专利名称：一种太阳能电池电极的超声波焊接设备的制作方法
技术领域：
本发明公开了一种用于薄膜太阳能电池的焊接设备，确切的说是一种用于非晶 硅太阳能电池电极悍接的自动超声波焊接设备。
背景技术：
目前，现有超声波金属焊接机，如中国专利号ZL02271879.6采用了超声波焊 接头及压紧装置焊接管板式太阳能集热器；中国专利ZL99235388.2公开了滚动超 声波焊接；中国专利98106400.0公开超声波铜铂焊接，以上三个专利基本都重在 解决一种特定的产品焊接，如力学性能较好的金属的焊接，因此超声波滚动焊接 都在焊接头上加有较大的压力，同时施加频率较大的超声波焊接，以适应于厚度 较大的金属的焊接。而在非晶硅太阳能电池电极焊接工艺中，不能直接使用超声 波铜铂焊接和超声波金属滚动连续焊接方式。因非晶硅太阳能电池的电极金属涂 层较薄，用超声波焊接的电极线一般采用金属铝涂锡，简称涂锡带，带厚度为2-3 毫米，宽度为0.3毫米。因此，非晶硅太阳能电池电极悍接时需要特殊的焊接压 力和超声波频率，否则会损坏太阳能电池，影响电池外观及电性能。目前，非晶 硅太阳能电池的极焊接， 一般采用单点超声波焊接，缺点是焊接效率比较低。尤 其采用手动方式进给工件，焊接质.量不能保证，无法实现大批量、规模化生产的 要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是改变现有非晶硅太阳能电池单点超声波焊接技 术，将手动或半自动进给工件，焊接效率低，焊接质量差的问题。
本发明旨在提供一种可以连续自动焊接非晶硅太阳能电池电极的机械设备。目
的在于对现有的超声波金属点焊机、工作台及PLC控制器所控制的焊接设备进 行改进，增加机械动作压线和张紧装置，取代手动压线和布线。
本发明的另一个目的是提供一种运用机械式输送工作台，自动输送太阳能 电池，进给精度高，电极引线焊接平整,一种实现方法。
为实现本发明任务的技术解决方案，是对已有技术包括超声波金属点焊机、 工作台及PLC数控系统进一步改进,技术特征工作台分为进给、焊接、出料三个 工作区，超声波金属点焊机安装在中间区域，太阳能电池的传送装置及电极线放 线压紧装置和自动切线装置分别安装在超声波金属点焊机两侧的区域内。电极 线放线压紧装置，由PLC数控系统控制超声波金属点焊机，通过电极线(或称 涂锡带)放线压紧装置，定位滚轮装置，以及自动宽度调整装置，将电极线焊接 在相应的太阳能电池的电极上。
超声波金属点焊机的焊接头位于压线轮及自动宽度调整装置的平整轮之 间。进料区的太阳能电池与定位滚轮装置上的定位滚轮的相应侧面相切。滚轮 装置上定位滚轮的边缘截面为"U"型槽结构。电极线压紧装置，将电极线张紧 压布在太阳能电池的电极面上焊接。在工作台的三个区均安装有可调正的工作 支架。工作支架在进给区和出料区承托传送支架，定位滚轮安装在左右对称的 传送支架上。
太阳能电池是非晶硅太阳能电池，焊接非晶硅太阳能电池的电极焊压力为 2 3MPa;点焊功率为U0 330W。电极线放线压紧装置还包括一平整轮与弹性 体连接。超声波电极焊接方法，工作台分为进料、焊接、出料三个工作区，其焊 接步骤如下
a、调节进给区的工作支架,使左右对称地排列在传动支架之上的定位滚轮之
间的最短间距与非晶硅太阳能电池的宽度相匹配；
b、 太阳能电池的传送装置将非晶硅太阳能电池送入焊接区域；
c、 在焊接区，放线压线装置将电极线压布至非晶硅太阳能电池电池电极上；
d、 PLC控制，定点焊接非晶硅太阳能电池电极；
e、 焊有电极线的非晶硅太阳能电池，在PLC控制下退出焊接区域；
f、 在PLC控制下，进入出料区，切线装置开始工作，切断电极线；
g、 直至完成一块电池板的电极焊接，出料。
