一种基于太阳能板自动裁线焊接设备的焊接方法与流程

1.本发明涉及自动焊接技术领域，尤其涉及涉及一种基于太阳能板自动裁线焊接设备的焊接方法。


背景技术：

2.中国对太阳能板的研究起步于1958年，20世纪80年代末期，国内先后引进了多条太阳能电池生产线，在产业布局上，我国太阳能电池产业已经形成了一定的集聚态势。在长三角、环渤海、珠三角、中西部地区，已经形成了各具特色的太阳能产业集群。在太阳能电路板的生产制造中，必须将互连条和汇流条焊接在一起，采用原有技术焊接时铜导线压制焊接的方向很难调整，因此制作后的产品有较高的不合格率。为解决铜导线压制焊接的方向难以调整的技术问题，本发明提出了一种太阳能电池板自动焊接装置，以提高企业设备生产质量及工作效率。


技术实现要素：

3.本发明提供一种基于太阳能板自动裁线焊接设备的焊接方法，以解决铜导线压制焊接的方向难以调整的技术问题。
4.为解决上述技术问题本发明采用的的技术方案如下：本发明设计的太阳能板自动裁线焊接设备装置的组成包括机架，沾锡剪切机构，拉线模组，焊接模组，小锡炉模块，取线机构，送料机构，出料机构，分割盘及分线机构，锡线及导线输送机构，所述沾锡剪切机构和焊接模组是重要部件。
5.进一步地，所述机架主要构成是铝型材料组成，该平台采用的是框架结构，正面装有前门，机架的下部两侧各装个底脚，可以支撑整个机架整体，同时底脚旁各安装有个脚轮，方便设备的移动，框架的顶部安装有顶部安装版权，用于固定焊接模组，送料出料等重要部件，该设备的气压和电控装置安装在机架框架内部。
6.进一步地，所述沾锡剪切机构主要是实现导线材料的剥线裁线和沾锡动作，其体支撑结构是方型的固定板，固定板的一侧中部开设有沾锡旋转盘安装孔，沾锡旋转盘安装在该孔内，沾锡旋转盘转盘一侧水平安装有压线轮固定立板，立板的左侧垂直上下安装有两个导线轮，用于输送导线，压线轮固定立板右侧上部设有一个剥线轮，压线轮固定立板上部配合安装有剥线轮固定板，剥线轮固定板也设有一个剥线轮，两个剥线轮垂直布置，实现导线头的剥线动作。沾焊旋转盘的旋转动作是由转盘电机带动传动齿轮驱动的，电机旁安装有传感器，可以控制整个转盘的转动角度，在压线轮固定立板右侧水平安装有一个导线块，用于确定输送导线的方向。固定板右侧安装有一根竖直方向的导轨，导轨下部固定有下刀架，导轨上部安装有可滑动的上刀架，上刀架通过安装在固定板上部垂直布置的剪切刀电机驱动丝杆滑块传动结构，使得上刀架在导轨上下滑动。上刀架和下刀架都装有切刀，导线通过上下刀架的剪切，实现导线的剪线动作，裁剪损坏的失败品放入到废料器中回收。
7.进一步地，所述拉线模组主要是配合沾锡剪切机构使用，实现导线的拉线动作，拉
线的模组的主要部件是安装在拉线滑轨固定板上，在该固定板上安装有拉线导轨，拉线导轨上装导轨连接板，两个滑块安装在该连接板的下部，可以使得拉线导轨连接板可以通过滑块在拉线导轨上做水平滑动，拉线导轨连接板上部和导轨同向水平安装有齿轮齿条传动结构的齿条，拉线滑轨固定板另一侧安装有拉线电机固定板，该固定板上固定安装有拉线电机，拉线电机和齿条垂直且水平布置，通过拉线电机驱动齿轮齿条传动机构，带动导轨连接板沿导轨移动，导轨连接板左侧安装有两组拉线气爪，也随连接板移动，达到指定的夹线位置，拉线气爪通过导轨连接板右侧部的两个千分尺来测量拉线气爪的拉线位置的精度。
