CN105880785A - 一种太阳能电池片串焊设备 - Google Patents

Abstract

一种太阳能电池片串焊设备，它涉及焊接设备技术领域，它包含电池片供给部、电池片传送部、焊带供给部、红外焊接部、电池串搬送部、电池串出料部；所述的电池片供给部是将各种规格的电池片运送到待传送位置，以便电池片传送部的取料吸盘来吸取；它不仅实现了切割片串焊的自动化，且扩展实现了2、3、4片拼角及不同尺寸的方角片拼角等特殊工艺串焊；同时兼容125、156完整片串焊功能，填补了行业空白，使生产效率至少提高3倍以上，人工成本、管理成本大幅下降；降低能耗。

Description

一种太阳能电池片串焊设备

技术领域：

本发明涉及焊接设备技术领域，具体涉及一种太阳能电池片串焊设备。

背景技术：

市场上原有的串焊机主要以125、156完整片串焊为主，对于切割片(38～156mm)的串焊工艺，依然以人工为主，生产效率低，人工成本、管理成本较高；耗能高。

市场上另外还有一些单焊机，仅能够对切割片负极进行单面焊接，而串焊仍需要人工作业，不仅生产效率无法全面提高，且增加了生产工序。

发明内容：

本发明的目的是提供一种太阳能电池片串焊设备，它不仅实现了切割片串焊的自动化，且扩展实现了2、3、4片拼角及不同尺寸的方角片拼角等特殊工艺串焊；同时兼容125、156完整片串焊功能，填补了行业空白，使生产效率至少提高3倍以上，人工成本、管理成本大幅下降；降低能耗。

为了解决背景技术所存在的问题，本发明是采用如下技术方案：它包含电池片供给部、电池片传送部、焊带供给部、红外焊接部、电池串搬送部、电池串出料部；所述的电池片供给部是将各种规格的电池片运送到待传送位置，以便电池片传送部的取料吸盘来吸取；作业人员手动整理好电池片以后，将其按照所需要求放入四分位转台上的电池片盒内，转台可以根据软件设定要求进行旋转，电池片盒下方有一个顶升机构，可以将电池片顶起上升到预定高度，以便电池片传送机构的取料吸嘴来吸取，在取料完成以后，转台可以根据设定进行旋转，以吸取下一张不同形状的电池片。

所述的电池片传送部是将电池片的位置进行修正以后，传送到焊接预热平台上；电池片传送部由取料吸嘴、电池片位置修正机构及送料吸嘴组成，取料吸嘴从电池片供料部吸取到电池片以后，通过机械轴运动，将电池片传送到电池片修正机构，电池片修正的X-Y双方向的两个气缸动作，对电池片的位置进行定位，定位完成以后，由送料吸嘴将定位好的电池片搬送到焊接预热平台上。

所述的焊带供给部由焊带传送电机、焊带预拉出机构、焊带定位导槽、焊带助焊剂供给机构、焊带折弯，切断机构和焊带拉爪机构组成；它使用的焊带的轴装焊带，细长的焊带被缠绕到一个卷轴上，而卷轴被作业员安装固定到焊带传送电机的轴杆上，能够随着电机的转动而释放出部分焊带；焊带预拉出机构通过传感器设置保证在焊带拉爪拉动焊带钱已经有合适长度的焊带被预先拉出，焊带定位导槽用来修正焊带的左右位置，使之与电池片的主栅线重合，焊带助焊剂供给机构将适量助焊剂涂抹到焊带表面，使焊带更容易与电池片焊接在一起。焊带折弯、切断机构是使焊带获得合适的形状和长度，以满足焊接需求，焊带拉爪机构是通过拉爪夹紧焊带，并由机械轴带动，使焊带运行到设定位置并放下的机构，并可以设定机械轴的运动距离对焊带的前后位置进行定位。

