专利名称：导线焊接装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种将导线焊接在太阳能电池片上的导线焊接装置。
背景技术：
通常太阳能电池板将多块太阳能电池片连接形成太阳能电池串，再将多行太阳能电池串连接制造成面状。此时，将多块太阳能电池片连接形成太阳能电池串时，相邻太阳能电池片通过剖面呈扁平方形的导体，例如由铜或铜合金组成的导线连接。具体而言，如图21所示，用焊锡将导线L的其中一半焊接在一块太阳能电池片P表面形成的母线上，并且用焊锡将焊接在一块太阳能电池片P上导线L的另一半焊接在相邻另一块太阳能电池片P背面形成的母线上，从而依次连接多块太阳能电池片P，形成太阳能电池串S。为了将导线像这样自动连续地焊接在太阳能电池片上，已经提出了一种焊接装置，该焊接装置将太阳能电池片吸附在搬运装置上，在定位状态下将其搬运到焊接作业位置后，用加热控制块分别支撑从搬运装置左右端边缘伸出的太阳能电池片背面左右端部，接着分别输送导线且装载到太阳能电池片的母线上，并且将各导线分别压紧在太阳能电池片上后，向各导线供应热风，且 将各导线分别焊接在太阳能电池片的母线上(例如，参照专利文献I)。所述导线焊接装置中，将导线其中一半焊接在太阳能电池片表面母线后，翻转焊接了导线的太阳能电池片，将其导线另一半依次焊接在前面已经翻转并焊接了导线的太阳能电池片表面母线(由于已经翻转，所以实际上是背面母线)上，从而形成太阳能电池串。即，对太阳能电池片加热将导线焊接在其表面母线后，要再次加热将导线焊接在背面母线上。另一方面，加热太阳能电池片后，太阳能电池片上因温度差产生热应力，其脆弱的性质和较薄的厚度相互影响，从而容易出现裂缝或破损。此时，如前面所述，要将导线分别依次焊接在太阳能电池片的表面及背面上，则需要二次加热，和只加热一次相比，热应力造成的不良情况增加，从而成品率降低。因此，申请人提出将导线同时焊接在太阳能电池片的表面母线及背面母线上。具体而言，吸附太阳能电池片将其间断地搬运到焊接作业位置后，在焊接作业位置上，将导线其中一半输送并压紧在太阳能电池片表面母线上，使得导线另一半从太阳能电池片后端边缘伸出，并且将前面导线其中一半已经焊接在表面母线上的太阳能电池片导线的另一半压紧在太阳能电池片的背面母线上，向压紧在表面母线上的导线供应热风，将导线分别同时焊接在太阳能电池片的表面母线及背面母线上(例如，参照专利文献2)。现有技术文献专利文献专利文献I日本专利特开2004-39856号公报专利文献2日本专利特开2006-135258号公报实用新型概要[0012]实用新型拟解決的问题然而，将导线同时焊接在所述太阳能电池片的表面母线及背面母线时，需要抑制过度升温，并且用更短的加热时间焊接，但是必须将温度加热到焊锡熔融这一点没有改变，从而无法避免因导线和太阳能电池片的线膨胀系数差值产生热应力，并且因其热应力发生变形。即，焊接导线时，太阳能电池片被吸附，热膨胀受到限制，与此相对的是导线被探针及导线托板夹住热膨胀未受到限制。因此，和太阳能电池片(硅)相比，导线(铜或铜合金)的线热膨胀系数较大，太阳能电池片无法跟上导线的热膨胀，从而在太阳能电池片上因导线热膨胀产生热应力，并且因其热应力发生变形。而且，近些年太阳能电池片变得更薄，厚度为0.15 0.20mm，所以一旦太阳能电池片因热应力发生变形，即便是轻微变形也有可能产生破损或裂缝。本实用新型鉴于这些问题点开发完成，其目的在于提供一种导线焊接装置，能够将导线同时焊接在太阳能电池片的表面母线及背面母线上，并尽可能防止因热应力变形产生破损等。
实用新型内容本实用新型提供一种导线焊接装置，其特征在于，由以下装置构成:左右搬运装置，分别吸附具有2根母线或3根母线的太阳能电池片左右母线外侧的左右各侧端部并将其间断搬运；加热块，在搬运装置搬运面下方具有表面，面向太阳能电池片的导线焊接作业位置、设置在左右搬运装置间；导线输送装置，将各导线其中一半配置在太阳能电池片表面母线，并且分别输送导线，使各导线另一半从太阳能电池片后端边缘伸出；上部压紧装置，将配置在太阳能电池片表面母线上的各导线其中一半分别压紧；热风装置，对着压紧在太阳能电池片表面母线上的各导线其中一半分别供应热风；以及下部压紧装置，具有导线底座，其通过加热块将已经在表面母线及背面母线分别焊接各导线的前面太阳能电池片后端边缘伸出的各导线另一半分别顶起到太阳能电池片背面母线上，所述导线焊接装置通过导线及导线底座顶起解除吸附的太阳能电池片使其露出搬运装置搬运面，对着各导线其中一半供应热风将导线其中一半焊接在太阳能电池片表面母线上的同时，将各导线另一半焊接在其背面母线上。