一种水平式电镀阴极滚刷轮、组件及设备

技术领域

本发明涉及太阳能电池片镀膜领域，尤其是一种水平式电镀阴极滚刷轮。

背景技术

太阳能电池片在生产制造过程中表面需要电镀一层金属层，市场上基本采用水平式电镀阴极装置来完成。目前，传统的水平式电镀阴极装置为导电金属滚轮或导电式金属毛刷，导电金属滚轮或导电式金属毛刷在电镀过程中通过与电池片上的底铜接触把整流电源上的阴极电流传导到电池片底铜表面，使金属离子在电池片表面还原沉积，从而形成一层均匀、致密的金属镀层。其中导电金属滚轮起到了将电流传递到电池片的作用，还具有传输电池片的作用。

但是，在电镀过程中，与镀液接触的导电金属滚轮可能会被镀上镀层，并且导电金属滚轮表面多为硬质面，长期将导致导电金属滚轮无法正常工作。采用导电金属滚轮，还要对导电金属滚轮进行定期的拆卸退镀维护处理，容易造成多余的人力和时间成本浪费。而导电式金属毛刷虽然采用细软的金属毛刷跟电池片底铜接触导电，但是由于在电镀过程中，置于电镀槽中会跟部分的镀液接触，会致使金属毛刷部分电镀上铜的现象。经过长期电镀，镀层逐渐变厚后会使金属毛刷变硬，此时电池片进入金属毛刷后，电池片表面的底铜容易被变硬的金属毛刷刮伤。由于电镀上了一层镀层，会使金属毛刷对电池片的摩擦力增大，电池片在此输送过程中，随着金属毛刷对电池片的摩擦力增大会致使电池片发生走偏或卡住的现象。采用传统的导电金属滚轮或导电式金属毛刷作为水平式电镀阴极的导电方式来实现太阳能电池片电镀生产,其导电金属滚轮或导电式金属毛刷需要频繁地进行退镀处理，以至于维护成本高，设备稳定性低，产品良率低，在设备生产使用环节均需投入大量人力物力，不利于自动化产线的量产，如果没有及时更换退镀处理，还会产生划伤电池片底铜，造成产品不良的风险。因此市场上急需一种新的水平式电镀阴极装置完成太阳能电池片的电镀工作，又能避免现有装置带来的问题。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术存在的电镀过程中刮伤电池片底铜，不利于自动化产线的量产的问题，提供一种水平式电镀阴极滚刷轮、组件及设备，不仅能够起到将电流传递到电池片和传输电池片的作用，而且还能起到保护电池片，避免被刮伤。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明公开了一种水平式电镀阴极滚刷轮，其包括输送导电半轮和限位弹性半轮。

所述输送导电半轮包括第一滚轮焊盘、拨爪码、柔性导电毛刷和限位柱；所述拨爪码可转动地设置于第一滚轮焊盘的内侧面上，所述柔性导电毛刷设置于拨爪码的外端上。

所述限位弹性半轮包括第二滚轮焊盘和弹片；所述弹片一端设置于第二滚轮焊盘的内侧面上，另一端与所述拨爪码的一侧相抵；拨爪码的另一侧设置有用于阻挡拨爪码向其中一侧转动的限位柱；所述限位柱固定于第一滚轮焊盘的内侧面上。

所述柔性导电毛刷的末端高出第一滚轮焊盘和第二滚轮焊盘的外沿。

进一步地，所述柔性导电毛刷为金属丝或者碳纤维。

进一步地，所述柔性导电毛刷通过螺栓可拆卸地设置于拨爪码上。

进一步地，所述拨爪码通过转轴与第一滚轮焊盘连接，转轴同时穿过第一滚轮焊盘和拨爪码，末端上设置有限位卡簧。

进一步地，除所述柔性导电毛刷以外，滚刷轮的其他所有元件外部均设置有一绝缘胶层。

本发明还公开了一种水平式电镀阴极组件，其包括与电镀产品接触的导电滚轮上层组件和导电滚轮下层组件，用于传递动力的传动轮组，用于连通电源的导电组件以及用于将电镀阴极组件固定于电镀设备上的固定件；所述传动轮组分别设置于导电滚轮上层组件和导电滚轮下层组件的一端，导电组件设置于导电滚轮上层组件和导电滚轮下层组件的另一端。

