本實(shí)用新型涉及太陽(yáng)能電池技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種多根焊帶同步夾取裝置。
背景技術(shù):
單晶硅、多晶硅太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)流程涉及到太陽(yáng)能電池片的串焊工藝環(huán)節(jié),現(xiàn)有全自動(dòng)太陽(yáng)能電池焊接機(jī)采用相鄰電池片背接式焊接方式循序漸進(jìn)地完成單串電池串的串焊工藝,即電池片吸附搬運(yùn)裝置首先將156mm×156mm電池片放置在串焊電池串傳輸線上,隨后焊帶夾取部件從放線機(jī)構(gòu)中抽取多根長(zhǎng)度約為電池片邊長(zhǎng)2倍的互聯(lián)帶并由焊帶裁剪模組裁剪,此后焊帶夾取部件將剪斷的多根焊帶直接放置在先前電池片正面的主柵線上并與之對(duì)齊,之后串焊電池串傳輸線攜帶電池片及焊帶以158mm的步距前進(jìn),最后電池片吸附搬運(yùn)部件將后續(xù)的電池片放置在焊帶上方且前后電池片間隔2mm,相鄰電池片正反面的正負(fù)極通過(guò)呈轉(zhuǎn)折線型的焊帶串聯(lián)起來(lái),從而完成一個(gè)循環(huán)周期。如此循環(huán)往復(fù)即可構(gòu)成單串串聯(lián)電池串。
上述背接式串焊方式僅能完成單串電池串串聯(lián)焊接工藝,單串電池串的輸出電壓有所提高,為了進(jìn)一步提高輸出電壓,常規(guī)的方法是將多串電池串以奇偶交錯(cuò)的方式并排布置,即奇數(shù)排電池串在水平面內(nèi)方向不變,偶數(shù)排電池串需水平旋轉(zhuǎn)180°后放置,如此循環(huán)交替,然后通過(guò)互聯(lián)帶將相鄰電池串首尾的正負(fù)極串聯(lián)起來(lái),最后從首末兩排電池串的一端各自引出正負(fù)極。此種由多串電池串串聯(lián)而成的光伏電池組件整體上采用串聯(lián)方式,極大地提高了組件的輸出電壓,但輸出電流并未提高,光伏電池組件的輸出功率的提高幅度有限,而且組件的生產(chǎn)流程復(fù)雜,涉及到單串電池串的串焊、電池串水平旋轉(zhuǎn)180°、電池串鋪串及匯流帶串焊等系列分解動(dòng)作,生產(chǎn)效率相對(duì)比較低。
上述內(nèi)容僅用于輔助理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案,并不代表承認(rèn)上述內(nèi)容是現(xiàn)有技術(shù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種多根焊帶同步夾取裝置,旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中光伏電池組件的生產(chǎn)效率低的技術(shù)問(wèn)題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型提供一種多根焊帶同步夾取裝置,所述裝置包括:線性同步帶模組、焊帶夾取部件、焊帶裁剪模組及焊帶導(dǎo)向定位組件;
所述線性同步帶模組,用于帶動(dòng)所述焊帶夾取部件從放線機(jī)構(gòu)中夾取預(yù)設(shè)長(zhǎng)度的焊帶;
所述焊帶裁剪模組,用于對(duì)所述焊帶進(jìn)行裁剪;
所述焊帶導(dǎo)向定位組件,用于對(duì)裁剪后的焊帶進(jìn)行定位,以保證所述焊帶平直。
優(yōu)選地,所述線性同步帶模組包括:伺服電機(jī)、同步帶傳動(dòng)系、滑塊和滑軌;
所述伺服電機(jī)與所述同步帶傳動(dòng)系相連,用于驅(qū)動(dòng)所述同步帶傳動(dòng)系正反轉(zhuǎn);
