CN103915527A - 一种太阳能电池片焊带拆卸设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种太阳能电池片焊带拆卸设备，由固定平台、焊带分离轮、热风枪、抽风装置组成，所述固定平台上开有均匀分布的小孔径的穿孔，所述固定平台的下表面连接固定一风机接口，所述风机接口对应连接着所有穿孔，所述抽风装置连接到风机接口，所述固定平台设于平台支架上，在控制***的控制下固定平台可按照设定路径前后左右移动，所述固定平台上侧固定有热风枪和焊带分离轮。本发明综合考虑太阳能电池片高价值、易破碎、电烙铁拆卸难度大、效率低、且破坏太阳能电池片内部结构等因素，提出一种有效的、可控的太阳能电池片焊带非接触式拆卸设备，降低拆卸过程中太阳能电池片的损耗，并大大提升拆卸效率。
Description
技术领域
本发明属于设备设计领域，具体涉及新能源太阳能电池组件制造、半导体器件封装等行业，尤其涉及一种太阳能电池片焊带拆卸设备。
背景技术
太阳能光伏组件是一种将光能转化为电能的可再生能源器件。随着工业化的发展，人类对能源的需求迅速增加，而传统能源由于其不可再生性不断减少，全球能源短缺的危机日益凸显；另外，由于传统能源的大量使用，在传统能源的开发和使用过程中导致严重的地面、水域和大气污染、给人类的生存环境带来诸多严重问题。为了解决能源需求日益增加和传统能源储量不断减少的矛盾，为了满足人类对能源的需求并减少传统能源的使用对环境的破坏，我们不得不寻求新的可再生的能源来替代传统能源。
由于具有零排放、零能耗、取之不尽、就地可取等优点，近十年来太阳能光伏技术飞速发展并被各国大量应用。据统计，截至2011年，全球太阳能光伏组件总装机容量超过40GW，全球太阳能光伏组件年产能超过50GW。
晶体硅太阳能光伏组件是由核心器件太阳能电池片串联而成，封装过程中是在电烙铁的接触式加热下将焊带（镀锡铜带）依次与太阳能电池片的正负极焊接在一起，从而实现太阳能电池片正负极的互连（230W太阳能光伏组件包含60片太阳能电池片）。
在太阳能电池片的互连过程中，由于定位模版的误差、太阳能电池片大小的误差、员工操作的一致性、电烙铁、焊带和电池片本身的原因以及每组太阳能光伏组件中所有太阳能电池片电性能和外观颜色不一致等因素，使得在太阳能电池片的互连过程中，经常会需要返修和拆卸。
在返修过程中，需先将已焊接的焊带拆卸下来，然后再重新进行焊接。而由于太阳能电池片是很薄的（约180um厚）的硅材料，硅材料本身又很脆，很容易因操作力度不当、烙铁的压力、温度差导致太阳能电池片掉角、隐裂或者暗裂。所以在太阳能电池片焊带的拆卸过程中很容易损坏太阳能电池片。
目前，尚没有相关的专利技术或设备能解决太阳能电池片焊带拆卸的困难，各制造企业通常使用电烙铁直接加热焊带，然后用手强行拆卸太阳能电池片上的焊带。这种拆卸方法由于在用电烙铁直接加热太阳能电池片的过程中，由于加热温度、加热时间以及直接对太阳能电池片施加的力度难以控制，很容易导致电池片隐裂和暗裂，且高温（一般360度左右）较长时间加热太阳能电池片也将破坏太阳能电池片内部结构，严重影响太阳能电池片电学性能；其次用两只手来压住太阳能电池片、用烙铁加热焊带以及分离焊带，操作难度较大，很容易导致太阳能电池片碎裂，或者损坏太阳能电池片的正负极材料从而无法再次进行焊接；另外这种操作方式由于完全取决于操作人员的手法，所以对操作人员的要求很高，效率非常很低，返修后再拆卸的概率很大。这样太阳能电池片的报废率非常高，而太阳能电池片作为太阳能光伏组件的核心器件，是太阳能光伏组件的最主要的成本部分，将给企业带来重大的损失。
发明内容
本发明的目的在于针对已有技术的不足提供一种太阳能电池片焊带拆卸设备。
