CN211028453U - 用于太阳能电池片引出线与汇流条的自动焊接装置 - Google Patents

Abstract

用于太阳能电池片引出线与汇流条的自动焊接装置，实用新型涉及焊接设备领域，具体涉及用于太阳能电池片引出线与汇流条的自动焊接装置。本装置包括移动缓冲组件和焊接组件，移动缓冲组件包括固定件(1)、垂直移动平台(2)和弹性缓冲机构(3)，本实用新型优点是：1、通过直线导轨滑块运动间隙，以及缓冲弹簧的设置，可以调节焊头下型腔座与电池片引出线和汇流条之间的压力以保证引出线与汇流条的充分接触。2、高频交流电源系统通过多股漆包扁铜线与焊头型腔座内的电感线圈相连，电源功率2kw，输出功率可调，通过调节输出功率，可以改变焊接时的能量，改善焊接效率。

Description

用于太阳能电池片引出线与汇流条的自动焊接装置

技术领域

本实用新型涉及焊接设备领域，具体涉及用于太阳能电池片引出线与汇流条的自动焊接装置。

背景技术

目前，1、电池片引出线与汇流条焊接，一般是自动烙铁焊、热风焊或者单点电磁感应焊接加热，烙铁焊和热风焊为热传导加热焊接，能耗较大，热转换效率低，同时，无法做到窄型引出线与薄型汇流条的精密焊接，焊接热影响区域大，导致电池片受影响；单点电磁感应焊接，焊接节拍低，而且每个电磁焊头需要一套电源系统，导致设备成本过高，无法满足自动化设备多点焊接或者区域焊接的高效率、低成本要求；2、电磁感应，自身也会发热，而且导磁体在高温下的聚磁效果会降低。

发明内容

本实用新型的目的就是针对目前上述之不足，而提供用于太阳能电池片引出线与汇流条的自动焊接装置。

本实用新型包括移动缓冲组件和焊接组件，

移动缓冲组件包括固定件、垂直移动平台和弹性缓冲机构，

垂直移动平台设置在固定件上，

所述的弹性缓冲机构设置在固定件上，

焊接组件包括焊头型腔座、多股扁铜线构成的电感线圈和至少一个双U型导磁体，

焊头型腔座内通过隔板分隔为负压吸气腔室和出气腔室，与所述负压吸气腔室连通的有至少一个吸气口和进气口，与所述的出气腔室连通的有进气口和至少一个出气口，

双U型导磁体由两个U型导磁体及其连接两个U型导磁体的连接件组合或一体压制而成，

多股扁铜线构成的电感线圈和至少一个双U型导磁体设置在焊头型腔座底部，且所述多股扁铜线构成的电感线圈依次经过双U型导磁体两个U型导磁体的凹槽，

所述焊头型腔座通过连接座与弹性缓冲机构和垂直移动平台的滑块连接。

弹性缓冲机构包括至少两个弹性缓冲装置，所述的弹性缓冲装置包括导向座、导向杆、弹簧和导向杆固定座，导向座上设置有导向孔，导向座和导向杆固定座设置在固定件上，导向杆一端与导向杆固定座固定连接，导向杆另一端穿过导向座上的导向孔，弹簧套装在导向杆上，且弹簧的两端分别抵在导向座和导向杆固定座上。

焊头型腔座包括上型腔座和下型腔座，下型腔座内设置有隔板，隔板一侧与下型腔座之间形成负压吸气腔室，隔板另一侧、下型腔座与上型腔座之间形成出气腔室，下型腔座底部设置有进气区域和电感线圈连接区域，至少一个吸气口处于进气区域，下型腔座的电感线圈连接区域上设置有冷却槽，电感线圈和双U型导磁体处于电感线圈连接区域的冷却槽内，上型腔座可拆卸式的与下型腔座连接。

