预加热板18，高温焊接台下部设有高温加热板，电池片与焊带压块在从电池片吸附板移动到高温焊接台过程中逐步加热。

（2.2.2）结构二

所述高温输送线可以同时传输多串的焊接输送线，其结构包括：焊接支撑架61、焊接皮带62、焊接皮带驱动装置63、真空吸附结构64，所述焊接皮带驱动装置设置于所述焊接支撑架上，并带动所述焊接皮带运转，以输送电池串600和焊带601，所述焊接皮带的下方设置有所述真空吸附结构，以保证电池串在传输过程中位置不发生变化。

在电池片上方还设置有焊带压块66，所述焊带压块与真空吸附板磁性连接，以将电池片上方的焊带全部压在电池片上，防止焊带偏移。

焊接皮带上的多串电池片的下方可以只设置一个真空吸附结构，也可以根据不同的电池串的尺寸规格，在每串电池片的下方对应设置有一独立的真空吸附结构，以保证良好的吸附效果。

所述真空吸附结构64包括真空吸附板641、真空吸附孔642、真空发生装置，真空吸附板上均布有多个与真空发生装置相连接的所述真空吸附孔，所述真空吸附板设置于焊接皮带之间，且上层焊接皮带紧贴真空吸附板运转，所述真空吸附板4a上的吸附孔对应焊接皮带上的气孔611，可以保证电池串在传输过程中一直处于吸附状态，保证电池串的传输精度。

在焊接皮带下方或电池串的上方还设置有加热装置643，可以对焊接皮带上的电池串进行加热，可以提高电池串在焊接前的温度，缩短电池串在设备上的焊接时间，提高设备产能。其中，当加热装置位于焊接皮带下方时，加热装置可以与真空吸附装置为一体式结构，也可以与真空吸附装置相互独立设置。

在焊接输送线底部还设置有楔块调节装置67，楔块调节装置包括活动楔块和固定楔座，活动楔块和固定楔座相连接，且活动楔块上的调节凸块和固定楔座上的调节凹槽相配合，通过调节活动楔块和固定楔座的相对位置，可以实现焊接输送线的水平调节，以保证焊接输送线的平面度，保证电池串的传输精度，在更换焊接皮带时，可以直接将活动楔块拆下来即可。

具体实施例一

所述焊接支撑架上只设置一根焊接皮带。

所述焊接支撑架的头部固定设置有焊带导入板68，所述焊带导入板上设置有焊带导向槽69，焊带导向槽的槽宽X设置成略大于焊带的宽度x′，焊带导向槽的厚度Y设置成略大于焊带的厚度y′。当电池串在焊接皮带上传输时，电池片下方的焊带会位于焊带导入板的焊带导向槽里，可以防止焊带偏移，焊带导向槽能保证电池串上焊带相对电池片的位置精度，其中，在焊接皮带传输过程中焊带导入板保持固定不动，导向槽无需跟随电池串一起传输。

所述焊带导入板上的焊带导向槽的首端上连接有导入槽610，方便焊带进入焊带导向槽。

具体实施例二

所述焊接支撑架上设置有多根焊接皮带。

此时，相邻两根焊接皮带之间的间距x（即缝隙宽度x）略大于焊带的宽度x′，且每根所述焊接皮带的厚度y略大于焊带的厚度y′。当电池串在焊接皮带上传输时，电池片下方的焊带会一直位于两根焊接皮带之间的缝隙612里，可以防止焊带偏移。

在真空吸附板上还可以设置多个与焊接皮带间的缝隙相对应的焊带导向槽，使得电池片下面的焊带位于焊带导向槽和缝隙中，进一步防止焊带的偏移。

为了进一步对焊带进行导向归正，所述焊接支撑架的头部固定设置有焊带导入板，所述焊带导入板上也设置有焊带导向槽，所述焊带导入板上的焊带导向槽与缝隙相对应，且所述焊带导入板上的焊带导向槽的首端上连接有导入槽。