为了实现上述目的，本发明提供的技术方案为：一种太阳能电池片焊带拆卸设备，由固定平台、焊带分离轮、热风枪、抽风装置组成，所述固定平台上开有均匀分布的小孔径的穿孔，所述固定平台的下表面连接固定一风机接口，所述风机接口对应连接着所有穿孔，所述抽风装置连接到风机接口，所述固定平台设于平台支架上，在控制***的控制下固定平台可按照设定路径前后左右移动，所述固定平台上侧固定有热风枪和焊带分离轮。
所述平台支架上设有一个横向和纵向的定位轴，所述固定平台通过定位轴水平固定在平台支架上，所述固定平台在控制***的控制下可沿着定位轴以一定速度前后左右移动以定位电池片，所述固定平台具有平整光滑的表面。
所述固定平台上开有均匀分布的小孔径的穿孔，所述穿孔的孔径大小在0.1-10mm之间，适于抽风装置提供合适的吸力。
所述抽风装置由抽风机、脚踏阀门、抽风管组成，所述抽风机通过抽风管和固定平台下面的风机接口相连，所述抽风管的中间安装一个脚踏阀门，通过打开和关闭脚踏阀门，用于调节固定平台上表面的吸力。
所述热风枪安装于固定平台上侧，所述热风枪的枪口尺寸范围为5-200mm，所述热风***持设定0-400℃温度范围，所述热风枪将空气加热到设定温度的时间不超过2秒。
所述焊带分离轮由两个相同的非金属轮组成，所述两个非金属轮通过固定螺丝固定在上方连接支架上。
调整所述固定螺丝调节两非金属轮之间的间距和夹紧强度，所述两个非金属轮滚动提供焊带拆卸的拉力，并保持拆卸过程中焊带已分离部分和未分离部分之间的角度为一固定值。
上述太阳能电池片焊带拆卸设备还包括控制***，所述控制***由单片机或自定义控制芯片组成，所述控制***连接到固定平台、抽风机和热风枪，用于控制固定平台移动及热风枪的启动和停止，可以单独或按照工艺需求按时间顺序依次控制。
通过采用上述方案，本发明通过抽风装置提供均匀向下的吸力固定太阳能电池片在固定平台上，比人手压住太阳能电池片更可靠、操作更简单，并可避免因手指的接触而对太阳能电池片的污染；热风枪在设定的温度下对太阳能电池片和焊带从头到尾进行加热，可以避免加热设备对焊带和太阳能电池片的直接接触而而对太阳能电池片生产损坏，另外改用热气体对焊带进行加热比直接接触式加热更均匀、更充分；另外焊带分离轮的设计能够保持拆卸过程中已分离部分和未分离部分焊带的夹角一致，减少因角度的变化而产生的拉力的不一致，并且焊带的夹紧强度可调，在固定夹紧强度后即使出现加热不充分的故障时，焊带分离轮也会在超过夹紧强度时松开焊带以避免出现强力分离而损坏太阳能电池片。综上所述，由此本发明的主要有益效果在于：
(1)采用可控热风对太阳能电池片进行无接触式加热，保证太阳能电池片不受损伤；
(2)采用均匀的吸力来固定太阳能电池片，固定可靠，不再需要人手固定，便于拆卸操作，提高效率，还可以避免人为接触而污染太阳能电池片表面，从而减少对太阳能电池片的损伤因素；
(3)热风枪和焊带分离轮同步，保持加热点和分离点相一致；
(4)采用焊带分离轮的设计，保持拆卸过程中已分离部分和未分离部分焊带间的夹角一致；
(5)焊带分离轮之间的夹紧强度可调，当拉力超过设定的夹紧强度后，焊带会自动脱离焊带分离轮，从而避免过大的拉力损坏太阳能电池片。
通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。
附图说明
图1为本发明实施例太阳能电池片焊带拆卸设备的结构示意图。
图2为图1实施例中A部分的放大结构示意图。
图3为本发明实施例太阳能电池片焊带拆卸设备的侧面结构示意图。
图4为本发明实施例控制***连接电气元件的方框示意图。
具体实施方式