所述的焊头型腔座上设置有用于检测汇流条工作状态下温度的接触式热电偶。

谐振匹配单元设置在连接座上，输入与外接高频电源系统电相连，输出与电感线圈电连接，组成高频电磁感应加热器。

导向座内设置有台阶面，导向杆另一端设置有与台阶面相配的凸起，以实现避免导向杆脱离导向座内。

上型腔座内设置长槽回路，下型腔座的出气腔室内设置一组用于散热的叶片式散热片和消音出气孔，所述的一组叶片式散热片的顶部与下型腔座顶部处于同一平面。

扁铜线上均设置覆盖有至少一层绝缘漆。

包括至少一个自动焊接装置构成，并依次排列在横向移动平台上。

所述的横向移动平台通过机架置于焊接区域上方。

本实用新型优点是：1、通过直线导轨滑块运动间隙，以及缓冲弹簧的设置，可以调节焊头下型腔座与电池片引出线和汇流条之间的压力以保证引出线与汇流条的充分接触。2、高频交流电源系统通过多股漆包扁铜线与焊头型腔座内的电感线圈相连，电源功率2kw，输出功率可调，通过调节输出功率，可以改变焊接时的能量，改善焊接效率。3、交变的磁场在双U型导磁体四个角端部集中，起到了磁场的聚集作用，通过设置多个紧密排列的双U型导磁体，使得焊头下型腔端部有多个紧密依次排列的磁场集中点，交变的磁场在太阳能电池片引出线与汇流条中产生大电流发热，因为高频电流的趋肤效应，引出线与汇流条表层的镀锡层加热融化，通过缓冲升降机构作用，产生引出线与汇流条的接触压力，当表层锡融化粘接，实现焊接功能，因为导磁体紧密排列，本装置可以实现引出线与汇流条的满焊。4、该自动焊接装置通过左右移动直线导轨和带缓冲升降机构的运动机构实现在不同串电池片上的引出线与汇流条焊接，通过设置多个焊头型腔座，可以有线提高焊接的节拍。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

图2是双U型导磁体安装位置结构示意图。

图3是双U型导磁体结构示意图。

图4是垂直移动平台结构示意图。

图5是焊头型腔座结构示意图。

图6是上型腔座结构示意图。

图7是下型腔座结构示意图。

图8是工作状态结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，本发明的描述中若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1-4所示，本实用新型包括移动缓冲组件和焊接组件，

移动缓冲组件包括固定件1、垂直移动平台2和弹性缓冲机构3，

垂直移动平台2设置在固定件1上，

所述的弹性缓冲机构3设置在固定件1上，焊头型腔座4通过运动连接件与垂直移动平台2相连，通过弹性缓冲机构3的设置，可以调节焊头下型腔座42与电池片引出线和汇流条之间的压力。

焊接组件包括焊头型腔座4、多股扁铜线构成的电感线圈5和至少一个双U型导磁体6，多股扁铜线构成的电感线圈5和至少一个双U型导磁体6由耐高温环氧树脂胶灌封于焊头型腔座4。

焊头型腔座4内通过隔板43分隔为负压吸气腔室和出气腔室，与所述负压吸气腔室连通的有至少一个吸气口111和第一进气口112，与所述的出气腔室连通的有第二进气口113和至少一个出气口114，

双U型导磁体6由两个U型导磁体及其连接两个U型导磁体的连接件组合或一体压制而成，双U型导磁体6由锰锌铁氧体粉末，高温烧结压制成型。

多股扁铜线构成的电感线圈5和至少一个双U型导磁体6设置在焊头型腔座4底部，且所述多股扁铜线构成的电感线圈5依次经过双U型导磁体6两个U型导磁体的凹槽，双U导磁体6内嵌在电感线圈5当中，紧密排列多个，交变的磁场在双U型导磁体6四个角端部集中，起到了磁场的聚集作用，使得焊头下型腔端部有多个紧密依次排列的磁场集中点，交变的磁场在太阳能电池片引出线与汇流条中产生大电流发热，因为高频电流的趋肤效应，引出线与汇流条表层的镀锡层加热融化，通过移动缓冲组件作用，产生引出线与汇流条的接触压力，当表层锡融化粘接，实现焊接功能。因为导磁体紧密排列，本装置可以实现引出线与汇流条的满焊。

所述焊头型腔座4通过连接座8与弹性缓冲机构3和垂直移动平台2的滑块连接。

如图5所示，弹性缓冲机构3包括至少两个弹性缓冲装置，所述的弹性缓冲装置包括导向座31、导向杆32、弹簧33和导向杆固定座34，导向座31上设置有导向孔，导向座31和导向杆固定座34设置在固定件1上，导向杆32一端与导向杆固定座34固定连接，导向杆32另一端穿过导向座31上的导向孔，弹簧33套装在导向杆32上，且弹簧33的两端分别抵在导向座31和导向杆固定座34上。焊头型腔座4通过连接座8与弹簧33的设置，利用弹簧33可以调节焊头下型腔座42与电池片引出线和汇流条之间的压力。