所述滑塊壓緊于所述同步帶傳動(dòng)系上,用于在所述同步帶傳動(dòng)系的驅(qū)動(dòng)下沿著所述滑軌在預(yù)設(shè)行程范圍內(nèi)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng),所述焊帶夾取部件安裝于所述滑塊底部。
優(yōu)選地,所述線性同步帶模組還包括:用于安裝所述同步帶傳動(dòng)系的安裝基座。
優(yōu)選地,所述焊帶夾取部件包括:氣缸安裝板、n聯(lián)同步氣缸、Y形接頭、n個(gè)活動(dòng)夾指和n個(gè)固定夾指,所述n為大于等于2的整數(shù);
所述同步氣缸和固定夾指設(shè)置于所述氣缸安裝板上,所述n聯(lián)同步氣缸與所述n個(gè)活動(dòng)夾指通過(guò)Y形接頭一一對(duì)應(yīng)連接,所述活動(dòng)夾指和固定夾指一一對(duì)應(yīng),所述活動(dòng)夾指活動(dòng)連接至對(duì)應(yīng)的固定夾指上;
所述同步氣缸,用于通過(guò)Y形接頭驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的活動(dòng)夾指,使該活動(dòng)夾指向?qū)?yīng)的固定夾指并攏,以?shī)A取焊帶。
優(yōu)選地,所述焊帶導(dǎo)向定位組件包括:焊帶導(dǎo)向定位板,所述焊帶導(dǎo)向定位板的上表面設(shè)有n條用于容納焊帶的定位槽。
優(yōu)選地,所述定位槽內(nèi)設(shè)有若干通孔,所述焊帶導(dǎo)向定位板的下表面設(shè)有分流道,所述通孔與所述分流道連通,所述焊帶導(dǎo)向定位板的下表面還設(shè)有與各分流道連通的主流道,所述焊帶導(dǎo)向定位板的下表面貼設(shè)有密封蓋板,所述主流道通過(guò)管路與真空發(fā)生器及氣源連通。
優(yōu)選地,所述通孔為長(zhǎng)圓孔。
優(yōu)選地,所述焊帶裁剪模組包括:上氣缸、下氣缸、上動(dòng)刀片、下動(dòng)刀片和線性滑軌,所述上動(dòng)刀片和下動(dòng)刀片的部分位于所述線性滑軌的滑槽內(nèi);
所述上氣缸,用于驅(qū)動(dòng)所述上動(dòng)刀片沿著所述線性滑軌向下滑動(dòng);
所述下氣缸,用于驅(qū)動(dòng)所述下動(dòng)刀片沿著所述線性滑槽向上滑動(dòng),從而對(duì)穿行于所述上動(dòng)刀片和下動(dòng)刀片之間的焊帶進(jìn)行裁剪。
優(yōu)選地,所述焊帶包括:互聯(lián)帶和匯流帶。
本實(shí)用新型通過(guò)各部件的配合,可對(duì)焊帶進(jìn)行夾取,從而能夠更為高效地生產(chǎn)光伏電池組件,該光伏電池組件中太陽(yáng)能電池片交錯(cuò)搭接的焊接方式可簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝流程,提高生產(chǎn)效率,此外能同時(shí)提高光伏電池組件的輸出電壓和輸出電流,進(jìn)而提高輸出功率,結(jié)構(gòu)形式上呈疊瓦狀的光伏電池子組件結(jié)構(gòu)緊湊,布局合理。
附圖說(shuō)明
圖1為一種光伏電池組件中焊接單元的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為一種光伏電池組件的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為一種光伏電池組件中相鄰太陽(yáng)能電池片連接處的局部放大圖;
圖4為一種光伏電池組件中首端設(shè)置的焊接單元中太陽(yáng)能電池片與第一匯流帶連接處的局部放大圖;
圖5為一種光伏電池組件中末端設(shè)置的焊接單元中太陽(yáng)能電池片與第二匯流帶連接處的局部放大圖;
圖6為一種光伏電池組件的電路原理圖;
圖7為本實(shí)用新型一種多根焊帶同步夾取裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖8為本實(shí)用新型一種多根焊帶同步夾取裝置中線性同步帶模組的軸測(cè)圖;
