焊接工装的制作方法

本实用新型涉及光伏组件中的电池片的焊带与汇流条焊接技术领域，具体涉及焊接工装。

背景技术：

目前，太阳能光伏组件制造工序基本由焊接、叠层、层压、装框、清洗等工序组成。其中，叠层工序因操作复杂，对电池片排板精度要求较高，焊带与汇流条自动化焊接难度大，成本高等原因，往往采用人工的方式进行焊接。

常规的焊接方式是：人工手持烙铁按压焊带和汇流条，2～3秒后抬起烙铁，此时，焊点处焊锡温度高，焊锡未完全冷却成形，焊带因自身弹力容易翘起，从而导致虚焊、焊带偏移等问题的发生。

为了解决上述的因焊带翘起而导致的虚焊、焊带偏移问题的发生，需在烙铁抬起的同时，用包裹铁氟龙的镊子按压焊带1～2秒来保证焊接效果。此种方式每次只能焊接一个焊点。随着组件工艺不断升级，电池片的栅线数量已经上升到了5根，并有逐渐增加的趋势。随着电池片栅线数量的逐渐增多，常规的单点焊接方式效率低、耗时长，已成为叠层工序产能提升的瓶颈。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种既能解决因焊接过程中接触电池片导致的电池片隐裂的问题，还能解决因焊带翘起导致的虚焊与焊带偏移问题的焊接工装。

本实用新型提供的焊接工装，其技术方案为：

包括按压结构、焊接结构和连接梁；

所述按压结构，包括第一导向板、按压头结构，所述按压头结构对被焊接对象进行按压；

所述按压头结构通过弹性元件与所述第一导向板进行连接；

所述弹性元件具有弹性，在按压头结构与第一导向板相对接近时，产生斥力；

所述焊接结构，包括第二导向板以及烙铁，所述第二导向板上设置有至少一个所述烙铁；

所述连接梁，连接所述按压结构的所述第一导向板与所述焊接结构的所述第二导向板。

本实用新型提供的焊接工装，通过在按压结构的按压头结构与第一导向板之间设置弹性元件，以使得本实用新型的压刀结构具有按压功能，从而使得本实用新型的焊接工装在整个焊接过程中焊带压条始终按压焊带，进而有效地避免了因焊带翘起导致的虚焊、焊带偏移问题的发生；通过设置按压头结构上的弹簧缓冲结构，以使得在整个焊接过程中的按压过程的力量不会过大，从而避免了电池片隐裂问题的发生；通过设置焊枪缓冲结构，可以避免焊枪行程过大的碰撞问题；通过设置多个调节孔，可以很简便地调节焊枪、按压结构等的前后位置以及上下位置；通过设置按压结构的限位结构，可以很方便地调节在焊接过程中的按压结构的长度；通过在焊接结构的第二导向板上设置若干烙铁紧固块，以使得本实用新型的焊接工装可以一次性完成电池片上的所有焊点的焊接，从而缩短了焊接时间，提升了产能。

本实用新型提供的焊接工装，还包括如下附属技术方案：

其中，所述连接梁上包括至少一个调节孔，紧固件通过所述调节孔，将所述连接梁与所述第一导向板或所述第二导向板进行连接。

其中，所述连接梁上与所述第一导向板连接的一端设置有第一调节孔，所述第一调节孔为第一纵向条形孔，所述第一导向板上对应于所述第一纵向条形孔的位置设置有第一圆孔，紧固件依次穿过所述第一纵向条形孔与第一圆孔后将所述连接梁与所述第一导向板连接；

所述连接梁上与第二导向板的连接的一端设置有第二调节孔，所述第二调节孔为第一横向条形孔，所述第二导向板上对应于所述第一横向条形孔的位置设置有第二圆孔，紧固件依次穿过第一横向条形孔和第二圆孔后将所述连接梁与所述第二导向板连接。