具体实施例三

所述焊接支撑架上只设置一根焊接皮带。

所述焊接支撑架的头部固定设置有焊带导入板，所述焊带导入板上设置有焊带导向槽，另外，焊接皮带本身上或者焊接皮带和真空吸附板上也设置有焊带导向槽，焊接皮带上的焊带导向槽与所述焊带导入板上的焊带导向槽对应，所述焊接皮带和真空吸附板上的焊带导向槽相对应，且所述焊带导入板上的焊带导向槽的首端上连接有导入槽。

其中，焊带导向槽的槽宽X设置成略大于焊带的宽度x′，焊带导向槽的厚度Y设置成略大于焊带的厚度y′。当电池串在焊接皮带上传输时，电池片下方的焊带会位于焊带导入板的焊带导向槽里，可以防止焊带偏移，焊带导向槽能保证电池串上焊带相对电池片的位置精度。

为了进一步提高加工效率，还可以在高温传输机构上连接焊带上料加工机构，其中，焊带上料加工机构包括焊带卷供料25、焊带浸泡、折弯、拉伸、裁切机构26以及焊带放置机构27。焊带上料加工机构不局限于具体结构，凡是能实现电池串裁切功能的结构都能应用于本申请。

在上述两种结构中，都使用了焊带压块，因此，可以增加压块循环机构28，用以对焊带压块进行上料和回收。所述压块循环机构包括双层传输线，每层传输线上均放有焊带压块，上层传输线前部、下层传输线前部均设有焊带压块顶升定位机构，所述传输线的前部上方设置放压块搬运模组，所述传输线后部上方设置收压块搬运模组，通过放压块搬运模组抓取焊带压块进行搬运，所述传输线上设置用于焊带压块在输送过程中不偏移的导向机构。

（3）下料机构

下料机构将高温输送线将焊接后的电池串由串裁切检测机构进行裁切，以形成电池小串，并对电池小串进行外观及EL检测，最后检测合格的电池小串才会被送至排版机构进行排版，不合格的放入NG处，或由排版机构来处理NG串。

（3.1）电池串裁切检测机构23

所述电池串裁切检测机构包括焊接电池串传输线2301、焊接电池串裁切机构2302、裁切后传输线2303、外观检测相机2304、NG料盒、OK串传输线2305、串翻转机构2306、串吸取搬运机构2307、EL检测机构。

延伸至高温焊接固化装置侧边的所述焊接电池串传输线上连接有所述焊接电池串裁切机构，以将焊接固化好的电池串输送至裁切工位，裁切后传输线位于焊接电池串传输线的下游，用以传输裁切好的电池小串，外观检测相机位于裁切后传输线的上方，对裁切后的电池小串进行拍照检测。

用于接收检测好的电池小串的OK串传输线位于裁切后传输线的下游，串翻转机构设置于所述OK串传输机构的上方，以吸取OK串传输线上的电池串并带动电池串翻转，串吸取搬运机构位于OK串传输线的上方，以将翻转好的电池串吸取并搬运至EL检测工位，并将检测后的产品放至电池串排版机构中的排版传输线上。

串翻转机构可以包括用于吸附电池小串的电池串翻转吸盘、用于固定电池串翻转吸盘的翻转板以及带动翻转板旋转的翻转驱动结构。

串吸取搬运机构可以包括串吸取搬运吸盘、用于固定串吸取搬运吸盘的搬运固定架、带动搬运固定架升降运动的串吸取搬运升降机构以及带动串吸取搬运升降机构平移运动的串吸取搬运模组。

焊接电池串裁切机构、外观检测相机、串翻转机构、串吸取搬运机构和EL检测机构不局限于具体结构，凡是能实现电池串裁切功能的结构都能应用于本申请。

焊接好的电池串传送到焊接电池串传输线上，当电池串运动到裁切工位时，焊接电池串裁切机构将每个焊好的电池串分开，形成电池小串；裁切后传输线伴随焊接高温线同步运动，每次运动N≥1电池小串的距离；在运动的间隙由外观检测相机对电池小串焊后的露白、裂片、崩边等外观进行检测，并将检测结果反馈给电池小串排版机构的PLC，检测合格的OK串继续向下一个工位继续进行，NG串由电池小串排版机构中的排版机械手放入NG盒中；电池小串运动到OK串传输线上后，由串翻转机构对电池小串进行翻转，使得电池小串背面朝上，如果需要人工观察可在此步骤人工干预，进行目检；串吸取搬运机构将翻转后的电池小串吸起，并在串吸取搬运升降机构以及串吸取搬运模组的配合下将电池小串移动到EL检测处对其进行EL检测，检测完成后将电池小串放置到排版传输线上，以传送至排版取料处，并同时将EL检测图像会同该串的露白、裂片、崩边等外观检测结果一并显示在50寸电视上，方便操作人员进行对照目检。

