CN111283297A - 一种用于接线盒的加锡焊接装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于接线盒的加锡焊接装置，其包括机架、可滑动的设于机架上的承载平台、设于承载平台上的焊机、设于焊机底部的机头，焊接装置还包括设于承载平台上且位于机头一侧的加锡机构，加锡机构包括设于承载平台上的支架、设于支架上的用于提供锡丝的供丝组件以及用于放置锡丝的放丝组件、沿着供丝组件至放丝组件的方向可滑动的设于承载平台上的用于输送锡丝的输送组件，机头能够配合的运动至放丝组件的上方并完成取锡。本发明的加锡焊接装置，通过在焊头一侧设置加锡机构，使得焊头能够方便的自放丝组件取锡，且每次取锡的量能够根据具体的焊接情况控制，避免了锡丝的浪费。

Description

一种用于接线盒的加锡焊接装置

技术领域

本发明涉及光伏组件生产领域，具体涉及一种用于接线盒的加锡焊接装置。

背景技术

接线盒是太阳能电池组件与外部线路的电流中转站，其通过硅胶与组件背板粘在一起，组件内的引出线连接接线盒的内部线路，接线盒的内部线路又与外部线缆连接在一起，使组件与外部线缆导通，实现电流中转的作用。由于接线盒与内部线路是通过锡焊连接的，焊接的牢固性对组件的质量至关重要，如出现虚焊会导致接线盒发热、断路等故障，严重时会烧毁接线盒引发火灾，造成无法挽回的损失。

因此，为了保证焊接质量，对于接线盒的焊接，目前通常采用加锡焊接的方式，即在焊头上下两侧设置斜向的送锡管和上锡管，通过送锡装置将锡丝送入上锡管和送锡管，自上锡管对焊头下部预加锡，并自送锡管持续向焊头加锡，完成焊接。但是，该种结构，其存在诸多的缺陷。首先，直接将锡丝输送至焊头上，在加锡的过程中，容易造成锡丝的浪费；其次，锡丝内部是含有助焊剂的，由于焊头的温度较高，因此在加锡的过程中，多余的助焊剂会熔化并残留在送锡管的管口，冷却后凝固在管口，给下次加锡带来困难；最后，通过送锡管直接向焊头加锡，需要为每一个焊头都配备一套送锡管和上锡管，极大的增加了成本。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种加锡方便且不会造成锡丝浪费的用于接线盒的加锡焊接装置。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种用于接线盒的加锡焊接装置，其包括机架、可滑动的设于所述机架上的承载平台、设于所述承载平台上的焊机、设于所述焊机底部的机头，所述焊接装置还包括设于所述承载平台上且位于所述机头一侧的加锡机构，所述加锡机构包括设于所述承载平台上的支架、设于所述支架上的用于提供锡丝的供丝组件以及用于放置所述锡丝的放丝组件、沿着所述供丝组件至所述放丝组件的方向可滑动的设于所述承载平台上的用于输送所述锡丝的输送组件，所述机头能够配合的运动至所述放丝组件的上方并完成取锡。

优选地，所述焊机和所述机头电相连且分别安装于所述承载平台的上部和下部。

优选地，所述放丝组件包括盒体、设于所述盒体内的放丝平台、设于所述放丝平台内的加热模块和温度传感器，所述放丝平台上开设有用于放置所述锡丝的凹槽。

优选地，所述机头包括机头本体、可升降的设于所述机头本体上的焊头、用于驱动所述焊头升降的驱动组件，所述焊头包括焊头本体、开设于所述焊头本体底部且槽口向下的卡槽、嵌设于所述卡槽内且能够配合的粘住锡丝的镶块，所述镶块与所述的槽口之间形成有用于容置所述锡丝的槽体。

进一步优选地，所述驱动组件为动力缸，所述焊接装置还包括设于所述动力缸的活塞杆端部的电极安装座、安装于所述电极安装座上的电极，所述电极与所述焊机电相连，所述焊头可拆卸的安装于所述电极上。