本实用新型中，将太阳能电池片左右母线外侧的左右各侧端部吸附在搬运装置上定位后，操作搬运装置依次间断地搬运到焊接作业位置。这样便可先在焊接作业位置将各导线其中一半分别焊接在表面母线上，并且前面已经将各导线另一半分别焊接在背面母线的太阳能电池片也能搬运到焊接作业位置的前方位置。在此状态下，操作下部压紧装置将导线底座升高穿过加热块，让前面太阳能电池片后端边缘伸出的各导线另一半分别接触搬运到焊接作业位置的太阳能电池片背面母线，并通过导线及导线底座支撑太阳能电池片。接着，操作导线输送装置将各导线其中一半分别输送且配置到太阳能电池片表面母线，使各导线另一半从太阳能电池片后端边缘伸出后，操作上部压紧装置分别压紧配置在太阳能电池片表面母线上的各导线其中一半。如果已经通过导线及导线底座支撑太阳能电池片背面，并通过上部压紧装置及导线压紧并夹住其表面，在解除搬运装置对太阳能电池片的吸附后，要进一步升高导线底座，抵抗上部压紧装置的压紧，通过导线顶起太阳能电池片，并让其露出搬运装置的搬运面。接着，操作热风装置，向压紧在太阳能电池片表面母线上的各导线其中一半供应热风，将导线其中一半焊接在其表面母线上，同时将前面太阳能电池片后端边缘伸出的各导线另一半焊接在其背面母线上。其结果，可将各导线分别同时焊接在太阳能电池片的表面母线及背面母线上。而且，太阳能电池片在解除搬运装置的吸附露出搬运面的状态下，通过导线及导线底座支撑背面，并通过上部压紧装置及导线压紧并夹住表面，所以能够跟上线膨胀系数相对较大的导线伴随加热所产生的膨胀而自由变形，并且能够跟上伴随冷却所产生的收缩而自由恢复变形。因此，能够抑制因线膨胀系数差值产生热应力从而导致的变形，并且将导线焊接在太阳能电池片上，所以能够尽可能防止太阳能电池片上产生裂缝或破损，从而制造出太阳能电池串。本实用新型中，优选所述加热块具备将太阳能电池片加热到设定温度的加热器，在其表面沿长度方向和太阳能电池片2根母线相应地形成分别放入各导线的2条固定沟槽，并且在各固定沟槽前半部和焊接作业位置相应地形成能够升降导线底座的插孔，各固定沟槽形成大致相当于导线宽度的宽度和比导线厚度略深的深度。这样，通过导线输送装置将各导线其中一半输送且配置在太阳能电池片2根表面母线上时，便可将其后端边缘伸出的另一半分别放入到加热块的各固定沟槽中，并加热到设定温度。此外，能够将其中一半焊接在前面太阳能电池片2根表面母线上，且将后端边缘伸出的各导线另一半经由加热块固定沟槽放入插孔中。此时，能够将导线底座配置在插孔中，使其上端面位于和固定沟槽底面相连的平面上，并支撑各导线另一半。本实用新型中，优选所述加热块具备将太阳能电池片加热到设定温度的加热器，在其表面沿长度方向和太阳能电池片3根母线相应地形成分别放入各导线的3条固定沟槽，并且在各固定沟槽前半部和焊接作业位置相应地形成能够升降导线底座的插孔，各固定沟槽形成大致相当于导线宽度的宽度和比导线厚度略深的深度。这样，通过导线输送装置将各导线其中一半输送且配置在太阳能电池片3根表面母线上时，便可将其后端边缘伸出的另一半分别放入到加热块的各固定沟槽中，并加热到设定温度。此外，能够将其中一半焊接在前面太阳能电池片3根表面母线上，且将后端边缘伸出的各导线另一半经由加热块固定沟槽放入插孔中。此时，能够将导线底座配置在插孔中，使其上端面位于和固定沟槽底面相连的平面上，并支撑各导线另一半。本实用新型中，优选所述加热块具备将太阳能电池片加热到设定温度的加热器，在其表面沿长度方向和太阳能电池片2根母线或3根母线相应地形成分别放入各导线的5条固定沟槽，并且在各固定沟槽前半部和焊接作业位置相应地形成能够升降导线底座的插孔，各固定沟槽形成大致相当于导线宽度的宽度和比导线厚度略深的深度。这样，通过导线输送装置将各导线其中一半输送且配置在太阳能电池片2根或3根表面母线上时，便可将其后端边缘伸出的另一半分别放入到加热块相应的各固定沟槽中，并加热到设定温度。此夕卜，能够将其中一半焊接在前面太阳能电池片2根或3根表面母线上，且将后端边缘伸出的各导线另一半经由加热块相应的固定沟槽放入插孔中。此时，能够将导线底座配置在插孔中，使其上端面位于和固定沟槽底面相连的平面上，并支撑各导线另一半。此时，事先组装具有3根母线相应各部位的导线输送装置、上部压紧装置、热风装置、下部压紧装置，当出现2根母线的太阳能电池片时，和2根母线相应地变更导线输送装置、上部压紧装置、热风装置、下部压紧装置的各部位安装位置，并且控制中央导线相应的各部位不发挥作用即可。本实用新型中，优选所述下部压紧装置各导线底座在其上端部形成多个切口凹部。这样，将导线焊接在太阳能电池片背面母线上时，便可用除去切口凹部的导线底座上端面间断地支撑导线，所以和导线底座上端面接触的导线下面就会被导线底座吸收热量，和因为有切口凹部而没有接触的部分相比，就会相对低温。因此，剩余焊锡就会朝着导线底座切口凹部，流入达到焊锡熔融温度的导线下面形成焊锡堆积，从而能够防止剩余焊锡溢出背面母线外的外侧。本实用新型中，优选在所述导线底座上设置加热器。这样，在插孔内用导线底座支撑前面太阳能电池片后端边缘伸出的各导线另一半时，便可将导线加热到设定温度。实用新型功效本实用新型中，能够将导线同时焊接在太阳能电池片的表面母线及背面母线上，并尽可能防止因热应力变形产生破损等。