所述的红外焊接部主要是由红外灯焊接模组及上下机械轴组成，通过机械轴来带动红外灯焊接模组上下，通过软件来控制红外灯管的亮、灭来完成加热焊接过程。

所述的电池串传送部由电池片预热平台、电池片焊接平台及电池串倒手传送机构组成；电池片被电池片传送机构传动到电池片预热平台上，倒手机构将电池片或电池串逐步向电池片焊接平台及电池串出料机构方向传动，将电池串传送到电池串出料位置，以便电池串出料机构前来吸取出料。

所述的电池串出料机构主要由电池串吸取杆、电池串出料杆、电池串收料盘及真空系统组成；当电池串被传送到设定位置以后，真空系统开动产生真空，电池串吸取杆被气缸带动下降，将电池串吸附到吸取杆上，然后气缸带动吸取杆上升，并通过电机将吸取杆转动180度，是电池片正极朝上，此时出料杆下降来吸取吸取杆上的电池串，当出料杆运动到电池串上的设定位置后，吸取杆上的真空被撤消，出料杆获得真空，电池串被吸附到出料杆上，此时出料杆上升，并水平运动将电池串传送到电池串收料盘上，电池串出料结束。

本发明具有如下有益效果：

一、采用四分位转台的电池片供料机构，不仅解决了125mm、156mm完整电池片的供料问题，也解决了宽度在40mm以上切割电池片的供料问题，而且可以实现电池片宽度的连续无级调整。

二、四分位转台电池片供给机构有4个电池片盒，每个电池片盒可以放入形状不同(宽度略有差异也可以)的电池片，4个电池片盒可以旋转供料，以满足切割电池片的拼角焊接需求。而以往的设备只能采用固定的电池片盒，每一种电池片盒只能固定供应一种形状的电池片。

三、采用特殊设计的红外灯模组，可以实现对电池片的整个表面均匀加热，与以往在进行电池片焊接时，只是对电池片的主栅线和焊带部分的接触位置进行局部加热完全不同，使电池片受热均匀，减少热变形应力，减少电池片破片率。

四、采用特殊设计的红外灯模组，与以往的灯管方向和电池片主栅线方向平行的设计方法不同，灯管排列方向与电池片主栅线方向垂直，可以根据电池片宽度来调节所需点亮的红外灯管的数量，以节约能源。而以往技术无论电池片的宽窄都需全部点亮，浪费能源。

五、采用平面真空吸孔的技术，电池片大小的变化对于电池串的吸取几乎毫无影响，只是需要根据电池串长度的变化，用胶带封堵或接除封堵平面真空吸盘上的相应吸孔位置就可，方便易行，节约时间。

附图说明：

图1为本发明的流程图。

具体实施方式：

参看图1，本具体实施方式采用如下技术方案：它包含电池片供给部、电池片传送部、焊带供给部、红外焊接部、电池串搬送部、电池串出料部；所述的电池片供给部是将各种规格的电池片运送到待传送位置，以便电池片传送部的取料吸盘来吸取；作业人员手动整理好电池片以后，将其按照所需要求放入四分位转台上的电池片盒内，转台可以根据软件设定要求进行旋转，电池片盒下方有一个顶升机构，可以将电池片顶起上升到预定高度，以便电池片传送机构的取料吸嘴来吸取，在取料完成以后，转台可以根据设定进行旋转，以吸取下一张不同形状的电池片。

所述的电池片传送部是将电池片的位置进行修正以后，传送到焊接预热平台上；电池片传送部由取料吸嘴、电池片位置修正机构及送料吸嘴组成，取料吸嘴从电池片供料部吸取到电池片以后，通过机械轴运动，将电池片传送到电池片修正机构，电池片修正的X-Y双方向的两个气缸动作，对电池片的位置进行定位，定位完成以后，由送料吸嘴将定位好的电池片搬送到焊接预热平台上。

