CN111170061B - 一种太阳能电池焊接机的焊带定长上料装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种太阳能电池生产设备。一种太阳能电池焊接机的焊带定长上料装置，其包括夹料送出机构、裁切机构和拉带机构；沿焊带进料的方向，夹料送出机构、裁切机构和拉带机构依次相衔接布置，所述的夹料送出机构和拉带机构相对应，夹取端的高度相同，所述的夹料送出机构用于夹住送出的焊带，保持绷直，所述的拉带机构用于夹住焊带一端，并将其拉出；所述的裁切机构用于切断焊带。本发明可同时对多条焊带进行夹取，同步性高，效率高；通过摆杆将焊带倾斜放置，提高精度和准确性，避免焊带直接放下的回弹冲击。

Description

一种太阳能电池焊接机的焊带定长上料装置

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池生产设备，具体涉及一种太阳能电池焊接机的焊带定长上料装置。

背景技术

太阳能电池片焊接一般分为两步，第一步是把焊带焊接在正面电极的主栅上，焊接时，首先将焊带涂覆助焊剂并烘干，再将电池片放置到预热板上预热到40-50摄氏度，接着将焊带放置到电池片主栅线的合适位置，使得焊带中心线与主栅线中心线重合，然后用电烙铁顺着主栅线方向滑动并焊牢整条焊带，整个焊接过程需要十分精密的操作和控制，否则很容易产生产品质量问题。第二步是把第一步焊接好焊带的电池片与第二片电池片的背面电池焊接起来。

现有的太阳能电池焊接机结构很多，例如中国国家知识产权局公开了公开号为CN109623217A的专利，公开一种太阳能电池片焊接机，实现了多个太阳能电池片串的自动焊接，提高了生产效率，主要用于第二步焊接。又例如中国国家知识产权局公开了公开号为CN102528203B，专利名称为太阳能电池片的半自动焊接机的专利，包括有机座，其特征在于：机座沿长度方向依次设置有焊带固定装置；焊带校直装置；送料装置；助焊剂涂覆装置；助焊剂烘干装置；焊带切断装置，包括有刀架、第一压紧装置、切刀和焊头，刀架的底部还设置有砧板；以及焊带牵引装置，包括有可固定焊带的第二压紧装置和能控制该第二压紧装置在焊带的被切断位置和焊接工位之间来回移动的驱动装置。该专利太阳能电池片的取放采用人工操作，焊接通过设备完成，生产效率低，并且人工上光伏电池的准确度和效率不高。第一压紧装置和第二压紧装置通过电磁铁实现夹紧，焊带直接放置在电池表面，会发生错位现象，影响焊接的精度。

现有太阳能电池片焊接机存在的不足：1. 太阳能电池自动上料效率不高，料盒需要人工更换，电池储料少的问题；2. 焊带直接放置易弹动，焊带焊接精度不高，长度控制不一的问题；3.焊接前没有对电池进行检测，会发生导致焊接不合格，造成不必要的浪费。

发明内容

本发明的目的是：针对现有技术中焊带直接放置易弹动，焊带焊接精度不高，长度控制不一的问题，提出了一种焊带裁切精度高，焊带倾斜放置，两端依次夹紧，焊接精准的太阳能电池焊接机的焊带定长上料装置。

为本发明之目的，采用以下技术方案予以实现：一种太阳能电池焊接机的焊带定长上料装置，其包括夹料送出机构、裁切机构和拉带机构；沿焊带进料的方向，夹料送出机构、裁切机构和拉带机构依次相衔接布置，所述的夹料送出机构和拉带机构相对应，夹取端的高度相同，所述的夹料送出机构用于夹住送出的焊带，保持绷直，所述的拉带机构用于夹住焊带一端，并将其拉出；所述的裁切机构用于切断焊带。

