KR101846133B1 - 박형 실리콘 태양전지모듈 제조장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 박형 실리콘 태양전지모듈 제조장치에 관한 것으로서, 테이블(T)의 일측에 설치된 로봇(10)에 의하여 픽업 이송되는 태양전지셀(C)의 위치를 얼라인하기 위한 얼라이너(20)와; 얼라이너(20)에 의하여 얼라인된 태양전지셀(C)을 이송하는 셀이송부(30)와; 셀이송부(30)에 의하여 이송된 태양전지셀(C)의 핑거전극(E)에 전도성 페이스트를 도포하는 페이스트 디스펜서(40)와; 테이블(T)의 타측에 설치되어 일정한 길이만큼 절단된 다수의 리본(R)을 공급하는 리본공급유닛(50)과; 페이스트가 도포된 태양전지셀(C) 및 상기 다수의 리본(R)이 배치되는 모듈스테이지(60)와; 모듈스테이지(60) 양측에 설치된 한쌍의 베이스가이드레일(71) 상에서 이송되는 작동가이드레일(70)과; 작동가이드레일(70)의 일측에 이송되게 설치되는 것으로서, 셀이송부(30)와 모듈스테이지(60) 사이에서 태양전지셀(C)을 픽업 및 이송하는 셀픽업이송부(80)와; 작동가이드레일(70)의 타측에 이송되게 설치되는 것으로서, 리본공급유닛(50)과 모듈스테이지(60) 사이에서 다수의 리본(R)을 픽업 및 이송하는 리본픽업이송부(90)와; 셀픽업이송부(80)와 리본픽업이송부(90) 사이의 작동가이드레일(70)에 이송되게 설치되는 것으로서, 리본(R)을 핑거전극(E)에 솔더링하는 솔더링부(100);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 박형 실리콘 태양전지모듈 제조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다수의 태양전지셀 및 리본을 이송하고 연결하여 메트릭스 형태의 태양전지모듈을 제조하기 위한 박형 실리콘 태양전지모듈 제조장치에 관한 것이다.
태양전지란 태양빛의 에너지를 전기에너지로 바꾸는 것으로, 통상 다수개의 태양전지셀이 행 및 열로 배치되어 구현된다. 이때 태양전지셀은 실리콘 반도체를 재료로 사용하는 것과 화합물 반도체를 재료로 하는 것으로 크게 대별되는데, 이중 실리콘을 재료로 하는 것이 생산성 및 신뢰성이 높아 널리 사용되고 있다.
한편 태양전지는, 사각형태의 태양전지셀들이 금속 리본(metal ribbon, 이하, 리본이라 함)에 의하여 연결되는 태양전지모듈을 포함하며, 이때 리본은 웰딩(welding) 공정에 의하여 각각의 태양전지셀에 형성된 핑거전극에 솔더링되었다. 이와 관련된 선행기술이 특허공개번호 10-2012-0033691호에 태양전지 리본 솔더링 장치 및 방법이란 명칭으로 개시되어 있다.
그런데 태양전지모듈을 수십장, 예를 들면 24 장의 태양전지셀로 구성되기 때문에, 각각의 태양전지셀의 핑거전극에 리본을 정확하고 빠르게 솔더링하는 것은 태양전지의 생산성을 높이는 매우 중요한 요소이다. 따라서 태양전지셀의 공급과, 리본의 공급과, 공급된 리본을 태양전지셀의 핑거전극에 자동으로 솔더링하는 일련의 공정들이 자동으로 수행되도록 하는 기술의 필요성이 커지고 있다.
