[發(fā)明專利]一種空間用太陽電池旁路二極管組件自動焊接系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110757547.6
• 申請日: 2021-07-05
• 公開（公告）號: CN113478059B
• 公開（公告）日: 2023-02-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李翛然;楊廣;賀虎;劉智;殷茂淑;王志超;沈一
• 申請（專利權(quán)）人: 上海空間電源研究所
• 主分類號: B23K11/00
• 分類號: B23K11/00;B23K11/36;H01L31/18
• 代理公司: 上海元好知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31323
• 代理人: 張靜潔;賈慧琴

本發(fā)明公開了一種空間用太陽電池旁路二極管組件自動焊接系統(tǒng)，包括：上料模塊、搬運(yùn)模塊、翻轉(zhuǎn)模塊、焊接模塊、視覺識別定位模塊；焊接模塊用于焊接太陽電池及旁路二極管組件；上料模塊用于傳送太陽電池及旁路二極管組件；翻轉(zhuǎn)模塊用于將傳送太陽電池及旁路二極管組件進(jìn)行翻轉(zhuǎn)；視覺識別定位模塊包括：第一產(chǎn)品識別相機(jī)、第二產(chǎn)品識別相機(jī)、產(chǎn)品定位相機(jī)；第一產(chǎn)品識別相機(jī)安裝于旁路二極管組件搬運(yùn)機(jī)器人上，第二產(chǎn)品識別相機(jī)安裝于太陽電池搬運(yùn)機(jī)器人上，產(chǎn)品定位相機(jī)靠近焊接模塊。本發(fā)明通過搬運(yùn)模塊和翻轉(zhuǎn)模塊在整個過程中實(shí)現(xiàn)了自動化上料、翻轉(zhuǎn)、焊接、下料等功能，避免了中間周轉(zhuǎn)存放環(huán)節(jié)和人工拿取、翻轉(zhuǎn)等操作造成的產(chǎn)品損傷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及空間用太陽電池組件制造領(lǐng)域，更為具體的，涉及一種空間用太陽電池旁路二極管組件自動焊接系統(tǒng)。

背景技術(shù)

空間太陽電池陣作為航天器的主電源，通過太陽電池組件串并聯(lián)連接后實(shí)現(xiàn)對外功率輸出，每片太陽電池與一片平面旁路二極管反向并聯(lián)，當(dāng)某片電池片出現(xiàn)故障或開路時，旁路二極管起到旁路導(dǎo)通作用，使整串電路能夠繼續(xù)工作。目前，三結(jié)砷化鎵太陽電池因其較高的光電轉(zhuǎn)換效率成為空間太陽電池陣的主選，平面硅旁路二極管因其較優(yōu)的正向壓降和較優(yōu)的反向特性成為砷化鎵太陽電池陣的主要組件。互連片與平面硅二極管P、N面焊接后，再通過二極管N面的互連片連接至電池片的P面，形成單片電池組件，單片電池組件相互串聯(lián)形成電池串。目前單片電池組件的制作過程包括：二極管P面焊接、二極管N面焊接、二極管與電池P面焊接，目前這些步驟的生產(chǎn)方式為半手工方式，上料、下料、轉(zhuǎn)移、周轉(zhuǎn)存放等操作均為人工操作，存在以下幾種問題：周轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)多，生產(chǎn)效率較低；砷化鎵太陽電池為鍺基底，質(zhì)地較脆，人工拿取、翻轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)移、焊接過程中容易造成碎裂或隱裂；平面硅二極管最小尺寸達(dá)到毫米級，互連片厚度為十幾個微米，焊接件尺寸微小，人工取放精度低，且容易造成變形或損傷。

GaAs/Ge單結(jié)砷化鎵太陽電池電阻焊接系統(tǒng)(申請?zhí)?00910199031.3)公開了一種電阻焊接系統(tǒng)，包括焊接平臺、焊接電源、移動平臺、太陽電池焊接工裝、氮?dú)饨涌凇⒑附与娫础⒖刂撇考⒄婵毡谩⒑附与姌O機(jī)構(gòu)和電源穩(wěn)壓器，可以通過分步的熔焊焊接操作將單結(jié)砷化鎵太陽電池的正負(fù)電極分別同銀互連片進(jìn)行連接，但產(chǎn)品放置需要人工操作，平臺移動距離需人工輸入，焊接動作需人工點(diǎn)擊電腦程序進(jìn)行觸發(fā)，且此系統(tǒng)并未提及旁路二極管與電池的焊接。

太陽能電池組件的雙工位自動焊接機(jī)(申請?zhí)?01620892224.2)公開了一種太陽能電池組件的雙工位自動焊接機(jī)，包括兩個分開設(shè)置的電池片組裝軌道，及中間的進(jìn)料軌道，機(jī)械手將進(jìn)料軌道上的電池分開放置在兩側(cè)是組裝軌道上，提高了生產(chǎn)效率。但此系統(tǒng)適用于地面硅太陽能電池與錫銅線的焊接，并不適用于空間用砷化鎵太陽電池與旁路二極管的焊接。

發(fā)明內(nèi)容

為解決以上問題，本發(fā)明提供了一種空間用太陽電池旁路二極管組件自動焊接系統(tǒng)。對旁路二極管P面焊接，對二極管N面焊接，將焊接后的二極管的N面互連片與電池P面電極焊接，實(shí)現(xiàn)自動化上料、翻轉(zhuǎn)、視覺識別定位、焊接、下料等功能，避免中間周轉(zhuǎn)存放環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)太陽電池組件一體化自動焊接。