CN108555416A - 一种电池串汇流条自动焊接设备和串焊机 - Google Patents

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CN108555416A CN201810621972.0A CN201810621972A CN108555416A CN 108555416 A CN108555416 A CN 108555416A CN 201810621972 A CN201810621972 A CN 201810621972A CN 108555416 A CN108555416 A CN 108555416A
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刘传超
郑克波
王蔚
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Abstract

本申请公开一种电池串汇流条自动焊接设备和串焊机。电池串汇流条自动焊接设备包括汇流条分切设备，汇流条中转台和汇流条焊接机械手；所述汇流条分切设备将汇流条按照预定长度切断，并且将切断的汇流条放置在所述汇流条中转台上，所述汇流条中转台将所述汇流条转移至所述汇流条焊接机械手，所述汇流条焊接机械手将所述汇流条从所述汇流条中转台上取走，转移至焊接工位，将所述汇流条放置在电池串焊带上进行焊接固定。串焊机中设置了上述电池串汇流条自动焊接设备。本申请的电池串汇流条自动焊接设备从切断汇流条到焊接汇流条，均是自动化模式，焊接效率高，而且焊接质量好，提升了太阳能电池整体性能。

Description

一种电池串汇流条自动焊接设备和串焊机
技术领域
本发明总体涉及一种电池串加工设备，具体而言，涉及一种电池串汇流条自动焊接设备。本发明还涉及一种串焊机。
背景技术
在太阳能电池生产过程中，电池片焊接成串之后需要在电池串的端部焊接汇流条，汇流条的结构通常是带状，卷绕成盘，焊接之前需要首先剪切成段。汇流条的材质是铜芯，表面设置有锡层，采用加热焊接，锡层熔化即可与电池串的焊带进行焊接固定，焊带串联了多个电池片。
传统的汇流条焊接方式是在串焊机后道设置专门的工序，人工手动焊接汇流条，但是这种焊接方式效率低，而且容易导致焊接后的质量不稳定，手工焊接还容易导致电池串上的电池片损坏。因此，需要一种新的电池串汇流条焊接设备。
在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本发明提供一种电池串汇流条自动焊接设备，从切断汇流条到焊接汇流条，均是自动化模式，焊接效率高，而且焊接质量好。
本发明同时还提供一种串焊机，设置了上述电池串汇流条自动焊接设备。
本发明的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本发明的实践而习得。
根据本发明的一方面，一种电池串汇流条自动焊接设备，所述电池串汇流条焊接设备包括汇流条分切设备，汇流条中转台和汇流条焊接机械手；
所述汇流条分切设备将汇流条按照预定长度切断，并且将切断的汇流条放置在所述汇流条中转台上，所述汇流条中转台将所述汇流条转移至所述汇流条焊接机械手，所述汇流条焊接机械手将所述汇流条从所述汇流条中转台上取走，转移至焊接工位，将所述汇流条放置在电池串焊带上进行焊接固定。
根据本发明的一实施方式，所述汇流条分切设备包括主支架，所述主支架一端设置有供料装置，中部设置有切断装置，另一端设置有可移动的牵引装置；
汇流条存储在所述供料装置中，所述牵引装置夹持住所述汇流条的自由端，将所述汇流条牵引至所述切断装置中，所述切断装置将所述汇流条进行切断，所述牵引装置将切断的所述汇流条放置在中转台上。
根据本发明的一实施方式，所述供料装置包括供料盘，所述汇流条卷绕在所述供料盘中，所述供料装置还包括若干导引轮，所述导引轮将所述汇流条导引至水平输送路径上。
根据本发明的一实施方式，所述供料盘由电机驱动旋转；所述汇流条的水平输送路径上设置有若干矫直轮，若干所述矫直轮上下交错分布，所述汇流条从所述矫直轮之间穿过被矫直。
根据本发明的一实施方式，所述供料装置还包括压紧装置，所述压紧装置包括驱动气缸、压头和支撑座，所述压头安装在所述驱动气缸的活塞杆端部，所述汇流条在所述切断装置中被剪切时所述压头将所述汇流条压紧在所述支撑座上。
根据本发明的一实施方式，所述切断装置包括上切刀和下切刀，所述上切刀由上驱动气缸驱动，所述下切刀保持固定不动，所述上切刀朝向所述下切刀运动切断所述汇流条。
根据本发明的一实施方式，所述上驱动气缸的活塞杆端部安装有上安装座，所述上切刀安装在所述上安装座靠近所述牵引装置的一侧，所述上切刀宽度方向的两侧设置有限位杆。
根据本发明的一实施方式，所述下切刀由下驱动气缸驱动，所述上切刀和所述下切刀相对运动切断所述汇流条。
根据本发明的一实施方式，所述下驱动气缸的活塞杆端部安装有下安装座，所述下切刀安装在所述下安装座靠近所述牵引装置的一侧，所述下切刀宽度方向的两侧设置有限位杆。