优选地，所述焊接装置还包括设于所述承载平台底部的Y轴行程机构、设于所述Y轴行程机构上的X轴行程机构、设于所述X轴行程机构上的R轴旋转行程机构、以及设于所述R轴旋转行程机构上的Z轴行程机构，所述机头安装于所述的Z轴行程机构上。

进一步优选地，所述机头有三个，且沿着所述的Y轴行程机构的行程方向间隔排布。

进一步优选地，所述加锡机构位于所述的X轴行程机构的行程路径上。

进一步优选地，所述焊接装置还包括设于所述X轴行程机构上的影像机构，所述影像机构位于所述机头远离所述加锡机构的一侧。

优选地，所述焊接装置还包括设于所述支架上且位于所述机头和所述放丝组件之间的清洁毛刷。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明的加锡焊接装置，通过在焊头一侧设置加锡机构，使得焊头能够方便的自放丝组件取锡，且每次取锡的量能够根据具体的焊接情况控制，避免了锡丝的浪费；同时通过加热模块的设置，能够对放丝平台上的锡丝提前加热使多余的助焊剂流走，避免助焊剂凝固影响焊头取锡。

附图说明

附图1为本发明的具体实施例中的加锡焊接装置的结构示意图；

附图2为本发明的具体实施例中的加锡机构的立体结构示意图；

附图3为本发明的具体实施例中的加锡机构的正视结构示意图；

附图4为本发明的具体实施例中的放丝组件的立体结构示意图；

附图5为本发明的具体实施例中的机头的立体结构示意图1；

附图6为本发明的具体实施例中的机头的立体结构示意图2；

附图7为本发明的具体实施例中的焊头的正视结构示意图；

附图8为本发明的具体实施例中的X轴行程机构和Y轴行程机构的安装示意图。

其中：1、机架；2、承载平台；3、焊机；4、机头；41、机头本体；42、焊头；421、焊头本体；422、卡槽；423、镶块；424、槽体；43、驱动组件；5、支架；51、竖梁；52、横梁；6、供丝组件；61、送丝单元；62、剪切单元；63、送丝管；7、放丝组件；71、盒体；72、放丝平台；73、加热模块；74、温度传感器；75、凹槽；751、第一凹槽；752、第二凹槽；76、承载腔；8、输送组件；81、机械手；82、夹爪；83、升降气缸；84、旋转夹紧气缸；9、电极安装座；10、电极；11、Y轴行程机构；12、X轴行程机构；13、R轴旋转行程机构；14、Z轴行程机构；15、影像机构；16、清洁毛刷；17、电控柜；18、同步带；19、滑板；20、连接座；21、进水口；22、出水口；23、流量阀；24、吹气管；25、基板；26、压板；27、焊接口；28、连接杆；29、缓冲弹簧。

具体实施方式

下面结合附图来对本发明的技术方案作进一步的阐述。

本发明涉及对接线盒的焊接装置的改进，以克服现有的焊接装置在添加锡丝时的浪费。本发明的改进后的加锡焊接装置，通过在焊头一侧设置加锡机构，使得焊头能够方便的自放丝组件取锡，且每次取锡的量能够根据具体的焊接情况控制，避免了锡丝的浪费；同时通过加热模块的设置，能够对放丝平台上的锡丝提前加热使多余的助焊剂流走，避免助焊剂凝固影响焊头取锡。

具体地，参见图1所示，其中示出了一种用于接线盒的加锡焊接装置，其包括机架1、可滑动的设于机架1上的承载平台2、设于承载平台2上的焊机3和电控柜17、设于焊机3底部的机头4。在这里，电控柜17用于存放电气元件，焊机3用于通电并控制机头4焊接。其中焊机3和机头4电相连且分别安装于承载平台2的上部和下部。通过将焊机3和机头4分别安装于承载平台2的上部和下部，极大地减小了焊机3到机头4之间连接的导线长度，减少中间的能量损耗，使设备整个运行更加高效稳定。