作为优选，所述的夹料送出机构包括第一支架和安装在第一支架上的多组夹带组件，该夹带组件包括过料杆、摆动压杆和压紧气缸，所述的过料杆固定设置在第一支架上，过料杆上端设置有沉槽，焊带设置在沉槽中，过料杆的端部设置有方形通孔，所述的摆动压杆铰接在方形通孔中；所述的摆动压杆成折形，转折部设置有销轴，摆动压杆的上端为块状，对应过料杆的端部；所述的压紧气缸固定端与过料杆相铰接，压紧气缸的伸缩端与摆动压杆相连接。

作为优选，所述的裁切机构包括立座、裁切气缸和裁切刀；所述的裁切刀包括上下相对的两个刀具，裁切刀与立座上的光轴形成移动配合，所述的裁切气缸安装在立座上，裁切气缸的伸缩端与裁切刀相连接。

作为优选，所述的拉带机构包括第二支架、移动滑台组件、移动架、放带气缸、摆杆、连接轴和安装在连接轴上的多组拉带组件，所述的拉带组件包括固定夹爪、活动夹爪和夹带气缸；所述的第二支架固定设置在机架上，所述的移动滑台组件安装在第二支架上，所述的移动架安装在移动滑台组件的移动端，连接轴通过轴承转动连接在移动架上，连接轴的端部固定设置所述的摆杆；放带气缸的固定端铰接在移动架侧方，放带气缸的伸缩端与摆杆端部相铰接；所述的固定夹爪固定设置在连接轴上，固定夹爪的侧边设置扁平状的夹取部；所述的活动夹爪铰接在固定夹爪上，活动夹爪与固定夹爪的有相对的夹取部，所述的夹带气缸一端铰接在固定夹爪上，另一端铰接在活动夹爪上。

作为优选，所述的移动滑台组件包括基板、丝杠、丝杠螺母、移动部、滑轨和输入电机，移动部通过滑轨移动配合在基板上，丝杠与丝杠螺母相配合，丝杠螺母驱动移动部沿移动部移动，输入电机与丝杠相连接。

一种太阳能电池焊接机，其包括机架以及安装在机架上的电池上料装置、电池搬运装置、废料剔除装置、转盘治具、焊带涂助焊剂装置、焊带定长上料装置、焊接装置和下料装置；所述的电池上料装置与废料剔除装置并排设置，电池搬运装置位于电池上料装置和废料剔除装置的上方，电池搬运装置与转盘治具相衔接；焊带定长上料装置位于焊带涂助焊剂装置的出料端，焊带定长上料装置与转盘治具相衔接；所述的焊接装置和下料装置位于转盘治具的外周，对应不同的工位；上述的焊带定长上料装置采用上述技术方案所述的一种太阳能电池焊接机的焊带定长上料装置。所述的电池上料装置用于太阳能电池的上料，所述的电池搬运装置用于电池的搬运上料，所述的转盘治具用于定位太阳能电池，并实现工位之间的转动；所述的焊带涂助焊剂装置将焊带进行送料，并在送料过程中进行涂助焊剂；所述的一种太阳能电池焊接机的焊带定长上料装置用于对焊带进行裁切，并移送到转盘治具中；所述的焊接装置用于对转盘治具中的电池和焊带焊接在一起，所述的下料装置用于将焊接完成的电池实现下料。

本发明采用上述技术方案后产生的有益效果是：焊带定长上料装置通过设置多组夹带组件和对应的多组拉带组件，可同时对多条焊带进行夹取，同步性高，效率高；焊带在裁切的时候两端均进行夹住，能够有效避免焊带在裁切时松垮，从而提高裁切的精度；裁切好的焊带不是直接放入治具，而是通过摆杆将焊带倾斜，先将一端放入治具中的凹槽，再整条放下，这种方式提高了焊带放入凹槽的精度和准确性，提高焊接的精度；并且这种两端先后放入的方式能现将一端放入后固定，提高焊带放入的稳定性，避免焊带直接放下的回弹冲击。

附图说明

图1为本发明实施例的爆炸结构图。

图2为电池上料装置的爆炸结构图。

图3为电池搬运装置的爆炸结构图。

图4为转盘治具的爆炸结构图。

图5为焊带定长上料装置的爆炸结构图。

图6为焊接装置的爆炸结构图。

具体实施方式

如图1所示的一种太阳能电池焊接机，包括机架1以及安装在机架1上的电池上料装置2、电池搬运装置3、废料剔除装置4、转盘治具5、焊带涂助焊剂装置6、焊带定长上料装置7、焊接装置8和下料装置9；所述的电池上料装置2与废料剔除装置4并排设置，电池搬运装置3位于电池上料装置2和废料剔除装置4的上方，电池搬运装置3与转盘治具5相衔接；焊带定长上料装置7位于焊带涂助焊剂装置6的出料端，焊带定长上料装置7与转盘治具5相衔接；所述的焊接装置8和下料装置9位于转盘治具5的外周，对应不同的工位。

所述的电池上料装置2用于太阳能电池的上料，所述的电池搬运装置3用于电池的搬运上料，所述的转盘治具5用于定位太阳能电池，并实现工位之间的转动；所述的焊带涂助焊剂装置6将焊带进行送料，并在送料过程中进行涂助焊剂；所述的焊带定长上料装置7用于对焊带进行裁切，并移送到转盘治具5中；所述的焊接装置8用于对转盘治具5中的电池和焊带焊接在一起，所述的下料装置9用于将焊接完成的电池实现下料。上述的焊带定长上料装置7即一种太阳能电池焊接机的焊带定长上料装置。

如图2所示，所述的电池上料装置2包括底架21、料框22、推料气缸23、推料板24、定位气缸25、定位板26、抬升架27、直流电机28和丝杠组件29；料框22固定设置在底架21上，所述的底架21固定设置在机架上，底架21上设置有导向轴211；所述的抬升架27通过导向轴211与底架21相移动配合，所述的直流电机28和丝杠组件29安装在底架21上，直流电机28与丝杠组件29的输入端相连接，丝杠组件29的输出端与抬升架27相连接；所述的抬升架27上端为两块条形杆，该条形杆的尺寸与电池片形状相匹配；所述的料框22为盒体，恰好可以叠放太阳能盒100，所述的太阳能盒100中叠放两摞太阳能电池，太阳能盒100底部设置有供抬升架27通过的方孔；料框22的底部边缘开有矩形孔，太阳能盒100可以从该矩形孔中落下，矩形孔的侧边还设置有两个较小的矩形孔，该矩形孔的形状与抬升架27顶端的条形杆尺寸相匹配；所述的推料板24移动连接在料框22中，定位气缸25安装在料框22的侧方，定位气缸25的伸缩端与推料板24相连接；所述的定位气缸25通过安装座固定设置在料框22的另一侧，定位板26安装在定位气缸25的伸缩端，定位板26从侧方伸入料框22中；所述的料框22上还设置有传感器221。

所述的电池上料装置2在工作时，太阳能盒100竖着叠放在料框22中，太阳能盒100被推料气缸23和定位气缸25压紧，在靠近定位板26一侧的太阳能盒100中进行上料，具体由直流电机28带动丝杠组件29运动，从而带动抬升架27上升，从而顶起太阳能盒中的太阳能电池，等待移取，一个太阳能盒100中的太阳能电池全部移出后，定位气缸25带动定位板26后退，使空太阳能盒从料框22底部漏出。

电池上料装置2解决了太阳能电池自动上料困难的问题，通过将太阳能电池片叠放在太阳能盒中，同时多个太阳能盒叠放，大大提高了太阳能电池的容量；抬升架27每次抬升一个太阳能电池的厚度，保证太阳能盒顶部的太阳能电池位置固定，移取端不必每次调整位置，便于移取，提高移取的效率；料框22底部边缘开有矩形孔，便于空太阳能盒的下料，实现自动化。

如图3所示，所述的电池搬运装置3包括立柱31、滑台32、第一搬运机构33和第二搬运机构34；滑台32水平安装在立柱31上，所述的滑台32上设置有两个移动端，第一搬运机构33和第二搬运机构34分别安装在两个移动端上；所述的第一搬运机构33还包括两个垂直布置的气缸和移动末端的吸盘；所述的第二搬运机构34上设置两组独立控制的吸盘，两组吸盘之间的距离通过气缸调节。

所述的废料剔除装置4包括过渡接料台、废料盒和检测组件，所述的过渡接料台上设置电机可以实现转动，检测组件正对过渡接料台上的太阳能电池，进行外观检测，废料盒位于过渡接料台的侧方，用于收集检测不合格的产品。

废料剔除装置4对焊接前的太阳能电池进行主栅线进行检测，剔除不合格的产品，减少后续不必要的错误加工，节约工时和材料。

如图4所示，所述的转盘治具5包括分割器51、转盘52、转动马达53、底座54、预热板55、焊带导向座56、回转夹紧气缸57和夹紧块58；分割器51安装在机架上，转盘52安装在分割器51的输出端，所述的转盘52上设置有四个工位，所述的转动马达53安装在转盘52下端，底座54安装在转动马达53的输出端，预热板55固定设置在底座54上，所述的预热板55内部设置有电热丝，预热板55得上端面还设置有吸气孔，用于固定太阳能电池；焊带导向座56设置有多排，安装在底座54上，位于预热板55的两侧，焊带导向座56的上端设置有沟槽561，该沟槽恰好供焊带通过；所述的回转夹紧气缸57安装在底座54上，每个回转夹紧气缸57对应一个焊带导向座56，夹紧块58安装在回转夹紧气缸57的运动端，所述的回转夹紧气缸57的运动端在运动时的轨迹为螺旋下降，所述的夹紧块58为L形，与焊带导向座56的沟槽561相对应。

所述的转盘治具5在工作时，首先将太阳能电池设置在预热板55上，预热板55吸气将太阳能电池吸住，焊带设置在焊带导向座56中，而后回转夹紧气缸57带动夹紧块58边转动边下降，将焊带压紧在太阳能电池上。

所述的焊带涂助焊剂装置6包括上料卷轮、张紧轮、涂助焊剂组件、过料导向轮和烘干组件；焊带料卷设置在上料卷轮上，由送料电机驱动送料；送出的焊带经过张紧轮后进入涂助焊剂组件，而后通过过料导向轮进入烘干组件将焊带烘干，焊带涂助焊剂装置6的出料口与焊带定长上料装置7相衔接。

如图5所示，所述的一种太阳能电池焊接机的焊带定长上料装置包括夹料送出机构71、裁切机构72和拉带机构73；沿焊带进料的方向，夹料送出机构71、裁切机构72和拉带机构73依次相衔接布置，所述的夹料送出机构71和拉带机构73相对应，夹取端的高度相同，所述的夹料送出机构71用于夹住送出的焊带，保持绷直，所述的拉带机构73用于夹住焊带一端，并将其拉出；所述的裁切机构72用于切断焊带。

所述的夹料送出机构71包括第一支架711和安装在第一支架711上的多组夹带组件，该夹带组件包括过料杆712、摆动压杆713和压紧气缸714，所述的过料杆712固定设置在第一支架711上，过料杆712上端设置有沉槽，焊带设置在沉槽中，过料杆712的端部设置有方形通孔，所述的摆动压杆713铰接在方形通孔中；所述的摆动压杆713成折形，转折部设置有销轴，摆动压杆713的上端为块状，对应过料杆712的端部；所述的压紧气缸714固定端与过料杆712相铰接，压紧气缸714的伸缩端与摆动压杆713相连接。

所述的裁切机构72包括立座721、裁切气缸722和裁切刀723；所述的裁切刀723包括上下相对的两个刀具，裁切刀723与立座721上的光轴形成移动配合，所述的裁切气缸722安装在立座721上，裁切气缸722的伸缩端与裁切刀723相连接。

所述的拉带机构73包括第二支架731、移动滑台组件732、移动架733、放带气缸734、摆杆735、连接轴736和安装在连接轴736上的多组拉带组件，所述的拉带组件包括固定夹爪737、活动夹爪738和夹带气缸739；所述的第二支架731固定设置在机架上，所述的移动滑台组件732安装在第二支架731上，所述的移动架733安装在移动滑台组件732的移动端，连接轴736通过轴承转动连接在移动架733上，连接轴736的端部固定设置所述的摆杆735；放带气缸734的固定端铰接在移动架733侧方，放带气缸734的伸缩端与摆杆735端部相铰接；所述的固定夹爪737固定设置在连接轴736上，固定夹爪737的侧边设置扁平状的夹取部；所述的活动夹爪738铰接在固定夹爪737上，活动夹爪738与固定夹爪737的有相对的夹取部，所述的夹带气缸739一端铰接在固定夹爪737上，另一端铰接在活动夹爪738上。

所述的一种太阳能电池焊接机的焊带定长上料装置在工作时，焊带从过料杆712中送出，由摆动压杆713进行出料端的压住，当压紧气缸714收缩时，带动摆动压杆713摆动，压住焊带；焊带送出后，移动滑台组件732带动移动架733移动，使拉带组件与夹料送出机构71出口相对应，而后夹带气缸739伸长带动活动夹爪738靠近固定夹爪737，将焊带端部夹住，而后夹料送出机构71松开，移动滑台组件732将焊带拉出；而后夹料送出机构71再次压紧，裁切气缸722带动裁切刀723相互靠近，实现焊带的裁切；最后放带气缸734带动摆杆735摆动，进行焊带的放置。

焊带定长上料装置解决了焊带直接放置易弹动，焊带焊接精度不高，长度控制不一的问题，通过设置多组夹带组件和对应的多组拉带组件，可同时对多条焊带进行夹取，同步性高，效率高；焊带在裁切的时候两端均进行夹住，能够有效避免焊带在裁切时松垮，从而提高裁切的精度；裁切好的焊带不是直接放入治具，而是通过摆杆735将焊带倾斜，先将一端放入治具中的凹槽，再整条放下，这种方式提高了焊带放入凹槽的精度和准确性，提高焊接的精度；并且这种两端先后放入的方式能现将一端放入后固定，提高焊带放入的稳定性，避免焊带直接放下的回弹冲击。

如图6所示，所述的焊接装置8包括连接座81、下压气缸82、缓冲座83、加热座84和烙铁头85；下压气缸82竖直安装在连接座81上，缓冲座83设置在下压气缸82的伸缩端，加热座84安装在缓冲座83上，烙铁头85安装在加热座84下端，所述的烙铁头85下端面均布多个突起，该突起用于焊接焊带和太阳能电池。

所述的下料装置9包括减速电机、升降气缸和吸盘，吸盘安装在升降气缸的伸缩端，所述的升降气缸通过连接件安装在减速电机的转轴上，减速电机带动吸盘绕轴转动九十度，从转盘治具5中进行下料。

太阳能电池焊接机在工作时，依次通过以下步骤进行加工：

（一）电池上料：太阳能盒100竖着叠放在料框22中，太阳能盒100被推料气缸23和定位气缸25压紧，在靠近定位板26一侧的太阳能盒100中进行上料，具体由直流电机28带动丝杠组件29运动，从而带动抬升架27上升，从而顶起太阳能盒中的太阳能电池，电池搬运装置3将电池移取到转盘治具5中，一个太阳能盒100中的太阳能电池全部移出后，定位气缸25带动定位板26后退，使空太阳能盒从料框22底部漏出；

（二）焊带涂助焊剂：送出的焊带经过张紧轮后进入涂助焊剂组件，而后通过过料导向轮进入烘干组件将焊带烘干，烘干的焊带送到焊带定长上料装置7；

（三）焊带上料：焊带从过料杆712中送出，由摆动压杆713进行出料端的压住，当压紧气缸714收缩时，带动摆动压杆713摆动，压住焊带；焊带送出后，移动滑台组件732带动移动架733移动，使拉带组件与夹料送出机构71出口相对应，而后夹带气缸739伸长带动活动夹爪738靠近固定夹爪737，将焊带端部夹住，而后夹料送出机构71松开，移动滑台组件732将焊带拉出；而后夹料送出机构71再次压紧，裁切气缸722带动裁切刀723相互靠近，实现焊带的裁切；最后放带气缸734带动摆杆735摆动，进行焊带的放置；

（四）焊带焊接：下压气缸82带动烙铁头85下降，将焊带焊接在电池上；

（五）下料：升降气缸带动吸盘下降，吸住焊接完成的电池，减速电机带动吸住的电池整体转动九十度，从侧方移出。

Claims (4)

1.一种太阳能电池焊接机的焊带定长上料装置，其特征在于，其包括夹料送出机构（71）、裁切机构（72）和拉带机构（73）；沿焊带进料的方向，夹料送出机构（71）、裁切机构（72）和拉带机构（73）依次相衔接布置，所述的夹料送出机构（71）和拉带机构（73）相对应，所述的夹料送出机构（71）用于夹住送出的焊带，保持绷直，所述的拉带机构（73）用于夹住焊带一端，并将其拉出；所述的裁切机构（72）用于切断焊带；所述的夹料送出机构（71）包括第一支架（711）和安装在第一支架（711）上的多组夹带组件，该夹带组件包括过料杆（712）、摆动压杆（713）和压紧气缸（714），所述的过料杆（712）固定设置在第一支架（711）上，过料杆（712）上端设置有沉槽，焊带设置在沉槽中，过料杆（712）的端部设置有通孔，所述的摆动压杆（713）铰接在通孔中；所述的摆动压杆（713）成折形，转折部设置有销轴，摆动压杆（713）的上端为块状，对应过料杆（712）的端部；所述的压紧气缸（714）固定端与过料杆（712）相铰接，压紧气缸（714）的伸缩端与摆动压杆（713）相连接。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能电池焊接机的焊带定长上料装置，其特征在于，所述的裁切机构（72）包括立座（721）、裁切气缸（722）和裁切刀（723）；所述的裁切刀（723）包括上下相对的两个刀具，裁切刀（723）与立座（721）上的光轴形成移动配合，所述的裁切气缸（722）安装在立座（721）上，裁切气缸（722）的伸缩端与裁切刀（723）相连接。

3.根据权利要求1所述的一种太阳能电池焊接机的焊带定长上料装置，其特征在于，所述的拉带机构（73）包括第二支架（731）、移动滑台组件（732）、移动架（733）、放带气缸（734）、摆杆（735）、连接轴（736）和安装在连接轴（736）上的多组拉带组件，所述的拉带组件包括固定夹爪（737）、活动夹爪（738）和夹带气缸（739）；所述的第二支架（731）固定设置在机架上，所述的移动滑台组件（732）安装在第二支架（731）上，所述的移动架（733）安装在移动滑台组件（732）的移动端，连接轴（736）通过轴承转动连接在移动架（733）上，连接轴（736）的端部固定设置所述的摆杆（735）；放带气缸（734）的固定端铰接在移动架（733）侧方，放带气缸（734）的伸缩端与摆杆（735）端部相铰接；所述的固定夹爪（737）固定设置在连接轴（736）上，固定夹爪（737）的侧边设置扁平状的夹取部；所述的活动夹爪（738）铰接在固定夹爪（737）上，活动夹爪（738）与固定夹爪（737）的有相对的夹取部，所述的夹带气缸（739）一端铰接在固定夹爪（737）上，另一端铰接在活动夹爪（738）上。

4.根据权利要求3所述的一种太阳能电池焊接机的焊带定长上料装置，其特征在于，所述的移动滑台组件（732）包括基板、丝杠、丝杠螺母、移动部、滑轨和输入电机，移动部通过滑轨移动配合在基板上，丝杠与丝杠螺母相配合，丝杠螺母驱动移动部沿移动部移动，输入电机与丝杠相连接。

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