CN110216407B - 一种汇流条焊接装置及焊接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种汇流条焊接装置及焊接方法。其中的汇流条焊接装置用于将汇流条焊接至电池串组上，其包括电池串调整机构、汇流条顶升机构和焊接机构，其中：电池串调整机构被配置为承载待焊接的电池串组，并将承载于其上的电池串组调整至预定的焊接位置；汇流条顶升机构位于电池串调整机构的下方，汇流条顶升机构被配置为承载待焊接的汇流条，并顶升承载于其上的汇流条以使得汇流条与承载于电池串调整机构上的电池串上的焊带叠合；焊接机构位于电池串调整机构的上方，焊接机构被配置为将叠合后的汇流条和电池串组上的焊带焊接在一起。本发明实现了对电池串组的焊接位置的自动调整，从而显著地提升了汇流条焊接效率及焊接质量。

Description

一种汇流条焊接装置及焊接方法
技术领域
本发明涉及焊接领域，尤其涉及一种汇流条焊接装置及焊接方法。
背景技术
光伏组件的生产是一个将单片电池片模组化的过程。其中涉及的主要步骤包括：利用焊带将单片电池片(未经掰断的整片电池片或经过掰断后的半片电池片)焊接成串，然后将焊接后的电池串并行排列成电池串组，然后在电池串组的端部焊带上焊接汇流条。
现有技术中的汇流条焊接装置无法实现对电池串的位置调整，因此必须通过人工将预定数量的待焊接的电池串并行排布在焊接机台上以形成电池串组，并将电池串组调整至预定的焊接位置。
使用现有技术中汇流条焊接装置实施汇流条焊接，存在效率低下、焊接质量不稳定的明显缺陷。
发明内容
针对现有技术中的汇流条焊接装置无法实现对电池串组的位置进行自动调整的技术问题，本发明一方面提供了一种汇流条焊接装置，其技术方案如下：
一种汇流条焊接装置，其用于将汇流条焊接至电池串组上，电池串组包括至少两个并行排列的电池串，该汇流条焊接装置包括电池串调整机构、汇流条顶升机构和焊接机构，其中：
电池串调整机构被配置为承载待焊接的电池串组，并将承载的电池串组调整至预定的焊接位置；
汇流条顶升机构位于电池串调整机构的下方，汇流条顶升机构被配置为承载待焊接的汇流条，并顶升承载的汇流条以使得汇流条与承载于电池串调整机构的电池串组上的焊带叠合；
焊接机构位于电池串调整机构的上方，焊接机构被配置为将叠合后的汇流条和电池串组上的焊带焊接在一起。
通过设置电池串调整机构，本发明实现了对电池串组的焊接位置的自动调整，从而显著地提升了汇流条焊接效率及焊接质量。
进一步的，电池串调整机构包括控制系统和预定数量的电池串调整机台，各电池串调整机台均与控制系统信号连接，其中：电池串调整机台包括承载部和调整部，调整部的调整端固定连接承载部，承载部用于承载电池串，控制系统控制各调整部调整承载部在X轴方向上的位置、在Y轴方向上的位置和在水平方向上的角度中的至少一种，X轴和Y轴在水平方向上互相垂直。
通过设置若干组电池串调整机台，实现了对承载于不同电池串调整机台上的电池串的独立调整，从而保证电池串组中的各电池串均被调整至对应的预定焊接位置。
进一步的，汇流条焊接装置还包括图像获取机构，图像获取机构被配置为获取承载于各电池串调整机台上的各电池串的实际位置图像并将获取到的实际位置图像传送至控制系统，控制系统基于接收到的实际位置图像及预存的标准位置图像控制各调整部对各承载部进行位置调整，以将各电池串调整至与标准位置图像相匹配的预定焊接位置。
通过设置图像获取机构实现了对承载于电池串调整机构上的各电池串的当前位置的定位，以方便电池串调整机构的调整。