上述的焊接装置还包括沿着机架1的一端至另一端的方向设置在机架1上的同步带18，承载平台2设置在同步带18上，通过电机驱动同步带18进而驱动承载平台2移动。

上述的焊接装置还包括设于承载平台2上且位于机头4一侧的加锡机构。这里，加锡机构与机头4均设置于承载平台2上，减少了机头4的运动距离，提高了取锡效率，进一步提高了焊接效率。如图2-3所示，加锡机构包括设于承载平台2上的支架5、设于支架5上的用于提供锡丝的供丝组件6以及用于放置锡丝的放丝组件7、沿着供丝组件6至放丝组件7的方向可滑动的设于承载平台2上的用于输送锡丝的输送组件8，机头4能够配合的运动至放丝组件7的上方并完成取锡。这里的支架5包括位于承载平台2两侧的用于连接承载平台2的两条竖梁51以及设于两条竖梁51之间的用于安装放丝组件7的横梁52。

如图3所示，上述的供丝组件6包括送丝单元61、设于送丝单元61一侧的剪切单元62、设于送丝单元61上且能够向着靠近剪切单元62的方向延伸的送丝管63。这里，通过送丝单元61输出锡丝，随后通过剪切单元62将锡丝剪断，随后通过输送机构8将剪断的锡丝送至放丝组件7上。其中，送丝管63为橡胶软管，其一端连通于送丝单元61上，另一端延伸至剪切单元62的剪切口，输出的锡丝能够直接到达剪切口完成剪切。在送丝管63靠近剪切单元62的一端设置有光电传感器，能够检测锡丝是否已送出到位，锡丝到位后，剪切单元62和输送组件8开始工作并完成锡丝的剪切和输送。在本实施例中，送丝单元61为现有技术中的自动焊锡送丝机，适用的锡丝直径为1～2mm，单次送丝长度为5～12mm。剪切单元62为现有技术中的气动剪，这两者均可通过外购得到，具体结构及原理不再赘述。

如图3所示，输送组件8包括能够沿着水平方向移动的机械手81、设于机械手81端部的能够绕其自身轴心线方向旋转且能够沿着竖直方向升降的夹爪82。这里的机械手由伺服电机或步进电机驱动，并通过同步带或丝杆带动滑块实现直线运动。其中，夹爪82通过升降气缸83驱动升降，并通过旋转夹紧气缸84实现旋转和夹紧的功能。这里，升降气缸83设于机械手81端部，旋转夹紧气缸84设于升降气缸83的活塞杆端部，夹爪82设于旋转夹紧气缸84的活塞杆端部。这里的旋转夹紧气缸84为旋转气缸和夹紧气缸的一体化气缸。上述的机械手81、升降气缸83以及旋转夹紧气缸84均为外购，具体结构及原理不再赘述。

放丝组件7有三个，且沿着远离供丝组件6的方向排布，分别能够适用于单体接线盒以及三分体接线盒的焊接时锡丝的放置，如图4所示，其包括盒体71、设于盒体71内的放丝平台72、设于放丝平台72内的加热模块73和温度传感器74，放丝平台72上开设有用于放置锡丝的凹槽75。这里的盒体71上开设有承载腔76，放丝平台72能够配合的安装于承载腔76中，且盒体71采用合成石或玻纤板制作，能够起到隔热的作用。将盒体71设置在放丝平台72底部，且位于放丝平台72和横梁52之间，能够防止在放丝平台72加热时横梁52温度过高而影响到其他部件。承载腔76能够暂时存放流出的助焊剂，防止助焊剂流到地上，方便后期清理。

在本实施例中，放丝平台72采用金属导热材料加工，表面喷涂特氟龙或陶瓷等不粘锡材质，可防止焊头取锡时有锡残留，保证锡能全部取走。加热模块73为加热棒，温度传感器74为K型或E型热偶或热电阻，两者均为现有技术中的产品。通过加热模块73的设置，能够持续对放丝平台72进行加热，使锡丝内多余的助焊剂能够熔化并顺着凹槽75流出，避免助焊剂凝固后影响焊头的取锡，并保证了放丝平台72的整洁。温度传感器74能够保证将加热温度控制在150℃左右，避免温度过高而将锡丝也熔化。