所述的焊带供给部由焊带传送电机、焊带预拉出机构、焊带定位导槽、焊带助焊剂供给机构、焊带折弯，切断机构和焊带拉爪机构组成；它使用的焊带的轴装焊带，细长的焊带被缠绕到一个卷轴上，而卷轴被作业员安装固定到焊带传送电机的轴杆上，能够随着电机的转动而释放出部分焊带；焊带预拉出机构通过传感器设置保证在焊带拉爪拉动焊带钱已经有合适长度的焊带被预先拉出，焊带定位导槽用来修正焊带的左右位置，使之与电池片的主栅线重合，焊带助焊剂供给机构将适量助焊剂涂抹到焊带表面，使焊带更容易与电池片焊接在一起。焊带折弯、切断机构是使焊带获得合适的形状和长度，以满足焊接需求，焊带拉爪机构是通过拉爪夹紧焊带，并由机械轴带动，使焊带运行到设定位置并放下的机构，并可以设定机械轴的运动距离对焊带的前后位置进行定位。

所述的红外焊接部主要是由红外灯焊接模组及上下机械轴组成，通过机械轴来带动红外灯焊接模组上下，通过软件来控制红外灯管的亮、灭来完成加热焊接过程。

所述的电池串传送部由电池片预热平台、电池片焊接平台及电池串倒手传送机构组成；电池片被电池片传送机构传动到电池片预热平台上，倒手机构将电池片或电池串逐步向电池片焊接平台及电池串出料机构方向传动，将电池串传送到电池串出料位置，以便电池串出料机构前来吸取出料。

所述的电池串出料机构主要由电池串吸取杆、电池串出料杆、电池串收料盘及真空系统组成；当电池串被传送到设定位置以后，真空系统开动产生真空，电池串吸取杆被气缸带动下降，将电池串吸附到吸取杆上，然后气缸带动吸取杆上升，并通过电机将吸取杆转动180度，是电池片正极朝上，此时出料杆下降来吸取吸取杆上的电池串，当出料杆运动到电池串上的设定位置后，吸取杆上的真空被撤消，出料杆获得真空，电池串被吸附到出料杆上，此时出料杆上升，并水平运动将电池串传送到电池串收料盘上，电池串出料结束。

本具体实施方式有如下几个关键工艺：①、四分位转台设计，可以满足切割片和完整片的储存供料要求；②、由多支红外灯管组成，且每支灯管都可以单独控制通断的焊接面光源；③、利用风机产生的负压，通过一个铝型材平面来形成一个真空系统，整体吸取电池串，方便调整，容易使用。

本具体实施方式为了满足切割电池片的串焊要求，解决切割电池片的切角方向的布置问题，本设备装配了一个4分位的转台作为电池片的供片机构。在转台上安装了4个电池片盒，电池片盒的结构可以自由调整，以满足40～125*125mm、40～156*156mm的存取要求；在焊接电池串时，这四个电池片盒可以根据需求分别放置长度相等，但角部形状不同，宽度不同的电池片。

多只红外灯管组成的焊接面光源可以使电池片表面整体均匀受热，对于切割电池片而言，可以根据电池片宽度的大小，来改变灯管开启的数量，以节约能源。

出料系统使得当工作对象——电池串的长度发生改变时，仅仅只需根据需要，使用胶带封堵或者解除封堵相应的真空吸孔，使出料吸杆的真空吸取部分的长度和电池串的长度相一致。

本具体实施方式具有如下有益效果：

一、采用四分位转台的电池片供料机构，不仅解决了125mm、156mm完整电池片的供料问题，也解决了宽度在40mm以上切割电池片的供料问题，而且可以实现电池片宽度的连续无级调整。

二、四分位转台电池片供给机构有4个电池片盒，每个电池片盒可以放入形状不同(宽度略有差异也可以)的电池片，4个电池片盒可以旋转供料，以满足切割电池片的拼角焊接需求。而以往的设备只能采用固定的电池片盒，每一种电池片盒只能固定供应一种形状的电池片。

三、采用特殊设计的红外灯模组，可以实现对电池片的整个表面均匀加热，与以往在进行电池片焊接时，只是对电池片的主栅线和焊带部分的接触位置进行局部加热完全不同，使电池片受热均匀，减少热变形应力，减少电池片破片率。

四、采用特殊设计的红外灯模组，与以往的灯管方向和电池片主栅线方向平行的设计方法不同，灯管排列方向与电池片主栅线方向垂直，可以根据电池片宽度来调节所需点亮的红外灯管的数量，以节约能源。而以往技术无论电池片的宽窄都需全部点亮，浪费能源。