图1是表示设有本实用新型导线焊接装置的生产线的平面图。图2是示意性表示本实用新型导线焊接装置一种实施方式的正面图。图3是表示部分省略图2导线焊接装置的剖面侧面图。图4是表示部分省略图2导线焊接装置的立体图。图5是将构成本实用新型导线焊接装置的加热块和搬运装置一起表示的平面图。图6的(a)是图5A-A线端面图，(b)是其X部放大图。图7是图5B-B线端面图。图8是表示加热块、太阳能电池片、导线及下部压紧装置关系的说明图。图9的(a) (h)是从侧面示意性表示本实用新型导线焊接装置对太阳能电池片实施的导线焊接工序的说明图。图10是针对图2表示本实用新型导线焊接装置焊接工序的说明图。图11是针对图2表示本实用新型导线焊接装置焊接工序的说明图。图12是针对图2表示本实用新型导线焊接装置焊接工序的说明图。图13是针对图2表示本实用新型导线焊接装置焊接工序的说明图。图14是针对图2表示本实用新型导线焊接装置焊接工序的说明图。图15是针对图2表示本实用新型导线焊接装置焊接工序的说明图。图16是针对图2表示本实用新型导线焊接装置焊接工序的说明图。图17是针对图2表示本实用新型导线焊接装置焊接工序的说明图。图18是针对图2表示本实用新型导线焊接装置焊接工序的说明图。图19是针对图2表示本实用新型导线焊接装置焊接工序的说明图。图20是表示本实用新型导线焊接装置加热块变形例的平面图。图21的(a)是示意性表示将多个太阳能电池片通过导线连接成太阳能电池串的平面图，(b)是其侧面图。
具体实施方式
[0047]以下根据图示说明本实用新型的实施方式。图1至图4是本实用新型导线L焊接装置I的一种实施方式。此焊接装置I是将导线L分别焊接在具有3根母线的太阳能电池片P上的装置，由在吸附着太阳能电池片P的定位状态下、将其间断搬运的左右一对搬运装置2，在搬运装置2搬运的太阳能电池片P的焊接作业位置上、被左右搬运装置2夹住设置的加热块3，面对左右搬运装置2的其中一个设置、并将导线L分别输送到太阳能电池片P表面母线上的导线输送装置4，设置在加热块3上方、将输送到太阳能电池片P表面母线上的各导线L压紧的上部压紧装置5，设置在加热块3上方、向压紧在太阳能电池片P表面母线上的各导线L供应热风的热风装置6，以及设置在加热块3下方、将导线L分别压紧在太阳能电池片P背面母线上的下部压紧装置7构成。各搬运装置2如图2及图4所示，由驱动侧及从动侧的齿形皮带轮(图中未显示)，形成和齿形皮带轮的齿相互咬合的齿、并在一对齿形皮带轮间卷回呈无端状的搬运皮带21，以及和驱动侧齿形皮带轮连接的伺服电机22 (参照图1)组成，搬运皮带21上除了以设定间隔形成I列小孔21a(参照图4)外，其内面由图中未显示且作为空气源的送风机连接着的真空箱23支撑。而且，左右搬运装置2分别通过伺服电机22控制，使其同步驱动。此处，搬运皮带21设定在太阳能电池片P左右各侧端部，即能够分别支撑比3根母线中除去中央之外的左右母线还要靠外侧的各侧端部。因此，横跨左右搬运皮带21装载太阳能电池片P，使其宽度方向中心线和左右搬运装置2间的宽度方向中心线吻合时，3根母线位于比各搬运皮带21内端边缘还要靠内侧的位置。另外，如图4所示，真空箱23上表面对着搬运皮带21的小孔21a形成I列通气沟槽23a，并且各通气沟槽23a上以设定间隔形成通气孔23b，因此搬运皮带21的小孔21a通过通气沟槽23a及通气孔23b和真空箱23内部连通。因此，横跨左右搬运皮带21装载的太阳能电池片P，其左右各侧端部分别通过搬运皮带21的小孔21a以及真空箱23的通气沟槽23a、通气孔23b被吸住，从而吸附在搬运皮带21上定位。这样，驱动伺服电机22后，便可在太阳能电池片P定位在搬运皮带21上的状态下向前方(通过搬运装置2搬运太阳能电池片P的搬运方向为前方，其相反方向为后方。)搬运。加热块3由导热性良好的材质例如铜或铜合金等形成，如图5至图8详细所示，形成了长度约为太阳能电池片P长度的2倍、宽度比太阳能电池片P左右母线间隔还要大的长方体，并设置在左右搬运装置2间。