两级焊接式IBC太阳能电池串焊接装置及其焊接方法与流程

本发明属于太阳能电池生产设备技术领域，具体涉及一种两级焊接式ibc太阳能电池串焊接装置及其焊接方法。

背景技术：

ibc电池(全背电极接触晶硅光伏电池)是将正负两极金属接触均移到电池片背面的技术，使面朝太阳的电池片正面呈全黑色，完全看不到多数光伏电池正面呈现的金属线。这不仅为使用者带来更多有效发电面积，也有利于提升发电效率，外观上也更加美观。ibc电池最大的特点是pn结和金属接触都处于电池的背面，正面没有金属电极遮挡的影响，因此具有更高的短路电流jsc，同时背面可以容许较宽的金属栅线来降低串联电阻rs从而提高填充因子ff；加上电池前表面场(frontsurfacefield,fsf)以及良好钝化作用带来的开路电压增益，使得这种正面无遮挡的电池就拥有了高转换效率。因为金属线均处于电池片的背面，串焊的过程中对于金属线的放置固定提出了更高的要求，相较于常规的串焊机用后一片电池片来固定金属线的位置，ibc电池无法做到这点，需要用到压网夹具来进行覆盖固定。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中ibc太阳能电池串难以自动化焊接的技术缺陷，提供一种两级焊接式ibc太阳能电池串焊接装置及其焊接方法。

本发明两级焊接式ibc太阳能电池串焊接装置，包括光焊模块(1)、终焊模块(2)、电池串转移模块(3)、光焊基座(4)和终焊基座(5)。所述的光焊基座(4)与终焊基座(5)固定在一起。终焊模块(2)安装在终焊基座(5)上。电池串转移模块(3)安装在光焊基座(4)的输出端，用于将光焊模块(1)上输出的电池串转移到终焊模块(2)上。

所述的光焊模块(1)包括焊带供料装置(8)、焊带转移装置(9)、光焊接装置(10)、夹具回流装置(11)、光焊电池输送机(12)、夹具输送机(13)和按压定位夹具(14)。夹具输送机(13)位于光焊电池输送机(12)的一侧。焊带供料装置(8)位于夹具输送机(13)输出端的下方。焊带转移装置(9)位于光焊电池输送机(12)输入端、夹具输送机(13)输出端的上方。焊带转移装置(9)、光焊接装置(10)、夹具回流装置(11)沿着光焊电池输送机(12)的输送方向依次排列。所述的光焊接装置(10)内设置有发热灯管。发热灯管照射电池片和焊带，进行焊接。焊带转移装置(9)将按压定位夹具(14)从夹具输送机(13)的输出端转移到光焊电池输送机(12)的输入端；夹具回流装置(11)将完成按压的按压定位夹具(14)从光焊电池输送机(12)上转移到夹具输送机(13)的输入端。光焊电池输送机(12)采用真空吸附式带输送机。光焊电池输送机(12)内设置有四条输送带。光焊电池输送机(12)内的四条输送带中位于外侧的两条输送带的间距大于电池片的宽度。

所述的按压定位夹具(14)包括端部固定块(14-1)、连接架(14-2)、按压丝(14-3)和联动按压杆(14-4)。连接架(14-2)的两端与两个端部固定块(14-1)分别构成沿着端部固定块(14-1)厚度方向滑动的滑动副。两个端部固定块(14-1)相互固定。两个端部固定块(14-1)的相背侧均开设有抓取槽。沿着连接架(14-2)的宽度方向依次间隔排列的多根按压丝(14-3)均固定在连接架(14-2)上。连接架(14-2)的两端均设置有卡入槽。两个端部固定块(14-1)上均设置有联动按压杆(14-4)。联动按压杆(14-4)的中部与对应的端部固定块(14-1)构成转动副。联动按压杆(14-4)的一端伸入连接架(14-2)上的卡入槽中。联动按压杆(14-4)的另一端高于端部固定块(14-1)的顶面。

所述的焊带供料装置(8)包括供料架(8-1)、供料导轨(8-2)、拉料机构、夹持切断机构和焊带放卷机构(8-10)。供料架(8-1)与光焊基座(4)固定。供料导轨(8-2)固定在供料架(8-1)上。拉料机构包括拉料滑台(8-3)、第一供料驱动组件和第一机械夹爪(8-4)。拉料滑台(8-3)与供料导轨(8-2)构成滑动副。拉料滑台(8-3)由第一供料驱动组件驱动。拉料滑台(8-3)上安装有依次排列的四个第一机械夹爪(8-4)。

所述的夹持切断机构包括夹切滑台(8-6)、第二供料驱动组件、切断组件(8-7)和第二机械夹爪(8-8)。夹切滑台(8-6)与两根供料导轨(8-2)构成滑动副。夹切滑台(8-6)由第二供料驱动组件驱动。夹切滑台(8-6)上安装有依次排列的四个第二机械夹爪(8-8)。四个第二机械夹爪(8-8)与四个第一机械夹爪(8-4)分别对齐。切断组件(8-7)设置在第一机械夹爪(8-4)与第二机械夹爪(8-8)之间。

所述的焊带转移装置(9)包括第一横移机构(9-1)、第一升降机构和焊带夹具同步抓取机构。第一横移机构(9-1)安装在光焊基座上。第一升降机构安装在第一横移机构(9-1)上。焊带夹具同步抓取机构安装在第一升降机构上。焊带夹具同步抓取机构包括第一抓取支架(9-5)、第一焊带上料吸附组件、第二焊带上料吸附组件和夹具夹持组件。夹具夹持组件包括两个单侧夹爪(9-6)和两个单侧推压件(9-11)。单侧夹爪(9-6)分别设置在第一抓取支架(9-5)的两侧。两个单侧夹爪(9-6)分别夹持按压定位夹具(14)的两端。两个单侧推压件(9-11)对中设置在第一抓取支架(9-5)上，且位于两个单侧夹爪(9-6)之间。两个单侧推压件(9-11)分别推压两个端部固定块(14-1)上的联动按压杆(14-4)。

