KR101396156B1 - 태빙장치 - Google Patents

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KR101396156B1
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박진우
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Abstract

본 발명은 태빙장치에 관한 것으로서, 리본이 안착된 태양전지를 이송하는 셀컨베이어부와, 셀컨베이어부의 상방에 배치되고 셀컨베이어부의 길이방향으로 이동되어 태양전지와 리본을 솔더링하는 이동솔더링부를 포함하여, 솔더링 시간을 확보함과 동시에 태양전지의 생산성을 향상시킬 수 있다.

Description

태빙장치{TABBING DEVICE}
본 발명은 태빙장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 솔더링 시간을 확보하면서 태양전지에 대한 생산성을 향상시키는 태빙장치에 관한 것이다.
현재 인류는 주로 석유, 석탄, 원자력, 천연가스 등에서 대부분의 에너지를 얻고 있는데 이러한 화석 및 원자력 에너지원은 머지않은 미래에 고갈될 것으로 예측되고 있다. 따라서, 세계 각국은 신재생 에너지 연구개발에 박차를 가하고 있으며 그 중 태양광발전은 햇빛이 비치는 어디서나 전기를 얻을 수 있고, 다른 발전방식과 달리 공해가 전혀 없어 더욱 주목받고 있다.
태양광발전을 하기 위해서는 태양에너지를 전기에너지로 변환시키는 반도체소자가 필요한데 이를 태양전지라 한다.
일반적으로 단위 태양전지만으로는 최대 전압이 약 0.5V 밖에 발생하지 않으므로 태양전지를 직렬로 연결하여 사용해야한다. 이렇게 단위 태양전지들을 연결하여 모듈화한 것을 태양전지모듈이라고 한다.
태양전지모듈의 제조과정은 셀 테스트(cell test) 공정, 태빙(tabbing) 공정, 레이업(lay-up) 공정, 라미네이션(lamination) 공정 및 모듈테스트로 크게 다섯 공정으로 나눌 수 있다.
먼저 셀 테스트 공정에서는 다양한 전기적 성질을 갖는 셀을 테스트 후 구별하여 비슷한 전기적 성질을 갖는 셀끼리 분류하며, 두번째 태빙 공정에서는 태양전지를 직렬로 연결하기 위해 태양전지에 도체 리본을 접합한다.
세번째 레이업 공정에서는 태빙 공정에서 제작된 일렬의 태양전지를 다시 가로방향으로 배열하여 원하는 모양을 만든 후, 저철분강화유리, EVA, 백시트 등을 적층한다.
네번째 라미네이션 공정에서는 적층된 태양전지모듈 자재들을 고온에서 진공압착하여, 태양전지모듈이 충격에 견딜 수 있게 하고 방수성을 갖도록 한다.
마지막으로 모듈테스트 공정에서는 완성된 태양전지모듈이 정상적으로 작동하는지 테스트한다.
한편, 태빙 공정은 상기 공정 중 가장 핵심적인 공정으로, 리본이 중간에 끊기거나 제대로 접합되지 않으면 태양전지모듈 전체를 쓸 수 없으므로 태빙 공정이 태양전지모듈의 품질을 결정한다.
태빙 공정을 개략적으로 살펴보면, 리본릴에서 공급되는 두 가닥의 리본이 절단되고, 절단된 리본이 그리퍼(gripper)에 의해 태양전지에 안착된 후, 태양전지와 리본이 솔더링(soldering)된다. 이때, 태양전지 또는 리본에 플럭스(flux)가 도포된다.
한편, 본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-1058399호(2011.08.16 등록, 발명의 명칭 : 태버-스트링거 및 태빙-스트링잉 방법)에 개시되어 있다.
종래의 태빙장치에서는 솔더링 장치가 고정되므로, 솔더링 시간동안 태양전지가 정지되어 생산성이 저하되는 문제점이 있다.
따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 솔더링 장치가 이동되면서 태양전지에 대한 솔더링 공정이 이루어짐으로써, 태양전지에 대한 생산성이 향상되는 태빙장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일측면에 따른 태빙장치는 리본이 안착된 태양전지를 이송하는 셀컨베이어부; 및 상기 셀컨베이어부의 상방에 배치되고, 상기 셀컨베이어부의 길이방향으로 이동되어 상기 태양전지와 상기 리본을 솔더링하는 이동솔더링부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 이동솔더링부는 정해진 구간을 왕복 이동하면서 상기 셀컨베이어부를 통해 이동되는 상기 태양전지를 균일한 시간동안 솔더링하는 것을 특징으로 한다.
상기 이동솔더링부는 고정물에 고정 설치되고, 상기 셀컨베이어부의 상방에 배치되는 솔더링지지부; 상기 솔더링지지부에 장착되고, 상기 셀컨베이어부의 길이방향으로 이동되는 솔더링구동부; 및 상기 솔더링구동부에 장착되고, 상기 태양전지에 열을 가하는 솔더링히터부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 솔더링히터부는 상기 솔더링구동부의 길이방향으로 복수개가 배치되는 것을 특징으로 한다.
상기 솔더링히터부는 상기 태양전지의 배치간격과 대응되도록 이격되는 것을 특징으로 한다.
상기 이동솔더링부는 상기 솔더링지지부에 장착되고, 상기 태양전지의 유무를 감지하여 상기 솔더링히터부에 감지신호를 전송하는 솔더링감지부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 태빙장치는 이동솔더링부가 이동되면서 태양전지와 리본에 대한 솔더링 작업을 수행함으로써, 솔더링 시간을 확보하면서 태양전지에 대한 생산성을 향상시키는 효과가 있다.
본 발명에 따른 태빙장치는 솔더링히터부가 이격되어 태양전지와 리본의 중앙부를 집중 접함시켜 줌으로써, 태양전지 가장자리에 배치되는 리본의 손상을 방지하는 효과가 있다.
본 발명에 따른 태빙장치는 솔더링감지부가 태양전지의 유무를 감지하여 불필요한 솔더링히터부의 가동을 방지하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태빙장치가 포함된 태빙공정을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태빙장치에서 셀분리배출기의 제1실시예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2에서 매거진부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 도 2에서 매거진리프터부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 도 2에서 매거진부가 매거진리프터부에 안착된 상태를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 태빙장치에서 셀분리배출기의 제2실시예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 도 6에서 매거진부를 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 8은 도 6에서 셀감지부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 9는 도 6에서 셀감지부가 태양전지를 감지하는 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 태빙장치에서 셀플럭스기의 제1실시예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 11은 도 10에서 제1공급컨베이어부에 의해 이송되는 태양전지가 플럭스이동부로 이동된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 12는 도 11에서 플럭스이동부가 이동되어 태양전지에 플럭스가 도포된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 13은 도 12에서 플럭스가 도포된 태양전지가 제2배출컨베이어로 이동되고, 제2공급컨베이어부에서 이송되는 태양전지가 플럭스이동부로 이동된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 14는 도 10에서 고정플럭스부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 태빙장치에서 셀플럭스기의 제2실시예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 16은 도 15에서 공급로봇부에 의해 고정테이블부에 태양전지가 안착된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 17은 도 16에서 이동플럭스부가 이동되어 태양전지에 플럭스가 도포된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 18은 도 17에서 배출로봇부에 의해 플럭스가 도포된 태양전지가 배출컨베이어부로 이동되고, 공급컨베이어부의 태양전지가 고정테이블부로 이동된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 19는 도 15에서 이동플럭스부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 태빙장치에서 리본세팅기를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 21은 도 20에서 리본포켓부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 태빙장치에서 솔더링기의 제1실시예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 23은 도 22에서 이동솔더링부가 2번째와 3번째 태양전지를 솔더링하는 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 24는 도 23에서 이동솔더링부가 2번째와 3번째 태양전지를 따라 이동되면서 이들을 솔더링하는 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 25는 도 24에서 이동솔더링부가 2번째와 3번째 태양전지 반대방향으로 이동되면서 4번째와 5번째 태양전지를 솔더링하는 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 26은 도 22에서 이동솔더링부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 27은 본 발명의 일 실시예에 따른 태빙장치에서 솔더링기의 제2실시예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 28은 도 27에서 셀컨베이어부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 29는 도 27에서 정렬덮개부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 30은 도 29에서 힌지부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 31은 도 29에서 덮개부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 태빙장치의 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태빙장치가 포함된 태빙공정을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 태빙공정은 태양전지에 리본을 장착하는 것으로서, 크게 셀공정과, 리본공정 및 솔더링공정으로 구분할 수 있다.