而且，加热块3表面设定在比左右搬运装置2上搬运皮带21的搬运面还要略低的位置。此外，加热块3的前半部对着焊接作业位置进行配置，后半部对着将图中未显示储料器中堆积的太阳能电池片P吸附并输送的输送位置(搬运装置2的搬运开始位置)进行配置。另一方面，加热块3上设置了筒形加热器31，通过加热块3控制太阳能电池片P使其维持低于焊锡熔融温度的设定温度。即，能够通过加热块3将输送到搬运装置2的太阳能电池片P加热到低于焊锡熔融温度的设定温度。此外，加热块3的表面从前端边缘到后端边缘和太阳能电池片P的3根母线相应地形成中央及左右共3根固定沟槽3a，在各固定沟槽3a的前半部分别沿上下方向贯穿形成插孔3b。此处，加热块3的各固定沟槽3a设定成宽度和导线L基本相同、深度d(参照图6(b))比导线L厚度略深，以便能够将导线L以定位状态放入。此外，加热块3的各插孔3b中，配置着能够升降的后述下部压紧装置7的导线底座72。因此，将太阳能电池片P表面母线上焊接着导线L其中一半的太阳能电池片P从焊接作业位置搬运到前方后，前面太阳能电池片P后端边缘伸出的导线L另一半就会沿着各固定沟槽3a移动并放入连续的各插孔3b中(参照图8)。此时，下部压紧装置7导线底座72的上端面通常支撑在和固定沟槽3a底面相连的高度位置上，所以放入插孔3b的导线L另一半就会由导线底座72的上端面支撑。导线输送装置4如图2所示，在焊接作业位置上，由配置在其中一个搬运装置2外侧的承台41，和图中未显示空气源相连、且具有多个吸附部421将供应到各承台41上的设定长度导线L分别吸附的吸附构件42组成，吸附构件42在图中未详细显示，通常设置在各吸附部421对应的承台41上方，能够升降且能够在各承台41及太阳能电池片P表面母线之间往返移动。因此，能够将供应到各承台41的导线L通过吸附构件42的各吸附部421分别吸附，并输送装载到太阳能电池片P表面母线上。此处，导线L长度设定为太阳能电池片P长度的大约2倍，导线其中一半装载到太阳能电池片P表面母线上。因此，导线L另一半会超出太阳能电池片P后端边缘伸出，并装载到加热块3上(参照图8)。即，在焊接作业位置上，将导线L其中一半装载到太阳能电池片P表面母线上时，导线L另一半会超出太阳能电池片P后端边缘从后方伸出，并放入加热块3的各固定沟槽3a中。上部压紧装置5如图2至图4所示，由方形框状的支撑框架51，固定在支撑框架51内面的安装构件52，以及在前后方向空出间隔、并通过弹簧53压在安装构件52上、使其向下突出的多根探针54组成，支撑框架51在图中未详细显示，设置成能通过伺服电机及滚珠螺杆自由升降的形式。因此，通过驱动图中未显示的伺服电机，升降支撑框架51，即通过安装构件52设置在支撑框架51上的探针54，便可按住通过导线输送装置4分别装载到太阳能电池片P表面母线上的各导线L其中一半，将导线L其中一半利用弹簧53的弹性压紧，或者从压紧位置退避到上方。此处，各探针54要设定好设置位置，以防止和输送装置4上吸附构件42的各吸附部421干涉。另外，支撑框架51上形成对着各探针54顶端开口的多个喷出口(图中未显示)，并且形成连通到各喷出口的连接口(图中未显示)，通过支撑框架51连接口由图中未显示的空气源供应压缩空气，从而便可由各喷出口对着探针54顶端喷出压缩空气。热风装置6如图2及图4所示，由安装框架61，以及前后方向空出设定间隔后分别固定在安装框架61、并且分别和图中未显示的送风机用管道相连的各列多根的3列加热器62组成，安装框架61在图中未详细显示，设置成能通过伺服电机及滚珠螺杆自由升降的形式。此外，各加热器62的顶端形成对着斜下内侧方向的喷嘴621。因此，供应到各加热器62的空气在加热后便从喷嘴621对着斜下内侧方向喷出。在此状态下，通过驱动图中未显示的伺服电机，升降安装框架61，即各加热器62，便可对着分别装载并压紧在太阳能电池片P表面母线上的各导线L供应热风，或者在切断热风供应的状态下退避到上方。此时，各加热器62在上部压紧装置5支撑框架51区隔成的空间内及其外侧升降。另外，热风装置6的加热器62喷嘴621形成扁平状，在加热器62下降时，从喷嘴621向斜下内侧方向喷出的热风设定成，大致平均作用于分别压紧在太阳能电池片P表面母线上的各导线L其中一半的整体上。下部压紧装置7如图2至图4所示，由支撑框架71，以及固定在支撑框架71上、由铜或铜合金等构成的导线底座72组成，支撑框架71在图中未详细显示，设置成能通过伺服电机及滚珠螺杆自由升降的形式。而且，导线底座72的厚度要小于所述各加热块3上所形成插孔3b的宽度，且长度要短于其长度，并且上端部上还形成多个切口凹部72a。