所述的第一焊带上料吸附组件位于两个单侧推压件(9-11)之间，包括第一下推气缸(9-7)和穿插吸附块(9-8)。穿插吸附块(9-8)通过第一下推气缸(9-7)上下移动。穿插吸附块(9-8)由一体成型的基板(9-8-1)和多块竖式吸附板(9-8-2)。竖直设置的多块竖式吸附板(9-8-2)的顶部均与基板(9-8-1)连接。各竖式吸附板(9-8-2)依次等间隔排列。竖式吸附板(9-8-2)的宽度与相邻两块竖式吸附板(9-8-2)的间距之和等于按压定位夹具(14)中相邻两根按压丝(14-3)的中心距。相邻两块竖式吸附板(9-8-2)的间距大于按压丝(14-3)的直径；每块竖式吸附板(9-8-2)的底部均设置有依次等间隔排列的四个第一吸附凹槽(9-8-3)。四个第一吸附凹槽(9-8-3)的底部均设置有第一吸附口。

所述的第二焊带上料吸附组件位于第一焊带上料吸附组件远离夹具输送机输入端的一侧。第二焊带上料吸附组件包括第二下推气缸(9-9)和横式吸附板(9-10)。横式吸附板(9-10)通过第二下推气缸(9-9)上下移动。横式吸附板(9-10)的底部均设置有依次等间隔排列的四个第二吸附凹槽。横式吸附板(9-10)上的四个第二吸附凹槽与竖式吸附板(9-8-2)上的四个第一吸附凹槽(9-8-3)分别对齐。第二吸附凹槽上开设有多个第二吸附口。

所述的夹具回流装置(11)包括第二横移机构(11-1)、第二升降机构和夹具抓取机构。第二横移机构(11-1)安装在光焊基座上。第二升降机构安装在第二横移机构(11-1)上。夹具抓取机构安装在第二升降机构上。

所述的终焊模块(2)包括终焊基座(5)、终焊输送机(14)、终焊推升装置和六个压焊装置(15)。终焊推升装置包括推升架(16)和推升电缸(17)。推升架(16)与终焊基座(5)构成沿竖直方向滑动的滑动副。推升架(16)由推升电缸(17)驱动。终焊输送机(14)的输入端与光焊电池输送机(12)的输出端并排设置。六个压焊装置(15)均安装在推升架(16)上，且沿着终焊输送机(14)的输送方向依次排列设置。终焊输送机(14)安装在推升架(16)上。终焊输送机(14)采用真空吸附式带输送机。终焊输送机(14)内有两条输送带，该两条输送带并排且间隔设置。

所述的压焊装置(15)包括压焊底座(15-1)、压焊支架(15-2)、压焊升降机构、压焊支撑板(15-3)和焊接机构(15-4)。压焊底座(15-1)固定在终焊基座(5)上。压焊支架(15-2)安装在压焊底座(15-1)上。压焊支撑板(15-3)固定在压焊支架(15-2)上，且位于终焊输送机(14)的两条输送带之间；初始状态下，压焊支撑板(15-3)的顶面低于终焊输送机(14)的两条输送带的顶面。

所述的焊接机构(15-4)通过压焊升降机构安装在压焊支架(15-2)上。焊接机构(15-4)位于压焊支撑板(15-3)的正上方，包括终焊散热器(15-4-1)、隔膜替换组件和四个焊接单元。四个焊接单元依次排列，且排列方向垂直于终焊输送机(14)的输送方向。焊接单元的底部设置有压焊头(15-4-4)。

所述的隔膜替换组件包括隔膜支架(15-4-10)、出卷筒(15-4-11)、回收筒(15-4-12)、成卷隔膜、放卷驱动组件(15-4-13)。隔膜支架(15-4-10)与压焊升降滑台(15-10)固定。出卷筒(15-4-11)、回收筒(15-4-12)分别支承在隔膜支架(15-4-10)的两端，且分别位于四个压焊头(15-4-4)的两侧。成卷隔膜的两端分别绕卷在出卷筒(15-4-11)、回收筒(15-4-12)上。成卷隔膜在出卷筒(15-4-11)、回收筒(15-4-12)之间的部分绕过四个压焊头(15-4-4)的底部。回收筒(15-4-12)由放卷驱动组件(15-4-13)驱动。

作为优选，本发明两级焊接式ibc太阳能电池串焊接装置还包括上料机器人(6)和上料盘(7)。光焊模块(1)共有两个。两个光焊模块(1)并排安装在光焊基座(4)上。两个上料机器人(6)及两个上料盘(7)均安装在光焊基座(4)的输入端。两个上料机器人(6)与两个上料盘(7)分别对应。上料机器人(6)采用末端执行器为气动吸盘的工业机器人。

作为优选，所述的真空吸附式带输送机包括输送架、传动滚筒、输送带、输送电机和输送吸附板。两个传动滚筒分别支承在输送架的两端。输送带均绕过两个传动滚筒，且通过张紧轮张紧。输送带有一条或多条；有多条输送带的情况下，各输送带依次间隔排列。输送电机固定在输送架上，且输出轴与其中一个传动滚筒固定。输送带上开设有沿着自身长度方向依次排列的多个腰形孔。输送吸附板固定在输送架上。输送吸附板位于输送带输送段的下方。输送吸附板的顶面上开设有一排或多排吸附孔。吸附孔的排数等于输送带的数量。各排吸附孔与各条输送带上的腰形孔分别对齐。输送吸附板内设有空腔。

作为优选，所述的夹具输送机(13)上设置有两条输送带，该两条输送带并排且间隔设置。夹具输送机(13)顶部的两侧均设置有第二侧挡板。两块第二侧挡板的间距等于夹具的长度。夹具输送机(13)的输出端设置有第一限位传感器。第一限位传感器采用红外漫反射传感器。第一限位传感器朝向夹具输送机(13)的输入端。

第一供料驱动组件包括第一供料同步带、第一供料同步轮和第一供料驱动电机(8-5)。两个第一供料同步轮分别支承在供料架(8-1)的两端，并通过第一供料同步带连接。拉料滑台(8-3)与第一供料同步带固定。第一供料驱动电机(8-5)固定在供料架(8-1)上，且输出轴与其中一个第一供料同步轮固定。