본 발명은 상기와 같은 필요성을 충족하기 위하여 창출된 것으로서, 다수의 태양전지셀과 리본을 자동으로 공급 및 솔더링함으로써, 생산성을 높일 수 있는 박형 실리콘 태양전지모듈 제조장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 박형 실리콘 태양전지모듈 제조장치는, 테이블(T)의 일측에 설치된 로봇(10)에 의하여 픽업 이송되는 태양전지셀(C)의 위치를 얼라인하기 위한 얼라이너(20); 상기 얼라이너(20)에 의하여 얼라인된 상기 태양전지셀(C)을 이송하는 셀이송부(30); 상기 셀이송부(30)에 의하여 이송된 상기 태양전지셀(C)의 핑거전극(E)에 전도성 페이스트를 도포하는 페이스트 디스펜서(40); 상기 테이블(T)의 타측에 설치되어 일정한 길이만큼 절단된 다수의 리본(R)을 공급하는 리본공급유닛(50); 상기 페이스트가 도포된 태양전지셀(C) 및 상기 다수의 리본(R)이 배치되는 모듈스테이지(60); 상기 모듈스테이지(60) 양측에 설치된 한쌍의 베이스가이드레일(71) 상에서 이송되는 작동가이드레일(70); 상기 작동가이드레일(70)의 일측에 이송되게 설치되는 것으로서, 상기 셀이송부(30)와 모듈스테이지(60) 사이에서 상기 태양전지셀(C)을 픽업 및 이송하는 셀픽업이송부(80); 상기 작동가이드레일(70)의 타측에 이송되게 설치되는 것으로서, 상기 리본공급유닛(50)과 모듈스테이지(60) 사이에서 상기 다수의 리본(R)을 픽업 및 이송하는 리본픽업이송부(90); 및 상기 셀픽업이송부(80)와 리본픽업이송부(90) 사이의 작동가이드레일(70)에 이송되게 설치되는 것으로서, 상기 리본(R)을 상기 핑거전극(E)에 솔더링하는 솔더링부(100);를 포함하고;
상기 셀이송부(30)는, 상기 테이블(T)에 지지되는 셀이송가이드레일(31)과; 상기 셀이송가이드레일(31) 상에서 이송되는 구동슬라이더(32)와; 상기 로봇(10)에 의하여 이송되는 얼라인된 태양전지셀(C)이 안착되는 셀스테이지(33); 상기 셀스테이지(33)를 상기 구동슬라이더(32)에 회전 가능하게 지지하는 셀스테이지 회동부(34)를 포함하며; 상기 셀스테이지(33)에는 안착되는 상기 태양전지셀(C) 배면에 형성된 핑거전극(E)이 하부측으로 노출될 수 있도록 다수의 전극노출라인홀(33a)이 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 셀이송부(30)는, 상기 테이블(T)에 지지되는 셀이송가이드레일(31)과; 상기 셀이송가이드레일(31) 상에서 이송되는 구동슬라이더(32)와; 상기 로봇(10)에 의하여 이송되는 얼라인된 태양전지셀(C)이 안착되는 셀스테이지(33); 상기 셀스테이지(33)를 상기 구동슬라이더(32)에 회전 가능하게 지지하는 셀스테이지 회동부(34)를 포함하며; 상기 셀스테이지(33)에는 안착되는 상기 태양전지셀(C) 배면에 형성된 핑거전극(E)이 하부측으로 노출될 수 있도록 다수의 전극노출라인홀(33a)이 형성되는 것을 특징으로 한다.
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본 발명에 있어서, 상기 셀픽업이송부(80), 상기 작동가이드레일(70) 상에서 이송되는 제1슬라이더(81)와; 상기 제1슬라이더(81)에 설치되는 제1수직레일(82)과; 상기 제1수직레일(82)에 승강되게 설치되는 제1승강브라켓(83)과; 상기 제1승강브라켓(83)에 지지되는 것으로서 상기 태양전지셀(C)의 모서리측을 흡착하는 다수의 흡착노즐(84a)을 가지는 픽업헤드(84);를 포함한다.
본 발명에 있어서, 상기 리본픽업이송부(90)는, 상기 작동가이드레일(70) 상에서 이송되는 제2슬라이더(91)와; 상기 제2슬라이더(91)에 설치되는 제2수직레일(92)과; 상기 제2수직레일(92)에 승강되게 설치되는 제2승강브라켓(93)과; 상기 제2승강브라켓(93)에 지지되는 것으로서 상기 리본공급유닛(50)의 리본스테이지(53)에 안착된 다수의 리본(R)을 동시에 흡착하기 위한 다수의 흡착노즐(94a)을 가지는 리본픽업헤드(94);를 포함한다.
본 발명에 있어서, 상기 솔더링부(100)는, 상기 작동가이드레일(70) 상에서 이송되는 제3슬라이더(101)와; 상기 제3슬라이더(101)에 설치되는 제3수직레일(102)과; 상기 제3수직레일(102)에 승강되게 설치되는 제3승강브라켓(103)과; 상기 제3승강브라켓(103)에 지지되는 것으로서 상기 다수의 리본(R)을 상기 핑거전극(E)에 솔더링하기 위한 솔더링헤드(104);를 포함한다.
본 발명에 있어서, 상기 솔더링헤드(104)의 양단에 설치된 것으로서, 상기 핑거전극(E)에 안착된 리본(R) 양단을 가압하는 한쌍의 전극팁(104a)(104b)을 포함한다. 이때 상기 한쌍의 전극팁(104a)(104b) 사이에는 상기 솔더링헤드(104)로부터 하방측으로 탄성 가압되도록 하는 다수의 가압팁(104c)이 설치된다.
본 발명에 있어서, 상기 테이블(T)에 지지되는 것으로서, 상기 솔더링부(100)에 의하여 리본(R)이 솔더링된 다수의 태양전지셀(C)로 구성되는 태양전지모듈(M)을 픽업 및 이송시키는 모듈트랜스퍼(110)를 포함한다.
본 발명에 따르면, 태양전지셀(C) 및 리본(R)의 픽업 이송 및 솔더링에 관련된 일련의 동작들이 자동으로 진행됨으로서, 태양전지셀(C)이 다수의 리본(R)으로 연결되어 구현되는 태양전지모듈(M)을 빠르고 정확하게 제조할 수 있어 생산성을 높일 수 있다.