셀공정은 태양전지를 개별적으로 분리 배치하고, 리본공정은 태양전지에 각각 안착되도록 리본을 절단하거나 성형한다. 그리고, 솔더링공정은 태양전지와 태양전지에 안착된 리본을 결합시킨다.
한편, 셀공정에서 사용되는 태빙장치(1)는 태양전지를 낱개로 분리 배출하는 셀분리배출기(10)(20), 태양전지에 플럭스(flux)를 도포하는 셀플럭스기(30)(40)를 포함한다.
그리고, 리본공정에서 사용되는 태빙장치(1)는 리본을 구부리거나 절단하여 태양전지에 안착되도록 성형하는 리본세팅기(50)를 포함한다.
또한, 솔더링공정에서 사용되는 태빙장치(1)는 태양전지와 리본을 결합시키는 솔더링기(60)(70)를 포함한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태빙장치에서 셀분리배출기의 제1실시예를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 3은 도 2에서 매거진부를 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 4는 도 2에서 매거진리프터부를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 5는 도 2에서 매거진부가 매거진리프터부에 안착된 상태를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 태빙장치(1)에서 셀분리배출기(10)의 제1실시예에는 매거진부(11), 매거진이동부(12), 매거진리프터부(13) 및 셀배출부(14)가 구비된다.
매거진부(11)에는 태양전지(2)가 적층된다. 즉, 셀 테스트 공정을 거친 태양전지(2)는 매거진부(11)에 적층된다. 이러한 매거진부(11)는 적층된 태양전지(2)에 기체를 분사한다.
즉, 매거진부(11)는 복수개가 적층된 태양전지(2)의 측방향으로 기체를 분사하여 적층된 태양전지(2)간의 밀착력을 완화시키거나, 적층된 태양전지(2)를 서로 이격시킨다.
매거진이동부(12)는 지면과 같은 고정물에 설치되고, 상측에 안착된 매거진부(11)를 이동시킨다.
매거진리프터부(13)는 매거진부(11)를 매거진이동부(12)에서 이격시키고, 매거진부(11)에 적층된 태양전지(2)의 높낮이를 조절한다.
예를 들어, 매거진리프터부(13)는 매거진부(11)의 이동경로상에 배치된다. 이러한 매거진리프터부(13)는 매거진부(11) 하방에 위치된다.
한편, 매거진부(11)가 매거진리프터부(13)의 상방에 도달되면, 매거진리프터부(13)가 상방으로 돌출되어 매거진부(11)를 들어올려 줌으로써, 매거진부(11)가 매거진이동부(12)에서 이격된다.
셀배출부(14)는 매거진이동부(12)에 근접 배치된다. 이러한 셀배출부(14)는 셀매거진부(11)에 적층된 태양전지(2)를 개별적으로 배출한다.
예를 들어, 셀배출부(14)는 적층된 태양전지(2) 중에서 최상단에 위치되는 태양전지(2)를 흡착하여 다음 공정으로 이동시키는 동작을 반복한다.
이때, 매거진부(11)에서 배출되는 기체에 의해 적층된 태양전지(2)가 서로 이격되므로, 셀배출부(14)에 의해 여러장의 태양전지(2)가 한번에 이동되는 오류를 방지할 수 있다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 매거진부(11)에는 매거진베이스(111), 매거진격벽(112) 및 기체가이드(113)가 구비된다.
매거진베이스(111)는 매거진이동부(12)에 안착되어 이동된다. 이러한 매거진베이스(111)의 상측에는 태양전지(2)가 적층되고, 중앙부에는 매거진홀(114)이 형성된다.
이때, 매거진홀(114)은 태양전지(2)보다 단면적이 작으므로, 태양전지(2)는 매거진홀(114)을 통해 배출되지 않는다. 이러한 매거진홀(114)을 통해 매거진리프터부(13)가 승강하여 태양전지(2)의 높낮이를 조절한다.
매거진격벽(112)은 매거진베이스(111)에 장착된다. 이러한 매거진격벽(112)은 태양전지(2)를 감싸도록 복수개가 이격되어 배치된다.
매거진격벽(112)에는 기체를 분사하기 위한 분사홀(115)이 형성된다. 이때, 태양전지(2)에 기체가 분사되도록, 매거진격벽(112)의 내측 상하 길이방향으로 분사홀(115)이 형성된다.
기체가이드(113)는 매거진리프터부(13)에서 공급되는 기체를 분사홀(115)로 안내한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 기체가이드(113)에는 안착유로(116)와 격벽유로(117)가 구비된다.
안착유로(116)는 매거진베이스(111)에 형성된다. 이러한 안착유로(116)는 매거진베이스(111)의 저면부에 위치되고 홈 형상을 한다. 안착유로(116)에는 매거진리프터부(13)가 일부 삽입된다.
격벽유로(117)는 안착유로(116)와 연통되고, 매거진격벽(112)에 내장되어 분사홀(115)과 연결됨으로써, 안착유로(116)로 유입된 기체를 분사홀(115)로 안내한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 매거진리프터부(13)에는 베이스리프트(131), 정렬노즐(132) 및 셀리프트(133)가 구비된다.
베이스리프트(131)는 상하 이동되어 매거진베이스(111)를 승강시킨다. 즉, 베이스리프트(131)는 매거진베이스(111) 하방에 배치되고, 매거진베이스(111)가 설정위치에 도달되면 상승하여 매거진베이스(111)를 매거진이동부(12)에서 이격시킨다.
이때, 베이스리프트(131)의 상하 이동되는 구조는 다양한 설계변경이 가능하므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
정렬노즐(132)은 베이스리프트(131)의 상측으로 돌출된다. 이러한 정렬노즐(132)은 베이스리프트(131)의 저면에 형성되는 안착유로(116)에 삽입되어 매거진부(11)의 위치를 보정한다.
또한, 정렬노즐(132)에서는 기체가 분사되므로, 정렬노즐(132)에서 배출되는 기체가 기체가이드(113)를 통해 태양전지(2)로 배출된다.
이때, 매거진리프터부(13)에는 도시되지는 않았지만, 기체를 생성하거나 기체가 저장되는 탱크와, 탱크에 저장된 기체를 정렬노즐(132)로 보내는 기체관이 더 구비될 수 있다.
한편, 베이스리프트(131)에는 각 매거진격벽(112)의 개수에 대응되도록 정렬노즐(132)이 돌출된다.
그 외, 베이스리프트(131)에는 매거진격벽(112)의 개수보다 적게 정렬노즐(132)이 돌출될 수 있다. 이럴 경우, 매거진베이스(111)에는 격벽유로(117)를 서로 연통시키는 연결유로(118)가 형성된다.
예를 들어, 매거진베이스(111)에 4개의 매거진격벽(112)이 배치되고, 베이스리프트(131)에 2개의 정렬노즐(132)이 대각선상으로 배치되는 경우, 하나의 정렬노즐(132)에서 공급되는 기체는 연결유로(118)를 통해 한 쌍의 매거진격벽(112)에 각각 유입된다.
셀리프트(133)는 베이스리프트(131)의 중앙부에 배치되고, 자체적으로 상하 높낮이가 조절된다. 이러한 셀리프트(133)는 매거진홀(114)을 통해 매거진베이스(111)를 관통하여 적층된 태양전지(2)를 상하 이동시킨다.
상기와 같은 구조를 갖는 본 발명의 제1실시예에 따른 셀분리배출기(10)의 작용을 설명하면 다음과 같다.
태양전지(2)가 적층된 매거진부(11)가 매거진이동부(12)에 의해 이동되고, 매거진리프터부(13)는 매거진부(11)가 설정위치에 도달되면 상승하여 매거진부(11)를 매거진이동부(12)에서 이격시킨다.
이때, 매거진리프터부(13)에 형성되는 정렬노즐(132)이 매거진부(11)의 저면에 형성되는 안착유로(116)에 삽입되어 매거진부(11)의 위치가 보정되고, 정렬노즐(132)에서 공급되는 기체가 기체가이드(113)에 의해 태양전지(2)로 배출된다.
기체가 태양전지(2)로 분사되면, 적층된 태양전지(2)가 기체에 의해 서로 이격되므로, 셀배출부(14)가 태양전지(2)를 개별적으로 이동시킬 수 있다.
