WO2016068485A1 - 태빙용 와이어 처리장치 및 처리방법 - Google Patents

태빙용 와이어 처리장치 및 처리방법 Download PDF

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박영익
박진우
정동진
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주식회사 제우스
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Definitions

  • the present invention relates to a tabbing wire processing apparatus and processing method, and more particularly, to a tabbing wire processing apparatus and processing method for processing a tabbing wire for connecting a plurality of solar cells.
  • a semiconductor device that converts solar energy into electrical energy is required. This is called a solar cell.
  • the unit solar cell In general, the unit solar cell only generates a maximum voltage of about 0.5V, so unit solar cells must be connected in series.
  • the modularization by connecting unit solar cells is called a solar cell module.
  • the manufacturing process of the solar cell module may be classified into a cell test process, a tabbing process, a lay-up process, a lamination process, and a module test process.
  • the first cell test process solar cells having various electrical properties are distinguished after testing to classify cells having similar electrical properties, and in the second tabbing process, a plurality of cells are connected in series using wires.
  • the third layup process cells connected in a row are arranged in a desired shape, and then laminated with low iron tempered glass, EVA, and back sheet.
  • EVA low iron tempered glass
  • the fourth lamination process a member having a form of a solar cell module is vacuum-compressed at a high temperature through a layup process to have durability and waterproofness. Finally, in the module test process, the completed solar cell module is tested for normal operation.
  • the tabbing process of connecting a plurality of cells using a wire is the most important process of the manufacturing process of the solar cell module. If the wire is not properly bonded to the cell, the performance and quality of the entire solar cell module are deteriorated.
  • the tabbing process schematically, after cutting a plurality of wires supplied from the reel, the cell is seated so that one side is covered by the cell, and the cell is exposed to the high temperature atmosphere while the other side is repeatedly seated and laminated. In a hot atmosphere, the wires are soldered to the cells, and the plurality of cells are electrically connected by the wires.
  • An object of the present invention is to provide a tabbing wire processing apparatus and processing method that can efficiently and stably process the tabbing wire.
  • Tabbing wire processing apparatus comprises: a wire supply device is mounted spool; A wire pulling device which unwinds from the spool while pulling the wire; A flux coating device installed between the wire supplying device and the wire pulling device and applying flux to the wires; A wire cutting device installed between the flux coating device and the wire pulling device to cut the wires; And a wire transfer device for transferring the cut wire to the seating target side.
  • the wire supply apparatus the spool mounting portion to which the spool is mounted; And a rotation guide part rotatably installed on the spool mounting part and rotating according to the unwinding position of the wire unwound from the spool and guiding the movement of the wire.
  • the flux coating device the flux coating unit for applying the flux to the wire;
  • a flux drying unit installed adjacent to the flux applying unit so as to continuously pass the wire passing through the flux applying unit, and drying the flux applied to the wire.
  • the wire cutting device the wire cutting unit for cutting the wire; And an anti-interference moving unit for moving the wire cutting unit close to or apart from the movement path of the wire.
  • the wire pulling device the fixed gripper for restraining movement by pressing the wire;
  • a stretch device for stretching by applying tension to the wire fixed to the fixed gripper;
  • a moving gripper for pulling and moving the wire in a state in which the fixing of the wire is released.
  • the wire transfer device the first transfer gripper portion for gripping the wire; A second ash gripper portion disposed in parallel with the first ash gripper portion and configured to grip the wire together at a position spaced apart from the first ash gripper portion; And a gripper conveying part for conveying the wire while moving the first and second ash gripper parts.
  • the wire guide device for guiding the horizontal movement of the wire preferably further comprises.
  • the wire guide device may further include: a first wire guide bar provided at an inlet side of the flux spreading device having a wire through hole portion through which the wire can pass; And a second wire guide bar installed in parallel with the first wire guide bar at an outlet side of the flux coating device.
  • the wire guide device may further include a third wire guide bar that is installed in parallel with the second wire guide bar on a movement path of the wire passing through the flux coating device.
  • Tabbing wire processing method comprises: unwinding the wire in the spool; Applying flux to the wire unwound from the spool; Cutting the flux-coated wire to a set length; And transferring the cut wire to the seating object side.
  • the wire is unwound from the spool while being pulled by the wire pulling device, and sequentially passed through a flux coating device for applying flux to the wire and a wire cutting device for cutting the wire.
  • the wire is preferably passed through the flux coating device for applying the flux in a guided state in the horizontal direction, and moved to the front of the wire cutting device for cutting the wire.
  • the cut wires are preferably transported in a horizontally gripped state by a wire transfer device including a first transfer gripper portion and a first transfer gripper portion disposed in parallel with each other.
  • the present invention the step of mounting the wire to be stacked with the cell on the seating object; And heating and soldering the wires and the cells in a stacked state.
  • the trailing portion of the wire wound on the spool is naturally unwound from the spool and flux coated at the same time. It passes through the device and wire cutting device continuously.
  • the movement of the wire moves through the wire supply device, the flux coating device, the stretch device, the fixed gripper, and the wire cutting device only by applying an external force at one place corresponding to the tip of the wire.
  • the gripper which is transmitted to the trailing portion of the wire while gradually reducing the tension acting on the leading portion of the wire.
  • the flux is applied to the surface while passing the flux coating device while the wire is unwinded from the spool and moved to the wire cutting device side, the flux coating process for improving the soldering quality is made without any additional time In this way, the productivity of the tabbing wire treatment process can be significantly improved.
  • the wire portion positioned behind the wire cutting device waits in a state where the warpage is corrected by the stretch device and the fixed gripper, the wire is set to a predetermined length corresponding to the displacement of the wire pulling device. It is possible to move precisely, thereby reliably cutting the wire to a set length, and transfer the end of the wire to the wire transfer device in a stable grip state.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a tabbing wire processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a side view showing a tabbing wire processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is a side view showing a wire supply device of the tabbing wire processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating the operation of the wire supply device of the tabbing wire processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 5 is a perspective view showing a flux coating device of the tabbing wire processing apparatus according to an embodiment of the present invention from the rear side.
  • Figure 6 is a perspective view showing a wire cutting device and a wire pulling device of the tabbing wire processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 7 is a perspective view showing a wire transfer device of the tabbing wire processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a tabbing wire processing method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a conceptual view illustrating a process of cutting and transferring wires by a tabbing wire processing method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a tabbing wire processing apparatus according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a side view showing a tabbing wire processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is a side view showing a wire supply device of the tabbing wire processing apparatus according to an embodiment of the present invention
  • Figure 4 illustrates the operation of the wire supply device of the tabbing wire processing apparatus according to an embodiment of the present invention
  • 5 is a conceptual view illustrating a flux coating apparatus of a tabbing wire processing apparatus according to an embodiment of the present invention from the rear side.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a wire cutting device and a wire pulling device of a tabbing wire processing apparatus according to an embodiment of the present invention
  • Figure 7 is a wire transfer device of the tabbing wire processing apparatus according to an embodiment of the present invention It is a perspective view showing.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a tabbing wire processing method according to an embodiment of the present invention
  • Figure 9 is a process of cutting the wire, the transfer by the tabbing wire processing method according to an embodiment of the present invention. It is a conceptual diagram shown to illustrate.
  • the tabbing wire processing apparatus 1 is a wire supply device 10, flux coating device 20, wire cutting device 30, wire pulling device 40, a wire transfer device 50, a wire guide device 60, a conveyor device 70, and a soldering device 80.
  • the wire supply device 10 is a device on which the spool 2 in a state in which the wire 3 is wound is mounted.
  • the plurality of spools 2 are arranged so that the wires 3 unwound from each other do not interfere with each other.
  • the flux application device 20 is a device for applying flux to the wire 3 supplied from the wire supply device 10.
  • the wire cutting device 30 is a device for cutting a portion of the wire 3 to which flux is applied by the flux coating device 20 to a predetermined length.
  • the wire pulling device 40 is a device that unwinds from the spool 2 while pulling the wire 3.
  • the direction in which the wire 3 is pulled and moved by the wire pulling device 40 is set forward.
