裁切装置和电池串生产设备的制作方法

1.本技术属于太阳能光伏电池组件制造技术领域，具体涉及一种裁切装置和电池串生产设备。


背景技术：

2.目前，国内外太阳能光伏电池串或光伏组件设备制造领域内。一般会涉及到太阳能光伏串焊机设备。通常的，在电池串的制造过程中金属线通过载切机构进行裁切，且至少各自一个首部金属线和n次中间金属线与尾部金属线依次间隔交错地将电池片用热链接复合的方式粘结在一起形成电池串。一般的，金属线通过夹爪牵引不同的一段距离，固定切刀裁切金属线分别获得首部金属线和中间金属线、尾部金属线。利用机械手将裁切的金属线移动至电池片用热链接复合的方式粘结在一起制备成电池串。
3.然而，当前用于裁切金属线的裁切机构结构复杂，整体工作效率较低，金属线的取放时间较长，从而导致电池串的生产效率较低。


技术实现要素：

4.鉴于存在的上述问题，本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型提供一种裁切装置和电池串生产设备，可以改善金属线的裁切效率，提升供应切断的金属线的效率，进而提高电池串的加工效率，能克服现有技术中的不足。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下技术方案：
6.根据本技术的一个方面，提供了一种裁切装置，包括第一工位、第二工位及可移动的裁切组件，所述裁切组件适于在所述第一工位和所述第二工位之间切换，所述裁切组件包括：
7.安装架；
8.供料机构，设置于所述安装架上，用于供应平行设置的多股金属线；
9.牵引机构，可移动的设置于所述安装架上，用于夹持住多股金属线的自由端，对多股金属线进行牵引移动；
10.切断机构，设置于所述安装架上，用于将多股金属线进行切断；
11.第一搬运机构，对应设置于所述第一工位处；
12.第二搬运机构，对应设置于所述第二工位处；
13.在第一状态下，所述裁切组件位于所述第一工位处，所述供料机构驱使多股金属线移动至与所述切断机构相对应的位置，所述牵引机构夹持住多股金属线的自由端，并带动多股金属线进行牵引移动至预设距离，所述切断机构将多股金属线进行切断，所述第一搬运机构将切断的多股金属线进行转移；
14.在第二状态下，所述裁切组件位于所述第二工位处，所述供料机构驱使多股金属线移动至与所述切断机构相对应的位置，所述牵引机构夹持住多股金属线的自由端，并带
动多股金属线进行牵引移动至预设距离，所述切断机构将多股金属线进行切断，所述第二搬运机构将切断的多股金属线进行转移。
15.在其中的一些实施方式中，所述第一工位和所述第二工位在同一平面上依次设置；
16.所述第一工位和所述第二工位之间具有输送轨道，所述裁切组件与所述输送轨道滑动连接，且沿着所述输送轨道在所述第一工位与第二工位之间往复滑动。
17.在其中的一些实施方式中，所述裁切组件的所述安装架的底端设置有移动组件，所述移动组件包括移动部件和驱动所述移动部件运动的驱动部件，所述移动部件滑动地设置于所述输送轨道上。
18.在其中的一些实施方式中，所述裁切组件还包括银浆涂覆冶具，所述银浆涂覆冶具设置于所述安装架上，并位于所述供料机构的一侧，用于使银浆形成一层薄膜均匀的涂覆在多股金属线的表面。
19.在其中的一些实施方式中，所述牵引机构包括气动夹持夹爪和用于驱动所述气动夹持夹爪运动的驱动元件。
20.在其中的一些实施方式中，所述供料机构包括多股金属线放卷部件，用于对料盘上的多股金属线进行放卷；
21.所述供料机构还包括多股金属线引头，用于引导放卷后的多股金属线移动至与所述切断机构相对应的位置。
22.在其中的一些实施方式中，所述切断机构包括上切刀和下切刀，所述上切刀由驱动机构驱动，所述下切刀保持固定不动，所述上切刀朝向所述下切刀运动切断多股金属线。