8.进一步地，所述焊接模组主要是对太阳能板和导线进行焊接，其焊接部件安装在一个桥型的焊接支撑板上，支持板两侧安装有两个焊丝支架，焊丝支架顶部装有焊丝挂架，焊接材料用的焊丝可挂在上面，焊丝穿入焊丝进线块内，由进线块内的电机及输送轮输送焊丝给烙铁。焊接支撑板中部安装有导轨，焊接丝杆烙铁连接块安装在丝杆滑块机构上，在焊接支撑板右侧水平装有电机通过驱动丝杆滑块机构转动，来使得焊接丝杆烙铁连接块能沿导轨水平移动，该连接板上竖直方向也装有导轨，导轨上装有丝杆滑块机构，烙铁固定板安装在丝杆滑块机构上，烙铁垂直安装在该固定板上，通过安装在焊接丝杆烙铁连接块顶部布置的烙铁电机驱动同步传动轮转动，带动丝杆滑块机构上的烙铁固定板和烙铁上下移动，来改变焊接导线的位置。
9.进一步地，所述小锡炉模块主要是小锡炉模块是电子接焊接中使用的一种焊接工具，主要使用于加热熔锡，其采用的是方形助焊剂口，该助焊剂口安装在锡炉底板上部一侧，小锡炉安装在底部中部，小锡炉旁垂直装有挂锡渣气缸，气缸推杆上水平安装了刮锡渣片，通过气缸的推动，来调节刮锡渣片的位置达到准确刮锡渣。刮锡渣气缸的活动支撑块由安装在锡炉底板的另一侧的固定气缸进行定位压紧。
10.进一步地，所述取线机构主要是用于夹取沾锡，剪切完成后的导线，并输送到焊接位置。该输送取线机构由两条滑轨组成。主体滑轨水平安装布置，该滑轨上安装有滑座，在电机驱动丝杆机构，推动滑座在主体滑轨上滑动。滑座上装有取线滑轨，该滑轨安装方向与主体滑轨安装方向水平垂直。取线滑轨上装有取线滑块，该滑块上安装有取线气爪用于夹取导线，通过气缸和推杆推动取线滑块和取线气爪沿滑轨上移动,来完成取线动作.
11.进一步地，所述送料机构主要作用是输送未焊接的太阳能板到焊接位置，主体采用的是梁式主体滑轨，整个滑轨布置在侧面，滑座丝杆结构安装在该侧面滑轨上，滑座丝杆结构上垂直向下安装有吸嘴，该吸嘴嘴口朝下，用于吸起太阳能板，通过电机驱动滑座丝杆结构的丝杆带动安装在上面的吸嘴沿滑轨做水平运动。在主体滑轨下面水平安装有方形料座，料座上有两条输送槽，可用于安放料盘，在料盘安放太阳能板，通过料盘推动电机驱动将料盘输送到吸嘴下面。
12.进一步地，所述出料机构结构和进料机构吸取太阳能板的结构相同，不同点采用的是固定出料台。
13.进一步地，所述分割盘及分线机构主要是实现太阳能板多工位的转换机构和对导线进行分线动作的机构，使得导线能到达太阳能板两侧进行焊接。其分割盘主体是固定在分线底座上，在该底座上部开设有十字旋转工位安装口，该十字旋转工位结构呈十字型结构，四角是用于安装太阳能板焊接槽，槽左右两边有压线槽，分线底座下安装有减速机，分割器电机，十字旋转工位旋转轴上装有同步带轮，通过分割器电机驱动减速机，由安装在减
速机上的同步带轮带动十字旋转工位旋转，更换工位。
14.进一步地，所述分线机构主体机构是安装在分线底座上，安装在分线底座下部的升降气缸可以用于调整分线底座的高度。在分线底座的上部右侧安装有两个旋转气缸，在两个气缸上分别安装有一个气动分线夹子，用于实现讲导线夹住并旋转方向放入十字旋转工位的焊接压线槽内的动作。
15.为解决上述技术问题本发明采用的的技术方案，进一步阐述本发明采用的工作原理，本发明提出的太阳能板自动裁线焊接设备装置由plc控制，人工操作控制面板，其焊接方法包括如下：
