一种无主栅光伏组件的热压焊接装置

技术领域

本发明涉及光伏组件生产技术领域，尤其是涉及一种无主栅光伏组件的热压焊接装置。

背景技术

太阳能电池板是利用太阳能发电的绿色能源产品，其主要核心部分为太阳能电池片，太阳能电池片主要有无主栅电池片和有主栅电池片，相比于有主栅电池片，无主栅电池片具有转化效率高、稳定性好、制造难度低等优点。

在对无主栅电池片进行串焊时，通常需要将电池片、焊带放置于传输带上后，利用压针机构将焊带和电池片压紧，通常焊带的长度略小于电池片的两倍，焊带的一端被其中一个压针机构压紧于电池片正面，而另一端被压紧于电池片背面，因此，而后再将压针机构、电池片和焊带送入灯箱内进行红外加热，实现电池片之间通过焊带进行焊接操作，再送出灯箱后，将压针机构取回放置于待进入灯箱的电池片和焊带上。

采用上述方式进行串焊时，需要频繁放置和取回压针机构，不仅操作繁琐，降低了电池片之间的焊接效率，而且由于压针机构的放置和取回操作，增加了能耗，且压针机构中由于压针和弹簧需要频繁更换，进一步增加了电池片焊接的成本。

因此，有必要对现有技术中的电池片焊接装置进行改进。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种减少功耗、降低成本并增加效率的无主栅光伏组件的热压焊接装置。

为实现上述技术效果，本发明的技术方案为：一种无主栅光伏组件的热压焊接装置，包括：

供片传输组件，所述供片传输组件用于平放并传输电池片；

供带裁切组件，所述供带裁切组件包括线盘、裁切台和裁切单元，所述线盘上卷绕有焊带且所述线盘绕自身轴心线转动以将焊带放卷并铺设于裁切台上，所述裁切单元用于裁切铺设于所述裁切台上的焊带，以形成长度小于电池片长度两倍的焊接带；

焊接传输组件，所述焊接传输组件包括沿自身宽度方向分布的多个传输带和驱动所述传输带转动的驱动单元，相邻两个传输带之间设置有宽度大于或者等于焊接带宽度的焊接间隙；

负压取放组件，所述负压取放组件用于吸取电池片和焊接带后将电池片平放于所述传输带上、焊接带放于相邻两个传输带之间，使焊接带的两端分别位于所述传输带上相邻两个电池片中其中一个的上方、另一个的下方；

上热压组件，所述上热压组件包括设置于所述焊接间隙正上方的且沿平行于所述焊接间隙长度方向延伸的上热压条，所述上热压条连接有第一升降组件；

下热压组件，所述下热压组件包括设置于相邻两个传输带之间且沿平行于所述焊接间隙长度方向延伸的下热压条，所述下热压条连接有第二升降组件；

所述上热压组件和所述下热压组件相互配合以将焊接带的两端分别焊接于所述传输带上相邻两个电池片中其中一个的正面、另一个的背面。

优选的，为了节约成本，同时提高焊接效率，所述供片传输组件、所述焊接传输组件和所述供带裁切组件沿所述传输带的宽度方向等间隔分布，所述负压取放组件包括用于取放电池片的第一取放组件、用于取放焊接带的第二取放组件和驱动所述第一取放组件和第二取放组件沿平行于所述传输带宽度方向移动的平移组件，所述第一取放组件和所述第二取放组件沿平行于所述传输带的宽度方向间隔分布且二者的间隔与所述供片传输组件和所述焊接传输组件的间隔相等。

优选的，为了进一步降低成本，提高焊接精度和焊接效率，所述平移组件的输出端与所述第一升降组件连接，所述第一升降组件的输出端与所述第一取放组件连接。

优选的，为了提高焊接质量，所述上热压条相对于所述第一升降组件的输出端沿铅垂方向滑动连接且二者之间设置有上弹性件；所述下热压条相对于所述第二升降组件的输出端沿铅垂方向滑动连接且二者之间设置有下弹性件。

