CN109940316B - 二极管焊接设备、焊接方法及串焊机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种二极管焊接设备、焊接方法及串焊机。二极管焊接设备包括供料部、拾取部和焊接部，供料部用于支撑料带；拾取部包括第一支架和吸嘴，第一支架上设有第一横移单元、第一升降单元、支撑台及可旋转的膜带回收轮和载带转向轮；第一横移单元带动吸嘴横移，第一升降单元带动吸嘴升降，支撑台位于吸嘴的下方，支撑台的进料端的上方连接有第一压板，膜带回收轮位于第一压板的上方，载带转向轮位于支撑台的出料侧；驱动器连接在第一支架上，带动供料部的料带移动至拾取部；吸嘴将载带上的二极管移动至焊接部，焊接部将二极管焊接到焊带上。本发明的二极管焊接设备可实现二极管与焊带的自动焊接。

Description

二极管焊接设备、焊接方法及串焊机

技术领域

本发明属于焊接设备领域，尤其涉及一种二极管焊接设备、焊接方法及串焊机。

背景技术

光伏系统中，热斑是互相连接(主要是串联方式)的电池工作在不同的条件下或者没有相同的性能造成的，它的本质原因是电池之间的失配。

热斑产生的原理是：一个串联电路中，电池由于某些原因，导致其所表现出的工作状态不一致。这些原因包括遮挡(如周围物体的阴影、落叶、鸟粪等)导致部分电池所表现出的性能和其它电池不同，或者是电池本身的性能不同(如电池存在明显缺陷)所致。

检测机构基于大量数据积累和资料调研表明，在辐照度大于800W/m²时，热斑最高温度与组件平均温度之间的温度差值小于10度是可以接受的；如果少数组件存在温差超过10℃的情况，只要这个比例不超过5％，系统功率输出正常，也是可以接受的。例如组件上有直径3-125px的鸟粪，组件边缘有尘土积聚，轻微焊接问题，电池片轻微缺陷，盖板部分玻璃脏污等。

解决热斑效应问题的通常做法，是在组件上并联一个二极管。通常情况下，这个二极管不影响组件正常工作。当组件中的电池被遮挡时，此时二极管导通，从而避免被遮电池过热损坏。

因此在组件生产过程中，需要在串连的电池片之间焊接二极管，传统的焊接方式采用人工焊接，效率慢，且由于焊接二极管时需要移动组件，常常会导致组件的损坏，因此急需解决。

发明内容

本发明的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种能够快速焊接二极管的焊接设备、焊接设备焊接二极管的方法及串焊机。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

如本发明的一个方面，提供一种二极管焊接设备，包括供料部、拾取部和焊接部，所述供料部用于支撑料带，供料部可包括料盘支架和可旋转的安装在所述料盘支架的料盘；所述拾取部包括第一支架和吸嘴，所述第一支架上设有第一横移单元、第一升降单元、支撑台及可旋转的膜带回收轮和载带转向轮；所述第一横移单元带动所述吸嘴横移，所述第一升降单元带动所述吸嘴升降，所述支撑台位于所述吸嘴的下方，所述支撑台的进料端的上方连接有第一压板，所述膜带回收轮位于所述第一压板的上方，所述载带转向轮位于所述支撑台的出料侧；驱动器连接在所述第一支架上，带动所述供料部的料带移动至所述拾取部；所述吸嘴将所述料带上的二极管移动至所述焊接部，所述焊接部将二极管焊接到焊带上。

如本发明的一实施方式，所述焊接部包括第二支架和焊接头，所述第二支架上设有带动所述焊接头横移的第二横移单元和带动所述焊接头升降的第二升降单元；所述吸嘴将所述载带上的二极管移动至所述焊接头。

如本发明的一实施方式，所述焊接头的上表面设有定位槽。

如本发明的一实施方式，所述焊接头上设有加热棒和热电偶，所述加热棒和热电偶位于所述定位槽的下方。

如本发明的一实施方式，所述驱动器连接所述膜带回收轮。

如本发明的一实施方式，所述驱动器包括第一驱动器和第二驱动器；所述第一支架上可旋转的安装有驱动轮，所述驱动轮位于所述支撑台的进料侧，所述驱动轮的上方设有压紧轮，所述驱动轮的下方设有载带回收轮；所述第一驱动器连接所述驱动轮，所述第二驱动器连接所述膜带回收轮。