16.第一步，焊接模组上的焊丝挂件以及锡线及导线输送机构上装好焊丝，将导线从锡线及导线输送机构中输送轮中穿出，并穿入沾锡剪切机构上的导线轮上，并压紧，将太阳能板正确的放在取料机构上的料盘的固定槽内。使用千分尺校平拉线气爪。
17.第二步，启动焊接模组上烙铁，启动小锡炉模块，加热焊锡丝，等焊锡丝和烙铁加热完毕后，启动整机。
18.第三步，启动后，导线通过锡线及导线输送机构输送导线，导线通过沾锡剪切机构的剥线轮时对导线头进行剥线，剥线完成后，沾锡旋转盘通过转盘电机旋转适当的角度将导线头放入小锡炉模块的助焊剂口内，使得助焊剂均匀的沾附在导线头上，使用调节好高度的刮锡渣片的准确对导线进行刮锡渣。
19.第四步，完成沾锡动作后，使用拉线模组中拉线气爪夹住导线，并通过拉线电机通过齿轮齿条传动结构传动，给导线拉拽力，使导线拉直。
20.第五步，导线拉直后，启动，剪切刀电机，导线被上刀架和下刀架裁剪成预订的长度后，等待取线机构夹取。
21.第六步，送料机构中放满太阳能板的料盘通过料盘推动电机输送到吸嘴下，吸嘴按照顺序依次吸取太阳能板到十字旋转工位上的太阳能板焊接槽内，等待焊接。
22.第七步，裁剪后的导线被取线气爪夹取，气爪通过取线机构的主体滑轨移动到分割盘及分线机构的分线器旁，分线器的分线夹子夹取导线，通过旋转气缸旋转度了，改变导线方向，同时通过升降气缸改变导线的高度，将两根导线放入十字旋转工位太阳能板焊接槽的左右两边有压线槽内，通过焊接压线块压紧导线，便于烙铁焊接。
23.第八步，导线位置放好后，启动电机驱动使得烙铁移动到太阳能板焊接点上，启动烙铁电机使得烙铁下移直至接触到焊接点停止，，对导线和太阳能板进行焊接。
24.第九步，焊接完成后，提升烙铁高度，焊接压线块释放导线，出料机构同样使用吸嘴将焊好的太阳能板吸到出料盘上。启动分割器电机，十字旋转工位旋转工位，使得下一个太阳能板进入待焊接状态。
25.本发明通过采用新式的气缸旋转式的分线机构，同时在小锡炉上安装了刮渣片，可以节约锡丝的用量，而是使用旋转沾锡盘，通过旋转来使得导线接触焊锡，使得焊锡涂抹更加均匀，速度更快，所述裁剪机构设置在焊线模块的一侧,用于将焊接的铜线原料裁剪成预订的长度，同样也提高了设备的工作效率，所述出料送料的机构采用吸嘴吸取太阳能板，相比抓取，简单而又有效。
附图说明
26.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
27.图1为本发明一种太阳能板自动裁线焊接设备装置的结构总装图；
28.图2为本发明一种太阳能板自动裁线焊接设备装置沾锡剪切机构2示意图；
29.图3为本发明一种太阳能板自动裁线焊接设备装置拉线模组3示意图；
30.图4为本发明一种太阳能板自动裁线焊接设备装置焊接模组4示意图；
31.图5为本发明一种太阳能板自动裁线焊接设备装置小锡炉模块5示意图；
32.图6为本发明一种太阳能板自动裁线焊接设备装置取线机构6示意图；
33.图7为本发明一种太阳能板自动裁线焊接设备装置送料机构7示意图；
34.图8为本发明一种太阳能板自动裁线焊接设备装置分割盘及分线机构9示意图；
35.图9为本发明一种太阳能板自动裁线焊接设备装置机架1示意图；
