端子焊接机及其焊接方法、焊接工艺与流程

1.本发明涉及焊接设备技术领域，具体是一种端子焊接机及其焊接方法、焊接工艺。


背景技术：

2.太阳能电池片一般会通过串焊机焊接成整体的电池片串，在制成光伏组件时需在电池片串的两端焊接汇流条，使其成型，参考图10和图11。
3.由于电池片串的两端均会引出多个电极，如通过人工焊接的方式逐个将电极焊接在汇流条上，不仅焊接质量难以保障，工作效率也比较低。


技术实现要素：

4.为解决背景技术中的技术问题，本发明公开了一种端子焊接机及其焊接方法、焊接工艺。
5.本发明提供一种端子焊接机，包括机架，机架上设有：输送机，用于输送电池片串；焊接组件，分别设于输送机的首尾位置，依次通过放卷汇流条、切割汇流条、抓取汇流条的方式使得切割的汇流条放置于电池片串端部的电极上端，再通过热焊的方式分别将汇流条焊接在电池片串的两端。
6.上述设置，通过一次焊接，即可将电池片串一端的所有电极连接固定在汇流条上，不仅提高了焊接质量，还提高了工作效率；而且通过输送机带动电池片串移动，通过一次工序，即可在电池片串的两端焊接上汇流条，进一步提高了工作效率。
7.焊接组件的具体结构为，包括：放卷电机，用于汇流条放卷；切刀，将汇流条切断；夹爪，通过第一直线电机滑台驱动水平移动，将切断的汇流条抓取至电极上端；热焊机，通过第二气缸驱动升降，焊接电极和汇流条。
8.切刀的具体结构为：包括上切刀和下切刀，分别通过第三气缸和第四气缸驱动实现相向移动，将汇流条切断。
9.当切刀对汇流条施压，还未切断前，尾端的汇流条位置不稳定，容易翘起，从而影响切刀正常进行，而且切断后，汇流条还会发生弹射，导致错位，所以进一步地改进解决这一问题，具体的，焊接组件还包括压块，通过第五气缸驱动升降，安装在切刀的后侧。如此设置，切刀切割前，先使用压块对汇流条压紧固定，不仅使得切刀正常切断，还使得汇流条切断后不会发生错位。
10.汇流条切断后，另一端直接掉落至输送带上，其落差较大，导致汇流条的位置误差比较大，所以进一步地改进解决这一问题，具体的，切刀的前侧安装有缓冲块；缓冲块位于汇流条切割处的下方；缓冲块上端开设有限位槽。如此设置，汇流条另一端下落时，会先落在缓冲块上，并在夹爪驱动移动的过程中，会落入限位槽内，对汇流条的位置进行归正；当
汇流条另一端脱离缓冲块时，其落差较小，并在限位槽的共同作用下，可提高汇流条落至输送带上的位置精度。
11.当夹爪打开脱离汇流条时，汇流条会在摩擦力的作用下，跟随夹爪继续移动，从而导致错位，基于此，进一步的改进在于：焊接组件还包括压杆，分别通过第六气缸和第七气缸驱动实现水平移动和升降，对汇流条远离夹爪的一端施压。
12.当电池片串的长度较长时，依次对电池片串的两端焊接汇流条，会降低工作效率，基于此，进一步的设计是：机架的两端均安装有第二直线电机滑台，用于驱动焊接组件移动。如此设置，通过焊接组件移动，可同时对电池片串的两端进行焊接，从而提高了工作效率。
13.如热焊机下压热焊时，压力过大，会导致电极被压扁，所以进一步地改进解决这一问题，具体的，热焊机通过第一弹簧实现竖向弹性连接。
