一种焊带制备装置的制作方法

1.本实用新型涉及太阳能电池片组串生产技术，特别涉及一种焊带制备装置。


背景技术：

2.随着能源价格的上涨，开发利用新能源成为当今能源领域研究的主要课题。由于太阳能具有无污染、无地域性限制、取之不竭等优点，研究太阳能发电成为开发利用新能源的主要方向。利用太阳能组件发电是当今人们使用太阳能的一种主要方式.但是仍然存在太阳能组件的产能不足及成本/产出比低的问题。
3.常规的光伏组件生产设备将电池片排列成单串，并用焊带将电池片焊接相连。10年前，焊接速度为1200uph，目前单轨焊接速度基本达到2000uph。现有技术中，以双轨为主焊接速度在4000uph以内，原因是电池片以多主栅为主，从而使得设备的速度设计一直被焊接材料、电池片取放、焊接材料固定限位、焊接动作等因素限制。焊带上料方法是非常大的制约因素，一直未能获得根本性的突破。
4.太阳能电池片的串联方法如下：焊带供料机构能够提供一组相互平行的焊带(导体带)，每个电池片的正反面上均具有多条相互平行的栅线，利用焊带将一块电池片的正面与相邻电池片的背面相连接，每条焊带对应卡设在两个电池片的栅线中，自动化设备连续交替地放置焊带和电池片，并对其进行传输和焊接，形成相互连接的电池串，其中，焊带的长度延伸方向、栅线的长度延伸方向与电池串的延伸方向相互平行或重合。
5.常规串焊焊带上料方法为在平行于电池栅线方向设置多组焊带供料机构，又为满足多并焊接(同时焊接多个电池串)需求，会极大的增加焊带供料机构组数，参见图23。比如m 并电池片焊接，每片电池片上有n根栅线，则需要m组各能提供n条焊带的焊带供料机构，随电池片并数或栅线增加，焊带供料机构总数m会大幅增多。因此极大的增加了设备的占地面积及成本、对于后期设备的使用及维护也带来了极大的麻烦。


技术实现要素：

6.为了克服现有技术的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种焊带制备装置，实现了用一组焊带制备装置为多并电池串的同时生产供料。
7.为了解决现有技术存在的问题，本实用新型提供一种焊带制备装置，其特征在于，所述焊带制备装置包括：
8.焊带卷绕机构，焊带带材卷绕于所述焊带卷绕机构上；
9.拉带机构，其用于从所述焊带卷绕机构拉出所述焊带带材；
10.切割机构，其用于将所述焊带带材切割后制得沿x’方向延伸的原焊带，且将所述原焊带切割分成m条焊带，m≥2，每条所述焊带沿x’方向延伸；
11.夹持机构，每条所述焊带的两端可被所述夹持机构所夹持；
12.旋转机构，其与所述夹持机构相连接，所述旋转机构用于将所述焊带的延伸方向旋转至 y方向后用于焊接太阳能电池串中的相邻的两个电池片。
13.进一步地，所述夹持机构包括m个沿x’方向排列设置的夹持组件，每条所述焊带的两端可被所述夹持组件所夹持。
14.进一步地，所述旋转机构包括m个分别与所述夹持组件连接的旋转组件，每个所述夹持组件在对应的所述旋转组件的作用下可以旋转。
15.进一步地，所述焊带制备装置包括转移装置，所述转移装置用于将沿y方向延伸的所述焊带沿y方向转移至所述电池片的相应位置。
16.进一步地，所述焊带制备装置包括多个所述焊带卷绕机构，所述拉带机构用于从多个所述焊带卷绕机构中同时拉出多条所述原焊带，所述切割机构用于同时切割多条所述原焊带，所述夹持机构包括m个沿第一方向排列设置的夹持组件，每个所述夹持组件分别包括沿第二方向排列设置的多个夹持单元，每个所述夹持单元用于夹持一条所述焊带的两端，所述第一方向与所述第二方向垂直或大致垂直。
17.进一步地，所述x’方向与所述y方向垂直或大致垂直。
18.进一步地，所述m个夹持组件相互独立地设置，所述m个夹持组件可以同时或单独旋转。
19.进一步地，所述焊带制备装置包括转移装置，所述转移装置用于将所述旋转组件、与所述旋转组件连接的夹持组件同步转移至所述电池片的上方。
