电池片串焊机下料输送系统的研制

电池片串焊机下料输送系统的研制

                        电池片串焊机下料输送系统的研制

摘要;本文介绍了一种电池片串焊机的下料系统的研制。通过对电池片串焊机进行加装一条自动化的下料系统,进而提高生产效率,减轻工作人员的劳动强度。
此输送系统通过一台伺服驱动器为其提供传输动力,由主控制器进行控制,同时,加装一个检测光电使其更加准确。等待工作人员对焊接好的电池片进行检测,完成后由机械手进行放置于输送系统,检测光电检测到上面有电池片进而进行输送至下一步。
关键词;输送系统;伺服驱动器;检测光电;变频器
 
Abstract
Abstract: this paper introduces the development of a discharging system for battery chip series welding machine.In order to improve the production efficiency and reduce the labor intensity of the workers, an automatic feeding system is installed on the battery chip welding machine.
 
The system provides transmission power through a servo driver and is controlled by the main controller. At the same time, a detection photoelectric is added to make it more accurate.Wait for the staff to test the welded battery chip, after the completion of the robot to place in the conveying system, the detection of photoelectric detection of the above battery chip and carry it to the next step.
 
Keywords; conveying system, Servo driver,detecting photoelectric; Inverter
 
目录
摘要…………………………………………………………I
Abstract…………………………………………………………II
一,绪论…………………………………………………………III
1.1电池片串焊机的简介…………………………………………………………
1.2电池片串焊机的发展…………………………………………………………
1.3电池片串焊机的国内发展现状……………………………………
二,电池片串焊机生产线的发展和前景综述……………………………
2.1研制下料输送系统的意义和背景…………………………………………
2.2国内外电池片串焊机各商家的下料输送方式………………………………
2.3电池片串焊机下料输送系统的整体设计思路………………………………
三,、电池片串焊机下料输送系统的机械,电气控制系统的设…………
3.1电池片串焊机下料输送系统电气控制………………………………
3.2电池片串焊机下料输送系统的驱动………………………………
3.3电池片串焊机下料输送系统加装时的技术要求………………………………
四,毕业设计小结及致谢………………………………
 
小结………………………………………………………………
致谢………………………………………………………………
参考文献…………………………………………………………
 
一,绪论
 1.1电池片串焊机的简介
电池片串焊机是用于把检测完好的电池片用互联条进行焊接成串,并把焊接好的电池片串分类收集的设备。该设备能够兼容126,156电池片的焊接。能够在二栅,三栅,四栅和五栅电池片之间进行切换,能够节省大量劳动力,提高整个电池片串的优质率。
该设备采用焊带喷涂助焊剂的方式,防止助焊剂污染电池片。串焊机采用电池片自动上料,有CCD定位并检测电池片的碎片缺角、栅线缺陷。并采用主栅线定位方式,由机器人抓取所要焊接的电池片并完成电池片的定位,确保主栅线的焊带重合精确。
电池片和焊带的焊接采用红外线灯管高温焊接的方式,并带有焊接过程温度实时监测通过闭环控制从而确保焊接质量。焊接输送带采用无接缝四氟布带传动,可以大大的降低电池片的碎片率;焊接平台温度缓升缓降,防止焊接好的电池片产生隐裂。
下料部分可进行人工检测,如焊接好的电池串有缺陷,则将其不良品托盘。如果焊接好的电池串是合格品,则将其放入合格品托盘,不良品托盘和合格品托盘均可放入多串焊接好的电池串。等放入一定数量的电池串后,则将其人工拿走。
电池片串焊机采用PLC、伺服、自研机械手、机器视觉等先进的自动化技术,兼容单晶与多晶电池的焊接生产,实现电池片从上料到出料的全程自动化生产。
 
串焊机采用双供片、双上料、双视觉系统模式,各模组的生产速度都得到了一定提升,各执行机构间动作衔接也更加紧凑,有效缩短了焊接时间,使得运行速度得以大大提升。
 
此外,其CCD视觉检测系统所具有的真空吸附功能,能实现高精度的定位和缺陷检测,可以有效防止了露白和误判断。同时,料盒依然采用自动传输系统,实现换盒不停机,也大大提升了生产效率。
 
 
 