第二供料驱动组件包括第二供料同步带、第二供料同步轮和第二供料驱动电机(8-9)。两个第二供料同步轮分别支承在供料架(8-1)的两端，并通过第二供料同步带连接。夹切滑台(8-6)与第二供料同步带固定。第二供料驱动电机(8-9)固定在供料架(8-1)上，且输出轴与其中一个第二供料同步轮固定。

第一机械夹爪(8-4)包括第一爪架(8-4-1)、第一夹持气缸(8-4-2)、第一连接杆(8-4-3)和第一单爪(8-4-4)。第一爪架(8-4-1)固定在拉料滑台(8-3)上。第一夹持气缸(8-4-2)固定在第一爪架(8-4-1)上。两根第一连接杆(8-4-3)的内端均与第一夹持气缸(8-4-2)的活塞杆外端铰接，外端与两个第一单爪(8-4-4)的内端分别铰接；两个第一单爪(8-4-4)的中部均与第一爪架(8-4-1)铰接。

第二机械夹爪(8-8)包括第二爪架(8-8-1)、第二夹持气缸(8-8-2)、定夹块(8-8-3)和动夹块(8-8-4)。第二爪架(8-8-1)固定在夹切滑台(8-6)上。定夹块(8-8-3)固定在第二夹架的顶部。动夹块(8-8-4)的中部与定夹块(8-8-3)铰接。动夹块(8-8-4)的外端设置有水平的夹杆。

所述的切断组件(8-7)包括切断架、上刀架、下刀架、上切断气缸(8-7-1)和下切断气缸(8-7-2)。切断架固定在夹切滑台(8-6)上。上刀架与下刀架上下排列，且均与切断架构成沿竖直方向滑动的滑动副。上刀架及下刀架上均固定有切刀。两片切刀位置对应。上切断气缸(8-7-1)及下切断气缸(8-7-2)均与切断架固定。上切断气缸(8-7-1)、下切断气缸(8-7-2)的活塞杆与上刀架、下刀架分别固定。供料架(8-1)上固定有依次排列的四个导向环。四个导向环位于第二机械夹爪(8-8)远离第一机械夹爪(8-4)的一侧，且与四个第二机械夹爪(8-8)分别对齐。四个焊带放卷机构(8-10)均安装在光焊基座(4)上。四个焊带放卷机构(8-10)放出的焊带分别穿过对应的导向环，穿过对应第二机械夹爪(8-8)的固定夹块(8-8-3)与夹杆之间，并从两片切刀之间穿过，焊带的端部被对应的第一机械夹爪(8-4)夹住。

作为优选，所述的单侧夹爪(9-6)包括第一抓取气缸、第二连接杆和第一勾爪(9-6-1)。第一勾爪(9-6-1)的中部与第一抓取支架(9-5)分别铰接。第一抓取气缸与第一抓取支架(9-5)固定。第二连接杆的一端与第一抓取气缸的活塞杆铰接，另一端与第一勾爪(9-6-1)的一端铰接。单侧推压件(9-11)包括推压气缸和推块。推压气缸固定在第一抓取支架(9-5)上，且活塞杆朝下设置。活塞杆的活塞杆上固定有推块。两个推块的位置与被两个单侧夹爪(9-6)夹持的按压定位夹具(14)上的两个端部固定块(14-1)分别对应。

所述的夹具抓取机构包括第二抓取支架(11-5)、两个第二抓取气缸(11-6)和两个夹爪组件。第二抓取支架(11-5)固定在第二升降滑台(11-4)上。夹爪组件包括翻转条(11-8)和两个第二勾爪(11-7)。两个第二勾爪(11-7)均与翻转条(11-8)构成滑动副，并通过紧定螺钉进行定位。两个夹爪组件分别设置在第二抓取支架(11-5)的两侧。两个第二抓取气缸(11-6)的缸体均与第二抓取支架(11-5)铰接。两个第二抓取气缸(11-6)的活塞杆与两根翻转条(11-8)分别铰接。

作为优选，所述的光焊接装置(10)包括焊接架(10-1)、光焊横向调节组件、纵向调节组件、翻转组件、安装架(10-2)、预热单元(10-3)和光焊单元(10-4)。焊接架(10-1)固定在光焊基座(4)上。光焊横向调节组件包括横向调节滑轨(10-5)、横向调节架(10-6)、横向调节螺栓(10-7)和锁位块(10-8)。横向调节滑轨(10-5)固定在焊接架(10-1)上。横向调节架(10-6)与横向调节滑轨(10-5)构成滑动副。水平设置的横向调节螺栓(10-7)与焊接架(10-1)构成转动副，与横向调节架(10-6)构成螺旋副。横向调节螺栓(10-7)通过锁位块(10-8)锁止。锁位块(10-8)由扳手螺栓和带有变形缝的夹紧块组成。扳手螺栓转动能够挤压变形缝，使得锁位块(10-8)夹紧横向调节螺栓(10-7)。

所述的纵向调节组件包括纵向调节滑轨、纵向调节架(10-9)和纵向调节螺栓(10-10)。竖直设置的纵向调节滑轨与横向调节架(10-6)固定。纵向调节架(10-9)与纵向调节滑轨构成滑动副。纵向调节架(10-9)的顶部开设有调节螺纹孔。纵向调节螺栓(10-10)与纵向调节架(10-9)上的调节螺纹孔构成螺旋副，并抵住横向调节架(10-6)。翻转组件包括翻转架(10-11)和翻转气缸(10-12)。翻转架(10-11)与纵向调节架(10-9)铰接。翻转气缸(10-12)的缸体端部与纵向调节架(10-9)铰接。翻转气缸(10-12)的活塞杆外端与翻转架(10-11)铰接。预热单元(10-3)和光焊单元(10-4)均安装在翻转架(10-11)上。预热单元(10-3)位于光焊单元(10-4)与焊带夹具同步抓取机构之间。预热单元(10-3)和光焊单元(10-4)结构相同，均包括灯罩、发热灯管和光焊散热器(10-13)。光焊散热器(10-13)安装在灯罩的顶部。发热灯管安装在灯罩内。