进一步的，电池串调整机构包括偶数个电池串调整机台，其中一半数量的电池串调整机台构成第一电池串调整机台组，另一半数量的电池串调整机台构成第二电池串调整机台组，其中：第一电池串调整机台组和第二电池串调整机台组沿第一方向串行排列，第一电池串调整机台组内的各电池串调整机台、第二电池串调整机台组内的各电池串调整机台分别沿垂直于第一方向的第二方向并行排列。汇流条顶升机构包括第一汇流条顶升机构、第二汇流条顶升机构及第三汇流条顶升机构，其中：第一汇流条顶升机构位于第一电池串调整机台组的外侧，第二汇流条顶升机构位于第二电池串调整机台组的外侧，第三汇流条顶升机构位于第一电池串调整机台组和第二电池串调整机台组之间。
通过设置电池串调整机构和汇流条顶升机构，实现对电池串组的头部汇流条、尾部汇流条及中间汇流条的焊接，以满足由半片电池串形成的电池串组的汇流条焊接需求。
进一步的，电池串调整机构中的各所述电池串调整机台并行排列；汇流条顶升机构包括第一汇流条顶升机构和第二汇流条顶升机构，第一汇流条顶升机构位于电池串调整机构的一侧，第二汇流条顶升机构位于电池串调整机构的另一侧。
通过设置电池串调整机构和汇流条顶升机构，实现对电池串组的头部汇流条、尾部汇流条的焊接，以满足由整片电池串形成的电池串组的汇流条焊接需求。
进一步的，焊接装置还包括电池串输送机构，电池串输送机构被配置为拾取待焊接的电池串并将拾取的电池串输送至电池串调整机构上，电池串输送机构还被配置为将焊接汇流条后的电池串自电池串调整机构取下。
通过设置电池串输送机构，实现了对电池串的自动上下料，进一步提升了焊接效率。
进一步的，电池串输送机构为两套，分别为第一电池串输送机构和第二电池片输送机构。在第一电池串输送机构拾取待焊接的电池串并将拾取的电池串输送至电池串调整机构的过程中，第二电池片输送机构将焊接汇流条后的电池串自电池串调整机构取下。
通过第一电池串输送机构和第二电池片输送机构的配合，实现了上、下料的同步实施，从而进一步提升了焊接效率。
进一步的，电池串输送机构包括平移机构、升降机构及吸附板，其中：吸附板连接在升降机构上，升降机构连接在平移机构上，吸附板被配置为吸附电池串，平移机构被配置为驱动吸附板平移以带动吸附板上吸附的电池串在水平方向上平移，升降机构被配置为驱动吸附板升降以带动吸附板上吸附的电池串升降。
提供了一种结构简单的电池串输送机构，实现了对电池串的上下料。
进一步的，焊接装置还包括电池串输送线，其中：电池串输送线上设置有至少一个电池串承载机构，电池串承载机构的行进路径上依次设置有上料工位、焊接工位和下料工位。电池串调整机构、汇流条顶升机构及焊接机构均设置于焊接工位处；电池串输送机构被配置为从行进至上料工位处的电池串承载机构上拾取待焊接的电池串并将拾取的电池串输送至电池串调整机构上，电池串输送机构还被配置为将自电池串调整机构取下的电池串输送至行进至下料工位处的电池串承载机构上。
通过设置电池串输送线，实现了对电池串在各个工位之前的自动传输，从而进一步提升了焊接效率。
进一步的，焊接装置还包括电池串输送机构，电池串输送机构被配置为拾取待焊接的电池串组，并将拾取的电池串组输送至电池串调整机构上；图像获取机构还被配置为获取电池串调整机构的位置信息并将获取的电池串调整机构的位置信息传送至电池串输送机构，电池串输送机构基于电池串调整机构的位置信息调整待焊接电池串组后输送至电池串调整机构上。
通过设置图像获取机构，保证电池串输送机构能够将取待焊接的电池串组准确地放置在电池串调整机构上，防止放偏。
本发明另一方面提供了一种汇流条焊接方法，其包括：
将待焊接的电池串调整至预定的焊接位置；
向上顶升汇流条以使得汇流条与待焊接的电池串端部的焊带叠合；
将叠合后的汇流条和电池串端部的焊带焊接在一起。
本发明提供的汇流条焊接方法，实现了对电池串的焊接位置的自动调整，从而显著地提升了汇流条焊接效率及焊接质量。
附图说明
图1为本发明实施例的汇流条焊接装置在一种工作状态下的结构示意图；
图2为本发明实施例的汇流条焊接装置在另一种工作状态下的结构示意图；