不仅如此,该设备还可以支持半片和贴胶功能、反光焊带、外观露白检测和双玻组件等生产,在半片生产期间也可以快速切换,加上其超强的兼容性,使得不同型号的设备可以在短时间内实现便捷切换,以及各模块或单元单独受PLC及触摸屏控制,均有效地节省了生产时间。
 
为了便于与维护保养,串焊机专门设有防尘罩、隔离箱以及密封式干燥除尘箱,并在预焊接单元采用红外加热灯罩分解焊接动作,使得电池片的温度爬升平缓,热冲击小,由此可以有效降低电池组件功率衰减及碎片率。
 
 
 
1.2电池片串焊机的发展
?在过去的时间里,串焊机完全依赖进口,价格很高,一台产能600片/小时的串焊机,约需300万人民币;在国内由于人力成本相对低廉,大多数组件厂商更愿意采用人工焊接。自2010年开始,国内首创国产单片焊机,价格仅为进口设备的二分之一。随着国内外对清洁能源需求的增加以及各国政府对清洁能源补助的提高,国内外生产厂商开始关注太阳能电池片的全自动串焊机。
 
1.2..1太阳能电池片全自动串焊机的优势:
 
1、 焊接速度快、质量一致性好,表面美观,没有手工焊接的焊锡不均匀现象。保证焊接的一致性、可靠性。
2、 减少操作人员及检验人员的数量,降低管理难度及产品成本,以我司生产的HBS-CHX1000小型太阳能电池片全自动串焊机为例,该设备设计产能为每小时1000片,焊接破片率:≤0.3%,全格率:98%。可替代6~10名熟手人工。每名操作人员可同时值守6—8台设备,大大减少产品成本,提高产品竞争力。
3、串焊机可以连续运转,不受体力限制,半年至一年时间就可以回收成本。
4、?太阳能电池片全自动串焊机的焊接可靠性要远大于人工焊接。不良的焊接会导致光伏组件功率降低,严重时导致失效。例如:焊台的温度、助焊剂的涂布、电烙铁的温度、人员的熟练程度等等都是导致不良焊接的原因。而这些焊接不良的原因串焊机都能得到很好的控制。
所以综合以上几点优势来看,太阳能电池片全自动串焊机取代人工焊接操作已成为必然的趋势。
随着科技的进步及发展,不论从焊接质量或成本控制上来看,自动串焊机取代人工操作已成为必然的趋势。虽然有些情况是可以通过有效的管理来解决的,而有些情况是无法完全控制的,对于人工焊接过程中影响焊接可靠性的因素,使用太阳能全自动串焊机均能得到良好解决。
1.2.2全自动串焊机与手工焊接对比优势
1.焊接速度快、质量一致性好,表面美观,没有手工焊接的焊锡不均匀现象。设备焊接可以避免人工焊接时的各种人为因素的影响,比如操作工情绪的影响、身体状况的影响、熟练程度的影响等。保证焊接的一致性、可靠性。2.降低管理难度及产品成本,减少操作人员及检验人员的数量,现在人工成本逐年增加,每年的招工是最令老板头疼的事情,自动焊接机能大量减少雇佣人员,大大减少产品成本,提高产品竞争力。3.串焊机的焊接可靠性要远大于人工焊接。焊接不良是导致组件提前失效的重要原因。太阳能光伏组件的设计寿命为25年,而组件通常都安装在户外,每天要承受?30℃左右的温度变化,加上季节更替温度的变化更大。由于焊带基材为纯铜,铜的膨胀系数约为硅(电池片)的6倍,这种差异
 
 
就意味着:只要有温度的变化,焊带与电池片焊接处就会受力。因此不良的焊接会导致组件功率降低,严重时导致失效。人工焊接导致不良焊接的原因很多。比如:人员的熟练程度、电烙铁的温度、?助焊剂的涂布、焊台的温度等等。
 
参考文献
【1】林伟等,典型机电一体化及应用.【M】高等教育出版社,2008,
【2】三菱伺服驱动器手册,【M】三菱公司,2012
【3】向晓汉,黎雪芬,张爱红等,PLC控制技术与应用,【M】,北京;清华大学出版社,2010
【4】俞云强等,传感器与检测技术,【M】,北京;高等教育出版社,2008
【5】向晓汉等电气控制与PLC技术,【M】,北京;人民邮电出版社,2011

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