其中，所述第二导向板上包括至少一个螺纹孔，或者至少一条安装缝，紧固件通过所述螺纹孔或者，安装缝，将烙铁安装于第二导向板；

或者，所述烙铁通过烙铁紧固块与第二导向板连接，所述紧固件通过所述螺纹孔或者，安装缝，将烙铁紧固块安装于第二导向板。

其中，所述按压头结构为，压刀结构，压点结构中的一种或组合；

所述压刀结构包括焊带压条以及压条紧固块；

所述压点结构包括焊带压柱以及压柱紧固块。

其中，所述弹性元件，包括导向柱、第一弹簧、以及限位挡块；

所述第一导向板上设有纵向贯通的通孔，

所述导向柱穿过所述通孔，一端与所述压头结构连接，另一端与所述限位挡块连接；

所述第一弹簧设置在所述导向柱的外围；

所述限位挡块设置于所述导向柱上远离所述按压头结构的一端，

所述限位挡块的最大横截面的直径或最大横截面的最长对角线大于所述通孔的直径；

所述导向柱与所述限位挡块的组合可在所述通孔内进行上下运动。

其中，所述焊接工装还包括：

第一弹性缓冲结构，所述烙铁通过所述第一弹性缓冲结构与第二导向板连接；

所述第一弹性缓冲结构具有弹性，在烙铁与第二导向板相对接近时，产生斥力。

其中，所述第一弹性缓冲结构，包括长条形通孔、紧固件、导轨、滑块、烙铁紧固块、固定柱、第二弹簧、以及第一挡板；

所述长条形通孔设置在所述第二导向板上；

所述紧固件穿过所述长条形通孔将所述导轨安装在所述第二导向板上；

所述滑块固定在所述烙铁紧固块上，并能在所述导轨内上下移动；

所述固定柱设置在所述烙铁紧固块的顶部；

所述第二弹簧设置在所述固定柱的外围；

所述第一挡板设置在所述第二导向板的顶部，用于顶靠所述第二弹簧。

其中，所述焊接工装还包括：

第二挡板，以及设置在所述第二挡板的至少一个缓冲器；

所述第二挡板设置在所述第一导向板的底部。

其中，还包括与焊接结构连接的手持结构，所述手持结构包括把手、转向板、以及支架，所述支架的一端设置于焊接结构上，所述转向板可转动地设置于所述支架的顶部，所述把手的两端设置于所述转向板上。

附图说明

图1为本实用新型的一个实施例中的焊接工装的结构示意图。

图2为本实用新型的另一个实施例中的焊接工装的结构示意图。

图3为本实用新型的焊接工装的按压结构的结构示意图。

图4为本实用新型的焊接工装的焊接结构的结构示意图。

图5为本实用新型的焊接工装的手持结构的结构示意图。

图6为图3的剖视图。

图7为本实用新型的焊接工装的焊接压刀接触焊带、烙铁未接触焊带时的局部示意图。

图8为本实用新型的焊接工装的焊接压刀与烙铁均接触焊带时的局部示意图。

图9为本实用新型的焊接工装的焊接压刀与烙铁均未接触焊带时的局部示意图。

图中，1-按压结构，2-焊接结构，3-连接梁，4-烙铁，5-第二缓冲结构，6-手持结构，7-电池片，8-焊带，9-汇流条，11-焊带压条，12-压条紧固块，13-第一导向板，14-导向柱，15-第一弹簧，16-限位挡块，21-第二导向板，22-烙铁紧固块，31-第一纵向条形孔，32-第一横向条形孔，121-夹持槽，131-第一圆孔，211-第二圆孔，212-导轨，213-长条形通孔，214-第二挡板，215-第一挡板，216-安装缝，221-安装部，222-滑块，223-固定柱、224-第二弹簧，61-把手，62-转向板，63-支架。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实用新型的一些方面相一致的装置和方法的例子。

如图1-9所示，本实用新型公开了一种焊接工装，包括按压头结构1、焊接结构2和连接梁3。

按压结构1包括第一导向板13和按压头结构，按压头结构对被焊接对象进行按压；

按压头结构通过弹性元件与第一导向板13进行连接；其中，弹性元件具有弹性，在按压头结构与第一导向板13相对接近时，产生斥力；

焊接结构2，包括第二导向板21以及烙铁4，第二导向板21上设置有至少一个烙铁4；

连接梁3，连接按压头结构1的第一导向板13与焊接结构2的第二导向板21。

在一个实施例中，连接梁3上包括至少一个调节孔，紧固件通过该调节孔，将连接梁3与第一导向板13或第二导向板21进行连接。

在一个实施例中，连接梁3上与第一导向板13连接的一端设置有第一调节孔31，第一调节孔为第一纵向条形孔，上对应于第一纵向条形孔31的位置设置有第一圆孔131，紧固件依次穿过第一纵向条形孔31与第一圆孔131后将连接梁3与第一导向板13连接；