PLC控制下是由步进电机带动丝杆，推进固定在定位夹具上的非晶硅太阳 以进给速度进入焊接区域。
PLC控制进电机工作，带动丝杆推进工作台，直至完成焊所需点数，焊接 完成， 一个焊接周期后，工作台回位，进入下次焊接准备状态。
焊接的第一步，在PLC控制下，超声波振动停止，焊机头将电极线压至太 阳能电池电极上，点焊压力为2 3MPa;将电极线和非晶硅太阳能电池上的金属 进行摩擦，使两者金属相互熔接在一起，完成点焊过程，其中，高频微振动的 最佳时长为0.14-0.16秒；点焊频率为20~40Hz;点焊功率为U0 330W。
本发明贡献在于对现有的超声波金属点焊机，改进其部分结构，增加机械动 作压线和张紧装置，以提高焊接效率，取代手动压线和布线，使电极引线焊接 平整。此外，还可以调整自动工作台及PLC控制器数控系统。
PLC控制器可根据程序，下达对步进电机转动停止的命令；带动侧向传动定 位轮转动，通过两边相对称的侧向传动定位轮的转动，可带动太阳能电池沿水 平方向做直线运动，拖滚可承托非晶硅太阳能电池的重量，使太阳能电池做水 平方向运动。将太阳能电池输送到电极线放线压紧装置，可自动将所需焊接的
电极引线，压布在太阳能电池待焊接的电极面上，并将电极线引线后端张紧， 满足超声波焊接的压线要求。
本发明所产生的积极效果显著,表现为是:可连续自动焊接，且焊接方向控制 精度较高，适合焊接太阳能电池，尤其是以玻璃或柔性材料为基底的薄膜太阳 能电池电极的焊接，使电极引线焊接平整，外观好,效率高，可操控性强，保证焊接 点间距一致，消除了虚焊。
本发明的自动宽度调整装置可以采用滑轨传动或丝杆传动来调整定位滚轮 之间的间距。
专用的电极线放线压紧装置，针对超声波金属点焊接方式，自动放线压线， 同时在焊接过程中张紧装置克服了超声波金属焊接时，焊接线由于金属延展产 生的焊接缺陷。同时改善了大批量超声波焊接时候，操作人员劳动强度大的不 利因素。在焊接完一块太阳能电池后，PLC给自动切线装置一个信号指令，自 动切线装置可以自动将电极线切断。
本发明电极线放线压紧装置包括电极线放线装置及电极线压紧装置，电极 线放线装置包括放线轮、导向轮、抗延展张紧轮；电极线压紧装置包括压线轮、 伸縮装置及平整轮，在电极线放线装置及电极线压紧装置之间联接有电极线， 所述电极线与电极线放线装置之抗延展张紧轮相切；所述电极线与电极线压紧 装置之压线轮相切。
太阳能电池传送装置包括可控电机、定位滚轮、托滚、传动支架，太阳能 电池位于托滚之上，定位滚轮与可控电机联接，定位滚轮与太阳能电池的相应 侧面相切，定位滚轮依次对称地排列在传动支架之上，定位滚轮及托滚均可沿 各自轴向转动。
切线装置包括软质衬底、刀具及伸縮装置，刀具与伸縮装置联接，刀具随 伸縮装置在竖直方向上移动，电极线位于软质衬底与刀具之间。在放线轮上缠 绕有电极线，放线轮与导向轮之间联接有电极线，电极线分别与放线轮、导向
轮相切，在导向轮与抗延展张紧轮之间联接有电极线，电极线与导向轮相切； 电极线与抗延展张紧轮相切，在抗延展张紧轮与压线轮之间联接有电极线，与 抗延展张紧轮相切；电极线与压线轮相切，伸縮装置包括滑杆及滑槽，滑杆局 部位于滑槽内，压线轮与伸縮装置的滑杆联接，焊接头位于压线轮及平整轮之 间，所述放线轮、电极线、导向轮、抗延展张紧轮、压线轮、伸縮装置、焊接 头及平整轮位于同一平面内。
定位滚轮的边缘截面为"U"型槽结构，所述太阳能电池两端的太阳能电池 电极恰好位于相应"U"型槽内。
电机为伺服电机或步进电机。超声波焊接头的焊接方向为上下往复运动， 太阳能电池电极在工作台上的运动方向为间歇式直线运动。