现在参考附图描述本发明的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。参考图1-3所示，本发明实施例提供一种太阳能电池片焊带拆卸设备，由平台支架10、固定平台11、焊带分离轮13、热风枪12、抽风装置组成，所述抽风装置由抽风机14、脚踏阀门16、抽风管15组成，所述固定平台11上开有均匀分布的小孔径的穿孔，所述固定平台11的下表面连接固定一风机接口(图中未示出)，所述风机接口对应连接着所有穿孔，所述抽风装置连接到风机接口，所述固定平台11设于平台支架10上，在控制***的控制下固定平台可按照设定路径前后左右移动，所述平台支架10上固定设有连接支架20，所述热风枪12和焊带分离轮13固定在连接支架20上，所述热风枪12和焊带分离轮13设于固定平台11上侧。
所述平台支架10上设有一个横向和纵向的定位轴21，所述固定平台11通过定位轴21水平固定在平台支架10上，所述固定平台11在控制***的控制下可沿着定位轴21以一定速度前后左右移动以定位电池片，所述固定平台11具有平整光滑的表面，所述固定平台11上开有均匀分布的小孔径的穿孔，所述穿孔的孔径大小在0.1-10mm之间，适于抽风装置提供合适的吸力。
所述抽风装置由抽风机14、脚踏阀门16、抽风管15组成，所述抽风机通过抽风管15和固定平台11下面的风机接口相连，所述抽风管15的中间安装一个脚踏阀门16，通过打开和关闭脚踏阀门16，用于调节固定平台11上表面的吸力。
所述热风枪12安装于固定平台11上侧，所述热风枪12的枪口尺寸范围为5-200mm，所述热风枪12支持设定0-400℃温度范围，所述热风枪12将空气加热到设定温度的时间不超过2秒。
参考图3所示，所述焊带分离轮13由两个相同的非金属轮131组成，所述两个非金属轮131通过固定螺丝132固定在上方的连接支架20上，通过调整所述固定螺丝132调节两非金属轮131之间的间距和夹紧强度，所述两个非金属轮131滚动提供焊带拆卸的拉力，并保持拆卸过程中焊带已分离部分和未分离部分之间的角度为一固定值；
参考图4所示，上述太阳能电池片焊带拆卸设备还包括控制***19，所述控制***19由单片机或自定义控制芯片组成，所述控制***19连接到固定平台11、抽风机14和热风枪12，可设置及控制固定平台11前后左右移动的方式和速度；可启动和停止热风枪12的加热；在单次操作结束后能将固定平台置至于设定的位置或者初始位置，可以单独或按照工艺需求按时间顺序依次控制。
拆卸作业时，可参考如下两个实施例。
实施例一：
(1)设置热风枪12的温度、固定平台11的移动速度和移动轨迹；
(2)开启抽风机14；
(3)用脚踩下脚踏开关16，关闭抽风机14对固定平台11的抽风，这时固定平台11上无吸力；
(4)将待拆卸的太阳能电池片放置于固定平台11上，电池片的两边紧贴固定平台11的两直角定位边，这样焊带的方向与热风枪12的移动轨迹平行；
(5)释放脚踏开关16，抽风机14的吸力将吸住待拆卸的太阳能电池片；
(6)用镊子将欲拆卸的焊带的一端固定在焊带分离轮13的两个非金属轮131之间；
(7)热风枪12开始加热，并迅速加热待拆卸的焊带至设定温度，并控制固定平台11按照设定的速度移动；
(8)拆卸完所有焊带后，踩下脚踏开关16，取出拆卸焊带后的太阳能电池片。
实施例二：
(1)取下热风枪12，设置好热风枪12的温度；
(2)开启抽风机14；
(3)用脚踩下脚踏开关16，关闭抽风机14对固定平台11的抽风，这时固定平台11上无吸力；
(4)将待拆卸的太阳能电池片放置于固定平台11上；
(5)释放脚踏开关16，抽风机14的吸力将吸住待拆卸的太阳能电池片；
(6)一手用镊子夹住欲拆卸的焊带一端，另一只手握住热风枪12并对着焊带拆卸位置加热；
(7)拿镊子的手轻轻施力，缓慢的分离焊带和太阳能电池片；
(8)持热风枪12的手配合拿镊子的手同步移动，加热拆卸位置的焊带；
(9)拆卸完所有焊带后，踩下脚踏开关16，取出太阳能电池片。