如图6-8所示，焊头型腔座4包括上型腔座41和下型腔座42，上型腔座41内设置长槽回路44，下型腔座42内设置有隔板43，隔板43一侧与下型腔座42之间形成负压吸气腔室，隔板43另一侧、下型腔座42与上型腔座41之间形成出气腔室，与所述负压吸气腔室连通的有至少一个吸气口111和第一进气口112，第一进气口112通过真空阀接入空气压缩机，此时，负压吸气腔室空气压力变低，就会通过并列的至少一个吸气口局部处产生的真空效应吸取焊接时的烟雾，防止锡焊烟雾在焊头型腔端面结晶，与所述的出气腔室连通的有第二进气口113和至少一个出气口114，出气腔室第二进气口113连通正常气压，通过至少一个出气口114与第二进气口113行成冷却回路，对下型腔座42及其电感线圈5和至少一个双U型导磁体6进行降温，带走热量，下型腔座42底部设置有进气区域和电感线圈连接区域，至少一个吸气口111处于进气区域，下型腔座42的电感线圈连接区域上设置有冷却槽，电感线圈5和双U型导磁体6处于电感线圈连接区域的冷却槽内，整个电感线圈5和导磁体围绕的区域四周都是冷却槽，从而利用第二进气口113和至少一个出气口114形成的风冷通道实现对焊头型腔座4风冷散热，并通过热传递方式降低电感线圈5和双U型导磁体6温度，因为本身电磁感应，自身也会发热，而且导磁体在高温下的聚磁效果会降低，所以要对电感线圈5和双U型导磁体6进行散热，上型腔座41可拆卸式的与下型腔座42连接。

所述的焊头型腔座4上设置有用于检测汇流条工作状态下温度的接触式热电偶9。温度信号通讯传到设备用户界面，焊接时，热电偶9探头与汇流条接触，可以实时监测焊接时的温度，当温度偏高或过低时，系统会自动判断，以保证电池片引出线与汇流条的焊接质量，同时，监测的温度也能间接反映出电池片上面的温度，以此判断，温度是否过高，对电池片造成损伤。

谐振匹配单元7设置在连接座8上，输入与外接高频电源系统电相连，输出与电感线圈5电连接，组成高频电磁感应加热器。谐振匹配单元7的输入连接至外置的高频电源，输出与电感线圈5电连接组成高频电磁感应加热器，电源功率2kw，输出功率可调，通过调节输出功率，可以改变焊接时的能量，改善焊接效率。

导向座31内设置有台阶面，导向杆32另一端设置有与台阶面相配的凸起，以实现避免导向杆32脱离导向座31内。

下型腔座42的出气腔室内设置一组用于散热的叶片式散热片45和消音出气孔，所述的一组叶片式散热片45的顶部与下型腔座42顶部处于同一平面。出气腔室内设置一组用于散热的叶片式散热片45和消音出气孔，上型腔座41与下型腔座42的螺栓安装贴合，通过第二进气口113和至少一个出气口114形成的风冷通道，对散热片45及其焊头型腔座4内进行风冷，以使焊头型腔座4内以及电感线圈5和双U型导磁体6进行散热。

扁铜线上均设置覆盖有至少一层绝缘漆。

工作原理：高频交流电（频率350-420khz）电连接谐振匹配单元7，通过谐振匹配单元7及其焊头下型腔座42内多U型电感线圈5，线圈产生交变磁场，双U导磁体内嵌在电感线圈5当中，紧密排列多个，交变的磁场在双U型导磁体6四个角端部集中，起到了磁场的聚集作用，使得焊头下型腔端部有多个紧密依次排列的磁场集中点，交变的磁场在太阳能电池片引出线与汇流条中产生大电流发热，因为高频电流的趋肤效应，引出线与汇流条表层的镀锡层加热融化，通过缓冲升降机构作用，产生引出线与汇流条的接触压力，当表层锡融化粘接，实现焊接功能。因为导磁体紧密排列，本装置可以实现引出线与汇流条的满焊。

根据电磁感应原理（电生磁，磁生电，继而转化为焊接所需能量），有效的设计电感线圈5回路，利用导磁体的高效聚磁作用，让高频磁场集中在电池片引出线与汇流条的表面。由于，高频交流电频率达到350-420khz，产生的高频磁场的穿透深度在0-2mm，正好对引出线与汇流条的镀锡层加热，实现焊接，通过改变频率，可增加磁场的穿透深度，以实现不同尺寸（厚度、宽度）的引出线与汇流条的焊接需求。

实施例：包括至少一个自动焊接装置构成，并依次排列在横向移动平台100上。通过横向移动平台100滑轨与滑块之间的运动间隙，以及缓冲弹簧33的设置，可以调节焊头下型腔座42与电池片引出线和汇流条之间的压力。该自动焊接装置通过垂直移动平台2、横向移动平台100和弹性缓冲机构3的运动机构实现在不同串电池片上的引出线与汇流条焊接，通过设置多个自动焊接装置，可以有线提高焊接的节拍。