作为优选，所述的压焊支架(15-2)与压焊底座(15-1)之间设置有压焊横向调节组件。压焊横向调节组件包括调节座(15-5)、调节螺杆(15-6)和调节螺母块(15-7)。压焊支架(15-2)的底部与压焊底座(15-1)的顶面构成滑动副。压焊底座(15-1)上固定有两个调节座(15-5)。调节螺杆(15-6)与两个调节座(15-5)构成转动副。调节螺母块(15-7)固定在压焊支架(15-2)的底部，且与调节螺杆(15-6)构成螺旋副。

所述的压焊升降机构包括压焊升降丝杠(15-8)、压焊升降电机(15-9)和压焊升降滑台(15-10)。竖直设置的压焊升降丝杠(15-8)支承在压焊支架(15-2)上。压焊升降电机(15-9)固定在压焊支架(15-2)上，且输出轴与压焊升降丝杠(15-8)固定。压焊升降滑台(15-10)与压焊支架(15-2)构成滑动副，且与压焊升降丝杠(15-8)构成螺旋副。

所述的焊接单元还包括单支架(15-4-2)、x轴调节组件、y轴调节组件、气弹簧(15-4-3)和加热棒。x轴调节组件包括x轴安装条(15-4-5)和x轴螺栓(15-4-6)。x轴安装条(15-4-5)的两端均设置有转动短轴。x轴安装条(15-4-5)两端的转动短轴均与压焊升降滑台(15-10)构成转动副。四根x轴螺栓(15-4-6)两两一组，分别设置在转动短轴的两端。竖直设置的x轴螺栓(15-4-6)与压焊升降滑台(15-10)上开设的螺纹通孔螺纹连接。x轴螺栓(15-4-6)的底端抵住x轴安装条(15-4-5)的顶面。位于x轴安装条(15-4-5)同一端两根x轴螺栓(15-4-6)分别位于转动短轴中心轴线的两侧。所述的单支架(15-4-2)与x轴安装条(15-4-5)构成滑动副。气弹簧(15-4-3)的外壳与x轴安装条(15-4-5)固定，弹性伸缩杆与单支架(15-4-2)固定。y轴调节组件包括y轴安装条(15-4-7)、变形隔条(15-4-8)和y轴螺栓(15-4-9)。y轴安装条(15-4-7)固定在单支架(15-4-2)的底部。压焊头(15-4-4)与y轴安装条(15-4-7)通过螺栓连接。压焊头(15-4-4)的长度方向与终焊输送机(14)的输送方向平行。压焊头(15-4-4)与y轴安装条(15-4-7)之间垫有变形隔条(15-4-8)。变形隔条(15-4-8)的顶部和底部均开设有多个变形凹槽。压焊头(15-4-4)的顶部开设有多条变形缝。多根y轴螺栓(15-4-9)均与y轴安装条(15-4-7)上开设的螺纹通孔螺纹连接，并穿过变形隔条(15-4-8)后抵住压焊头(15-4-4)。压焊头(15-4-4)上的每条变形缝分别对应两根y轴螺栓(15-4-9)。变形缝对应的两根y轴螺栓(15-4-9)分别抵住该变形缝的两侧。压焊头(15-4-4)内设置有加热棒。终焊散热器(15-4-1)固定在其中一个焊接单元的单支架(15-4-2)顶部。

作为优选，第一横移机构(9-1)包括第一横移架、第一横移导轨、第一横移滑台和第一横移驱动组件。第一横移架固定在光焊基座(4)上。第一横移导轨固定在第一横移架上，且沿着光焊基座(4)的宽度方向设置；第一横移滑台与第一横移导轨构成滑动副。第一横移驱动组件包括第一横移同步带、第一横移同步轮和第一横移驱动电机。两个第一横移同步轮分别支承在第一横移架的两端，并通过第一横移同步带连接。第一横移滑台与第一横移同步带固定。第一横移驱动电机固定在第一横移架上，且输出轴与其中一个第一横移同步轮固定。第一升降机构包括第一升降架(9-2)、第一升降丝杠(9-3)、第一升降电机(9-4)和第一升降滑台。第一升降架(9-2)与第一横移滑块固定；竖直设置的第一升降丝杠(9-3)支承在第一升降架(9-2)上。第一升降电机(9-4)固定在第一升降架(9-2)上，且输出轴与第一升降丝杠(9-3)固定。第一升降滑台与第一升降架(9-2)构成滑动副，且与第一升降丝杠(9-3)构成螺旋副。

第二横移机构(11-1)包括第二横移架、第二横移导轨、第二横移滑台和第二横移驱动组件。第二横移架固定在光焊基座(4)上。第二横移导轨固定在第二横移架上，且沿着光焊基座(4)的宽度方向设置；第二横移滑台与第二横移导轨构成滑动副。第二横移驱动组件包括第二横移同步带、第二横移同步轮和第二横移驱动电机。两个第二横移同步轮分别支承在第二横移架的两端，并通过第二横移同步带连接。第二横移滑台与第二横移同步带固定。第二横移驱动电机固定在第二横移架上，且输出轴与其中一个第二横移同步轮固定。第二升降机构包括第二升降架(11-2)、回流升降气缸(11-3)和第二升降滑台(11-4)。第二升降架(11-2)与第二横移滑块固定；竖直设置的第二升降丝杠支承在第二升降架(11-2)上。回流升降气缸(11-3)固定在第二升降架(11-2)上，且活塞杆与第二升降滑台(11-4)固定。

作为优选，所述的电池串转移模块(3)包括第三横移机构、第三升降机构和电池串吸取组件。第三横移机构包括第三横移架(18)、第三横移导轨、第三横移滑台和第三横移驱动组件。第三横移架(18)固定在终焊基座(5)上。第三横移导轨固定在第三横移架(18)上，且沿着光焊基座(4)的宽度方向设置；第三横移滑台与第三横移导轨构成滑动副。第三横移驱动组件包括第三横移同步带、第三横移同步轮和第三横移驱动电机(19)。两个第三横移同步轮分别支承在第三横移架(18)的两端，并通过第三横移同步带连接。第三横移滑台与第三横移同步带固定。第三横移驱动电机(19)固定在第三横移架(18)上，且输出轴与其中一个第三横移同步轮固定。