图3为本发明一实施例中的承载有电池串组的电池串调整机构在俯视视角下的结构示意图。
图4为本发明另一实施例中的承载有电池串组的电池串调整机构在俯视视角下的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1和图2所示，本发明提供了一种汇流条焊接装置1，其能够将汇流条焊接至电池串组上，本发明中所提及电池串组包括两个以上的并行排列的电池串。
该汇流条焊接装置1至少包括电池串调整机构11、汇流条顶升机构12和焊接机构(未图示)。可选的，该汇流条焊接装置1还包括电池串输送机构13、图像获取机构(未图示)和电池串输送线14。
电池串调整机构11被配置为承载待焊接的电池串组，并将承载的电池串组调整至预定的焊接位置。
汇流条顶升机构12位于电池串调整机构11的下方，其被配置为承载待焊接的汇流条，并顶升承载的汇流条以使得汇流条与承载于电池串调整机构11的电池串组上的焊带叠合。
焊接机构位于电池串调整机构11的上方，焊接机构被配置为将叠合后的汇流条和电池串组上的焊带焊接在一起。
可见，通过设置电池串调整机构11，本发明实现了对电池串组的位置调整，从而显著地提升了汇流条焊接效率及焊接质量。
在一些实施例中，电池串调整机构11包括控制系统及预定数量的与控制系统信号连接的电池串调整机台，每个电池串调整机台均被配置为承载电池串组中的一个电池串，并将承载的电池串调整至与其对应的预定的焊接位置。具体的，各电池串调整机台均包括承载部和调整部，调整部的调整端固定连接承载部，控制系统被配置为控制调整部调整承载部在X轴方向上的位置、在Y轴方向上的位置和在水平方向上的角度中的至少一种，从而将承载于承载部上的电池串调整至对应的焊接位置。其中：X轴和Y轴在水平方向上互相垂直。
可选的，承载部为矩形的板状结构，承载部的长宽尺寸与一个电池串的长宽尺寸相匹配。
可选的，调整部包括X轴平移机构、Y轴平移机构及旋转机构，其中：Y轴平移机构连接在X轴平移机构上，旋转机构连接在Y轴平移机构上，承载部连接在旋转机构上。X轴平移机构用于调整承载部在X轴方向上的位置，Y轴平移机构用于调整承载部在Y轴方向上的位置，旋转机构用于调整承载部在水平方向上的角度。
可见，实施例中的电池串调整机构11能够实现对电池串组中的各电池串的独立调整，从而将各电池串均调整至与其对应的预定的焊接位置。
可选的，汇流条焊接装置1还包括图像获取机构(未图示)，图像获取机构被配置为获取承载于各电池串调整机台上的各电池串组的实际位置图像并将获取到的实际位置图像传送至控制系统，控制系统基于接收到的实际位置图像及预存的标准位置图像控制各调整部对各承载部进行位置调整，以将各电池串组调整至与标准位置图像相匹配的预定焊接位置。
图像获取机构可以采用已知的各种成像装置，如CCD相机等。
在一些具体实施例中，待焊接的电池串组中的各电池串由预定数量的经过掰断的半片电池片串焊形成，这些电池串的长度仅为标准电池串(由预定数量的整片电池串焊形成)的一半。因此，为了保证焊接完汇流条的电池串组件的整体长度满足预定要求，在汇流条焊接过程中，需要额外使用中间汇流条将两组待焊接的电池串组首尾相连形成具有预定长度的标准电池串组，并在标准电池串组的头部、尾部分别焊接头部焊带和尾部焊带。
为了能够实现中间汇流条的焊接，在这些具体实施例中，如图3所示，电池串调整机构11包括偶数组电池串调整机台，其中一半数量的电池串调整机台构成第一电池串调整机台组111，另一半数量的电池串调整机台构成第二电池串调整机台组112，第一电池串调整机台组111和第一电池串调整机台组112沿第一方向(如X轴方向)串行排列，第一电池串调整机台组111内的各电池串调整机台、第二电池串调整机台组112内的各电池串调整机台分别沿垂直于第一方向的第二方向(如Y轴方向)并行排列。