또한 리본(R)을 핑거전극(E)에 고르게 솔더링할 수 있어 일정한 품질의 태양전지모듈의 구현이 가능하다.
그리고 솔더링이 자동으로 이루어지므로, 작업자가 해로운 솔더 증기에 노출되지 않게 되어 작업 환경을 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 박형 실리콘 태양전지모듈 제조장치의 전체 구성을 설명하기 위한 평면도,
도 2는 도 1의 제조장치의 측면도.
도 3은 도 1의 로봇, 셀이송부 및 페이스트 디스펜서를 발췌하여 도시한 사시도
도 4는 도 3의 셀이송부 및 페이스트 이송부를 설명하기 위한 도면,
도 5는 도 1의 리본공급유닛을 발췌하여 도시한 사시도,
도 6은 도 1의 모듈스테이지를 발췌하여 도시한 사시도,
도 7은 도 1의 작동가이드레일, 셀픽업이송부, 리본픽업이송부 및 솔더링부를 발췌하여 도시한 사시도,
도 8은 도 7의 셀픽업이송부를 발췌하여 도시한 사시도,
도 9는 도 7의 셀픽업이송부를 발췌하여 도시한 사시도,
도 10은 도 7의 솔더링부를 발췌하여 도시한 사시도,
도 11은 도 1의 모듈트랜스퍼를 발췌하여 도시한 사시도.
도 2는 도 1의 제조장치의 측면도.
도 3은 도 1의 로봇, 셀이송부 및 페이스트 디스펜서를 발췌하여 도시한 사시도
도 4는 도 3의 셀이송부 및 페이스트 이송부를 설명하기 위한 도면,
도 5는 도 1의 리본공급유닛을 발췌하여 도시한 사시도,
도 6은 도 1의 모듈스테이지를 발췌하여 도시한 사시도,
도 7은 도 1의 작동가이드레일, 셀픽업이송부, 리본픽업이송부 및 솔더링부를 발췌하여 도시한 사시도,
도 8은 도 7의 셀픽업이송부를 발췌하여 도시한 사시도,
도 9는 도 7의 셀픽업이송부를 발췌하여 도시한 사시도,
도 10은 도 7의 솔더링부를 발췌하여 도시한 사시도,
도 11은 도 1의 모듈트랜스퍼를 발췌하여 도시한 사시도.
이하, 본 발명에 따른 박형 실리콘 태양전지모듈 제조장치를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 박형 실리콘 태양전지모듈 제조장치의 전체 구성을 설명하기 위한 평면도이고, 도 2는 도 1의 제조장치의 측면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 박형 실리콘 태양전지모듈 제조장치는, 테이블(T)의 일측에 설치된 것으로서, 카세트(Ca)로부터 적재된 태양전지셀(C)을 픽업 및 이송하는 로봇(10)과; 로봇(10)에 의하여 픽업된 상기 태양전지셀(C)의 위치를 얼라인하기 위한 얼라이너(20)와; 얼라이너(20)에 의하여 얼라인된 태양전지셀(C)을 이송하는 셀이송부(30)와; 셀이송부(30)에 의하여 이송된 태양전지셀(C)의 핑거전극(E)에 전도성 페이스트를 도포하는 페이스트 디스펜서(40)와; 테이블(T)의 타측에 설치되어 일정한 길이만큼 절단된 다수의 리본(R)을 공급하는 리본공급유닛(50)과; 페이스트가 도포된 태양전지셀(C) 및 다수의 리본(R)이 배치되는 모듈스테이지(60)와; 모듈스테이지(60) 양측에 설치된 한쌍의 베이스가이드레일(71) 상에서 이송되는 작동가이드레일(70)과; 작동가이드레일(70)의 일측에 이송되게 설치되는 것으로서, 셀이송부(30)와 모듈스테이지(60) 사이에서 태양전지셀(C)을 픽업 및 이송하는 셀픽업이송부(80)와; 작동가이드레일(70)의 타측에 이송되게 설치되는 것으로서, 리본공급유닛(50)과 모듈스테이지(60) 사이에서 상기 다수의 리본을 픽업 및 이송하는 리본픽업이송부(90)와; 셀픽업이송부(80)와 리본픽업이송부(90) 사이의 작동가이드레일(70)에 이송되게 설치되는 것으로서, 상기 리본(R)을 상기 핑거전극(E)에 솔더링하는 솔더링부(100)와; 상기 솔더링부(100)에 의하여 리본(R)이 솔더링된 다수의 태양전지셀(C)로 구성되는 태양전지모듈(M)을 픽업 및 이송시키는 모듈트랜스퍼(110);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 태양전지셀(C)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 양면에 길게 형성된 다수의 핑거전극, 본 실시예에서는 4 개의 핑거전극(E)을 포함한다. 이러한 태양전지셀(C) 양면의 핑거전극(E) 각각에는 다수, 본 실시예에서는 4 개의 리본(R)이 솔더링됨으로써 태양전지셀과 다른 태양전지셀이 연결되는 태양전지모듈(M)이 되며, 이러한 태양전지모듈(M)은 도 10에 도시된 바와 같은 모듈트랜스퍼(110)에 의하여 픽업 이송된다.