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1中虚线F内的结构放大示意图。
图3是图1中电极线放线压紧装置示意图。
图4是图1中13的示意图。
图5是本发明的输送工作台1的侧视图。
图6是本发明的定位滚轮与电池电极10-9及电极线10-2的配合关系图。 图7是图1中11的焊接点布置位置示意图。 图8是本发明宽度调整装置中伸縮结构示意图。
图9是本发明丝杠传动的整体结构主视图。
图10是本发明图9的视图。
图11是本发明图9的右视图。
图12是图2中带弹性体的平整轮10-8的示意图。
见图中1工作台1、歩进电机2、定位滚轮3、托滚4、传动支架5、太阳能 电池6、导轨滑块7、导轨8、支架9、电极线放线压紧装置IO、放线轮10-1、 电极线10-2、导向轮10-3、抗延展张紧轮10-4、压线轮10-5、汽缸10-6、伸縮 杆10-6-1、腔体10-6-2、焊接头10-7、平整轮10-8、压縮弹簧10-8-1、太阳能电 池电极10-9、超声波金属点焊机11、 PLC数控系统12、切线装置13、软质衬底 101、刀具102、汽缸103、丝杠104、步进电机105、定位夹具106、连杆107、 前平板支架108、后平板支架109。
依照附图详细说明的本发明内容。
电极线一般采用金属铝涂锡带，带厚度为2-3毫米，宽度为0.3毫米。 如图1， PLC数控系统12位于工作台1的右端。工作台上有导轨8，导轨 滑块7与导轨8形成滑轨传动，传动支架5位于支架9之上，支架9与导轨滑 块7联接。移动导轨滑块7，可带动支架9，将位于支架上的侧向传动定位滚轮 3间的间距。PLC数控系统12控制步进电机2，由于步进电机2与定位滚轮3 为紧固联接，因此定位滚轮3随步进电机2同步转动。沿两侧对称排列的定位 滚轮3 —齐转动，与定位滚轮3之相应侧边相切的非晶硅太阳能电池6受到此 切向力的作用而进给，导轨8内工作的导轨滑块7组成的是滑轨传动机构，亦 可采用丝杠传动机构调整间距。
图2中，在放线压紧装置10与切线装置3之间有超声波焊接机11。放线压
紧装置10中的放线轮10-1之上缠绕有电极线10-2。放线轮10-1轴穿过连杆107 相应铰孔，在放线轮10-1的下方的前平板支架108上，亦采用铰支轴联接方式 安装导向轮10-3及抗延展张紧轮10-4。压线轮10-5与汽缸10-6的伸縮杆10-6-1 联接。在压线轮10-5与平整轮10-8之间，安装有相应的超声波焊接头10-7。切 线装置13安装于后平板支架109上。切线装置13包括软质衬底101、刀具102 及汽缸103，刀具102与汽缸103之伸縮杆联接。电极线10-2位于软质衬底101 与刀具102之间。汽缸103及软质衬底101均安装在后平板支架109上。
图3，放线轮10-1上缠绕有电极线10-2。位于放线轮10-1下方的安装有导向 轮10-3。电极线10-2经过导向轮10-3后被导向平整。导向轮10-3下方安装有 抗延展张紧轮10-4，电极线10-2经抗延展张紧轮10-4张紧后，传递至位于张紧 轮10-4下方之压线轮10-5。此时，电极线10-2位于太阳能电池6与压线轮10-5 之间。压线轮10-5与汽缸10-6的伸縮杆10-6-1联接。在压线轮10-5与平整轮 10-8之间，安装有相应的超声波焊接头10-7。受PLC控制，焊接头10-7随超声 波焊接机11伸縮装置联动，压紧太阳能电池上的电极线，然后进行超声波焊接，
对于非晶硅太阳能电池，其焊接参数如下焊接压力2.3 MPa;焊接功率