结合图1-4，本发明通过抽风装置提供均匀向下的吸力固定太阳能电池片在固定平台上，比人手压住太阳能电池片更可靠、操作更简单，并可避免因手指的接触而对太阳能电池片的污染；热风枪在设定的温度下对太阳能电池片和焊带从头到尾进行加热，可以避免加热设备对焊带和太阳能电池片的直接接触而而对太阳能电池片生产损坏，另外改用热气体对焊带进行加热比直接接触式加热更均匀、更充分；另外焊带分离轮的设计能够保持拆卸过程中已分离部分和未分离部分焊带的夹角一致，减少因角度的变化而产生的拉力的不一致，并且焊带的夹紧强度可调，在固定夹紧强度后即使出现加热不充分的故障时，焊带分离轮也会在超过夹紧强度时松开焊带以避免出现强力分离而损坏太阳能电池片。综上所述，由此本发明的主要优点在于：
(1)采用可控热风对太阳能电池片进行无接触式加热，保证太阳能电池片不受损伤；
(2)采用均匀的吸力来固定太阳能电池片，固定可靠，不再需要人手固定，便于拆卸操作，提高效率，还可以避免人为接触而污染太阳能电池片表面，从而减少对太阳能电池片的损伤因素；
(3)热风枪和焊带分离轮同步，保持加热点和分离点相一致；
(4)采用焊带分离轮的设计，保持拆卸过程中已分离部分和未分离部分焊带间的夹角一致；
(5)焊带分离轮之间的夹紧强度可调，当拉力超过设定的夹紧强度后，焊带会自动脱离焊带分离轮，从而避免过大的拉力损坏太阳能电池片。
以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (8)
1.一种太阳能电池片焊带拆卸设备，其特征在于：由固定平台、焊带分离轮、热风枪、抽风装置组成，所述固定平台上开有均匀分布的小孔径的穿孔，所述固定平台的下表面连接固定一风机接口，所述风机接口对应连接着所有穿孔，所述抽风装置连接到风机接口，所述固定平台设于平台支架上，在控制***的控制下固定平台可按照设定路径前后左右移动，所述固定平台上侧固定有热风枪和焊带分离轮。
2.如权利要求1所述一种太阳能电池片焊带拆卸设备，其特征在于：所述平台支架上设有一个横向和纵向的定位轴，所述固定平台通过定位轴水平固定在平台支架上，所述固定平台在控制***的控制下可沿着定位轴以一定速度前后左右移动以定位电池片，所述固定平台具有平整光滑的表面。
3.如权利要求1或权利要求2所述一种太阳能电池片焊带拆卸设备，其特征在于：所述固定平台上开有均匀分布的小孔径的穿孔，所述穿孔的孔径大小在0.1-10mm之间，适于抽风装置提供合适的吸力。
4.如权利要求1所述一种太阳能电池片焊带拆卸设备，其特征在于：所述抽风装置由抽风机、脚踏阀门、抽风管组成，所述抽风机通过抽风管和固定平台下面的风机接口相连，所述抽风管的中间安装一个脚踏阀门，通过打开和关闭脚踏阀门，用于调节固定平台上表面的吸力。
5.如权利要求1所述一种太阳能电池片焊带拆卸设备，其特征在于：所述热风枪安装于固定平台上侧，所述热风枪的枪口尺寸范围为5-200mm，所述热风***持设定0-400℃温度范围，所述热风枪将空气加热到设定温度的时间不超过2秒。
6.如权利要求1所述一种太阳能电池片焊带拆卸设备，其特征在于：所述焊带分离轮由两个相同的非金属轮组成，所述两个非金属轮通过固定螺丝固定在上方连接支架上。
7.如权利要求6所述一种太阳能电池片焊带拆卸设备，其特征在于：调整所述固定螺丝调节两非金属轮之间的间距和夹紧强度，所述两个非金属轮滚动提供焊带拆卸的拉力，并保持拆卸过程中焊带已分离部分和未分离部分之间的角度为一固定值。
8.如权利要求1所述一种太阳能电池片焊带拆卸设备，其特征在于：还包括控制***，所述控制***由单片机或自定义控制芯片组成，所述控制***连接到固定平台、抽风机和热风枪，用于控制固定平台移动及热风枪的启动和停止，可以单独或按照工艺需求按时间顺序依次控制。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |