TW201402255A - 高週波壓焊裝置 - Google Patents

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TW201402255A
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welding device
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welded
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Pei-Chih Lin
yuan-fang Cheng
Lee-Yi Cheng
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Mas Automation Corp
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K13/00—Welding by high-frequency current heating
    • B23K13/01—Welding by high-frequency current heating by induction heating

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Induction Heating (AREA)
  • Resistance Welding (AREA)

Abstract

本發明提供一種高週波壓焊裝置，包括一壓桿及一傳導高週波電流的加熱桿；該壓桿連結一驅動器，該加熱桿配置於該壓桿的近側，該加熱桿的一端部形成一圈環狀的感應頭，該感應頭中央形成開放狀的通孔；其中，該驅動器能帶動該壓桿植入該通孔。依此，透過該感應頭以非接觸方式加熱待焊接工件的表面，並透過植入該通孔內的壓桿直接壓焊該待焊接工件。

Description

高週波壓焊裝置
本發明涉及壓焊裝置的技術領域，特別是有關於一種高週波壓焊裝置。
一般來說，作業人員在焊接太陽能電池時是利用焊槍先將各組成串的電池晶片分別焊接於多條焊帶(ribbon)上形成多條太陽能電池串，再將各條太陽能電池串焊接於一條作為匯流排用的焊帶上。然而在焊接過程中，作業人員的技術是否嫻熟會影響焊接速度及焊接品質，一旦作業人員的技術不佳或其他個人因素影響都會降低焊接速度及焊接品質，因此很難做到產品品質的均一性。再者，一旦焊接數量龐大，則須採用大量的作業人員才能在預定時間內完成焊接作業，成本相對提高，且耗時費力。況且，一位技術嫻熟的作業人員需要長時間的培養，故相較之下人工焊接並不適用於大量生產。
在太陽能電池的大量生產需求中，焊接效率和焊接品質是相當重要的，直接影響到太陽能電池的生產進度和產品品質，因此為了改善人工焊接的窘境，發展自動化焊接技術是勢在必行的趨勢，是以，有必要提供一種自動化焊接裝置來解決上述問題。
本發明之目的旨在解決採用人工方式焊接太陽能電池，致使焊接速度及焊接品質難以掌控的問題，進而提供一種高週波壓焊裝置以改善此問題，進而降低人力的支出 成本及提高加工量能。
本發明的技術手段，包含：一壓桿，連結一驅動器；及一傳導高週波電流的加熱桿，配置於該壓桿的近側，該加熱桿的一端部形成一圈環狀的感應頭，該感應頭中央形成開放狀的通孔，其中該驅動器能帶動該壓桿植入該通孔。
在進一步實施上，該裝置還包含：一待焊接工件，該感應頭以非接觸方式接近該待焊接工件，且該感應頭的通孔對應該待焊接工件的一焊接位置，使該壓桿於植入該通孔後抵觸該焊接位置。
該驅動器為一氣壓缸，該氣壓缸帶動該壓桿植入或脫離該通孔。
該感應頭是由螺旋擺線盤繞形成的一線圈。
該感應頭是單環線圈、多環線圈的其中之一。
該壓桿及該加熱桿設於一該軌座上，該軌座上設有一滑軌，該壓桿及該加熱桿經由該滑軌滑設於該軌座上。
本發明利用上述高週波壓焊裝置，確實提供出一套能夠自動化焊接該待焊接工件的有效技術方案，使焊接速度及焊接品質保持一致，進而提升產品品質的均一性，且有效降低成本，也能提高加工量能能和良率。
為充分瞭解本發明上述技術手段及其效能，而據以實施本發明，請參閱實施方式內容並配合圖式說明如下：
請參閱圖1，揭示出本發明高週波壓焊裝置的立體示意 圖，用以說明該高週波壓焊裝置在實施上，包括一壓桿10及一傳導高週波電流的加熱桿20；其中：該壓桿10連結一驅動器11；該加熱桿20配置於該壓桿10的近側，該加熱桿20的一端部形成一圈環狀的感應頭21，該感應頭21中央形成開放狀的通孔22，其中該驅動器11能帶動該壓桿10植入該通孔22。
該壓桿10為長條狀並具有良好的絕緣性、耐熱性及機械強度且該壓桿10的截面直徑小於該通孔22的直徑。該驅動器11為一氣壓缸，該壓桿10連結該氣壓缸的缸桿，該氣壓缸帶動該壓桿11植入或脫離該通孔22，該壓缸可為液壓缸或氣壓缸。
通常來說，該加熱桿20是以導電性及導熱性較佳的材料所製成，舉如銅，在本實施例中該加熱桿20為一中空的銅管，以利於傳導高週波電流，該高週波電流是指高頻交流電流，且是指頻率大於10萬赫茲(即100Khz)的交流電流。