优选的，为了进一步提高焊接质量，所述下热压组件设置于所述第一取放组件移动路径的正下方。

优选的，为了减少驱动源的数量，进一步降低焊接成本，所述供片传输组件包括输送带和位于所述输送带内侧两端的输送辊；所述驱动单元与所述输送辊和所述线盘传动连接。

优选的，为了引导焊带平铺于裁切台上，所述裁切台上设置有沿平行于所述传输带传输方向延伸的导槽，所述导槽与焊接带相适配。

优选的，为了提高裁切质量，所述裁切台上还设置有沿垂直于所述导槽长度方向延伸的条形通孔，所述裁切单元包括设置于所述条形通孔内侧的切刀和驱动所述切刀沿铅垂方向移动的伸缩单元，所述伸缩单元设置于所述裁切台的下方。

优选的，为了进一步提高裁切质量，所述裁切台的上方设置有限位条，所述限位条跨设且贴合于所述导槽的槽口，所述限位条位于所述线盘所述条形通孔之间。

优选的，为了防止下热压条将热量传递给传输带，影响传输带的正常转动，所述下热压条与所述传输带相邻的一侧设置有隔热片，所述隔热片在水平面上的投影位于所述焊接间隙在水平面上的投影内。

综上所述，本发明无主栅光伏组件的热压焊接装置与现有技术相比，通过负压取放组件完成电池片和焊接带的吸取和放置操作后，通过上热压组件和下热压组件相互配合，将焊接带与电池片压紧后加热，直接完成焊接，无需压针机构压紧后送入灯箱进行红外加热焊接，一方面减少了能耗，另一方面降低了焊接成本，并提高了焊接效率。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是图1的侧视图；

图4是图1的爆炸示意图；

图5是供带裁切组件的结构示意图；

图6是图5另一视角的结构示意图；

图7是图5的爆炸示意图；

图8是图7的A部放大图；

图9是供片传输组件的结构示意图；

图10是焊接传输组件的结构示意图；

图11是图10的爆炸示意图；

图12是下热压组件的结构示意图；

图13是图12的正视图；

图14是负压取放组件和上热压组件的连接结构示意图；

图15是图14的爆炸示意图；

图16是上热压组件与第一取放组件的连接结构示意图；

图17是图16的爆炸示意图；

图18是第二取放组件的结构示意图；

图19是图18的爆炸示意图；

图中：1、供片传输组件；11、输送带；12、输送辊；13、输送侧板；14、输送支架；2、供带裁切组件；21、线盘；22、裁切台；221、导槽；222、条形通孔；223、限位条；23、裁切单元；231、切刀；232、伸缩单元；233、裁切架；24、焊带；25、转轴；26、侧安装板；27、螺栓；3、焊接传输组件；31、传输带；32、焊接间隙；33、第一减速箱；34、第二减速箱；35、传输侧板；36、传输支架；37、传输辊；38、驱动电机；4、负压取放组件；41、第一取放组件；411、第一负压泵；412、第一负压壳；413、第一负压盖；42、第二取放组件；421、第三升降组件；422、第三升降板；423、第二负压泵；424、第二负压壳；425、负压罩；426、第三负压板；43、平移组件；44、固定架；45、导向杆；46、平移架；5、上热压组件；51、上热压条；52、第一升降组件；53、上弹性件；54、上导杆；55、上升降架；56、上热压板；6、下热压组件；61、下热压条；611、隔热片；62、第二升降组件；63、下弹性件；64、下导杆；65、下热压架；66、下升降板；67、下热压板；7、电池片；8、焊接带。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1-图19所示，本发明的无主栅光伏组件的热压焊接装置，包括：

供片传输组件1，供片传输组件1用于平放并传输电池片7；

供带裁切组件2，供带裁切组件2包括线盘21、裁切台22和裁切单元23，线盘21上卷绕有焊带24且线盘21绕自身轴心线转动以将焊带24放卷并铺设于裁切台22上，裁切单元23用于裁切铺设于裁切台22上的焊带24，以形成长度小于电池片7长度两倍的焊接带8；

焊接传输组件3，焊接传输组件3包括沿自身宽度方向分布的多个传输带31和驱动传输带31转动的驱动单元，相邻两个传输带31之间设置有宽度大于或者等于焊接带8宽度的焊接间隙32；

