CN104785972A - 光伏电池片串焊装置及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种光伏电池片串焊装置及其方法。所述方法包括：拉取一定长度的焊带；夹持所述焊带的前、后两端，并在夹持状态下将焊带向前传送至预设位置；抓取光伏电池片并将其放置于预设位置处的焊带上；预固定所述光伏电池片和焊带的相对位置；将光伏电池片和焊带传送至焊接区域进行焊接作业。本发明在焊带的传送过程中对焊带的前、后两端进行很好的定位，能有效防止被切断的焊带后端发生卷曲或弯曲的现象，提高焊接效率和焊接质量，使得焊接过程更为高效、快捷。

Description

光伏电池片串焊装置及其方法
技术领域
本发明涉及光伏组件生产设备领域，尤其涉及一种光伏电池片串焊装置及其方法。
背景技术
光伏组件的生产过程中，需要利用焊带将大量的光伏电池片串接起来，最后通过层压形成光伏组件。对于常规光伏组件来说，焊带的两端分别焊接至相邻两个光伏电池片的正面和背面，实现两个电池片的串接，而焊带的数量取决于电池片上主栅线电极的数量。
目前，光伏电池片的主栅线电极大多采用3栅和4栅结构，近年来也有采用5栅结构的电池，而随着电池和组件方面的技术进步，逐渐出现主栅线更多的电池片。但是，焊带的数量越多往往也会遮光越多，从而影响电池片正面的受光面积，为此在焊带数量增多的同时往往会将焊带做的更细更窄，以减小遮光。然而，焊带变细后会使得焊接至电池片上的难度增加。现有的焊接工艺中，先拉去一定长度的焊带再将其切断，随后将其传送至下一工位，并将其焊接至光伏电池片上，但由于焊带较细，在被切断后，其末端容易发生不规则的弯曲现象，这样的焊带被传送至下一工位后将直接影响其与光伏电池片的焊接质量，显然，现有的焊接方法无法解决上述技术问题。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种光伏电池片串焊装置及其方法，以改善现有技术中焊带末端易弯曲的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种光伏电池片串焊方法，包括：
拉取一定长度的焊带；
夹持所述焊带的前、后两端，并在夹持状态下将焊带向前传送至预设位置；
抓取光伏电池片并将其放置于预设位置处的焊带上；
预固定所述光伏电池片和焊带的相对位置；
将光伏电池片和焊带传送至焊接区域进行焊接作业。
进一步地，拉取一定长度的焊带，包括：利用焊带夹具夹住焊带的前端，并向前拉伸出一定长度。
进一步地，夹持所述焊带的前、后两端，包括：
利用焊带夹具夹住焊带的前端；
利用一传送夹爪夹持住所述焊带的后端；
利用焊带切断装置将焊带后端切断。
进一步地，在夹持状态下将焊带向前传送至预设位置，包括：
保持焊带夹具和传送夹爪夹持焊带前、后两端的状态；
将焊带夹具、传送夹爪及焊带同步向前位移至预设位置。
进一步地，将焊带向前传送至预设位置，还包括：
当焊带位移至所述预设位置后，利用一后端定位夹爪夹住所述焊带的后端；
将所述传送夹爪返回至初始位置，以准备夹持并传送另一段焊带。
进一步地，利用一后端定位夹爪夹住所述焊带的前端，包括：
控制后端定位夹爪向上运动并穿过传送带上预设的通孔，并通过所述通孔夹持住位于传送带表面的焊带的前端。
进一步地，所述后端定位夹爪包括活动臂、固定臂及控制活动臂的拉杆，且通过调节所述拉杆来带动所述活动臂向固定臂移动使得焊带的后端被夹持在活动臂和固定臂之间。
进一步地，利用一传送夹爪夹持住所述焊带的后端，包括：
向上移动所述传送夹爪，并通过传送夹爪上所设置的活动臂和固定臂来夹持住所述焊带的后端。
本发明还提供一种光伏电池片串焊装置，包括：内设焊带的焊带供应装置、自焊带供应装置内拉取出焊带并夹住焊带前端的焊带夹具、夹持住所述焊带后端且随所述焊带同步向前位移至预设位置处的传送夹爪、切断所述焊带的切断装置、以及承载光伏电池片的传送带；所述焊带夹具和所述传送夹爪位于传送带上方且可往复运动于水平方向上。