连接梁3上与第二导向板21的连接的一端设置有第二调节孔32，第二调节孔32为第一横向条形孔，第二导向板21上对应于第一横向条形孔32的位置设置有第二圆孔211，紧固件依次穿过第一横向条形孔32和第二圆孔211后将连接梁3与第二导向板21连接。本实施例中的调节孔与圆孔的设置，用于调整按压结构1、连接梁3、焊接结构2之间的相对位置关系。因此调节孔的位置、数量和形状都可以随意设置，本实用新型不做限制。

在一个实施例中，第二导向板21上包括至少一个螺纹孔，或者至少一条安装缝216，紧固件通过螺纹孔或者，安装缝216，将烙铁4安装于第二导向板21。

或者烙铁4通过烙铁紧固块22与第二导向板21连接，紧固件通过螺纹孔或者，安装缝216，将烙铁4紧固块安装于第二导向板21。

需要说明的是，本实施例中的多个焊枪可以通过螺丝固定在第二导向板21上，也可以通过预设的固定螺纹孔进行固定，也可通过安装缝进行固定，此时焊枪可以在安装缝上进行左右调节。当然，焊枪也可以通过其他方式固定在第二导向板21上，例如卡接、焊接等方式，本实用新型不做限制。

其中，焊枪的安装位置也可以有多种形式、以及安装缝也可以设置多条，以使焊枪可以有更多调节的范围，本实用新型不做限制。

在一个实施例中，按压头结构为压刀结构、压点结构中的一种或组合；其中，压刀结构包括焊带压条11以及压条紧固块12；压点结构包括焊带压柱以及压柱紧固块。

可以理解的是，压点结构是以单点的方式，对被压对象进行按压，本实施例可以设置多个压点结构。压刀结构是在一定长度上共同施力对被压对象进行按压，本实施例的压刀结构可以是一个也可以是多个，其形状和大小不做限定，压刀结构可以是直线状结构也可以是曲线状结构，其数量和形状，本实用新型也不做限制。

当按压头结构为压刀结构时，为了便于安装和更换焊带压条11，如图1-3、7-9所示，本实用新型可以在压条紧固块12的底部设置夹持槽121，并在压条紧固块12上设置通孔，以使得紧固件穿过该通孔将焊带压条11固定于夹持槽121内。

需要说明的是，本实施例中的焊带压条在具有弹性同时，还要求具有一定硬度，以在实现按压的同时避免对被按压物的损伤，凡具有上述性能的材料均可用于制作本实施例的焊带压条，本实用新型不对具体材料进行限定。

在一个实施例中，弹性元件，包括导向柱14、第一弹簧15、以及限位挡块16；本实施例中的弹性元件只需要是具有弹性能力的元件，能提供斥力即可，其可以是弹簧、液压系统等，本实用新型对其具体实现形式不做限定。

所述第一导向板13上设有纵向贯通的通孔，

所述导向柱14穿过所述通孔，一端与所述压头结构连接，另一端与所述限位挡块16连接；

所述第一弹簧15设置在所述导向柱14的外围。本实施例对第一弹簧15的设置位置也不做限定，其可以设置在导向柱14外侧，也可设置在导向柱14的内侧；并且，第一弹簧15可以设置沿着整个导向柱14设置，也可以仅设置在导向柱1的部分区域，本实用新型对第一弹簧15的具体设置位置不做限定。

所述限位挡块16设置于所述导向柱14上远离所述按压头结构的一端，

所述限位挡块16的最大横截面的直径或最大横截面的最长对角线大于所述通孔的直径。本实施例中，仅要求限位挡块16的大小不通过通孔，从而具有限位功能即可，此处是将限位挡块的横截面形状设置成半径更大的圆形，本实用新型对限位挡块16的设置位置、以及形状不做限定。

所述导向柱14与所述限位挡块16的组合可在所述通孔内进行上下运动。

需要说明的是，如图1-2、5-8所示，第一弹簧15可以套装在导向柱14的外围，第一弹簧15也可以设置在导向柱14与第一导向板13之间(图中未示出)。

需要进一步说明的是，当第一弹簧15设置在导向柱14与第一导向板13之间时，需在第一导向板13上与第一弹簧15接触的一侧设置有沉孔，或者在导向柱14上与第一弹簧15接触的一端设置沉孔，或者在第一导向板13上与第一弹簧15接触的一侧和导向柱14上与第一弹簧15接触的一端均设置沉孔，以防止第一弹簧发生弯曲变形。当然，本领域的技术人员能够理解的是，当本实施例中第一弹簧硬度和刚度足够大，或第一弹簧的外经与内径之差比较大时，本实施例也可以不设置沉孔。