（3.2）电池小串排版机构24

所述电池小串排版机构包括排版传输线2416、电池小串排版抓取装置（包括排版机械爪或排版吸附架）2410、排版X轴移动机构2407、排版垂直升降机构2409、排版Y轴纠偏电机2413、排版R轴纠偏电机2412、排版相机2408、排版输送机构2402。

所述排版传输线的首端延伸至串吸取搬运机构的下方，方便放料，排版R轴纠偏电机带动电池小串排版抓取装置旋转，排版Y轴纠偏电机带动排版R轴纠偏电机和电池小串排版抓取装置沿Y轴运动，以完成对电池小串的纠偏。

排版垂直升降机构带动排版Y轴纠偏电机升降、排版R轴纠偏电机和电池小串排版抓取装置升降，排版X轴移动机构则带动排版垂直升降机构平移其位于其上的所有结构沿X轴运动。

电池小串排版抓取装置2410将排版传输线2416上的电池小串抓取，在排版X轴移动机构2407及排版垂直升降机构2409的作用下，移动到排版拍照处的合适高度并由排版相机2408进行拍照采图，获取偏执信息并将偏置信息反馈给电池小串排版机构的PLC，PLC控制排版Y轴纠偏电机2413及排版R轴纠偏电机2412对电池小串进行纠偏，纠偏结束后将电池串在排版输送机构2402上摆放到位；摆放到位后由排版相机2408再次拍照作为下次摆串的参考值，方便排版电池小串排版抓取装置2410上的另一个电池小串，另外，可以按照客户的版型需求决定小串是否需要进行180°旋转，以搭配正负极接线；两电池小串排好后，排版输送机构2402及玻璃板输送机构2406将铺有EVA的玻璃板移动两个电池小串的宽度，如此往复进行排版；排完整版后，玻璃板由玻璃板输送机构2406移动到玻璃板输出机构上，同时下一片玻璃板由玻璃板提升机构供料到排版输送机构2402上，进行排版作业；玻璃板输出机构在自身升降机构驱动下将已排好的玻璃板顶起，并传送出排版机构。空玻璃传输机构2401搭配玻璃提升机构及整线空玻璃传输机构对空玻璃线进行传输作业，配合整线需求。

玻璃板输送机构、玻璃板输出机构、玻璃板提升机构以及空玻璃传输机构不局限于具体结构，凡是能实现对应功能的结构都能应用于本申请。

一种光伏组件串焊排版一体生产设备的主要的动作流程包括：

1、电池片料盒上料；

2、划片装置划片并裂片，将电池片传输到串焊部；

3、串焊部将电池片焊接成串输送到排版部；

4、排版部按版型排版后传出。

其中，具体分为三大流程：

电池片主工艺流程为：电池片料盒顶升上料->旋转从料盒取片->传输带上背面缺陷检测->正面CCD拍照->抓取后运动中纠偏->激光划片->放到分料传输线->分料传输线取料后裂片->摆片前CCD传输线->PL检测->机械手取料->摆片->船桨传送->红外灯罩焊接->串裁切->露白检测->EL检测->排版传输线->排版机械手->排版->组件出料。

焊带工艺流程为：焊带卷放料->焊带折弯-> 焊带裁切-> 取焊带-> 铺焊带。

压块工艺流程为：取压块->放压块->收压块->压块传输->取压块…… 往复循环。

本发明一种光伏组件串焊排版一体生产设备的有益效果是：兼容多种电池片规格，兼容多栅线版型，兼容多种组件排版版型，满足叠焊等各种缩小片间距的技术，从电池片划片、串焊到排版一体机；提高设备大片产能，提高小串良率，提高整电池组件良率，减少人工返修率。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。