36.图10为本发明一种太阳能板自动裁线焊接设备装置太阳能板加工示意图。
37.附图中：
38.1.机架；2.沾锡剪切机构；3.拉线模组；4.焊接模组；5.小锡炉模块；6.取线机构；7.送料机构；8.出料机构；9.分割盘及分线机构；10.锡线及导线输送机构；11.剪切刀电机；12.导线块；13.剥线轮固定板；14.沾锡旋转盘；15.导线轮；16.压线轮固定立板；17.剥线轮；18.固定板；19.下刀架；20.切刀；21.上刀架；22.导轨；23.滑块丝杆传动机构；24.转盘电机；25.传动齿轮；26.废料器；27.拉线气爪；28.拉线滑轨固定板；29.滑块；30.千分尺；31.导轨连接板；32.气爪滑块及导轨；33.拉线电机；34.拉线导轨；35.齿轮齿条传动结构；36.拉线电机固定板；37.焊丝挂件；38.焊丝进线块；39.焊丝支架；40.丝杆滑块机构；41.焊接气缸压线块；42.焊接压线块；43.烙铁；44.洛铁固定板；45.电机；46.焊接丝杆烙铁连接块；47.丝杆滑块机构；48.同步传动轮；49.烙铁电机；50.焊接支撑板；51.小锡炉；52.助焊剂口；53.锡炉底板；54.固定气缸；55.刮锡渣气缸；56.刮锡渣片；57主体滑轨；58.取线滑轨；59.取线气爪；60导线；61.电机；62.取线滑块；63.气缸和推杆；64.滑座；65.吸嘴；66.滑座丝杆结构；67.电机；68.主体滑轨；69.料盘；70.料座；71.料盘推动电机；72.太阳能板；73.分割盘底座；74.十字旋转工位；75.减速机；76.分割器电机；77.同步带轮；78气动分线夹子；79.分线底座；80.升降气缸；81.旋转气；82.顶部安装板；83.前门；84.脚轮；85.底脚。
具体实施方式
39.下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
40.请参阅图1所示，太阳能板全自动裁线焊线机设备装置的主要结构包括机架1，沾锡剪切机构2，拉线模组3，焊接模组4，小锡炉模块5，取线机构6，送料机构7，出料机构8，分割盘及分线机构9，锡线及导线输送机构10，所述沾锡剪切机构2和焊接模组4是重要部件。
41.请参阅图9所示，所述机架1主要构成是铝型材料组成，该平台采用的是框架结构，正面装有前门52，机架1的下部两侧各装2个底脚85，可以支撑整个机架1整体，同时底脚85旁各安装有1个脚轮85，方便设备的移动，框架的顶部安装有顶部安装版权82，用于固定焊接模组，送料出料等重要部件，该设备的气压和电控装置安装在机架框架内部。
42.请参阅图2所示，所述沾锡剪切机构2主要是实现导线材料的剥线裁线和沾锡动
作，其体支撑结构是方型的固定板18，固定板18的一侧中部开设有沾锡旋转盘14安装孔，沾锡旋转盘14安装在该孔内，沾锡旋转盘14转盘一侧水平安装有压线轮固定立板16，立板的左侧垂直上下安装有两个15导线轮，用于输送导线，压线轮固定立板16右侧上部设有一个剥线轮17，压线轮固定立板16上部配合安装有剥线轮固定板13，剥线轮固定板13也设有一个剥线轮17，两个剥线轮17垂直布置，实现导线头的剥线动作。沾焊旋转盘14的旋转动作是由转盘电机24带动传动齿轮25驱动的，电机旁安装有传感器，可以控制整个转盘的转动角度，在压线轮固定立板16右侧水平安装有一个导线块12，用于确定输送导线的方向。