如本发明的一实施方式，所述膜带回收轮和所述第一压板之间设有膜带缓存轮，所述载带转向轮和载带回收轮之间设有载带缓存轮。

如本发明的一实施方式，所述料盘支架和所述第一支架之间设有导向轮，所述导向轮连接在所述第一支架上；所述支撑台的上表面与所述吸嘴对应的位置对称的设有两块第二压板，两块所述第二压板之间的间隙的宽度大于二极管的宽度，小于载带的宽度。

本发明还提供一种利用上述二极管焊接设备焊接二极管的方法，包括：将料盘上的料带输送至拾取部，所述料带包括负载有二极管的载带以及覆盖于所述载带上的膜带；所述料带穿过第一压板和支撑台之间的间隙，所述膜带脱离所述载带后向上输送至所述膜带回收轮，负载有二极管的载带向前输送至所述吸嘴的下方；所述吸嘴下降，从所述载带上吸附二极管后带离所述二极管上升，被脱离二极管后的载带绕过所述载带转向轮后回收；吸附有二极管的吸嘴横移至所述焊接头，将所述二极管放置在所述焊接头上；将所述焊接头上的二极管贴紧焊带，加热所述焊接头，将所述二极管焊接到焊带上。

本发明还提供一种串焊机，包括焊带裁切设备、二极管焊接设备、串焊设备，所述二极管焊接设备为上述二极管焊接设备；所述焊带裁切设备将经所述二极管焊接设备焊接有二极管的焊带裁切为设定的长度；所述串焊设备将所述焊带裁切设备裁切后的焊带与电池片进行焊接。

由上述技术方案可知，本发明的二极管焊接设备、焊接方法及串焊机的优点和积极效果在于：

本发明中，供料部和拾取部配合实现二极管料带的自动输送，吸嘴将在载带上的二极管移送至焊接部，焊接部将二极管与焊带进行焊接，提高设备的自动化程度，加快二极管的焊接速度，降低生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以如这些附图获得其他的附图。

图1为本发明二极管焊接设备一种实施方案的示意图。

图2为本发明拾取部的结构示意图。

图3为本发明吸嘴的结构示意图。

图4为本发明焊接部结构示意图。

图5是本发明二极管焊接设备另一种实施方案的示意图。

图6是本发明焊带与电池进行串焊的示意图。

其中，附图标记说明如下：

100、供料部；101、料盘支架；102、料盘；200、拾取部；1、第一支架；2、吸嘴；3、第一横移单元；4、第一升降单元；5、支撑台；6、膜带回收轮；7、载带转向轮；8、第一压板、9、驱动轮；10、压紧轮；11载带回收轮；12、膜带缓存轮、13、载带缓存轮；14、膜带转向轮；15、导向轮、16、第二压板；300、焊接部；301第二支架；302、焊接头；303、第二横移单元；304、第二升降单元；305、定位槽；306、加热棒；307、热电偶；401、第一驱动器；402、第二驱动器；500、料带；501、膜带；502、载带；601焊带、602、电池；603二极管；701、膜带轨迹；702、载带轨迹。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

在对本发明的不同示例的下面描述中，参照附图进行，所述附图形成本发明的一部分，并且其中以示例方式显示了可实现本发明的多个方面的不同示例性结构、系统和步骤。应理解，可以使用部件、结构、示例性装置、系统和步骤的其他特定方案，并且可在不偏离本发明范围的情况下进行结构和功能性修改。而且，虽然本说明书中可使用术语“顶部”、“底部”、“前部”、“后部”、“侧部”等来描述本发明的不同示例性特征和元件，但是这些术语用于本文中仅出于方便，例如如附图中所述的示例的方向。本说明书中的任何内容都不应理解为需要结构的特定三维方向才落入本发明的范围内。