所述的横向移动平台100通过机架置于焊接区域上方。

Claims (10)

1.用于太阳能电池片引出线与汇流条的自动焊接装置，其特征在于它包括移动缓冲组件和焊接组件，

移动缓冲组件包括固定件(1)、垂直移动平台(2)和弹性缓冲机构(3)，

垂直移动平台(2)设置在固定件(1)上，

所述的弹性缓冲机构(3)设置在固定件(1)上，

焊接组件包括焊头型腔座(4)、多股扁铜线构成的电感线圈(5)和至少一个双U型导磁体(6)，

焊头型腔座(4)内通过隔板(43)分隔为负压吸气腔室和出气腔室，与所述负压吸气腔室连通的有至少一个吸气口(111)和进气口(112)，与所述的出气腔室连通的有进气口(113)和至少一个出气口(114)，

双U型导磁体(6)由两个U型导磁体及其连接两个U型导磁体的连接件组合或一体压制而成，

多股扁铜线构成的电感线圈(5)和至少一个双U型导磁体(6)设置在焊头型腔座(4)底部，且所述多股扁铜线构成的电感线圈(5)依次经过双U型导磁体(6)两个U型导磁体的凹槽，

所述焊头型腔座(4)通过连接座(8)与弹性缓冲机构(3)和垂直移动平台(2)的滑块连接。

2.根据权利要求1所述的用于太阳能电池片引出线与汇流条的自动焊接装置，其特征在于，弹性缓冲机构(3)包括至少两个弹性缓冲装置，所述的弹性缓冲装置包括导向座(31)、导向杆(32)、弹簧(33)和导向杆固定座(34)，导向座(31)上设置有导向孔，导向座(31)和导向杆固定座(34)设置在固定件(1)上，导向杆(32)一端与导向杆固定座(34)固定连接，导向杆(32)另一端穿过导向座(31)上的导向孔，弹簧(33)套装在导向杆(32)上，且弹簧(33)的两端分别抵在导向座(31)和导向杆固定座(34)上。

3.根据权利要求1所述的用于太阳能电池片引出线与汇流条的自动焊接装置，其特征在于，焊头型腔座(4)包括上型腔座(41)和下型腔座(42)，下型腔座(42)内设置有隔板(43)，隔板(43)一侧与下型腔座(42)之间形成负压吸气腔室，隔板(43)另一侧、下型腔座(42)与上型腔座(41)之间形成出气腔室，下型腔座(42)底部设置有进气区域和电感线圈连接区域，至少一个吸气口(111)处于进气区域，下型腔座(42)的电感线圈连接区域上设置有冷却槽，电感线圈(5)和双U型导磁体(6)处于电感线圈连接区域的冷却槽内，上型腔座(41)可拆卸式的与下型腔座(42)连接。

4.根据权利要求1所述的用于太阳能电池片引出线与汇流条的自动焊接装置，其特征在于，所述的焊头型腔座(4)上设置有用于检测汇流条工作状态下温度的接触式热电偶(9)。

5.根据权利要求1所述的用于太阳能电池片引出线与汇流条的自动焊接装置，其特征在于，谐振匹配单元(7)设置在连接座(8)上，输入与外接高频电源系统电相连，输出与电感线圈(5)电连接，组成高频电磁感应加热器。

6.根据权利要求2所述的用于太阳能电池片引出线与汇流条的自动焊接装置，其特征在于，导向座(31)内设置有台阶面，导向杆(32)另一端设置有与台阶面相配的凸起，以实现避免导向杆(32)脱离导向座(31)内。

7.根据权利要求3所述的用于太阳能电池片引出线与汇流条的自动焊接装置，其特征在于，上型腔座(41)内设置长槽回路(44)，下型腔座(42)的出气腔室内设置一组用于散热的叶片式散热片(45)和消音出气孔，所述的一组叶片式散热片(45)的顶部与下型腔座(42)顶部处于同一平面。

8.根据权利要求1所述的用于太阳能电池片引出线与汇流条的自动焊接装置，其特征在于，扁铜线上均设置覆盖有至少一层绝缘漆。

9.根据权利要求1-8中任意一项所述的用于太阳能电池片引出线与汇流条的自动焊接装置，其特征在于，包括至少一个自动焊接装置构成，并依次排列在横向移动平台(100)上。

10.根据权利要求9所述的用于太阳能电池片引出线与汇流条的自动焊接装置，其特征在于，所述的横向移动平台(100)通过机架置于焊接区域上方。

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