此外，导线底座72通常上端面位于和固定沟槽3a底面相连的高度位置，并且配置在该插孔3b内。并且，导线底座72上设置了筒形加热器73，通过导线底座72控制导线L使其维持低于焊锡熔融温度的设定温度。因此，能够将装载到导线底座72上端面的导线L(前面太阳能电池片P后端边缘伸出导线L的另一半)加热到低于焊锡熔融温度的设定温度。因此，通过驱动图中未显示的伺服电机，穿过加热块3的插孔3b升降支撑框架71，即导线底座72，便可让各导线L另一半分别接触太阳能电池片P背面母线且支撑太阳能电池片P，并且从支撑太阳能电池片P的位置进一步顶起太阳能电池片P，或者从顶起太阳能电池片P的位置退避插孔3b内，使其上端面和固定沟槽3a底面相连。此导线底座72上升到最高处时的上端面高度位置设定在，通过导线底座72顶起的导线L上端面略微超出搬运装置2上搬运皮带21搬运面的位置。这样导线底座72上升到最高处时，导线底座72就能够通过导线L将太阳能电池片P从搬运皮带21搬运面顶起到略微露出的位置。此时，配置在太阳能电池片P表面母线上的各导线L通过弹簧53及探针54压紧，所以会压缩弹簧53顶起探针54。因此，导线底座72的压紧力及探针54通过弹簧53产生的反作用力会由导线L支撑，所以太阳能电池片P上没有应力作用。另外，导线底座72将各导线L另一半按在太阳能电池片P背面母线上时，导线L由导线底座72除切口凹部72a之外的上端面间断支撑。下面将对如此构成的导线L焊接装置I的运行进行说明。首先，初期状态下，上部压紧装置5的支撑框架51及热风装置6的安装框架61分别退避到上升位置，并且下部压紧装置7的支撑框架71也退避下方位置。此外，图中虽然未详细显示，然而导线供应装置却和搬运装置2搬运太阳能电池片P同步运行，将导线L切割成初期长度(最初的导线La大致相当于太阳能电池片P的长度，是正常长度的大约一半)后供应到导线输送装置4的承台41上(参照图10)。这种状态下，首先导线输送装置4的吸附构件42将供应到承台41上的短导线La吸附，并且移动装载到加热块3上形成的插孔3b中。此时，加热块3的插孔3b中，配置着导线底座72，其上端面位于和固定沟槽3a底面相同的平面上，装载到插孔3b中的导线La由导线底座72上端面支撑，并且通过加热块3及导线底座72加热到设定温度(参照图9 (a)、图 11)。另一方面，在导线输送装置4运行的同时，驱动空气源，并且通过输送装置(图中未显示)将太阳能电池片P从储料器输送到搬运装置2的输送位置后，太阳能电池片P左右各侧端部分别通过真空箱23的通气孔23b、通气沟槽23a及搬运皮带21的小孔21a被吸住，从而吸附在输送位置上定位。此时，定位在输送位置的太阳能电池片P面向加热块3后半部上方，开始用加热块3加热(参照图9(b))。太阳能电池片P输送到输送位置后，驱动搬运装置2的伺服电机22，从而吸附在搬运皮带21上的太阳能电池片P定位在搬运皮带21上后，从输送位置被搬运到焊接作业位置。太阳能电池片P到达焊接作业位置后，停止运行搬运装置2。这期间，太阳能电池片P在加热块3上方以及导线底座72支撑的导线La上方移动，和导线L 一起继续加热(参照图9 (C)、图12)。此外，切割成设定长度(大致相当于太阳能电池片P长度的大约2倍，是正常长度)的导线L被供应到承台41上。太阳能电池片P到达焊接作业位置后，返回原来位置的导线输送装置4吸附构件42吸附承台41的导线L，并且移动到吸附在搬运皮带21上的太阳能电池片P表面母线上装载。此时，在将导线L装载到太阳能电池片P表面母线之前，要驱动图中未显示的下部压紧装置7伺服电机升高支撑框架71，并让由导线底座72上端面支撑的各导线La上表面接触到太阳能电池片P背面母线，通过短导线La及导线底座72支撑太阳能电池片P。因此，通过导线输送装置4将导线L其中一半装载到太阳能电池片P表面母线上时，太阳能电池片P就会通过短导线La被导线底座72支撑着。此外，装载到太阳能电池片P表面母线上的各导线L另一半，会超出太阳能电池片P后端边缘从后方伸出，并分别放入加热块3的各固定沟槽3a中(参照图9(d)、图13)。导线L装载到太阳能电池片P表面母线后，在通过短导线La及导线底座72支撑太阳能电池片P的状态下，驱动图中未显示的上部压紧装置5伺服电机，便可降低支撑框架51，在和吸附构件42各吸附部421不干涉的位置，将探针54按在导线L其中一半上，并用弹簧53压紧在太阳能电池片P上(参照图14)。通过探针54将各导线L其中一半压紧在太阳能电池片P表面母线上，然后将导线输送装置4吸附构件42移动到原来位置(参照图15)后，解除搬运装置2搬运皮带21对太阳能电池片P的吸附，并且驱动图中未显示的下部压紧装置7伺服电机，进一步升高导线底座72。