圖9為本實(shí)用新型一種多根焊帶同步夾取裝置中焊帶夾取部件的軸測(cè)圖;
圖10為本實(shí)用新型一種多根焊帶同步夾取裝置中焊帶裁剪模組的軸測(cè)圖;
圖11為本實(shí)用新型一種多根焊帶同步夾取裝置中焊帶導(dǎo)向定位組件的軸測(cè)圖;
圖12為本實(shí)用新型一種多根焊帶同步夾取裝置中焊帶導(dǎo)向定位板的三視圖。
本實(shí)用新型目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例,參照附圖做進(jìn)一步說(shuō)明。
具體實(shí)施方式
應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型,并不用于限定本實(shí)用新型。
圖1為一種光伏電池組件中焊接單元的結(jié)構(gòu)示意圖;圖2為一種光伏電池組件的結(jié)構(gòu)示意圖;圖3為一種光伏電池組件中相鄰太陽(yáng)能電池片連接處的局部放大圖;參照?qǐng)D1~3,所述光伏電池組件包括:5個(gè)相互平行設(shè)置的焊接單元(即n=5,但本實(shí)施例的n還可為其他大于等于2的值,例如:2、3、4或6等值),各焊接單元均包括3個(gè)太陽(yáng)能電池片1(即m=3,但本實(shí)施例的m還可為其他大于等于2的值,例如:2、4、5或6等值),且所述焊接單元中的各太陽(yáng)能電池片1位于同一平面且長(zhǎng)度方向處于同一直線中;
各太陽(yáng)能電池片1長(zhǎng)度方向的一側(cè)的上表面設(shè)置有第一延伸部1-2,各太陽(yáng)能電池片1長(zhǎng)度方向的另一側(cè)的下表面設(shè)置有第二延伸部1-1,各太陽(yáng)能電池片的第一延伸部1-2和相鄰太陽(yáng)能電池片的第二延伸部1-1相對(duì)設(shè)置,相鄰焊接單元中相對(duì)設(shè)置的第一延伸部1-2和第二延伸部1-1之間設(shè)置有互聯(lián)帶2。
本實(shí)施例通過(guò)將相鄰焊接單元中相對(duì)設(shè)置的第一延伸部和第二延伸部之間設(shè)置互聯(lián)帶,實(shí)現(xiàn)了光伏電池組件中太陽(yáng)能電池片交錯(cuò)搭接的焊接方式,相比傳統(tǒng)的由單片電池片串聯(lián)焊接而成電池串的串聯(lián)式焊接工藝,可簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝流程,提高生產(chǎn)效率,此外能同時(shí)提高光伏電池組件的輸出電壓和輸出電流,進(jìn)而提高輸出功率,結(jié)構(gòu)形式上呈疊瓦狀的光伏電池子組件結(jié)構(gòu)緊湊,布局合理。
為便于引出所述光伏電池組件的正極和負(fù)極,參照?qǐng)D4~5,本實(shí)施例中,可將首端設(shè)置的焊接單元3中各太陽(yáng)能電池片連接第一匯流帶5-2,并將所述第一匯流帶5-2作為所述光伏電池組件的正極,當(dāng)然,所述第一匯流帶5-2通常與所述首端設(shè)置的焊接單元3中各太陽(yáng)能電池片的第一延伸部1-2連接;
將末端設(shè)置的焊接單元4中各太陽(yáng)能電池片連接第二匯流帶5-1,并將所述第二匯流帶5-1作為所述光伏電池組件的負(fù)極,當(dāng)然,所述第二匯流帶5-1通常與所述末端設(shè)置的焊接單元4中各太陽(yáng)能電池片的第二延伸部1-1連接。
考慮到設(shè)置的便易性以及所述光伏電池組件的牢固性,本實(shí)施例中,所述第一延伸部1-2、第二延伸部1-1及互聯(lián)帶2的寬度相同。
