[發明專利]自動上料的IBC半片太陽能電池焊接設備及其焊接方法

有效

• 申請號: 202010038706.2
• 申請日: 2020-01-15
• 公開（公告）號: CN111192939B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 李福軍;王俊;蔣宇;黃兆威;溫永樂;戴龍君;崔小祥;李波;余凱
• 申請（專利權）人: 杭州康奮威科技股份有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L21/677;H01L21/68;H01L21/687
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 黃前澤

1.自動上料的IBC半片太陽能電池焊接設備，包括電池排列模塊(Ⅰ)、電池焊接模塊(Ⅱ)、出料輸送機(Ⅲ)和電池串轉移模塊(Ⅳ)；其特征在于：所述電池排列模塊(Ⅰ)的輸出端與電池焊接模塊(Ⅱ)的輸入端連接；

所述的電池排列模塊(Ⅰ)包括第一基座(1-1)、供料輸送機(2)、電池片上料裝置(3)、第一電池輸送機(4)、搬運機器人(5)和第二電池輸送機(6)；供料輸送機(2)與第一電池輸送機(4)并排設置，電池片上料裝置(3)位于供料輸送機(2)與第一電池輸送機(4)之間；搬運機器人(5)位于第一電池輸送機(4)的輸出端；兩個第二電池輸送機(6)的首端分別位于搬運機器人(5)的兩側；第一電池輸送機(4)及第二電池輸送機(6)均為真空吸附式帶輸送機；

所述的電池片上料裝置(3)包括上料架(3-1)、上料回轉機構、上料升降機構、回轉盤(3-2)、上料吸附組件和廢料盒(3-6)；上料架(3-1)固定在第一基座(1-1)上；回轉盤(3-2)通過上料回轉機構和上料升降機構安裝在上料架(3-1)上，具有回轉和升降兩個運動自由度；回轉盤(3-2)的底面安裝有沿著回轉盤(3-2)中心軸線周向均布的多個上料吸附組件；上料吸附組件包括吸盤架(3-7)和多個上料吸盤(3-8)；吸盤架(3-7)固定在回轉盤(3-2)的底面；多個上料吸盤(3-8)均安裝在吸盤架(3-7)上；廢料盒(3-6)固定在第一基座(1-1)上，位于供料輸送機(2)與第一電池輸送機(4)之間，且靠近上料架(3-1)設置；

所述的電池焊接模塊(Ⅱ)包括第二基座(1-2)、焊帶供料裝置(8)、焊帶轉移裝置(9)、光焊接裝置(10)、夾具回流裝置(11)、第三電池輸送機(12)、夾具輸送機(13)和按壓定位夾具(14)；夾具輸送機(13)位于第三電池輸送機(12)的一側；焊帶供料裝置(8)位于夾具輸送機(13)輸出端的下方；焊帶轉移裝置(9)位于第三電池輸送機(12)輸入端、夾具輸送機(13)輸出端的上方；焊帶轉移裝置(9)、光焊接裝置(10)、夾具回流裝置(11)沿著第三電池輸送機(12)的輸送方向依次排列；所述的光焊接裝置(10)內設置有預熱單元(10-3)和光焊單元(10-4)；預熱單元(10-3)和光焊單元(10-4)中均設置有發熱燈管；發熱燈管照射電池片和焊帶，進行焊接；焊帶轉移裝置(9)將按壓定位夾具(14)從夾具輸送機(13)的輸出端轉移到第三電池輸送機(12)的輸入端；夾具回流裝置(11)將完成按壓的按壓定位夾具(14)從第三電池輸送機(12)上轉移到夾具輸送機(13)的輸入端；電池焊接模塊(Ⅱ)上第三電池輸送機(12)接收電池排列模塊(Ⅰ)內的第二電池輸送機(6)輸出的電池片；第三電池輸送機(12)采用真空吸附式帶輸送機；第三電池輸送機(12)內設置有四條輸送帶；第三電池輸送機(12)內的四條輸送帶中位于外側的兩條輸送帶的間距大于電池片的寬度；

所述的按壓定位夾具(14)包括端部固定塊(14-1)、連接架(14-2)、按壓絲(14-3)和聯動按壓桿(14-4)；連接架(14-2)的兩端與兩個端部固定塊(14-1)分別構成沿著端部固定塊(14-1)厚度方向滑動的滑動副；兩個端部固定塊(14-1)相互固定；兩個端部固定塊(14-1)的相背側均開設有抓取槽；沿著連接架(14-2)的寬度方向依次間隔排列的多根按壓絲(14-3)均固定在連接架(14-2)上；連接架(14-2)的兩端均設置有卡入槽；兩個端部固定塊(14-1)上均設置有聯動按壓桿(14-4)；聯動按壓桿(14-4)的中部與對應的端部固定塊(14-1)構成轉動副；聯動按壓桿(14-4)的一端伸入連接架(14-2)上的卡入槽中；聯動按壓桿(14-4)的另一端高于端部固定塊(14-1)的頂面；