这样，太阳能电池片P便可通过导线底座72及短导线La顶起，从而露出搬运皮带21的搬运面。即，通过上部压紧装置5的探针54及表面导线L其中一半与下部压紧装置7的导线底座72及背面短导线La夹住太阳能电池片P，并将其支撑成露出搬运皮带21搬运面的状态(参照图16)。此时，下部压紧装置7的导线底座72顶起太阳能电池片P，从而压缩上部压紧装置5的弹簧53并将探针54向上方顶起。将太阳能电池片P支撑成露出状态后，操作图中未显示的热风装置6的热源，并且驱动伺服电机，便可在上部压紧装置5支撑框架51内外降低安装框架61，即加热器62，从其喷嘴621对着各导线L其中一半供应熔融焊锡所需的热风(参照图9(e)、图17)。此时，太阳能电池片P及背面短导线La通过加热块3及导线底座72加热到设定温度，背面导线La受到加热器62的热风，便可和表面导线L、太阳能电池片P表背面母线及其附近一起迅速到达焊锡的熔融温度，从而熔融焊锡。焊锡熔融后，导线L会沉入熔融的焊锡中，所以此时要停止热源的运行，并且驱动伺服电机将加热器62升高到退避位置，然后从图中未显示的上部压紧装置5喷出口对着探针54顶端的导线L喷出空气，让熔融的焊锡固化，并且空冷太阳能电池片P。即，停止热风供应，并且通过供应冷却空气，将表面导线L及背面导线La分别迅速焊接在太阳能电池片P表面母线及背面母线上(参照图18)。此时，虽然太阳能电池片P及导线L、La加热到熔融焊锡的温度，并分别根据固有线膨胀系数发生膨胀，但是因为太阳能电池片P解除搬运装置2的吸附后位于露出位置，并通过表面导线L及背面导线La被探针54和导线底座72夹住，所以能够跟上线膨胀系数相对较大的导线L、La膨胀而发生变形，并吸收线膨胀系数差值产生的热应力。另一方面，通过供应冷却空气固化焊锡时，太阳能电池片P及导线L、La会分别根据线膨胀系数按照加热膨胀的量收缩。这里，太阳能电池片P解除搬运装置2的吸附后会露出，从而也能够跟上线膨胀系数相对较大的导线L、La收缩而恢复变形，并吸收线膨胀系数差值产生的热应力。如此，不受限制地加热或空冷太阳能电池片P，便可跟上导线L、La的膨胀及收缩，使太阳能电池片P自由地发生变形或恢复变形。因此，在太阳能电池片P上能够抑制和导线L、La的线膨胀系数差值产生热应力从而导致的变形，并且能够尽可能防止在太阳能电池片P上产生裂缝或破损。此外，太阳能电池片P背面导线La和下部压紧装置7的导线底座72上端面接触，各导线La便可接触太阳能电池片P背面母线，熔融焊锡的剩余部分流入面朝导线底座72切口凹部72a的位置的导线La下面，形成焊锡堆积，从而不会溢出到背面母线外的外侧。另外，在焊接作业位置上，将导线L焊接在太阳能电池片P上时，通过图中未显示的输送装置将新的太阳能电池片P从储料器输送到搬运装置2的输送位置上，输送到此输送位置的太阳能电池片P通过真空箱23的通气孔23b、通气沟槽23a及搬运皮带21的小孔21a被吸住，并且定位(参照图9(e))。此外，图中未显示的导线供应装置运行，将切割成设定长度的导线L供应到承台41上。在焊接作业位置上，将各导线L其中一半分别焊接在太阳能电池片P表面母线上，并且同时将短导线La分别焊接在其背面母线上后，驱动下部压紧装置7的伺服电机将导线底座72降低到退避位置上，并且操作空气源，将表面母线及背面母线分别焊接着导线L、La的太阳能电池片P左右各侧端部吸附并定位。此后，驱动上部压紧装置5的伺服电机将支撑框架51升高到退避位置，并且让探针54脱离表面导线L(参照图19)。接着，驱动搬运装置2的伺服电机22，将吸附在搬运皮带21上输送位置的太阳能电池片P及焊接着导线L、La并吸附在焊接作业位置上的前面的太阳能电池片P，分别定位在搬运皮带21上，并分别搬运到焊接作业位置及焊接作业位置的前方位置。此时，其中一半焊接在前面太阳能电池片P表面母线上的各导线L另一半，会沿着加热块3的各固定沟槽3a移动，并放入插孔3b中由导线底座72支撑(参照图9 (f))。太阳能电池片P到达焊接作业位置，且已焊接导线L、La的前面太阳能电池片P分别到达焊接作业位置的前方位置后，停止运行搬运装置2，然后操作下部压紧装置7升高支撑框架71，让前面太阳能电池片P后端边缘伸出并支撑在导线底座72上端面的各导线L另一半的上表面接触太阳能电池片P背面母线，并通过导线L由导线底座72支撑太阳能电池片P。此外，导线底座72支撑太阳能电池片P的同时，导线输送装置4吸附构件42吸附导线L，并且移动到吸附在搬运皮带21上的太阳能电池片P表面母线上装载(参照图9(g)、图13)。