可以理解的是，本实施例中的限位挡块16可以是螺丝，也可以是其他可以调节高度的结构。当本实施例中的限位挡块16是螺丝时，通过拧紧所松开螺丝来调整导向柱14上裸露在第一导向板13和压条紧固块12之间的高度，进而调整焊带压条11与烙铁之间的竖直高度差。

在一个实施例中，焊接工装还包括：

第一弹性缓冲结构，烙铁4通过第一弹性缓冲结构与第二导向板21连接；

第一弹性缓冲结构具有弹性，在烙铁4与第二导向板21相对接近时，产生斥力。

其中，第一弹性缓冲结构具有三个作用：第一，是对焊枪持续提供一个向下的按压力，确保按压的力量。第二，第一弹性缓冲结构让焊枪具有一定行程余量，让整体结构在一个下降范围内，都可以实现按压和焊接，第三，避免整体结构过于向下时，焊枪与第一挡板215发生碰撞。第一作用为第一弹性缓冲结构的主要作用。

需要说明的是，弹性缓冲结构只需要是具有弹性能力的元件，提供斥力即可，可以是弹簧、液压系统等，本实用新型对弹性缓冲结构的具体实现形式不做限定。

其中，第一弹性缓冲结构，包括长条形通孔213、导轨212、滑块222、烙铁紧固块22、固定柱223、第二弹簧224、以及第一挡板215；

长条形通孔213设置在第二导向板21上；

紧固件穿过长条形通孔213将导轨212安装在第二导向板21上；

滑块222固定在烙铁紧固块22上，并能在导轨212内上下移动；

固定柱223设置在烙铁紧固块22的顶部；

第二弹簧224设置在固定柱223的外围；

第一挡板215设置在第二导向板21的顶部，用于顶靠第二弹簧224。

本公开实施例中的固定柱223固定在烙铁紧固块22的顶部，其长度小于烙铁紧固块22与固定柱223顶部之间的距离，当烙铁紧固块22向上移动时，固定柱223会随着烙铁紧固块22向上移动，在向上移动的过程中，固定柱223的顶端会顶靠在第一挡板215上，同时设置在固定柱223外围的第二弹簧224能够起到缓冲的作用，以避免烙铁紧固块22刚性地顶靠在第一挡板215上，从而造成焊接误差。

需要说明的是，本实施例中的第二弹簧224可以设置在固定柱223外围也可以设置在固定柱223的内侧，本实用新型对第二弹簧224的设置位置不做限定。

在一个实施例中，焊接工装2还包括：

第二弹性缓冲结构，其包括第二挡板214，以及设置在第二挡板214的多个缓冲器5；其中，第二挡板214设置在第二导向板21的底部。该缓冲器5可以是液压缓冲器，也可以是弹簧柱塞。该第二弹性缓冲结构一方面防止滑块向下掉落，另一方面可以保证在整个工装焊接完成上升的时滑块不会直接撞击在第二导向板上。

需要说明的是，该缓冲器5的数量和位置均可随烙铁紧固块22的数量和位置进行调整。

还需要说明的是，本实用新型中的第二导向板21可以安装在专门的焊接设备上，以通过机械设备带动进行作业；也可以直接通过人工手动操作进行。

当本实用新型的焊接工装通过人工手动操作进行作业时，需在焊接工装上设置手持结构6，如图5所示，该手持结构6包括把手61、转向板62、以及支架63，支架63的一端设置于第二导向板21上，转向板62可转动地设置于支架63的顶部，把手61的两端设置于转向板62上。本实用新型通过将转向板62可转动地设置于支架63的顶部，以使本实用新型的把手61能够根据实际需要及用户的使用舒适度进行调整。

需要说明的是，本实用新型对手持结构的数量，设置的位置，以及大小形状，均不做限定。

在一些更优选的实施例中，如图5所示，支架63为楔形块，转向板62设置于楔形块的楔形面上。本实用新型通过将支架63设置为楔形块，并使转向板设置于楔形块的楔形面上，以使转向板62可转动地设置于支架上。

