【歐姆龍行業案例】機器人在電池片疊焊上的應用案例

設備概況

　　疊焊機主要用于全自動晶硅太陽電池組件中單晶、多晶電池片的疊焊，適用于小規格晶硅太陽電池片的串聯焊接，電池片搬運采用SCARA機器人配合視覺進行精準定位，采用絲網印涂膠工藝進行焊接，提高電池轉換效率，利用輸送帶加熱加快電池片焊接。

　　疊焊產線，主要分為：

　　1、激光切割

　　2、ECA涂覆

　　3、疊片

　　4、排版

　　其中排版包含引線焊接、匯流條焊接及排版、旁路焊帶及并聯焊帶。

　　根據整線工藝，主要分為以下設備：

　　1、激光劃片機(裁切)

　　2、絲網印刷機(涂膠)

　　3、疊片焊接機(焊接)

　　4、端引線焊接機(引線)

　　5、電池串下料機(下料)

　　工藝簡介

　　裂片部分：由進料輸送、旋轉搬運、裂片平臺構成

　　分片部分：由搬運機器人、進片輸送、A面輸送、B面輸送、中間輸送、尾片輸送、A面分片伺服、B面分片伺服、間距氣缸、整平氣缸、翻轉氣缸等構成

　　疊片部分：由3個機器人、A面疊片輸送、B面疊片輸送、燈罩部分

　　成品部分：由下料X軸、下料Z軸、A面成品輸送、B面成品輸送構成

　　課題

　　目前普遍采用的“固定方式”，對小片太陽能電池片依次疊焊，容易受到電池總片數、單片電池合格率、輸送定位精度等影響，造成電池片合格率降低!

　　解決方案

　　1、分片控制

　?、?Cobra450配合視覺系統，將裂片平臺上的5小片電池片進行抓取搬運到進片輸送帶。

　?、?通過分料伺服對倒角片和直角片分離，直角片進入A面輸送帶、中間輸送帶，倒角片進入B面輸送帶。

　?、?倒角片進行旋轉，讓倒角片方向一致。

　?、?A面、B面、中間、尾片輸送帶安裝視覺進行物料位置檢測、OK/NG檢測。

　　2、尾片控制

　　尾片是電池串的最后一片，進行不涂膠控制，由于A、B面規格不同，造成三個機器人取尾片要取不同規格，尾片數量不夠時要進行尾片增加。

　　通過數組方式快速處理尾片的排列問題。包括數組生成，A面類型檢索，B面類型檢索,尾片數量檢索等特有的程序模組。

　　3、引線控制

　　電池串首片、尾片需要增加引線，增加X，Y引線機構配合送引線伺服，對引線進行定長輸送，通過燈罩進行焊接。

　　采用位置數組方式進行數據記錄，當首片或者尾片進行疊片后，記錄輸送帶當前位置P1，形成位置數組。根據設置片寬、重疊量、疊片數量、空格距離等參數，對下引線、燈罩焊接的輸送帶位置進行實時判斷，引線X軸、燈罩X軸可以進行6片的位置移動，到位后進行下引線、焊接動作。

　　4、疊片控制

　　視覺對位置數據進行采集，再通過疊片算法，得出機器人的氣爪疊片位置。機器人EIP通訊為Byte格式，采用轉換程序模組快速和機器人實現通訊，最后由機器人執行疊片動作。

　　系統配置

　　超高速視覺系統FH系列對位置數據進行采集，再通過NX1系列機械自動化控制器，自帶的疊片算法，得出機器人的氣爪疊片位置。機器人全部由擁有高負載、長臂展的歐姆龍SCARA組成，而伺服驅動全部采用歐姆龍1S系列，可實現對動作曲線的精準控制。

　　實現價值

　　國內尖端的疊片技術

　　疊焊機作為太陽能電池行業的新型工藝，相比于拉焊機工藝，大大提高電能轉換效率。采用疊片算法以后，將疊焊機的合格率提升10%，結合視覺定位疊片精度高達±0.05mm。

　　FROM

　　速度：6000片/小時

　　精度：±0.2mm

　　合格率：88%

　　TO

　　速度：10000片/小時

　　精度：±0.05mm

　　合格率：98%

　　【經營層】

　　提供國內尖端的電池疊片技術，大幅提升速度與合格率，行業Top競爭力!

　　【管理層】

　　通過視覺定位、機器人糾偏，實現高精度疊片，品質向上。

　　多軸多機構的精確時序控制，實現整機的高速運動節拍。

　　【工程師層】

　　全系統由歐姆龍提供技術支援，后期維護有保障。

　　通過一款軟件對所有設備進行整合控制，縮短開發時間。

　　歐姆龍始終致力于解決生產中出現的課題，推動生產革新。尤其是歐姆龍智能制造理念i-Automation!中的“Integrated”(控制升級)，致力于為制造業革新創出提供核心技術力，為客戶創造更簡單更靈活的制造現場，實現高速?高精度生產，賦予生產更多智能。

文章來源：歐姆龍工業自動化資訊號