U0 330W。平整轮10-8与太阳能电池6表面相切，焊接工作完成后位于太阳能 电池电极之上的电极线通过平整轮10-8进行焊接平整，以消除焊接产生残余应 力。以上所述之放线轮10-1、电极线10-2、导向轮10-3、抗延展张紧轮10-4、 压线轮10-5、伸縮装置10-6、焊接头10-7及平整轮10-8位于同一竖直平面内。 图4，电极线放线压紧之后是切线工序。切线装置13包括软质衬底101、 刀具102及汽缸103，刀具102与汽缸103之伸縮杆联接。汽缸103之移动指令 由PLC发出，刀具102随汽缸103之伸縮杆在竖直方向上移动。电极线10-2位
于软质衬底101与刀具102之间，刀具102下移时至与软质衬底101接触，电 极线被切断。软质衬底101可采用橡胶等非刚性材料制作。
如图5所示，非晶硅太阳能电池电极10-9位于托滚4之上。两端的侧向传 动过程如下沿两侧对称排列的定位滚轮3 —齐转动，与定位滚轮3之相应侧 边相切的带动非晶硅太阳能电池电极10-9受到此切向力的作用而进给，进入压 线和焊接区域后焊接头10-7对电极线10-2和非晶硅太阳能电池电极10-9进行 焊接。
如图6所示，定位滚轮3的边缘截面为"U"型槽结构，非晶硅太阳能电池 6的非晶硅太阳能电池电极10-9恰好位于相应"U"型槽内，并且非晶硅太阳能 电池电极10-9与定位滚轮3的相应截面相切。
图7，超声波悍接头10-7，在进行焊接过程中，A方向是超声波焊接频率的 震动方向，即左右往复运动，也是产生焊接延展的主要方向；B是超声波焊接头 10-7的焊接方向，上下往复运动，搭配非晶硅太阳能电池电极10-9，在工作台 上的运动方向C的间歇式直线运动，实现本发明的焊接工作。
图8，汽缸10-6或汽缸103包括伸縮杆10-6-1及可容纳伸縮杆10-6-1的腔 体10-6-2，在伸缩杆10-6-1的末端固定有刀具102或压线轮10-5。压线轮10-5 与伸縮杆10-6-1联接，压线轮10-5随伸縮杆10-6-1作上下移动。汽缸10-6、 103 均可采用SMC公司的可控汽缸，可控汽缸采用程序控制，其控制伸縮进给量的 精度较高。
见图9、图10及图11所示，其丝杠104与步进电机105联接，太阳能电池 板紧固在夹具107之上，夹具107与丝杠联接，这种传送装置采用丝杠传动的 方式，可精确地将步进电机105传递给丝杠104的转动转换为夹具106的直线
进给量，从而对固定在夹具107上的非晶硅太阳能电池6进行精确进给控制。 由于采用丝杠传动，定位滚轮3及系列步进电机均已取消，换言之，在本发明 的传送装置中，在其他装置不作改变的情况下，用丝杠传动代替了滚轮传动， 太阳能电池进给直接由丝杠传动来控制。此外，非晶硅太阳能电池6、相应夹具 107、丝杠104及步进电机105均安装在工作台109上。超声波焊接机11对称 安装在工作台109两侧。
如图12所示，其归纳了本发明的总体结构及工艺简图。对于采用滑轨传动 的自动超声波点焊机， 实施例
例1、见本实用新型的实施例1如图1所示，电极线采用金属铝涂锡带，带 厚度为2毫米，宽度为O. 3毫米。太阳能电池6是非晶硅太阳能电池以玻璃为 基底，PLC系统控制下，进给区通过传送装置将非晶硅太阳能电池送至超声波 焊接区，电极线放线压紧装置自动将厚度为2毫米，宽度为0. 3毫米的涂锡带 拉伸、压紧、平整涂锡带，金属电焊机焊头，焊接压力2MPa，焊接功率110W。 电极焊接完成传送装置电池送入自动切线装置13切断涂锡带，后出料。悍接效 率高，焊点平滑外观好，与自动生产线配合，可以连续进料、焊接、出料。
工作台1上的导轨8内工作的导轨滑块7和可调整支架9，将位于支架上9 的侧向传动定位滚轮3及托滚4，以及侧向传动定位滚轮3间的间距调，整到适 合加工的宽度。将待加工的非晶硅太阳能电池6，放置于工作台左端支架间，通 过PLC控制器12控制步进电机2转动，可带动侧向传动定位滚轮3转动，两 个相对的侧向传动定位滚轮3做相反转动，给太阳能电池6以反作用力，电池6 由左向右水平移动，将电池6带入压线和焊接区域。要调整两位置相对的侧向传动定位滚轮3间的间距，该导轨8和导轨滑块7组成的滑轨传动机构亦可采 用丝杆传动机构来调整间距的。