  • the wire cutting device 30 is installed to cut the wire 3 at the correct position, and the moving gripper 43 of the wire pulling device 40 pulls the wire 3 forward of the wire cutting device 30. .
  • the leading part of the wire 3 is pulled and moved forward of the wire cutting device 30 in a state of being gripped by the moving gripper 43.
  • the wire 3 is pulled and moved by the movable gripper 43 by a set distance, the trailing portion of the wire 3 wound around the spool 2 is held forward by the movable gripper 43. It is unwound from the spool 2 by the length to be pulled and moved to the flux applicator 20 side.
  • the wire supply device 10 As the wire supply device 10, the flux application device 20, the wire cutting device 30, and the moving gripper 43 are sequentially arranged forward, the wire supply device 10 from the wire supply device 10 to the flux application device 20 side. The portion of the wire 3 which has been moved and extended is then passed through the flux coating device 20 and the wire cutting device 30 in order to extend to the moving gripper 43.
  • the wire transfer device 50 is a device for transferring the wire 3 cut to the set length by the wire cutting device 30 toward the seating object, for example, the conveyor device 70 side.
  • the wire guide device 60 continuously moves through the flux coating device 20 and the wire cutting device 30 while maintaining the shape in which the wire 3 unwound from the spool 2 extends and is arranged in a horizontal direction. It is a device for guiding the horizontal movement of the wire (3) to reach the gripper (43).
  • the conveyor device 70 is a device for transferring the wire 3 transferred by the wire transfer device 50 in a state in which it is laminated with the cell 4 (see FIG. 9).
  • the soldering device 80 is a device for forming a high temperature atmosphere for soldering the wire 3 and the cell 4.
  • the soldering device 80 is installed to form a high temperature atmosphere on the transfer path of the wire 3 and the cell 4 by the conveyor device 70.
  • the wire 3 and the cell 4 are gradually moved forward by the driving of the conveyor apparatus 70 and pass through the high temperature atmosphere by the soldering apparatus 80, and are naturally soldered on the high temperature atmosphere.
  • the wire supply device 10 includes a spool mounting portion 11, the rotation guide portion 12, the position guide portion (13).
  • the spool mounting part 11 is a part to which the spool 2 of the state in which the wire 3 was wound is mounted.
  • the spool 2 is mounted so as not to rotate on the spool mounting shaft 11a provided in the spool mounting portion 11.
  • the rotation guide part 12 is a part for guiding the forward movement of the portion of the wire 3 unwound from the spool 2, and is rotatably installed on the spool mounting shaft 11a in which the spool 2 is fitted.
  • the first wire through hole portion 12a through which the wire 3 passes is formed on an end portion adjacent to the circumference of the spool 2 of the rotation guide portion 12.
  • the wire 3 When the wire 3 is pulled forward while the spool 2 is mounted on the spool mounting shaft 11a, for example, a guide hole 61a formed in the first wire guide bar 61 of the wire guide device 60. 3), the wire 3 in a state wound around the spool 2 is released from the spool 2. At this time, the spool 2 is not rotated, and the unwinding point of the wire 3, that is, the point at which the wire 3 is released from the spool 2 and spaced apart from each other, is a circular trajectory along the circumference of the spool 2. It is variable while forming.
  • the rotation guide part 12 is pushed by the wire 3 which is pulled to one side while passing through the first wire passing hole part 12a, that is, in conjunction with the unwinding of the wire 3 which is variable as described above. It will rotate as shown. For example, while the unwinding point of the wire 3 is changed one turn in the forward direction along the circumference of the spool 2, the rotation guide portion 12 also rotates one turn in the forward direction.
  • the position guide portion 13 is a device for guiding the movement of the wire 3 passing through the rotation guide portion 12 at a position.
  • the position guide portion 13 is a second wire through hole portion 13a through which the wire 3 passes coaxially with the rotation center portion of the rotation guide portion 12, for example, at a set position in front of the spool 2. To provide.
  • the wire 3 is varied while its unwinding point forms a circular trajectory along the circumference of the spool 2, but uniformly passes through one point corresponding to the second wire through hole portion 13a, so that the other wire 3 As shown in FIG. 3, the front movement can be stably maintained while maintaining a constant extension form from the second wire through hole portion 13a to the guide hole portion 61a of the first wire guide bar 61 without interference with). Can be.
  • the rotation guide part 12 Since the rotation guide part 12 naturally rotates in accordance with the unwinding position of the wire 3, it guides the movement of the wire 3 in a state in which interference with the wire 3 is minimized, so that the rotation guide part 12 is wound around the spool 2.
  • the action of the external force applied to the wire 3 can be significantly reduced in the process of transferring and supplying the wire 3 to a later step. As a result, it is possible to prevent the stress from remaining in the wire 3 due to the external force acting on the wire 3 forcibly, and to secure the bonding property with the cell 4.
  • the flux spreading apparatus 20 includes a flux spreading unit 21 and a flux drying unit 22.
  • the flux coating unit 21 sprays and applies a liquid flux to the wire 3 passing through the inside.
  • the flux drying unit 22 is installed adjacent to the front of the flux application unit 21 so that the wire 3 passing through the flux application unit 21 continuously passes through, and dries the flux applied to the wire 3. .
  • the flux coating unit 21 includes a flux spraying apparatus 21a for injecting a liquid flux to the wire 3 passing therein.
  • the flux injector 21a is located above the wire 3 and injects the flux downward toward the wire 3.
  • the flux injected from the flux injector 21a reaches the top of the wire 3 and is applied, and the excess flux remaining while covering the top of the wire 3 flows down the surface of the wire 3 to the lower side.
  • the bottom of the wire 3 is reached and its application is made over the entire surface of the wire 3.
  • the flux drying unit 22 includes a flow forming apparatus 22a for forming an air flow at a predetermined temperature on the inner space portion through which the wire 3 passes.
  • the flow forming apparatus 22a supplies wind of a temperature higher than room temperature, that is, hot air, and discharges the humid air inside the flux drying unit 22 to the outside.
  • the flux applied to the wire 3 is naturally dried while passing through the inside of the flux drying unit 22, which is formed at a high temperature by the flow forming apparatus 22a.
  • flux application and drying may be continuously performed over the entire length, and after flux is applied to the wire 3, No external force acts on the wire 3 until the drying is completed, so that the flux can be uniformly applied to the entire surface of the wire 3, and the flux applied to the wire 3 can be prevented from being wiped off. .
  • the wire pulling device 40 includes a fixed gripper 41, a stretch device 42, and a movable gripper 43.
  • the fixed gripper 41 is a device that presses the wire 3 in a fixed position to restrain its movement.
  • the stretch device 42 is a device that stretches by applying tension to the wire 3 in a state where movement is constrained by the stationary gripper 41 from the rear of the stationary gripper 41.
  • the fixed gripper 41 is installed close to the rear of the wire cutting device 30, and the stretch device 42 is installed at the rear of the fixed gripper 41 at intervals corresponding to the cutting length of the wire 3. .
  • the fixed gripper 41 includes a fixed support portion 41a that provides a support surface on which the wire 3 can be seated, and a fixed grip portion 41b that presses the wire 3 downward toward the fixed support portion 41a. do.
  • the fixed bearing portion 41a is formed along the arrangement direction of the plurality of wires 3, in other words, to form a continuous horizontal plane in a direction perpendicular to the moving direction of the wires 3.
  • the fixed grip portion 41b is a portion for pressing the wire 3 downward toward the fixed support portion 41a and is disposed above the fixed support portion 41a. The wire 3 passing through the upper side of the fixed bearing portion 41a is pressed downward by the fixed grip portion 41b to be gripped and fixed between the fixed bearing portion 41a and the fixed grip portion 41b.
  • the stretch device 42 includes a movable support 42a for providing a support surface on which the wire 3 can be seated, and a movable grip 42b for pressing the wire 3 downward toward the movable support 42a.
  • the movable support part 42a and the movable grip part 42b include a stretching movement part 42c for moving in the horizontal direction spaced from or adjacent to the fixed gripper 41. The wire 3 passing through the upper side of the movable support part 42a is pressed downward toward the movable support part 42a by the movable grip part 42b.
