【技术实现步骤摘要】
两级焊接式IBC太阳能电池串焊接装置及其焊接方法
本专利技术属于太阳能电池生产设备
，具体涉及一种两级焊接式IBC太阳能电池串焊接装置及其焊接方法。
技术介绍
IBC电池(全背电极接触晶硅光伏电池)是将正负两极金属接触均移到电池片背面的技术，使面朝太阳的电池片正面呈全黑色，完全看不到多数光伏电池正面呈现的金属线。这不仅为使用者带来更多有效发电面积，也有利于提升发电效率，外观上也更加美观。IBC电池最大的特点是PN结和金属接触都处于电池的背面，正面没有金属电极遮挡的影响，因此具有更高的短路电流Jsc，同时背面可以容许较宽的金属栅线来降低串联电阻Rs从而提高填充因子FF；加上电池前表面场(FrontSurfaceField,FSF)以及良好钝化作用带来的开路电压增益，使得这种正面无遮挡的电池就拥有了高转换效率。因为金属线均处于电池片的背面，串焊的过程中对于金属线的放置固定提出了更高的要求，相较于常规的串焊机用后一片电池片来固定金属线的位置，IBC电池无法做到这点，需要用到压网夹具来进行覆盖固定。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中IBC太阳能电池串难以自动化焊接的技术缺陷，提供一种两级焊接式IBC太阳能电池串焊接装置及其焊接方法。本专利技术两级焊接式IBC太阳能电池串焊接装置，包括光焊模块(1)、终焊模块(2)、电池串转移模块(3)、光焊基座(4)和终焊基座(5)。所述的光焊基座(4)与终焊基座(5)固定在一起。终焊模块(2)安装在终焊基座(5)上。电池串转移模块(3)安装...
【技术保护点】
1.两级焊接式IBC太阳能电池串焊接装置，包括光焊模块(1)、终焊模块(2)、电池串转移模块(3)、光焊基座(4)和终焊基座(5)；其特征在于：所述的光焊基座(4)与终焊基座(5)固定在一起；终焊模块(2)安装在终焊基座(5)上；电池串转移模块(3)安装在光焊基座(4)的输出端，用于将光焊模块(1)上输出的电池串转移到终焊模块(2)上；/n所述的光焊模块(1)包括焊带供料装置(8)、焊带转移装置(9)、光焊接装置(10)、夹具回流装置(11)、光焊电池输送机(12)、夹具输送机(13)和按压定位夹具(14)；夹具输送机(13)位于光焊电池输送机(12)的一侧；焊带供料装置(8)位于夹具输送机(13)输出端的下方；焊带转移装置(9)位于光焊电池输送机(12)输入端、夹具输送机(13)输出端的上方；焊带转移装置(9)、光焊接装置(10)、夹具回流装置(11)沿着光焊电池输送机(12)的输送方向依次排列；所述的光焊接装置(10)内设置有发热灯管；发热灯管照射电池片和焊带，进行焊接；焊带转移装置(9)将按压定位夹具(14)从夹具输送机(13)的输出端转移到光焊电池输送机(12)的输入端；夹具回...
【技术特征摘要】
1.两级焊接式IBC太阳能电池串焊接装置，包括光焊模块(1)、终焊模块(2)、电池串转移模块(3)、光焊基座(4)和终焊基座(5)；其特征在于：所述的光焊基座(4)与终焊基座(5)固定在一起；终焊模块(2)安装在终焊基座(5)上；电池串转移模块(3)安装在光焊基座(4)的输出端，用于将光焊模块(1)上输出的电池串转移到终焊模块(2)上；
所述的光焊模块(1)包括焊带供料装置(8)、焊带转移装置(9)、光焊接装置(10)、夹具回流装置(11)、光焊电池输送机(12)、夹具输送机(13)和按压定位夹具(14)；夹具输送机(13)位于光焊电池输送机(12)的一侧；焊带供料装置(8)位于夹具输送机(13)输出端的下方；焊带转移装置(9)位于光焊电池输送机(12)输入端、夹具输送机(13)输出端的上方；焊带转移装置(9)、光焊接装置(10)、夹具回流装置(11)沿着光焊电池输送机(12)的输送方向依次排列；所述的光焊接装置(10)内设置有发热灯管；发热灯管照射电池片和焊带，进行焊接；焊带转移装置(9)将按压定位夹具(14)从夹具输送机(13)的输出端转移到光焊电池输送机(12)的输入端；夹具回流装置(11)将完成按压的按压定位夹具(14)从光焊电池输送机(12)上转移到夹具输送机(13)的输入端；光焊电池输送机(12)采用真空吸附式带输送机；光焊电池输送机(12)内设置有四条输送带；光焊电池输送机(12)内的四条输送带中位于外侧的两条输送带的间距大于电池片的宽度；