한편, 종래에는 매거진부(11)의 외부에서 기체가 분사되었으나, 본 실시예에서는 태양전지(2)에 근접 배치되는 매거진부(11)에서 기체가 직접 분사된다.
따라서, 매거진부(11)에서 분사되는 기체의 압력이 매거진부(11) 외부에서 분사되는 기체의 압력보다 낮게 설계되므로, 기체의 압력에 의한 태양전지(2)의 손상을 방지할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 태빙장치에서 셀분리배출기의 제2실시예를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 7은 도 6에서 매거진부를 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 8은 도 6에서 셀감지부를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 9는 도 6에서 셀감지부가 태양전지를 감지하는 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 태빙장치(1)에서 셀분리배출기(20)의 제2실시예에는 매거진부(21), 매거진이동부(22), 매거진리프터부(23) 및 셀감지부(24)가 구비된다.
매거진부(21)에는 셀 테스트 공정을 거친 태양전지(2)가 적층된다. 매거진이동부(22)는 지면과 같은 고정물에 설치되고, 상측에 안착된 매거진부(21)를 이동시킨다.
매거진리프터부(23)에는 매거진부(21)를 매거진이동부(22)에서 이격시키는 베이스리프트(231)와, 매거진부(21)에 적층된 태양전지(2)의 높낮이를 조절하는 셀리프트(232)가 구비된다(도 9 참조).
예를 들어, 매거진리프터부(23)는 매거진부(21)의 이동경로상에 배치된다. 이러한 매거진리프터부(23)는 매거진부(21) 하방에 위치된다.
한편, 매거진부(21)가 매거진리프터부(23)의 상방에 도달되면, 베이스리프트(231)가 상방으로 돌출되어 매거진부(21)를 들어올려 줌으로써, 매거진부(21)가 매거진이동부(22)에서 이격된다.
상기한 상태에서, 셀리프트(232)의 높낮이가 조절되어 태양전지(2)의 높낮이를 변경한다.
셀감지부(24)는 매거진리프터부(23)에 근접되어 위치가 고정되고, 매거진리프터부(23)에 의해 상승한 매거진부(21)는 셀감지부(24)에 근접 배치된다.
셀감지부(24)는 적층된 태양전지(2)의 높이를 감지하여 매거진리프터부(23)에 감지신호를 전송한다.
그리고, 셀감지부(24)의 감지신호를 수신한 매거진리프터부(23)는 높낮이가 조절되어 태양전지(2) 최상단 위치를 조절한다.
한편, 셀분리배출기(20)의 제2실시예에는 셀배출부(25)가 더 구비된다. 이러한 셀배출부(25)는 셀감지부(24)의 감지신호를 수신하여 태양전지(2)를 개별적으로 인출한다.
예를 들어, 셀감지부(24)에 의해 태양전지(2) 최상단의 위치를 인지한 셀배출부(25)는 적층된 태양전지(2) 중에서 최상단에 위치되는 태양전지(2)를 흡착하여 다음 공정으로 이동시키는 동작을 반복한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 매거진부(21)에는 매거진베이스(211)와 매거진격벽(212)가 구비된다(도 7 참조).
매거진베이스(211)는 매거진이동부(22)에 안착되어 이동된다. 이러한 매거진베이스(211)의 상측에는 태양전지(2)가 적층되고, 중앙부에는 매거진홀(214)이 형성된다.
이때, 매거진홀(214)은 태양전지(2)보다 단면적이 작으므로, 태양전지(2)는 매거진홀(214)을 통해 배출되지 않는다. 이러한 매거진홀(214)을 통해 매거진리프터부(23)가 승강하여 태양전지(2)의 높낮이를 조절한다.
매거진격벽(212)은 매거진베이스(211)에 장착된다. 이러한 매거진격벽(212)은 태양전지(2)를 감싸도록 복수개가 이격되어 배치된다.
한편, 매거진격벽(212) 사이에는 셀감지부(24)가 배치된다. 이러한 셀감지부(24)는 위치가 고정되고, 매거진리프터부(23)에 의해 매거진부(21)가 상승할 때 매거진격벽(212) 사이에 위치된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 매거진격벽(212)에는 고격벽(213)과, 저격벽(214)이 구비된다.
고격벽(213)은 매거진베이스(211)에 결합되고, 태양전지(2)의 이탈을 방지하기 위해 서로 마주보도록 복수개가 배치된다.
저격벽(214)은 고격벽(213)에 각각 연결되고, 고격벽(213)의 측방향으로 구부러진 형상을 한다. 이러한 저격벽(214)은 매거진베이스(211)에 결합되고, 고격벽(213)보다 낮게 형성된다.
예를 들어, 매거진홀(214)을 커버하면서 사각 형상의 태양전지(2)가 매거진베이스(211)에 안착되는데, 태양전지(2)의 4면중 서로 마주보는 2면을 커버하도록 고격벽(213)이 매거진베이스(211)에서 상방으로 돌출되고, 4면중 나머지 2면을 커버하도록 저격벽(214)이 매거진베이스(211)의 상방으로 돌출된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 셀감지부(24)에는 감지고정대(241)와 감지센서(242)가 구비된다(도 8 참조).
감지고정대(241)는 매거진이동부(22)에 고정 설치되고, 이동되는 매거진부(21)의 상방에 배치된다.
이때, 감지고정대(241)와 매거진부(21)에 적층된 태양전지(2)를 인출하는 셀배출부(25)간의 간섭을 방지하도록, 감지고정대(241)는 하나의 부품으로 이루어지거나 한 쌍으로 이루어질 수 있다.
만일, 감지고정대(241)가 하나의 부품인 경우, 셀배출부(25)의 작동경로를 간섭하지 않도록 감지고정대(241)의 일부가 개구된 형상을 한다.
그리고, 감지고정대(241)가 한 쌍으로 이루어지는 경우, 각 감지고정대(241)가 셀배출부(25)의 작동경로를 간섭하지 않도록 이격된다. 한편, 본 실시예에서는 한 쌍으로 이루어진 감지고정대(241)에 대해 설명한다.
감지센서(242)는 한 쌍의 감지고정대(241)에 각각 결합되고, 매거진격벽(212)의 상방에 배치된다. 이러한 감지센서(242) 중 어느 하나는 감지신호를 송신하고, 다른 하나는 감지신호를 수신한다.
따라서, 어느 하나의 감지센서(242)가 신호를 송신하고, 마주보는 다른 하나의 감지센서(242)가 이를 수신하는지 여부에 따라 태양전지(2)의 높이를 측정할 수 있다.
매거진리프터부(23)에 의해 매거진부(21)가 상방 이동될 때, 감지센서(242)는 저격벽(214)의 상측에 배치된다.
한편, 셀분리배출기(20)의 제2실시예에는 태양전지(2)가 원활하게 이격되도록 기체를 분사하는 셀분리배출기(10)의 제1실시예 구성이 추가될 수 있다.
즉, 셀분리배출기(20)의 제2실시예에서 매거진부(21)와, 매거진이동부(22)와, 매거진리프터부(23)는 셀분리배출기(10)의 제1실시예 구성인 매거진부(11), 매거진이동부(12) 및 매거진리프터부(13)와 대응될 수 있다.
상기와 같은 구조를 갖는 본 발명의 제2실시예에 따른 셀분리배출기(20)의 작용을 설명하면 다음과 같다.
태양전지(2)가 적층된 매거진부(21)가 매거진이동부(22)에 의해 이동되고, 매거진리프터부(23)는 매거진부(21)가 설정위치에 도달되면 상승하여 매거진부(21)를 매거진이동부(22)에서 이격시킨다.
매거진부(21)에는 태양전지(2)를 감싸는 매거진격벽(212)이 형성되고, 매거진격벽(212)에는 고격벽(213)과, 고격벽(213)보다 낮게 형성되는 저격벽(214)이 각각 마주보도록 배치된다.
따라서, 매거진리프터부(23)에 의해 매거진부(21)가 상승하면, 저격벽(214)의 상측으로 셀감지부(24)가 배치되어 매거진부(21)에 적층된 태양전지(2)의 위치를 감지한다.
이때, 셀감지부(24)가 적층된 태양전지(2)에 근접 배치되고, 셀감지부(24)와 태양전지(2) 사이에 간섭되는 기구물이 없으므로, 셀감지부(24)에 의한 태양전지(2)의 위치감지 오류가 억제된다.