  • the moving support part 42a and the moving grip part 42b are spaced apart from the fixed gripper 41 by the stretching moving part 42c. That is, when it moves backward, the tension which makes the wire 3 taut acts on the wire 3. By this action, the portion of the wire 3 behind the stationary gripper 41 waits in a stretched state without bending.
  • the moving gripper 43 is a device that moves the wire 3 forward by a set distance in a state in which the wire 3 is released.
  • the moving gripper 43 includes a wire grip portion 43a for simultaneously gripping end portions of the plurality of wires 3 protruding forward of the fixed gripper 41.
  • the wire grip portion 43a is moved forward by the set distance, the portion of the wire 3 waiting to be stretched behind the fixed gripper 41 is pulled and moved forward of the fixed gripper 41 by the set distance.
  • the wire cutting device 30 includes a wire cutting portion 31 and the anti-interference moving portion (32).
  • the wire cutout part 31 is a device for cutting the leading part of the wire 3 extending forward of the fixed gripper 41, and is installed close to the front of the fixed gripper 41.
  • the wire cutting portion 31 has a shape in which a plurality of cutting blade portions capable of simultaneously cutting the plurality of wires 3 are arranged in a row.
  • the anti-interference moving part 32 is a device for elevating and moving the wire cutting part 31 close to or away from the moving path of the wire 3.
  • the anti-interference moving part 32 may include an actuator such as a cylinder member that provides a moving force for moving up and down the entire wire cutting part 31.
  • the wire cutting part 31 When the interference prevention moving part 32 is driven up while the wire cutting part 31 is set below the transfer path of the wire 3, the wire cutting part 31 is moved upward and positioned on the moving path of the wire 3. . After cutting the plurality of wires 3 by the wire cutting portion 31, the wire cutting portion 31 can be returned to the initial position by driving the anti-interference moving portion 32 downward.
  • the wire transfer device 50 includes a first transfer gripper unit 51, a second transfer gripper unit 52, and a gripper transfer unit 53.
  • the first ash gripper portion 51 is a device for gripping the rear end portion of the front portion of the wire 3 extending forward of the fixed gripper 41.
  • the second jaw gripper portion 52 is a device that grips the distal end portion of the preceding portion of the wire 3 in front of the first jaw gripper portion 51, and is disposed in parallel with the first jaw gripper portion 51.
  • the gripper conveying part 53 is a device for transferring the wire 3 to the conveyor device 70 while moving the first and second ash gripper parts 51 and 52.
  • the portion of the wire 3 which is cut by the wire cutting device 30 and then transferred by the gripper transfer part 53 as described above is spaced apart between the first transfer gripper portion 51 and the second transfer gripper portion 52. It has a setting length corresponding to.
  • the first jaw gripper portion 51 and the second jaw gripper portion 52 deform the wire 3 while keeping the wire 3 horizontal in a state where the rear end portion and the front end portion of the wire 3 are respectively gripped.
  • the wire 3 is stably transferred to the conveyor apparatus 70 while being moved at the same displacement by the gripper conveying unit 53 without applying stress to the wire 3.
  • the wire guide device 60 includes a first wire guide bar 61, a second wire guide bar 62, and a third wire guide bar 63. It includes.
  • the first wire guide bar 61 has a guide hole 61a through which the wire 3 can pass, and is installed at the inlet side of the flux coating unit 21.
  • the second wire guide bar 62 has a guide hole 61a through which the wire 3 can pass, and the first wire guide bar 62 is located at the outlet side of the flux drying unit 22. It is installed in parallel with the bar 61.
  • the first wire guide bar 61 and the second wire guide bar 62 are disposed on the same horizontal line and horizontally move the wire 3 passing through the flux coating unit 21 and the flux drying unit 22. Guide in the direction.
  • the wire 3 is in contact with the first wire guide bar 61 and the second wire guide bar 62 disposed on the inlet side and the outlet side of the flux application device 20, and the flux application unit is supported horizontally.
  • the inside of (21), the inside of the flux drying part 22, and the inside of the flux application part 21 and the flux drying part 22 will pass.
  • the wire 3 is guided to the inside of the flux application part 21, the inside of the flux drying part 22, or between the flux application part 21 and the flux drying part 22, or any contact with the wire 3 is made.
  • the device is also not installed so that no external force acts on the wire 3 until the drying is completed after the flux is applied to the wire 3.
  • the third wire guide bar 63 is a device for guiding the movement of the wire 3 through the flux coating device 20 toward the fixed gripper 41.
  • the third wire guide bar 63 is installed in parallel with the second wire guide bar 62, and the plurality of wires 3 may be configured to connect the flux applying device 20, the stretch device 42, and the fixed gripper 41. Pass horizontally in succession.
  • the third wire guide bar 63 may be provided in plural to guide the movement of each of the wires 3 entering the stretch device 42 and the fixed gripper 41 in the horizontal direction.
  • step (S1) unwinding the wire 3 in the spool (2), Applying flux to the unwound wire 3 (S2), cutting the flux-coated wire 3 to a set length (S3), cutting the cut wire 3 to the seating object side, that is, the conveyor apparatus ( 70 transfer to the side (S4), the step of seating the wire 3 to be laminated with the cell 4 (see Fig. 9) on the seating object (S5), the wire 3 and the cell 4 in the stacked state ) Can be finally soldered to the cell 4 while sequentially operating step S6 of soldering by heating.
  • the step S1 of unwinding the wire 3 from the spool 2 is set by gripping the leading part of the wire 3 with the movable gripper 43 as shown in Figs. 9A and 9B.
  • the wire 3 wound around the spool 2 is naturally unwound from the spool 2 as shown in FIG. 4, and moved forward as shown in FIG. 3. You lose.
  • the wire 3 is gradually moved forward in proportion to the number of times the processes corresponding to (a) to (e) of FIG. 9 are repeated.
  • the step of applying flux to the wire 3 unwound from the spool 2 is made by moving the wire 3 further forward so that the wire 3 passes through the flux applicator 20.
  • the step S3 of cutting the flux-coated wire 3 to a predetermined length is performed by gripping the leading part of the wire 3 with the moving gripper 43 as shown in FIGS. 9A and 9B.
  • the process of cutting the wire 3 is made.
  • step S4 of transferring the cut wire 3 to the conveyor apparatus 70 side the wire 3 is transferred to the upper side of the conveyor apparatus 70.
  • the conveyor device 70 is configured to alternately stack the wire 3 and the cell 4 by the wire transfer device 50.
  • the wire device 3 and the cell 4 are gradually moved forward by driving the conveyor apparatus 70. This is accomplished by passing a high temperature atmosphere formed by the device 80.
  • the tabbing wire processing apparatus 1 and the processing method according to the present invention having the above-described configuration, when the front portion of the wire 3 is pulled and moved forward of the wire cutting device 30 by the wire pulling device 40 The trailing portion of the wire 3 wound around the spool 2 is naturally unwound from the spool 2 and passes through the flux coating device 20 and the wire cutting device 30 continuously.
  • the movement of the wire 3 is caused by the movement of the wire supply device 10, the flux coating device 20, and the stretch only by applying an external force at one place corresponding to the tip of the wire 3.
  • the wire cutting device 30 can be made continuously up to the mobile gripper 43, while the tension applied to the leading part of the wire 3 is gradually reduced, the wire 3 Up to the trailing part).
  • the flux is applied to the surface while passing through the flux coating device 20 while the wire 3 is unwinded from the spool 2 and moved to the wire cutting device 30 side, thereby improving soldering quality.
  • Flux coating for the process can be made without a separate time, thereby improving the productivity of the tabbing wire (3) treatment process.
  • the wire ( 3) can be precisely moved by the set length corresponding to the displacement of the wire pooling device 40, accordingly, the wire 3 can be reliably cut to the set length, the wire with the wire transfer device 50 The end of (3) can be conveyed in the stable grip state.