负压取放组件4，负压取放组件4用于吸取电池片7和焊接带8后将电池片7平放于传输带31上、焊接带8放于相邻两个传输带31之间，使焊接带8的两端分别位于传输带31上相邻两个电池片7中其中一个的上方、另一个的下方；

上热压组件5，上热压组件5包括设置于焊接间隙32正上方的且沿平行于焊接间隙32长度方向延伸的上热压条51，上热压条51连接有第一升降组件52；

下热压组件6，下热压组件6包括设置于相邻两个传输带31之间且沿平行于焊接间隙32长度方向延伸的下热压条61，下热压条61连接有第二升降组件62；

上热压组件5和下热压组件6相互配合以将焊接带8的两端分别焊接于传输带31上相邻两个电池片7中其中一个的正面、另一个的背面。

本发明的热压焊接装置在运行时，供片传输组件1提供待焊接的电池片7，同时供带裁切组件2中，线盘21转动，将焊带24放卷于裁切台22上，利用裁切单元23对焊带24进行裁切，使得焊带24一部分被断开，平铺于裁切台22上，形成焊接带8。

负压取放组件4用于吸取电池片7和焊接带8，并将电池片7和焊接带8交替放置于焊接传输组件3上，具体在放置时，电池片7的正面朝上，电池片7被平放于多个传输带31上，利用水平的传输带31对电池片7架设，而焊接带8的一端放置于电池片7上，另一端位于焊接间隙32内，通过下热压组件6中的下热压条61支撑焊接带8的该端部，防止焊接带8掉落，而后再将另一电池片7放置于焊接带8位于焊接间隙32端部的上方，使得该电池片7同样平放于多个传输带31上后，通过上热压组件5和下热压组件6共同动作，其中上热压组件5的上热压条51从上方施压，将焊接带8位于电池片7上方的端部锁紧于对应电池片7上的同时，上热压条51通电发热(上热压条51为电热条)，使得焊接带8受热焊接于上述电池片7的正面；与此同时，下热压组件6中的下热压条61从下方施压，将焊接带8位于另一电池片7下方的端部锁紧于电池片7背面的同时，下热压条61通电发热(下热压条61为电热条)，使得焊接带8受热焊接于上述电池片7的背面，如此，完成相邻两个电池片7通过焊接带8的焊接操作。

而后，焊接传输组件3的传输带31沿自身周向转动，使得其顶面的电池片7和焊接带8移动一定距离(通常距离取值为电池片7和焊接带8的厚度之和，或者略高于上述厚度之和)后，再由负压取放组件4吸取供片传输组件1输送带11上的电池片7和供带裁切组件2裁切台22上已经裁切完成的焊接带8，再将焊接带8放置于焊接传输组件3传输带31上正面未焊接有焊接带8的电池片7上方，使焊接带8另一端位于焊接间隙32内后，放置电池片7，再通过上热压组件5和下热压组件6相互配合，对焊接带8的两端进行焊接，使两端分别焊接于其中一个电池片7的正面和另一个电池片7的背面。如此循环，实现相邻两个电池片7通过焊接带8的焊接操作。

综上所述，本发明的焊接装置在运行时，无需使用到压针结构，因此无需对压针和弹簧进行更换，能够减少焊接成本，并且无需压针结构的放置和取回操作，因此，能够节约能耗，提高生产效率，不仅如此，该装置直接利用上热压组件5和下热压组件6进行焊接操作，提高了焊接效率；此外，在焊接前、焊接后以及焊接时，电池片7的背面与传输带31的上表面贴合，而焊接带8位置偏下的一端位于相邻两个传输带31的焊接间隙32内，保证电池片7焊接成型后，依次连接的个电池片7位于同一平面，如此，提高了焊接质量，进而有利于提高光伏组件的产品质量。