固定板18右侧安装有一根竖直方向的导轨22，导轨下部固定有下刀架19，导轨上部安装有可滑动的上刀架21，上刀架21通过安装在固定板18上部垂直布置的剪切刀电机11驱动丝杆滑块传动结构23，使得上刀架21在导轨22上下滑动。上刀架21和下刀架19都装有切刀20，导线通过上下刀架的剪切，实现导线的剪线动作，裁剪损坏的失败品放入到废料器26中回收。
43.请参阅图3所示，所述拉线模组3主要是配合沾锡剪切机构2使用，实现导线的拉线动作，拉线的模组3的主要部件是安装在拉线滑轨固定板28上，在该固定板上安装有拉线导轨34，拉线导轨34上装导轨连接板31，两个滑块29安装在该连接板的下部，可以使得拉线导轨连接板31可以通过滑块29在拉线导轨34上做水平滑动，拉线导轨连接板31上部和导轨同向水平安装有齿轮齿条传动结构35的齿条，拉线滑轨固定板28另一侧安装有拉线电机固定板36，该固定板上固定安装有拉线电机33，拉线电机33和齿条垂直且水平布置，通过拉线电机33驱动齿轮齿条传动机构35，带动导轨连接板31沿导轨34移动，导轨连接板31左侧安装有两组拉线气爪27，也随连接板移动，达到指定的夹线位置，拉线气爪27通过导轨连接板31右侧部的两个千分尺30来测量拉线气爪27的拉线位置的精度。
44.请参阅图4所示，所述焊接模组4主要是对太阳能板和导线进行焊接，其焊接部件安装在一个桥型的焊接支撑板50上，支持板两侧安装有两个焊丝支架39，焊丝支架顶部装有焊丝挂架，焊接材料用的焊丝可挂在上面，焊丝穿入焊丝进线块38内，由进线块内的电机及输送轮输送焊丝给烙铁。焊接支撑板50中部安装有导轨，焊接丝杆烙铁连接块46安装在丝杆滑块机构40上，在焊接支撑板50右侧水平装有电机45通过驱动丝杆滑块机构40转动，来使得焊接丝杆烙铁连接块46能沿导轨水平移动，该连接板上竖直方向也装有导轨，导轨上装有丝杆滑块机构47，烙铁固定板44安装在丝杆滑块机构47上，烙铁垂直安装在该固定板上，通过安装在焊接丝杆烙铁连接块46顶部布置的烙铁电机49驱动同步传动轮48转动，带动丝杆滑块机构47上的烙铁固定板44和烙铁43上下移动，来改变焊接导线的位置。
45.请参阅图5所示，所述小锡炉模块5主要是小锡炉模块是电子接焊接中使用的一种焊接工具，主要使用于加热熔锡，其采用的是方形助焊剂口52，该助焊剂口52安装在锡炉底板53上部一侧，小锡炉51安装在底部中部，小锡炉51旁垂直装有挂锡渣气缸55，气缸推杆上水平安装了刮锡渣片，通过气缸的推动，来调节刮锡渣片56的位置达到准确刮锡渣。刮锡渣气缸55的活动支撑块由安装在锡炉底板53的另一侧的固定气缸进行定位压紧。
46.请参阅图6所示，所述取线机构6主要是用于夹取沾锡，剪切完成后的导线，并输送到焊接位置。该输送取线机构由两条滑轨组成。主体滑轨57水平安装布置，该滑轨上安装有滑座64，在电机61驱动丝杆机构，推动滑座64在主体滑轨57上滑动。滑座64上装有取线滑轨58，该滑轨安装方向与主体滑轨57安装方向水平垂直。取线滑轨58上装有取线滑块62，该滑块上安装有取线气爪59用于夹取导线60，通过气缸和推杆63推动取线滑块62和取线气爪59
沿滑轨58上移动,来完成取线动作.