根据本发明的一实施方式，所述切断装置还包括若干组两两设置的限位柱，所述汇流条从所述限位柱中穿过进入所述上切刀和下切刀之间。
根据本发明的一实施方式，所述牵引装置包括夹爪装置和丝杆驱动装置，所述丝杆驱动装置包括丝杆和螺母，所述螺母上固定有安装座，所述夹爪装置安装在所述安装座上，所述丝杆由电机驱动，带动所述夹爪装置在水平方向移动。
根据本发明的一实施方式，所述牵引装置还包括夹爪驱动气缸，所述夹爪驱动气缸安装在所述安装座上；
所述夹爪装置包括连接座，所述连接座上设置有固定夹爪，与所述固定夹爪铰接安装有活动夹爪，随着所述安装座的水平移动，所述固定夹爪和活动夹爪可伸入所述切断装置中夹持所述汇流条；
所述夹爪装置通过所述连接座安装在所述夹爪驱动气缸端部，所述夹爪驱动气缸的活塞杆通过连杆连接所述活动夹爪，随着所述活塞杆的伸缩，所述活动夹爪和所述固定夹爪做出抓紧和释放的动作。
根据本发明的一实施方式，所述连接座呈U形，所述夹爪驱动气缸的活塞杆穿过所述连接座通过连杆连接所述活动夹爪；
所述固定夹爪和所述活动夹爪的夹持部位均设置有夹板，所述夹板的宽度大于所述汇流条的宽度。
根据本发明的一实施方式，所述汇流条中转台包括承载平台、竖直驱动装置和水平驱动装置，所述承载平台与所述竖直驱动装置连接，所述竖直驱动装置驱动所述承载平台做上下方向移动，所述竖直驱动装置与所述水平驱动装置连接，所述水平驱动装置驱动所述竖直驱动装置和所述承载平台做水平方向移动；
所述承载平台的上表面设置有若干吸气孔，所述吸气孔连通负压设备，当汇流条放置在所述承载平台上表面时，所述负压设备启动，所述汇流条被所述吸气孔吸附固定，随着所述承载平台转移。
根据本发明的一实施方式，所述承载平台内部设置有气流通道，所述吸气孔连通所述气流通道，所述气流通道出口处设置有接头，所述接头通过管道连通所述负压设备。
根据本发明的一实施方式，所述吸气孔在所述承载平台上表面排列成一行或若干行，若干行所述吸气孔可同时吸附若干条所述汇流条。
根据本发明的一实施方式，所述竖直驱动装置包括竖直驱动气缸，所述竖直驱动气缸的活塞杆端部设置有安装座，所述承载平台固定在所述安装座上。
根据本发明的一实施方式，所述竖直驱动气缸两侧设置有竖直导向杆，所述竖直导向杆上端连接所述安装座，为所述安装座上下移动导向。
根据本发明的一实施方式，所述水平驱动装置包括水平驱动气缸和水平导轨，所述水平导轨上设置有滑座，所述竖直驱动气缸和竖直导向杆安装在所述滑座上，所述水平驱动气缸的活塞杆连接所述滑座，驱动所述滑座沿着所述水平导轨移动。
根据本发明的一实施方式，所述水平驱动气缸和所述水平导轨安装在同一个底座上。
根据本发明的一实施方式，所述水平导轨两端设置有位置传感器，所述位置传感器感应所述滑座的移动位置。
根据本发明的一实施方式，所述滑座上设置有竖直导向套筒，所述竖直导向杆下端***所述竖直导向套筒内，在所述竖直导向套筒中移动。
根据本发明的一实施方式，所述承载平台的上表面设置有定位槽，所述定位槽的槽底上设置所述吸气孔。
根据本发明的一实施方式，所述定位槽的宽度与所述汇流条的宽度相适配，所述定位槽的深度与所述汇流条的厚度相适配。
根据本发明的一实施方式，所述电池串汇流条焊接机械手包括转移平台和焊接装置，所述焊接装置安装在所述转移平台上，所述转移平台驱动所述焊接装置移位；
所述焊接装置中设置有汇流条吸附头和加热装置，通过所述汇流条吸附头将汇流条从中转台上取走，并且将所述汇流条转移至焊接工位然后放置在电池串焊带上，通过所述加热装置对所述汇流条加热进行焊接固定。
根据本发明的一实施方式，所述转移平台包括支撑座，所述支撑座上端安装有悬臂，所述悬臂可围绕所述支撑座的Z轴旋转，所述焊接装置安装在所述悬臂上，所述焊接装置可沿着所述悬臂水平移动；
或者，所述转移平台包括X轴驱动机构和Y轴驱动机构，所述Y轴驱动机构架设在所述X轴驱动机构上，可沿着所述X轴驱动机构移动，所述Y轴驱动机构上安装所述焊接装置，所述X轴驱动机构和Y轴驱动机构共同驱动所述焊接装置水平移动。
根据本发明的一实施方式，所述Y轴驱动机构包括两组，架设在一组所述X轴驱动机构上，分别驱动一组焊接装置。
根据本发明的一实施方式，所述支撑座中安装有第一Z轴旋转驱动电机，所述支撑座顶部安装有第一传动箱，所述第一Z轴旋转驱动电机连接所述第一传动箱，所述悬臂与所述第一传动箱的输出轴连接。
根据本发明的一实施方式，所述悬臂后端安装有水平位移驱动电机，所述悬臂上安装有水平传动装置，所述水平传动装置连接滑座，所述焊接装置吊挂在所述滑座上。
根据本发明的一实施方式，所述水平传动装置包括丝杆螺母副、或者同步带和带轮副、或者传动链和链轮副，所述悬臂一侧设置有导向槽，所述滑座受所述导向槽导向。
根据本发明的一实施方式，所述焊接装置包括第二Z轴旋转驱动电机和第二传动箱，第二Z轴旋转驱动电机安装在所述滑座上部，所述第二传动箱安装在所述滑座下部，所述第二Z轴旋转驱动电机连接所述第二传动箱。
根据本发明的一实施方式，所述第二传动箱的输出轴连接有第一连接座，所述第一连接座上安装有竖直气动滑台，所述竖直气动滑台的驱动杆连接有第二连接座，所述第二连接座上安装有滑座，所述滑座左右两侧设置有导轨。