所述导电滚轮上层组件和导电滚轮下层组件上设置有若干个上述的水平式电镀阴极滚刷轮，且导电滚轮上层组件和导电滚轮下层组件分别与若干个所述滚刷轮电性连接。

进一步地，所述导电滚轮上层组件包括上导电轴芯和上滚筒内侧支撑件，所述上滚筒内侧支撑件设置于上导电轴芯的两端。

所述导电滚轮下层组件包括下导电轴芯和下滚筒内侧支撑件，所述下滚筒内侧支撑件设置于下导电轴芯的两端。

所述上导电轴芯和下导电轴芯上均设置有若干个所述导电滚轮，且均与若干个导电滚轮的柔性导电毛刷导电连通。

进一步地，所述上导电轴芯和下导电轴芯的外部设置有一绝缘层；所述柔性导电毛刷与上导电轴芯和下导电轴芯之间设置有导电线，所述导电线的一端与柔性导电毛刷电性连接，另一端与上导电轴芯或下导电轴芯的金属层处电性连接。

进一步地，所述上导电轴芯和下导电轴芯为中空管，上导电轴芯和下导电轴芯与导电线连接处设置有贯通上导电轴芯或下导电轴芯的通孔；导电线与通孔内部的金属层电性连接。

进一步地，所述传动轮组包括上传动直齿轮、下传动直齿轮和主传动伞齿轮；所述上传动直齿轮与上导电轴芯的一端固定连接，下传动直齿轮与下导电轴芯的一端固定连接；上传动直齿轮和下传动直齿轮相互啮合；所述主传动伞齿轮固定于上导电轴芯或者下导电轴芯的末端，并于外部驱动齿轮啮合。

所述导电组件包括上导电铜排、下导电铜排、上阴极导电片和下阴极导电片；上阴极导电片和下阴极导电片分别与上导电轴芯和下导电轴芯的另一端电刷式动态接触；所述上导电铜排和下导电铜排分别与上阴极导电片和下阴极导电片电性固定连接。

本发明还公开了一种水平式电镀阴极设备，其包括机架、控制系统、驱动电机、防护罩、除液机构以及上述的电镀阴极组件。所述驱动电机固定于机架上，且与电镀阴极组件的主传动伞齿轮啮合连接。所述防护罩设置于电镀阴极组件的进料处。所述除液机构设置于电镀阴极组件进料处的前端和后端，用于去除产品上从镀槽带出的电镀液。

进一步地，所述除液机构为吹气机构或者真空吸附机构。

本发明的有益之处为：

1、本发明采用带有柔性导电毛刷的滚刷轮与电池片接触，将电源阴极与电池片导电薄膜瞬时接通，从而在阳极网与电池片之间形成有效电场，在镀液循环作用下阳极周围的金属离子不断移动到电池片表面实现金属离子的沉积。在此过程中，柔性导电毛刷始终与电池片表面底铜柔性接触导电，不仅起到将电流传递到电池片和传输电池片的作用，而且柔性材质还能起到保护电池片，避免被刮伤。

2、本发明的滚轮刷拨爪码采用可转动设置，一侧设置有限位销来限制拨爪码朝反向转动，另一侧设置弹片来推动拨爪码正向转动，由于弹片的弹力有限，当柔性导电毛刷与电池片受到的摩擦力大于最大弹力时，拨爪码则无法正向转动，可避免柔性导电毛刷长期电镀过程中被镀上镀层变硬刮伤电池片的隐患。

3、本发明的电镀阴极组件在电池片的上下方均设置有柔性导电滚刷轮，可实现电池片双面同时进行阴极连接导电的方式。

4、本发明的柔性导电毛刷采用螺栓可拆卸设置，电镀阴极组件除柔性导电毛刷以外的部件均设置有一绝缘层，有效的防止了其它金属部分被电镀上镀层，维护时只需拆卸更换柔性导电毛刷即可，从而很好解决了退镀所产生的成本和频繁维护产生的人力、时间成本浪费，更大程度上保证了自动化产线的量产。