作为优选的方案，本实施例中的凹槽75有多条，包括沿着放丝平台72的长度方向设置的一条第一凹槽751以及沿着放丝平台72的宽度方向设置的二至四条第二凹槽752，且第一凹槽751与第二凹槽752相交错设置，四条第二凹槽752之间的间隔距离为15～22mm，能够同时配合锡丝的横向放置以及纵向放置，适应不同的焊接需求。在这里，凹槽75的横截面形状不限制，可以为U型、V型等，这里的凹槽75用于防止锡丝在槽内滚动，保证锡丝的位置不会发生移动；同时起到导流助焊剂的作用，使熔化的助焊剂能够顺槽流出，防止堆积。其中凹槽深度为1-2mm，开口宽度为2-4mm。

如图5-6所示，上述的机头4包括机头本体41、可升降的设于机头本体41上的焊头42、用于驱动焊头42升降的驱动组件43，这里的焊头42主体材质为钼合金、钨合金，钛合金中一种，驱动组件43为动力缸，焊接装置还包括设于动力缸的活塞杆端部的电极安装座9、安装于电极安装座9上的电极10，电极10与焊机3电相连，焊头42可拆卸的安装于电极10上。这里的电极安装座8为绝缘材料制得，电极10的材质为黄铜或紫铜，焊接设备通电后通过电极10加热焊头42。

在本实施例中，机头4还包括压紧机构，该压紧机构包括沿着水平方向设置且围绕于驱动组件43的缸体周侧部的基板25、与基板25相平行设置且位于基板25下方的压板26、开设于压板26上的焊接口27、设于基板25和压板26之间的连接杆28、套设于连接杆28上的缓冲弹簧29。这里的连接杆28有两个，且分别设于所述焊接口27的两侧，相对应的，套设于连接杆28上的缓冲弹簧29也有两个。当下降到焊接位置后，压紧机构压紧待焊接件，此时驱动组件43驱动焊头42下降穿过焊接口27，并抵触于待焊接件上，完成焊接。其中缓冲弹簧29的设置能够避免压板26的下压力度过大而造成待焊接件的损坏。

如图7所示，焊头42包括焊头本体421、开设于焊头本体421底部且槽口向下的卡槽422、嵌设于卡槽422内且能够配合的粘住锡丝的镶块423、设置于卡槽422和镶块423之间的导热层，镶块423与槽口之间形成有用于容置锡丝的槽体424。在本实施例中，槽体424的深度范围为0.2-1mm。其中槽体424能够容置锡丝的量取决于槽体424的深度，而槽体424深度可根据焊接后焊点高度要求确定。通过卡槽422和镶块423的设置，使得在焊接时槽体424能够容置锡丝，增加了焊接时的焊锡量，提高了焊接质量，且焊接结束后的焊点平整。焊头42与焊点脱离后，槽体424内的焊锡能够完全覆盖在汇流条上，将汇流条完全包裹，完成加锡焊接，保证了焊接拉力，提高了焊接质量。

在这里，焊头42的下部与上部成偏心结构，偏心距离为0-10mm，可根据接线柱间距选择实际偏心距离，能够更好的适应接线盒内的接线柱排布。卡槽422沿着水平方向延伸，分别能够适用于横向与竖向接线盒的焊接，且其槽型可以为V型、U型等任意形状；镶块423为可粘锡的金属材料，例如铜，或者锂等；且该镶块423可以为长5-15mm、宽为4-5mm矩形，或长径5-15mm、短径4-5mm的O形形状，或者直径为5-10mm的圆形形状。其中，导热层的设置能够方便焊头42与镶块423之间的热传导。这里的导热层可以为现有的任意导热胶，本例中的导热层为导电膏。