根据本发明的一实施方式，所述加热装置安装在所述滑座下方，所述加热装置下方连接有安装座，所述安装座中设置有若干焊接头，所述焊接头上方设置有缓冲弹簧，所述焊接头连接所述加热装置，焊接所述汇流条时所述焊接头向所述汇流条传热。
根据本发明的一实施方式，所述安装座前后两侧安装有悬挂支架，所述汇流条吸附头安装在所述悬挂支架下端，所述汇流条吸附头铰接悬挂有压板，在铰接处设置有扭簧，所述压板左右两侧连接所述导轨。
根据本发明的一实施方式，所述汇流条吸附头连接负压装置，当所述汇流条吸附头接触放置在所述中转台上表面的汇流条时，所述负压设备启动，所述汇流条被所述汇流条吸附头吸附固定，随着所述焊接装置转移。
根据本发明的一实施方式，所述压板前侧安装有吹气杆，所述吹气杆连接正压设备，所述汇流条焊接完成之后，向所述汇流条吹气冷却。
根据本发明的一方面，一种串焊机，所述串焊机包括电池串焊带自动焊接设备和以上所述的电池串汇流条自动焊接设备；
所述电池串焊带自动焊接设备将电池片和焊带焊接成电池串，所述电池串汇流条自动焊接设备将汇流条焊接在所述电池串端部的焊带上。
根据本发明的电池串汇流条焊接设备，设置有汇流条分切设备、汇流条中转台和汇流条焊接机械手，从切断汇流条到焊接汇流条，均是自动化模式。汇流条分切设备可以自动切断汇流条，汇流条中转台可以将汇流条从汇流条分切设备自动转移至汇流条焊接机械手，汇流条焊接机械手可以在电池串焊带上自动焊接汇流条。本发明的电池串汇流条焊接设备，提高了汇流条的焊接效率，而且提高了汇流条的焊接质量，提升了太阳能电池整体性能。
根据本发明的串焊机，可以将电池片和焊带自动焊接成电池串，然后在电池串端部的焊带上自动焊接汇流条，焊接效率高，焊接质量好，提升了太阳能电池整体性能。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本发明。
附图说明
通过参照附图详细描述其示例实施例，本发明的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。
图1示意性示出根据本发明示例实施方式的电池串汇流条自动焊接设备的立体图(不含汇流条焊接机械手)；
图2示意性示出根据本发明示例实施方式的电池串汇流条自动焊接设备的立体图；
图3示意性示出根据本发明示例实施方式的电池串汇流条分切设备的立体图；
图4是图3中局部放大视图；
图5是图3中局部放大视图；
图6示意性示出根据本发明示例实施方式的电池串汇流条分切设备所采用夹爪装置的立体图；
图7示意性示出根据本发明示例实施方式的电池串汇流条中转台的立体图；
图8示意性示出根据本发明示例实施方式的电池串汇流条焊接机械手的立体图；
图9示意性示出根据本发明示例实施方式的电池串汇流条焊接机械手所采用焊接装置的立体图；
图10示意性示出根据本发明示例实施方式的电池串汇流条焊接机械手所采用焊接装置的立体图(图中去掉了焊接头的安装座外壳)；
图11示意性示出根据本发明示例实施方式的电池串汇流条焊接结构主视图；
图12示意性示出根据本发明示例实施方式的电池串汇流条焊接结构俯视图；
图13示意性示出根据本发明示例实施方式的串焊机的结构示意图；
图14示意性示出根据本发明示例实施方式的串焊机的立体图(图中包括电池串汇流条自动焊接设备和一条输送机构)；
图15示意性示出根据本发明示例实施方式的串焊机的俯视图(图中包括电池串汇流条自动焊接设备和两条输送机构)。
附图标记说明：1、供料装置；1-1、供料盘；1-2、导引轮；1-3、矫直轮；1-4、压紧装置；1-5、电机；
2、切断装置；2-1、上驱动气缸；2-1、下驱动气缸；2-3、上安装座；2-4、下安装座；2-5、上切刀；2-6、下切刀；2-7、限位柱；
3、牵引装置；3-1、夹爪驱动气缸；3-2、丝杆驱动装置；3-3、夹爪装置；3-3-1、连接座；3-3-2、固定夹爪；3-3-3、活动夹爪；3-3-4、连杆；3-4、安装座；
4、主支架；
5、中转台；5-1、承载平台；5-2、竖直驱动气缸；5-3、竖直导向杆；5-4、滑座；5-5、水平导轨；5-6、水平驱动气缸；5-7、底座；5-8、安装座；
6、转移平台；6-1、支撑座；6-2、第一Z轴旋转驱动电机；6-3、第一传动箱；6-4、悬臂；6-5、水平位移驱动电机；6-6、滑座；6-7、导向槽；
7、焊接装置；7-1、第二Z轴旋转驱动电机；7-2、第二传动箱；7-3、第一连接座；7-4、竖直气动滑台；7-5、第二连接座；7-6、滑座；7-7、导轨；7-8、滑块；7-9、加热装置；7-10、安装座；7-11、焊接头；7-12、汇流条吸附头；7-13、悬挂支架；7-14、压板；7-15、吹气杆；
8、汇流条；9、电池片；10、焊带；11、输送机构；12、两轴移动平台。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本发明将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。附图仅为本发明的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。