进一步地，所述传送带下方设有后端定位夹爪，所述后端定位夹爪与所述传送带上预设的通孔对应设置，并设有可通过所述通孔夹持住焊带后端的夹持臂；所述传送夹爪设有夹持住所述焊带后端的活动臂和固定臂。
本发明在焊带的传送过程中对焊带的前、后两端进行很好的定位，能有效防止被切断的焊带后端发生卷曲或弯曲的现象，提高焊接效率和焊接质量，使得焊接过程更为高效、快捷。
附图说明
图1为本发明光伏电池片串焊方法的流程图。
图2为本发明一种实施例中光伏电池片串焊方法的焊接过程示意图。
图3为本发明光伏电池片串焊方法在焊带传送时的俯视图。
图4为本发明光伏电池片串焊方法中后端定位夹爪与传送带的位置关系示意图。
具体实施方式
请参阅图1所示，本发明提供一种光伏电池片串焊方法，其主要运用于光伏串焊机上，通过控制串焊机来实现焊带焊接至光伏电池片上。所述串焊机至少包括：传送带10、焊带夹具20、焊带供应装置30以及焊带切断装置40，而本发明所述的串焊方法将结合此串焊机进行说明。
在本发明较佳实施例中，请参阅图1所示，所述串焊方法包括如下步骤：
S101：拉取一定长度的焊带；
S102：夹持所述焊带的前、后两端，并在夹持状态下将焊带向前传送至预设位置；
S103：抓取光伏电池片并将其放置于预设位置处的焊带上；
S104：预固定所述光伏电池片和焊带的相对位置；
S105：将光伏电池片和焊带传送至焊接区域进行焊接作业。
为方便说明上述步骤过程，以下结合本发明实施例之一的图2对上述S101-S105进行说明。
其中，所述“S101：拉取一定长度的焊带”，包括：利用焊带夹具20夹住焊带100的前端，并向前拉伸出一定长度，焊带供应装置30即输送出相应长度的焊带。所述焊带100的拉取长度为预设值，可根据生产需要来设定，一般来说焊带的长度与光伏电池片的规格相关，由于焊带是用于连接相邻两个光伏电池片200的主栅线电极的，因此其长度通常需要满足连接要求。
其中，所述S102中“夹持所述焊带的前、后两端”具体包括：利用焊带夹具20夹住焊带100的前端；利用一传送夹爪50夹持住所述焊带100的后端；利用焊带切断装置40将焊带后端切断；其中，利用一传送夹爪50夹持住所述焊带100的后端，是指向上移动所述传送夹爪50，并通过传送夹爪50上所设置的活动臂57和固定臂56(参下文)来夹持住所述焊带100的后端。
另外，所述S102中“并在夹持状态下将焊带向前传送至预设位置”具体包括：保持焊带夹具20和传送夹爪50夹持焊带100前、后两端的状态，将焊带夹具20、传送夹爪50及焊带100同步向前位移至预设位置上。由于在向前位移的过程中，所述焊带100的前端和后端都保持被夹持状态，使得在焊带100的传送过程中焊带的头尾两端处不易发生弯曲现象，尤其在焊带100的后端，所述传送夹爪50的夹持定位可有效避免焊带末端在被切断后发生卷曲或弯曲。所述预设位置为预焊接固定工位，用于使焊带100与光伏电池片200之间保持相对位置定位，以保障随后进行的焊接作业。
值得一提的是，本发明串焊方法还包括利用一后端定位夹爪60向上夹住所述焊带100的后端，如图2中步骤(c)所示，具体来说为：当焊带夹具20和传送夹爪50将焊带100传送至预设位置上后，如图2中(b)所示，此时，控制后端定位夹爪60向上运动并穿过传送带10上预设的通孔11，并通过所述通孔11夹持住位于传送带表面的焊带100的后端，如图2中步骤(c)所示，从而实现对焊带后端的固定定位，所述后端定位夹爪60位于预设位置处且位于传送带10的下方，待焊带100的后端被定位夹爪60夹持后，所述传送夹爪50松开所述焊带末端并复位至初始位置，准备夹取并传送另一段焊带。
