CN117066624A - 一种光伏接线盒双料高频焊接工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光伏接线盒双料高频焊接工艺，它包括如下生产步骤：一、将二极管放入光伏接电盒的盒体内限位固定，将束线端部金属丝与接电片加热焊接为一体；二、在接电片上放置锡块；三、通过所述高频线圈对接电片与锡块的结合位置进行高频加热焊接；四、对盒体内二极管的接电片上焊接好的锡块进行检测出料。该焊接工艺在焊接锡块时使用高频焊接，可以实现对锡块底部的单独熔化焊接，同时保证焊接后锡块上部的外形，方便下一步进行焊接，能耗更低，焊接成本更低。该工艺可以使用在需要先焊接束线的二极管焊接中，使得生产出来的光伏接线盒总的成本可以大大降低。

Description

一种光伏接线盒双料高频焊接工艺

技术领域

本发明涉及光伏接线盒加工技术领域，具体涉及一种光伏接线盒双料高频焊接工艺。

背景技术

光伏接线盒是太阳能发电系统中不可缺少的组件之一。它通常安装在光伏电池板的下部，用于连接光伏电池板的正负极与电源系统之间的导线。光伏接线盒还可以起到保护电线、防水和防尘的作用，确保电路的可靠性和安全性。光伏接线盒通常包括有盒体，盒体的内部通常装配有二极管，传统的光伏用二极管结构通常如申请号为201930283463.7的专利中，公开的一种光伏接线盒二极管模块，在光伏用二极管的两侧装配有接电片， 接电片的端部通常还设计有用来与电线进行连接的曲面接口。该类二极管使用时，接电片上通常需要通过锡块装配其它的电路元件，在具体加工时，通常会先将锡块焊接在接电片上，再将焊接好锡块的二极管装配到盒体内，然后再将电路元件与锡块进行焊接，为了保证锡块在后续焊接电路元件的焊接效果，这时需要保证锡块焊接在接电片上之时，其上部待焊接电路元件的部分要保证外形，使得后续放置元件和焊接精度得到保证。这时锡块在接电片上进行焊接时，通常采用回流焊的方式进行。如申请号为 201520925506.3的专利用于光伏接线盒内安装二极管的金属载板，其中焊接时就有类似需要，这时也是采用回流焊接的方式，在二极管和锡块进行回流焊接时，需要多道的焊接工艺，需要将热风多次吹到焊接位置，整体回流焊过程较为耗能，同时回流焊的整体设备成本较高。另外传统光伏用二极管结构较为复杂成本较高。

随着二极管结构的发展，专利号为202130809717.1、202130809671.3以及202130809665.8的光伏接线盒二极管结构不断出现，这种二极管的接电片更加简单，可以采用将二极管两端接线直接压扁的方式进行加工，如果这种二极管在光伏接线盒中大量使用，可以大大节约光伏接线盒的成本，但是这类接电片并不具有传统二极管的曲面接口结构，这时就需要将二极管的接电片直接焊接在接电片上，而这种二极管的接电片多采用铝制或者其它金属材料，其与电线内部金属焊接温度远远超过焊接锡块温度，因此只能先将光伏接线盒用来接电的束线焊接在接电片上，然后再进行锡块焊接。由于回流焊需要将二极管连同接电片整体放入回流烘箱进行加热焊接；而现上述新型的光伏接线盒二极管需要带有束线焊接，而束线外部包裹有塑料类绝缘材料，因此这些二极管与锡块焊接时就无法采用传统的回流焊，而采用类似高频焊接以及其它加热方式进行焊接时，通常将加热源直接靠近锡块本身，这时常常会造成锡块直接的融化，而如果采用其它的金属结构用来固定限位二极管时，高频焊接也会对用来固定的金属部分同时进行加热，从而造成高耗能以及连接线被融化的恶劣后果，使得焊接无法进行。

发明内容

针对以上问题，本发明提供了一种光伏接线盒双料高频焊接工艺，可以对装配在光伏接线盒盒体内的二极管接电片和锡块进行高频焊接，同时保证焊接完成时锡块上部的形状。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该光伏接线盒双料高频焊接工艺包括如下步骤：