도 3은 도 1의 로봇, 셀이송부 및 페이스트 디스펜서를 발췌하여 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3의 셀이송부 및 페이스트 이송부를 설명하기 위한 도면이다.
로봇(10)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 테이블(T)에 지지되는 로봇몸체(11)에서 회동되는 아암(12)과, 아암(12)에 설치되어 카세트(Ca)에 적재된 태양전지셀(C)을 픽업하는 픽업헤드(13)를 포함한다.
얼라이너(20)는, 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 로봇의 픽업헤드(13)의 회동경로상의 테이블(T) 내부에 설치되는 비젼카메라를 포함한다. 이러한 얼라이너(20)는 픽업헤드(13)에 픽업된 태양전지셀(C)의 얼라인 정보를 발생함으로써 픽업헤드(13)가 태양전지셀(C)을 후술할 셀이송부(30)의 셀스테이지(33)에 정확히 안착시킬 수 있게 한다.
셀이송부(30)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 테이블(T)에 지지되는 셀이송가이드레일(31)과; 셀이송가이드레일(31) 상에서 이송되는 구동슬라이더(32)와; 로봇(10)에 의하여 이송되는 얼라인된 태양전지셀(C)이 안착되는 셀스테이지(33)와; 셀스테이지(33)를 구동슬라이더(32)에 회전 가능하게 지지하는 셀스테이지 회동부(34);를 포함한다. 이때 셀스테이지(33)에는 안착되는 태양전지셀(C) 배면에 형성된 핑거전극(E)이 하부측으로 노출될 수 있도록 다수의 전극노출라인홀(33a)이 형성되어 있다.
셀스테이지(33)는 안착된 얼라인 태양전지셀(C)을 페이스트 디스펜서(40)와 모듈스테이지(60) 사이에서 이송시킨다. 이때 셀스테이지(33)의 표면에는, 이송도중에 태양전지셀(C)이 위치고정된 상태를 유지할 수 있도록 흡착진공압이 형성되는 다수의 흡착공(미도시)이 형성되어 있다.
셀스테이지 회동부(34)는, 후술할 페이스트 디스펜서(40)가 태양전지셀(C) 전면의 핑거전극(E)에 페이스트를 도포한 후, 태양전지셀(C)의 배면에 형성된 핑거전극에 페이스트를 도포하기 위하여 셀스테이지(33)를 180ㅀ 회전시킨다. 이러한 셀스테이지 회동부(34)에 의하여 태양전지셀(C) 배면의 핑거전극은 전극노출라인홀(33a)을 통하여 페이스트 디스펜서(40) 측으로 노출된다.
페이스트 디스펜서(40)는, 셀스테이지(33)에 안착된 태양전지셀(C)의 핑거전극(E)에 전도성 페이스를 도포하기 위한 것이다. 이러한 페이스트 디스펜서(40)는, 도 3 및 4에 도시된 바와 같이, 페이스트를 토출하기 위한 다수의 토출노즐, 본 실시예에서는 4 개의 토출노즐(41)과, 토출노즐(41)을 지지하는 브라켓(42)과, 브라켓(42)을 테이블에 지지하는 지지대(43)를 포함한다.
상기 셀이송부(30) 및 페이스트 디스펜서(40)에 의하여. 픽업헤드(13)에 의하여 이송되는 얼라인된 태양전지셀(C)은 셀스테이지(33)에 안착되고, 셀스테이지(33)는 구동슬라이더(32)에 의하여 셀이송가이드레일(31) 상에서 이송되어 페이스트 디스펜서(40)의 하부측으로 이송되며, 토출노즐(41)은 셀스테이지에 의하여 이송된 태양전지셀(C) 전면의 핑거전극(E)으로 전도성 페이스트, 예를 들면 주석을 주재로 하는 페이스트를 도포한다.
태양전지셀(C) 전면의 핑거전극(E)에 전도성 페이스트가 완전히 도포되면, 구동슬라이더(32)는 셀스테이지(33)를 페이스트 디스펜서(40)에 대응하는 위치에서 벗어나게 이동시키고, 셀스테이지 회동부(34)는 셀스테이지(33)를 회전시켜 태양전지셀(C) 배면의 핑거전극을 전극노출라인홀(33a)을 통하여 노출되게 하며, 상기한 동작을 반복함으로써 토출노즐(41)은 전극노출라인홀(33a)을 통하여 노출되는 핑거전극에 전도성 페이스를 도포시킨다.
도 5는 도 1의 리본공급유닛을 발췌하여 도시한 사시도이다.