47.请参阅图7所示，所述送料机构7主要作用是输送未焊接的太阳能板到焊接位置，主体采用的是梁式主体滑轨68，整个滑轨布置在侧面，滑座丝杆结构66安装在该侧面滑轨上，滑座丝杆结构66上垂直向下安装有吸嘴65，该吸嘴65嘴口朝下，用于吸起太阳能板72，通过电机65驱动滑座丝杆结构66的丝杆带动安装在上面的吸嘴65沿滑轨68做水平运动。在主体滑轨68下面水平安装有方形料座70，料座70上有两条输送槽，可用于安放料盘69，在料盘69安放太阳能板72，通过料盘推动电机71驱动将料盘69输送到吸嘴65下面。
48.本实施例中，所述出料机构8结构和进料机构7吸取太阳能板的结构相同，不同点采用的是固定出料台。
49.请参阅图8所示，所述分割盘及分线机构9主要是实现太阳能板多工位的转换机构和对导线进行分线动作的机构，使得导线能到达太阳能板两侧进行焊接。其分割盘主体是固定在分线底座79上，在该底座上部开设有十字旋转工位74安装口，该十字旋转工位74结构呈十字型结构，四角是用于安装太阳能板72焊接槽，槽左右两边有压线槽，分线底座79下安装有减速机75，分割器电机76，十字旋转工位74旋转轴上装有同步带轮77，通过分割器电机76驱动减速机75，由安装在减速机75上的同步带轮77带动十字旋转工位74旋转，更换工位。
50.本实施例中，所述分线机构主体机构是安装在分线底座79上，安装在分线底座79下部的升降气缸80可以用于调整分线底座79的高度。在分线底座79的上部右侧安装有两个旋转气缸81，在两个气缸上分别安装有一个气动分线夹子，用于实现讲导线夹住并旋转方向放入十字旋转工位74的焊接压线槽内的动作。
51.本发明一种太阳能板自动裁线焊接设备装置由plc控制，人工操作控制面板，其焊接方法包括如下：
52.第一步，焊接模组4上的焊丝挂件37以及锡线及导线输送机构10上装好焊丝，将导线从锡线及导线输送机构10中输送轮中穿出，并穿入沾锡剪切机构2上的导线轮15上，并压紧，将太阳能板72正确的放在取料机构6上的料盘69的固定槽内。使用千分尺30校平拉线气爪27。
53.第二步，启动焊接模组4上烙铁43，启动小锡炉模块5，加热焊锡丝，等焊锡丝和烙铁43加热完毕后，启动整机。
54.第三步，启动后，导线通过锡线及导线输送机构10输送导线，导线通过沾锡剪切机构2的剥线轮17时对导线头进行剥线，剥线完成后，沾锡旋转盘17通过转盘电机24旋转适当的角度将导线头放入小锡炉模块5的助焊剂口52内，使得助焊剂均匀的沾附在导线头上，使用调节好高度的刮锡渣片56的准确对导线进行刮锡渣。
55.第四步，完成沾锡动作后，使用拉线模组3中拉线气爪27夹住导线，并通过拉线电机33通过齿轮齿条传动结构35传动，给导线拉拽力，使导线拉直。
56.第五步，导线拉直后，启动11.剪切刀电机，导线被上刀架21和下刀架19裁剪成预订的长度后，等待取线机构6夹取。
57.第六步，送料机构7中放满太阳能板72的料盘通过料盘推动电机71输送到吸嘴65下，吸嘴65按照顺序依次吸取太阳能板72到十字旋转工位74上的太阳能板焊接槽内，等待焊接。
58.第七步，裁剪后的导线被取线气爪59夹取，气爪通过取线机构6的主体滑轨57移动到分割盘及分线机构9的分线器旁，分线器的分线夹子夹取导线，通过旋转气缸旋转90度了，改变导线方向，同时通过升降气缸80改变导线的高度，将两根导线放入十字旋转工位74太阳能板72焊接槽的左右两边有压线槽内，通过焊接压线块42压紧导线，便于烙铁43焊接。
59.第八步，导线位置放好后，启动电机45驱动使得烙铁43移动到太阳能板72焊接点上，启动烙铁电机49使得烙铁43下移直至接触到焊接点停止，，对导线和太阳能板72进行焊接。
60.第九步，焊接完成后，提升烙铁43高度，焊接压线块42释放导线，出料机构8同样使用吸嘴将焊好的太阳能板72吸到出料盘上。启动分割器电机76，十字旋转工位74旋转工位，使得下一个太阳能板72进入待焊接状态。
61.尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员能够理解本发明，但是本发明不仅限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员而言，只要各种变化只要在所附的权利要求限定和确定的本发明精神和范围内，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。