14.本发明还提供一种端子焊接机的焊接方法，包括以下步骤：s1、第一直线电机滑台驱动夹爪移动并夹住汇流条的端部；s2、第一直线电机滑台驱动夹爪反向移动，放卷电机同步对汇流条进行放卷；s3、第五气缸驱动压块下移，压住汇流条；s4、启动第三气缸和第四气缸，驱动上切刀和下切刀相向移动，将汇流条切断；s5、第一直线电机滑台继续驱动夹爪反向移动，使得汇流条另一端下降，并卡接入限位槽内；s6、第一直线电机滑台继续驱动夹爪反向移动，使得汇流条另一端下降并抵靠在输送机的皮带上；s7、依次启动第六气缸和第七气缸，驱动压杆对汇流条另一端施压；s8、夹爪打开；s9、第一直线电机滑台继续驱动夹爪反向移动，使得夹爪脱离汇流条，此时汇流条位于电池片串一端的电极上端；s10、启动第二气缸，使得热焊机下降，并对汇流条施压、加热焊接，使得电极和汇流条连接固定。
15.此方法不仅实现了汇流条稳定地放卷，还提高了切刀切断时，汇流条的位置稳定性；而且切断后的汇流条还能稳定地落至电极上端，且位置精度更高，从而提高了焊接质量和焊接效率。
16.本发明还提供一种端子焊接机的焊接工艺，其中电池片串的长度小于焊接组件的最短距离（焊接组件通过第二直线滑台相对移动所能达到的最小距离），还小于焊接组件最长距离（焊接组件通过第二直线滑台相对移动所能达到的最大距离）的一半，包括以下步骤：a1、输送机头部的焊接组件向外侧移动；a2、将电池片串放置于输送机的一端；a3、输送机头部的焊接组件复位；a4、输送机头部的焊接组件在电池片串的一端焊接上汇流条；a5、驱动输送机，将电池片串输送至尾端；a6、当电池片串输送到位，输送机尾部的焊接组件在电池片串的另一端焊接上汇
流条；并同时进行步骤a1-a4；a7、输送机继续运行，将输送机尾部的电池片串输送至下一工位，将输送机头部的电池片串输送至尾部。
17.此工艺可同时对两个电池片串进行焊接，效率更高。
18.本发明还提供一种端子焊接机的焊接工艺，其中电池片串的长度小于焊接组件的最短距离（焊接组件通过第二直线滑台相对移动所能达到的最小距离），还大于等于焊接组件最长距离（焊接组件通过第二直线滑台相对移动所能达到的最大距离）的一半，包括以下步骤：b1、输送机头部的焊接组件向外侧移动；b2、将电池片串放置于输送机的一端；b3、输送机头部的焊接组件复位；b4、输送机头部的焊接组件在电池片串的一端焊接上汇流条；b5、驱动输送机，将电池片串输送至尾端；b6、输送机尾部的焊接组件在电池片串的另一端焊接上汇流条；b7、输送机继续运行，将电池片串从尾端输送至下一工位。
19.本发明还提供一种端子焊接机的焊接工艺，其中电池片串的长度大于焊接组件的最短距离（焊接组件通过第二直线滑台相对移动所能达到的最小距离），包括以下步骤：c1、输送机头部的焊接组件向外侧移动；c2、将电池片串放置于输送机上靠近头部的位置；c3、输送机头部的焊接组件复位；输送机尾部的焊接组件移动至电池片串另一端的位置；c4、同时在电池片串的两端焊接上汇流条；c5、启动输送机，将电池片串从尾端输送至下一工位。
20.此工艺可同时对电池片串的两端进行焊接，焊接效率更高。
附图说明
21.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
22.图1是本发明的结构示意图；图2是焊接组件的结构示意图；图3是焊接组件另一个视角的结构示意图；图4是夹爪及其安装结构示意图；图5是焊接组件隐藏部分零件的结构示意图；图6是图5中a处的放大图；图7是焊接组件隐藏部分零件的另一个视角的结构示意图；图8是切刀、压块及其安装结构的示意图；图9是切刀、压块及其安装结构另一个视角的示意图；图10是电池片串焊接前的示意图；图11是电池片串焊接后的示意图；图中：2、输送机；3、焊接组件；4、放卷电机；5、夹爪；6、第一直线电机滑台；7、热焊