其中，所述“S103：抓取光伏电池片并将其放置于预设位置处的焊带上”具体包括：利用机械手臂抓取一片光伏电池片200，并将其放到焊带上并压住焊带。由于焊带100的后端被所述后端定位夹爪60夹持定位，因此光伏电池片200放到焊带上时，电池片背面的栅线电极更容易与焊带100对准，提高了焊接的精准度。
其中，所述“S104：预固定所述光伏电池片和焊带的相对位置”这一过程主要还是发生在所述预设位置上，即预焊接固定工位上，其包括：利用预焊接机构70对光伏电池片200与焊带100进行预焊接作业。所述预焊接机构70包括压块71和预焊接头72，预焊接时，压块71先向下压于光伏电池片200上，再通过预焊接头72进行预焊接。
其中，所述“S105：将光伏电池片和焊带传送至焊接区域进行焊接作业”具体包括：利用传送带10将预固定后的光伏电池片200和焊带100同步传送至焊接区并进行红外焊接。
为了进一步说明本发明串焊方法的过程，以下结合上述串焊方法对串焊机进行描述。为适应所述串焊方法，本发明对现有的串焊机进行了特别改良，尤其是增加了夹持焊带100后端的后端定位夹爪60及传送夹爪50，且在较佳实施例中，所述传送夹爪50的夹持位置位于焊带的末端，且比所述后端定位夹爪60的夹持位置更靠后，由此防止焊带末端发生弯曲。如图3和图4所示揭露了图2中后端定位夹爪60和传送夹爪50的具体结构。
其中，所述传送夹爪50位于传送带10的上方，用于夹持焊带100的末端，且所述传送夹爪50设有一定位台51、一对夹持臂52、位于定位台51一侧的滑动装置53及控制所述夹持臂52的拉杆54，参图3，所述定位台51上设有焊带槽55，所述夹持臂52包括自定位台51延伸出的固定臂56及与拉杆54固定连接的活动臂57，所述拉杆54的水平拉伸可控制所述活动臂57和固定臂56的夹紧和松开，所述滑动装置53与支撑架58配合并可沿着支撑架58的延伸方向滑移。
所述后端定位夹爪60位于传送带10的下方，且结构与所述传送夹爪50相似，且同样设有一对夹持焊带后端的活动臂61和固定臂62及控制活动臂61的拉杆63，如图4所示，为了方便后端定位夹爪60夹持焊带，所述传送带10在活动臂61和固定臂62的对应位置处设有通孔11，当焊带100的后端到达预设位置后，所述后端定位夹爪60的活动臂61和固定臂62向上运动并穿过所述通孔11夹持住所述焊带100的后端。
以下提供一具体实施例，用于阐述本发明串焊方法运用于圆形焊带的焊接工艺中，该实施例中串焊方法的具体步骤包括：
(一)焊带夹具20夹取焊带的前端拉出定长的第一段焊带，传送夹爪50上移抓住焊带的末端，切断装置40利用切断刀将焊带切断，焊带夹具20继续与传送夹爪50同步运动，将焊带100送到预焊接固定台面处；
(二)预焊接固定台面的后端定位夹爪60向上运动，穿过预焊接固定台面(传送带10表面)并抓住焊带后端，然后向下运动回到预焊接固定台面，传送夹爪50松开焊带并复位；
(三)机械手臂抓取第一片电池片200放置到预焊接固定台面上面的焊带100上；
(四)预焊接固定台面上方的预焊接头及压块一同向下压到电池上，将焊带与第一片电池片进行预焊接；
(五)预焊接固定台面(传送带10表面)下的后端定位夹爪60松开焊带，同时预焊接头向上运动复位，焊带夹具20继续夹取第二段焊带；
(六)第一片预焊接的电池片在传送带10的带动下向前传动一个电池片的距离，焊带夹具20将第二段焊带100前面一半放置到第一片电池的正面，后面一半放置到预焊接固定台面上，并由后端定位夹爪60夹持第二段焊带的后端，使焊带位置定位；
(七)机械手臂抓取第二片电池片放置到预焊接固定台面上面的焊带上，进行预焊接固定；
(八)依此类推，预焊接好的电池片在传送带10的传动下，送到焊接区域进行红外焊接；
(九)焊接完成的电池串向后传动，串中电池的数量达到满足的数量后，电池串切刀将电池串切断；
(十)使用上述步骤所得的电池串，按照标准光伏组件的封装工艺进行后续组件的封装，得到所要的光伏组件；
在该实施例中，所述传送夹爪50抓住焊带的长度L为2-20mm，如图3；所述的焊带夹具20与传送夹爪50同步运动是向同一方向运动。