리본공급유닛(50)은, 다수의 리본공급휠(51), 본 실시예에서는 4 개의 리본공급휠(51)과; 다수의 리본공급휠(51)로부터 독립적으로 공급되는 리본(R)을 일정한 길이만큼 절단하기 위한 커터(52)와; 상기 커터(52)에 의하여 절단된 리본(R)이 안착되는 다수의 안착홈(53a)이 형성된 리본스테이지(53);를 포함한다. 이러한 구조에 의하여, 리본공급휠(51)에서 공급되는 다수의 리본은 커터(52)를 경유하면서 소정의 길이로 절단되고, 절단된 리본(R)은 리본스테이지(53)의 안착홈(53a)에 안착된다.
도 6은 도 1의 모듈스테이지를 발췌하여 도시한 사시도이다.
모듈스테이지(60)는, 테이블(T)의 내측에 설치되는 것으로서, 페이스트가 도포된 태양전지셀(C)을 흡착 고정시키기 위한 다수의 흡착공(미도시)과, 다수의 리본(R)이 배치되는 다수의 리본배치홈(61)이 형성된다. 본 실시예에서 모듈스테이지(60)에는 6 행 및 4 열로 태양전지셀(C)이 배치되는 구조를 가진다.
도 7은 도 1의 작동가이드레일, 셀픽업이송부, 리본픽업이송부 및 솔더링부를 발췌하여 도시한 사시도이고, 도 8은 도 7의 셀픽업이송부를 발췌하여 도시한 사시도이며, 도 9는 도 7의 셀픽업이송부를 발췌하여 도시한 사시도이고, 도 10은 도 7의 솔더링부를 발췌하여 도시한 사시도이다.
작동가이드레일(70)은, 도 7에 도시된 바와 같이, 모듈스테이지(60) 양측에 설치된 한쌍의 베이스가이드레일(71) 상에 이송가능하게 지지된다.
셀픽업이송부(80)는 작동가이드레일(70)의 일측에 이송가능하게 설치되는 것으로서 셀이송부(30)와 모듈스테이지(60) 사이에서 태양전지셀(C)을 픽업 및 이송한다. 이러한 셀픽업이송부(80)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 작동가이드레일(70) 상에서 이송되는 제1슬라이더(81)와; 제1슬라이더(81)에 설치되는 제1수직레일(82)과; 제1수직레일(82)에 승강되게 설치되는 제1승강브라켓(83)과; 제1승강브라켓(83)에 지지되는 것으로서 태양전지셀(C)의 모서리측을 흡착하는 다수의 흡착노즐(84a)을 가지는 픽업헤드(84);를 포함한다.
이러한 셀픽업이송부(80)에 의하여, 픽업헤드(84)는 제1슬라이더(81)에 의하여 작동가이드레일(70) 상에서 이송되어 셀이송부(30)의 셀스테이지(33)에 대응되는 위치까지 이송되고, 이후 제1승강브라켓(83)이 제1수직레일(82) 상에서 승강되면서 셀스테이지(33)에 안착된 태양전지셀(C)을 픽업하며, 이후 픽업헤드(84)는 이송되어 모듈스테이지(60)의 소정부에 태양전지셀(C)을 안착시킨다.
리본픽업이송부(90)는 작동가이드레일(70)의 타측에 이송가능하게 설치되어 리본공급유닛(50)과 모듈스테이지(60) 사이에서 상기 다수의 리본을 픽업 및 이송한다. 이러한 리본픽업이송부(90)는, 도 9에 도시된 바와 같이, 작동가이드레일(70) 상에서 이송되는 제2슬라이더(91)와; 제2슬라이더(91)에 설치되는 제2수직레일(92)과; 제2수직레일(92)에 승강되게 설치되는 제2승강브라켓(93)과; 제2승강브라켓(93)에 지지되는 것으로서 리본스테이지(53)에 안착된 다수의 리본(R)을 동시에 흡착하기 위한 다수의 흡착노즐(94a)을 가지는 리본픽업헤드(94);를 포함한다.
이러한 리본픽업이송부(90)에 의하여, 리본픽업헤드(94)는 제2슬라이더(91)에 의하여 작동가이드레일(70) 상에서 이송되어 리본공급유닛(50)의 리본스테이지(53)에 대응되는 위치까지 이송되고, 이후 제2승강브라켓(93)이 제2수직레일(92) 상에서 승강되면서 리본스테이지(53)에 안착된 다수의 리본(R)을 한번에 픽업하며, 이후 리본픽업헤드(94)는 이송되어 모듈스테이지(60)에 안착된 태양전지셀(C)의 핑거전극(F) 또는 모듈스테이지의 리본배치홈(61)에 다수의 리본(R)을 안착시킨다.
