半片组件中出线盒汇流带焊接机及焊接方法与流程

本发明涉及太阳能电池串组件生产技术领域，尤其涉及一种半片组件中出线盒汇流带焊接机及焊接方法。

背景技术：

在太阳能电池组件制造的生产过程中，首先是将单片的电池片焊接成6个一组或10个一组等的电池串，焊接成串的电池串的两端都会有留有一定长度的焊带，即称为电池串的留长焊带；而电池组件的制造是在一块玻璃上先放置一块tpt背板，再在tpt背板上放置eva膜，之后再将多组电池串铺设于eva膜上，因此，通常所讲的将电池串组与玻璃分离，实际上是电池串组与eva膜及以下的部分分离。在太阳能电池组件的制造领域，为了得到能够使用的电流，再通过汇流带将铺设好的电池串进行串联焊接，即将电池串的留长焊带与汇流带进行焊接。目前，随着组件行业的发展，各光伏企业开始关注度电成本，高效产品的推广应用将成为当前行业发展的重点，而且技术路线更加多元化。特别是随着光伏“领跑者”计划的推出，“高效组件”已经成为业内关注的焦点。

半片电池组件就是“高效组件”之一，它是将一般的电池对切后串联起来，电池片电流失配损失减小，且电流在组件内部的自身损耗减少，因此半片电池组件的输出功率比同版型整片电池组件高约10w，而且热斑温度比同版型整片电池组件的温度低约25℃。鉴于以上优势，大部分光伏组件企业开始量产并销售高功率半片电池组件。

经过大量的实验验证，半片组件制作成电池片串联再部分并联的版型，可提高组件效率，该版型主要是汇流条在组件玻璃长边的中间三分体出线(平行于玻璃短边)，即一块玻璃板上，铺设两组半片电池串组，汇流带连接电池串的方式是两端和中间，参看图1至图3所示，两端是用直平的短汇流带直接将电池串串联焊接，中间是将两组半片电池串组通过l形汇流带进行焊接，l形的短边做为引线输出，长边用来与两组半片电池串组的留长焊带贴合焊接，且l形汇流带的引线有三组，在每个引线的下端辅设绝缘垫条，即铺设三块绝缘垫条，参看图示4、5，这样的版形，在采用纯手工焊接方式时，组件流入焊接工位后进行定位，操作人员位于玻璃长边一侧，需提起电池串头后手工布置垫板、汇流条，手工电烙铁焊接，手工撤去垫板等，因空间位置受限,人工操作很不方便,极易出现焊接不牢或虚焊问题，且在焊接后，因两端电池串组与汇流带已连接，垫板撤离非常困难,很容易造成裂片，使产品质量也极不稳定。

技术实现要素：

有必要提出一种完全代替手工、全自动化完成中出线焊接的半片组件中出线盒汇流带焊接机。

还有必要提出一种完全代替手工、全自动化完成中出线焊接半片组件中出线盒汇流带焊接方法。

一种半片组件中出线盒汇流带焊接机，包括机架、设置在机架上的垫板机构、左提串机构、施焊移动机构、塞垫条机构、右提串机构，从机架的左端向右端依次设置有垫板机构、左提串机构、施焊移动机构、塞垫条机构、右提串机构，左提串机构将传输定位机构输入的待焊组件中的左半片电池串组提起至与玻璃分离，以使左半片电池串组的高度高于垫板机构的高度，右提串机构将待焊组件中的右半片电池串组提起至与玻璃分离，以使右半片电池串组的高度高于垫板机构的高度，垫板机构在机架的左端与位于机架中间的焊接工位之间往返移动，以将其搭载的汇流带和绝缘垫条送至焊接工位，以使左半片电池串组的留长焊带及右半片电池串组的留长焊带与汇流带的长边贴合，施焊移动机构位于焊接工位的上方，施焊移动机构相对于机架上下移动，以将贴合的左半片电池串组的留长焊带及右半片电池串组的留长焊带与汇流带的长边焊接，塞垫条机构将垫板机构上的绝缘垫条抓取并塞入至汇流带的短边与右半片电池串组之间，以将汇流带的短边与右半片电池串组之间绝缘。

优选的，所述左提串机构将待焊组件中的左半片电池串组提起至与玻璃分离，以使左半片电池串组的高度高于垫板机构上的汇流带的长边的高度，右提串机构将待焊组件中的右半片电池串组提起至与玻璃分离，以使右半片电池串组的高度低于垫板机构上的汇流带的短边的高度，以使垫板架构从左半片电池串组的下方移动至焊接工位，被垫板机构搭载的汇流带的长边位于左半片电池串组的留长焊带及右半片电池串组的留长焊带的下方，且与其贴合，被垫板机构搭载的汇流带的短边位于右半片电池串组的上方，以使汇流带的短边形成引线输出端。