本发明中，焊接传输组件3的具体结构如图10和图11所示，包括七个传输带31，七个传输带31形成六个焊接间隙32，驱动单元包括驱动电机38和设置于传输带31内侧两端的两个传输辊37，传输辊37的两端设置有传输侧板35，传输侧板35竖向设置，两个传输侧板35的底部通过三个传输支架36固定连接，三个传输支架36的底部均设置有传输支脚，三个传输支架36沿传输带31的传输方向等间隔分布，驱动电机38的机壳固定于传输支架36上，输出轴与其中一个传输辊37同轴心线固定连接。

当驱动电机38启动后，带动其中一个传输辊37转动，该传输辊37通过传输带31与另一个传输辊37传动连接，使得传输带31和另一个传输辊37同时转动，传输带31转动后，进而能够带动上方的电池片7进行移动，调整电池片7和焊接带8的位置。

进一步的改进是，供片传输组件1包括输送带11和位于输送带11内侧两端的输送辊12；驱动单元与输送辊12和线盘21传动连接。

采用上述结构后，减少了驱动源的数量，进一步降低了生产成本，具体的，两个传输辊37中，远离驱动电机38一端的传输辊37其中一端通过第一减速箱33与其中一个输送辊12同轴心线传动连接，另一端通过第二减速箱34与线盘21传动连接。

如图9所示，供片传输组件1包括输送带11和位于输送带11内侧两端且通过输送带11传动连接的两个输送辊12，输送辊12的两端设置有输送侧板13，两个输送侧板13的底部之间通过输送支架14固定连接，通过第一减速箱33，使得传输辊37的转动速率与输送辊12的转动速率相同且传输辊37的转向与输送辊12的转向相反，而输送带11的横截面尺寸与传输带31的横截面尺寸相同，输送带11和传输带31位于同一高度位置。如此，在传输辊37转动后，输送辊12作同速率反方向的一侧，如图1-图4所示，焊接传输组件3与供片传输组件1沿传输带31的宽度方向间隔分布，基于上述因素，使得输送带11和传输带31作方向相反的转动，方便负压取放组件4将输送带11输出端的电池片7放置于传输带31的输入端上；输送带11可同时供三排电池片7传输，各电池片7均需要焊接有两个焊接带8，以与焊接传输组件3的六个焊接传输间隙32相匹配。

而供带裁切组件2的具体结构如图5-图8所示，供带裁切组件2中具有六个线盘21，与焊接传输组件3中的六个焊接间隙32一一对应，供带裁切组件2中，裁切台22通过支脚水平设置，裁切台22的两侧均通过螺栓27固定有侧安装板26，两个侧安装板26之间设置有转轴25，两个线盘21均固定套设于转轴25外，传输辊37通过第二减速箱34与转轴25传动连接，用以增大转轴25和线盘21的转速，而转向保持不变，使得裁切单元23能够裁切形成长度为电池片7两倍长度的焊接带8。

进一步的改进是，裁切台22上设置有沿平行于传输带31传输方向延伸的导槽221，导槽221与焊接带8相适配。通过导槽221的设计，能够引导线盘21放卷后焊带24与裁切台22上的放卷形状，使裁切台22上的焊带24能够沿平行于导槽221的长度方向延伸，形成纸条状，以便对焊带24进行裁切和吸取。

进一步的改进是，裁切台22上还设置有沿垂直于导槽221长度方向延伸的条形通孔222，裁切单元23包括设置于条形通孔222内侧的切刀231和驱动切刀231沿铅垂方向移动的伸缩单元232，伸缩单元232设置于裁切台22的下方；裁切台22的上方设置有限位条223，限位条223跨设且贴合于导槽221的槽口，限位条223位于线盘21条形通孔222之间。

裁切单元23还包括固定于裁切台22下方的裁切架233，裁切架233为U形结构，伸缩单元232优选用伸缩气缸，伸缩气缸的缸筒固定于裁切架233上，活塞杆顶部与切刀231固定连接；限位条223与导槽221相互配合，形成闭环状的穿孔，供焊带24穿过，防止焊带24脱离导槽221。在线盘21将焊带24放卷一定长度后，焊带24通过限位条223与导槽221的引导作用，使得焊带24平铺于导槽221内，而后伸缩气缸驱动切刀231上移，对焊带24进行裁切，使得导槽221位于条形通孔222远离限位条223一侧部分内的焊带24形成焊接带8，供负压取放组件4吸取。