5、本发明的电镀阴极设备通过设置防护罩和除液机构，减少流入柔性导电毛刷上的镀液，进一步降低柔性导电毛刷被镀上铜层的风险。

附图说明

图1是实施例一中滚刷轮的结构示意图。

图2是实施例二中电镀阴极组件的结构示意图。

图3是实施例二中电镀阴极组件的使用状态图。

图4是实施例三电镀阴极设备的部分结构示意图。

图5是实施例三电镀阴极设备使用状态简图。

主要组件符号说明：

1、滚刷轮，11、输送导电半轮，111、第一滚轮焊盘、112、拨爪码，113、柔性导电毛刷，114、限位柱，12、限位弹性半轮，121、第二滚轮焊盘，122、弹片，13、导电线；

2、电镀阴极组件，21、导电滚轮上层组件，211、上导电轴芯，212、上滚筒内侧支撑件，22、导电滚轮下层组件，221、下导电轴芯，222、下滚筒内侧支撑件，23、传动轮组，231、上传动直齿轮，232、下传动直齿轮，233、主传动伞齿轮，24、导电组件，241、上导电铜排，242、下导电铜排，243、上阴极导电片，244、下阴极导电片，25、固定件，26、通孔；

3、电镀阴极设备，31、机架，32、防护罩，33、除液机构；

4、镀槽；

5、电池片。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述。

实施例一：

如图1所示，本实施例公开了一种水平式电镀阴极滚刷轮1，其包括输送导电半轮11和限位弹性半轮12。

输送导电半轮11包括第一滚轮焊盘111、拨爪码112、柔性导电毛刷113和限位柱114。

其中，拨爪码112可转动地设置于第一滚轮焊盘111的内侧面上，具体地，拨爪码112通过转轴与第一滚轮焊盘111连接，转轴同时穿过第一滚轮焊盘111和拨爪码112，末端上设置有限位卡簧。

其中，柔性导电毛刷113通过螺栓可拆卸地设置于拨爪码112的外端上。具体地，柔性导电毛刷113可为耐腐蚀的不锈钢、钛丝等金属丝，或者碳纤维等非金属丝。

其中，限位柱114设置于拨爪码112的一侧，用于阻挡拨爪码112向其中一侧转动，限制拨爪码112朝反向转动，来保证拨爪码112在滚轮上按既定的方向运动。限位柱114固定于第一滚轮焊盘111的内侧面上。

限位弹性半轮12包括第二滚轮焊盘121和弹片122。

其中，弹片122一端设置于第二滚轮焊盘121的内侧面上，另一端与拨爪码112的另一侧相抵。由于拨爪码112与第一滚轮焊盘111为可转动设置，因此第一滚轮焊盘111无法带动拨爪码112同步移动。因此通过弹片122来推动拨爪码112正向转动，由于弹片122的弹力有限，当柔性导电毛刷113与电池片5受到的摩擦力大于最大弹力时，拨爪码112则无法随第一滚轮焊盘111正向转动，可避免柔性导电毛刷113长期电镀，被镀上镀层变硬刮伤电池片5的隐患。柔性导电毛刷113的末端高出第一滚轮焊盘111和第二滚轮焊盘121的外沿，使得电池片5与滚刷轮1之间仅受到柔性导电毛刷113的摩擦力。

为了避免其它金属部分被电镀上镀层，除所述柔性导电毛刷113以外，滚刷轮1的其他所有元件外部均设置有一绝缘胶层。可有效的防止了其它金属部分被电镀上镀层，维护时只需拆卸更换柔性导电毛刷113即可，从而很好解决了退镀所产生的成本和频繁维护产生的人力、时间成本浪费，更大程度上保证了自动化产线的量产。

实施例二：

如图1至图3所示，本实施例公开了一种水平式电镀阴极组件2，其包括与电镀产品接触的导电滚轮上层组件21和导电滚轮下层组件22，用于传递动力的传动轮组23，用于连通电源的导电组件24以及用于将电镀阴极组件2固定于电镀设备上的固定件25。传动轮组23分别设置于导电滚轮上层组件21和导电滚轮下层组件22的一端，导电组件24设置于导电滚轮上层组件21和导电滚轮下层组件22的另一端。