图1为本发明二极管焊接设备一种实施方案的示意图。如图1所示，本实施方案的二极管焊接设备包括供料部100、拾取部200和焊接部300。二极管储存在料带中，料带包括膜带和载带，二极管放置在载带的槽中，膜带平铺在载带上，起到密封的效果。使用时，将膜带揭开即可取出二极管。料带位于供料部100、料带上的二极管通过拾取部200移至焊接部300，通过焊接部300将二极管焊接在焊带上。

如图1所示，供料部100用于料带的支撑，包括料盘支架101，料盘支架101的上部通过转轴安装有可旋转的料盘102。载有二极管的料带盘绕在料盘102上。

图2为本发明拾取部的结构示意图，图3为本发明吸嘴的结构示意图。如图2和3所示，拾取部200包括第一支架1、吸嘴2、第一横移单元3、第一升降单元4、支撑台5、膜带回收轮6、载带转向轮7、第一压板8等。

第一支架1为拾取部200的支撑部件，可对其他部件进行支撑。第一横移单元3连接在第一支架1上，第一横移单元3及第一升降单元4可为气缸，也可为其他动力器件。第一升降单元4连接第一横移单元3的伸缩杆，第一横移单元3的伸缩杆可带动第一升降单元4进行横向移动。吸嘴2设置在第一升降单元4的伸缩杆上，第一升降单元4工作时，带动吸嘴2上下移动。通过第一横移单元3和第一升降单元4可实现吸嘴2的横移及升降。

支撑台5为类似长方体形，位于吸嘴2的下方。料带牵引至拾取部200时，支撑台5对料带起到支撑作用。支撑台5的进料端的上方连接有第一压板8。第一压板8和支撑台5的上表面之间设有缝隙，料带从第一压板8和支撑台5之间的缝隙穿过，之后膜带与载带分离，膜带被向上牵引。

膜带回收轮6通过转轴可旋转的安装在第一支架1上，位于第一压板8的上方。膜带回收轮6的旋转可牵引膜带，实现膜带的回收。

与膜带分离后的载带继续前移，移动至吸嘴2的下方，吸嘴2下降拾取载带上的二极管后上升。在支撑台5的出料侧设有可旋转的载带转向轮7，载带绕过载带转向轮7改变移动的方向，改为向下移动，实现载带的回收。

料带由供料部100牵引至拾取部200的动力由驱动器提供，驱动器连接在第一支架1上。

一种实施方案中，驱动器包括第一驱动器401和第二驱动器402，在支撑台5的进料侧可旋转的设有驱动轮9、压紧轮10和载带回收轮11。驱动轮9的顶部的水平切线与支撑台5的上表面平齐。

第一驱动器401连接驱动轮9，可带动驱动轮9旋转。压紧轮10位于驱动轮9的上方，压紧轮10可将料带压紧在驱动轮9上。驱动轮9和压紧轮10压紧料带后，驱动轮9的旋转可实现对料带的牵引。

载带回收轮11位于驱动轮9的下方，载带绕过载带转向轮7后被牵引至载带回收轮11，载带回收轮11和驱动轮9将载带加紧，驱动轮9的旋转实现载带的回收。

第二驱动器402连接膜带回收轮6，可带动膜带回收轮6旋转，实现膜带的回收。图1中膜带的轨迹为701，载带的轨迹为702。

可选地，膜带回收轮6和第一压板8之间设有膜带缓存轮12，膜带缓存轮12用于膜带的缓存。载带转向轮7和载带回收轮9之间设有载带缓存轮13，载带缓存轮13用于载带的缓存。在缓存轮12与第一压板8之间膜带的移动轨迹上，还可设置膜带转向轮14，改变向上移动的膜带的方向，更好的实现膜带回收。

本实施例中，在料盘支架101和第一支架1之间可设有一个导向轮15，导向轮15通过支撑结构可旋转的连接在第一支架1上。导向轮15轴线的位置约与压紧轮10的轴线平齐。导向轮15用于料带的导向，对料带起到限位的作用，使得料带水平的牵引至拾取部200。