进一步的改进是，供片传输组件1、焊接传输组件3和供带裁切组件2沿传输带31的宽度方向等间隔分布，负压取放组件4包括用于取放电池片7的第一取放组件41、用于取放焊接带8的第二取放组件42和驱动第一取放组件41和第二取放组件42沿平行于传输带31宽度方向移动的平移组件43，第一取放组件41和第二取放组件42沿平行于传输带31的宽度方向间隔分布且二者的间隔与供片传输组件1和焊接传输组件3的间隔相等。

在采用上述结构后，通过平移组件43能够同时带动第一取放组件41和第二取放组件42作水平运动，使得第一取放组件41和第二取放组件42通过平移组件43的动作具有两个工作位置，第一工作位置下，第一取放组件41位于输送带11输出端的正上方，能够吸取输送带11上的电池片7，而同时第二取放组件42位于焊接传输组件3的正上方，所吸取的焊接带8正好位于焊接间隙32的上方，方便将焊接带8的其中一端放置于传输带31上电池片7的顶面，而另一端放置于焊接间隙32内且通过下热压组件6进行支撑；而在第二工作位置下，第一取放组件41位于传输带31输入端的正上方，能够将所吸取的电池片7放置于传输带31上方，且放置后电池片7底面正对焊接间隙32内的焊接带8，与此同时，第二取放组件42位于供片传输组件1裁切台22的正上方，能够吸取裁切台22上已经切割形成的焊接带8。如此，能够同时进行吸取和放置的工作，且保证了工作精度，并提高了工作效率，从而有利于提高电池片7的焊接质量和焊接效率。

进一步的改进是，平移组件43的输出端与第一升降组件52连接；第一升降组件52的输出端与第一取放组件41连接。

平移组件43在带动第一取放组件41和第二取放组件42发生位移的同时，还能够带动第一升降组件52发生位移，调整上热压组件5的位置，特别是在上述第二工作位置下，使得上热压组件5能够同时移动至传输带31的正上方，以便将焊接带8较高位置的端部热压焊接于电池片7上，如此，一方面减少了驱动源的数量，降低了设备成本，另一方面，保证了电池片7和焊接带8的放置位置精度和热压焊接位置精度。而第一升降组件52还能够带动第一取放组件41升降移动，方便平稳取放电池7。

进一步的改进是，上热压条51相对于第一升降组件52的输出端沿铅垂方向滑动连接且二者之间设置有上弹性件53。

通过上弹性件53以及上热压条51相对于第一升降组件52输出端沿铅垂方向滑动连接，方便从上方热压时，利用上弹性件53施加压力于焊接带8位置较高的一端，以将焊接带8锁紧于电池片7上，避免热压焊接时产生虚焊。

负压取放组件4和上热压组件5的具体结构如图14-19所示，负压取放组件4还包括沿传输带31宽度方向分布的两个固定架44，两个固定架44之间通过沿传输带31传输方向水平并排分布的导向杆45固定连接，平移组件43为平移气缸，其缸筒固定于其中一个固定架44上，活塞杆轴向平行于导向杆45并且与平移架46固定连接，平移架46的两端滑动套设于两个导向杆45上，第一升降组件52和第二取放组件42均设置于平移架46上。如此，平移气缸动作后，在导向杆45的导向作用下，能够引导平移架46沿平行于传输带31宽度方向平稳水平移动，以调整上热压组件5、第一取放组件41和第二取放组件42的位置。

上热压组件5的第一升降组件52为第一升降气缸，其缸筒固定于平移架46上，活塞杆固定连接有上升降架55，上升降架55上沿铅垂方向滑动连接有上导杆54，上导杆54底部固定连接有上热压板56，上导杆54外套设有上弹性件53，上弹性件53为压簧，上热压板56的下方沿传输带31宽度方向并排分布有上热压条51。

上升降架55的下方还固定连接有底部敞口的第一负压壳412，第一负压壳412的底部固定盖设有第一负压盖413，第一负压盖413上密布有网孔，第一负压壳412上固定有第一负压泵411，第一负压泵411输入端与第一负压壳412和第一负压盖413围合形成的第一负压腔连通。