솔더링부(100)는 셀픽업이송부(80)와 리본픽업이송부(90) 사이의 작동가이드레일(70)에 이송되면서 상기 리본(R)을 상기 핑거전극(E)에 솔더링한다. 이러한 솔더링부(100)는, 도 10에 도시된 바와 같이, 작동가이드레일(70) 상에서 이송되는 제3슬라이더(101)와; 제3슬라이더(101)에 설치되는 제3수직레일(102)과; 제3수직레일(102)에 승강되게 설치되는 제3승강브라켓(103)과; 제3승강브라켓(103)에 지지되는 것으로서 다수의 리본(R)을 핑거전극(E)에 솔더링하기 위한 솔더링헤드(104)를 포함한다.
여기서 솔더링헤드(104)의 양단에는, 핑거전극(E)에 안착된 리본(R) 양단을 가압하는 한쌍의 전극팁(104a)(104b)을 포함한다. 이러한 전극팁(104a)(104b)은 리본(R)으로 전원, 예를 들면 150~160V의 전원을 3초 가량 공급함으로써 리본(R) 자체가 발열되도록 하고, 이에 따라 리본(R)에 의하여 가열되는 전도성 페이스트가 저온 용융되면서 리본(R)과 핑거전극(E)은 솔더링된다.
또한 한쌍의 전극팁(104a)(104b) 사이에는 솔더링헤드(104)로부터 하방측으로 탄성 가압되는 다수의 가압팁(104c)이 설치된다. 이러한 가압팁(104c)은 솔더링헤드(104)로부터 하방으로 탄성 가압되고, 이에 따라 가압팁(104c)은 전극팁(104a)(104b) 사이의 리본(R)을 고르게 가압하여 리본(R)이 핑거전극(E)에 고르게 솔더링되도록 한다.
이러한 솔더링부(100)에 의하여, 솔더링헤드(104)는 제3슬라이더(101)에 의하여 작동가이드레일(70) 상에서 이송되어 모듈스테이지(60)에 안착된 태양전지셀(C)에 대응되는 위치까지 이송되고, 이후 제3승강브라켓(103)이 제3수직레일(102) 상에서 승강되면서 솔더링헤드(104)의 전극팁(104a)(104b) 및 가압팁(104c)을 핑거전극(E)에 안착된 다수의 리본(R)을 가압한다. 이후 전극팁(104a)(104b)에 전원을 인가하여 리본(R) 및 전도성 페이스트를 발열시킴으로써, 다수의 리본(R)을 핑거전극(E)에 한번에 솔더링한다.
도 11은 도 1의 모듈트랜스퍼를 발췌하여 도시한 사시도이다.
모듈트랜스퍼(110)는, 모듈스테이지(60) 외측 테이블에 지지되는 기둥(111)과; 기둥(111)에 지지되는 이송가이드레일(112)과; 이송가이드레일(112)에 대하여 이송되는 이송슬라이더(113)와; 이송슬라이더(113)에서 승강되는 승강브라켓(114)과; 승강브라켓(114)에 지지된 것으로서 모듈스테이지(60)에 안착되는 다수의 셀(C)로 이루어지는 태양전지모듈(M)을 픽업 및 이송하기 위한 모듈이송픽업(115);을 포함하며, 이때 모듈이송픽업(115)에는 태양전지모듈(M)을 구성하는 태양전지셀(C)을 한번에 픽업하기 위한 다수의 픽업이 설치된다.
이러한 모듈트랜스퍼(110)는, 모듈스테이지(60) 상에서 다수의 태양전지셀(C)이 리본(R)에 의하여 연결되어 태양전지모듈(M)이 되었을 때, 모듈이송픽업(115)을 태양전지모듈(M) 측으로 이송 및 승강시켜 그 태양전지모듈(M)을 픽업하고, 이후 모듈이송픽업(115)을 테이블(T)의 외측으로 이송시켜 픽업된 태양전지모듈(M)을 배출한다.
상기한 구조에 의하여, 로봇(10)에 의하여 픽업 이송되는 태양전지셀(C)은 얼라이너(20)에 의하여 얼라인된 후 셀이송부(30)의 셀스테이지(33)에 안착되고; 리본공급유닛(50)에서 공급되는 다수의 리본은 커터(52)를 경유하면서 소정의 길이로 절단된 후 리본스테이지(53)에 안착되며; 작동스테이지(70)의 일측에서 이송되는 셀픽업이송부(80)는 셀이송부의 셀스테이지(33)에 안착된 태양전지셀(C)을 픽업 이송시켜 모듈스테이지(60)에 안착시키고; 작동스테이지(70)의 타측에서 이송되는 리본픽업이송부(90)는 리본공급유닛의 리본스테이지(53)에 안착된 다수의 리본(R)을 픽업 이송시켜 모듈스테이지(60)에 안착된 태양전지셀(C)의 핑거전극(E)에 안착시키며; 작동스테이지(70)에서 이송되는 솔더링부(100)는 다수의 리본(R)을 핑거전극(E)에 솔더링시키는 동작을 반복함으로서, 모듈스테이지(60) 상에 행 및 열로 배치된 태양전지모듈(M)을 제조한다. 그리고 제조된 태양전지모듈(M)은 모듈트랜스퍼(110)의 모듈이송픽업(115)에 픽업 이송되어 외부로 배출된다.