优选的，塞垫条机构包括安装座、驱动组件、移动组件、吸附组件，安装座与右提串机构的侧壁固定连接，在安装座的侧壁上设置移动通道，驱动组件设置在安装座内，移动组件与驱动组件固定连接，且移动组件沿着驱动组件的移动通道往返移动，吸附组件的一端与移动组件连接，吸附组件的另一端设置吸附绝缘垫条的吸盘，以通过移动组件带动吸附组件及绝缘垫条移动。

优选的，安装座设置顶板，驱动组件倾斜设置在顶板上，移动组件包括铰接杆、第一滑动组和第二滑动组，铰接杆的一端与驱动组件滑动连接，铰接杆的另一端连接第一滑动组，第一滑动组和第二滑动组通过连板连接，第一滑动组和第二滑动组并排前后设置在安装座的移动通道内，移动通道包括水平段、第一起翘段、第二起翘段，水平段沿着安装座的底部水平设置，第一起翘段的起始端与水平段的端部连接，第一起翘段的延伸段向右上方倾斜设置，以形成第一滑动组的移动路径，第二起翘段的起始端与第一起翘段的起始端并排连接于水平段，第二起翘段的延伸段向右上方倾斜设置，第二起翘段设置在第一起翘段的右侧，以形成第二滑动组的移动路径。

优选的，吸附组件包括u型座、气缸、吸盘座、吸盘，u型座的一端连接连板，气缸的固定端设置于u型座的另一端，气缸的活动端连接吸盘座，吸盘设置于吸盘座的底端。

优选的，所述半片组件中出线盒汇流带焊接机还包括供带制带机构、供膜制膜机构和机器人，供带制带机构、供膜制膜机构和机器人设置在机架的同一侧左端位置，所述机器人设置于供带制带机构和供膜制膜机构之间，以通过机器人将供带制带机构制备好的汇流带和供膜制膜机构制备好的绝缘垫条抓取放置在垫板机构上。

优选的，所述半片组件中出线盒汇流带焊接机还包括涂印机构，所述涂印机构设置于供带制带机构的汇流带输出位置，以对汇流带涂印助焊剂。

优选的，所述半片组件中出线盒汇流带焊接机还包括拍照检测机构，拍照检测机构设置在靠近左提串机构的机架上，以对焊接完成的电池串组和汇流带的焊接质量实施检测。

一种半片组件中出线盒汇流带焊接方法，包括以下步骤：

左提串机构将传输定位机构输入的待焊组件中的左半片电池串组提起至与玻璃分离；

右提串机构将传输定位机构输入的待焊组件中的右半片电池串组提起至与玻璃分离；

垫板机构将其搭载的汇流带和绝缘垫条送至焊接工位，以使左半片电池串组的留长焊带及右半片电池串组的留长焊带与汇流带的长边贴合；

塞垫条机构将垫板机构上的绝缘垫条抓取向上移动至不干涉右半片电池串组；

施焊移动机构向下移动，以将贴合的左半片电池串组的留长焊带及右半片电池串组的留长焊带与汇流带的长边焊接；

塞垫条机构向下移动，将绝缘垫条塞入至汇流带的短边与右半片电池串组之间，以将汇流带的短边与右半片电池串组之间绝缘。

优选的，所述的半片组件中出线盒汇流带焊接方法，还包括以下步骤：

左提串机构将左半片电池串组提起的高度高于垫板机构上的汇流带的长边的高度；

右提串机构将右半片电池串组提起的高度低于垫板机构上的汇流带的短边的高度，以使被垫板机构搭载的汇流带的长边位于左半片电池串组的留长焊带及右半片电池串组的留长焊带的下方，且与其贴合，汇流带的短边位于右半片电池串组的上方。

本发明提供了一种从安装汇流带卷和绝缘垫条卷、待焊组件输入到半片电池组件焊接完成的中出线盒汇流带焊接机，实现了焊接垫板的自动放入与撤出、焊接所需各式汇流带的制备、绝缘垫条的自动塞入、焊接质量的自动识别检测等全自动化的电池组件与汇流带焊接设备。