例2、本实施例整体结构同例1,见图1 图8，在工作台1上，自左至右 依次安装太阳能电池传送装置、电极线放线压紧装置10、超声波金属点焊机11、 切线装置13及PLC数控系统12。其主要工艺步骤如下第一步，将太阳能电 池布置在工作台1上；第二步，传送装置带动太阳能电池，实现直线进给；第 三步，电极线放线压紧装置10将电极线放出；压紧并焊接在太阳能电池上；第 四步，切线装置13切断电极线。
在传送装置中，以对称布置的安装方法，步进电机2的转轴穿过定位滚轮3 的中心孔，二者之轴与孔之间以过盈配合方式联接；步进电机2安装在传动支 架5之下侧，二者之间采用螺纹联接。定位滚轮3位于传动支架5之上，对称 排列。传动支架5之内侧面安装有一排滚轴，所述滚轴穿过托滚4之中心孔， 所述滚轴以过盈配合的方式安装两个滚动轴承，二滚动轴承恰好以过渡配合的 方式镶嵌在托滚4之中心孔内。
传送装置为分段式的，步进电机2的转轴穿过定位滚轮3的中心孔，二者 之轴与孔之间以过盈配合方式联接；步进电机2安装在传动支架5之下侧，二 者之间采用螺纹联接。定位滚轮3位于传动支架5之上，对称排列。传动支架5 之内侧面安装有一排滚轴。
在放线压紧装置10中，放线轮10-1之上缠绕有电极线10-2。放线轮10-1 之中心有一轴穿过，穿过连杆107之相应铰孔，这是现有技术中常用的铰支轴 联接安装方式。在放线轮10-1的下方的前平板支架108上，亦采用所述铰支轴 联接方式安装有导向轮10-3及抗延展张紧轮10-4。压线轮10-5与汽缸10-6的
伸縮杆10-6-1联接。在压线轮10-5与平整轮10-8之间，安装有相应的超声波焊 接头10-7。工艺步骤如下第一步，将太阳能电池布置在工作台l上；第二步， 传送装置带动太阳能电池，实现直线进给；第三步，电极线放线压紧装置10将 电极线放出；压紧并焊接在太阳能电池上；第四步，切线装置13切断电极线。
在放线压紧装置10的安装区域，相应之传动支架5在所述区域内断开。换 言之，传送装置之结构为分段式的，相邻传送装置之间依次安装有放线压紧装 置10、超声波金属点焊机11及切线装置13。在放线压紧装置10中，放线轮10-1 之上缠绕有电极线10-2。所述放线轮10-1之中心有一轴穿过，所述轴与放线轮 10-1之间为过盈配合的关系，所述轴之另一端恰好穿过连杆107之相应铰孔， 这是现有技术中常用的铰支轴联接安装方式。在放线轮10-1的下方的前平板支 架108上，亦采用所述铰支轴联接方式安装有导向轮10-3及抗延展张紧轮10-4。 压线轮10-5与汽缸10-6的伸縮杆10-6-1联接。在压线轮10-5与平整轮10-8之 间，安装有相应的超声波焊接头10-7。沿太阳能电池的进给方向，放线压紧装 置IO之后依次为切线装置13、传送装置对称地排列在工作台1两侧。
例3、本发明的工艺流程如下
1) 调节支架9，使沿两边依次对称排列的定位滚轮3之间的间距与非晶硅 太阳能电池的宽度相匹配；
2) 、 PLC控制步进电机2工作，带动定位滚轮3转动，带动非晶硅太阳能 电池6进入焊接区；
3) 、放线压线装置将电极线压布在非晶硅太阳能电池上步骤一，步进电 机2减速，非晶硅太阳能电池6继续进给；
步骤二，汽缸在PLC控制下，伸出伸縮杆10-6-1，与伸縮杆10-6-1联接的
压线轮10-5将电极线10-2压布至非晶硅太阳能电池6上；