其中，导电滚轮上层组件21和导电滚轮下层组件22上设置有若干个上述的水平式电镀阴极滚刷轮1，且导电滚轮上层组件21和导电滚轮下层组件22分别与若干个所述滚刷轮1电性连接。

具体地，导电滚轮上层组件21包括上导电轴芯211和上滚筒内侧支撑件212，上滚筒内侧支撑件212设置于上导电轴芯211的两端。导电滚轮下层组件22包括下导电轴芯221和下滚筒内侧支撑件222，下滚筒内侧支撑件222设置于下导电轴芯221的两端。

上导电轴芯211和下导电轴芯221上均设置有若干个所述导电滚轮，且均与若干个导电滚轮的柔性导电毛刷113导电连通。

在电镀过程中，电池片5通过传输装置进入电镀阴极组件2，电镀阴极组件2在电池片5的上下方均设有柔性导电滚刷轮1。电池片5经过时，带有柔性导电毛刷113的滚刷轮1与电池片5接触，将电源阴极与电池片5导电薄膜瞬时接通，从而在阳极网与电池片5之间形成有效电场，在镀液循环作用下阳极周围的金属离子不断移动到电池片5表面实现金属离子的沉积。在此过程中，柔性导电毛刷113在弹片122弹力推动下，始终与电池片5表面底铜柔性接触导电并推动电池片5前进，避免了镀层电镀后，被刮伤的风险，从而提高良品率。

其中，上导电轴芯211和下导电轴芯221的外部设置有一绝缘层。柔性导电毛刷113与上导电轴芯211和下导电轴芯221之间设置有导电线13，导电线13的一端与柔性导电毛刷113电性连接，另一端与上导电轴芯211或下导电轴芯221的金属层处电性连接。绝缘层的设置可有效避免轴芯被电镀上镀层，影响元器件的稳定运行。

其中，上导电轴芯211和下导电轴芯221为中空管，上导电轴芯211和下导电轴芯221与导电线13连接处设置有贯通上导电轴芯211或下导电轴芯221的通孔26。导电线13与通孔26内部的金属层电性连接。采用中空管设计，可减轻导电轴芯的重量，减小内侧支撑件的压力，有利于元器件的使用寿命。通孔26的设置，可让导电轴芯与柔性导电毛刷113更好的电性连接，也有利于排出不慎流入导电芯内的电镀液。

其中，传动轮组23包括上传动直齿轮231、下传动直齿轮232和主传动伞齿轮233。上传动直齿轮231与上导电轴芯211的一端固定连接，下传动直齿轮232与下导电轴芯221的一端固定连接。上传动直齿轮231和下传动直齿轮232相互啮合。主传动伞齿轮233固定于上导电轴芯211或者下导电轴芯221的末端，并于外部驱动齿轮啮合。

其中，导电组件24包括上导电铜排241、下导电铜排242、上阴极导电片243和下阴极导电片244。上阴极导电片243和下阴极导电片244分别与上导电轴芯211和下导电轴芯221的另一端电刷式动态接触。上导电铜排241和下导电铜排242分别与上阴极导电片243和下阴极导电片244电性固定连接。

实施例三：

如图4、图5所示，本实施例公开了一种水平式电镀阴极设备3，其包括机架31、控制系统、驱动电机、防护罩32、除液机构33以及上述的电镀阴极组件2。

其中，驱动电机固定于机架31上，且与电镀阴极组件2的主传动伞齿轮233啮合连接。防护罩32设置于电镀阴极组件2的进料处。除液机构33设置于电镀阴极组件2进料处的前端和后端，用于去除产品上从镀槽带出的电镀液。具体地除液机构33为吹气机构或者真空吸附机构。吹气机构或者真空吸附机构采用常规机构，此处就不在赘述。

如图5所示，电池片5先经过充满电镀液的镀槽4在进入电镀阴极组件2组件前，经过除液机构33将电池片5残留的镀液进行清理干净，然后再进入电镀阴极组件2中。本实施例通过设置防护罩32和除液机构33，减少流入柔性导电毛刷113上的镀液，进一步降低柔性导电毛刷113被镀上铜层的风险。

综上，本发明不仅能够起到将电流传递到电池片和传输电池片的作用，而且还能起到保护电池片，避免被刮伤。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。