20.进一步地，所述夹持单元的数量大于或等于所述焊带卷绕机构的数量。
21.进一步地，所述夹持单元包括互相配合的第一夹爪、第二夹爪，所述夹持单元还包括驱动单元，所述第一夹爪和所述第二夹爪能够在所述驱动单元的作用下相对靠近或远离。
22.本实用新型的有益效果为：使用一组供料设备即可完成多并电池片焊接丝的供料。
23.与现有技术相比，本实用新型提供的焊带制备装置不需要多组焊带制备装置即可为多并电池串生产同时供料，极大的降低了成本及占地面积，且能极大的降低后期使用维护的人力及时间成本。
附图说明
24.图1为本实用新型中的焊带制备装置的立体示意图一；
25.图2为本实用新型中的焊带制备装置的局部的立体示意图一；
26.图3为本实用新型中的焊带制备装置的立体示意图二；
27.图4为本实用新型中的焊带制备装置的正视示意图；
28.图5为本实用新型中的焊带制备装置的俯视示意图；
29.图6为本实用新型中的焊带制备装置的侧视示意图；
30.图7为本实用新型中的焊带制备装置的局部的立体示意图二；
31.图8为本实用新型中的焊带制备装置的局部的俯视示意图；
32.图9为本实用新型中的焊带制备装置的局部的正视示意图；
33.图10为本实用新型中的焊带制备装置的局部的侧视示意图；
34.附图11为本发明中的焊带制备方法中制备原焊带的示意图；
35.附图12为图11中电池片的侧视示意图；
36.附图13为本实施例中的焊带制备方法中的切割原焊带时的示意图；
37.附图14为本实施例中的焊带制备方法中的移动焊带时的示意图；
38.附图15为本实施例中的焊带制备方法中的旋转焊带时的示意图；
39.附图16为本实施例中的焊带制备方法中的制备电池串时的第一示意图；
40.附图17为图16中电池片及焊带组的侧视示意图；
41.附图18为本实施例中的焊带制备方法中的制备电池串时的第一示意图；
42.附图19为图18中电池串的侧视示意图；
43.附图20为本实施例中电池串的局部示意图；
44.附图21为图20中电池串的侧视示意图；
45.附图22为本实施例中单个电池片的结构示意图；
46.附图23为现有技术中焊带供料机构的结构示意图。
47.附图标记：1-电池片，10-电池串，11-栅条，20-焊带组，21-原焊带，211-焊带，2-旋转组件，3-夹持组件，31-第一夹爪，32-第二夹爪，33-第一轨道，34-第二轨道，35-夹紧气缸， 41-y向移动轴，42-x向移动轴，43-z向移动轴。
48.下面将结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。
具体实施方式
49.通过下面给出的本实用新型的具体实施例可以进一步清楚地了解本实用新型，但它们不是对本实用新型的限定。
50.本实施例提供了一种焊带制备装置，所述焊带制备装置包括焊带卷绕机构、拉带机构、夹持机构、切割机构和旋转机构，焊带卷绕机构具有可旋转的转轴，焊带带材卷绕在焊带卷绕机构的转轴上，拉带机构牵拉焊带带材的一头，将焊带带材沿x方向从焊带卷绕机构拉出，在焊带带材与焊带卷绕机构重量较大的情况下，拉带机构拉出的焊带带材较为紧绷。
51.切割机构用于将焊带带材切割，使得拉带机构拉出的一段焊带带材与卷绕在焊带卷绕机构上的带材分离，切下来的焊带带材为沿x方向延伸的原焊带21，并继续对原焊带21进行切割，得到多条沿x方向延伸的焊带211。夹持机构包括多个沿x方向排列设置的夹持组件 3，夹持组件3能够驾夹持原焊带或焊带211的两端，从而使得焊带211的位置相对固定，不会偏离其应在的位置，并能够使得焊带211保持绷紧的状态。旋转机构与夹持机构相连接，用于将焊带211的延伸方向旋转至y方向，y方向也是焊接后的太阳能电池串的延伸方向，这样焊带211就可以用来焊接太阳能电池串中的相邻的两个电池片。切割方式包括但不限于机械切割、激光切割等。需要注意的是。x方向与y方向相交。优选地，x方向与y方向垂直或大致垂直，并均沿水平方向延伸。