附图说明

图1为所述半片组件的电池串组的留长焊带与汇流带贴合的附视结构示意图。

图2为图1中标号a所示的局部放大示意图。

图3为图2中汇流带的主视示意图。

图4为所述焊接完成的电池串组塞完绝缘垫条后的附视结构示意图。

图5为图4中标号b所示的局部放大示意图。

图6为所述半片组件中出线盒汇流带焊接机的简化结构示意图。

图7为所述半片组件中出线盒汇流带焊接机的主视图。

图8为所述半片组件中出线盒汇流带焊接机的附视图。

图9为所述半片组件中出线盒汇流带焊接机，在隐藏机架的情况下，各结构部的主视图。

图10为所述半片组件中出线盒汇流带焊接机，在隐藏机架的情况下，各结构部的附视图。

图11为塞垫条机构的结构示意图。

图12为塞垫条机构的左视示意图。

图13为塞垫条机构隐藏左侧侧板后的内部结构示意图。

图14为塞垫条机构隐藏左侧侧板后，吸盘吸起绝缘垫条后避让右半片电池串组时隐藏位置示意图。

图15为塞垫条机构塞膜位置示意图。

图16为半片组件中出线盒汇流带焊接机的塞垫条机构的抓膜位置示意图。

图17为图16的局部放大图。

图18为半片组件中出线盒汇流带焊接机的塞垫条机构的抓膜后提起绝缘垫条的位置示意图。

图19为图18的局部放大图。

图20为半片组件中出线盒汇流带焊接机的塞垫条机构塞膜位置示意图。

图21为图20的局部放大图。

图中：机架10、垫板机构20、左提串机构30、施焊移动机构40、塞垫条机构50、安装座51、移动通道511、水平段512、第一起翘段513、第二起翘段514、驱动组件52、铰接杆53、第一滑动组54、第二滑动组55、吸附组件56、u型座561、气缸562、吸盘座563、吸盘564、右提串机构60、传输定位机构70、供带制带机构80、供膜制膜机构90、机器人100、拍照检测机构110、汇流带200、长边201、短边202、绝缘垫条300、左半片电池串组400、右半片电池串组500、留长焊带600、玻璃700。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

参见图1至图10，本发明实施例提供了一种半片组件中出线盒汇流带焊接机，包括机架10、设置在机架10上的垫板机构20、左提串机构30、施焊移动机构40、塞垫条机构50、右提串机构60，从机架10的左端向右端依次设置有垫板机构20、左提串机构30、施焊移动机构40、塞垫条机构50、右提串机构60，左提串机构30将传输定位机构70输入的待焊组件中的左半片电池串组400提起至与玻璃700分离，以使左半片电池串组400的高度高于垫板机构20的高度，右提串机构60将待焊组件中的右半片电池串组500提起至与玻璃700分离，以使右半片电池串组500的高度高于垫板机构20的高度，垫板机构20在机架10的左端与位于机架10中间的焊接工位之间往返移动，以将其搭载的汇流带200和绝缘垫条300送至焊接工位，以使左半片电池串组400的留长焊带600及右半片电池串组500的留长焊带600与汇流带200的长边201贴合，施焊移动机构40位于焊接工位的上方，施焊移动机构40相对于机架10上下移动，以将贴合的左半片电池串组400的留长焊带600及右半片电池串组500的留长焊带600与汇流带200的长边201焊接，塞垫条机构50将垫板机构20上的绝缘垫条300抓取并塞入至汇流带200的短边202与右半片电池串组500之间，以将汇流带200的短边202与右半片电池串组500之间绝缘。

半片组件中，通过中出线盒的方式将两组电池串组的电流引出，本设备中，将汇流带200设置在左半片电池串组400和右半片电池串组500之间，以将二者焊接连接，同时汇流带200的短边202位于左半片电池串组400和右半片电池串组500之间，形成中出线盒的引线输出端。

本发明通过设置了垫板机构20、左提串机构30和右提串机构60，实现了汇流带200的自动送入和自动撤出，实现了绝缘垫条300自动抓取让位和自动塞入，如此，实现了全自动化的电池串组与汇流带200的焊接。

进一步，所述左提串机构30将待焊组件中的左半片电池串组400提起至与玻璃700分离，以使左半片电池串组400的高度高于垫板机构20上的汇流带200的长边201的高度，右提串机构60将待焊组件中的右半片电池串组500提起至与玻璃700分离，以使右半片电池串组500的高度低于垫板机构20上的汇流带200的短边202的高度，以使垫板架构从左半片电池串组400的下方移动至焊接工位，被垫板机构20搭载的汇流带200的长边201位于左半片电池串组400的留长焊带600及右半片电池串组500的留长焊带600的下方，且与其贴合，被垫板机构20搭载的汇流带200的短边202位于右半片电池串组500的上方，以使汇流带200的短边202形成引线输出端。

汇流带200制作时，短边202是在长边201的基础上向上折弯处理后形成的，所以长边201处于水平，短边202处于斜向上的方向，长边201和短边202并不处于同一水平面内，在汇流带200与留长焊带600焊接时，留长焊带600搭接在汇流带200的上表面上完成焊接，汇流带200位于留长焊带600的下方，而短边202作为半片组件的中出线盒的引线输出端，位于右半片电池串组500的上方，这样造成了汇流带200部分位于右半片电池串组500的下方、部分位于右半片电池串组500的上方，所以左提串机构30和右提串机构60分别将电池串组提起不同的高度，以与汇流带200的长边201和短边202的高度相适配。