셀감지부(24)가 태양전지(2)의 위치를 감지하여 매거진리프터부(23)에 감지신호를 전송하면, 매거진리프터부(23)의 셀리프트(232)는 적층된 태양전지(2)의 최상단 높이가 설정된 위치에 도달되도록 셀리프트(232)의 높이를 조절한다.
또한, 셀감지부(24)가 태양전지(2)의 위치를 감지하여 셀배출부(25)에 감지신호를 전송하면, 셀배출부(25)는 최상단에 적층된 태양전지(2)를 흡착하여 다음 공정으로 이동시킨다.
즉, 최상단에 적층된 태양전지(2)가 설정된 위치보다 낮으면 셀배출부(25)가 태양전지(2)를 이동하는데 오류가 발생할 수 있으며, 최상단에 적층된 태양전지(2)가 설정된 위치보다 높으면 셀배출부(25)의 가압력에 의해 태양전지(2)가 파손될 수 있다.
그러나, 태양전지(2)에 근접 배치되는 셀감지부(24)에 의해 태양전지(2)에 대한 위치감지 오류가 억제됨으로써, 최상단에 적층된 태양전지(2)는 설정된 위치를 유지하여 태양전지(2)의 이송불량을 해소한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 태빙장치에서 셀플럭스기의 제1실시예를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 11은 도 10에서 제1공급컨베이어부에 의해 이송되는 태양전지가 플럭스이동부로 이동된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 12는 도 11에서 플럭스이동부가 이동되어 태양전지에 플럭스가 도포된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 13은 도 12에서 플럭스가 도포된 태양전지가 제2배출컨베이어로 이동되고, 제2공급컨베이어부에서 이송되는 태양전지가 플럭스이동부로 이동된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 14는 도 10에서 고정플럭스부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 10 내지 도 13을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 태빙장치(1)에서 셀플럭스기(30)의 제1실시예에는 공급컨베이어부(31), 공급로봇부(32), 플럭스이동부(33), 고정플럭스부(34) 및 배출로봇부(35)가 구비된다.
공급컨베이어부(31)는 태양전지(2)를 공급한다. 이러한 공급컨베이어부(31)는 복수개로 이루어지고, 개별적으로 태양전지(2)를 공급한다.
공급로봇부(32)는 공급컨베이어부(31)에서 공급되는 태양전지(2)를 플럭스이동부(33)로 이동시킨다.
플럭스이동부(33)는 공급로봇부(32)를 통해 안착된 태양전지(2)를 이동시키고, 고정플럭스부(34)는 플럭스이동부(33)의 이동경로상에 배치되어 태양전지(2)에 플럭스를 도포한다.
배출로봇부(35)는 고정플럭스부(34)를 통과하고, 플럭스이동부(33)에 안착된 태양전지(2)를 배출컨베이어부(36)로 배출시킨다.
한편, 배출컨베이어부(36)는 배출로봇부(35)를 통해 안착된 태양전지(2)를 다음 공정으로 안내한다.
복수개의 공급컨베이어부(31) 각각에는 복수개의 태양전지(2)가 안착되어 이동되도록 상당한 길이를 갖는다. 이러한 공급컨베이어부(31)는 병렬로 배치된다.
플럭스이동부(33)는 공급컨베이어부(31)의 배치방향으로 왕복 이동되어 공급컨베이어부(31) 각각에 근접된다.
예를 들어, 공급컨베이어부(31), 플럭스이동부(33) 및 배출컨베이어부(36)가 순차적으로 배치된다.
그리고, 공급컨베이어부(31)와 플럭스이동부(33) 사이에 공급로봇부(32)가 배치되고, 플럭스이동부(33)와 배출컨베이어부(36) 사이에 배출로봇부(35)가 배치된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공급컨베이어부(31)에는 제1공급컨베이어부(311)와 제2공급컨베이어부(312)가 구비된다. 이러한 제1공급컨베이어부(311)와 제2공급컨베이어부(312)는 병렬로 배치된다.
플럭스이동부(33)는 제1공급컨베이어부(311)와 제2공급컨베이어부(312)의 단부에 인접되도록 왕복 이동된다. 즉, 플럭스이동부(33)는 제1공급컨베이어부(311)와 제2공급컨베이어부(312)간의 이격거리 만큼 왕복 이동된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공급로봇부(32)에는 제1공급로봇부(321)와 제2공급로봇부(322)가 구비된다.
제1공급로봇부(321)는 제1공급컨베이어부(311)를 통해 이송되는 태양전지(2)를 제1공급컨베이어부(311)에 근접 도달되는 플럭스이동부(33)에 안착시킨다.
제2공급로봇부(322)는 제2공급컨베이어부(312)를 통해 이송되는 태양전지(2)를 제2공급컨베이어부(312)에 근접 도달되는 플럭스이동부(33)에 안착시킨다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배출로봇부(35)에는 제1배출로봇부(351)와 제2배출로봇부(352)가 구비된다.
제1배출로봇부(351)는 고정플럭스부(34)를 통과하여 플럭스가 도포되고, 제1공급컨베이어부(311)에 근접 도달되는 태양전지(2)를 제1배출컨베이어부(361)로 이동시킨다.
제2배출로봇부(352)는 고정플럭스부(34)를 통과하여 플럭스가 도포되고, 제2공급컨베이어부(312)에 근접 도달되는 태양전지(2)를 제2배출컨베이어부(362)로 이동시킨다.
도 14를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 고정플럭스부(34)에는 고정지지부(341)와 고정분사부(342)가 구비된다.
고정지지부(341)는 고정물에 고정 설치된다. 이러한 고정지지부(341)는 플럭스이동부(33)의 이동경로 상방에 배치된다.
고정분사부(342)는 고정지지부(341)에 장착되고, 플럭스이동부(33)의 이동경로로 플럭스를 분사한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 고정플럭스부(34)에는 고정감지부(343)가 더 구비된다. 고정감지부(343)는 고정지지부(341)에 장착되고, 태양전지(2)의 유무를 감지한다.
즉, 고정감지부(343)는 플럭스이동부(33)의 상측에 태양전지(2)가 안착되어 이동되는지 여부를 감지하고, 태양전지(2)가 감지되면 고정분사부(342)에 감지신호를 전송한다.
감지신호를 수신한 고정분사부(342)는 플럭스를 분사하여 태양전지(2)에 플럭스를 도포한다.
상기와 같은 구조를 갖는 본 발명의 제1실시예에 따른 셀플럭스기(30)의 작용을 설명하면 다음과 같다.
제1공급컨베이어부(311)와 제1배출컨베이어(361)가 동일선상에 배치되고, 제2공급컨베이어부(312)와 제2배출컨베이어(362)가 동일선상에 배치되며, 제1공급컨베이어부(311)와 제2공급컨베이어부(312)가 병렬로 배치된다(도 10 참조).
제1공급컨베이어부(311)와 제1배출컨베이어(361) 사이에는 고정플럭스부(34)가 배치되고, 고정플럭스부(34) 하방에는 제1공급컨베이어부(311)와 제2공급컨베이어부(312)의 배치방향으로 왕복 이동되는 플럭스이동부(321)가 배치된다.
상기한 상태에서, 제1공급컨베이어부(311)를 통해 이송되는 태양전지(2)는 제1공급로봇부(321)에 의해 플럭스이동부(33)에 안착된다(도 11 참조).
플럭스이동부(33)에 태양전지(2)가 안착되면, 플럭스이동부(33)가 고정플럭스부(34)의 아래를 통과하여 제2공급컨베이어부(312)에 근접된다(도 12 참조).
고정플럭스부(34)의 고정감지부(343)는 플럭스이동부(33)에 태양전지(2)가 안착되어 이동되는지 여부를 감지하고, 감지신호를 수신한 고정분사부(342)는 고정플럭스부(34)의 아래를 통과하는 태양전지(2)에 플럭스를 도포한다.
플럭스 도포가 완료된 태양전지(2)가 제2공급컨베이어부(312)와 제2배출컨베이어부(362) 사이에 위치되면, 제2배출로봇부(352)는 플럭스 도포가 완료된 태양전지(2)를 제2배출컨베이어부(362)로 이동시키고, 제2공급로봇부(322)는 제2공급컨베이어부(312)에서 이송되는 태양전지(2)를 플럭스이동부(33)로 이동시킨다(도 13 참조).