所述的按压定位夹具(14)包括端部固定块(14-1)、连接架(14-2)、按压丝(14-3)和联动按压杆(14-4)；连接架(14-2)的两端与两个端部固定块(14-1)分别构成沿着端部固定块(14-1)厚度方向滑动的滑动副；两个端部固定块(14-1)相互固定；两个端部固定块(14-1)的相背侧均开设有抓取槽；沿着连接架(14-2)的宽度方向依次间隔排列的多根按压丝(14-3)均固定在连接架(14-2)上；连接架(14-2)的两端均设置有卡入槽；两个端部固定块(14-1)上均设置有联动按压杆(14-4)；联动按压杆(14-4)的中部与对应的端部固定块(14-1)构成转动副；联动按压杆(14-4)的一端伸入连接架(14-2)上的卡入槽中；联动按压杆(14-4)的另一端高于端部固定块(14-1)的顶面；
所述的焊带供料装置(8)包括供料架(8-1)、供料导轨(8-2)、拉料机构、夹持切断机构和焊带放卷机构(8-10)；供料架(8-1)与光焊基座(4)固定；供料导轨(8-2)固定在供料架(8-1)上；拉料机构包括拉料滑台(8-3)、第一供料驱动组件和第一机械夹爪(8-4)；拉料滑台(8-3)与供料导轨(8-2)构成滑动副；拉料滑台(8-3)由第一供料驱动组件驱动；拉料滑台(8-3)上安装有依次排列的四个第一机械夹爪(8-4)；
所述的夹持切断机构包括夹切滑台(8-6)、第二供料驱动组件、切断组件(8-7)和第二机械夹爪(8-8)；夹切滑台(8-6)与两根供料导轨(8-2)构成滑动副；夹切滑台(8-6)由第二供料驱动组件驱动；夹切滑台(8-6)上安装有依次排列的四个第二机械夹爪(8-8)；四个第二机械夹爪(8-8)与四个第一机械夹爪(8-4)分别对齐；切断组件(8-7)设置在第一机械夹爪(8-4)与第二机械夹爪(8-8)之间；
所述的焊带转移装置(9)包括第一横移机构(9-1)、第一升降机构和焊带夹具同步抓取机构；第一横移机构(9-1)安装在光焊基座上；第一升降机构安装在第一横移机构(9-1)上；焊带夹具同步抓取机构安装在第一升降机构上；焊带夹具同步抓取机构包括第一抓取支架(9-5)、第一焊带上料吸附组件、第二焊带上料吸附组件和夹具夹持组件；夹具夹持组件包括两个单侧夹爪(9-6)和两个单侧推压件(9-11)；单侧夹爪(9-6)分别设置在第一抓取支架(9-5)的两侧；两个单侧夹爪(9-6)分别夹持按压定位夹具(14)的两端；两个单侧推压件(9-11)对中设置在第一抓取支架(9-5)上，且位于两个单侧夹爪(9-6)之间；两个单侧推压件(9-11)分别推压两个端部固定块(14-1)上的联动按压杆(14-4)；
所述的第一焊带上料吸附组件位于两个单侧推压件(9-11)之间，包括第一下推气缸(9-7)和穿插吸附块(9-8)；穿插吸附块(9-8)通过第一下推气缸(9-7)上下移动；穿插吸附块(9-8)由一体成型的基板(9-8-1)和多块竖式吸附板(9-8-2)；竖直设置的多块竖式吸附板(9-8-2)的顶部均与基板(9-8-1)连接；各竖式吸附板(9-8-2)依次等间隔排列；竖式吸附板(9-8-2)的宽度与相邻两块竖式吸附板(9-8-2)的间距之和等于按压定位夹具(14)中相邻两根按压丝(14-3)的中心距；相邻两块竖式吸附板(9-8-2)的间距大于按压丝(14-3)的直径；每块竖式吸附板(9-8-2)的底部均设置有依次等间隔排列的四个第一吸附凹槽(9-8-3)；四个第一吸附凹槽(9-8-3)的底部均设置有第一吸附口；