汇流条焊接过程中，第一电池串调整机台组111承载第一电池串组15，第一电池串组15包括预定数量的由半片电池片串焊而成的电池串151，第二电池串调整机台组112承载第二电池串组16，第二电池串组16包括预定数量的由半片电池片串焊而成的电池串161，第一电池串组15的头部焊带和第二电池串组16的尾部焊带首尾相接。在这些实施例中，需要将中间汇流条焊接在第一电池串组15的头部焊带和第二电池串组16的尾部焊带上，将尾部汇流条焊接在第一电池串组15的尾部焊带上，将头部汇流条焊接在第二电池串组16的头部焊带上。
为了提升汇流条的焊接效率，优选的，如图1所示。汇流条顶升机构12包括第一汇流条顶升机构121、第二汇流条顶升机构122及第三汇流条顶升机构123，其中：第一汇流条顶升机构121位于第一电池串调整机台组111的外侧，第二汇流条顶升机构122位于第二电池串调整机台组112的外侧，第三汇流条顶升机构123则位于第一电池串调整机台组111和第二电池串调整机台组112之间。焊接前，第一汇流条顶升机构121、第二汇流条顶升机构122及第三汇流条顶升机构123分别将待焊接的尾部汇流条、头部汇流条及中间汇流条向上顶升至对应的焊接位置。
在另外一些具体实施例中，待焊机的电池串组中的各电池串均由预定数量的未经掰断的整片电池片串焊形成。因此待焊接的电池串组为具有预定长度的标准电池串组，因此不需要额外焊接中间汇流条。
在这些具体实施例中，如图4所示，电池串调整机构11中的各电池串调整机台并行排列，电池串调整机构11上仅承载一组电池串组17，该电池串组17包括预定数量的并行排布的电池串171。对应的，汇流条顶升机构仅包括第一汇流条顶升机构(未图示)和第二汇流条顶升机构(未图示)，其中：第一汇流条顶升机构位于电池串调整机构11的一侧，第二汇流条顶升机构位于电池串调整机构11的另一侧。第一汇流条顶升机构、第二汇流条顶升机构分别将待焊接的尾部汇流条、头部汇流条向上顶升至对应的焊接位置。
可选的，如图1和图2所示，汇流条焊接装置1还包括电池串输送机构13，电池串输送机构13被配置为拾取待焊接的电池串组，并将拾取的电池串组输送至电池串调整机构11上，电池串输送机构13还被配置为将焊接汇流条后的电池串组自电池串调整机构11上取下。
为了实现对待焊接的电池串组的准确放置，确保其中的每个电池串均承载于对应的电池串调整机台上。优选的，在将待焊接的电池串组放置于电池串调整机构11之前，图像获取机构还被配置为获取电池串调整机构11的位置信息并将获取的位置信息发送给电池串输送机构的控制系统，电池串输送机构根据电池串调整机构11的位置信息对拾取的电池串组进行位置调整后再输送至电池串调整机构11。
可选的，电池串输送机构13包括平移机构、升降机构及吸附板，其中：吸附板连接在升降机构上，升降机构连接在平移机构上，吸附板被配置为吸附电池串组，平移机构被配置为驱动吸附板平移以带动吸附板上吸附的电池串组在水平方向上平移，升降机构被配置为驱动吸附板升降以带动吸附板上吸附的电池串组升降。
为了提升电池串组的输送效率，可选的，电池串输送机构13为两套，分别为第一电池串输送机构131和第二电池片输送机构132。如图1和图2所示，在第一电池串输送机构131拾取待焊接的电池串组并将拾取的电池串组输送至电池串调整机构11的过程中，第二电池片输送机构132将焊接汇流条后的电池串组自电池串调整机11构取下。
请继续参考图1所示，可选的，汇流条焊接装置还包括电池串输送线14，其中：电池串输送线14上设置有至少一个电池串承载机构，电池串承载机构的行进路径上依次设置有上料工位141、焊接工位142和下料工位143。电池串调整机构11、汇流条顶升机构12及焊接机构均设置于焊接工位142处.