此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本发明的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、方法、装置、实现、材料或者操作以避免喧宾夺主而使得本发明的各方面变得模糊。
为了易于说明，在这里可以使用诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置还可以以其他方式定位，例如旋转90度或位于其他方位，这里所用的空间相对说明可相应地解释。
实施例1
如图1、图2所示，本实施例提供一种电池串汇流条自动焊接设备，包括汇流条分切设备，汇流条中转台和汇流条焊接机械手三组主要组成设备。
汇流条分切设备将汇流条按照预定长度切断，并且将切断的汇流条放置在汇流条中转台上，汇流条中转台将汇流条转移至汇流条焊接机械手，汇流条焊接机械手将汇流条从汇流条中转台上取走，转移至焊接工位，将汇流条放置在电池串焊带上进行焊接固定。
为了清楚说明电池串汇流条自动焊接设备的结构组成，下面分三部分分别详细介绍这三组设备。
(一)汇流条分切设备
如图1、图2、图3所示，电池串汇流条分切设备包括主支架4，主支架4一端设置有供料装置1，中部设置有切断装置2，另一端设置有可移动的牵引装置3。
为了便于说明，主支架4的长度方向可以看成是X轴方向，高度方向看成是Z轴方向。
汇流条(图中未示出)存储在供料装置1中，供料装置1向切断装置2输出汇流条，牵引装置3夹持住汇流条的自由端，将汇流条牵引至切断装置2中，切断装置2将汇流条进行切断，牵引装置3将切断的汇流条放置在中转台5上。
供料装置1输出汇流条时是可以提供动力的，牵引装置3对汇流条再施加一定的牵引力，这样汇流条的输送过程就会非常顺畅和快速。
供料装置1包括供料盘1-1，汇流条卷绕在供料盘1-1中，供料装置1还包括若干导引轮1-2，导引轮1-2将汇流条导引至水平输送路径上。图中所示包括三个导引轮1-2，根据实际需要还可以改变导引轮1-2的数量，例如供料盘1-1的高度较大时，可以增加导引轮1-2的数量。
供料盘1-1由电机1-5驱动旋转，为输出汇流条提供动力。
汇流条的水平输送路径上设置有若干矫直轮1-3，在本实施例中采用7个，若干矫直轮1-3上下交错分布，汇流条从矫直轮1-3之间穿过被矫直，具有较好的平整度。
矫直轮1-3包括若干压轮和托轮，如图1、图3中所示，在本实施例中采用3个压轮和4个托轮，3个压轮和4个托轮上下交错分布，3个压轮高度相同，4个托轮高度相同，3个压轮下侧的公共切线向下越过了4个托轮上侧的公共切线，这样汇流条进入压轮和托轮之间时就会被强迫矫直。3个压轮的高度是可以调节的，这样方便调试，调节至汇流条具有较好的平整度就固定住高度。
供料装置1还包括压紧装置1-4，如图4、图5所示，压紧装置1-4包括驱动气缸、压头和支撑座，在压头下方设置了支撑座来支撑汇流条，支撑座起到了垫板的作用。汇流条进入切断装置2中被剪切时，压紧装置1-4的压头将汇流条压紧在支撑座上，这样可以防止汇流条受力发生跳动，保证剪切顺利进行，切口平滑。
压头设置在驱动气缸的活塞杆下端，压头与驱动气缸的安装座之间设置有拉簧，驱动气缸的安装座保持固定不动，拉簧可以辅助压头复位。
如图4、图5所示，切断装置2包括上切刀2-5和下切刀2-6，上切刀2-5由上驱动气缸2-1驱动，下切刀2-6可以保持固定不动，上切刀2-5朝向下切刀2-6运动切断汇流条。
或者，下切刀2-6由下驱动气缸2-2驱动，上切刀2-5和下切刀2-6相对运动切断汇流条。
上驱动气缸2-1的活塞杆端部安装有上安装座2-3，上切刀2-5安装在上安装座2-3靠近牵引装置3的一侧，上切刀2-5宽度方向的两侧设置有限位杆。安装座2-3与上驱动气缸2-1的安装座之间设置有拉簧，上驱动气缸2-1的安装座保持固定不动，拉簧可以辅助上切刀2-5复位。
下切刀2-6由下驱动气缸2-2驱动的结构中，下驱动气缸2-2的活塞杆端部安装有下安装座2-4，下切刀2-6安装在下安装座2-4靠近牵引装置3的一侧，下切刀2-6宽度方向的两侧设置有限位杆。安装座2-4与下驱动气缸2-2的安装座之间设置有拉簧，下驱动气缸2-2的安装座保持固定不动，拉簧可以辅助下切刀2-6复位。
设置限位杆是为了对汇流条准确剪切，避免发生剪切偏移的现象。
上切刀2-5和下切刀2-6的刀刃是对称设置的，类似剪刀，剪切汇流条时，上驱动气缸2-1和下驱动气缸2-2同时动作，即可对汇流条进行剪切。
下切刀2-6保持固定不动时，上切刀2-5朝向下切刀2-6运动，也同样可以切断汇流条。
如图4、图5所示，切断装置2还包括若干组两两设置的限位柱2-7，汇流条从限位柱2-7中穿过进入上切刀2-5和下切刀2-6之间。设置限位柱2-7也是为了防止汇流条发生偏移。
如图3、图5、图6所示，牵引装置3包括夹爪装置3-3和丝杆驱动装置3-2，丝杆驱动装置3-2包括丝杆和螺母，螺母上固定有安装座3-4，夹爪装置3-3安装在安装座3-4上，丝杆由电机驱动，带动夹爪装置3-3在水平方向(沿着X轴方向)移动。