所述的第二焊带上料吸附组件位于第一焊带上料吸附组件远离夹具输送机输入端的一侧；第二焊带上料吸附组件包括第二下推气缸(9-9)和横式吸附板(9-10)；横式吸附板(9-10)通过第二下推气缸(9-9)上下移动；横式吸附板(9-10)的底部均设置有依次等间隔排列的四个第二吸附凹槽；横式吸附板(9-10)上的四个第二吸附凹槽与竖式吸附板(9-8-2)上的四个第一吸附凹槽(9-8-3)分别对齐；第二吸附凹槽上开设有多个第二吸附口；
所述的夹具回流装置(11)包括第二横移机构(11-1)、第二升降机构和夹具抓取机构；第二横移机构(11-1)安装在光焊基座上；第二升降机构安装在第二横移机构(11-1)上；夹具抓取机构安装在第二升降机构上；
所述的终焊模块(2)包括终焊基座(5)、终焊输送机(14)、终焊推升装置和六个压焊装置(15)；终焊推升装置包括推升架(16)和推升电缸(17)；推升架(16)与终焊基座(5)构成沿竖直方向滑动的滑动副；推升架(16)由推升电缸(17)驱动；终焊输送机(14)的输入端与光焊电池输送机(12)的输出端并排设置；六个压焊装置(15)均安装在推升架(16)上，且沿着终焊输送机(14)的输送方向依次排列设置；终焊输送机(14)安装在推升架(16)上；终焊输送机(14)采用真空吸附式带输送机；终焊输送机(14)内有两条输送带，该两条输送带并排且间隔设置；
所述的压焊装置(15)包括压焊底座(15-1)、压焊支架(15-2)、压焊升降机构、压焊支撑板(15-3)和焊接机构(15-4)；压焊底座(15-1)固定在终焊基座(5)上；压焊支架(15-2)安装在压焊底座(15-1)上；压焊支撑板(15-3)固定在压焊支架(15-2)上，且位于终焊输送机(14)的两条输送带之间；初始状态下，压焊支撑板(15-3)的顶面低于终焊输送机(14)的两条输送带的顶面；
所述的焊接机构(15-4)通过压焊升降机构安装在压焊支架(15-2)上；焊接机构(15-4)位于压焊支撑板(15-3)的正上方，包括终焊散热器(15-4-1)、隔膜替换组件和四个焊接单元；四个焊接单元依次排列，且排列方向垂直于终焊输送机(14)的输送方向；焊接单元的底部设置有压焊头(15-4-4)；
所述的隔膜替换组件包括隔膜支架(15-4-10)、出卷筒(15-4-11)、回收筒(15-4-12)、成卷隔膜、放卷驱动组件(15-4-13)；隔膜支架(15-4-10)与压焊升降滑台(15-10)固定；出卷筒(15-4-11)、回收筒(15-4-12)分别支承在隔膜支架(15-4-10)的两端，且分别位于四个压焊头(15-4-4)的两侧；成卷隔膜的两端分别绕卷在出卷筒(15-4-11)、回收筒(15-4-12)上；成卷隔膜在出卷筒(15-4-11)、回收筒(15-4-12)之间的部分绕过四个压焊头(15-4-4)的底部；回收筒(15-4-12)由放卷驱动组件(15-4-13)驱动。
2.根据权利要求1所述的两级焊接式IBC太阳能电池串焊接装置，其特征在于：还包括上料机器人(6)和上料盘(7)；光焊模块(1)共有两个；两个光焊模块(1)并排安装在光焊基座(4)上；两个上料机器人(6)及两个上料盘(7)均安装在光焊基座(4)的输入端；两个上料机器人(6)与两个上料盘(7)分别对应；上料机器人(6)采用末端执行器为气动吸盘的工业机器人。
3.根据权利要求1所述的两级焊接式IBC太阳能电池串焊接装置，其特征在于：所述的真空吸附式带输送机包括输送架、传动滚筒、输送带、输送电机和输送吸附板；两个传动滚筒分别支承在输送架的两端；输送带均绕过两个传动滚筒，且通过张紧轮张紧；输送带有一条或多条；有多条输送带的情况下，各输送带依次间隔排列；输送电机固定在输送架上，且输出轴与其中一个传动滚筒固定；输送带上开设有沿着自身长度方向依次排列的多个腰形孔；输送吸附板固定在输送架上；输送吸附板位于输送带输送段的下方；输送吸附板的顶面上开设有吸附孔；电池片吸附孔与输送带上的腰形孔对齐；输送吸附板内设有空腔。