步骤三，电极线10-2受压线轮10-5之摩擦力的作用，放线装置开始工作，
电极放线轮10-1在电极线10-2拉力作用下转动，将电极线10-2放出； 步骤四，导线轮将放出电极线引导至正确的焊接位置； 步骤五，张紧轮10-4克服因焊接产生的焊接延展，将电极线10-2绷紧； 步骤六，焊接完成后，平整轮10-8将焊接电极线平整，平整轮10-8为软质
滚轮，可采用弹性较好的橡胶制作，以保护非晶硅太阳能电池6。
5) 、 PLC控制步进电机2停止转动，非晶硅太阳能电池6静止后，进行超 声波点焊接，包括
第一步，在PLC控制下压下焊接头10-7，接近阳能电池电极，进行超声波 焊接，约0 1秒的时间段内，不产生超声波振动；
第二步，超声波点焊机焊接头10-7将电极线10-2压至非晶硅太阳能电池电 极上，焊接压力2.3MPa;焊接头10-7将电极线和非晶硅太阳能电池上的金属 进行摩擦，使两者金属相互熔接在一起，焊接功率为220W。
6) 、焊接完毕PLC控制步进电机2工作，带动定位滚轮3转动，焊有电极 线的非晶硅太阳能电池退出焊接区域；
7) 、在PLC控制下，向汽缸103发送指令，刀具102将电极线切断；
8) 、在前一块非晶硅太阳能电池板焊接好之后，随后的一块电池板的焊接 工作已经开始，其进入焊接区域后，开始重复步骤4，直至一个焊接周期完成。
例4、采用丝杠传动，本发明的工艺流程如下
1、 调整定位夹具107，对非晶硅太阳能电池6进行定位；
2、 PLC控制步进电机105工作，带动丝杠104推进已固定在定位夹具107
之上的非晶硅太阳能电池6进入焊接区域，非晶硅太阳能电池6进给速度为； 3)、进入焊接区域后，放线压线装置将电极线压布至非晶硅太阳能电池；
工艺步骤
第一步，步进电机105减速，非晶硅太阳能电池6继续进给；
第二步，汽缸在PLC控制下，伸出伸縮杆10-6-1，与伸縮杆10-6-1联接的 压线轮10-5将电极线10-2压布至非晶硅太阳能电池6上；
第三步，电极线10-2受压线轮10-5摩擦力的作用，电极放线轮10-1在电 极线10-2拉力作用下转动，将电极线10-2放出；
第四步，导线轮将放出电极线引导至正确的焊接位置；
第五步，张紧轮用于克服因焊接产生的焊接延展；
第六步，焊接完成后，平整轮将焊接电极线平整。平整轮10-8为软质滚轮， 可采用弹性较好的橡胶制作，以保护非晶硅太阳能电池6。
5、 PLC控制步进电机105停止转动，非晶硅太阳能电池6静止后，进行超
声波点焊接，包括
第一步，超声波点焊机在PLC控制下压下焊接头10-7， PLC控制焊接头10-7 接近阳能电池电极，焊接头移动时间控制为0~1秒，准备进行超声波焊接，在 0 1秒的时间段内，不产生超声波振动，对于非晶硅非晶硅太阳能电池，这段延 时的最佳时长为0.1秒；
第二步，超声波点焊机焊接头10-7将电极线10-2压至非晶硅太阳能电池电 极上，悍接压力为2.3 MPa ;焊接头10-7作0.4秒的高频微振动金属相互熔接 在一起，完成焊接过程。6、焊接完毕PLC控制步进电机工作，带动丝杠推进工 作台进入下一焊接区域，进行下一点焊接；重复该过程，直至完成焊接所需点
数，完成焊接工作；
7、 退出焊接区域，在PLC控制下，工作台运动一定的距离，留下焊接电极 所需长度时，PLC向汽缸103发送指令，切线装置13开始工作，切割用刀具102 将电极线切断，完成焊接工作。
8、 完成一个焊接周期后，工作台回位，进入下次焊接准备状态。
例5、如图11所示，为保护非晶硅太阳能电池，平整轮10-8用一压縮弹簧10-8-1， 向下的弹力，以保证平整轮10-8与非晶硅太阳能电池的弹性接触。平整轮10-8 外包有环形层10-8-聚四氟乙烯或者橡胶等非刚性材料制造。