이와 같이, 본 발명에 따르면, 태양전지셀(C) 및 리본(R)의 픽업 이송 및 솔더링에 관련된 일련의 동작들이 자동으로 진행됨으로서, 태양전지셀(C)이 다수의 리본(R)으로 연결되어 구현되는 태양전지모듈(M)을 빠르고 정확하게 제조할 수 있어 생산성을 높일 수 있다.
또한 리본(R)을 핑거전극(E)에 고르게 솔더링할 수 있어 일정한 품질의 태양전지모듈의 구현이 가능하다.
그리고 솔더링이 자동으로 이루어지므로, 작업자가 해로운 솔더 증기에 노출되지 않게 되어 작업 환경을 개선할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
10 ... 로봇 11 ... 로봇몸체
12 ... 아암 13 ... 픽업헤드
20 ... 얼라이너 30 ... 셀이송부
31 ... 셀이송가이드레일 32 ... 구동슬라이더
33 ... 셀스테이지 33a ... 전극노출라인홀
34 ... 셀스테이지 회동부 40 ... 페이스트 디스펜서
41 ... 토출노즐 42 ... 브라켓
43 ... 지지대 50 ... 리본공급유닛
51 ... 리본공급휠 52 ... 커터
53 ... 리본스테이지 53a ... 안착홈
60 ... 모듈스테이지 61 ... 리본배치홈
70 ... 작동가이드레일 71 ... 베이스가이드레일
80 ... 셀픽업이송부 81 ... 제1슬라이더
82 ... 제1수직레일 83 ... 제1승강브라켓
84 ... 픽업헤드 84a ... 흡착노즐
90 ... 리본픽업이송부 91 ... 제2슬라이더
92 ... 제2수직레일 93 ... 제2승강브라켓
94 ... 리본픽업헤드 94a ... 흡착노즐
100 ... 솔더링부 101 ... 제3슬라이더
102 ... 제3수직레일 103 ... 제3승강브라켓
104 ... 솔더링헤드 104a, 104b ... 전극팁
104c ... 가압팁 110 ... 모듈트랜스퍼
111 ... 기둥 112 ... 이송가이드레일
113 ... 이송슬라이더 114 ... 승강브라켓
115 ... 모듈이송픽업
12 ... 아암 13 ... 픽업헤드
20 ... 얼라이너 30 ... 셀이송부
31 ... 셀이송가이드레일 32 ... 구동슬라이더
33 ... 셀스테이지 33a ... 전극노출라인홀
34 ... 셀스테이지 회동부 40 ... 페이스트 디스펜서
41 ... 토출노즐 42 ... 브라켓
43 ... 지지대 50 ... 리본공급유닛
51 ... 리본공급휠 52 ... 커터
53 ... 리본스테이지 53a ... 안착홈
60 ... 모듈스테이지 61 ... 리본배치홈
70 ... 작동가이드레일 71 ... 베이스가이드레일
80 ... 셀픽업이송부 81 ... 제1슬라이더
82 ... 제1수직레일 83 ... 제1승강브라켓
84 ... 픽업헤드 84a ... 흡착노즐
90 ... 리본픽업이송부 91 ... 제2슬라이더
92 ... 제2수직레일 93 ... 제2승강브라켓
94 ... 리본픽업헤드 94a ... 흡착노즐
100 ... 솔더링부 101 ... 제3슬라이더
102 ... 제3수직레일 103 ... 제3승강브라켓
104 ... 솔더링헤드 104a, 104b ... 전극팁
104c ... 가압팁 110 ... 모듈트랜스퍼
111 ... 기둥 112 ... 이송가이드레일
113 ... 이송슬라이더 114 ... 승강브라켓
115 ... 모듈이송픽업
Claims (8)
- 테이블(T)의 일측에 설치된 로봇(10)에 의하여 픽업 이송되는 태양전지셀(C)의 위치를 얼라인하기 위한 얼라이너(20);
상기 얼라이너(20)에 의하여 얼라인된 상기 태양전지셀(C)을 이송하는 셀이송부(30);
상기 셀이송부(30)에 의하여 이송된 상기 태양전지셀(C)의 핑거전극(E)에 전도성 페이스트를 도포하는 페이스트 디스펜서(40);
상기 테이블(T)의 타측에 설치되어 일정한 길이만큼 절단된 다수의 리본(R)을 공급하는 리본공급유닛(50);
상기 페이스트가 도포된 태양전지셀(C) 및 상기 다수의 리본(R)이 배치되는 모듈스테이지(60);
상기 모듈스테이지(60) 양측에 설치된 한쌍의 베이스가이드레일(71) 상에서 이송되는 작동가이드레일(70);
상기 작동가이드레일(70)의 일측에 이송되게 설치되는 것으로서, 상기 셀이송부(30)와 모듈스테이지(60) 사이에서 상기 태양전지셀(C)을 픽업 및 이송하는 셀픽업이송부(80);
상기 작동가이드레일(70)의 타측에 이송되게 설치되는 것으로서, 상기 리본공급유닛(50)과 모듈스테이지(60) 사이에서 상기 다수의 리본(R)을 픽업 및 이송하는 리본픽업이송부(90); 및
상기 셀픽업이송부(80)와 리본픽업이송부(90) 사이의 작동가이드레일(70)에 이송되게 설치되는 것으로서, 상기 리본(R)을 상기 핑거전극(E)에 솔더링하는 솔더링부(100);를 포함하고;