机；8、第二气缸；9、上切刀；10、下切刀；11、第三气缸；12、第四气缸；13、压块；14、第五气缸；15、缓冲块；16、限位槽；17、压杆；18、第六气缸；19、第七气缸；20、第二直线电机滑台；21、第一弹簧；22、汇流条卷；23、限位柱。
具体实施方式
23.现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
24.实施例一：如图1所示，本发明公开一种端子焊接机，包括机架，其上端安装有皮带输送机2，输送机2的两端均安装有焊接组件3。
25.机架的两端还安装有第二直线电机滑台20。焊接组件3的一端安装在第二直线电机滑台20上，另一端安装在直线导轨上，从而实现第二直线电机滑台20驱动焊接组件3直线移动。
26.如图8和图9所示，焊接组件3包括支架，支架上安装有板架，板架上安装有上下布置的上切刀9和下切刀10。上切刀9通过第三气缸11驱动升降，下切刀10通过第四气缸12驱动升降，从而使得上切刀9和下切刀10进行反向移动。支架上还安装有直线导轨，用于上切刀9和下切刀10升降导向。
27.如图2和图3所示，支架的顶部安装有放卷电机4驱动的放卷轴，汇流条卷22套接在放卷轴上，并通过放卷电机4驱动实现放卷。支架上还安装有四个导向轮，放卷后的汇流条依次经过导向轮导向后进入上切刀9和下切刀10之间。板架上设置有水平布置、位于上切刀9后侧的垫块，垫块的前端设置有两排间隔布置的限位柱23。汇流条贴合垫块移动，并从两排限位柱23之间穿过，从而实现汇流条移动限位，提高其移动的稳定性。
28.如图4所示，支架上还安装有位于切刀前方的夹爪5，夹爪5通过第一直线电机滑台6驱动。夹爪5的上方安装有热焊机7：电磁感应焊机。热焊机7通过第二气缸8驱动升降，焊接电极和汇流条，具体结构为：机架上通过直线导轨连接有升降架，第二气缸8安装在机架的顶部，驱动升降架升降。升降架的下端通过四根连杆连接有安装架，热焊机7固定在安装架的下端。连杆的上端通过螺纹连接的螺母安装在升降架上。连杆上套接有第一弹簧21，其两端分别抵靠升降架和安装架，从而实现热焊机7在竖直方向弹性连接，避免热焊机7焊接时压力过大，导致电极被压扁。
29.先将电池片串放置在输送机2上，然后汇流条依次通过放卷、切割和抓取的方式落在电极的上端，再通过热焊的方式分别将汇流条焊接在电池片串的两端。
30.第二直线电机滑台20的设置，可依次对电池片串的两端进行焊接，还可同时对电池片串的两端进行焊接，还可同时对两个电池片串进行焊接。
31.上述设置，通过一次焊接，即可将电池片串一端的所有电极连接固定在汇流条上，不仅提高了焊接质量，还提高了工作效率；而且通过输送机2带动电池片串移动，通过一次工序，即可在电池片串的两端焊接上汇流条，进一步提高了工作效率。
32.实施例二：与实施例一相比，区别之处为：如图8所示，当切刀对汇流条施压，还未切断前，尾端的汇流条位置不稳定，容易翘起，从而影响切刀正常进行，而且切断后，汇流条还会发生弹射，导致错位，因此作如下设计：板架上还安装有第五气缸14驱动升降的压块13。压块13位于靠近汇流条切断的位置。切割前，先使用压块13对汇流条压紧固定，不仅使
得切刀正常切断，还使得汇流条切断后不会发生错位。
33.实施例三：与实施例二相比，区别之处为：如图5和图6所示，切刀的前侧安装有缓冲块15，其高度低于垫块。缓冲块15上端面开设有贯穿的限位槽16。如此设置，汇流条另一端下落时，会先落在缓冲块15上，并在夹爪5驱动移动的过程中，会落入限位槽16内，对汇流条的位置进行归正；当汇流条另一端脱离缓冲块15时，其落差较小，并在限位槽16的共同作用下，可提高汇流条落至输送带上的位置精度。