权利要求
1、一种太阳能电池电极的超声波焊接设备，包括超声波金属点焊机、工作台及PLC数控系统，其特征在于该工作台分为进给、焊接、出料三个工作区，超声波金属点焊机安装在中间区域，太阳能电池的传送装置及电极线放线压紧装置和自动切线装置分别安装在超声波金属点焊机两侧的区域内。
9、 如权利要求l所述的太阳能电池电极的超声波焊接设备，其特征在于所述超声波焊接设备，非晶硅太阳能电池的电极焊压力为2 3MPa;高频微振动的 最佳时长为0.14~0.16秒；点焊频率为20 40Hz;点焊功率为110-330W。
10、 如权利要求1所述的太阳能电池电极的超声波焊接设备电极线放线压 紧装置其特征在于所述的其特征在于所述电极线放线压紧装置还包括一平整轮 与弹性体连接；所述平整轮外包有环形层。
11、 如权利要求1所述的太阳能电池电极的超声波焊接设备的电极焊接方 法，其特征在于所述包括超声波金属点焊机、工作台及PLC数控系统，其特征 在于该工作台分为进料、焊接、出料三个工作区,其焊接步骤如下a、 调节进给区的工作支架，使左右对称地排列在传动支架之上的定位滚轮(3) 之间的最短间距与非晶硅太阳能电池的宽度相匹配；b、 太阳能电池的传送装置将非晶硅太阳能电池送入焊接区域；C、在焊接区，放线压线装置将电极线压布至非晶硅太阳能电池电池电极上；d、 PLC控制，定点焊接非晶硅太阳能电池电极；e、 焊有电极线的非晶硅太阳能电池，在PLC控制下退出焊接区域；f、 在PLC控制下，进入出料区，切线装置开始工作，切断电极线；g、 直至完成一块电池板的电极焊接，出料。
12、 如权利要求11所述的太阳能电池电极的超声波焊接设备的电极焊接方法，其特征在于所述进给区的工作支架是调整定位夹具，对非晶硅太阳能电池 进行定位。
13、 如权利要求11所述的太阳能电池电极的超声波焊接设备的电极焊接方 法，其特征在于所述的PLC控制是由步进电机带动丝杆，推进固定在定位夹具上的非晶硅太阳以进给速度进入焊接区域。14、 如权利要求11所述的太阳能电池电极的超声波焊接设备的电极焊接方 法，其特征在于所述的PLC控制进电机工作，带动丝杆推进工作台，直至完成 焊所需点数，焊接完成， 一个焊接周期后，工作台回位，进入下次焊接准备状 态。15、 如权利要求IO所述的太阳能电池电极的超声波焊接设备的电极焯接方 法，其特征在于所述的焊接的第一步，在PLC控制下，超声波振动停止，焊机 头将电极线(10-2)压至太阳能电池电极上，点焊压力为2 3MPa;之后，点焊头 (10-7)作0.1-0.4秒的高频微振动，将电极线和非晶硅太阳能电池上的金属进行 摩擦，使两者金属相互熔接在一起，完成点焊过程，其中，高频微振动的最佳 时长为0.14~0.16秒；点焊频率为20 40Hz;点焊功率为110 330W。
全文摘要
本发明公开了一种用于非晶硅太阳能电池电极焊接的自动超声波焊接设备。目的在于对现有的超声波金属点焊机改进，增加机械动作压线和张紧装置，和取代手动压线和布线的方法。技术特征工作台分为进给、焊接、出料三个工作区，电极线放线压紧装置10的放线轮10-1之上缠绕有电极线10-2。在放线轮10-1的下方的前平板支架108上，安装导向轮10-3及抗延展张紧轮10-4，压线轮10-5与平整轮10-8之间，安装有相应的超声波焊接头10-7。本发明适合以玻璃或柔性材料为基底的薄膜太阳能电池电极自动焊接，精度高、外观好，焊点间距一致，提高了焊接效率高，消除了虚焊。
文档编号B23K20/24GK101110458SQ200710075880
公开日2008年1月23日 申请日期2007年7月12日 优先权日2007年7月12日
发明者滨 张, 毅 李 申请人:毅 李