Abstract

태빙용 와이어 처리장치에 대한 발명이 개시된다. 본 발명의 태빙용 와이어 처리장치는: 스풀이 장착되는 와이어공급장치와, 와이어를 당겨 이동시키면서 스풀로부터 권출하는 와이어풀링장치와, 와이어공급장치와 와이어풀링장치의 사이에 설치되고, 와이어에 플럭스를 도포하는 플럭스도포장치와, 플럭스도포장치와 와이어풀링장치의 사이에 설치되고, 와이어를 절단하는 와이어절단장치와, 절단된 와이어를 안착대상체측으로 이송하는 와이어이재장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

태빙용 와이어 처리장치 및 처리방법
본 발명은 태빙용 와이어 처리장치 및 처리방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수개의 태양전지 셀을 연결하기 위한 태빙용 와이어를 처리하는 태빙용 와이어 처리장치 및 처리방법에 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 단위 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, 모듈테스트 공정으로 구분할 수 있다.
첫번째 셀 테스트 공정에서는 다양한 전기적 성질을 갖는 태양전지 셀을 테스트 후 구별하여 비슷한 전기적 성질을 갖는 셀끼리 분류하고, 두번째 태빙 공정에서는 와이어를 이용해 복수개의 셀을 직렬로 연결한다. 세번째 레이업 공정에서는 일렬로 연결된 셀을 원하는 모양으로 배열한 후 저철분강화유리, EVA, 백시트 등을 적층한다. 네번째 라미네이션 공정에서는 레이업 공정을 거쳐 태양전지모듈의 형태를 갖춘 부재를 고온에서 진공압착하여 내구성 및 방수성을 갖도록 한다. 마지막으로 모듈테스트 공정에서는 완성된 태양전지모듈이 정상적으로 작동하는지 테스트한다.
여기서, 와이어를 이용해 복수개의 셀을 연결하는 태빙 공정은 태양전지모듈의 제조 공정 중 가장 핵심적인 공정으로, 와이어가 셀과 제대로 접합되지 않으면 태양전지모듈 전체의 성능 및 품질이 저하된다. 태빙 공정을 개략적으로 살펴보면, 릴에서 공급되는 복수개의 와이어를 절단한 후, 셀에 일측부가 걸쳐지도록 안착시키고, 그 타측부에 다시 셀을 안착, 적층시키는 것을 반복하면서 고온분위기에 노출시킨다. 고온분위기상에서 와이어는 셀에 솔더링(soldering)되고, 복수개의 셀은 와이어에 의해 전기적으로 연결된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-1058399호(2011.08.16 등록, 발명의 명칭 : 태버-스트링거 및 태빙-스트링잉 방법)에 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 태빙용 와이어를 효율적이고 안정적으로 처리할 수 있는 태빙용 와이어 처리장치 및 처리방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 태빙용 와이어 처리장치는: 스풀이 장착되는 와이어공급장치; 상기 와이어를 당겨 이동시키면서 상기 스풀로부터 권출하는 와이어풀링장치; 상기 와이어공급장치와 상기 와이어풀링장치의 사이에 설치되고, 상기 와이어에 플럭스를 도포하는 플럭스도포장치; 상기 플럭스도포장치와 상기 와이어풀링장치의 사이에 설치되고, 상기 와이어를 절단하는 와이어절단장치; 및 절단된 상기 와이어를 안착대상체측으로 이송하는 와이어이재장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 와이어공급장치는, 상기 스풀이 장착되는 스풀장착부; 및 상기 스풀장착부에 회전가능하게 설치되고, 상기 스풀에서 권출되는 와이어의 권출 위치에 따라 회전되며 상기 와이어의 이동을 가이드하는 회전가이드부;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 플럭스도포장치는, 상기 와이어에 플럭스를 도포하는 플럭스도포부; 및 상기 플럭스도포부를 통과한 상기 와이어가 연속하여 통과하도록 상기 플럭스도포부와 이웃하여 설치되고, 상기 와이어에 도포된 플럭스를 건조하는 플럭스건조부;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 와이어절단장치는, 상기 와이어를 절단하는 와이어절단부; 및 상기 와이어절단부를 상기 와이어의 이동 경로에 근접하거나 이격되게 이동시키는 간섭방지이동부;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 와이어풀링장치는, 상기 와이어를 가압하여 이동을 구속하는 고정그리퍼; 상기 고정그리퍼에 고정된 상기 와이어에 장력을 가하여 스트래칭시키는 스트래치장치; 및 상기 와이어의 고정을 해제한 상태에서 상기 와이어를 잡아당겨 이동시키는 이동그리퍼;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 와이어이재장치는, 상기 와이어를 그립하는 제1이재그리퍼부; 상기 제1이재그리퍼부와 나란하게 배치되고, 상기 제1이재그리퍼부와 이격된 위치에서 상기 와이어를 함께 그립하는 제2이재그리퍼부; 및 상기 제1이재그리퍼부와 상기 제2이재그리퍼부를 이동시키면서 상기 와이어를 이송하는 그리퍼이송부;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 와이어의 수평방향 이동을 가이드하는 와이어가이드장치;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 와이어가이드장치는, 상기 와이어가 통과할 수 있는 와이어통과홀부를 구비하여 상기 플럭스도포장치의 입구측에 설치되는 제1와이어가이드바; 및 상기 플럭스도포장치의 출구측에 상기 제1와이어가이드바와 나란하게 설치되는 제2와이어가이드바;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 와이어가이드장치는, 상기 플럭스도포장치를 통과한 상기 와이어의 이동 경로 상에 상기 제2와이어가이드바와 나란하게 설치되는 제3와이어가이드바;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 태빙용 와이어 처리방법은: 스풀에서 와이어를 권출하는 단계; 상기 스풀에서 권출된 상기 와이어에 플럭스를 도포하는 단계; 플럭스가 도포된 상기 와이어를 설정 길이로 절단하는 단계; 및 절단된 상기 와이어를 안착대상체측으로 이송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 와이어는, 와이어풀링장치에 의해 당겨지면서 상기 스풀에서 권출되고, 상기 와이어에 플럭스를 도포하는 플럭스도포장치와, 상기 와이어를 절단하는 와이어절단장치를 순차적으로 통과하게 되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 와이어는, 수평방향으로 가이드된 상태로 플럭스를 도포하는 플럭스도포장치를 통과하고, 상기 와이어를 절단하는 와이어절단장치의 전방으로 이동되는 것이 바람직하다.
또한, 절단된 상기 와이어는, 상호 나란하게 배치되는 제1이재그리퍼부와 제1이재그리퍼부를 포함하는 와이어이재장치에 의해 수평되게 그립된 상태로 이송되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은, 상기 와이어를 상기 안착대상체 상에 셀과 적층되게 안착시키는 단계; 및 적층된 상태의 상기 와이어와 상기 셀을 가열하여 솔더링하는 단계;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 태빙용 와이어 처리장치 및 처리방법에 의하면, 와이어풀링장치로 와이어의 선행부를 와이어절단장치의 전방으로 당겨 이동시키면, 스풀에 권취되어 있던 와이어의 후행부가 스풀로부터 자연히 권출됨과 동시에 플럭스도포장치, 와이어절단장치를 연속하여 통과하게 된다.
이에 따라, 본 발명에 의하면, 와이어의 선단부에 해당되는 한 개소에서 외력을 작용시키는 것만으로, 와이어의 이동이 와이어공급장치, 플럭스도포장치, 스트래치장치, 고정그리퍼, 와이어절단장치를 통과하여 이동그리퍼까지 연속하에 이루어질 수 있고, 와이어의 선행부에 작용한 장력이 점차 저감되면서 와이어의 후행부까지 전달된다.