参见图11至图21，进一步，塞垫条机构50包括安装座51、驱动组件52、移动组件、吸附组件56，安装座51与右提串机构60的侧壁固定连接，在安装座51的侧壁上设置移动通道511，驱动组件52设置在安装座51内，移动组件与驱动组件52固定连接，且移动组件沿着驱动组件52的移动通道511往返移动，吸附组件56的一端与移动组件连接，吸附组件56的另一端设置吸附绝缘垫条300的吸盘564，以通过移动组件带动吸附组件56及绝缘垫条300移动。

进一步，安装座51设置顶板，驱动组件52倾斜设置在顶板上，移动组件包括铰接杆53、第一滑动组54和第二滑动组55，铰接杆53的一端与驱动组件52滑动连接，铰接杆53的另一端连接第一滑动组54，第一滑动组54和第二滑动组55通过连板连接，第一滑动组54和第二滑动组55并排前后设置在安装座51的移动通道511内，移动通道511包括水平段512、第一起翘段513、第二起翘段514，水平段512沿着安装座51的底部水平设置，第一起翘段513的起始端与水平段512的端部连接，第一起翘段513的延伸段向右上方倾斜设置，以形成第一滑动组54的移动路径，第二起翘段514的起始端与第一起翘段513的起始端并排连接于水平段512，第二起翘段514的延伸段向右上方倾斜设置，第二起翘段514设置在第一起翘段513的右侧，以形成第二滑动组55的移动路径。

进一步，吸附组件56包括u型座561、气缸562、吸盘座563、吸盘564，u型座561的一端连接连板，气缸562的固定端设置于u型座561的另一端，气缸562的活动端连接吸盘座563，吸盘564设置于吸盘座563的底端。气缸562的活动端带动吸盘564对绝缘垫条300的完成吸附。

进一步，所述半片组件中出线盒汇流带焊接机还包括供带制带机构80、供膜制膜机构90和机器人100，供带制带机构80、供膜制膜机构90和机器人100设置在机架10的同一侧左端位置，所述机器人100设置于供带制带机构80和供膜制膜机构90之间，以通过机器人100将供带制带机构80制备好的汇流带200和供膜制膜机构90制备好的绝缘垫条300抓取放置在垫板机构20上。

通过设置机器人100实现了将汇流带200和绝缘垫条300的智能抓取和放置，机器人100可以为多点位活动的机器人100，可以完成任意方向的抓取，比较于机械手配合同步带或导轨式三维方向移动方式的抓取，更加灵活、快捷、准确。

进一步，所述半片组件中出线盒汇流带焊接机还包括涂印机构，所述涂印机构设置于供带制带机构80的汇流带200输出位置，以对汇流带200涂印助焊剂。

进一步，所述半片组件中出线盒汇流带焊接机还包括拍照检测机构110，拍照检测机构110设置在靠近左提串机构30的机架10上，在对玻璃和电池串组实施定位检测的同时，也可以对焊接完成的电池串组和汇流带的焊接质量实施检测。

一种半片组件中出线盒汇流带200焊接方法，包括以下步骤：

左提串机构30将传输定位机构70输入的待焊组件中的左半片电池串组400提起至与玻璃700分离；

右提串机构60将传输定位机构70输入的待焊组件中的右半片电池串组500提起至与玻璃700分离；

垫板机构20将其搭载的汇流带200和绝缘垫条300送至焊接工位，以使左半片电池串组400的留长焊带600及右半片电池串组500的留长焊带600与汇流带200的长边201贴合；

塞垫条机构50将垫板机构20上的绝缘垫条300抓取向上移动至不干涉右半片电池串组500；

施焊移动机构40向下移动，以将贴合的左半片电池串组400的留长焊带600及右半片电池串组500的留长焊带600与汇流带200的长边201焊接；

塞垫条机构50向下移动，将绝缘垫条300塞入至汇流带200的短边202与右半片电池串组500之间，以将汇流带200的短边202与右半片电池串组500之间绝缘。

进一步，左提串机构30将左半片电池串组400提起的高度高于垫板机构20上的汇流带200的长边201的高度；

右提串机构60将右半片电池串组500提起的高度低于垫板机构20上的汇流带200的短边202的高度，以使被垫板机构20搭载的汇流带200的长边201位于左半片电池串组400的留长焊带600及右半片电池串组500的留长焊带600的下方，且与其贴合，汇流带200的短边202位于右半片电池串组500的上方。

本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。

本发明实施例装置中的模块或单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。