一、将二极管放入光伏接电盒的盒体内限位固定（为了便于工艺进行，在该步骤时可以将光伏接电盒连同二极管反向放置），将用来给二极管接入电路的线束一端剥离塑料包皮，将剥离塑料包皮的线束端部金属丝贴附在接电片的下部，将束线端部金属丝与接电片加热焊接为一体；

二、使得接线片朝上（针对上步骤的光伏接电盒连同二极管反向放置，将盒体连同焊接的束线180°旋转），在接电片上放置锡块（为了提高焊接效果可以在锡块与接电片之间涂抹锡膏）；

三、在盒体下部正对锡块的位置设置高频线圈，所述高频线圈的轴线对准所述接电片，（具体设计时，所述锡块为四方形状，所述锡块中心位置与高频的高频线圈同轴）通过所述高频线圈对接电片与锡块的结合位置进行高频加热，锡块与接电片使用锡膏的接触位置熔化连接；

四、对盒体内二极管的接电片上焊接好的锡块进行检测出料。

作为优选，步骤一中，所述束线端部金属丝与所述接电片之间通过电阻焊的方式焊接。

作为优选，所述盒体一端的下部设计有将所述束线扣紧的线扣，步骤一结束后，通过所述线扣将束线扣紧在所述盒体上，然后对线扣和盒体进行焊接。

作为优选，在步骤一结束后，在所述盒体背面的端部进行打码。注明产品生产的时间和批次。

作为优选，所述高频线圈在对锡块和接电片进行焊接时先预热后再进行焊接。

作为优选，所述二级管与两侧的接电片通过圆形金属线连接，所述盒体内设计有将二极管两侧圆形金属线卡紧的卡扣。

作为优选，在步骤四中，通过在生产线上部设计CCD相机对焊接在接电片上部对焊接后的所述锡块拍照，并将拍照后图像信息传递到电脑主机中，利用电脑分析图像完成对锡块焊接的检测。

本发明的有益效果在于：本光伏接线盒双料高频焊接工艺可以锡块以及高于锡块的接电片两种材料进行精准焊接。该工艺主要用来对光伏接线盒上锡块进行焊接，在本加工工艺中，将锡块放置在接电片下部，将高频线圈设计在接电片下部，这样在加热时，高频线圈对接电片部分输出能量更大，使得接电片可以达到更高的温度，而锡块远离高频线圈，加热温度较低，同时由于接电片采用材料熔点远大于锡块，这时接电片先升高到锡块融化温度，而该温度仍然远低于接电片熔点，这样就只有锡块下部融化，因此可以实现对锡块底部的单独熔化焊接，同时保证焊接后锡块上部的外形，方便下一步进行焊接。

该焊接工艺在焊接锡块时使用高频焊接，不会对非金属材质的盒体进行加热，这样可以使用接线盒的盒体作为待焊接件二极管的载体，不需要另外设计载体结构，将二极管在焊接锡块前和盒体在实现装配（传统的二级管和光伏接线盒的盒体装配时需要先完成锡块焊接），大大简化了生产工艺，同时该工艺可以使用在需要先焊接束线的二极管焊接中（如专利202130809717.1、202130809671.3以及202130809665.8中的光伏接线盒二极管），这样，生产出来的光伏接线盒总的成本可以大大降低。同时，这种焊接工艺在使用时，从接线盒底部设置的高频线圈，在进行高频焊接加热时，只作用在二极管的接电片上，相比于回流焊或者其它的焊接方式，能耗更低，焊接成本更低。

附图说明

图1是一种光伏接线盒双料高频焊接工艺中盒体装配二极管时的立体结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进一步说明：

在本专利中，所使用的方向性词语，其关系均为基于附图1所示图形的方位或位置关系，在该工艺中，将图1中接线盒中盒体2作为正向朝上位置，上述设定仅是为了简化描述本申请，而不是指示该工艺中对应使用原件必须具有的特定方位，因此不能理解为对本申请的限制。