상기 셀이송부(30)는, 상기 테이블(T)에 지지되는 셀이송가이드레일(31)과; 상기 셀이송가이드레일(31) 상에서 이송되는 구동슬라이더(32)와; 상기 로봇(10)에 의하여 이송되는 얼라인된 태양전지셀(C)이 안착되는 셀스테이지(33); 상기 셀스테이지(33)를 상기 구동슬라이더(32)에 회전 가능하게 지지하는 셀스테이지 회동부(34)를 포함하며;
상기 셀스테이지(33)에는 안착되는 상기 태양전지셀(C) 배면에 형성된 핑거전극(E)이 하부측으로 노출될 수 있도록 다수의 전극노출라인홀(33a)이 형성된 것을 특징으로 하는 박형 실리콘 태양전지모듈 제조장치. - 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 셀픽업이송부(80),
상기 작동가이드레일(70) 상에서 이송되는 제1슬라이더(81)와;
상기 제1슬라이더(81)에 설치되는 제1수직레일(82)과;
상기 제1수직레일(82)에 승강되게 설치되는 제1승강브라켓(83)과;
상기 제1승강브라켓(83)에 지지되는 것으로서 상기 태양전지셀(C)의 모서리측을 흡착하는 다수의 흡착노즐(84a)을 가지는 픽업헤드(84);를 포함하는 것을 특징으로 하는 박형 실리콘 태양전지모듈 제조장치. - 제1항에 있어서, 상기 리본픽업이송부(90)는,
상기 작동가이드레일(70) 상에서 이송되는 제2슬라이더(91)와;
상기 제2슬라이더(91)에 설치되는 제2수직레일(92)과;
상기 제2수직레일(92)에 승강되게 설치되는 제2승강브라켓(93)과;
상기 제2승강브라켓(93)에 지지되는 것으로서 상기 리본공급유닛(50)의 리본스테이지(53)에 안착된 다수의 리본(R)을 동시에 흡착하기 위한 다수의 흡착노즐(94a)을 가지는 리본픽업헤드(94);를 포함하는 것을 특징으로 하는 박형 실리콘 태양전지모듈 제조장치. - 제1항에 있어서, 상기 솔더링부(100)는,
상기 작동가이드레일(70) 상에서 이송되는 제3슬라이더(101)와;
상기 제3슬라이더(101)에 설치되는 제3수직레일(102)과;
상기 제3수직레일(102)에 승강되게 설치되는 제3승강브라켓(103)과;
상기 제3승강브라켓(103)에 지지되는 것으로서 상기 다수의 리본(R)을 상기 핑거전극(E)에 솔더링하기 위한 솔더링헤드(104);를 포함하는 것을 특징으로 하는 박형 실리콘 태양전지모듈 제조장치. - 제5항에 있어서,
상기 솔더링헤드(104)의 양단에 설치된 것으로서, 상기 핑거전극(E)에 안착된 리본(R) 양단을 가압하는 한쌍의 전극팁(104a)(104b)을 포함하는 것을 특징으로 하는 박형 실리콘 태양전지모듈 제조장치. - 제6항에 있어서,
상기 한쌍의 전극팁(104a)(104b) 사이에는 상기 솔더링헤드(104)로부터 하방측으로 탄성 가압되도록 하는 다수의 가압팁(104c)이 설치된 것을 특징으로 하는 박형 실리콘 태양전지모듈 제조장치. - 제1항에 있어서,
상기 테이블(T)에 지지되는 것으로서, 상기 솔더링부(100)에 의하여 리본(R)이 솔더링된 다수의 태양전지셀(C)로 구성되는 태양전지모듈(M)을 픽업 및 이송시키는 모듈트랜스퍼(110)를 포함하는 것을 특징으로 하는 박형 실리콘 태양전지모듈 제조장치.
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|---|---|---|---|
| KR1020170160138A KR101846133B1 (ko) | 2017-11-28 | 2017-11-28 | 박형 실리콘 태양전지모듈 제조장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170160138A KR101846133B1 (ko) | 2017-11-28 | 2017-11-28 | 박형 실리콘 태양전지모듈 제조장치 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101846133B1 true KR101846133B1 (ko) | 2018-04-05 |
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ID=61977489
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020170160138A KR101846133B1 (ko) | 2017-11-28 | 2017-11-28 | 박형 실리콘 태양전지모듈 제조장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101846133B1 (ko) |
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