따라서, 본 발명에 의하면, 특히 스풀에서 권출되는 와이어 부분에 작용하는 장력이 현저히 저감되므로, 와이어에 무리하게 작용하는 외력으로 인해 와이어에 응력이 잔류되는 것을 방지할 수 있고, 셀과의 접합성을 안정적으로 확보할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 와이어가 스풀에서 권출되어 와이어절단장치측으로 이동되는 중에 플럭스도포장치를 통과하게 되면서 그 표면에 플럭스가 도포되므로, 솔더링 품질 향상을 위한 플럭스도포공정이 별도의 시간 소요없이 이루어질 수 있고, 이에 따라 태빙용 와이어 처리공정의 생산성을 현저히 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 와이어절단장치의 후방에 위치되는 와이어부분이 스트래치장치와 고정그리퍼에 의해 휨이 교정된 상태로 대기하게 되므로, 와이어를 와이어풀링장치의 이동 변위에 대응되는 설정 길이만큼 정밀하게 이동시킬 수 있으며, 이에 따라 와이어를 설정 길이로 신뢰성있게 절단할 수 있고, 와이어이재장치로 와이어의 단부를 안정되게 그립한 상태로 이송할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 태빙용 와이어 처리장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 태빙용 와이어 처리장치를 도시한 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 태빙용 와이어 처리장치의 와이어공급장치를 도시한 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 태빙용 와이어 처리장치의 와이어공급장치의 작동을 설명하기 위해 도시한 개념도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 태빙용 와이어 처리장치의 플럭스도포장치를 후방측에서 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 태빙용 와이어 처리장치의 와이어절단장치와 와이어풀링장치를 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 태빙용 와이어 처리장치의 와이어이재장치를 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 태빙용 와이어 처리방법을 설명하고자 도시한 순서도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 태빙용 와이어 처리방법에 의해 와이어를 절단, 이재하는 과정을 설명하고자 도시한 개념도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 태빙용 와이어 처리장치 및 처리방법의 일실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 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 일실시예에 따른 태빙용 와이어 처리장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 태빙용 와이어 처리장치를 도시한 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 태빙용 와이어 처리장치의 와이어공급장치를 도시한 측면도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 태빙용 와이어 처리장치의 와이어공급장치의 작동을 설명하기 위해 도시한 개념도이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 태빙용 와이어 처리장치의 플럭스도포장치를 후방측에서 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 태빙용 와이어 처리장치의 와이어절단장치와 와이어풀링장치를 도시한 사시도이고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 태빙용 와이어 처리장치의 와이어이재장치를 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 태빙용 와이어 처리방법을 설명하고자 도시한 순서도이고, 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 태빙용 와이어 처리방법에 의해 와이어를 절단, 이재하는 과정을 설명하고자 도시한 개념도이다.
도 1, 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 태빙용 와이어 처리장치(1)는 와이어공급장치(10), 플럭스도포장치(20), 와이어절단장치(30), 와이어풀링장치(40), 와이어이재장치(50), 와이어가이드장치(60), 컨베이어장치(70), 솔더링장치(80)를 포함한다.
와이어공급장치(10)는 와이어(3)가 권취된 상태의 스풀(2)이 장착되는 장치이다. 복수개의 스풀(2)은 각각에서 권출된 와이어(3)가 서로 간섭되지 않도록 배열된다. 플럭스도포장치(20)는 와이어공급장치(10)로부터 공급되는 와이어(3)에 플럭스를 도포하는 장치이다. 와이어절단장치(30)는 플럭스도포장치(20)에 의해 플럭스가 도포된 와이어(3) 부분을 설정 길이로 절단하는 장치이다.
와이어풀링장치(40)는 와이어(3)를 당겨 이동시키면서 스풀(2)로부터 권출하는 장치이다. 본 발명의 설명에서는 편의상, 와이어풀링장치(40)에 의해 와이어(3)가 당겨져 이동되는 방향을 전방으로 설정한다. 와이어절단장치(30)는 정위치에서 와이어(3)를 절단하도록 설치되고, 와이어풀링장치(40)의 이동그리퍼(43)는 와이어(3)를 와이어절단장치(30)의 전방으로 당겨 이동시킨다.
와이어(3)의 선행부는 이동그리퍼(43)에 의해 그립된 상태로 와이어절단장치(30)의 전방으로 당겨져 이동된다. 이동그리퍼(43)로 와이어(3)를 설정 거리만큼 당겨 이동시키면, 스풀(2)에 권취되어 있던 와이어(3) 후행부는, 와이어(3)의 선단부가 이동그리퍼(43)에 의해 전방으로 잡아당겨지는 길이만큼 스풀(2)로부터 권출되면서 플럭스도포장치(20)측으로 이동된다.
와이어공급장치(10), 플럭스도포장치(20), 와이어절단장치(30), 이동그리퍼(43)가 전방을 향해 순차적으로 배열됨에 따라, 와이어공급장치(10)로부터 플럭스도포장치(20)측으로 이동, 연장된 와이어(3) 부분은 이후 플럭스도포장치(20), 와이어절단장치(30)를 순차적으로 통과하여 이동그리퍼(43)까지 연장되는 형태를 가지게 된다.
와이어이재장치(50)는 와이어절단장치(30)에 의해 설정 길이로 절단된 와이어(3)를 안착대상체, 예를 들어 컨베이어장치(70)측으로 이송하는 장치이다. 와이어가이드장치(60)는 스풀(2)에서 권출된 와이어(3)가 수평방향으로 연장, 배열된 형태를 유지하면서, 플럭스도포장치(20), 와이어절단장치(30)를 연속하여 통과하여 이동그리퍼(43)에 도달될 수 있도록 와이어(3)의 수평방향 이동을 가이드하는 장치이다.
컨베이어장치(70)는 와이어이재장치(50)에 의해 이송된 와이어(3)를 셀(4)(도 9 참조)과 적층시킨 상태로 이송시키는 장치이다. 솔더링장치(80)는 와이어(3)와 셀(4)을 솔더링하기 위한 고온분위기를 형성하는 장치이다. 솔더링장치(80)는 컨베이어장치(70)에 의한 와이어(3)와 셀(4)의 이송경로 상에 고온분위기를 형성하도록 설치된다. 와이어(3)와 셀(4)은 컨베이어장치(70)의 구동에 의해 전방으로 점차 이동되면서 솔더링장치(80)에 의한 고온분위기를 통과하게 되고, 고온분위기상에서 자연히 솔더링된다.
도 3, 도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 와이어공급장치(10)는 스풀장착부(11), 회전가이드부(12), 정위치가이드부(13)를 포함한다.
스풀장착부(11)는 와이어(3)가 권취된 상태의 스풀(2)이 장착되는 부분이다. 스풀(2)은 스풀장착부(11)에 마련된 스풀장착축(11a) 상에 회전되지 않도록 장착된다. 회전가이드부(12)는 스풀(2)로부터 권출되는 와이어(3) 부분의 전방 이동을 가이드하는 부분으로, 스풀(2)이 끼워진 상태의 스풀장착축(11a)에 회전가능하게 설치된다. 회전가이드부(12) 중 스풀(2)의 둘레와 인접한 단부 상에는 와이어(3)가 통과하는 제1와이어통과홀부(12a)가 형성된다.
스풀장착축(11a)에 스풀(2)을 장착시킨 상태에서 와이어(3)를 전방으로 잡아당기면, 예를 들어 와이어가이드장치(60)의 제1와이어가이드바(61)에 형성된 가이드홀부(61a)를 통과하도록 잡아당기면(도 3 참조), 스풀(2)의 둘레에 권취된 상태의 와이어(3)가 스풀(2)에서 풀려나게 된다. 이때, 스풀(2)은 회전되지 않고, 와이어(3)의 권출지점은, 즉 스풀(2)로부터 와이어(3)가 풀려나며 이격되는 지점은, 스풀(2)의 둘레를 따라 원형의 궤적을 이루면서 가변된다.
회전가이드부(12)는 제1와이어통과홀부(12a)를 통과한 상태로 일측으로 잡아당겨지는 와이어(3)에 밀려, 즉 상기와 같이 가변되는 와이어(3)의 권출에 연동하여 도 4에 도시된 바와 같이 회전하게 된다. 예를 들어, 와이어(3)의 권출지점이 스풀(2)의 둘레를 따라 정방향으로 한바퀴 가변되는 동안, 회전가이드부(12) 또한 정방향으로 한바퀴 회전하게 된다.