34.实施例四：与实施例三相比，区别之处为：如图7所示，机架上还安装有压杆17、第六气缸18和第七气缸19，压杆17安装在第六气缸18的驱动端，第六气缸18安装在第七气缸19的驱动端。第六气缸18还通过导柱与机架连接，实现其升降导向。当夹爪5打开脱离汇流条时，先启动第六气缸18和第七气缸19，使得压杆17对汇流条另一端施压，从而避免夹爪5打开移动时，汇流条在摩擦力作用下跟随移动，产生错位。
35.压杆17的下端设置有凸板，上端穿过机架通过螺纹连接的螺母锁紧。压杆17上套接有第二弹簧，其两端分别抵靠机架和凸板，从而实现压杆17弹性连接，避免压杆17对汇流条施加的压力过大导致汇流条弯曲变形。
36.实施例五：本发明还公开一种端子焊接机的焊接方法，包括以下步骤：s1、第一直线电机滑台6驱动夹爪5移动并夹住汇流条的端部；s2、第一直线电机滑台6驱动夹爪5反向移动，放卷电机4同步对汇流条进行放卷；s3、第五气缸14驱动压块13下移，压住汇流条；s4、启动第三气缸11和第四气缸12，驱动上切刀9和下切刀10相向移动，将汇流条切断；s5、第一直线电机滑台6继续驱动夹爪5反向移动，使得汇流条另一端下降，并卡接入限位槽16内；s6、第一直线电机滑台6继续驱动夹爪5反向移动，使得汇流条另一端下降并抵靠在输送机2的皮带上；s7、依次启动第六气缸18和第七气缸19，驱动压杆17对汇流条另一端施压；s8、夹爪5打开；s9、第一直线电机滑台6继续驱动夹爪5反向移动，使得夹爪5脱离汇流条，此时汇流条位于电池片串一端的电极上端；s10、启动第二气缸8，使得热焊机7下降，并对汇流条施压、加热焊接，使得电极和汇流条连接固定。
37.此方法不仅实现了汇流条稳定地放卷，还提高了切刀切断时，汇流条的位置稳定性；而且切断后的汇流条还能稳定地落至电极上端，且位置精度更高，从而提高了焊接质量和焊接效率。
38.实施例六：本发明还公开一种端子焊接机的焊接工艺，采用实施例五的端子焊接机的焊接方法，其中电池片串的长度小于焊接组件3的最短距离（焊接组件通过第二直线滑台相对移动所能达到的最小距离），还小于焊接组件3最长距离（焊接组件通过第二直线滑台相对移动所能达到的最大距离）的一半，包括以下步骤：a1、输送机2头部的焊接组件3向外侧移动；a2、将电池片串放置于输送机2的一端；
a3、输送机2头部的焊接组件3复位；a4、输送机2头部的焊接组件3在电池片串的一端焊接上汇流条；a5、驱动输送机2，将电池片串输送至尾端；a6、当电池片串输送到位，输送机2尾部的焊接组件3在电池片串的另一端焊接上汇流条；并同时进行步骤a1-a4；a7、输送机2继续运行，将输送机2尾部的电池片串输送至下一工位，将输送机2头部的电池片串输送至尾部。
39.此工艺可同时对两个电池片串进行焊接，效率更高。
40.实施例七：本发明还公开一种端子焊接机的焊接工艺，采用实施例五的端子焊接机的焊接方法，其中电池片串的长度小于焊接组件3的最短距离（焊接组件通过第二直线滑台相对移动所能达到的最小距离），还大于等于焊接组件3最长距离（焊接组件通过第二直线滑台相对移动所能达到的最大距离）的一半，包括以下步骤：b1、输送机2头部的焊接组件3向外侧移动；b2、将电池片串放置于输送机2的一端；b3、输送机2头部的焊接组件3复位；b4、输送机2头部的焊接组件3在电池片串的一端焊接上汇流条；b5、驱动输送机2，将电池片串输送至尾端；b6、输送机2尾部的焊接组件3在电池片串的另一端焊接上汇流条；b7、输送机2继续运行，将电池片串从尾端输送至下一工位。