第三升降机构包括第三升降架(20)、升降电缸(21)和第三升降滑台(22)。第三升降架(20)与第三横移滑块固定；竖直设置的第三升降丝杠支承在第三升降架(20)上。升降电缸(21)固定在第三升降架(20)上，且推出杆与第三升降滑台(22)固定。电池串吸取组件包括吸盘安装杆(23)和气动吸盘(24)。吸盘安装杆(23)的中部与第三升降滑台(22)固定。吸盘安装杆(23)的长度方向与光焊电池输送机的输送方向平行。吸盘安装杆(23)的底部固定有多个吸盘安装(23)片。吸盘安装(23)片的长度方向与吸盘安装杆(23)的长度方向垂直。各吸盘安装(23)片的两端均安装有气动吸盘(24)。

该两级焊接式ibc太阳能电池串焊接装置的焊接方法具体如下：

步骤一、在两个上料盘(7)放置装有电池片的盒体。两个上料机器人(6)各自从对应的上料盘(7)上逐片抓取电池片并放置到对应的光焊模块(1)的光焊电池输送机(12)上。

步骤二、光焊模块(1)内的光焊电池输送机(12)继续输送电池片，当一个电池片到达焊带转移装置(9)的下方时，对应的光焊电池输送机(12)停止输送。夹具输送机(13)将一个按压定位夹具(14)输送到焊带转移装置(9)的下方，作为工作按压定位夹具(14)。

同时，焊带供料装置(8)中四个第一机械夹爪(8-4)分别夹住四根焊带的端部；拉料滑台(8-3)与夹切滑台(8-6)反向滑动，使得第一机械夹爪(8-4)与切断组件(8-7)中切刀之间的焊带长度达到预设值。四个第二机械夹爪(8-8)分别夹住对应的焊带。切断组件(8-7)将四根焊带切断。四根焊带远离第一机械夹爪(8-4)的那端位于工作按压定位夹具(14)的正下方。

步骤三、焊带转移装置(9)中的焊带夹具同步抓取机构移动到四根焊带的正上方；两个单侧夹爪(9-6)分别勾住工作按压定位夹具(14)的两端；之后，两个单侧推压件(9-11)推出，使得工作按压定位夹具(14)内的连接架(14-2)向上抬升。

步骤四、第一下推气缸(9-7)及第二下推气缸(9-9)推出；穿插吸附块(9-8)上的各竖式吸附板(9-8-2)穿过工作按压定位夹具(14)上各按压丝(14-3)之间的间隙后，竖式吸附板(9-8-2)底部的各第一吸附凹槽(9-8-3)与对应焊带分别接触。横式吸附板(9-10)底部的各第二吸附凹槽与对应焊带分别接触。

步骤五、穿插吸附块(9-8)及横式吸附板(9-10)吸住四根焊带；四个第一机械夹爪(8-4)松开。

步骤六、焊带转移装置(9)将工作按压定位夹具(14)及四根焊带搬运到光焊电池输送机的电池片正上方，并将焊带和工作按压定位夹具(14)放置到电池片上；工作按压定位夹具(14)位于一块电池片的上方，焊带覆盖两块电池片。两个单侧推压件(9-11)缩回，使得工作按压定位夹具(14)内的连接架(14-2)向下移动；工作按压定位夹具(14)上的按压丝(14-3)压住四根焊带的一端。

焊带上未被工作按压定位夹具(14)压住的部分将在下一次焊带、按压定位夹具(14)的搬运过程中被压住。相邻两次焊带、按压定位夹具(14)的搬运过程；前一次搬运的四根焊带与后一次搬运的四根焊带位置错开；一条电池串包括十二块电池片。位于首端电池片的电池片和位于输出端的电池上均有四根仅覆盖一块电池片的焊带；这八根仅覆盖一块电池片的焊带同样由焊带转移装置(9)进行搬运；搬运位于首端电电池片的四根长度较短焊带时，焊带转移装置(9)不同时搬运按压定位夹具(14)。

步骤七、完成焊带放置的电池片在光焊电池输送机输送下依次经过光焊接装置(10)的正下方；光焊接装置(10)对电池片和焊带进行加热，使得焊带和电池片被初步焊接在一起。

步骤八、光焊电池输送机(12)上的按压定位夹具(14)到达夹具回流装置(11)的下方时，夹具回流装置(11)内的夹具抓取机构将压在电池片上的按压定位夹具(14)搬运到夹具输送机(13)的输入端。

步骤九、完成初步焊接的电池串，到达电池串转移模块(3)的下方时，若终焊模块(2)没有在进行焊接，则电池串转移模块(3)内的电池串吸取组件将电池串吸起并搬运到终焊模块(2)的终焊输送机(14)上。

步骤十、终焊输送机(14)将电池串输送到六个压焊装置(15)处，一个电池串内含有十二块电池片；十二块电池片两两一组，六组电池片分别位于六个压焊装置(15)内焊接机构(15-4)的正下方。推升电缸(17)驱动推升架(16)向下滑动，使得终焊输送机(14)向下移动，与各块电池片分离。各块电池片由各压焊支撑板(15-3)支撑。

步骤十一、六个焊接机构(15-4)内的压焊头(15-4-4)加热；六个焊接机构(15-4)均向下移动，使得各电池串上的焊带均被压焊头(15-4-4)压住，焊带与电池片被进一步焊接在一起。

本发明具有的有益效果是：

1、本发明先通过光焊模块初步将电池片和焊带焊接在一起，再通过终焊模块将电池片和焊带可靠焊接在一起；并且，本发明通过电池串转移模块连接光焊模块和终焊模块。从而在几乎不影响电池片品质的前提下实现电池片生产的全自动化。