此时，各导线L其中一半分别装载到太阳能电池片P表面母线上，其另一半超过太阳能电池片P后端边缘从后方伸出，并分别放入加热块3后半部上的各固定沟槽3a中。[0088]各导线L其中一半分别装载到太阳能电池片P表面母线上后，在通过导线L及导线底座72支撑太阳能电池片P的状态下，操作上部压紧装置5降低支撑框架51，在和吸附构件42各吸附部421不干涉的位置，将探针54按在导线L上，并用弹簧53压紧在太阳能电池片P上(参照图14)。通过探针54将各导线L其中一半压紧在太阳能电池片P表面母线上后，将导线输送装置4吸附构件42移动到原来位置(参照图15)，然后解除搬运装置2搬运皮带21对太阳能电池片P的吸附，并且进一步升高下部压紧装置7的导线底座72，通过导线底座72及前面太阳能电池片P后端边缘伸出并支撑在导线底座72上的导线L另一半顶起太阳能电池片P，并让其露出搬运皮带21的搬运面。即，通过上部压紧装置5的探针54及表面导线L与下部压紧装置7的导线底座72及背面导线L夹住太阳能电池片P，并将其支撑成露出搬运皮带21搬运面的状态(参照图16)。此时，下部压紧装置7的导线底座72顶起太阳能电池片P，从而压缩上部压紧装置5的弹簧53并将探针54向上方顶起。将太阳能电池片P支撑成露出状态后，通过操作热风装置6，降低加热器62，对着导线L其中一半从其喷嘴621中供应热风(参照图9 (h)、图17)。此时，太阳能电池片P表背面母线及其附近与表背面导线L，受到加热器62的热风，迅速到达焊锡的熔融温度，并将焊锡熔融。焊锡熔融后，导线L会沉入熔融的焊锡中，所以此时要停止热源的运行，并且将加热器62升高到退避位置，然后从图中未显示的上部压紧装置5喷出口对着导线L喷出空气，让熔融的焊锡固化，并且空冷太阳能电池片P，将各导线L分别迅速焊接在太阳能电池片P表面母线及背面母线上(参照图18)。此时，虽然太阳能电池片P及导线L加热到熔融焊锡的温度，并分别根据线膨胀系数发生膨胀，但是因为太阳能电池片P解除搬运装置2的吸附后位于露出位置，并通过表面导线L及背面导线L被探针54和导线底座72夹住，所以能够跟上线膨胀系数相对较大的导线L膨胀而发生变形，并吸收线膨胀系数差值产生的热应力。另一方面，通过供应冷却空气固化焊锡时，太阳能电池片P及导线L会分别根据线膨胀系数按照加热膨胀的量收缩。这里，太阳能电池片P解除搬运装置2的吸附后会露出，从而也能够跟上线膨胀系数相对较大的导线L收缩而恢复变形，并吸收线膨胀系数差值产生的热应力。如此，不受限制地加热或冷却太阳能电池片P，便可跟上导线L的膨胀及收缩，使太阳能电池片P自由地发生变形或恢复变形。因此，在太阳能电池片P上能够抑制和导线L的线膨胀系数产值产生热应力从而导致的变形，并能够尽可能防止在太阳能电池片P上产生裂缝或破损。此外，太阳能电池片P背面导线L和下部压紧装置7的导线底座72上端面接触，各导线L便可接触太阳能电池片P背面母线，熔融焊锡的剩余部分流入面朝导线底座72切口凹部72a的位置的导线L下面，形成焊锡堆积，从而不会溢出到背面母线外的外侧。在焊接作业位置上，将各导线L其中一半分别焊接在太阳能电池片P表面母线上，并且同时将各导线L另一半分别焊接在其背面母线上后，操作下部压紧装置7将导线底座72降低到退避位置，并且操作空气源，将表面母线及背面母线分别焊接着各导线L的太阳能电池片P左右各侧端部吸附并定位。此后，操作上部压紧装置5将支撑框架41升高到退避位置，并且让探针54脱离表面导线L (参照图19)。此时，在焊接导线L的同时，通过图中未显示的输送装置将新的太阳能电池片P从储料器输送到搬运装置2的输送位置上，输送到此输送位置的太阳能电池片P通过真空箱23的通气孔23b、通气沟槽23a及搬运皮带21的小孔21a被吸住，并且定位(参照图9(h))。此外，图中未显示的导线供应装置运行，将切割成设定长度的导线L供应到承台41上。接着，操作搬运装置2，将装载到搬运皮带21上输送位置的太阳能电池片P及装载到焊接作业位置并焊接着导线L的前面的太阳能电池片P，分别吸附在搬运皮带21上，并搬运到焊接作业位置及焊接作业位置的前方位置。此时，其中一半焊接在前面太阳能电池片P表面母线上的导线L另一半，会放入加热块3的插孔3b，并由导线底座72支撑(参照图9(f))。以下，如前面所述，重复图13至图19所示工序及图9&)、(0、00的工序，便可在焊接作业位置上，将各导线L其中一半焊接在太阳能电池片P表面母线上，并且同时将前面太阳能电池片P的各导线L另一半焊接在其背面母线上，从而通过3根导线L连接设定块数的太阳能电池片P形成太阳能电池串S。形成太阳能电池串S后，再次将导线L其中一半焊接在第I块太阳能电池片P表面母线上，并且同时将短导线La焊接在其背面母线上，然后继续同样的作业即可。