支撑台5的上表面与吸嘴2对应的位置(吸嘴2的下方)对称的设有两块第二压板16。两块第二压板16之间设有间隙，间隙允许吸嘴2通过，间隙的宽度大于二极管的宽度，小于载带的宽度。在吸嘴2拾取二极管时，第二压板16可压住载带，不让载带跟随上移。

吸嘴2将载带上的二极管移动至焊接部300，焊接部300将二极管焊接到焊带上。

图4为本发明焊接部结构示意图。如图4所示，本实施例中，焊接部300包括第二支架301、焊接头302、第二横移单元303、第二升降单元304。第二支架301对焊接部300的各个部件起到支撑作用。可选地，第一之间1和第二支架302可制作成一体的。

第二横移单元303和第二升降单元304可以为气缸，焊接头302连接第二横移单元303的伸缩杆，第二横移单元303的缸体连接第二升降单元304的伸缩杆。第二升降单元304工作时，带动第二横移单元303的焊接头302一起上下移动。第二横移单元303工作时，带动焊接头302横移。

可选地，焊接头302的上表面可设有定位槽305。吸嘴2将二极管移动至焊接头的定位槽305中。第二横移单元303带动焊接头302移动至焊带的下方，第二升降单元304带动焊接头302上升，将焊接头302上的二极管贴紧焊带，焊接头加热，将二极管焊接到焊带上。定位槽305的底面设有通孔，便于取下二极管

本实施例中，焊接头302上设有加热棒306和热电偶307，加热棒306和热电偶307位于定位槽305的下方。热棒306用于焊接头302的加热，热电偶307用于检测焊接头302的温度。

如图5所示，另一种实施方案中，驱动器仅包括第二驱动器402，驱动器连接膜带回收轮6，可带动膜带回收轮6旋转。膜带回收轮的6旋转卷绕膜带，对膜带的牵引使得料带跟随移动，对料带也起到牵引的作用。膜带回收轮的6旋转不仅实现膜带的回收，同时实心了料带的输送。此方案中，可省略第一驱动器、压紧轮、载带回收轮等，结构更简单。图5中膜带的轨迹为701，载带的轨迹为702。

本发明实施例还提供一种利用上述二极管焊接设备焊接二极管的方法，包括：

1、将料盘上的料带输送至拾取部；

2、料带穿过第一压板和支撑台之间的间隙，膜带脱离载带后向上输送至膜带回收轮，负载有二极管的载带向前输送至吸嘴的下方；

3、吸嘴下降，从载带上吸附二极管后带离二极管上升，被脱离二极管后的载带绕过载带转向轮后回收；

5、吸附有二极管的吸嘴横移至焊接头，将二极管放置在焊接头上；

6、将焊接头上的二极管贴紧焊带，加热焊接头，将二极管焊接到焊带上。

如果使用的设备为驱动轮牵引料带的结构，步骤1中，将料带压紧在驱动轮上，进行后续的步骤。如果使用的设备为膜带回收轮牵引料带的结构中，步骤1中，膜带回收轮的轴旋转，牵引料带至拾取部。

图6是本发明焊带与电池进行串焊的示意图。焊带与电池的串焊是通过串焊机进行的。本实施例还提供一种串焊机，包括焊带裁切设备、二极管焊接设备、串焊设备。二极管焊接设备为上述二极管焊接设备。焊带裁切设备将焊接有二极管的焊带裁切为设定的长度。焊带裁切设备还可对焊带起到牵引的作用，将焊带601牵引至焊接部，与二极管603进行焊接。串焊设备将裁切后的焊带601铺设到预定位置处与电池602叠放到一起，使焊带601与电池602主栅线对齐，进行焊接。

焊带裁切设备可设置有压块，压块对应管焊接部设置，当焊接部带动二极管移动到焊带下方的时候，焊带裁切设备中的压块下降，压块和焊接部形成一个夹合面，将焊带601和二极管603压紧在一起后焊接。