电池串输送机构13从行进至上料工位141处的电池串承载机构上拾取待焊接的电池串组并将拾取的电池串组输送至电池串调整机构11上，焊接完成后，电池串输送机构13再将自电池串调整机构11取下的电池串组输送至行进至下料工位143处的电池串承载机构上。
可选的，电池串承载机构为贴覆在电池串输送线14上的玻璃板。
本发明还提供了一种汇流条焊接方法，该汇流条焊接方法包括：
将待焊接的电池串组调整至预定的焊接位置。
向上顶升汇流条以使得汇流条与待焊接的电池串组上的焊带叠合；
将叠合后的汇流条和电池串组上的焊带焊接在一起。
当然，该汇流条焊接方法可以由本发明所提供的汇流条焊接装置1来实施。具体的：汇流条焊接装置1中的电池串调整机构11将待焊接的电池串组调整至预定的焊接位置，汇流条焊接装置1中的汇流条顶升机构12向上顶升汇流条以使得汇流条与待焊接的电池串组上的焊带叠合，汇流条焊接装置1中的焊接机构将叠合后的汇流条和电池串组上的焊带焊接在一起。
上文对本发明进行了足够详细的具有一定特殊性的描述。所属领域内的普通技术人员应该理解，实施例中的描述仅仅是示例性的，在不偏离本发明的真实精神和范围的前提下做出所有改变都应该属于本发明的保护范围。本发明所要求保护的范围是由所述的权利要求书进行限定的，而不是由实施例中的上述描述来限定的。

Claims (7)

1.一种汇流条焊接装置，用于将汇流条焊接至电池串组上，所述电池串组包括至少两个并行排列的电池串，其特征在于，所述汇流条焊接装置包括电池串调整机构、汇流条顶升机构和焊接机构，其中：
所述电池串调整机构被配置为承载待焊接的电池串组，并将承载的电池串组调整至预定的焊接位置；
所述汇流条顶升机构位于所述电池串调整机构的下方，所述汇流条顶升机构被配置为承载待焊接的汇流条，并顶升承载的汇流条以使得汇流条与承载于所述电池串调整机构的电池串组上的焊带叠合；
所述焊接机构位于所述电池串调整机构的上方，所述焊接机构被配置为将叠合后的汇流条和电池串组上的焊带焊接在一起；
所述电池串调整机构包括控制系统和预定数量的电池串调整机台，各所述电池串调整机台均与所述控制系统信号连接，其中：
所述电池串调整机台包括承载部和调整部，所述调整部的调整端固定连接所述承载部，所述承载部用于承载所述电池串，所述控制系统控制各所述调整部调整所述承载部在X轴方向上的位置、在Y轴方向上的位置和在水平方向上的角度中的至少一种，所述X轴和所述Y轴在水平方向上互相垂直；
所述电池串调整机构包括偶数个所述电池串调整机台，其中一半数量的电池串调整机台构成第一电池串调整机台组，另一半数量的电池串调整机台构成第二电池串调整机台组，其中：所述第一电池串调整机台组和所述第二电池串调整机台组沿第一方向串行排列，所述第一电池串调整机台组内的各所述电池串调整机台、所述第二电池串调整机台组内的各所述电池串调整机台分别沿垂直于所述第一方向的第二方向并行排列；