따라서, 플럭스이동부(33)가 왕복 이동되는 동안 태양전지(2)가 공급대기 없이 지속적으로 공급되므로, 태양전지(2) 생산량이 증가한다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 태빙장치에서 셀플럭스기의 제2실시예를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 16은 도 15에서 공급로봇부에 의해 고정테이블부에 태양전지가 안착된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 17은 도 16에서 이동플럭스부가 이동되어 태양전지에 플럭스가 도포된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 18은 도 17에서 배출로봇부에 의해 플럭스가 도포된 태양전지가 배출컨베이어부로 이동되고, 공급컨베이어부의 태양전지가 고정테이블부로 이동된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 19는 도 15에서 이동플럭스부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 15 내지 도 18을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 태빙장치(1)에서 셀플럭스기(40)의 제2실시예에는 공급컨베이어부(41), 공급로봇부(42), 고정테이블부(43) 및 이동플럭스부(44)가 구비된다.
공급컨베이어부(41)는 태양전지(2)를 공급한다. 이러한 공급컨베이어부(41)의 길이방향으로 복수개의 태양전지(2)가 안착되어 이동된다. 한편, 공급컨베이어부(41)는 복수개가 배치된다.
공급로봇부(42)는 공급컨베이어부(41)에서 각각 공급되는 태양전지(2)를 동시에 이동시킨다. 이러한 공급로봇부(42)에는 공급컨베이어부(41)의 개수에 대응되는 로봇팔이 구비되어 각 공급컨베이어부(41)를 통해 이동되는 태양전지(2)를 고정테이블부(43)로 옮긴다.
고정테이블부(43)에는 공급로봇부(42)를 통해 이동된 태양전지(2)가 안착된다.
이동플럭스부(44)는 고정테이블부(43)의 길이방향으로 이동되면서 고정테이블부(43)에 안착된 태양전지(2)에 플럭스를 도포한다.
복수개로 이루어진 공급컨베이어부(41)는 병렬로 배치되고, 고정테이블부(43)는 공급컨베이어부(41)의 배치방향으로 길이를 갖는다.
셀플럭스기(40)의 제2실시예에는 배출로봇부(45)와 배출컨베이어부(46)가 더 구비된다.
배출로봇부(45)는 고정테이블부(43)에 안착되고, 이동플럭스부(44)에 의해 플럭스가 도포된 복수개의 태양전지(2)를 동시에 이동시킨다. 이러한 배출로봇부(45)는 고정테이블부(43)에 안착된 태양전지(2)를 배출컨베이어부(46)로 옮긴다.
배출컨베이어부(46)는 배출컨베이어부(46)에 의해 안착된 태양전지(2)를 다음 공정으로 이동시킨다.
예를 들어, 배출컨베이어부(46)의 개수는 공급컨베이어부(41)의 개수에 대응되고, 공급컨베이어부(41)와 배출컨베이어부(46) 사이에 고정테이블부(43)가 고정 설치된다.
도 19를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동플럭스부(44)에는 이동지지부(441)와 이동분사부(442)가 구비된다.
이동지지부(441)는 고정물에 고정 설치된다. 이러한 이동지지부(441)는 고정테이블부(43)의 상방에 배치되고, 고정테이블부(43)의 길이방향으로 길이를 갖는다.
이동분사부(442)는 이동지지부(441)에 장착되고, 고정테이블부(442)의 길이방향으로 이동된다. 이러한 이동분사부(442)는 모터의 구동이나 실린더의 길이변화로 인해 이동지지부(441)의 길이방향으로 왕복 이동된다.
예를 들어, 모터의 구동방식이란, 체인에 감긴 한 쌍의 구동롤러가 이동지지부(441)에 회전 가능하도록 장착되고, 구동롤러 중 어느 하나에 모터가 장착되어 구동롤러를 회전시키며, 체인에 이동분사부(442)가 장착되어 왕복 이동되는 것을 의미한다.
한편, 이동분사부(442)는 이동지지부(441)의 길이방향으로 이동되면서 고정테이블부(43) 방향으로 플럭스를 분사한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이동플럭스부(44)에는 이동감지부(443)가 더 구비된다.
이동감지부(443)는 이동지지부(441)에 장착되고, 고정테이블부(43)에 태양전지(2)가 안착되어 있는지 여부를 감지하여 이동분사부(442)에 감지신호를 전송한다.
이동감지부(443)의 감지신호를 수신한 이동분사부(442)는 플럭스를 분사하여 태양전지(2)에 플럭스를 도포한다.
상기와 같은 구조를 갖는 본 발명의 제2실시예에 따른 셀플럭스기(40)의 작용을 설명하면 다음과 같다.
병렬로 배치되는 복수개의 공급컨베이어부(41)와 배출컨베이어부(46) 사이에는 고정테이블부(43)가 배치되고, 고정테이블부(43)의 상방에는 이동플럭스부(44)가 배치된다(도 15 참조).
상기한 상태에서, 복수개의 공급컨베이어부(41)를 통해 각각 이송되는 태양전지(2)는 공급로봇부(42)에 의해 동시에 고정테이블부(43)에 안착된다(도 16 참조). 이때, 태양전지(2)는 고정테이블부(43)의 길이방향으로 배치된다.
고정테이블부(43)에 태양전지(2)가 안착되면, 이동플럭스부(44)의 이동분사부(442)가 고정테이블부(43)의 길이방향으로 이동된다(도 17 참조).
이때, 이동플럭스부(44)의 이동감지부(443)는 고정테이블부(43)에 태양전지(2)가 안착되어 있는지 여부를 감지하고, 감지신호를 수신한 이동분사부(442)는 고정테이블부(43)에 안착된 복수개의 태양전지(2)에 플럭스를 도포한다.
태양전지(2)에 플럭스 도포가 완료되면, 배출로봇부(45)는 플럭스 도포가 완료된 태양전지(2)를 배출컨베이어부(46)로 이동시키고, 공급로봇부(42)는 공급컨베이어부(41)에서 이송되는 태양전지(2)를 고정테이블부(43)에 안착시킨다(도 18 참조).
따라서, 이동분사부(442)가 왕복 이동되는 동안 복수개의 태양전지(2)에 플럭스 도포가 가능하므로, 태양전지(2) 생산량이 증가한다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 태빙장치에서 리본세팅기를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 21은 도 20에서 리본포켓부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 20을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 리본세팅기(50)에는 리본성형부(51), 리본로봇부(52), 리본포켓부(53) 및 세팅로봇부(54)가 구비된다.
리본성형부(51)는 리본(3)을 성형한다. 이러한 리본(3)은 태양전지(2)에 안착된다.
예를 들어, 리본성형부(51)는 릴에 감겨 있는 리본(3)을 인출하고, 이를 적당한 크기로 절단한다. 또한 리본성형부(51)는 태양전지(2)의 형상과 대응되도록 리본(3)을 구부리거나 늘리는 작업을 한다.
리본로봇부(52)는 리본성형부(51)에 의해 절단된 리본(3)을 리본포켓부(53)로 이동시킨다. 리본포켓부(53)는 리본로봇부(52)에 의해 이동된 리본(3)이 안착된다.
세팅로봇부(54)는 리본포켓부(53)에 안착된 리본(3)을 태양전지(2)에 안착시킨다. 이때, 태양전지(2)는 스트링컨베이어부(55)에 안착되어 이송되며, 세팅로봇부(54)는 스트링컨베이어부(55)에서 이송되는 태양전지(2) 각각에 리본(3)을 안착시킨다.
이때, 리본성형부(51)와 리본포켓부(53) 사이에 리본로봇부(52)가 배치되고, 리본포켓부(53)와 스트링컨베이어부(55) 사이에 세팅로봇부(54)가 배치된다.
따라서, 리본로봇부(52)는 리본성형부(51)에서 배출되는 리본(3)을 리본포켓부(53)로 안내하는 기능만을 담당하고, 세팅로봇부(54)는 리본포켓부(53)에 안착된 리본(3)을 태양전지(2)로 안내하는 기능만을 담당하여 리본(3) 생산량이 증대된다.
도 20과 도 21을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 리본세팅기(50)에는 리본플럭스부(56)가 더 구비된다.
리본플럭스부(56)는 리본성형부(51)와 리본포켓부(53) 사이에 위치되는 리본(3)에 플럭스를 도포한다. 이러한 리본플럭스부(56)는 리본성형부(51) 이후공정에서 리본(3)에 플럭스를 도포하므로, 플럭스에 의한 리본성형부(51)의 손상이나 작동오류를 방지할 수 있다.
보다 구체적으로, 리본플럭스부(56)는 리본포켓부(53)에 장착되고, 리본포켓부(53)에 안착된 리본(3)에 플럭스를 도포한다.