4.根据权利要求1所述的两级焊接式IBC太阳能电池串焊接装置，其特征在于：所述的夹具输送机(13)上设置有两条输送带，该两条输送带并排且间隔设置；夹具输送机(13)顶部的两侧均设置有第二侧挡板；两块第二侧挡板的间距等于夹具的长度；夹具输送机(13)的输出端设置有第一限位传感器；第一限位传感器采用红外漫反射传感器；第一限位传感器朝向夹具输送机(13)的输入端；
第一供料驱动组件包括第一供料同步带、第一供料同步轮和第一供料驱动电机(8-5)；两个第一供料同步轮分别支承在供料架(8-1)的两端，并通过第一供料同步带连接；拉料滑台(8-3)与第一供料同步带固定；第一供料驱动电机(8-5)固定在供料架(8-1)上，且输出轴与其中一个第一供料同步轮固定；
第二供料驱动组件包括第二供料同步带、第二供料同步轮和第二供料驱动电机(8-9)；两个第二供料同步轮分别支承在供料架(8-1)的两端，并通过第二供料同步带连接；夹切滑台(8-6)与第二供料同步带固定；第二供料驱动电机(8-9)固定在供料架(8-1)上，且输出轴与其中一个第二供料同步轮固定；
第一机械夹爪(8-4)包括第一爪架(8-4-1)、第一夹持气缸(8-4-2)、第一连接杆(8-4-3)和第一单爪(8-4-4)；第一爪架(8-4-1)固定在拉料滑台(8-3)上；第一夹持气缸(8-4-2)固定在第一爪架(8-4-1)上；两根第一连接杆(8-4-3)的内端均与第一夹持气缸(8-4-2)的活塞杆外端铰接，外端与两个第一单爪(8-4-4)的内端分别铰接；两个第一单爪(8-4-4)的中部均与第一爪架(8-4-1)铰接；
第二机械夹爪(8-8)包括第二爪架(8-8-1)、第二夹持气缸(8-8-2)、定夹块(8-8-3)和动夹块(8-8-4)；第二爪架(8-8-1)固定在夹切滑台(8-6)上；定夹块(8-8-3)固定在第二夹架的顶部；动夹块(8-8-4)的中部与定夹块(8-8-3)铰接；动夹块(8-8-4)的外端设置有水平的夹杆；
所述的切断组件(8-7)包括切断架、上刀架、下刀架、上切断气缸(8-7-1)和下切断气缸(8-7-2)；切断架固定在夹切滑台(8-6)上；上刀架与下刀架上下排列，且均与切断架构成沿竖直方向滑动的滑动副；上刀架及下刀架上均固定有切刀；两片切刀位置对应；上切断气缸(8-7-1)及下切断气缸(8-7-2)均与切断架固定；上切断气缸(8-7-1)、下切断气缸(8-7-2)的活塞杆与上刀架、下刀架分别固定；供料架(8-1)上固定有依次排列的四个导向环；四个导向环位于第二机械夹爪(8-8)远离第一机械夹爪(8-4)的一侧，且与四个第二机械夹爪(8-8)分别对齐；四个焊带放卷机构(8-10)均安装在光焊基座(4)上；四个焊带放卷机构(8-10)放出的焊带分别穿过对应的导向环，穿过对应第二机械夹爪(8-8)的固定夹块(8-8-3)与夹杆之间，并从两片切刀之间穿过，焊带的端部被对应的第一机械夹爪(8-4)夹住。
5.根据权利要求1所述的两级焊接式IBC太阳能电池串焊接装置，其特征在于：所述的单侧夹爪(9-6)包括第一抓取气缸、第二连接杆和第一勾爪(9-6-1)；第一勾爪(9-6-1)的中部与第一抓取支架(9-5)分别铰接；第一抓取气缸与第一抓取支架(9-5)固定；第二连接杆的一端与第一抓取气缸的活塞杆铰接，另一端与第一勾爪(9-6-1)的一端铰接；单侧推压件(9-11)包括推压气缸和推块；推压气缸固定在第一抓取支架(9-5)上，且活塞杆朝下设置；活塞杆的活塞杆上固定有推块；两个推块的位置与被两个单侧夹爪(9-6)夹持的按压定位夹具(14)上的两个端部固定块(14-1)分别对应；
所述的夹具抓取机构包括第二抓取支架(11-5)、两个第二抓取气缸(11-6)和两个夹爪组件；第二抓取支架(11-5)固定在第二升降滑台(11-4)上；夹爪组件包括翻转条(11-8)和...
【专利技术属性】
技术研发人员：李福军，王俊，蒋宇，黄兆威，温永乐，戴龙君，崔小祥，李波，余凯，
申请(专利权)人：杭州康奋威科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。