在本实施例中，镶块423与卡槽422之前通过卡接结构连接。其中卡槽422的相对的两槽壁上设置有凸台，镶块423的相对的两侧壁上设置有凹槽，凸台能够与凹槽配合，实现镶块423与卡槽422的卡嵌。

在本实施例中，如图5所示，上述的焊接机头还包括开设于电极10上的进水口21和出水口22、设于电极9内且两端分别与进水口21和出水口22相连通的用于通入通出冷却水的冷却通道(图中未示出)。在焊接后需要冷却焊头42时，通过向进水口21通入冷却水并自出水口22通出，冷却水在冷却通道内与电极10进行换热，将电极10快速冷却，进而冷却焊头42。

在驱动组件43的一侧设置有流量阀23，该流量阀23的一端阀口连通外部气源、另一端阀口连通吹气管24，吹气管24的另一端管口位于焊头42的斜上方且其管口朝向焊头42。这里的吹气管24与焊头42一一对应的设置。需要对焊头42进行冷却时，吹气管24向焊头42吹出压缩空气，对焊头42进行快速冷却。

在本实施例中，如图1所示，上述的焊接装置还包括设于支架5上且位于机头4和放丝组件7之间的清洁毛刷16，该清洁毛刷16的位置位于X轴行程机构12的行程中，机头4能够在X轴行程机构12的驱动下经过清洁毛刷16并下降清洁焊头42。该清洁毛刷16的材质为铜质或钢质，用于在取锡过程中对焊头42进行清洁，保证了焊头42的粘锡效果，延长了焊头42的寿命。

如图8所示，上述的焊接装置还包括设于承载平台2底部的Y轴行程机构11、设于Y轴行程机构11上的X轴行程机构12、设于X轴行程机构12上的R轴旋转行程机构13、以及设于R轴旋转行程机构13上的Z轴行程机构14，机头4安装于Z轴行程机构14上。这里的X轴行程方向与承载平台2的运动方向相同，Y轴行程方向与承载平台2的运动方向相垂直，R轴旋转行程方向为机台4的轴心线方向，Z轴行程方向为竖直方向。通过X轴行程机构12、Y轴行程机构11、R轴旋转行程机构13和Z轴行程机构14，分别带动机头4实现X轴方向、Y轴方向、Z轴方向以及轴心线方向的运动。

具体地，X轴行程机构12、Y轴行程机构11均为外购的丝杆导轨，通过电机驱动，具体结构不赘述。其中X轴行程机构12有三个且分别设置于Y轴行程机构11的三个滑块上，相应的，机头4有三个，且沿着Y轴行程机构11的行程方向间隔排布，能够适应三分体接线盒的焊接。R轴旋转行程机构13为设置于X轴行程机构12的滑块上的电机，其驱动轴向下延伸。Z轴行程机构14为能够实现直线驱动的气缸或电缸，其安装于电机的驱动轴上。通过电机带动Z轴行程机构14转动，进而带动机头4转动。这里的Z轴行程机构14为气缸，其活塞杆上连接有滑板19，滑板19上设有连接座20，驱动组件43的缸体安装于该连接座20上。

在本实施例中，加锡机构位于X轴行程机构12的行程路径上。需要取锡时，通过X轴行程机构12带动机头4到达加锡机构上方，随后通过Y轴行程机构11到达具体的放丝平台7上方并通过驱动组件43下降取锡。

如图1所示，上述的焊接装置还包括设于X轴行程机构12上的影像机构15，影像机构15位于机头4远离加锡机构的一侧。在这里，影像机构15有三个，且与机头4一一对应的设置于一连接板的两端，该连接板设置于X轴行程机构上。这里的影像机构15为外购，其包括相机、镜头、光源及安装支架，具体结构及原理不再赘述。通过影像机构15实现焊接点的定位以及焊接质量的检测。