另外，图中虽然未详细显示，然而太阳能电池串S却在搬运到和搬运装置2相连的搬运装置上后，被输送到太阳能电池串S的储料器中。使用如此构成 的本实用新型焊接装置，在太阳能电池片批次A(厚度190 210μπι，3根母线的太阳能电池片)中，焊接导线后，生产块数1836块中的破损块数为12块，破损率为0.65%。相对于此，使用过去的焊接装置时，生产块数2322块中的破损块数为21块，破损率为0.90%。同样，在太阳能电池片批次B (厚度190 210 μ m，3根母线的太阳能电池片)中，使用本实用新型焊接装置焊接导线后，生产块数1566块中的破损块数为6块，破损率为
0.38%。相对于此，使用过去的焊接装置时，生产块数2484块中的破损块数为17块，破损率为0.68%。并且，在太阳能电池片批次C (厚度170 190 μ m, 3根母线的太阳能电池片)中，使用本实用新型焊接装置焊接导线后，生产块数1566块中的破损块数为3块，破损率为
0.19%。相对于此，使用过去的焊接装置时，生产块数2160块中的破损块数为21块，破损率为0.97%。评估结果如表I所示。表I
权利要求1.一种导线焊接装置，其特征在于，由以下装置构成:左右搬运装置，分别吸附具有2根母线或3根母线的太阳能电池片左右母线外侧的左右各侧端部并将其间断搬运；加热块，在搬运装置搬运面下方具有表面，面向太阳能电池片的导线焊接作业位置、设置在左右搬运装置间；导线输送装置，将各导线其中一半配置在太阳能电池片表面母线，并且分别输送导线，使各导线另一半从太阳能电池片后端边缘伸出；上部压紧装置，将配置在太阳能电池片表面母线上的各导线其中一半分别压紧；热风装置，对着压紧在太阳能电池片表面母线上的各导线其中一半分别供应热风；以及下部压紧装置，具有导线底座，其通过加热块将已经在表面母线及背面母线分别焊接各导线的前面太阳能电池片后端边缘伸出的各导线另一半分别顶起到太阳能电池片背面母线上，所述导线焊接装置通过导线及导线底座顶起解除吸附的太阳能电池片使其露出搬运装置搬运面，对着各导线其中一半供应热风将导线其中一半焊接在太阳能电池片表面母线上的同时，将各导线另一半焊接在其背面母线上。
2.如权利要求1所述的导线焊接装置，其特征在于，所述加热块具备将太阳能电池片加热到设定温度的加热器，在其表面沿长度方向和太阳能电池片2根母线相应地形成分别放入各导线的2条固定沟槽，并且在各固定沟槽前半部和焊接作业位置相应地形成能够升降导线底座的插孔，各固定沟槽形成大致相当于导线宽度的宽度和比导线厚度略深的深度。
3.如权利要求1所述的导线焊接装置，其特征在于，所述加热块具备将太阳能电池片加热到设定温度的加热器，在其表面沿长度方向和太阳能电池片3根母线相应地形成分别放入各导线的3条固定沟槽，并且在各固定沟槽前半部和焊接作业位置相应地形成能够升降导线底座的插孔，各固定沟槽形成大致相当于导线宽度的宽度和比导线厚度略深的深度。
4.如权利要求1所述的导线焊接装置，其特征在于，所述加热块具备将太阳能电池片加热到设定温度的加热器，在其表面沿长度方向和太阳能电池片2根母线或3根母线相应地形成分别放入各导线的5条固定沟槽，并且在各固定沟槽前半部和焊接作业位置相应地形成能够升降导线底座的插孔，各固定沟槽形成大致相当于导线宽度的宽度和比导线厚度略深的深度。
5.如权利要求1所述的导线焊接装置，其特征在于，所述导线底座的上端部形成多个切口凹部。
6.如权利要求5所述的导线焊接装置，其特征在于，所述导线底座设置加热器。
专利摘要本实用新型提供一种导线焊接装置，此焊接装置(1)是将导线(L)分别焊接在具有3根母线的太阳能电池片(P)上的装置，由以下装置构成，左右一对搬运装置(2)，在吸附着太阳能电池片(P)的定位状态下，将其间断搬运；加热块(3)，在搬运装置(2)搬运的太阳能电池片(P)的焊接作业位置上，被左右搬运装置(2)夹住设置；导线输送装置(4)，面对左右搬运装置(2)的其中一个设置，并将导线(L)分别输送到太阳能电池片(P)表面母线上；上部压紧装置(5)，设置在加热块(3)上方，将输送到太阳能电池片(P)表面母线上的各导线(L)压紧；热风装置(6)，设置在加热块(3)上方，向压紧在太阳能电池片(P)表面母线上的各导线(L)供应热风；以及下部压紧装置(7)，其设置在加热块(3)下方，将导线(L)分别压紧在太阳能电池片(P)背面母线上。
文档编号B23K3/00GK202963700SQ20122048030
公开日2013年6月5日 申请日期2012年9月18日 优先权日2012年9月18日
发明者杉野彰俊 申请人:外山机械株式会社