在本实施例中，该加工工艺针对加工产品为光伏接线盒，具体来说是针对光伏接线盒中使用的一种新型二极管的焊接，这种二极管可以是专利号202130809717.1、202130809671.3以及202130809665.8中任意一种光伏接线盒二极管，或者和这类二极管有相同特征的需要先焊接束线结构的二极管。在本实施例中，所述二极管1的结构如图1所示，用来固定该二级管1的为接线盒中的盒体2，如图1所示。在具体设计生产时，该光伏接线盒双料高频焊接工艺包括如下生产步骤：

一、将二极管1放入光伏接电盒的盒体2内限位固定，具体来说如图1所示，所述二级管1与两侧的接电片11通过圆形金属线12连接，所述盒体2内设计有将二极管1两侧圆形金属线12卡紧的卡扣21。将二极管1在所述盒体2内固定后，将所述盒体2反向（即将图1所示位置的背面向上）放置，将用来给二极管1接入电路的线束3一侧剥离塑料包皮，将剥离塑料包皮的线束3端部金属丝贴附在所述二极管1两端接电片11的下部，将束线3端部金属丝与接电片11加热焊接为一体。

在该步骤焊接时，所述束线3端部金属丝与所述接电片11之间通过电阻焊的方式焊接。具体来说可以在接电片11接触束线3端部金属丝的一侧以及所述接电片11的另一侧分别接入接电端，并且两个接电端压紧金属丝和接电片11，然后在两个接电端通入大电流，由于接电片11与束线3端部金属丝之间的电阻，使得接电片11和束线3的金属丝可以产生大量的热，若是接电片11使用的为铝制材料，束线3金属丝采用铜丝制造，这时接电片11熔点低先熔化，所述束线3的金属丝会直接被压入融化的接电片11表面，完成焊接。这种电阻焊的焊接方式使用在该步骤接电片11与束线3端部金属丝焊接中，由于盒体2采用绝缘材料制作，在该部焊接中同样可以使用盒体2作为电阻焊时的载具使用。

在具体设计时，如图1所示，所述盒体2一端的下部设计有将所述束线扣紧的线扣22，步骤一结束后，通过所述线扣22将束线扣紧在所述盒体上，然后对线扣22和盒体2通过超声波工艺进行焊接。使得线扣22与盒体2熔接为一体。熔接为一体的线扣22和盒体2结构更加紧固，密封效果更高，整体更加的牢固。然后在盒体2背面的端部进行打码。打码的内容可以是生产的时间和批次。这样当产品出现批次生产问题时，可以快速查找到相关产品进行召回替换。

二、在步骤一中，当接电片11与束线3端部金属丝焊接完成后，将盒体2连同焊接的束线3向上180°旋转，使得接线片11朝上，此时，盒体2与束线3的结构如图1所示，然后在接电片11上涂抹锡膏，然后在锡膏上放置锡块（图1中未画出），在本实施例中，所述锡块为四方形状，这样便于下步在锡块上部放置需要锡焊连接的其它元件。涂抹锡膏可以在焊接锡块时起到助焊作用，同时方便锡块的粘附。

三、在本步骤中，在盒体2下部正对锡块的位置设置有高频线圈，所述高频线圈的轴线对准所述接电片11，所述锡块中心位置与高频的高频线圈同轴；工作时，所述高频线圈通入高频的交流电，这时变磁场对接电片与锡块的结合位置产生高频加热，锡块与接电片使用锡膏的接触位置熔化连接。

具体来说，所述高频线圈在对锡块和接电片进行焊接时，先预热后再进行焊接。预热减少焊缝与相邻母材的收缩应力，同时可以减缓焊缝冷却过程中在关键温度区间的冷却速度，防止过度硬化以及降低焊缝和热影响区延展性。

在该步骤中，这种加热方式高频线圈对接电片11部分输出能量更大，使得接电片11可以达到更高的温度，而锡块远离高频线圈，加热温度较低，这时接电片11先升高到锡块融化温度，这样就只有锡块下部融化，因此可以实现对锡块底部的单独熔化焊接，同时保证焊接后锡块上部的外形，方便下一步进行焊接。