所述汇流条顶升机构包括第一汇流条顶升机构、第二汇流条顶升机构及第三汇流条顶升机构，其中：所述第一汇流条顶升机构位于所述第一电池串调整机台组的外侧，所述第二汇流条顶升机构位于所述第二电池串调整机台组的外侧，所述第三汇流条顶升机构位于所述第一电池串调整机台组和所述第二电池串调整机台组之间。
2.如权利要求1所述的汇流条焊接装置，其特征在于，所述汇流条焊接装置还包括图像获取机构，所述图像获取机构被配置为获取承载于各所述电池串调整机台上的各所述电池串的实际位置图像并将获取到的实际位置图像传送至所述控制系统，所述控制系统基于接收到的实际位置图像及预存的标准位置图像控制各所述调整部对各所述承载部进行位置调整，以将各电池串调整至与所述标准位置图像相匹配的所述预定焊接位置。
3.如权利要求1所述的汇流条焊接装置，其特征在于，所述焊接装置还包括电池串输送机构，所述电池串输送机构被配置为拾取待焊接的电池串组，并将拾取的所述电池串组输送至所述电池串调整机构上，所述电池串输送机构还被配置为将焊接汇流条后的电池串组自所述电池串调整机构取下。
4.如权利要求3所述的汇流条焊接装置，其特征在于，所述电池串输送机构为两套，分别为第一电池串输送机构和第二电池片输送机构；
在所述第一电池串输送机构拾取待焊接的电池串组并将拾取的电池串组输送至所述电池串调整机构的过程中，所述第二电池片输送机构将焊接汇流条后的电池串组自所述电池串调整机构取下。
5.如权利要求3所述的汇流条焊接装置，其特征在于，所述电池串输送机构包括平移机构、升降机构及吸附板，其中：所述吸附板连接在所述升降机构上，所述升降机构连接在所述平移机构上，所述吸附板被配置为吸附电池串组，所述平移机构被配置为驱动所述吸附板平移以带动所述吸附板上吸附的电池串组在水平方向上平移，所述升降机构被配置为驱动所述吸附板升降以带动所述吸附板上吸附的电池串组升降。
6.如权利要求1所述的汇流条焊接装置，其特征在于，所述焊接装置还包括电池串输送线，其中：
所述电池串输送线上设置有至少一个电池串承载机构，所述电池串承载机构的行进路径上依次设置有上料工位、焊接工位和下料工位；
所述电池串调整机构、所述汇流条顶升机构及所述焊接机构均设置于所述焊接工位处；
所述电池串输送机构被配置为从行进至所述上料工位处的电池串承载机构上拾取待焊接的电池串组并将拾取的电池串组输送至所述电池串调整机构上，所述电池串输送机构还被配置为将自所述电池串调整机构取下的电池串组输送至行进至所述下料工位处的电池串承载机构上。
7.如权利要求2所述的汇流条焊接装置，其特征在于：
所述焊接装置还包括电池串输送机构，所述电池串输送机构被配置为拾取待焊接的电池串组，并将拾取的所述电池串组输送至所述电池串调整机构上；
所述图像获取机构还被配置为获取所述电池串调整机构的位置信息并将获取的所述电池串调整机构的位置信息传送至所述电池串输送机构，所述电池串输送机构基于所述电池串调整机构的位置信息调整待焊接电池串组后输送至所述电池串调整机构上。
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