本实施例的焊接装置，具有三个独立的机头4，分别可实现X、Y、R、Z轴方向的运动，配合影像机构15可实现焊头42的精确定位，三个机头4可以同时进行焊接，提高工作效率，同时兼容单体式与三分体式接线盒的焊接。对应的，放丝组件7和清洁毛刷16也有三个，用于每个机头4独立取锡及清洁。上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于接线盒的加锡焊接装置，其包括机架(1)、可滑动的设于所述机架(1)上的承载平台(2)、设于所述承载平台(2)上的焊机(3)、设于所述焊机(3)底部的机头(4)，其特征在于：所述焊接装置还包括设于所述承载平台(2)上且位于所述机头(4)一侧的加锡机构，所述加锡机构包括设于所述承载平台(2)上的支架(5)、设于所述支架(5)上的用于提供锡丝的供丝组件(6)以及用于放置所述锡丝的放丝组件(7)、沿着所述供丝组件(6)至所述放丝组件(7)的方向可滑动的设于所述承载平台(2)上的用于输送所述锡丝的输送组件(8)，所述机头(4)能够配合的运动至所述放丝组件(7)的上方并完成取锡。

2.根据权利要求1所述的一种用于接线盒的加锡焊接装置，其特征在于：所述焊机(3)和所述机头(4)电相连且分别安装于所述承载平台(2)的上部和下部。

3.根据权利要求1所述的一种用于接线盒的加锡焊接装置，其特征在于：所述放丝组件(7)包括盒体(71)、设于所述盒体(71)内的放丝平台(72)、设于所述放丝平台(72)内的加热模块(73)和温度传感器(74)，所述放丝平台(72)上开设有用于放置所述锡丝的凹槽(75)。

4.根据权利要求1所述的一种用于接线盒的加锡焊接装置，其特征在于：所述机头(4)包括机头本体(41)、可升降的设于所述机头本体(41)上的焊头(42)、用于驱动所述焊头(42)升降的驱动组件(43)，所述焊头(42)包括焊头本体(421)、开设于所述焊头本体(421)底部且槽口向下的卡槽(422)、嵌设于所述卡槽(422)内且能够配合的粘住所述锡丝的镶块(423)，所述镶块(423)与所述的槽口之间形成有用于容置所述锡丝的槽体(424)。

5.根据权利要求4所述的一种用于接线盒的加锡焊接装置，其特征在于：所述驱动组件(43)为动力缸，所述焊接装置还包括设于所述动力缸的活塞杆端部的电极安装座(9)、安装于所述电极安装座(9)上的电极(10)，所述电极(10)与所述焊机(3)电相连，所述焊头(42)可拆卸的安装于所述电极(10)上。

6.根据权利要求1所述的一种用于接线盒的加锡焊接装置，其特征在于：所述焊接装置还包括设于所述承载平台(2)底部的Y轴行程机构(11)、设于所述Y轴行程机构(11)上的X轴行程机构(12)、设于所述X轴行程机构(12)上的旋转行程机构(13)、以及设于所述旋转行程机构(13)上的Z轴行程机构(14)，所述机头(4)安装于所述的Z轴行程机构(14)上。

7.根据权利要求6所述的一种用于接线盒的加锡焊接装置，其特征在于：所述机头(4)有三个，且沿着所述的Y轴行程机构(11)的行程方向间隔排布。

8.根据权利要求6所述的一种用于接线盒的加锡焊接装置，其特征在于：所述加锡机构位于所述的X轴行程机构(12)的行程路径上。

9.根据权利要求6所述的一种用于接线盒的加锡焊接装置，其特征在于：所述焊接装置还包括设于所述X轴行程机构(12)上的影像机构(15)，所述影像机构(15)位于所述机头(4)远离所述加锡机构的一侧。

10.根据权利要求1所述的一种用于接线盒的加锡焊接装置，其特征在于：所述焊接装置还包括设于所述支架(5)上且位于所述机头(4)和所述放丝组件(7)之间的清洁毛刷(16)。

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