정위치가이드부(13)는 회전가이드부(12)를 통과한 와이어(3)의 이동을 정위치에서 가이드하는 장치이다. 정위치가이드부(13)는 스풀(2) 전방의 설정 위치상에, 예를 들어 회전가이드부(12)의 회전중심부와 동축상에 와이어(3)가 통과하는 제2와이어통과홀부(13a)를 제공한다.
와이어(3)는 그 권출지점이 스풀(2)의 둘레를 따라 원형의 궤적을 이루면서 가변되나, 제2와이어통과홀부(13a)에 해당되는 하나의 지점을 일률적으로 통과하게 되므로, 다른 와이어(3)와의 간섭 없이 도 3에 도시된 바와 같이 제2와이어통과홀부(13a)에서 제1와이어가이드바(61)의 가이드홀부(61a)까지 일정하게 연장된 형태를 유지하면서 안정되게 그 전방 이동이 이루어질 수 있다.
회전가이드부(12)가 와이어(3)의 권출 위치에 맞추어 자연히 회전되면서 와이어(3)와의 간섭이 최소화된 상태로 와이어(3)의 이동을 가이드하게 되므로, 스풀(2)에 권취된 상태의 와이어(3)를 후공정으로 이송, 공급하는 과정에서 와이어(3)에 가해지는 외력의 작용을 현저히 저감시킬 수 있다. 이에 따라, 와이어(3)에 무리하게 작용하는 외력으로 인해 와이어(3)에 응력이 잔류되는 것을 방지할 수 있고, 셀(4)과의 접합성을 안정적으로 확보할 수 있다.
도 5을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 플럭스도포장치(20)는 플럭스도포부(21)와 플럭스건조부(22)를 포함한다.
플럭스도포부(21)는 내부를 통과하는 와이어(3)에 액상의 플럭스를 분사, 도포한다. 플럭스건조부(22)는 플럭스도포부(21)를 통과한 와이어(3)가 연속하여 통과하도록 플럭스도포부(21)의 전방에 이웃하여 설치되고, 와이어(3)에 도포된 플럭스를 건조한다.
플럭스도포부(21)에는 내부를 통과하는 와이어(3)에 액상의 플럭스를 분사하는 플럭스분사장치(21a)를 포함한다. 플럭스분사장치(21a)는 와이어(3)의 상측에 위치되고, 와이어(3)를 향해 플럭스를 하향 분사한다. 플럭스분사장치(21a)에서 분사된 플럭스는 와이어(3)의 상부에 도달, 도포되고, 와이어(3)의 상부를 커버하고 남은 여분의 플럭스는 와이어(3)의 표면을 타고 아래측으로 흘러내리면서 와이어(3)의 하부까지 도달되어 와이어(3)의 전면에 걸쳐 그 도포가 이루어지게 된다.
플럭스건조부(22)에는 와이어(3)가 통과하는 내부공간부 상에 설정 온도의 공기 흐름을 형성하는 유동형성장치(22a)를 포함한다. 유동형성장치(22a)는 상온보다 높은 온도의 바람, 즉 열풍을 공급함과 동시에, 플럭스건조부(22) 내부의 습한 공기를 외부로 배출한다. 와이어(3)에 도포된 플럭스는 유동형성장치(22a)에 의해 고온 건조하게 조성되는 플럭스건조부(22)의 내부를 통과하면서 자연히 건조된다.
와이어(3)는 상기와 같이 플럭스도포부(21)와 플럭스건조부(22)를 순차적으로 통과하면서 전 길이에 걸쳐 플럭스 도포 및 건조가 연속하여 이루어질 수 있으며, 와이어(3)에 플럭스를 도포 후 건조가 완료되기까지 와이어(3)에 어떠한 외력도 작용하지 않아, 와이어(3)의 표면 전반에 플럭스를 균일하게 도포할 수 있고, 와이어(3)에 도포된 플럭스가 닦여나가는 것을 방지할 수 있다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 와이어풀링장치(40)는 고정그리퍼(41), 스트래치장치(42), 이동그리퍼(43)를 포함한다.
고정그리퍼(41)는 정위치에서 와이어(3)를 가압하여 그 이동을 구속하는 장치이다. 스트래치장치(42)는 고정그리퍼(41)의 후방에서 후방에서 고정그리퍼(41)에 의해 이동이 구속된 상태의 와이어(3)에 장력을 가하여 스트래칭시키는 장치이다. 고정그리퍼(41)는 와이어절단장치(30)의 후방에 근접하게 설치되고, 스트래치장치(42)는 고정그리퍼(41)의 후방에 와이어(3)의 절단 길이에 해당되는 간격을 두고 설치된다.
고정그리퍼(41)는 와이어(3)가 안착될 수 있는 받침면을 제공하는 고정받침부(41a)와, 와이어(3)를 고정받침부(41a)측으로 하향 가압하는 고정그립부(41b)를 포함한다. 고정받침부(41a)는 와이어(3) 복수개의 배열방향을 따라, 다른 표현으로는 와이어(3)의 이동방향과 직각되는 방향으로 연속된 수평면을 이루도록 형성된다. 고정그립부(41b)는 와이어(3)를 고정받침부(41a)측으로 하향 가압하는 부분으로, 고정받침부(41a)의 상측에 배치된다. 고정받침부(41a)의 상측을 통과 중인 와이어(3)는 고정그립부(41b)에 의해 하향 가압되어 고정받침부(41a)와 고정그립부(41b)의 사이에 그립, 고정된다.
스트래치장치(42)는 와이어(3)가 안착될 수 있는 받침면을 제공하는 이동받침부(42a)와, 와이어(3)를 이동받침부(42a)측으로 하향 가압하는 이동그립부(42b)와, 이동받침부(42a)와 이동그립부(42b)를 고정그리퍼(41)로부터 이격되거나 근접되는 수평방향으로 이동시키는 스트레칭이동부(42c)를 포함한다. 이동받침부(42a)의 상측을 통과 중인 와이어(3)는 이동그립부(42b)에 의해 이동받침부(42a)측으로 하향 가압된다.
고정그리퍼(41)로 와이어(3)의 이동을 구속한 상태에서, 스트레칭이동부(42c)로 이동받침부(42a)와 이동그립부(42b)를 고정그리퍼(41)로부터 이격되는 수평방향으로, 즉 후방으로 이동시키면 와이어(3)에는 와이어(3)를 팽팽하게 하는 장력이 작용하게 된다. 이러한 작용에 의해 고정그리퍼(41) 후방의 와이어(3) 부분은 휨 없이 스트래칭된 상태로 대기하게 된다.
이동그리퍼(43)는 와이어(3)의 고정을 해제한 상태에서 와이어(3)를 설정 거리만큼 전방으로 잡아당겨 이동시키는 장치이다. 이동그리퍼(43)는 고정그리퍼(41)의 전방으로 돌출된 복수개의 와이어(3)의 단부를 동시에 그립하는 와이어그립부(43a)를 포함한다. 와이어그립부(43a)를 설정 거리만큼 전방으로 이동시키면, 고정그리퍼(41)의 후방에서 스트래칭된 상태로 대기 중인 와이어(3) 부분이 설정 거리만큼 고정그리퍼(41)의 전방으로 당겨져 이동된다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 와이어절단장치(30)는 와이어절단부(31)와 간섭방지이동부(32)를 포함한다.
와이어절단부(31)는 고정그리퍼(41)의 전방으로 연장된 와이어(3)의 선행부를 절단하는 장치로, 고정그리퍼(41)의 전방에 근접하게 설치된다. 와이어절단부(31)는 복수개의 와이어(3)를 동시에 절단할 수 있는 복수개의 절단날부가 일렬로 배열된 형상을 가진다. 간섭방지이동부(32)는 와이어절단부(31)를 와이어(3)의 이동 경로에 근접하거나 이격되게 승강이동시키는 장치이다. 간섭방지이동부(32)는 와이어절단부(31) 전체를 승강이동시키는 이동력을 부여하는 실린더부재 등의 액추에이터를 포함할 수 있다.