리본포켓부(53)에는 리본안착홈(531)이 형성된다. 이러한 리본안착홈(531)은 리본포켓부(53)의 길이방향으로 한 쌍이 형성되고, 리본안착홈(531)에 삽입된 리본(3)은 리본안착홈(531)에 안내되어 리본(3)간의 간격이 정렬된다.
리본(3)은 리본안착홈(531)을 따라 이동될 수 있으며, 리본플럭스부(56)는 리본안착홈(531)에 안착된 리본(3)에 플럭스를 도포한다.
예를 들어, 리본플럭스부(56)는 리본포켓부(53)의 상측에 장착되되, 리본안착홈(531)에 근접 배치된다. 이러한 리본플럭스부(56)는 리본안착홈(531)을 따라 이동되는 리본(3)에 플럭스를 분사한다.
그 외, 리본플럭스부(56)는 리본포켓부(53)에 형성되되 리본안착홈(531)의 경로상에 배치된다. 이러한 리본플럭스부(56)에는 플럭스가 저장되고, 리본(3)이 리본안착홈(531)을 통해 이동되면서 리본플럭스부(56)를 통과하여 플럭스가 도포된다.
한편, 리본플럭스부(56)에 의해 리본(3)에 대한 플럭스 도포가 이루어지는 경우, 도 1의 셀플럭스기(30)(40)를 통해 태양전지(2)의 플럭스 도포공정은 생략 가능하다.
반대로, 도 1의 셀플럭스기(30)(40)를 통해 태양전지(2)의 플럭스 도포가 이루어지는 경우, 리본플럭스부(56)에 의한 리본(30)의 플럭스 도포공정은 생략 가능하다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 리본세팅기(50)의 작용을 설명하면 다음과 같다.
리본로봇부(52)가 리본성형기(51)에서 공급되는 리본(3)을 리본포켓부(53)로 이동시키는 과정을 반복하고, 세팅로봇부(54)가 리본포켓부(53)에 안착된 리본(3)을 스트링컨베이어부(55)를 통해 이송되는 태양전지(2)로 이동시키는 과정을 반복한다.
따라서, 리본로봇부(52)와 세팅로봇부(54)가 각각 리본(3)을 이동시킨 후 원위치로 복귀되어 재차 리본(3)을 이동시키므로, 하나의 로봇에 의해 리본(3)을 리본포켓부(53)에 안착시킨 후 안착된 리본(3)을 태양전지(2)로 이동시키는 것 보다 작업속도가 향상된다.
한편, 리본포켓부(53)에는 리본안착홈(531)이 형성되고, 리본(531)이 리본안착홈(531)에 삽입되어 가이드됨으로써, 리본(3)의 정렬이 가능하다.
리본포켓부(53)에 설치된 리본플럭스부(56)는 리본안착홈(531)에 안착된 리본(3)에 대한 플럭스 도포를 실시하므로, 플럭스가 리본성형부(51)에 부착되어 리본성형부(51)가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 태빙장치에서 솔더링기의 제1실시예를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 23은 도 22에서 이동솔더링부가 2번째와 3번째 태양전지를 솔더링하는 상태를 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 24는 도 23에서 이동솔더링부가 2번째와 3번째 태양전지를 따라 이동되면서 이들을 솔더링하는 상태를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 25는 도 24에서 이동솔더링부가 2번째와 3번째 태양전지 반대방향으로 이동되면서 4번째와 5번째 태양전지를 솔더링하는 상태를 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 26은 도 22에서 이동솔더링부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 22 내지 도 25를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 태빙장치(1)에서 솔더링기(60)의 제1실시예에는 셀컨베이어부(61) 및 이동솔더링부(62)가 구비된다.
셀컨베이어부(61)는 태양전지(2)를 이송한다. 즉, 셀컨베이어부(61)의 길이방향으로 태양전지(2)가 순차적으로 배치되어 이동된다. 이때, 태양전지(2)에는 리본(3)이 안착된다.
이동솔더링부(62)는 셀컨베이어부(61)의 상방에 배치된다. 이러한 이동솔더링부(62)는 셀컨베이어부(61)의 길이방향으로 이동되면서 태양전지(2)와 리본(3)을 접합한다.
즉, 이동솔더링부(62)는 셀컨베이어부(61)의 길이방향으로 정해진 구간을 왕복 이동하면서, 셀컨베이어부(61)를 통해 이동되는 태양전지(2)를 균일한 시간동안 솔더링한다.
도 26을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동솔더링부(62)에는 솔더링지지부(621), 솔더링구동부(622) 및 솔더링히터부(623)가 구비된다.
솔더링지지부(621)는 고정물에 고정 설치된다. 이러한 솔더링지지부(621)는 셀컨베이어부(61)의 상방에 배치된다. 솔더링지지부(621)는 솔더링구간과 대응되는 길이를 갖는다.
솔더링구동부(622)는 솔더링지지부(621)에 장착되고, 셀컨베이어부(61)의 길이방향으로 이동된다. 이러한 솔더링구동부(622)는 모터의 구동이나 실린더의 길이변화로 인해 솔더링지지부(621)의 길이방향으로 왕복 이동된다.
예를 들어, 모터의 구동방식이란, 체인에 감긴 한 쌍의 구동롤러가 솔더링지지부(621)에 회전 가능하도록 장착되고, 구동롤러 중 어느 하나에 모터가 장착되어 구동롤러를 회전시키며, 체인에 솔더링구동부(622)가 장착되어 왕복 이동되는 것을 의미한다.
솔더링히터부(623)는 솔더링구동부(622)에 장착되고, 셀컨베이어부(61)에 안착되어 이동되는 태양전지(2)에 열을 가한다.
솔더링히터부(623)는 솔더링구동부(622)의 길이방향으로 복수개가 배치된다. 이러한 솔더링히터부(623)는 태양전지(2)의 배치간격과 대응되도록 이격된다.
한편, 태양전지(2)의 단부는 용접에 의한 파손율이 높고, 태양전지(2)는 종류에 따라 다양한 사이즈를 갖는다.
그러므로, 솔더링히터부(623)는 서로 이격되되 각 태양전지(2)의 중앙부를 집중적으로 솔더링하는 크기나 용량을 갖는 것이 효과적이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이동솔더링부(62)에는 솔더링감지부(624)가 더 구비된다. 이러한 솔더링감지부(624)는 솔더링지지부(621)에 장착되고, 태양전지(2)의 유무를 감지하여 솔더링히터부(623)에 감지신호를 전송한다.
솔더링감지부(624)의 감지신호를 수신한 솔더링히터부(623)는 발열되어 태양전지(2)를 솔더링한다.
한편, 솔더링구동부(622)는 셀컨베이어부(61)의 구동상태를 수신하고, 셀컨베이어부(61)와 대응되어 구동된다.
상기한 구조를 갖는 본 발명의 제1실시예에 따른 솔더링기(60)의 작용을 설명하면 다음과 같다.
셀컨베이어부(61)에는 복수개의 태양전지(2)가 배치되어 이동되고, 각 태양전지(2)에는 리본(3)이 부착된다. 그리고, 셀컨베이어부(61)의 상방에는 이동솔더링부(62)가 장착된다(도 22 참조).
이때, 셀컨베이어부(61)에 의해 태양전지(2)는 2초간 정지된 후 이동되는 동작을 반복하고, 태양전지(2)에 대한 솔더링은 4초간 진행되는 것으로 간주한다.
상기한 상태에서, 2번째와 3번째 태양전지(2)가 2초간 정지될 때, 이동솔더링부(62)는 2번째와 3번째 태양전지(2) 상방에 배치되어 이들을 솔더링한다(도 23 참조).
2번째와 3번째 태양전지(2)는 2초간 정지된 후 셀컨베이어부(61)의 구동으로 일정거리 이동된 다음 재차 2초간 정지되고, 솔더링히터부(623)가 2번째와 3번째 태양전지(2)를 가열하도록 솔더링구동부(622)가 이동된다(도 24 참조).
이때, 2번째와 3번째 태양전지(2)가 이동되는 동안 솔더링히터부(623)는 2번째와 3번째 태양전지(2) 상방에 지속적으로 배치될 수 있으나, 4초간의 솔더링 시간을 유지하기 위해 이동중인 솔더링히터부(623)에는 전원공급이 차단될 수 있다.