2、本发明通过在放置焊带的同时用按压定位夹具压住焊带，避免了焊带在输送中发生移位，大大提高了电池串的良品率。

3、本发明在终焊过程中，将电池片抬起，避免了压焊头损伤输送的情况发生。

4、本发明的焊接机构具有两个方向的翻转调节能力，通过校正能够确保压焊头平行于压焊支撑板，避免了焊接坏点的出现，提高了焊接质量。

附图说明

图1是本发明所焊接的ibc太阳能电池串的结构示意图；

图2是本发明的整体结构示意图；

图3是本发明中光焊模块的结构示意图；

图4是本发明中按压定位夹具的结构示意图；

图5是本发明中按压定位夹具的剖面图；

图6是本发明中焊带供料装置和夹具输送机的组合示意图；

图7是本发明中焊带供料装置的结构示意图；

图8是本发明中第一机械夹爪的结构示意图；

图9是本发明中第二机械夹爪的结构示意图；

图10是本发明中焊带转移装置隐藏第一横移机构的结构示意图；

图11是本发明中焊带转移装置隐藏第一横移机构的后视图；

图12是本发明中穿插吸附块的结构示意图；

图13是本发明中光焊接装置的结构示意图；

图14是本发明中夹具回流装置隐藏第二横移机构的结构示意图；

图15是本发明中终焊模块的结构示意图；

图16是本发明中压焊装置的结构示意图；

图17是本发明中焊接机构隐藏隔膜替换组件的结构示意图；

图18是本发明中隔膜替换组件的结构示意图；

图19是本发明中电池串转移模块的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，本发明用于生产“ibc太阳能电池串”。ibc太阳能电池串的结构如图1所示，包括六或十二块电池片a和多根焊带b(六块电池片连成一个电池串时，所用电池片为整片型电池片；十二块电池片连成一个电池串时，所用电池片为半片型电池片)。各块电池片a依次等间距排列。相邻两块电池片a均通过一组焊带b连接。一组焊带b共有四根，且沿着垂直电池片排列的方向进行排列。这四根焊带b的两端分别覆盖到相邻两块电池片a的相背侧边缘。相邻两组焊带相互错开；因此任意一块电池片a上均连接有八根焊带b。位于首端和尾端的电池片a上各有四根仅覆盖一块电池片的焊带b。

如图2所示，两级焊接式ibc太阳能电池串焊接装置，包括光焊模块1、终焊模块2、电池串转移模块3、光焊基座4、终焊基座5、上料机器人6、上料盘7和控制器。光焊基座4输出端与终焊基座5的输入端连接，并固定在一起。光焊模块1共有两个。两个光焊模块1并排安装在光焊基座4上。两个上料机器人6及两个上料盘7均安装在光焊基座4的输入端。两个上料机器人6与两个上料盘7分别对应。上料机器人6采用末端执行器为气动吸盘的工业机器人。上料机器人6用于从对应的上料盘7上逐片抓取电池片并放置到对应的光焊模块1的光焊电池输送机12上。终焊模块2安装在终焊基座5上。电池串转移模块3安装在光焊基座4的输出端，用于将光焊模块1上输出的电池串转移到终焊模块2中进行最终的压焊。

如图2和3所示，光焊模块1包括焊带供料装置8、焊带转移装置9、光焊接装置10、夹具回流装置11、光焊电池输送机12、夹具输送机13和按压定位夹具14。夹具输送机13位于光焊电池输送机12的一侧。焊带供料装置8位于夹具输送机13输出端的下方。焊带转移装置9位于光焊电池输送机12输入端、夹具输送机13输出端的上方。焊带转移装置9、光焊接装置10、夹具回流装置11沿着光焊电池输送机12的输送方向依次排列。焊带转移装置9将按压定位夹具14源源不断的从夹具输送机13的输出端转移到光焊电池输送机12的输入端；夹具回流装置11将完成按压的按压定位夹具14从光焊电池输送机12上转移到夹具输送机13的输入端。

光焊电池输送机12采用真空吸附式带输送机。光焊电池输送机12内设置有四条输送带。光焊电池输送机12内的四条输送带中位于外侧的两条输送带的间距大于电池片的宽度。光焊电池输送机12内的四条输送带中，位于中间的两条输送带用于输送电池片；位于外侧的两条输送带用于输送按压定位夹具14。按压定位夹具14用于在压住电池片上的焊带，避免焊带在运输过程中发生移位。

真空吸附式带输送机包括输送架、传动滚筒、输送带、输送电机和输送吸附板。两个传动滚筒分别支承在输送架的两端。输送带均绕过两个传动滚筒，且通过张紧轮张紧。输送带有一条或多条；有多条输送带的情况下，各输送带依次间隔排列。输送电机固定在输送架上，且输出轴与其中一个传动滚筒固定。输送带上开设有沿着自身长度方向依次排列的多个腰形孔。输送吸附板固定在输送架上。输送吸附板位于输送带输送段(即上侧的平直段)的下方。输送吸附板的顶面上开设有吸附孔。电池片吸附孔与输送带上的腰形孔对齐。输送吸附板内设有空腔。空腔连接输送吸附板上的吸附孔和出气孔。输送吸附板上的出气孔与抽气泵的进气口通过控制气路连接。当抽气泵启动时，输送吸附板对输送带上传输的物体(电池片)产生吸力，保证物品在输送过程的稳定。

夹具输送机13采用带式输送机。夹具输送机13上设置有两条输送带，该两条输送带并排且间隔设置。夹具输送机13顶部的两侧均设置有第二侧挡板。两块第二侧挡板的间距等于夹具的长度。夹具输送机13用于输送夹具。夹具输送机13的输出端设置有第一限位传感器。第一限位传感器采用红外漫反射传感器。第一限位传感器朝向夹具输送机13的输入端。第一限位传感器用于检测最靠近自身的夹具的位置，从而实现夹具的输送定位(即第一限位传感器检测到夹具时，夹具输送机13停止输送)。

如图4和5所示，按压定位夹具14包括端部固定块14-1、连接架14-2、按压丝14-3和联动按压杆14-4。连接架14-2的两端与两个端部固定块14-1分别构成沿着端部固定块14-1厚度方向滑动的滑动副。两个端部固定块14-1相互固定。连接架14-2能够在上下滑动。两个端部固定块14-1的相背侧均开设有抓取槽。抓取槽用于为焊带转移装置9和夹具回流装置11提供夹持的着力点。连接架14-2呈框架式，中部无遮挡。沿着连接架14-2的宽度方向依次间隔排列的五根按压丝14-3均固定在连接架14-2上。连接架14-2的两端均设置有卡入槽。两个端部固定块14-1上均设置有两根联动按压杆14-4。联动按压杆14-4的中部与对应的端部固定块14-1构成转动副。联动按压杆14-4的一端设置有卡柱。卡柱伸入连接架14-2上的对应的卡入槽中。联动按压杆14-4的另一端高于端部固定块14-1的顶面。当联动按压杆14-4远离连接架14-2的那端向下翻转时，将撬动连接架14-2向上滑动。