在具體實(shí)現(xiàn)中,為防止所述互聯(lián)帶2的長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)而增加成本,因此,本實(shí)施例中,所述焊接單元中相鄰太陽(yáng)能電池片之間呈預(yù)設(shè)間距設(shè)置,相應(yīng)地,所述互聯(lián)帶的長(zhǎng)度為mL+c(m-1),其中,L為各太陽(yáng)能電池片的長(zhǎng)度,c為所述預(yù)設(shè)間隔。
下面以一個(gè)具體的實(shí)例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明,但不限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。本實(shí)例中,3片幅面為156mm×31.2mm的太陽(yáng)能電池片1沿橫向以3mm的間距線性陣列布置,共同構(gòu)成電池片組并作為一個(gè)焊接單元,空間結(jié)構(gòu)形式上相互平行且離散的太陽(yáng)能電池片間并無(wú)內(nèi)在的關(guān)聯(lián),但當(dāng)幅面為474mm×1.2mm的互聯(lián)帶2過(guò)渡于相鄰兩個(gè)焊接單元之間時(shí),先前的焊接單元、居中的互聯(lián)帶及后續(xù)的焊接單元自下而上順次層疊,三者交錯(cuò)搭接的寬度為互聯(lián)帶的寬度,即為1.2mm。參照?qǐng)D6,由于互聯(lián)帶2的導(dǎo)通及分流、集流作用,使得每個(gè)焊接單元內(nèi)的太陽(yáng)能電池片相互并聯(lián),相當(dāng)于3條支路的電壓源相互并聯(lián),局部并聯(lián)的焊接單元作為等效的電壓源彼此串聯(lián),以此類(lèi)推,任意相鄰焊接單元通過(guò)互聯(lián)帶逐步交錯(cuò)搭接成呈疊瓦狀的光伏電池組件,亦即一系列焊接單元通過(guò)其中的3片太陽(yáng)能電池片先局部并聯(lián),而后組間串聯(lián)的混聯(lián)方式構(gòu)成網(wǎng)狀的光伏電池組件。首端設(shè)置的焊接單元3中各太陽(yáng)能電池片的第一延伸部1-2及末端設(shè)置的焊接單元4中各太陽(yáng)能電池片的第二延伸部1-1各焊接有一根幅面為474mm×6mm的匯流帶,分別引出光伏電池組件的正負(fù)極。
為實(shí)現(xiàn)高效地生產(chǎn)圖2所示的光伏電池組件,本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種多根焊帶同步夾取裝置,參照?qǐng)D7~12,所述裝置包括:線性同步帶模組103、焊帶夾取部件109、焊帶裁剪模組115及焊帶導(dǎo)向定位組件123;
所述線性同步帶模組103,用于帶動(dòng)所述焊帶夾取部件109從放線機(jī)構(gòu)中夾取預(yù)設(shè)長(zhǎng)度的焊帶;
所述焊帶裁剪模組115,用于對(duì)所述焊帶進(jìn)行裁剪;
所述焊帶導(dǎo)向定位組件123,用于對(duì)裁剪后的焊帶進(jìn)行定位,以保證所述焊帶平直。
本實(shí)施例通過(guò)各部件的配合,可對(duì)焊帶進(jìn)行夾取,從而能夠更為高效地生產(chǎn)光伏電池組件,該光伏電池組件中太陽(yáng)能電池片交錯(cuò)搭接的焊接方式可簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝流程,提高生產(chǎn)效率,此外能同時(shí)提高光伏電池組件的輸出電壓和輸出電流,進(jìn)而提高輸出功率,結(jié)構(gòu)形式上呈疊瓦狀的光伏電池子組件結(jié)構(gòu)緊湊,布局合理。
為便于帶動(dòng)所述焊帶夾取部件,本實(shí)施例中,所述線性同步帶模組103通過(guò)兩側(cè)的連接塊101固定于懸臂架102前端,所述線性同步帶模組103包括:伺服電機(jī)104、同步帶傳動(dòng)系105、滑軌106和滑塊107;
所述伺服電機(jī)104與所述同步帶傳動(dòng)系105相連,用于驅(qū)動(dòng)所述同步帶傳動(dòng)系105正反轉(zhuǎn);