한편, 2번째와 3번째 태양전지(2)가 총 4초간 솔더링 된 후 일정거리 이동되면, 솔더링히터부(623)는 원위치로 복귀되어 4번째와 5번째 태양전지(2)를 가열한다(도 25 참조).
도 27은 본 발명의 일 실시예에 따른 태빙장치에서 솔더링기의 제2실시예를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 28은 도 27에서 셀컨베이어부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 29는 도 27에서 정렬덮개부를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 30은 도 29에서 힌지부를 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 31은 도 29에서 덮개부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 27을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 태빙장치(1)에서 솔더링기(70)의 제2실시예에는 셀컨베이어부(71), 고정솔더링부(72) 및 정렬부(73)가 구비된다.
셀컨베이어부(71)는 태양전지(2)를 이송시킨다. 이러한 태양전지(2)에는 리본(3)이 안착된다.
고정솔더링부(72)는 태양전지(2)의 이동경로상에 고정 배치되도록 셀컨베이어부(71)의 상방에 위치된다. 이러한 고정솔더링부(72)는 태양전지(2)와 리본(3)에 열을 가하여 이들의 접합을 유도한다.
정렬부(73)는 태양전지(2)에 각각 안착되어 리본(3)의 유동을 제한한다. 정렬부(73)는 태양전지(2)와 리본(3)을 눌러주어 태양전지(2)와 리본(3)간의 접합률을 높인다.
한편, 솔더링 품질 향상을 위해 태양전지(2)를 예열하는데, 태양전지(2)의 상부와 하부 온도차로 인해 태양전지(2)의 휨 현상이 발생한다. 그러나, 정렬부(73)가 태양전지(2)의 전면을 균일하게 눌러줌으로써, 태양전지(2)의 휨 현상이 방지된다.
도 27과 도 28을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 셀컨베이어부(71)에는 이송벨트(711)와 흡입기(712)가 구비된다.
이송벨트(711)는 롤러(713)에 감겨 무한궤도 이동되고, 이송벨트(711)에 안착된 태양전지(2)는 이송벨트(711)가 이동됨에 따라 고정솔더링부(72)를 통과한다. 이러한 이송벨트(711)에는 복수개의 흡착홀(714)이 형성된다.
흡입기(712)는 이송벨트(711)의 하방에 배치된다. 이러한 흡입기(712)는 기체를 흡입한다.
흡입기(712)가 구동되면, 흡착홀(714)을 커버하는 태양전지(2) 또는 리본(3)은 이송벨트(711)에 밀착된다.
정렬부(73)는 태양전지(2)를 커버하되, 태양전지(2) 보다 긴 길이 또는 폭을 갖도록 형성되어 일부가 이송벨트(711)의 상측에 배치된다.
이러한 정렬부(73)는 흡착홀(714) 상방에 위치되고, 흡입기(712)의 흡입력에 의해 정렬부(73)에는 고정력이 발생한다.
고정솔더링부(72)로는 인덕션 히터를 사용한다. 인덕션 히터는 자기장에 의해 발생하는 유도전류를 열원으로 이용하여 금속물질을 가열한다.
한편, 정렬부(73)는 인덕션 히터에 의해 가열되지 않도록 절연재질을 포함하여 이루어진다. 예를 들어, 정렬부(73)은 테플론(teflon) 재질을 포함한다.
도 27 내지 도 31을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 정렬부(73)에는 정렬구동부(74), 정렬덮개부(75), 정렬실린더부(76) 및 정렬가압부(77)가 구비된다.
정렬구동부(74)는 셀컨베이어부(71)와 연동되고, 정렬덮개부(75)는 정렬구동부(74)에 결합되어 이동된다. 이러한 정렬덮개부(75)는 태양전지(2)를 덮는다.
정렬실린더부(76)는 정렬구동부(74)에 근접 배치된다. 이러한 정렬실린더부(76)는 길이가 가변되어 정렬덮개부(75)를 회전시킨다.
즉, 정렬구동부(74)에 결합되어 이동되는 정렬덮개부(75)는 정렬실린더부(76)의 가압에 의해 회전되어, 셀컨베이어부(71)에 안착되어 이동되는 태양전지(2)를 덮는다.
한편, 정렬실린더부(76)는 고정물에 고정 설치되고, 태양전지(2)에 리본(3)이 안착되면 길이가 늘어나 정렬덮개부(75)를 회전시킨다.
정렬가압부(77)는 셀컨베이어부(71)에 근접 배치되고, 정렬덮개부(75)의 단부를 눌러준다. 예를 들어, 셀컨베이어부(71)의 일측에 정렬구동부(74)와 정렬실린더부(76)가 배치되고, 셀컨베이어부(71)의 타측에 정렬가압부(77)가 배치된다.
정렬가압부(77)는 고정물에 고정 설치되고, 셀컨베이어부(71)의 길이방향으로 길이를 갖도록 형성된다.
이러한 정렬가압부(77)의 가압에 의해 정렬덮개부(75)는 지속적으로 태양전지(2)를 덮게된다.
예를 들어, 정렬가압부(77)는 정렬실린더부(76)에 의해 정렬덮개부(75)가 회전된 시점부터 정렬덮개부(75)가 고정솔더링부(72)를 통과하는 시점까지 연장된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 정렬구동부(74)에는 구동롤러부(741) 및 구동체인부(742)가 구비된다.
구동롤러부(741)는 셀컨베이어부(71)의 이송벨트(711)를 구동시키는 롤러(713)와 결합된다.
구동체인부(742)는 구동롤러부(741)에 감겨 무한궤도 이동된다. 즉, 롤러(713)는 한 쌍이 이격되도록 배치되어 이송벨트(711)가 감기고, 각 롤러(713)에 결합되는 구동롤러부(741)에는 구동체인부(742)가 감긴다.
구동체인부(742)의 이탈을 방지하도록 구동롤러부(741)는 스프라켓 형상을 하고, 구동체인부(742)에는 정렬덮개부(75)가 설치된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 정렬덮개부(75)에는 힌지부(81), 덮개부(82) 및 눌림부(83)가 구비된다.
힌지부(81)는 정렬구동부(74)에 결합된다. 보다 구체적으로 힌지부(81)는 구동체인부(742)에 결합되어 이동된다. 이러한 힌지부(81)는 회전 가능하며 탄성복원력을 갖는다
덮개부(82)는 힌지부(81)에 결합되고, 정렬실린더부(76)의 가압에 의해 힌지부(81)가 회전되면 태양전지(2)를 덮는다.
눌림부(83)는 덮개부(82)에 결합되는데, 덮개부(82)가 태양전지(2)를 덮은 상태에서 셀컨베이어부(71)의 구동에 의해 구동체인부(742)가 이동되면 눌림부(83)가 정렬가압부(77)의 하방에 배치된다.
이때, 눌림부(83)가 정렬가압부(77)에 걸림 고정되므로, 정렬가압부(77) 지점에서는 힌지부(81)의 탄성복원력에 의해 힌지부(81)가 원상복귀되지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따른 힌지부(81)에는 힌지고정판(811), 힌지회전판(812) 및 힌지탄성체(813)가 구비된다.
힌지고정판(811)은 정렬구동부(74)에 결합된다. 보다 구체적으로 힌지고정판(811)은 구동체인부(742)에 결합된다. 이러한 힌지고정판(811)은 복수개가 이격되도록 배치되되, 셀컨베이어부(71)에 안착된 태양전지(2)간의 간격과 대응된다.
힌지회전판(812)은 힌지고정판(811)에 회전 가능하도록 장착된다. 이러한 힌지회전판(812)은 덮개부(82)와 결합된다.
힌지탄성체(813)는 힌지고정판(811)에 장착된다. 이러한 힌지탄성체(813)는 일단부가 힌지고정판(811)에 고정 설치되고, 타단부가 힌지회전판(812)을 탄성 지지한다.
따라서, 힌지부(81)에 외력이 가해지지 않는 경우, 힌지탄성체(813)의 탄성복원력에 의해 힌지회전판(812)이 회진고정판(811)에 수직으로 배치된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 덮개부(82)에는 덮개판(821), 연결대(822) 및 결합대(823)가 구비된다.
덮개판(821)은 태양전지(2)를 덮도록 형성되고, 연결대(822)는 덮개판(821)의 일단부에 결합되며, 결합대(823)는 덮개판(821)의 타단부에 결합된다.
연결대(822)는 힌지부(81)에 장착되고, 결합대(823)는 눌림부(83)와 결합된다. 보다 구체적으로, 연결대(822)는 힌지회전판(812)에 장착되어 힌지회전판(812)과 연동된다.