如图3、6、7和8所示，焊带供料装置8包括供料架8-1、供料导轨8-2、拉料机构、夹持切断机构和焊带放卷机构8-10。供料架8-1与光焊基座4固定。两根供料导轨8-2分别固定在供料架8-1顶部的两侧。拉料机构包括拉料滑台8-3、第一供料驱动组件和第一机械夹爪8-4。拉料滑台8-3底部的两端与两根供料导轨8-2分别构成滑动副。第一供料驱动组件包括第一供料同步带、第一供料同步轮和第一供料驱动电机8-5。两个第一供料同步轮分别支承在供料架8-1的两端，并通过第一供料同步带连接。拉料滑台8-3与第一供料同步带固定。第一供料驱动电机8-5固定在供料架8-1上，且输出轴与其中一个第一供料同步轮固定。拉料滑台8-3上安装有依次排列的四个第一机械夹爪8-4。第一机械夹爪8-4包括第一爪架8-4-1、第一夹持气缸8-4-2、第一连接杆8-4-3和第一单爪8-4-4。第一爪架8-4-1固定在拉料滑台8-3上。第一夹持气缸8-4-2固定在第一爪架8-4-1上。两根第一连接杆8-4-3的内端均与第一夹持气缸8-4-2的活塞杆外端铰接，外端与两个第一单爪8-4-4的内端分别铰接；两个第一单爪8-4-4的中部均与第一爪架8-4-1铰接。两个第一单爪8-4-4的外端用于夹持焊带的端部。

如图6、7和9所示，夹持切断机构包括夹切滑台8-6、第二供料驱动组件、切断组件8-7和第二机械夹爪8-8。夹切滑台8-6底部的两端与两根供料导轨8-2分别构成滑动副。第二供料驱动组件包括第二供料同步带、第二供料同步轮和第二供料驱动电机8-9。两个第二供料同步轮分别支承在供料架8-1的两端，并通过第二供料同步带连接。夹切滑台8-6与第二供料同步带固定。第二供料驱动电机8-9固定在供料架8-1上，且输出轴与其中一个第二供料同步轮固定。夹切滑台8-6上安装有依次排列的四个第二机械夹爪8-8。四个第二机械夹爪8-8与四个第一机械夹爪8-4分别对齐。第二机械夹爪8-8包括第二爪架8-8-1、第二夹持气缸8-8-2、定夹块8-8-3和动夹块8-8-4。第二爪架8-8-1固定在夹切滑台8-6上。定夹块8-8-3固定在第二夹架的顶部。动夹块8-8-4的中部与定夹块8-8-3铰接。动夹块8-8-4的外端设置有水平的夹杆。动夹块8-8-4的翻转过程中，夹杆能够与定夹块8-8-3的顶面接触。夹杆与定夹块8-8-3相配合，能够夹住焊带。

切断组件8-7设置在第一机械夹爪8-4与第二机械夹爪8-8之间。切断组件8-7包括切断架、上刀架、下刀架、上切断气缸8-7-1和下切断气缸8-7-2。切断架固定在夹切滑台8-6上。上刀架与下刀架上下排列，且均与切断架构成沿竖直方向滑动的滑动副。上刀架及下刀架上均固定有切刀。两片切刀位置对应(上下设置，且相互错开，从而能够实现剪切焊带的作用)。上切断气缸8-7-1及下切断气缸8-7-2均与切断架固定。上切断气缸8-7-1、下切断气缸8-7-2的活塞杆与上刀架、下刀架分别固定。

供料架8-1上固定有依次排列的四个导向环。四个导向环位于第二机械夹爪8-8远离第一机械夹爪8-4的一侧，且与四个第二机械夹爪8-8分别对齐。四个焊带放卷机构8-10均安装在光焊基座4上，用于持续供应四根焊带。焊带放卷机构8-10属于现有技术在此不作赘述。工作过程中，四个焊带放卷机构8-10放出的焊带分别穿过对应的导向环，穿过对应第二机械夹爪8-8的固定夹块8-8-3与夹杆之间，并从两片切刀之间穿过，焊带的端部被对应的第一机械夹爪8-4夹住；当上刀架与下刀架相对滑动时，将切断焊带。焊带被切断取走后，拉料滑台8-3与夹切滑台8-6相对滑动，使得第一机械夹爪8-4能够夹住焊带被切断后产生的新端面。

如图3、10和11所示，焊带转移装置9包括第一横移机构9-1、第一升降机构和焊带夹具同步抓取机构。第一横移机构9-1包括第一横移架、第一横移导轨、第一横移滑台和第一横移驱动组件。第一横移架固定在光焊基座4上。第一横移导轨固定在第一横移架上，且沿着光焊基座4的宽度方向设置；第一横移滑台与第一横移导轨构成滑动副。第一横移驱动组件包括第一横移同步带、第一横移同步轮和第一横移驱动电机。两个第一横移同步轮分别支承在第一横移架的两端，并通过第一横移同步带连接。第一横移滑台与第一横移同步带固定。第一横移驱动电机固定在第一横移架上，且输出轴与其中一个第一横移同步轮固定。

第一升降机构包括第一升降架9-2、第一升降丝杠9-3、第一升降电机9-4和第一升降滑台。第一升降架9-2与第一横移滑块固定；竖直设置的第一升降丝杠9-3支承在第一升降架9-2上。第一升降电机9-4固定在第一升降架9-2上，且输出轴与第一升降丝杠9-3固定。第一升降滑台与第一升降架9-2构成滑动副，且与第一升降丝杠9-3构成螺旋副。