41.实施例八：本发明还公开一种端子焊接机的焊接工艺，采用实施例五的端子焊接机的焊接方法，其中电池片串的长度大于焊接组件3的最短距离（焊接组件通过第二直线滑台相对移动所能达到的最小距离），包括以下步骤：c1、输送机2头部的焊接组件3向外侧移动；c2、将电池片串放置于输送机2上靠近头部的位置；c3、输送机2头部的焊接组件3复位；输送机2尾部的焊接组件3移动至电池片串另一端的位置；c4、同时在电池片串的两端焊接上汇流条；c5、启动输送机2，将电池片串从尾端输送至下一工位。
42.此工艺可同时对电池片串的两端进行焊接，焊接效率更高。
43.以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

技术特征：
1.一种端子焊接机，其特征在于，包括机架，所述机架上设有：输送机（2），用于输送电池片串；焊接组件（3），分别设于所述输送机（2）的首尾位置，依次通过放卷汇流条、切割汇流条、抓取汇流条的方式使得切割的汇流条放置于电池片串端部的电极上端，再通过热焊的方式分别将汇流条焊接在电池片串的两端。2.根据权利要求1所述的端子焊接机，其特征在于，所述焊接组件（3）包括：放卷电机（4），用于汇流条放卷；切刀，将汇流条切断；夹爪（5），通过第一直线电机滑台（6）驱动水平移动，将切断的汇流条抓取至电极上端；热焊机（7），通过第二气缸（8）驱动升降，焊接电极和汇流条。3.根据权利要求2所述的端子焊接机，其特征在于：所述切刀包括上切刀（9）和下切刀（10），分别通过第三气缸（11）和第四气缸（12）驱动实现相向移动，将汇流条切断。4.根据权利要求3所述的端子焊接机，其特征在于：所述焊接组件（3）还包括压块（13），通过第五气缸（14）驱动升降，安装在所述切刀的后侧。5.根据权利要求4所述的端子焊接机，其特征在于：所述切刀的前侧安装有缓冲块（15）；所述缓冲块（15）位于汇流条切割处的下方；所述缓冲块（15）上端开设有限位槽（16）。6.根据权利要求5所述的端子焊接机，其特征在于：所述焊接组件（3）还包括压杆（17），分别通过第六气缸（18）和第七气缸（19）驱动实现水平移动和升降，对汇流条远离所述夹爪（5）的一端施压。7.根据权利要求6所述的端子焊接机，其特征在于：所述机架的两端均安装有第二直线电机滑台（20），用于驱动所述焊接组件（3）移动。8.根据权利要求2所述的端子焊接机，其特征在于：所述热焊机（7）通过第一弹簧（21）实现竖向弹性连接。9.一种端子焊接机的焊接方法，采用权利要求8所述的端子焊接机，其特征在于，包括以下步骤：s1、所述第一直线电机滑台（6）驱动夹爪（5）移动并夹住汇流条的端部；s2、所述第一直线电机滑台（6）驱动夹爪（5）反向移动，所述放卷电机（4）同步对汇流条进行放卷；s3、所述第五气缸（14）驱动压块（13）下移，压住汇流条；s4、启动所述第三气缸（11）和第四气缸（12），驱动所述上切刀（9）和下切刀（10）相向移动，将汇流条切断；s5、所述第一直线电机滑台（6）继续驱动所述夹爪（5）反向移动，使得汇流条另一端下降，并卡接入所述限位槽（16）内；s6、所述第一直线电机滑台（6）继续驱动所述夹爪（5）反向移动，使得汇流条另一端下降并抵靠在所述输送机（2）的皮带上；s7、依次启动所述第六气缸（18）和第七气缸（19），驱动压杆（17）对汇流条另一端施压；s8、所述夹爪（5）打开；s9、所述第一直线电机滑台（6）继续驱动所述夹爪（5）反向移动，使得所述夹爪（5）脱离