와이어절단부(31)를 와이어(3)의 이송 경로 하측에 셋팅시킨 상태에서 간섭방지이동부(32)를 상승 구동시키면, 와이어절단부(31)가 상향 이동되면서 와이어(3)의 이동 경로 상에 위치된다. 와이어절단부(31)로 복수개의 와이어(3)를 절단한 후에는 간섭방지이동부(32)를 하강 구동시킴으로써, 와이어절단부(31)를 초기 위치로 다시 복귀시킬 수 있다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 와이어이재장치(50)는 제1이재그리퍼부(51), 제2이재그리퍼부(52), 그리퍼이송부(53)를 포함한다.
제1이재그리퍼부(51)는 고정그리퍼(41)의 전방으로 연장된 와이어(3) 선행부의 후단부를 그립하는 장치이다. 제2이재그리퍼부(52)는 제1이재그리퍼부(51)의 전방에서 와이어(3) 선행부의 선단부를 그립하는 장치로, 제1이재그리퍼부(51)와 나란하게 배치된다.
그리퍼이송부(53)는 제1이재그리퍼부(51)와 제2이재그리퍼부(52)를 이동시키면서 와이어(3)를 컨베이어장치(70)로 이송하는 장치이다. 와이어절단장치(30)에 의해 절단된 후 상기와 같이 그리퍼이송부(53)에 의해 이송이 이루어지는 와이어(3) 부분은 제1이재그리퍼부(51)와 제2이재그리퍼부(52)간의 이격간격에 해당되는 설정 길이를 가진다.
제1이재그리퍼부(51)와 제2이재그리퍼부(52)는 와이어(3)의 후단부와 선단부를 각각 그립한 상태로 와이어(3)을 수평을 유지하면서, 와이어(3)를 변형시키는 응력을 와이어(3)에 작용시키는 일 없이, 그리퍼이송부(53)에 의해 동일한 변위로 이동되면서 와이어(3)를 컨베이어장치(70)로 안정되게 이송하게 된다.
도 5, 도 6을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 와이어가이드장치(60)는 제1와이어가이드바(61), 제2와이어가이드바(62), 제3와이어가이드바(63)를 포함한다.
제1와이어가이드바(61)는 와이어(3)가 통과할 수 있는 가이드홀부(61a)를 구비하여 플럭스도포부(21)의 입구측에 설치된다. 제2와이어가이드바(62)는 제1와이어가이드바(61)와 마찬가지로 와이어(3)가 통과할 수 있는 가이드홀부(61a)를 구비하여 플럭스건조부(22)의 출구측에 제1와이어가이드바(61)와 나란하게 설치된다. 제1와이어가이드바(61)와 제2와이어가이드바(62)는 동일한 수평선상에 배치되어 함께, 플럭스도포부(21)와 플럭스건조부(22)를 통과하는 와이어(3)의 이동을 수평방향으로 가이드한다.
와이어(3)는 플럭스도포장치(20)의 입구측, 출구측에 배치되는 제1와이어가이드바(61)와 제2와이어가이드바(62)에 의해 접하여, 수평되게 지지된 상태로 플럭스도포부(21)의 내부나, 플럭스건조부(22)의 내부, 플럭스도포부(21)와 플럭스건조부(22)의 사이를 통과하게 된다. 플럭스도포부(21)의 내부나, 플럭스건조부(22)의 내부, 플럭스도포부(21)와 플럭스건조부(22)의 사이에는 와이어(3)를 가이드하거나, 와이어(3)와 접하는 어떠한 장치도 설치되지 않아, 와이어(3)에 플럭스를 도포 후 건조가 완료되기까지 와이어(3)에 어떠한 외력도 작용하지 않게 된다.
이에 따라, 와이어(3)의 표면 전반에 플럭스를 균일하게 도포할 수 있고, 와이어(3)에 도포된 플럭스가 닦여나가는 것을 방지할 수 있다. 플럭스건조부(22)의 전방에서 와이어(3)를 잡아당기면, 와이어(3)는 제1와이어가이드바(61)와 제2와이어가이드바(62)에 의해 수평되게 가이드된 상태로 플럭스도포부(21)와 플럭스건조부(22)를 순차적으로 연속하여 통과하면서, 전 길이에 걸쳐 플럭스 도포 및 건조가 연속하여 이루어지게 된다.
제3와이어가이드바(63)는 플럭스도포장치(20)를 통과하여 고정그리퍼(41)를 향하는 와이어(3)의 이동을 가이드하는 장치이다. 제3와이어가이드바(63)는 제2와이어가이드바(62)와 나란하게 설치되어, 복수개의 와이어(3)는 플럭스도포장치(20)와 스트래치장치(42), 고정그리퍼(41)를 연속하여 수평되게 통과하게 된다. 제3와이어가이드바(63)는 스트래치장치(42)와 고정그리퍼(41)로 진입되는 와이어(3) 각각의 이동을 수평 방향으로 가이드하기 위한 복수개가 구비될 수 있다. 제3와이어가이드바(63)에 의해, 고정그리퍼(41), 스트래치장치(42)와의 착탈이 이루어지게 되는 와이어(3) 부분의 전방 이동이 유동, 이탈 없이 안정적으로 이루어질 수 있다.
도 8을 참조하면, 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 태빙용 와이어 처리장치(1)에 의하면, 스풀(2)에서 와이어(3)를 권출하는 단계(S1), 스풀(2)에서 권출된 와이어(3)에 플럭스를 도포하는 단계(S2), 플럭스가 도포된 와이어(3)를 설정 길이로 절단하는 단계(S3), 절단된 와이어(3)를 안착대상체측으로, 즉 컨베이어장치(70)측으로 이송하는 단계(S4), 와이어(3)를 안착대상체 상에 셀(4)(도 9 참조)과 적층되게 안착시키는 단계(S5), 적층된 상태의 와이어(3)와 셀(4)을 가열하여 솔더링하는 단계(S6)를 순차적으로 운용하면서, 최종적으로 와이어(3)를 셀(4)과 솔더링할 수 있다.
스풀(2)에서 와이어(3)를 권출하는 단계(S1)는, 도 9의 (a), (b)에 도시된 바와 같이 이동그리퍼(43)로 와이어(3)의 선행부를 그립하여 설정 길이만큼 전방으로 이동시킬 시, 스풀(2)에 권취된 상태의 와이어(3)가 도 4에 도시된 바와 같이 스풀(2)로부터 자연히 권출되고, 도 3에 도시된 바와 같이 전방으로 이동되면서 이루어지게 된다.
와이어(3)는 도 9의 (a) 내지 (e)에 해당되는 공정이 반복되는 횟수에 비례하여 점차 전방으로 이동된다. 스풀(2)에서 권출된 와이어(3)에 플럭스를 도포하는 단계(S2)는, 와이어(3)가 플럭스도포장치(20)를 통과하도록 와이어(3)를 더 전방으로 이동시킴으로 이루어지게 된다.
플럭스가 도포된 와이어(3)를 설정 길이로 절단하는 단계(S3)는, 도 9의 (a), (b)에 도시된 바와 같이 이동그리퍼(43)로 와이어(3)의 선행부를 그립하여 설정 길이만큼 전방으로 이동시킨 상태에서, 도 9의 (c)에 도시된 바와 같이 고정그리퍼(41)의 전방으로 연장된 와이어(3) 부분을 제1이재그리퍼부(51)와 제2이재그리퍼부(52)로 그립하고, 와이어절단장치(30)를 이용해 도 9의 (d), (e)에 도시된 바와 같이 제1이재그리퍼부(51)와 고정그리퍼(41)의 사이에 위치되는 와이어(3) 부분을 절단하는 과정을 거쳐 이루어진다.
절단된 와이어(3)를 컨베이어장치(70)측으로 이송하는 단계(S4)는, 도 9의 (e)에 도시된 바와 같이 제1이재그리퍼부(51)와 제2이재그리퍼부(52)로 절단된 와이어(3)를 그립한 상태를 유지한 채로, 제1이재그리퍼부(51)와 제2이재그리퍼부(52)를 동일 변위로 함께 이동시킴으로써 이루어진다. 절단된 와이어(3)를 컨베이어장치(70)측으로 이송하는 단계(S4)에서는, 와이어(3)를 컨베이어장치(70)의 상측으로 이송한다.