所述滑塊106壓緊于所述同步帶傳動(dòng)系105上,用于在所述同步帶傳動(dòng)系105的驅(qū)動(dòng)下沿著所述滑軌106在預(yù)設(shè)行程范圍內(nèi)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng),所述焊帶夾取部件109安裝于所述滑塊107底部。
為便于安裝所述同步帶傳動(dòng)系,本實(shí)施例中,所述線性同步帶模組103還包括:用于安裝所述同步帶傳動(dòng)系105的安裝基座108。
為便于夾取焊帶,本實(shí)施例中,所述焊帶夾取部件109包括:氣缸安裝板110、4聯(lián)同步氣缸111(即n等于4,但所述n還可為其他大于等于2的整數(shù),例如:2、3、5、6等)、Y形接頭112、4個(gè)活動(dòng)夾指113和4個(gè)固定夾指114;
所述同步氣缸111和固定夾指114設(shè)置于所述氣缸安裝板110上,所述4聯(lián)同步氣缸111與所述4個(gè)活動(dòng)夾113指通過(guò)Y形接頭112一一對(duì)應(yīng)連接,所述活動(dòng)夾指113和固定夾指114一一對(duì)應(yīng),所述活動(dòng)夾指113活動(dòng)連接至對(duì)應(yīng)的固定夾指114上;
所述同步氣缸111,用于通過(guò)Y形接頭112驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的活動(dòng)夾指113,使該活動(dòng)夾指113向?qū)?yīng)的固定夾指114并攏,以?shī)A取焊帶。
在具體實(shí)現(xiàn)中,所述焊帶包括:互聯(lián)帶116和匯流帶117,本實(shí)施例中,可從放線機(jī)構(gòu)中夾取3根互聯(lián)帶116及1根匯流帶117。
為便于對(duì)焊帶進(jìn)行裁剪,本實(shí)施例中,所述焊帶裁剪模組115包括:上氣缸118(為節(jié)約空間,所述上氣缸可采用超薄氣缸)、下氣缸119(為節(jié)約空間,所述下氣缸也可采用超薄氣缸)、上動(dòng)刀片120、下動(dòng)刀片121和線性滑軌122,所述上動(dòng)刀片120和下動(dòng)刀片121的部分位于所述線性滑軌122的滑槽內(nèi);
所述上氣缸118,用于驅(qū)動(dòng)所述上動(dòng)刀片120沿著所述線性滑軌122向下滑動(dòng);
所述下氣缸119,用于驅(qū)動(dòng)所述下動(dòng)刀片121沿著所述線性滑槽122向上滑動(dòng),從而對(duì)穿行于所述上動(dòng)刀片120和下動(dòng)刀片121之間的焊帶進(jìn)行裁剪。
為便于對(duì)焊帶進(jìn)行定位,本實(shí)施例中,所述焊帶導(dǎo)向定位組件123包括:焊帶導(dǎo)向定位板124,所述焊帶導(dǎo)向定位板124的上表面設(shè)有n條用于容納焊帶的定位槽125,所述定位槽125可在所述焊帶導(dǎo)向定位板124的上表面等間距均布。
在通過(guò)焊帶裁剪模組115對(duì)焊帶進(jìn)行裁剪后,線性同步帶模組113繼續(xù)攜帶焊帶夾取部件119沿著滑軌116前進(jìn)并拖拉已剪斷的焊帶,焊帶的裁剪端各自順著等間距均布于焊帶導(dǎo)向定位組件123中的焊帶導(dǎo)向定位板124上表面的定位槽125滑行,當(dāng)焊帶裁剪端被拖拉至定位槽125的預(yù)定位置時(shí),此時(shí)運(yùn)動(dòng)至焊帶下放工位的焊帶夾取部件109中的4聯(lián)同步氣缸111通過(guò)Y型接頭112驅(qū)動(dòng)各組活動(dòng)夾指113張開(kāi),每根焊帶夾緊端被放松并在自重作用下掉落至其正下方的定位槽125中。
