[發明專利]一種太陽電池串聯焊接設備及其使用方法

有效

• 申請號: 202010191564.3
• 申請日: 2020-03-18
• 公開（公告）號: CN111375876B
• 公開（公告）日: 2022-01-18
• 發明（設計）人: 雷剛;范襄;金超;王志超;王凱;沈靜曼;符春娥;王佳禹
• 申請（專利權）人: 上海空間電源研究所
• 主分類號: B23K11/00
• 分類號: B23K11/00;B23K11/36;B23K11/30
• 代理公司: 上海元好知識產權代理有限公司 31323
• 代理人: 賈慧琴;包姝晴

1.一種太陽電池串聯焊接設備，其特征在于，該焊接設備包括：底座（1）、布置在所述底座（1）上的電池搬運系統（3）、定位相機（4）、焊接平臺（5）、焊接系統（6）、出料系統（7）、計算機控制系統（8），以及，測試系統（9）；

所述電池搬運系統（3）包含多軸機械手，用于搬運待焊接的疊層太陽電池（101）；所述多軸機械手為水平多關節4軸機械手（31），該機械手（31）末端安裝真空吸盤（32），真空吸盤（32）管道連通真空系統；真空吸盤（32）在機械手（31）的驅動下能進行三維移動，還能圍繞Z軸進行旋轉;

所述定位相機（4）用于拍攝吸附在電池搬運系統（3）上的疊層太陽電池（101）的圖像從而獲取其位置信息；

所述焊接平臺（5）在串聯焊接時用于背面朝上放置并固定疊層太陽電池（101），串聯焊接完成后能翻轉180°，使疊層太陽電池（101）背面朝下；

所述焊接系統（6）為能在三維方向移動的電阻焊接系統，用于對疊層太陽電池（101）進行串聯焊接；所述焊接系統（6）包含：至少一套直角坐標機器人和至少一套電阻焊接裝置，所述的直角坐標機器人由相互垂直的X軸機械臂（61）、Y軸機械臂（62）及Z軸機械臂（63）構成，其中，X軸機械臂（61）的移動方向平行于太陽電池組件的串聯方向，且Y軸機械臂（62）安裝在X軸機械臂（61）上，Z軸機械臂（63）安裝在Y軸機械臂（62）上；所述的電阻焊接裝置包含焊接電源（64）、焊接電極（65）及焊接電纜（66），焊接電源（64）安裝在X軸機械臂（61）上，焊接電極（65）安裝在Z軸機械臂（63）上，焊接電源（64）和焊接電極（65）通過焊接電纜（66）實現電路連接;

所述出料系統（7）能沿著與太陽電池組件的串聯方向相垂直的水平方向以及垂直方向進行二維移動，用于轉移和/或存放已焊接好的太陽電池組件；

所述計算機控制系統（8）用于接收太陽電池組件的串聯焊接要求，并按要求控制電池搬運系統（3）、定位相機（4）、焊接平臺（5）、焊接系統（6）、出料系統（7）的運作;

測試系統（9），用于對完成焊接的太陽電池組件進行IV特性測試和電致發光測試；所述測試系統（9）包含：

至少二個獨立的測試電極（93）；

用于分別獨立安裝所述測試電極（93）的單軸機械臂（94），該測試電極（93）在對應的單軸機械臂（94）的驅動下能分別沿著水平方向作一維運動；及

分別與所述測試電極（93）電連接的IV特性測試儀（97）、電致發光測試組件。

2.如權利要求1所述的太陽電池串聯焊接設備，其特征在于，所述焊接平臺（5）包含：支架（51）、焊接吸附平臺（52）、轉動軸（53）及翻轉電機（54），其中，所述的焊接吸附平臺（52）的兩端安裝在所述轉動軸（53）上，該轉動軸（53）安裝在支架（51）上，焊接吸附平臺（52）在翻轉電機（54）的驅動下能圍繞轉動軸（53）翻轉180°；焊接吸附平臺（52）通過負壓方式吸附疊層太陽電池（101）。

3.如權利要求1所述的太陽電池串聯焊接設備，其特征在于，所述焊接系統（6）還包含：一固定的磨石（67），在焊接過程中，對焊接回路的電流進行監測，當監測到該電流低于預先設定值后，所述的直角坐標機器人控制所述的焊接電極（65）在磨石（67）上進行打磨，打磨后再繼續進行焊接。