由上述技术方案可知，本发明的二极管焊接设备、焊接方法及串焊机的优点和积极效果在于：可实现二极管与焊带，及焊带与电池的快速焊接，降低生产成本。

本发明所属技术领域的普通技术人员应当理解，上述具体实施方式部分中所示出的具体结构和工艺过程仅仅为示例性的，而非限制性的。而且，本发明所属技术领域的普通技术人员可对以上所述所示的各种技术特征按照各种可能的方式进行组合以构成新的技术方案，或者进行其它改动，而都属于本发明的范围之内。

Claims (7)

1.一种二极管焊接设备，其特征在于，所述二极管焊接设备包括供料部、拾取部和焊接部，

所述供料部用于支撑料带；

所述拾取部包括第一支架和吸嘴，所述第一支架上设有第一横移单元、第一升降单元、支撑台及可旋转的膜带回收轮和载带转向轮；

所述第一横移单元带动所述吸嘴横移，所述第一升降单元带动所述吸嘴升降，所述支撑台位于所述吸嘴的下方，所述支撑台的进料端的上方连接有第一压板，所述膜带回收轮位于所述第一压板的上方，所述载带转向轮位于所述支撑台的出料侧；

驱动器连接在所述第一支架上，带动所述供料部的料带移动至所述拾取部；

所述吸嘴将料带上的二极管移动至所述焊接部，所述焊接部将二极管焊接到焊带上；

所述焊接部包括第二支架和焊接头，所述第二支架上设有带动所述焊接头横移的第二横移单元和带动所述焊接头升降的第二升降单元；所述吸嘴将所述载带上的二极管移动至所述焊接头；所述焊接头的上表面设有定位槽；

所述驱动器包括第一驱动器和第二驱动器；

所述第一支架上可旋转的安装有驱动轮，所述驱动轮位于所述支撑台的进料侧，所述驱动轮的上方设有压紧轮，所述驱动轮的下方设有载带回收轮；

所述第一驱动器连接所述驱动轮，所述第二驱动器连接所述膜带回收轮；

压紧轮将料带压紧在驱动轮，驱动轮的顶部的水平切线与支撑台的上表面平齐。

2.根据权利要求1所述二极管焊接设备，其特征在于，所述焊接头上设有加热棒和热电偶，所述加热棒和热电偶位于所述定位槽的下方。

3.根据权利要求1所述二极管焊接设备，其特征在于，所述驱动器连接所述膜带回收轮。

4.根据权利要求1所述二极管焊接设备，其特征在于，所述膜带回收轮和所述第一压板之间设有膜带缓存轮，所述载带转向轮和载带回收轮之间设有载带缓存轮。

5.根据权利要求1所述二极管焊接设备，其特征在于，所述供料部包括料盘支架，所述料盘支架和所述第一支架之间设有导向轮，所述导向轮连接在所述第一支架上；

所述支撑台的上表面与所述吸嘴对应的位置对称的设有两块第二压板，两块所述第二压板之间的间隙的宽度大于二极管的宽度，小于载带的宽度。

6.一种利用权利要求1~5任一所述二极管焊接设备焊接二极管的方法，其特征在于，包括：

将料盘上的料带输送至拾取部，所述料带包括负载有二极管的载带以及覆盖于所述载带上的膜带；

所述料带穿过第一压板和支撑台之间的间隙，所述膜带脱离所述载带后向上输送至所述膜带回收轮，负载有二极管的载带向前输送至所述吸嘴的下方；

所述吸嘴下降，从所述载带上吸附二极管后带离所述二极管上升，被脱离二极管后的载带绕过所述载带转向轮后回收；

吸附有二极管的吸嘴横移至所述焊接头，将所述二极管放置在所述焊接头上；

将所述焊接头上的二极管贴紧焊带，加热所述焊接头，将所述二极管焊接到焊带上。

7.一种串焊机，其特征在于，包括焊带裁切设备、二极管焊接设备、串焊设备，

所述二极管焊接设备为权利要求1~5任一所述二极管焊接设备；

所述焊带裁切设备将经所述二极管焊接设备焊接有二极管的焊带裁切为设定的长度；

所述串焊设备将所述焊带裁切设备裁切后的焊带与电池片进行焊接。