预焊接时，所述预焊接头处的压块先下压到电池片上，然后预焊接头再下压进行预焊接；且所述预焊接头下压电池片的压力为10-100MPa。
所述预焊接头预焊接第一片电池片预焊接点为2个，第二片电池片及后续电池片的预焊接点为2-4个。
所述红外焊接时，采用压块将电池片的上面和下面的焊点与焊带焊接，压块的数量为8-20个。
综上所述，本发明串焊方法在焊带切断后的传送过程中保持后端的夹持定位，能合理有效的解决细窄焊带在传送过程中发生打弯绕曲现象；并且在预焊接固定平台处设置可穿过传送带10夹持焊带后端的后端定位夹爪60，将焊带后端的位置精确地定位在预焊接固定平台上，使得其与放置在其上的电池片背面的栅线电极点能够精确对位，并通过预焊接固定来防止在传送过程中发生焊点错位的问题，提高焊接效率和便捷性。
以上所述，仅是本发明的最佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，利用上述揭示的方法内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，均属于权利要求书保护的范围。

Claims (10)

1.一种光伏电池片串焊方法，其特征在于，包括：
拉取一定长度的焊带；
夹持所述焊带的前、后两端，并在夹持状态下将焊带向前传送至预设位置；
抓取光伏电池片并将其放置于预设位置处的焊带上；
预固定所述光伏电池片和焊带的相对位置；
将光伏电池片和焊带传送至焊接区域进行焊接作业。
2.根据权利要求1所述的光伏电池片串焊方法，其特征在于：拉取一定长度的焊带，包括：利用焊带夹具夹住焊带的前端，并向前拉伸出一定长度。
3.根据权利要求2所述的光伏电池片串焊方法，其特征在于：夹持所述焊带的前、后两端，包括：
利用焊带夹具夹住焊带的前端；
利用一传送夹爪夹持住所述焊带的后端；
利用焊带切断装置将焊带后端切断。
4.根据权利要求3所述的光伏电池片串焊方法，其特征在于：在夹持状态下将焊带向前传送至预设位置，包括：
保持焊带夹具和传送夹爪夹持焊带前、后两端的状态；
将焊带夹具、传送夹爪及焊带同步向前位移至预设位置。
5.根据权利要求4所述的光伏电池片串焊方法，其特征在于：将焊带向前传送至预设位置，还包括：
当焊带位移至所述预设位置后，利用一后端定位夹爪夹住所述焊带的后端；
将所述传送夹爪返回至初始位置，以准备夹持并传送另一段焊带。
6.根据权利要求5所述的光伏电池片串焊方法，其特征在于：利用一后端定位夹爪夹住所述焊带的后端，包括：
控制后端定位夹爪向上运动并穿过传送带上预设的通孔，并通过所述通孔夹持住位于传送带表面的焊带的后端。
7.根据权利要求6所述的光伏电池片串焊方法，其特征在于：所述后端定位夹爪包括活动臂、固定臂及控制活动臂的拉杆，且通过调节所述拉杆来带动所述活动臂向固定臂移动使得焊带的后端被夹持在活动臂和固定臂之间。
8.根据权利要求3所述的光伏电池片串焊方法，其特征在于：利用一传送夹爪夹持住所述焊带的后端，包括：
向上移动所述传送夹爪，并通过传送夹爪上所设置的活动臂和固定臂来夹持住所述焊带的后端。
9.一种光伏电池片串焊装置，其特征在于，包括：内设焊带的焊带供应装置、自焊带供应装置内拉取出焊带并夹住焊带前端的焊带夹具、夹持住所述焊带后端且随所述焊带同步向前位移至预设位置处的传送夹爪、切断所述焊带的切断装置、以及承载光伏电池片的传送带；所述焊带夹具和所述传送夹爪位于传送带上方且可往复运动于水平方向上。
10.根据权利要求9所述的光伏电池片串焊装置，其特征在于：所述传送带下方设有后端定位夹爪，所述后端定位夹爪与所述传送带上预设的通孔对应设置，并设有可通过所述通孔夹持住焊带后端的夹持臂；所述传送夹爪设有夹持住所述焊带后端的活动臂和固定臂。
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