23.在其中的一些实施方式中，所述驱动机构包括电机、偏心轮轴和滚动轴装置，所述电机驱动所述偏心轮轴运动，所述偏心轮轴运动再经所述滚动轴装置传递到所述上切刀，以驱使所述上切刀进行上下直线切断运动。
24.在其中的一些实施方式中，所述切断机构还包括切刀偏心旋转弹簧，所述切刀偏心旋转弹簧与所述上切刀相连，用于压紧上切刀，以使上切刀和下切刀预紧裁切多股金属线。
25.在其中的一些实施方式中，所述第一搬运机构包括第一机械手，用于抓取在第一工位上切断的多股金属线，并在预设工位(位置)上释放多股金属线；
26.所述第二搬运机构包括第二机械手，用于抓取在第二工位上切断的多股金属线，并在预设工位(位置)上释放多股金属线。
27.根据本技术的另一个方面，还提供了一种电池串生产设备，包括如前所述的裁切装置。
28.实施本实用新型的技术方案，至少具有以下有益效果：
29.本技术提供的裁切装置包括第一工位、第二工位及可移动的裁切组件，该裁切组件能够在第一工位和第二工位之间切换，也即采用了双工位的结构形式，裁切组件整体能从第一工位移动至第二工位，或从第二工位移动至第一工位，可以分别在第一工位和第二工位上进行裁切工作。进一步，裁切组件包括安装架、供料机构、牵引机构和切断机构，以及第一搬运机构和第二搬运机构。由此，基于上述机构的设置，可以利用第一搬运机构输送在第一工位上裁断的多股金属线，利用第二搬运机构输送在第二工位上裁断的多股金属线，
也即第一搬运机构和第二搬运机构可以依次按顺序取放多股金属线，减少了金属线的取放时间，不仅结构简单，容易实现，而且提升了金属线的传输效率，提高了裁切装置的整体工作效率，可以进一步提高电池串的加工效率。此外，本技术的一些优选实施方式中的裁切装置，还可以使得切断的金属线的裁切面的质量得到保证，满足用户的需求，还可以降低银浆的用量。
30.本技术提供的电池串生产设备包括前述的裁切装置，因而至少具有所述的裁切装置的所有特点和优点，在此不再赘述。
31.本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
32.图1为本技术实施例公开的裁切装置的结构示意图；
33.图2为本技术实施例公开的裁切装置在第一状态下工作的第一种过程示意图；
34.图3为本技术实施例公开的裁切装置在第一状态下工作的第二种过程示意图；
35.图4为本技术实施例公开的裁切装置在第一状态下工作的第三种过程示意图；
36.图5为本技术实施例公开的裁切装置在第一状态下工作的第四种过程示意图；
37.图6为本技术实施例公开的裁切装置在第二状态下工作的第一种过程示意图；
38.图7为本技术实施例公开的裁切装置在第二状态下工作的第二种过程示意图；
39.图8为本技术实施例公开的裁切装置在第二状态下工作的第三种过程示意图；
40.图9为本技术实施例公开的裁切装置从第二状态切换至第一状态示意图；
41.图10为本技术实施例公开的裁切装置重复在第一状态工作过程示意图。
42.附图标记说明：
43.1-裁切组件；
44.10-安装架；
45.20-供料机构；201-多股金属线引头；
46.30-牵引机构；301-气动夹持夹爪；302-驱动元件；
47.40-切断机构；401-上切刀；402-下切刀；403-电机；404-偏心轮轴；405-滚动轴装置；406-切刀偏心旋转弹簧；
48.50-银浆涂覆冶具；
49.60-金属线；601-自由端；
50.101-第一搬运机构；102-第一搬运机构；
51.a-第一工位；b-第二工位。
具体实施方式
52.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
53.本技术的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对