汇流条，此时汇流条位于电池片串一端的电极上端；s10、启动所述第二气缸（8），使得热焊机（7）下降，并对汇流条施压、加热焊接，使得电极和汇流条连接固定。10.一种端子焊接机的焊接工艺，采用权利要求8所述的端子焊接机，采用权利要求9所述的端子焊接机的焊接方法，其中电池片串的长度小于所述焊接组件（3）的最短距离，还小于所述焊接组件（3）最长距离的一半，其特征在于，包括以下步骤：a1、所述输送机（2）头部的焊接组件（3）向外侧移动；a2、将电池片串放置于所述输送机（2）的一端；a3、所述输送机（2）头部的焊接组件（3）复位；a4、所述输送机（2）头部的焊接组件（3）在电池片串的一端焊接上汇流条；a5、驱动所述输送机（2），将电池片串输送至尾端；a6、当电池片串输送到位，所述输送机（2）尾部的焊接组件（3）在电池片串的另一端焊接上汇流条；并同时进行步骤a1-a4；a7、所述输送机（2）继续运行，将所述输送机（2）尾部的电池片串输送至下一工位，将所述输送机（2）头部的电池片串输送至尾部。11.一种端子焊接机的焊接工艺，采用权利要求8所述的端子焊接机，采用权利要求9所述的端子焊接机的焊接方法，其中电池片串的长度小于所述焊接组件（3）的最短距离，还大于等于所述焊接组件（3）最长距离的一半，其特征在于，包括以下步骤：b1、所述输送机（2）头部的焊接组件（3）向外侧移动；b2、将电池片串放置于所述输送机（2）的一端；b3、所述输送机（2）头部的焊接组件（3）复位；b4、所述输送机（2）头部的焊接组件（3）在电池片串的一端焊接上汇流条；b5、驱动所述输送机（2），将电池片串输送至尾端；b6、所述输送机（2）尾部的焊接组件（3）在电池片串的另一端焊接上汇流条；b7、所述输送机（2）继续运行，将电池片串从尾端输送至下一工位。12.一种端子焊接机的焊接工艺，采用权利要求8所述的端子焊接机，采用权利要求9所述的端子焊接机的焊接方法，其中电池片串的长度大于所述焊接组件（3）的最短距离，其特征在于，包括以下步骤：c1、所述输送机（2）头部的焊接组件（3）向外侧移动；c2、将电池片串放置于所述输送机（2）上靠近头部的位置；c3、所述输送机（2）头部的焊接组件（3）复位；所述输送机（2）尾部的焊接组件（3）移动至电池片串另一端的位置；c4、同时在电池片串的两端焊接上汇流条；c5、启动所述输送机（2），将电池片串从尾端输送至下一工位。

技术总结
本发明提供一种端子焊接机及其焊接方法、焊接工艺，对于端子焊接机，包括机架，机架上设有：输送机，用于输送电池片串；焊接组件，分别设于输送机的首尾位置，依次通过放卷汇流条、切割汇流条、抓取汇流条的方式使得切割的汇流条放置于电池片串端部的电极上端，再通过热焊的方式分别将汇流条焊接在电池片串的两端。上述设置，通过一次焊接，即可将电池片串一端的所有电极连接固定在汇流条上，不仅提高了焊接质量，还提高了工作效率；而且通过输送机带动电池片串移动，通过一次工序，即可在电池片串的两端焊接上汇流条，进一步提高了工作效率。进一步提高了工作效率。进一步提高了工作效率。


技术研发人员：孙运召 杨爽爽 周波 赵举雷 李传奇 刘刚 招国潮 张祖军
受保护的技术使用者：常州福佑达智能装备科技有限公司
技术研发日：2023.08.15
技术公布日：2023/9/14