為便于使得焊帶吸附于所述定位槽125內(nèi),本實(shí)施例中,所述定位槽125內(nèi)設(shè)有若干通孔(本實(shí)施例中,所述通孔采用長(zhǎng)圓孔126,當(dāng)然,也可采用其他形狀,本實(shí)施例對(duì)此不加以限制),所述焊帶導(dǎo)向定位板124的下表面設(shè)有分流道127,所述通孔與所述分流道127連通,所述焊帶導(dǎo)向定位板124的下表面還設(shè)有與各分流道127連通的主流道128,所述焊帶導(dǎo)向定位板124的下表面貼設(shè)有密封蓋板129,所述主流道通128過(guò)管路與真空發(fā)生器(未示出)及氣源(未示出)連通。
此時(shí),焊帶導(dǎo)向定位板124及其背部的密封蓋板129間的氣流通道、真空發(fā)生器及氣源構(gòu)成真空吸附系統(tǒng),將脫落至定位槽125的焊帶進(jìn)一步吸附至槽底面,使其與槽底面緊密貼合并保持平直狀態(tài)。
可理解的是,焊帶裁剪端及夾緊端分別在刀片剪切力和夾指夾緊壓力的作用下會(huì)出現(xiàn)局部卷曲或彎曲現(xiàn)象,后續(xù)的焊帶搬運(yùn)裝置中的吸附板條在接觸焊帶時(shí)可將其壓平,最后線性同步帶模組103帶動(dòng)焊帶夾取部件109返回至焊帶夾取工位進(jìn)行等待,直至定位槽125中的焊帶搬運(yùn)完后進(jìn)入下一循環(huán)周期。
需要說(shuō)明的是,在本文中,術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含,從而使得包括一系列要素的過(guò)程、方法、物品或者系統(tǒng)不僅包括那些要素,而且還包括沒(méi)有明確列出的其他要素,或者是還 包括為這種過(guò)程、方法、物品或者系統(tǒng)所固有的要素。在沒(méi)有更多限制的情況下,由語(yǔ)句“包括一個(gè)……”限定的要素,并不排除在包括該要素的過(guò)程、 方法、物品或者系統(tǒng)中還存在另外的相同要素。
上述本實(shí)用新型實(shí)施例序號(hào)僅僅為了描述,不代表實(shí)施例的優(yōu)劣。
通過(guò)以上的實(shí)施方式的描述,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到上述 實(shí)施例方法可借助軟件加必需的通用硬件平臺(tái)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn),當(dāng)然也可以通 過(guò)硬件,但很多情況下前者是更佳的實(shí)施方式?;谶@樣的理解,本實(shí)用新型的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說(shuō)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體 現(xiàn)出來(lái),該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)(如ROM/RAM、磁碟、光 盤(pán))中,包括若干指令用以使得一臺(tái)終端設(shè)備(可以是手機(jī),計(jì)算機(jī),服務(wù)器,空調(diào)器,或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本實(shí)用新型各個(gè)實(shí)施例所述的方法。
以上僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例,并非因此限制本實(shí)用新型的專(zhuān)利范圍,凡是利用本實(shí)用新型說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換,或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域,均同理包括在本實(shí)用新型的專(zhuān)利保護(hù)范圍內(nèi)。