牵引装置3还包括夹爪驱动气缸3-1，夹爪驱动气缸3-1安装在安装座3-4上。
夹爪装置3-3包括连接座3-3-1，连接座3-3-1上设置有固定夹爪3-3-2，与固定夹爪3-3-2铰接安装有活动夹爪3-3-3，随着安装座3-4的水平移动，固定夹爪3-3-2和活动夹爪3-3-3可伸入切断装置2中夹持汇流条。
固定夹爪3-3-2的宽度较宽，其中设置有间隙，活动夹爪3-3-3的主体呈板状，可以放入固定夹爪3-3-2的间隙中。
夹爪装置3-3通过连接座3-3-1安装在夹爪驱动气缸3-1端部，夹爪驱动气缸3-1的活塞杆通过连杆3-3-4连接活动夹爪3-3-3，随着活塞杆的伸缩，活动夹爪3-3-3和固定夹爪3-3-2做出抓紧和释放的动作。
连接座3-3-1呈U形，夹爪驱动气缸3-1的活塞杆穿过连接座3-3-1通过连杆3-3-4连接活动夹爪3-3-3。
固定夹爪3-3-2和活动夹爪3-3-3的夹持部位均设置有夹板，夹板的宽度大于汇流条的宽度，这样设置方便夹持住汇流条。
在实际作业过程中，供料装置1的供料盘1-1一直处于旋转状态，汇流条被持续输送至切断装置2中；
牵引装置3的夹爪装置3-3伸入上切刀2-5和下切刀2-6之间，夹紧汇流条并且后退，到达预定位置时停止移动，此时准备剪切的汇流条的长度正好满足焊接需要；
上切刀2-5和下切刀2-6对汇流条实施剪切，被切断的汇流条仍然保持在夹爪装置3-3中；
当中转台5的承载平台5-1移动到夹爪装置3-3的下方承接汇流条时，夹爪装置3-3就可以释放汇流条，等承载平台5-1移动离开之后，夹爪装置3-3继续伸入至上切刀2-5和下切刀2-6之间夹紧汇流条，重复上述动作。
通过以上的实施方式的描述可知，汇流条分切设备所设置的供料装置、切断装置和牵引装置，这三组装置进行自动衔接配合，能够自动将汇流条按照预定长度切断，剪切过程持续进行，剪切效率高，分切后的每一段汇流条长度统一，形状统一，方便焊接，提高了太阳能电池生产效率和质量。
(二)汇流条中转台
如图1、图2、图7所示，电池串汇流条中转台包括承载平台5-1、竖直驱动装置和水平驱动装置，承载平台5-1与竖直驱动装置连接，竖直驱动装置驱动承载平台5-1做上下方向移动，竖直驱动装置与水平驱动装置连接，水平驱动装置驱动竖直驱动装置和承载平台5-1做水平方向移动。
通过设置竖直驱动装置和水平驱动装置，承载平台5-1就可以实现两自由度转移物料操作，为了便于说明，可以看成竖直驱动装置沿着Z轴移动，水平驱动装置沿着Y轴移动，承载平台5-1在高度方向和水平方向均可以改变位置。
承载平台5-1的上表面设置有若干吸气孔，吸气孔连通负压设备(图中未示出)，当汇流条放置在承载平台5-1上表面时，负压设备启动，汇流条被吸气孔吸附固定，随着承载平台5-1转移。
真空吸附定位具有速度快、对汇流条形状不会产生影响的特点，在转移过程中汇流条是不会在承载平台5-1上表面移动的，也不会从承载平台5-1上表面掉落，安全可靠。
承载平台5-1内部设置有气流通道，吸气孔连通气流通道，气流通道出口处设置有接头，接头通过管道连通负压设备。这些管道均是柔软可变形的，所以不会影响承载平台5-1的位移。
在承载平台上表面可以设置一行吸气孔，每次吸附一条汇流条，也可以在承载平台上表面设置两行或两行以上的吸气孔，这样可以同时吸附若干条汇流条，提高转移量。
如图7所示，竖直驱动装置包括竖直驱动气缸5-2，竖直驱动气缸5-2的活塞杆端部设置有安装座5-8，承载平台5-1固定在安装座5-8上，可以通过螺栓紧固。
竖直驱动气缸5-2两侧设置有竖直导向杆5-3，竖直导向杆5-3上端连接安装座5-8，为安装座5-8上下移动导向。设置竖直导向杆5-3能够保证安装座5-8的移动不倾斜、不偏转。
如图7所示，水平驱动装置包括水平驱动气缸5-6和水平导轨5-5，水平导轨5-5上设置有滑座5-4，竖直驱动气缸5-2和竖直导向杆5-3安装在滑座5-4上，水平驱动气缸5-6的活塞杆连接滑座5-4，驱动滑座5-4沿着水平导轨5-5移动。
滑座5-4中可以设置滑动轴承，这样可以减小与水平导轨5-5之间的摩擦力。
水平导轨5-5两端设置有位置传感器，位置传感器感应滑座5-4的移动位置。通过设置位置传感器，可以对承载平台5-1的水平移动位置加以限定，保证承载平台5-1在水平方向能够准确承接、转移汇流条。
滑座5-4上设置有竖直导向套筒，竖直导向杆5-3下端***竖直导向套筒内，在竖直导向套筒中移动。竖直导向套筒是朝上设置的，设置竖直导向套筒，能够避免竖直导向杆5-3向下伸长过大，因为滑座5-4下方的空间有限，所以竖直导向杆5-3不能向下伸长过大。
水平驱动气缸5-6和水平导轨5-5安装在同一个底座5-7上。该底座5-7也是汇流条分切设备、汇流条焊接机械手的安装底座，这三组设备共同安装在底座5-7上，构成了电池串汇流条焊接生产线的一部分。
优选地，承载平台5-1的上表面设置有定位槽，定位槽的槽底上设置吸气孔。通过设置定位槽，能够提高放置汇流条的稳定性。
定位槽的宽度与汇流条的宽度相适配，定位槽的宽度稍大于汇流条的宽度为宜，方便放入和取出。