請合併參閱圖2及圖3。其中，圖2揭示出圖1中感應頭為單環線圈的局部示意圖，圖3揭示出圖1中感應頭為多環線圈的局部示意圖，用以說明為了能讓該加熱桿20端部的感應頭21形成磁場，該感應頭21是由螺旋擺線盤繞形成的一線圈，且該感應頭21是單環線圈(single circular coil)、多環線圈(double circular coil)的其中之一。
請繼續參閱圖1，該壓桿10及該加熱桿20可設於一軌座30上，該軌座30設有一螺栓31以裝設於一具有自動位移能力的手臂上，該軌座30上還設有一滑軌32，該壓桿10及該加熱桿20經由該滑軌32滑設於該軌座30上，一般 來說，該壓桿10及該加熱桿20是固定於該軌座30上以維持一特定角度θ使該壓桿10可植入該加熱桿20的通孔22。但可依據實際需求調整，調整該壓桿10及該加熱桿20於該軌座30上的相對位置。
請參閱圖4，揭示出本發明開始焊接太陽能電池的動作示意圖，用以說明本發明還包含一待焊接工件40，該待焊接工件40以太陽能電池的焊帶為例，該加熱桿20能以非接觸方式接近該待焊接工件40，且該感應頭21的通孔22對應該待焊接工件40的一焊接位置41。
接著，由該加熱桿20傳導高週波電流至該感應頭21，使該感應頭21根據安培定律(Ampère's law)形成高頻交變磁場以發射電磁波至該待焊接工件40，如此，該待焊接工件40的磁通量被電磁波改變，使該待焊接工件40根據法拉第電磁感應定律(Faraday's law of electromagnetic induction)及楞次定律(Lentz's Law)形成電動勢以反抗磁通量的改變，進而感應出一渦電流(eddy current)。該渦電流根據集膚效應(skin effect)集中於該待焊接工件40表面，並依照歐姆定律加熱該待焊接工件40的表面，以熔融該待焊接工件40的表面。其中，該加熱桿20內可注入冷卻用的水以於焊接過程中冷卻該加熱桿20及該感應頭21。
請參閱圖5，揭示出本發明完成焊接太陽能電池的動作示意圖，用以說明該壓桿10經由該驅動器11的帶動(配合圖1所示)而植入該通孔22，使該壓桿10於植入該通孔22後壓觸該焊接位置41，以完成該待焊接工件40的焊接作業。
基於上述裝置，本發明的效能在於：本發明的高週波 壓焊裝置1能利用該加熱桿20加熱該待焊接工件40的表面，以熔融該待焊接工件40的表面，並能利用該驅動器11驅動該壓桿10壓焊該待焊接工件4，以提供出一套能夠自動化焊接該待焊接工件的有效技術方案，使焊接速度及焊接品質保持一致，進而提升產品品質的均一性，且有效降低成本，也能提高加工量能和良率。
以上該僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所做的任何修改、替換、改進等，均應包含在本發明保護的範圍之內。
1‧‧‧高週波壓焊裝置
10‧‧‧壓桿
11‧‧‧驅動器
20‧‧‧加熱桿
21‧‧‧感應頭
22‧‧‧通孔
30‧‧‧軌座
31‧‧‧螺栓
32‧‧‧滑軌
40‧‧‧待焊接工件
41‧‧‧焊接位置
θ‧‧‧特定角度
圖1是本發明高週波壓焊裝置的立體示意圖；圖2是圖1中感應頭為單環線圈的局部示意圖；圖3是圖1中感應頭為多環線圈的局部示意圖；圖4是本發明開始焊接太陽能電池的動作示意圖；圖5是本發明完成焊接太陽能電池的動作示意圖。
1‧‧‧高週波壓焊裝置
10‧‧‧壓桿
11‧‧‧驅動器
20‧‧‧加熱桿
21‧‧‧感應頭
22‧‧‧通孔
30‧‧‧軌座
31‧‧‧螺栓
32‧‧‧滑軌
θ‧‧‧特定角度

Claims (6)

  1. 一種高週波壓焊裝置，包含：一壓桿，連結一驅動器；及一傳導高週波電流的加熱桿，配置於該壓桿的近側，該加熱桿的一端部形成一圈環狀的感應頭，該感應頭中央形成開放狀的通孔，其中該驅動器能帶動該壓桿植入該通孔。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的高週波壓焊裝置，其中還包含一待焊接工件，該感應頭以非接觸方式接近該待焊接工件，且該感應頭的通孔對應該待焊接工件的一焊接位置，使該壓桿於植入該通孔後壓觸該焊接位置。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的高週波壓焊裝置，其中該驅動器為一氣壓缸，該氣壓缸帶動該壓桿植入或脫離該通孔。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的高週波壓焊裝置，其中該感應頭是由螺旋擺線盤繞形成的一線圈。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的高週波壓焊裝置，其中該感應頭是單環線圈、多環線圈的其中之一。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的高週波壓焊裝置，其中該壓桿及該加熱桿設於一軌座上，該軌座上設有一滑軌，該壓桿及該加熱桿經由該滑軌滑設於該軌座上。
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