와이어(3)를 컨베이어장치(70) 상에 셀(4)과 적층되게 안착시키는 단계(S5)는, 제1이재그리퍼부(51)와 제2이재그리퍼부(52)에 의한 와이어(3) 그립을 해제함으로써 이루어진다. 도 9의 (a) 내지 (e)에 도시된 과정을 연속하여 반복하는 것에 의해, 설정 길이로 반복, 연속하여 절단하면서 컨베이어장치(70)로 이송, 안착시킬할 수 있다.
컨베이어장치(70)에는 상기와 같이 와이어이재장치(50)에 의한 와이어(3)의 안착과, 셀(4)의 안착이 교대로 적층되게 이루어진다. 적층된 상태의 와이어(3)와 셀(4)을 가열하여 솔더링하는 단계(S6)는, 컨베이어장치(70)를 구동시키는 것에 의해 와이어(3)와 셀(4)을 전방으로 점차 이동시키면서 솔더링장치(80)에 의해 형성되는 고온분위기를 통과시킴으로써 이루어진다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 태빙용 와이어 처리장치(1) 및 처리방법에 의하면, 와이어풀링장치(40)로 와이어(3)의 선행부를 와이어절단장치(30)의 전방으로 당겨 이동시키면, 스풀(2)에 권취되어 있던 와이어(3)의 후행부가 스풀(2)로부터 자연히 권출됨과 동시에 플럭스도포장치(20), 와이어절단장치(30)를 연속하여 통과하게 된다.
이에 따라, 본 발명에 의하면, 와이어(3)의 선단부에 해당되는 한 개소에서 외력을 작용시키는 것만으로, 와이어(3)의 이동이 와이어공급장치(10), 플럭스도포장치(20), 스트래치장치(42), 고정그리퍼(41), 와이어절단장치(30)를 통과하여 이동그리퍼(43)까지 연속하에 이루어질 수 있고, 와이어(3)의 선행부에 작용한 장력이 점차 저감되면서 와이어(3)의 후행부까지 전달된다.
따라서, 본 발명에 의하면, 특히 스풀(2)에서 권출되는 와이어(3) 부분에 작용하는 장력이 현저히 저감되므로, 와이어(3)에 무리하게 작용하는 외력으로 인해 와이어(3)에 응력이 잔류되는 것을 방지할 수 있고, 셀(4)과의 접합성을 안정적으로 확보할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 와이어(3)가 스풀(2)에서 권출되어 와이어절단장치(30)측으로 이동되는 중에 플럭스도포장치(20)를 통과하게 되면서 그 표면에 플럭스가 도포되므로, 솔더링 품질 향상을 위한 플럭스도포공정이 별도의 시간 소요없이 이루어질 수 있고, 이에 따라 태빙용 와이어(3) 처리공정의 생산성을 현저히 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 와이어절단장치(30)의 후방에 위치되는 와이어(3)부분이 스트래치장치(42)와 고정그리퍼(41)에 의해 휨이 교정된 상태로 대기하게 되므로, 와이어(3)를 와이어풀링장치(40)의 이동 변위에 대응되는 설정 길이만큼 정밀하게 이동시킬 수 있으며, 이에 따라 와이어(3)를 설정 길이로 신뢰성있게 절단할 수 있고, 와이어이재장치(50)로 와이어(3)의 단부를 안정되게 그립한 상태로 이송할 수 있다.
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 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

Claims (14)

  1. 스풀이 장착되는 와이어공급장치;
    상기 와이어를 당겨 이동시키면서 상기 스풀로부터 권출하는 와이어풀링장치;
    상기 와이어공급장치와 상기 와이어풀링장치의 사이에 설치되고, 상기 와이어에 플럭스를 도포하는 플럭스도포장치;
    상기 플럭스도포장치와 상기 와이어풀링장치의 사이에 설치되고, 상기 와이어를 절단하는 와이어절단장치; 및
    절단된 상기 와이어를 안착대상체측으로 이송하는 와이어이재장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태빙용 와이어 처리장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 와이어공급장치는,
    상기 스풀이 장착되는 스풀장착부; 및
    상기 스풀장착부에 회전가능하게 설치되고, 상기 스풀에서 권출되는 와이어의 권출 위치에 따라 회전되며 상기 와이어의 이동을 가이드하는 회전가이드부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태빙용 와이어 처리장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 플럭스도포장치는,
    상기 와이어에 플럭스를 도포하는 플럭스도포부; 및
    상기 플럭스도포부를 통과한 상기 와이어가 연속하여 통과하도록 상기 플럭스도포부와 이웃하여 설치되고, 상기 와이어에 도포된 플럭스를 건조하는 플럭스건조부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태빙용 와이어 처리장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 와이어절단장치는,
    상기 와이어를 절단하는 와이어절단부; 및
    상기 와이어절단부를 상기 와이어의 이동 경로에 근접하거나 이격되게 이동시키는 간섭방지이동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태빙용 와이어 처리장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 와이어풀링장치는,
    상기 와이어를 가압하여 이동을 구속하는 고정그리퍼;
    상기 고정그리퍼에 고정된 상기 와이어에 장력을 가하여 스트래칭시키는 스트래치장치; 및
    상기 와이어의 고정을 해제한 상태에서 상기 와이어를 잡아당겨 이동시키는 이동그리퍼;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태빙용 와이어 처리장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 와이어이재장치는,
    상기 와이어를 그립하는 제1이재그리퍼부;
    상기 제1이재그리퍼부와 나란하게 배치되고, 상기 제1이재그리퍼부와 이격된 위치에서 상기 와이어를 함께 그립하는 제2이재그리퍼부; 및
    상기 제1이재그리퍼부와 상기 제2이재그리퍼부를 이동시키면서 상기 와이어를 이송하는 그리퍼이송부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태빙용 와이어 처리장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 와이어의 수평방향 이동을 가이드하는 와이어가이드장치;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태빙용 와이어 처리장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 와이어가이드장치는,
    상기 와이어가 통과할 수 있는 와이어통과홀부를 구비하여 상기 플럭스도포장치의 입구측에 설치되는 제1와이어가이드바; 및
    상기 플럭스도포장치의 출구측에 상기 제1와이어가이드바와 나란하게 설치되는 제2와이어가이드바;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태빙용 와이어 처리장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 와이어가이드장치는,
    상기 플럭스도포장치를 통과한 상기 와이어의 이동 경로 상에 상기 제2와이어가이드바와 나란하게 설치되는 제3와이어가이드바;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태빙용 와이어 처리장치.
  10. 스풀에서 와이어를 권출하는 단계;
    상기 스풀에서 권출된 상기 와이어에 플럭스를 도포하는 단계;
    플럭스가 도포된 상기 와이어를 설정 길이로 절단하는 단계; 및
    절단된 상기 와이어를 안착대상체측으로 이송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태빙용 와이어 처리방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 와이어는, 와이어풀링장치에 의해 당겨지면서 상기 스풀에서 권출되고, 상기 와이어에 플럭스를 도포하는 플럭스도포장치와, 상기 와이어를 절단하는 와이어절단장치를 순차적으로 통과하게 되는 것을 특징으로 하는 태빙용 와이어 처리방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 와이어는, 수평방향으로 가이드된 상태로 플럭스를 도포하는 플럭스도포장치를 통과하고, 상기 와이어를 절단하는 와이어절단장치의 전방으로 이동되는 것을 특징으로 하는 태빙용 와이어 처리방법.
  13. 제10항에 있어서,
    절단된 상기 와이어는, 상호 나란하게 배치되는 제1이재그리퍼부와 제1이재그리퍼부를 포함하는 와이어이재장치에 의해 수평되게 그립된 상태로 이송되는 것을 특징으로 하는 태빙용 와이어 처리방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 와이어를 상기 안착대상체 상에 셀과 적층되게 안착시키는 단계; 및
    적층된 상태의 상기 와이어와 상기 셀을 가열하여 솔더링하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태빙용 와이어 처리방법.
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