采用上述设计后，第一升降组件52能够同时带动上热压条51和第一负压盖413升降移动，在吸取电池片7时，将第一取放组件41调整至第一工作位置后，第一升降组件52带动上升降架55下移，使得第一负压盖413紧邻于输送带11输出端电池片7的正上方，而后启动第一负压泵411，在第一负压壳412内产生负压，吸取电池片。

在需要将电池片7放置于传输带31以及对焊接带8位置较高的一端进行热压焊接时，调整至第二工作位置，第一升降组件52带动上升降架55下移，使得第一负压盖413贴合于传输带31输入端的正上方，第一负压泵411停止工作，能够将电池片7放置于传输带31输入端，与此同时，上热压条51通过上弹性件53施压于焊接带8位置较高的一端，使其紧靠传输带31上电池片7的正面，此时，上热压条51通电发热后，即可将焊接带8与电池片7的正面焊接固定。

而第二取放组件42的具体结构如图18和图19所示，包括第三升降组件421，第三升降组件421为第三升降气缸，其缸筒固定于平移架46上，活塞杆底部固定连接有第三升降板422，第三升降板422的下方固定连接有固定连接有负压罩425，负压罩425的底部固定盖设有第三负压板426，第三负压板426上设置有沿平行于传输带31宽度方向并排分布的三组负压通孔，负压通孔为条形孔，第三负压板426下方固定有三个第二负压壳424，第二负压壳424一一对应盖设于各组负压通孔上，第二负压壳424的底部设置有两排负压圆孔，从而使得第二取放组件42具有六排负压圆孔，与六个线盘21一一对应；负压罩425上固定有第二负压泵423，负压罩425、第三负压板426与第二负压壳424围合形成第二负压腔，第二负压腔与第二负压泵423的输入端连通。

采用上述结构后，通过平移组件43调整第二取放组件42的位置，在第一工作位置下，第二取放组件42位于传输带31输入端的正上方，通过第三升降气缸降低第二负压壳424位置，并停止第二负压泵423，方便将吸取的焊接带8进行放置，使焊接带8其中一端位于电池片7正面上方，另一端位于焊接间隙32内，并通过下热压组件6进行支撑；而在第二工作位置下，第二取放组件42位于裁切台22正上方，通过第三升降气缸调整第二负压壳424高度位置，使第二负压壳424贴合于裁切台22顶面，一方面方便裁切单元23从下方对裁切台22上的焊带24切割，形成焊接带8，另一方面此时各排负压圆孔正对且紧邻焊接带8，启动第二负压泵423后，即可吸取焊接带8。

进一步的改进是，下热压条61相对于第二升降组件62的输出端沿铅垂方向滑动连接且二者之间设置有下弹性件63；下热压组件6设置于第一取放组件41移动路径的正下方；下热压条61与传输带31相邻的一侧设置有隔热片611，隔热片611在水平面上的投影位于焊接间隙32在水平面上的投影内。

如图11-图13所示，下热压条61共有六个，一一对应设置于六个焊接间隙32内，下热压条61的两侧均固定有隔热片611，防止下热压条61升温时传递热量给传输带31，影响传输带31的传输质量；下热压条61的底部固定有水平的下热压板67，下热压板67底部固定有沿铅垂方向延伸的下导杆64，下导杆64为套设有下弹性件63，下弹性件63为压簧，其顶端与下热压板67固定连接，底端连接有下热压架65，第二升降组件62为第二升降气缸，缸筒固定于地面上，活塞杆顶端通过下升降板66与下热压架65固定连接。

采用上述结构后，通过上热压条51能够对放于焊接间隙内焊接带8的较低端进行支撑，当第一取放组件41移动至第一工作位置，第一升降组件52带动上热压条51和第一负压盖413下移，完成电池片7和焊接带8放置工作后，焊接带8的较低端夹设于电池片7和上热压条51之间，启动第二升降气缸，以压缩上弹性件53，将焊接带8较低端锁紧于电池片7背面后，上热压条51通电加热，即可将焊接带8固定焊接于电池片7底面。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。