定位槽的深度与汇流条的厚度相适配，定位槽的深度小于或等于汇流条的厚度为宜，方便后续的汇流条焊接机械手取走汇流条。
如果在承载平台上表面设置1行吸气孔，定位槽也设置一行即可，每次吸附一条汇流条，如果在承载平台上表面设置2行或2行以上的吸气孔，定位槽也设置2行或2行以上的，这样可以同时吸附若干条汇流条，提高转移量。
在实际作业过程中，承载平台5-1首先向汇流条分切设备移动，上升预定高度，到达汇流条分切设备的牵引装置3下方，牵引装置3中的夹爪装置3-3放下切断的汇流条，汇流条即被放置到承载平台5-1上表面；
其次，与吸气孔连通的负压设备启动，汇流条被吸气孔吸附固定，随着承载平台5-1进行向下、向后的转移；
承载平台5-1将汇流条转移到汇流条焊接机械手附近时，承载平台5-1停止移动，负压设备也停止工作；
汇流条焊接机械手旋转悬臂6-4的朝向，调整焊接装置7的位置，最终焊接装置7将汇流条从承载平台5-1上表面取走，中转台5继续向汇流条分切设备移动，重复上述动作转移下一个汇流条。
通过以上的实施方式的描述可知，汇流条中转台所设置的承载平台、竖直驱动装置和水平驱动装置，这三组装置进行自动衔接配合，能够自动将汇流条从剪切工位转移至焊接工位，实现了生产线中的物料转移衔接，转移过程快速准确，转移效率高，提高了太阳能电池整体生产效率。
(三)汇流条焊接机械手
如图8、图9、图10所示，电池串汇流条焊接机械手包括转移平台6，转移平台6包括支撑座6-1，支撑座6-1上端安装有悬臂6-4，悬臂6-4可围绕支撑座6-1的Z轴旋转，悬臂6-4上安装有焊接装置7，焊接装置7可沿着悬臂6-4水平移动。
在转移平台6的带动下，焊接装置7将汇流条从中转台5上取走，转移至焊接工位，即图13中的焊接工作台，焊接工作台上已经放置了电池串，焊接装置7将汇流条放置在电池串端部的焊带上进行焊接固定。
在本实施例中，支撑座6-1包括底板、立板和顶板，内部是中空的，可以安装其他部件。
支撑座6-1中安装有第一Z轴旋转驱动电机6-2，支撑座6-1顶部安装有第一传动箱6-3，第一Z轴旋转驱动电机6-2连接第一传动箱6-3，悬臂6-4与第一传动箱6-3的输出轴连接。
第一传动箱6-3可以起到减速作用，将第一Z轴旋转驱动电机6-2的驱动力传递给悬臂6-4。
悬臂6-4后端安装有水平位移驱动电机6-5，悬臂6-4上安装有水平传动装置，水平传动装置连接滑座6-6，焊接装置7吊挂在滑座6-6上。
水平传动装置可以采用的具体实施方式有多种，例如可以包括丝杆螺母副、或者同步带和带轮副、或者传动链和链轮副，能满足带动滑座6-6水平位移即可。
悬臂6-4一侧设置有导向槽6-7，滑座6-6受导向槽6-7导向。
如图9所示，焊接装置7包括第二Z轴旋转驱动电机7-1和第二传动箱7-2，第二Z轴旋转驱动电机7-1安装在滑座6-6上部，第二传动箱7-2安装在滑座6-6下部，第二Z轴旋转驱动电机7-1连接第二传动箱7-2。
第二传动箱7-2可以起到减速作用，将第二Z轴旋转驱动电机7-1的驱动力传递给下方的焊接组件。
第二传动箱7-2的输出轴连接有第一连接座7-3，第一连接座7-3呈倒置的L形，第一连接座7-3上安装有竖直气动滑台7-4，竖直气动滑台7-4的驱动杆连接有第二连接座7-5，第二连接座7-5也是呈倒置的L形，第二连接座7-5上安装有滑座6-6，滑座6-6左右两侧设置有导轨7-7。
在本实施例中，导轨7-7包括四条，均是依靠滑座6-6左右两侧的滑块安装的。
滑座6-6下方连接有加热装置7-9，加热装置7-9中设置有电加热棒，加热装置7-9下方连接有安装座7-10，安装座7-10是中空的，安装座7-10中设置有若干焊接头7-11，焊接头7-11上方设置有缓冲弹簧，如图10所示，焊接头7-11连接加热装置7-9，焊接汇流条时焊接头7-11向汇流条传热。
焊接头7-11上方的缓冲弹簧能够避免焊接头7-11压坏汇流条、电池串。虽然设置了缓冲弹簧，加热装置7-9还可以向焊接头7-11传热，因为加热装置7-9为焊接头7-11上端预留了活动孔，焊接头7-11上端与该活动孔是良好接触的。
因为汇流条表层是锡层，锡层熔化即可与电池串焊带进行焊接固定，电池串汇流条焊接结构如图11、图12所示。
安装座7-10前后两侧安装有悬挂支架7-13，悬挂支架7-13下端安装有汇流条吸附头7-12，汇流条吸附头7-12铰接悬挂有压板7-14，在铰接处设置有扭簧，压板7-14左右两侧连接导轨7-7。
压板7-14是栅格状的，焊接头7-11可以从压板7-14中向下伸出，在焊接时首先是压板7-14压住汇流条，其次才是焊接头7-11对汇流条进行加热压紧。
通过设置扭簧，压板7-14和汇流条吸附头7-12之间构成了一个弹性铰接结构，能够在压板7-1、焊接头7-11压紧汇流条时，汇流条吸附头7-12转动一定角度可以离开汇流条，这样能够避免汇流条表层熔化的锡层污染汇流条吸附头7-12，焊接完成之后，在扭簧作用下，汇流条吸附头7-12又恢复初始角度位置(该角度位置能够吸附汇流条)。
悬挂支架7-13中设置有螺栓，也可以调节汇流条吸附头7-12的角度位置。