52.夹持组件3的数量为m个，m≥2，切割机构对焊带211进行切割时，切割的段数不大于m。旋转机构包括m个旋转组件2，旋转组件2与夹持组件3一一对应，每个夹持组件3 在对应的旋转组件2的作用下可以旋转。由于目的是使得沿x方向延伸的焊带211被旋转至沿y方向延伸，因此，依据x方向与y方向之间的夹角，可以设置夹持组件3的旋转角度。
53.参见图1～图10，本实施例的焊带制备装置包括x向移动轴42、y向移动轴41、z向移动轴43，x方向、y方向、z方向不共面；三个方向之间可以相互垂直。夹持组件3设置于旋转组
件2下方，旋转组件2通过动子与x向移动轴42连接并能够沿着x向移动轴42移动，x向移动轴42可以沿着z向移动轴43移动，z向移动轴43可以沿着y向移动轴41 移动，由于三个移动轴的方向不共面，因此旋转机构2和夹持组件3可以到达这三个移动轴所张起的空间范围中的每一位置。
54.由于直接经过切割、旋转后得到的m组沿x方向延伸的焊带组20，可能与m个沿x 方向排列的电池片的位置不完全对应，因此焊带制备装置还包括转移装置，用于将沿y方向延伸的焊带211沿y向移动轴41转移，并沿着z向移动轴43使得焊带211下降，以便将焊带211放在电池片的相应位置，方便下一步对焊带211和电池片进行焊接。一般地，电池片的相应位置指电池片的栅线。
55.在一些实施例中，焊带制备装置包括多个焊带卷绕机构，换言之，一个焊带供料机构包括多个焊带卷绕机构。拉带机构从多个焊带卷绕机构中同时拉出多条原焊带，切割机构同时对多条所述原焊带进行切割，得到沿x方向排列的焊带阵列。随后，旋转机构使得焊带阵列中的焊带211均旋转至沿y方向延伸。不妨设焊带卷绕机构的数量为n，那么切割完成后，最多可以得到n*m条焊带211，并且这些焊带组成了一个n*m的焊带阵列，焊带阵列中包括m个焊带组20。
56.夹持机构包括m个沿第一方向排列设置的夹持组件3，每个夹持组件3分别包括沿第二方向排列设置的多个夹持单元，每个夹持组件3包括的夹持单元的数量可为n个，每个夹持单元用于夹持一条焊带211的两端，夹持组件3位于原始状态时，所述第一方向与所述第二方向垂直或大致垂直。即，每个夹持组件3可以同时夹持n条相互平行的焊带。旋转机构旋转焊带211时，同一夹持组件3所夹持的多条焊带211共享同一旋转轴，且是沿z方向延伸的旋转轴。旋转完成之后，所有的焊带211组成一个1*(n*m)的阵列，第二方向被旋转至与第一方向平行。
57.夹持单元的数量应大于或等于焊带卷绕机构的数量。在焊带卷绕机构较少的情况下，部分夹持单元空载。
58.参见图2、图7～图10，夹持组件3设置于旋转组件2的下方。夹持组件3包括多个第一夹爪31和同等数量的第二夹爪32，一个第一夹爪31和一个与之对应设置的第二夹爪32 构成一个夹持单元。第一夹爪31设置于第一轨道33上，第二夹爪32设置于第二轨道34上，第一轨道33与第二轨道34互相垂直。在夹紧气缸35的控制下，第一夹爪31与第二夹爪32 分别沿着第一轨道33和第二轨道34移动，相互靠拢以夹紧固定焊带211，或相互远离以放开焊带211。切割机构可以集成在夹持组件3上，方便对原焊带进行切割。m个旋转组件2 相互独立，能够根据实际需求被设定为分别或同时旋转。
59.图1和图2对应于焊带制备装置在焊带211被旋转之前的状态，图3～图10对应于焊带制备装置在焊带211被旋转之后的状态。图1中，多个夹持组件3相对靠拢；图3～图6中，多个夹持组件3在转移装置的作用下相对远离，沿着x向移动轴分散地分布，准备下一步将焊带211放置于太阳能电池片的相应位置。此外，转移装置将夹持组件3在旋转前沿x方向分散，还能够避免多个夹持组件3在旋转过程中相互干扰，保证设备顺畅运行。
60.将焊带放置之后，转移装置和旋转机构能够将空载的夹持组件3归位，使得夹持组件3 回到与从焊带卷绕机构拉出的焊带带材所对应的位置，进行下一轮操作。
61.参见图11～图22，可以用本实施例提供的焊带制备装置实施一种焊带制备方法，
包括如下步骤：
62.把卷绕于焊带卷绕机构上的焊带带材拉出，使得拉出的焊带带材沿x方向延伸；
63.参见图11，对拉出的焊带带材进行塑形，然后对塑形后的焊带带材进行切割使得其与焊带卷绕机构分离，制得沿x方向延伸的原焊带21；
64.将原焊带21的两端固定，并对原焊带21进行塑形；
65.参见图13，将一条或多条沿x方向延伸的原焊带21切割成m条焊带211，m≥2，每条焊带211沿x方向延伸；
66.参见图15，将焊带211的延伸方向旋转至y方向后用于焊接太阳能电池串中的相邻的两个电池片1，其中x方向与y方向相交。参见图14，为了使焊带211方便放置到对应的电池片1上，旋转焊带211之前先使得多组焊带组20相互远离。或者，也可以先旋转焊带 211，再使得多组焊带组20相互远离。
67.塑形指利用可移动的夹持机构夹紧焊带(或原焊带、焊带带材)的两端，并将焊带211 拉直，使得焊带211不会在被切割时因收到切割机构的作用力而歪斜、偏离位置，影响切割效果。因此，焊带两端被固定的动作应早于切割动作或同时进行。切割方式包括但不限于机械切割、激光切割等。
68.根据需求的不同，各条焊带211的长度可以相等也可以不相等。对夹持机构和切割机构的位置进行调整，可以制得相应长度的焊带211。
69.本实施例的焊带制备方法可以用来同时制备m组太阳能电池串。具体地，参见图22所示，每个电池片1的正反两面分别设置有m个栅条11，m≥1，此处m＝12，栅条11具体为可供焊带211嵌入的长条状凹槽，电池片1的同一侧面上，m个栅条11的延伸方向相互平行，电池片1正面与反面的栅条11沿电池片1的厚度方向位置对应。在上述电池串10中，每个电池片1上的栅条11均沿着y方向延伸，从而能够与同样沿y方向延伸的焊带211一一对应。
70.图11～图21为本实施例中生产太阳能电池串的方法的过程示意图，此处为简明起见，仅示意出m＝3个电池片1，但是应当理解，m取任何值都不会影响本方法的基本原理。
71.参见图16～图21，m个太阳能电池片沿着与y方向垂直的方向排列，将本实施例制得的沿y方向延伸的焊带211放置于太阳能电池片的对应位置，焊带211一部分位于太阳能电池片上，焊带211的另一部分超出太阳能电池片的边缘并沿y方向延伸，将新的太阳能电池片压放在焊带211超出原太阳能电池片的部分上；再将一批新的焊带211放置于新的太阳能电池片的对应位置上，如此重复，可以制得m组沿着y方向延伸的太阳能电池串10。
72.在一些实施例中，原焊带21的延伸方向x’与m个太阳能电池片x的排列方向平行，即均与y方向垂直。因此在实施例一和实施例二中，x’方向与x方向平行。在某些受限于厂房空间的场景下，可以将原焊带21的延伸方向x’设置为不与y方向垂直的方向，此时原焊带21的延伸方向与x方向相交，并且供料方向也不再沿着y方向，供料路径为弧形路径，在对原焊带21进行切割时，夹持组件3的排列方向与原焊带21的延伸方向一致，均为x’，切割得到焊带211(此时焊带211的延伸方向为x’)后，将所有的夹持机构和旋转机构整体同步转动地转移，使得夹持组件3沿着x方向排列，此时焊带211的延伸方向为x，然后旋转组件2再使得夹持组件3转动，使得夹持组件3夹持的焊带211的延伸方向转为y，方便将焊带211转移至电池片1上。或者，先将焊带211运至电池片1上方，再旋转焊带211使得焊带211的延伸方向与电池片1的栅条延伸方向平行。
73.与现有技术相比，本实施例提供的焊带制备方法及装置不需要多组焊带制备装置，用一组供料设备即可为多并电池串的生产同时供料，极大的降低了成本及占地面积，且能极大的降低后期使用维护的人力及时间成本。
74.以上所揭露的仅为本实用新型优选实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。