五、采用平面真空吸孔的技术，电池片大小的变化对于电池串的吸取几乎毫无影响，只是需要根据电池串长度的变化，用胶带封堵或接除封堵平面真空吸盘上的相应吸孔位置就可，方便易行，节约时间。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种太阳能电池片串焊设备，其特征在于它包含电池片供给部、电池片传送部、焊带供给部、红外焊接部、电池串搬送部、电池串出料部；所述的电池片供给部是将各种规格的电池片运送到待传送位置，以便电池片传送部的取料吸盘来吸取；作业人员手动整理好电池片以后，将其按照所需要求放入四分位转台上的电池片盒内，转台可以根据软件设定要求进行旋转，电池片盒下方有一个顶升机构，可以将电池片顶起上升到预定高度，以便电池片传送机构的取料吸嘴来吸取，在取料完成以后，转台可以根据设定进行旋转，以吸取下一张不同形状的电池片。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能电池片串焊设备，其特征在于所述的电池片传送部是将电池片的位置进行修正以后，传送到焊接预热平台上；电池片传送部由取料吸嘴、电池片位置修正机构及送料吸嘴组成，取料吸嘴从电池片供料部吸取到电池片以后，通过机械轴运动，将电池片传送到电池片修正机构，电池片修正的X-Y双方向的两个气缸动作，对电池片的位置进行定位，定位完成以后，由送料吸嘴将定位好的电池片搬送到焊接预热平台上。

3.根据权利要求1所述的一种太阳能电池片串焊设备，其特征在于所述的焊带供给部由焊带传送电机、焊带预拉出机构、焊带定位导槽、焊带助焊剂供给机构、焊带折弯，切断机构和焊带拉爪机构组成；它使用的焊带的轴装焊带，细长的焊带被缠绕到一个卷轴上，而卷轴被作业员安装固定到焊带传送电机的轴杆上，能够随着电机的转动而释放出部分焊带；焊带预拉出机构通过传感器设置保证在焊带拉爪拉动焊带钱已经有合适长度的焊带被预先拉出，焊带定位导槽用来修正焊带的左右位置，使之与电池片的主栅线重合，焊带助焊剂供给机构将适量助焊剂涂抹到焊带表面，使焊带更容易与电池片焊接在一起；焊带折弯、切断机构是使焊带获得合适的形状和长度，以满足焊接需求，焊带拉爪机构是通过拉爪夹紧焊带，并由机械轴带动，使焊带运行到设定位置并放下的机构，并可以设定机械轴的运动距离对焊带的前后位置进行定位。

4.根据权利要求1所述的一种太阳能电池片串焊设备，其特征在于所述的红外焊接部主要是由红外灯焊接模组及上下机械轴组成，通过机械轴来带动红外灯焊接模组上下，通过软件来控制红外灯管的亮、灭来完成加热焊接过程。

5.根据权利要求1所述的一种太阳能电池片串焊设备，其特征在于所述的电池串传送部由电池片预热平台、电池片焊接平台及电池串倒手传送机构组成；电池片被电池片传送机构传动到电池片预热平台上，倒手机构将电池片或电池串逐步向电池片焊接平台及电池串出料机构方向传动，将电池串传送到电池串出料位置，以便电池串出料机构前来吸取出料。

6.根据权利要求1所述的一种太阳能电池片串焊设备，其特征在于所述的电池串出料机构主要由电池串吸取杆、电池串出料杆、电池串收料盘及真空系统组成；当电池串被传送到设定位置以后，真空系统开动产生真空，电池串吸取杆被气缸带动下降，将电池串吸附到吸取杆上，然后气缸带动吸取杆上升，并通过电机将吸取杆转动180度，是电池片正极朝上，此时出料杆下降来吸取吸取杆上的电池串，当出料杆运动到电池串上的设定位置后，吸取杆上的真空被撤消，出料杆获得真空，电池串被吸附到出料杆上，此时出料杆上升，并水平运动将电池串传送到电池串收料盘上，电池串出料结束。