压板7-14左右两侧同样需要设置滑块来连接导轨7-7。
汇流条吸附头7-12连接负压装置，当汇流条吸附头7-12接触放置在中转台5上表面的汇流条时，负压设备启动，汇流条被汇流条吸附头7-12吸附固定，随着焊接装置7转移。
压板7-14前侧安装有吹气杆7-15，吹气杆7-15连接正压设备，汇流条焊接完成之后，向汇流条吹气冷却。吹气杆7-15可以设计成空心杆体，内部是气流通道，在侧壁上设置一排吹气孔。
在实际作业过程中，当中转台5的承载平台5-1将汇流条转移至转移平台6附近时，汇流条焊接机械手旋转悬臂6-4的朝向，调整焊接装置7的位置，焊接装置7到达承载平台5-1上方时，竖直气动滑台7-4驱动第二连接座7-5下移；
汇流条吸附头7-12接触到汇流条时，负压设备启动，汇流条被汇流条吸附头7-12吸附固定，竖直气动滑台7-4驱动第二连接座7-5上移，取走汇流条；
汇流条焊接机械手反向旋转悬臂6-4的朝向，调整焊接装置7的位置，焊接装置7到达焊接工位上方时，竖直气动滑台7-4驱动第二连接座7-5下移；
当汇流条被放置到电池串焊带上时，负压设备停止，加热装置7-9开始加热，焊接头7-11下压向汇流条传热，汇流条被焊接固定在电池串焊带上；
吹气杆7-15向汇流条吹气冷却；
竖直气动滑台7-4驱动第二连接座7-5上移，重复上述动作，焊接下一个汇流条。
在本实施例中，还可以采用两轴移动平台12代替上述的转移平台6具体地，如图14、图15所示，两轴移动平台12包括X轴驱动机构和Y轴驱动机构，Y轴驱动机构架设在X轴驱动机构上，可沿着X轴驱动机构移动，Y轴驱动机构上安装焊接装置7，X轴驱动机构和Y轴驱动机构共同驱动焊接装置7水平移动。
图14中长度较长的为X轴驱动机构，长度较短的为Y轴驱动机构。X轴驱动机构中设置有两根平行的导轨，Y轴驱动机构两端架设在两根平行的导轨上。
在X轴驱动机构上可以只架设一组Y轴驱动机构，驱动一组焊接装置，相应地，将汇流条转移至一侧的焊接工位然后放置在电池串焊带上，通过加热装置7-9对汇流条加热进行焊接固定。
也可以在X轴驱动机构上架设两组Y轴驱动机构，分别驱动一组焊接装置，这样就可以一共驱动两组焊接装置，相应地，分别将汇流条转移至两侧的焊接工位然后放置在电池串焊带上，通过加热装置7-9对汇流条加热进行焊接固定。
X轴驱动机构、Y轴驱动机构中均可以设置丝杆螺母副的驱动结构，具体可以参考现有技术，此处不再详细描述。
设置两组Y轴驱动机构，可以显著提高汇流条焊接速度，提高太阳能电池整体生产效率。
通过以上的实施方式的描述可知，汇流条焊接机械手设置的转移平台和焊接装置，这两组装置进行自动衔接配合，能够自动将汇流条焊接至电池串焊带上，焊接过程持续进行，焊接效率高，焊接位置准确，焊接质量可靠，提高了太阳能电池整体生产效率和质量。
焊接了汇流条8的电池串如图11、图12所示，包括多片电池片9，焊带10将电池片9之间串联，在电池串端部的焊带10上焊接汇流条8。
通过以上的实施方式的描述可知，本发明的电池串汇流条自动焊接设备，设置有汇流条分切设备、汇流条中转台和汇流条焊接机械手，这三组设备进行自动衔接配合，从切断汇流条到焊接汇流条，均是自动化模式。本发明的电池串汇流条焊接设备，提高了汇流条的焊接效率，而且提高了汇流条的焊接质量，提升了太阳能电池整体性能。
实施例2
如图13、图14、图15所示，本实施例提供一种串焊机，包括电池串焊带自动焊接设备和实施例1中所述的电池串汇流条自动焊接设备，电池串焊带自动焊接设备可以将电池片和焊带焊接成电池串，电池串汇流条自动焊接设备可以将汇流条焊接在电池串端部的焊带上。
串焊机中可以设置一组电池串焊带自动焊接设备，如图14所示，或者设置两组电池串焊带自动焊接设备，如图15所示。
如图13所示，电池串焊带自动焊接设备包括电池片上料机构、焊带上料机构、输送机构、焊接机构、分串机构和出料机构，电池片上料机构和焊带上料机构用于将电池片和焊带按照一定顺序放置在输送机构上，输送机构用于将排布好的焊带和电池片输送到焊接位置处，焊接机构将电池片和焊带焊接成电池串，分串机构将电池串按照预定的长度裁切，出料机构将裁切好的电池串输出。
输送机构依次连接了电池片上料机构、焊带上料机构、焊接机构、分串机构和出料机构。
汇流条焊接工位可以设置在串焊机中的多个位置，例如在焊带上料机构的下游位置，在焊接机构的下游位置，在分串机构的下游位置，任意一个位置均可以焊接汇流条。
在焊带上料机构的下游位置，虽然电池片和焊带还没有焊接在一起，但是输送机构11上已经放置了焊带，所以仍然可以在焊带的预定位置上焊接汇流条，并不影响之后的电池片和焊带焊接工序。
图13中有一组电池串汇流条自动焊接设备是用实线表示的，左侧的虚线表示了电池串汇流条自动焊接设备也可以设置在该位置。
输送机构11中设置有输送带和承载台，输送带是耐高温的，输送带下侧有承载台承载，所以焊接汇流条的时候直接在输送机构11上焊接即可。
电池串汇流条自动焊接设备中的汇流条焊接机械手将汇流条从中转台5上取走，转移至焊接工位，输送机构11上已经放置了焊带，电池串汇流条焊接机械手将汇流条放置在焊带上进行焊接固定。