象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。
54.在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”等通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”的定义与通常的内、外定义一致，如“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本实用新型。
55.本技术实施例提供了一种太阳能光伏电池串中的导电金属线双工位裁切装置，该裁切装置可广泛运用于太阳能光伏电池串设备制造中，属于太阳能光伏电池组件制造中的一种核心设备机构。具体技术方案的描述参见下文。
56.请参照附图1至图10所示，在本技术的一些实施例中，提供了一种裁切装置，包括第一工位a、第二工位b及可移动的裁切组件1，裁切组件1适于在第一工位a和第二工位b之间切换，裁切组件1包括安装架10、供料机构20、牵引机构30、切断机构40、第一搬运机构101和第二搬运机构102。
57.其中，供料机构20设置于安装架10上，供料机构20可以用于供应平行设置的多股金属线60，多股金属线60可以存储在供料机构20中，且供料机构20能够使多股金属线60朝向切断机构40的方向输送。
58.可以理解的是，该金属线可以包括中间金属线和首尾金属线，通过切割可将中间金属线分割成多个中间金属线单元，将首尾金属线分割成多个首尾金属线单元；本技术对于金属线的具体类型不作限制。此外，多股金属线是指两股及两股以上金属线，本技术对于金属线的具体股数也不作限制，可以根据实际情况进行选择设定。
59.牵引机构30可移动的设置于安装架10上，牵引机构30可以用于夹持住多股金属线60的自由端601，对多股金属线60进行牵引移动。该牵引机构30可以位于供料机构20的一侧，且该牵引机构30能够在安装架10上移动，例如在安装架10上进行左右方向的移动。示例性的，初始时，牵引机构30位于安装架10的左侧端，当供料机构20将多股金属线60供应至与切断机构40相对应的位置后，牵引机构30可以向右运动，即向着靠近供料机构20的方向运动，牵引机构30可以夹持住多股金属线60的自由端601，且夹持住金属线60之后牵引机构30向左运动即向着远离供料机构20的方向运动，从而可以将多股金属线60牵引出一段长度。该引出的金属线长度可以根据实际需求而选择设定。
60.切断机构40设置于安装架10上，切断机构40可以用于将多股金属线60进行切断。该切断机构40可以位于供料机构20的一侧，可以利用切断机构40将多股金属线60进行切断，以得到所需的首部金属线和中间金属线、尾部金属线。
61.第一搬运机构101对应设置于第一工位a处，可以利用第一搬运机构101将在第一工位a上切断的多股金属线60可以转移；该第二搬运机构102对应设置于第二工位b处，可以利用第二搬运机构102将在第二工位b上切断的多股金属线60可以转移。例如可以将切断的多股金属线60分别转移至电池片相适应的位置，而后再利用热链接的方式粘结在一起。
62.以上可知，由安装架10、供料机构20、牵引机构30、切断机构40等组成的裁切组件1，整体是可以移动的，并且设置了第一工位a和第二工位b，在第一工位a相对应的位置设置
了第一搬运机构101，在第二工位b相对应的位置设置了第二搬运机构102。这样，一方面可以使裁切组件1整体移动至第一工位a上，在第一工位a上切断多股金属线60，并利用第一搬运机构101进行切断的多股金属线60的转移；另一方面可以使裁切组件1整体移动至第二工位b上，在第二工位b上切断多股金属线60，并利用第一搬运机构101进行切断的多股金属线60的转移。具体的讲，该裁切装置可以具有两种状态，在第一状态下，裁切组件1位于第一工位a处，供料机构20驱使多股金属线60移动至与切断机构40相对应的位置，牵引机构30夹持住多股金属线60的自由端601，并带动多股金属线60进行牵引移动至预设距离，切断机构将多股金属线60进行切断，第一搬运机构101将切断的多股金属线60进行转移；在第二状态下，裁切组件1位于第二工位b处，供料机构20驱使多股金属线60移动至与切断机构40相对应的位置，牵引机构30夹持住多股金属线60的自由端601，并带动多股金属线60进行牵引移动至预设距离，切断机构将多股金属线60进行切断，第二搬运机构102将切断的多股金属线60进行转移。
63.本技术实施例提供的裁切装置，减少了金属线的取放时间，不仅结构简单，容易实现，而且提升了金属线的传输效率，提高了裁切装置的整体工作效率，可以进一步提高电池串的加工效率。
64.下面将对裁切装置的具体结构进行详细阐述。
65.在一些实施例中，裁切组件1还包括银浆涂覆冶具50，银浆涂覆冶具50设置于安装架10上，并位于供料机构20的一侧，用于使银浆形成一层薄膜均匀的涂覆在多股金属线60的表面。该裁切组件1在安装架10上不仅设置有供料机构20、牵引机构30、切断机构40，还设置有银浆涂覆冶具50，牵引机构30可以位于供料机构20的左侧，银浆涂覆冶具50可以位于供料机构20的右侧。
66.上述均布排列在同一平面上的多股金属线60可以通过银浆涂覆冶具50使银浆形成一层薄膜均匀的涂覆在多股金属线60的表面，这样可以降低银浆的用量，而且结构简单，方便操作。
67.为了方便裁切组件在第一工位a和第二工位b之间切换，便于操作，优选采用双列同平面双工位移动裁切装置。在一些实施例中，第一工位a和第二工位b在同一平面上依次设置；第一工位a和第二工位b之间具有输送轨道，裁切组件1与输送轨道滑动连接，且沿着输送轨道在第一工位a与第二工位b之间往复滑动。
68.这样，裁切组件1与第一工位a和第二工位b的输送轨道采用滑动连接的方式，方便实现裁切组件1在第一工位a与第二工位b之间的切换，即裁切组件1可以沿着输送轨道从第一工位a滑动至第二工位b，也可以沿着输送轨道从第二工位b滑动至第一工位a。此外，在上述双工位移动裁切装置中，双工位移动裁切组件1分别将切断的多股金属线60通过第一搬运机构101和第二搬运机构102依次按顺序取放切断的多股金属线60，减少了取放时间。
69.在一些实施例中，裁切组件1的安装架10的底端设置有移动组件，移动组件包括移动部件和驱动移动部件运动的驱动部件，移动部件滑动地设置于输送轨道上。为了实现裁切组件1与输送轨道的滑动连接，便于裁切组件1在第一工位a与第二工位b之间切换，需要在裁切组件1的安装架10的底端设置移动组件，该移动组件中的移动部件设置在安装架10的底端，且移动部件在驱动部件的驱动下能够沿着输送轨道滑动，进而带动整个裁切组件1沿着输送轨道滑动。
70.这里需要指出的是，能够实现裁切组件与输送轨道之间滑动连接的具体方式是具有多种实现方式的，也即该移动部件的具体结构形式是可以具有多种类型的，只要能够实现裁切组件与输送轨道的滑动连接，能够使裁切组件在第一工位a与第二工位b之间切换即可，本技术实施例对于该滑动连接的具体结构形式不作限定。例如，该移动部件可以为滑块、滑座或车轮等。
71.示例性的，可以采用直线滑块导轨的方式，如在第一工位和第二工位之间设有两平行设置的直线导轨，直线导轨上滑动连接有滑块或滑座。或者也可以采用车轮导轨的方式，如在安装架的底端安装多个车轮，车轮沿着输送轨道进行滑动。当然，还可以采用其它的滑动结构方式，在此不再详细描述。
72.在一些实施例中，牵引机构30包括气动夹持夹爪301和用于驱动气动夹持夹爪301运动的驱动元件302。该气动夹持夹爪301可以由气缸驱动，具有操作方便、使用灵活等特点；且采用气动夹持夹爪301可以分别将多股金属线夹紧，夹持效果好，稳定可靠。
73.此外，还需说明的是，牵引机构30能够在安装架10上移动，也是可以具有多种实现方式的，例如牵引机构30与安装架10滑动连接，可以采用气动或电动等方式驱动整个牵引机构在安装架上运动。本技术实施例对此不作限制，在此不再详细描述。
74.在一些实施例中，供料机构20包括多股金属线放卷部件，用于对料盘上的多股金属线60进行放卷；供料机构20还包括多股金属线引头201，用于引导放卷后的多股金属线60移动至与切断机构40相对应的位置。
75.通过多股金属线引头201的设置，可以将多股金属线60供应至所需的位置处，如可以将多股金属线60牵引至与切断机构40相对应的位置。
76.在一些实施例中，切断机构40包括上切刀401和下切刀402，上切刀401由驱动机构驱动，下切刀402保持固定不动，上切刀401朝向下切刀402运动切断多股金属线60。
77.在一些实施例中，驱动机构包括电机403、偏心轮轴404和滚动轴装置405，电机403驱动偏心轮轴404运动，偏心轮轴404运动再经滚动轴装置405传递到上切刀401，以驱使上切刀401进行上下直线切断运动。采用偏心轮轴404和滚动轴装置405相组合的方式，可以由旋转运动转换成驱动上切刀401上下运动的方式，这样可以使上切刀401向下朝向下切刀402运动并将多股金属线60切断。
78.在一些实施例中，切断机构40还包括切刀偏心旋转弹簧406，切刀偏心旋转弹簧406与上切刀401相连，用于压紧上切刀401，以使上切刀401和下切刀402预紧裁切多股金属线60。
79.该切断机构40通过切刀偏心旋转弹簧406的设置，可以压紧上切刀401，使上下切刀402预紧裁切多股金属线60，这样金属线的裁切断面整洁无毛刺，使得切断的金属线的质量得到保证，产品质量好，能满足用户的需求。
80.在一些实施例中，第一搬运机构101包括第一机械手，用于抓取在第一工位a上切断的多股金属线60，并在预设工位(位置)上释放多股金属线60；第二搬运机构102包括第二机械手，用于抓取在第二工位b上切断的多股金属线60，并在预设工位(位置)上释放多股金属线60。上述第一机械手和第二机械手可以采用本领域常用的机械手结构，本技术实施例对于第一搬运机构和第二搬运机构的具体结构形式不作限定。
81.根据本技术实施例，所提供的裁切装置属于太阳能光伏电极串制造中的一种设备
机构。该裁切装置，将均布排列在同一平面上的多股金属线60通过银浆涂覆冶具50使银浆形成一层薄膜均匀的涂覆在多股金属线60的表面上，裁切组件1采用双轨二工位整体移动；在第一工位a上裁切组件1中的牵引机构30中的牵引气动夹爪将多股金属线60牵引出一段长度，第一搬运机构101如第一取料机械手夹持住牵引出的多股金属线60，切断机构40中的切刀裁切多股金属线60，而后再利用第一取料机械手夹持多股金属线60进行位移。而后，裁切组件1整体移动到第二工位b上，裁切组件1的牵引气动夹爪将多股金属线60牵引出一段长度，第二搬运机构102如第二取料机械手夹持住牵引出的多股金属线60，切断机构40中的切刀裁切多股金属线60，而后再利用第二取料机械手夹持多股金属线60进行位移。完成一个周期的制备使得在同一平面上的左右双工位制得多股金属线段(即切断的多股金属线)。
82.在一些实施例中，还提供了一种电池串生产设备，包括如前的裁切装置。
83.本实施例提供的电池串生产设备包括前述的裁切装置，因而至少具有所述的裁切装置的所有特点和优点。该电池串生产设备除包括裁切装置外，还可以包括热链接装置、备膜装置等其他装置，电池串生产设备的其他装置结构参考现有技术，在此不再赘述。
84.通过该裁切装置裁切金属线的工艺过程如下：
85.(1)如图2所示，裁切组件采用双轨二工位整体移动在第一工位a上，将经过均布排列在同一平面上的多股金属线60通过银浆涂覆冶具50使银浆形成一层薄膜均匀的涂覆在多股金属线60的表面上；涂覆后的多股金属线60分别穿过供料机构20中的多股金属线引头201，并被供应至切刀口处。
86.(2)如图3所示，切断机构40中的上切刀401打开向上移动，供料机构20中的多股金属线引头201夹紧多股金属线向前移动，使多股金属线60的自由端601悬空至切刀口前方。
87.(3)如图4所示，牵引机构30中的气动夹持夹爪301向靠近切断机构40的方向移动，并移动至切刀口，利用该气动夹持夹爪301夹紧多股金属线60的自由端601；供料机构20中的多股金属线引头201机构气动夹爪松开多股金属线60并后退回位。
88.(4)如图5所示，牵引机构30中的气动夹持夹爪301向远离切断机构40的方向移动至一段距离，第一搬运机构101如第一取料机械手移动至牵引气动夹持夹爪301和切刀口之间多股金属线60上并固定多股金属线60，供料机构20中的多股金属线引头201机构夹紧多股金属线60，上切刀401向下移动并裁切多股金属线60，得到切断的多股金属线。
89.(5)如图6所示，第一搬运机构101如第一取料机械手夹持切断的多股金属线60进行移送，离开裁切组件，并可以将切断的多股金属线60移送至预设的工位处。同时，切断机构40中的上切刀401打开向上移动，供料机构20中的多股金属线引头201夹紧多股金属线60向前移动，使多股金属线60的自由端601悬空至切刀口前方，裁切组件整体移动至第二工位b，在第二工位b上进行后续的裁切工作。
90.(6)如图7所示，在第二工位b上，牵引机构30中的气动夹持夹爪301向靠近切断机构40的方向移动，并移动至切刀口，利用该气动夹持夹爪301夹紧多股金属线60的自由端601；供料机构20中的多股金属线引头201机构气动夹爪松开多股金属线60并后退回位。
91.(7)如图8所示，在第二工位b上，牵引机构30中的气动夹持夹爪301向远离切断机构40的方向移动至一段距离，第二搬运机构102如第二取料机械手移动至牵引气动夹持夹爪301和切刀口之间多股金属线60上并固定多股金属线60，供料机构20中的多股金属线引头201机构夹紧多股金属线60，上切刀401向下移动并裁切多股金属线60，得到切断的多股
金属线。
92.(8)如图9所示，第二搬运机构102如第二取料机械手夹持切断的多股金属线60进行移送，离开裁切组件，并可以将切断的多股金属线60移送至预设的工位处。同时，切断机构40中的上切刀401打开向上移动，供料机构20中的多股金属线引头201夹紧多股金属线60向前移动，使多股金属线60的自由端601悬空至切刀口前方，裁切组件整体移动至第一工位a上。
93.(9)如图10所示，完成一个周期的制备，能使得在同一平面上获得左右双工位的多股金属线段(即切断的多股金属线)。根据电极串的工艺重复上述操作n次，可以完成电极串双工位切刀多股金属线段设计。
94.综上所述，本技术实施例中的裁切装置，将经过均布排列在同一平面上的多股金属线，通过银浆涂覆冶具、供料机构、切断机构、牵引机构等组成的裁切组件进行裁切工作。裁切组件采用双轨二工位整体移动；实现在二个工位上裁切成同一平面上的左右两段多股金属线段面。第一取料机械手和第二取料机械手依次按顺序取放多股金属线段，减少了取放时间，提高了生产效率。
95.本技术未详细说明部分为本领域技术人员公知技术。
96.上面结合附图对本技术的实施例进行了描述，但是本技术并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本技术的启示下，在不脱离本技术宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本技术的保护之内。