연결대(822)와 결합대(823)는 서로 대응되는 두께를 가지며, 연결대(822)와 결합대(823)는 덮개판(821)보다 두껍게 설계된다.
따라서, 덮개판(821)이 태양전지(2)를 덮게되면, 연결대(822)와 결합대(823)가 이송벨트(711)와 접촉되어, 흡입기(712)의 흡착력에 의한 유동이 제한될 수 있다.
또한, 덮개판(821)과 태양전지(2)가 서로 대응되는 단면적을 가지면, 태양전지(2)가 연결대(822)와 결합대(823) 사이에 배치되어 유동이 제한된다.
덮개판(821)에는 복수개의 가열홀(815)이 형성된다. 이러한 가열홀(815)을 통해 인덕션 히터의 유도전류가 가열홀(815)을 통해 태양전지(2)와 직접 도달됨으로써, 솔더링 작업성이 향상될 수 있다.
덮개판(821)의 가장자리에는 리본(3)을 가이드하는 가이드홀(816)이 형성된다. 가이드홀(816)의 위치와 개수는 태양전지(2)에 안착된 리본(3)의 위치와 개수에 대응된다. 이러한 가이드홀(816)에 의해 리본(3)의 손상이 억제되고 리본(3)의 유동을 제한할 수 있다.
상기한 구조를 갖는 본 발명의 제2실시예에 따른 솔더링기(70)의 작용을 설명하면 다음과 같다.
셀컨베이어부(71)는 구동과 정지를 반복하면서 이송벨트(711)에 안착된 태양전지(2)를 이동시키고, 셀컨베이어부(71)와 연동되는 정렬구동부(74)에는 정렬덮개부(75)가 장착된다.
정렬덮개부(75)에는 정렬구동부(74)에 장착되고 힌지 결합에 의해 회전되는 힌지부(81)와, 힌지부(81)에 결합되고 태양전지(2)를 커버하는 덮개부(82)와, 덮개부(82)에 결합되는 눌림부(83)가 구비된다.
한편, 정렬덮개부(75)는 정렬구동부(74)의 길이방향으로 복수개가 배치되되 태양전지(2)와 대응되도록 이격된다. 그리고, 정렬덮개부(75)에 외력이 작용하지 않으면, 힌지부(81)의 탄성복원력에 의해 덮개부(82)가 세워진다.
상기한 상태에서, 이송벨트(711)에 의해 이동되는 태양전지(2)에 리본(3)이 안착되는 지점과 일직선상으로 배치되는 정렬실린더부(76)의 길이가 늘어나 정렬덮개부(75)를 밀어내면, 정렬덮개부(75)가 회전되면서 태양전지(2)를 커버한다.
정렬덮개부(75)가 태양전지(2)를 커버한 상태에서 태양전지(2)가 이동되면 눌림부(83)가 정렬가압부(77)의 하방에 배치된다.
눌림부(83)가 정렬가압부(77)의 하방에 배치되면, 눌림부(83)가 정렬가압부(77)에 걸려 원위치로 복귀되지 않고 태양전지(2)를 커버하는 상태를 유지한다.
이때, 정렬실린더부(76)는 후순위 정렬덮개부(75)를 회전시키기 위해 길이가 줄어든다.
정렬덮개부(75)에 커버된 태양전지(2)는 고정솔더링부(72)를 통과하면서 리본(3)과 접합된다.
고정솔더링부(72)에 의해 솔더링이 완료된 후 태양전지(2)가 후공정을 위해 지속적으로 이동되되, 태양전지(2)를 커버하는 정렬덮개부(75)가 정렬가압부(77)를 통과하면, 힌지부(81)의 탄성복원력에 덮개부(82)가 원위치로 복귀된다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
2 : 태양전지 3 : 리본
10 : 셀분리배출기 11 : 매거진부
12 : 매거진이동부 13 : 매거진리프터부
14 : 셀배출부 20 : 셀분리배출기
21 : 매거진부 22 : 매거진이동부
23 : 매거진리프터부 24 : 셀감지부
25 : 셀배출부 30 : 셀플럭스기
31 : 공급컨베이어부 32 : 공급로봇부
33 : 플럭스이동부 34 : 고정플럭스부
35 : 배출로봇부 36 : 배출컨베이어부
40 : 셀플럭스기 41 : 공급컨베이어부
42 : 공급로봇부 43 : 고정테이블부
44 : 이동플럭스부 45 : 배출로봇부
46 : 배출컨베이어부 50 : 리본세팅기
51 : 리본성형부 52 : 리본로봇부
53 : 리본포켓부 54 : 세팅로봇부
55 : 스트링컨베이어부 56 : 리본플럭스부
60 : 솔더링기 61 : 셀컨베이어부
62 : 이동솔더링부 70 : 솔더링기
71 : 셀컨베이어부 72 : 고정솔더링부
73 : 정렬부 74 : 정렬구동부
75 : 정렬덮개부 76 : 정렬실린더부
77 : 정렬가압부 81 : 힌지부
82 : 덮개부 83 : 눌림부

Claims (6)

  1. 태양전지를 낱개로 분리 배출하는 셀분리배출기와, 상기 태양전지에 플럭스를 도포하는 셀플럭스기와, 리본을 구부리거나 절단하여 상기 태양전지에 안착되도록 성형하는 리본세팅기와, 상기 태양전지와 상기 리본을 결합시키는 솔더링기를 포함하는 태빙장치에 있어서,
    상기 솔더링기는
    상기 리본이 안착된 상기 태양전지를 이송하는 셀컨베이어부; 및
    상기 셀컨베이어부의 상방에 배치되고, 상기 셀컨베이어부의 길이방향으로 이동되어 상기 태양전지와 상기 리본을 솔더링하는 이동솔더링부를 포함하고,
    상기 셀플럭스기는
    상기 태양전지를 공급하는 복수개의 공급컨베이어부;
    상기 공급컨베이어부에서 공급되는 상기 태양전지를 이동시키는 공급로봇부;
    상기 공급로봇부를 통해 공급되는 상기 태양전지를 이동시키는 플럭스이동부;
    상기 플럭스이동부의 이동경로상에 배치되어 상기 태양전지에 플럭스를 도포하는 고정플럭스부; 및
    상기 고정플럭스부를 통과하고, 상기 플럭스이동부에 안착된 상기 태양전지를 배출시키는 배출로봇부를 포함하며,
    상기 공급컨베이어부는 병렬로 배치되는 제1공급컨베이어부와 제2공급컨베이어부를 포함하고,
    상기 플럭스이동부는 상기 제1공급컨베이어부와 상기 제2공급컨베이어부의 단부에 인접되도록 왕복 이동되며,
    상기 공급로봇부는
    상기 제1공급컨베이어부를 통해 이송되는 상기 태양전지를 상기 제1공급컨베이어부에 근접 도달되는 상기 플럭스이동부에 안착시키는 제1공급로봇부; 및
    상기 제2공급컨베이어부를 통해 이송되는 상기 태양전지를 상기 제2공급컨베이어부에 근접 도달되는 상기 플럭스이동부에 안착시키는 제2공급로봇부를 포함하는 것을 특징으로 하는 태빙장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 이동솔더링부는 정해진 구간을 왕복 이동하면서 상기 셀컨베이어부를 통해 이동되는 상기 태양전지를 균일한 시간동안 솔더링하는 것을 특징으로 하는 태빙장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 이동솔더링부는
    고정물에 고정 설치되고, 상기 셀컨베이어부의 상방에 배치되는 솔더링지지부;
    상기 솔더링지지부에 장착되고, 상기 셀컨베이어부의 길이방향으로 이동되는 솔더링구동부; 및
    상기 솔더링구동부에 장착되고, 상기 태양전지에 열을 가하는 솔더링히터부를 포함하는 것을 특징으로 하는 태빙장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 솔더링히터부는 상기 솔더링구동부의 길이방향으로 복수개가 배치되는 것을 특징으로 하는 태빙장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 솔더링히터부는 상기 태양전지의 배치간격과 대응되도록 이격되는 것을 특징으로 하는 태빙장치.
  6. 제 3항에 있어서, 상기 이동솔더링부는
    상기 솔더링지지부에 장착되고, 상기 태양전지의 유무를 감지하여 상기 솔더링히터부에 감지신호를 전송하는 솔더링감지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태빙장치.
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