焊接了汇流条8的电池串如图11、图12所示，包括多片电池片9，焊带10将电池片9之间串联，在电池串端部的焊带10上焊接汇流条8。
通过以上的实施方式的描述可知，本发明的串焊机，可以将电池片和焊带自动焊接成电池串，然后在电池串端部的焊带上自动焊接汇流条，焊接效率高，焊接质量好，提升了太阳能电池整体性能。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一、第二、第三和第四等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上具体地示出和描述了本发明的示例性实施方式。应可理解的是，本发明不限于这里描述的详细结构、设置方式或实现方法；相反，本发明意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效设置。

Claims (10)

1.一种电池串汇流条自动焊接设备，其特征在于，所述电池串汇流条焊接设备包括汇流条分切设备，汇流条中转台和汇流条焊接机械手；
所述汇流条分切设备将汇流条按照预定长度切断，并且将切断的汇流条放置在所述汇流条中转台上，所述汇流条中转台将所述汇流条转移至所述汇流条焊接机械手，所述汇流条焊接机械手将所述汇流条从所述汇流条中转台上取走，转移至焊接工位，将所述汇流条放置在电池串焊带上进行焊接固定。
2.如权利要求1所述的电池串汇流条自动焊接设备，其特征在于，所述汇流条分切设备包括主支架，所述主支架一端设置有供料装置，中部设置有切断装置，另一端设置有可移动的牵引装置；
汇流条存储在所述供料装置中，所述牵引装置夹持住所述汇流条的自由端，将所述汇流条牵引至所述切断装置中，所述切断装置将所述汇流条进行切断，所述牵引装置将切断的所述汇流条放置在中转台上。
3.如权利要求2所述的电池串汇流条自动焊接设备，其特征在于，所述供料装置包括供料盘，所述汇流条卷绕在所述供料盘中，所述供料装置还包括若干导引轮，所述导引轮将所述汇流条导引至水平输送路径上。
4.如权利要求2所述的电池串汇流条自动焊接设备，其特征在于，所述切断装置包括上切刀和下切刀，所述上切刀由上驱动气缸驱动，所述下切刀保持固定不动，所述上切刀朝向所述下切刀运动切断所述汇流条；
所述上驱动气缸的活塞杆端部安装有上安装座，所述上切刀安装在所述上安装座靠近所述牵引装置的一侧，所述上切刀宽度方向的两侧设置有限位杆；
或者所述下切刀由下驱动气缸驱动，所述上切刀和所述下切刀相对运动切断所述汇流条；
所述下驱动气缸的活塞杆端部安装有下安装座，所述下切刀安装在所述下安装座靠近所述牵引装置的一侧，所述下切刀宽度方向的两侧设置有限位杆。
5.如权利要求2所述的电池串汇流条自动焊接设备，其特征在于，所述牵引装置包括夹爪装置和丝杆驱动装置，所述丝杆驱动装置包括丝杆和螺母，所述螺母上固定有安装座，所述夹爪装置安装在所述安装座上，所述丝杆由电机驱动，带动所述夹爪装置在水平方向移动。
6.如权利要求1所述的电池串汇流条自动焊接设备，其特征在于，所述汇流条中转台包括承载平台、竖直驱动装置和水平驱动装置，所述承载平台与所述竖直驱动装置连接，所述竖直驱动装置驱动所述承载平台做上下方向移动，所述竖直驱动装置与所述水平驱动装置连接，所述水平驱动装置驱动所述竖直驱动装置和所述承载平台做水平方向移动；
所述承载平台的上表面设置有若干吸气孔，所述吸气孔连通负压设备，当汇流条放置在所述承载平台上表面时，所述负压设备启动，所述汇流条被所述吸气孔吸附固定，随着所述承载平台转移。
7.如权利要求1所述的电池串汇流条自动焊接设备，其特征在于，所述电池串汇流条焊接机械手包括转移平台和焊接装置，所述焊接装置安装在所述转移平台上，所述转移平台驱动所述焊接装置移位；
所述焊接装置中设置有汇流条吸附头和加热装置，通过所述汇流条吸附头将汇流条从中转台上取走，并且将所述汇流条转移至焊接工位然后放置在电池串焊带上，通过所述加热装置对所述汇流条加热进行焊接固定。
8.如权利要求7所述的电池串汇流条自动焊接设备，其特征在于，所述转移平台包括支撑座，所述支撑座上端安装有悬臂，所述悬臂可围绕所述支撑座的Z轴旋转，所述焊接装置安装在所述悬臂上，所述焊接装置可沿着所述悬臂水平移动；
或者，所述转移平台包括X轴驱动机构和Y轴驱动机构，所述Y轴驱动机构架设在所述X轴驱动机构上，可沿着所述X轴驱动机构移动，所述Y轴驱动机构上安装所述焊接装置，所述X轴驱动机构和Y轴驱动机构共同驱动所述焊接装置水平移动。
9.如权利要求8所述的电池串汇流条自动焊接设备，其特征在于，所述悬臂后端安装有水平位移驱动电机，所述悬臂上安装有水平传动装置，所述水平传动装置连接滑座，所述焊接装置吊挂在所述滑座上。
10.一种串焊机，其特征在于，所述串焊机包括电池串焊带自动焊接设备和权利要求1-9任一项所述的电池串汇流条自动焊接设备；
所述电池串焊带自动焊接设备将电池片和焊带焊接成电池串，所述电池串汇流条自动焊接设备将汇流条焊接在所述电池串端部的焊带上。
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