所述的焊帶供料裝置(8)包括供料架(8-1)、供料導軌(8-2)、拉料機構、夾持切斷機構和焊帶放卷機構；供料架(8-1)與第二基座(1-2)固定；供料導軌(8-2)固定在供料架(8-1)上；拉料機構包括拉料滑臺(8-3)、第一供料驅動組件和第一機械夾爪(8-4)；拉料滑臺(8-3)與供料導軌(8-2)構成滑動副；拉料滑臺(8-3)由第一供料驅動組件驅動；拉料滑臺(8-3)上安裝有依次排列的四個第一機械夾爪(8-4)；

所述的夾持切斷機構包括夾切滑臺(8-6)、第二供料驅動組件、切斷組件(8-7)和第二機械夾爪(8-8)；夾切滑臺(8-6)與兩根供料導軌(8-2)構成滑動副；夾切滑臺(8-6)由第二供料驅動組件驅動；夾切滑臺(8-6)上安裝有依次排列的四個第二機械夾爪(8-8)；四個第二機械夾爪(8-8)與四個第一機械夾爪(8-4)分別對齊；切斷組件(8-7)設置在第一機械夾爪(8-4)與第二機械夾爪(8-8)之間；

所述的焊帶轉移裝置(9)包括第一橫移機構(9-1)、第一升降機構和焊帶夾具同步抓取機構；第一橫移機構(9-1)安裝在第二基座上；第一升降機構安裝在第一橫移機構(9-1)上；焊帶夾具同步抓取機構安裝在第一升降機構上；焊帶夾具同步抓取機構包括第一抓取支架(9-5)、第一焊帶上料吸附組件、第二焊帶上料吸附組件和夾具夾持組件；夾具夾持組件包括兩個單側夾爪(9-6)和兩個單側推壓件(9-11)；單側夾爪(9-6)分別設置在第一抓取支架(9-5)的兩側；兩個單側夾爪(9-6)分別夾持按壓定位夾具(14)的兩端；兩個單側推壓件(9-11)對中設置在第一抓取支架(9-5)上，且位于兩個單側夾爪(9-6)之間；兩個單側推壓件(9-11)分別推壓兩個端部固定塊(14-1)上的聯動按壓桿(14-4)；

所述的第一焊帶上料吸附組件位于兩個單側推壓件(9-11)之間，包括第一下推氣缸(9-7)和穿插吸附塊(9-8)；穿插吸附塊(9-8)通過第一下推氣缸(9-7)上下移動；穿插吸附塊(9-8)由一體成型的基板(9-8-1)和多塊豎式吸附板(9-8-2)組成；豎直設置的多塊豎式吸附板(9-8-2)的頂部均與基板(9-8-1)連接；各豎式吸附板(9-8-2)依次等間隔排列；豎式吸附板(9-8-2)的寬度與相鄰兩塊豎式吸附板(9-8-2)的間距之和等于按壓定位夾具(14)中相鄰兩根按壓絲(14-3)的中心距；相鄰兩塊豎式吸附板(9-8-2)的間距大于按壓絲(14-3)的直徑；每塊豎式吸附板(9-8-2)的底部均設置有依次等間隔排列的四個第一吸附凹槽(9-8-3)；四個第一吸附凹槽(9-8-3)的底部均設置有第一吸附口；

所述的第二焊帶上料吸附組件位于第一焊帶上料吸附組件靠近電池排列模塊(Ⅰ)的一側；第二焊帶上料吸附組件包括第二下推氣缸(9-9)和橫式吸附板(9-10)；橫式吸附板(9-10)通過第二下推氣缸(9-9)上下移動；橫式吸附板(9-10)的底部均設置有依次等間隔排列的四個第二吸附凹槽；橫式吸附板(9-10)上的四個第二吸附凹槽與豎式吸附板(9-8-2)上的四個第一吸附凹槽(9-8-3)分別對齊；第二吸附凹槽上開設有多個第二吸附口；

所述的夾具回流裝置(11)包括第二橫移機構(11-1)、第二升降機構和夾具抓取機構；第二橫移機構(11-1)安裝在第二基座上；第二升降機構安裝在第二橫移機構(11-1)上；夾具抓取機構安裝在第二升降機構上；

出料輸送機(Ⅲ)安裝在第二基座(1-2)上，且位于兩個電池焊接模塊(Ⅱ)內第三電池輸送機(12)的輸出端之間；出料輸送機(Ⅲ)采用真空吸附式帶輸送機；電池串轉移模塊(Ⅳ)安裝在第二基座(1-2)上，且位于第三電池輸送機(12)的輸出端處；電池串轉移模塊(Ⅳ)將兩個第三電池輸送機(12)輸出的電池串搬運到出料輸送機(Ⅲ)上。