本实用新型还进一步地在支架63上设置空腔，以减轻支架63的重量，进而进一步减少整个焊接工装的重量。

需要说明的是，本实用新型还可以设置其他结构将转向板可转动地设置在支架上，比如活动连接等方式。

在一些更优选的实施例中，如图6所示，导向柱14与压条紧固块12可以一体成型。本实用新型通过将导向柱14与压刀紧固12块一体成型，不仅结构简单，而且还能避免使用过程中因压条紧固块12与导向柱14分离，而使得焊带压条、压条紧固块12掉落至焊带8或电池片7上，导致电池片7的隐裂或破片。

在一些更优选的实施例中，如图6所示，导向柱14为圆柱，限位挡块16为限位螺丝，限位螺丝的螺帽直径大于通孔的内径。当烙铁的长度发生变化时，可以通过拧紧或松开本实用新型的限位螺丝16来调节导向柱14裸露在第一导向板13和压条紧固块12之间的长度，从而调节焊带压条与烙铁马蹄形焊接面的高度差，以兼容不同长度的烙铁。

需要说明的是，当本实用新型的导向柱14为圆柱时，本实用新型需要至少设置两个相互独立的圆柱形导向柱，以保证压条紧固块12不会沿着导向柱14的轴向发生转动；当本实用新型中的导向柱14为非圆柱状时，本实用新型可以只设置一个非圆柱状的导向柱14，即可防止压条紧固块12沿着导向柱14的轴向发生转动。

在一些更优选的实施例中，如1-4、7-9所示，第一导向板13和连接梁23上均设置有第二空腔。本实用新型通过在第一导向板与连接梁上均设置空腔，以减轻焊接工装的自身重量。

本领域的技术人员可以理解的是，本实用新型中出现的所有的紧固件33可以是螺丝，也可以是其他可拆卸的紧固件。

本实用新型提供的焊接工装，通过在按压结构的按压头结构与第一导向板之间设置弹性元件，以使得本实用新型的压刀结构具有按压功能，从而使得焊带压条11在整个焊接过程中始终按压焊带8，进而有效地避免了因焊带8翘起导致的虚焊、焊带偏移问题的发生；通过在按压头结构1上设置弹簧缓冲结构，以使得在整个焊接过程中的按压过程的力量不会过大，从而避免了电池片7隐裂问题的发生；通过设置焊枪缓冲结构，可以避免焊枪行程过大的碰撞问题；通过设置多个调节孔，可以很简便地调节焊枪、按压结构等的前后位置以及上下位置；通过设置按压结构的限位结构，可以很方便地调节在焊接过程中的按压结构的长度；通过在焊接结构2的第二导向板21上设置若干烙铁紧固块22，以使得本实用新型的焊接工装可以一次性完成电池片上的所有焊点的焊接，从而缩短了焊接时间，提升了产能。

本实用新型的焊接工装的工作过程为：

在进行焊接前，首先调整需要焊接的电池片7、汇流条9以及焊带8的正确位置。在确定三者位置之后，调整焊接工装的位置，以使焊接工装中的焊带压条11处于电池片7和汇流条9之间的焊带8的正上方，然后通过手持结构3或电机控制使焊接工装进行第一次垂直下移，直至焊带压条11与焊带8刚好接触，如图6所示。继续通过手持结构3或电机控制使焊接工装进行第二次垂直下移，直至烙铁4的马蹄形焊接面刚好接触焊带8，之后通过手持结构3或电机控制使焊接工装进行第三次垂直下移，此时烙铁紧固块22的第二弹簧224将被压缩，如图7所示。在第三次垂直下移的过程中，焊带压刀11紧按压焊带8，同时，烙铁4将紧地按压焊点进行焊接，此时停留2到3秒进行焊接。焊接结束后，通过手持结构3或电机控制使焊接工装进行第一次垂直上移，以使得烙铁6的马蹄形焊接面脱离焊带8，但焊带压条11始终处于按压焊带8的状态，以避免焊带8翘起的问题；之后，继续通过手持结构3或电机控制使使焊接工装进行第二次垂直上移，直至焊带压条11完全脱离焊带8，如图8所示，至此，焊接过程完成。

本领域技术人员在考虑说明书及实践本公开后，将容易想到本实用新型的其它实施方案。本申请旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括本实用新型未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本实用新型的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。