四、对盒体内二极管的接电片11上焊接好的锡块进行检测出料。具体来说该在步骤中，通过在生产线上部设计CCD相机对焊接在接电片上部对焊接后的所述锡块拍照，并将拍照后图像信息传递到电脑主机中，利用电脑分析图像完成对锡块焊接后的检测。

该焊接工艺在焊接锡块时使用高频焊接，不会对非金属材质的盒体进行加热，这样可以使用接线盒的盒体作为待焊接件二极管的载体，不需要另外设计载体结构，将二极管在焊接锡块前和盒体在实现装配，（传统的二级管和光伏接线盒的盒体装配时需要先完成锡块焊接，）大大简化了生产工艺，同时该工艺可以使用在需要先焊接束线的二极管焊接中（如专利202130809717.1、202130809671.3以及202130809665.8中的光伏接线盒二极管），这样，生产出来的光伏接线盒总的成本可以大大降低。同时，这种焊接工艺在使用时，从接线盒底部设置的高频线圈，在进行高频焊接加热时，只作用在二极管的接电片上，相比于回流焊或者其它的焊接方式，能耗更低，焊接成本更低。

以上实施例仅为本发明的较佳方式，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 (9)

1.一种光伏接线盒双料高频焊接工艺，其特征在于：它包括如下生产步骤：

一、将二极管放入光伏接电盒的盒体内限位固定，将用来给二极管接入电路的线束一侧剥离塑料包皮，将剥离塑料包皮的线束端部金属丝贴附在接电片的下部，将束线端部金属丝与接电片加热焊接为一体；

二、盒体正向放置，在接电片上放置锡块；

三、在盒体下部正对锡块的位置设置高频线圈，所述高频线圈的轴线对准所述接电片，通过所述高频线圈对接电片与锡块的结合位置进行高频加热。

2.根据权利要求1所述的一种光伏接线盒双料高频焊接工艺，其特征在于：步骤一中，将光伏接电盒的盒体内限位固定后，将所述盒体反向放置，在将束线端部金属丝与接电片加热焊接为一体后，再将盒体连同焊接的束线180°旋转，使得接线片朝上，在接电片上涂抹锡膏，然后在锡膏上放置锡块；使得步骤三中锡块与接电片利用锡膏实现熔化连接。

3.根据权利要求1所述的一种光伏接线盒双料高频焊接工艺，其特征在于：在步骤三后对盒体内二极管的接电片上焊接好的锡块进行检测出料。

4.根据权利要求1所述的一种光伏接线盒双料高频焊接工艺，其特征在于：步骤一中，所述束线端部金属丝与所述接电片之间通过电阻焊的方式焊接。

5.根据权利要求2所述的一种光伏接线盒双料高频焊接工艺，其特征在于：所述盒体一端的下部设计有将所述束线扣紧的线扣，步骤一结束后，通过所述线扣将束线扣紧在所述盒体上，然后对线扣和盒体进行焊接。

6.根据权利要求2所述的一种光伏接线盒双料高频焊接工艺，其特征在于：在步骤一结束后，在所述盒体背面的端部进行打码；注明产品生产的时间和批次。

7.根据权利要求1所述的一种光伏接线盒双料高频焊接工艺，其特征在于：所述高频线圈在对锡块和接电片进行焊接时先预热后再进行焊接。

8.根据权利要求1所述的一种光伏接线盒双料高频焊接工艺，其特征在于：所述二级管与两侧的接电片通过圆形金属线连接，所述盒体内设计有将二极管两侧圆形金属线卡紧的卡扣。

9.根据权利要求3所述的一种光伏接线盒双料高频焊接工艺，其特征在于：检测时，通过在生产线上部设计CCD相机对焊接在接电片上部对焊接后的所述锡块拍照，并将拍照后图像信息传递到电脑主机中，利用电脑分析图像完成对锡块焊接的检测。