焊带夹具同步抓取机构包括第一抓取支架9-5、第一焊带上料吸附组件、第二焊带上料吸附组件和夹具夹持组件。第一抓取支架9-5固定在第一升降滑台上。夹具夹持组件包括两个单侧夹爪9-6和两个单侧推压件9-11。单侧夹爪9-6分别设置在第一抓取支架9-5的两侧。单侧夹爪9-6包括第一抓取气缸、第二连接杆和第一勾爪9-6-1。第一勾爪9-6-1的中部与第一抓取支架9-5分别铰接。第一抓取气缸与第一抓取支架9-5固定。第二连接杆的一端与第一抓取气缸的活塞杆铰接，另一端与第一勾爪9-6-1的一端铰接。当两个单侧夹爪9-6内的第一抓取气缸均推出时，两个第一勾爪9-6-1远离第二连接杆的那端向下翻转，此时，两个第一勾爪9-6-1的间距小于按压定位夹具14的长度，使得两个第一勾爪9-6-1能够分别伸入按压定位夹具14上两个端部固定块14-1的抓取槽，实现对按压定位夹具14的夹持。

两个单侧推压件9-11对中设置在第一抓取支架9-5上，且位于两个单侧夹爪9-6之间。单侧推压件9-11包括推压气缸和推块。推压气缸固定在第一抓取支架9-5上，且活塞杆朝下设置。活塞杆的活塞杆上固定有推块。两个推块的位置与被两个单侧夹爪9-6夹持的按压定位夹具14上的两个端部固定块14-1分别对应。当两个推块推出时，将分别推动两个端部固定块14-1上的联动按压杆14-4翻转，使得按压定位夹具14上的连接架14-2向上移动。

如图10、11和12所示，第一焊带上料吸附组件位于两个单侧推压件9-11之间，包括第一下推气缸9-7和穿插吸附块9-8。第一下推气缸9-7固定在第一抓取支架9-5上，且活塞杆朝下设置。活塞杆的活塞杆与穿插吸附块9-8固定。穿插吸附块9-8由一体成型的基板9-8-1和六块竖式吸附板9-8-2。竖直设置的六块竖式吸附板9-8-2的顶部均与基板9-8-1连接。六块竖式吸附板9-8-2依次等间隔排列。竖式吸附板9-8-2的宽度与相邻两块竖式吸附板9-8-2的间距之和等于按压定位夹具14中相邻两根按压丝14-3的中心距。相邻两块竖式吸附板9-8-2的间距大于按压丝14-3的直径；使得六块竖式吸附板9-8-2能够从按压定位夹具14上按压丝14-3的间隙中穿过。每块竖式吸附板9-8-2的底部均设置有依次等间隔排列的四个第一吸附凹槽9-8-3。四个第一吸附凹槽9-8-3的底部均设置有第一吸附口。相邻两个第一吸附凹槽9-8-3的中心距等于焊带供料装置8上相邻两个导向环的中心距。一块竖式吸附板9-8-2上的四个第一吸附凹槽9-8-3能够分别吸住焊带供料装置8上被切断的四根焊带。基板9-8-1与各竖式吸附板9-8-2内均开设有相互连接在一起的气道，基板9-8-1上开设有抽气口。基板9-8-1上的抽气口与抽气泵通过控制气路连接。一块竖式吸附板9-8-2上的四个第二吸附凹槽能够分别吸住焊带供料装置8上被切断的四根焊带。

第二焊带上料吸附组件位于第一焊带上料吸附组件远离夹具输送机输入端的一侧。第二焊带上料吸附组件包括第二下推气缸9-9和横式吸附板9-10。第二下推气缸9-9固定在第一抓取支架9-5上，且活塞杆朝下设置。活塞杆的活塞杆与横式吸附板9-10固定。横式吸附板9-10的底部均设置有依次等间隔排列的四个第二吸附凹槽。第二吸附凹槽呈条形，且长度方向沿着光焊电池输送机的输送方向设置。横式吸附板9-10上的四个第二吸附凹槽与竖式吸附板9-8-2上的四个第一吸附凹槽9-8-3分别对齐。第二吸附凹槽上开设有多个第二吸附口。横式吸附板9-10内设置有连接各第二吸附口的气道。横式吸附板9-10上开设有抽气口。横式吸附板9-10上的抽气口与抽气泵通过控制气路连接。抽气泵从基板9-8-1及横式吸附板9-10的抽气口中抽吸气体时，各竖式吸附板9-8-2上的第一吸附口及横式吸附板9-10上的第二吸附口产生吸力。

如图3和13所示，光焊接装置10包括焊接架10-1、光焊横向调节组件、纵向调节组件、翻转组件、安装架10-2、预热单元10-3和光焊单元10-4。焊接架10-1固定在光焊基座4上。光焊横向调节组件包括横向调节滑轨10-5、横向调节架10-6、横向调节螺栓10-7和锁位块10-8。横向调节滑轨10-5固定在焊接架10-1上。横向调节架10-6与横向调节滑轨10-5构成滑动副。水平设置的横向调节螺栓10-7与焊接架10-1构成转动副，与横向调节架10-6构成螺旋副。通过转动横向调节螺栓10-7，即可实现横向调节架10-6横向调节。横向调节螺栓10-7通过锁位块10-8锁止。锁位块10-8由扳手螺栓和带有变形缝的夹紧块组成。扳手螺栓转动能够挤压变形缝，使得锁位块10-8夹紧横向调节螺栓10-7。

纵向调节组件包括纵向调节滑轨、纵向调节架10-9和纵向调节螺栓10-10。竖直设置的纵向调节滑轨与横向调节架10-6固定。纵向调节架10-9与纵向调节滑轨构成滑动副。纵向调节架10-9的顶部开设有调节螺纹孔。纵向调节螺栓10-10与纵向调节架10-9上的调节螺纹孔构成螺旋副，并抵住横向调节架10-6。通过转动纵向调节螺栓10-10即可调节纵向调节架10-9的高度。翻转组件包括翻转架10-11和翻转气缸10-12。翻转架10-11与纵向调节架10-9铰接。翻转气缸10-12的缸体端部与纵向调节架10-9铰接。翻转气缸10-12的活塞杆外端与翻转架10-11铰接。当翻转气缸10-12推出时，翻转架10-11发生翻转。预热单元10-3和光焊单元10-4均安装在翻转架10-11上。预热单元10-3位于光焊单元10-4与焊带夹具同步抓取机构之间。工作状态下，预热单元10-3和光焊单元10-4均朝下设置。

预热单元10-3和光焊单元10-4结构相同，均包括灯罩、发热灯管和光焊散热器10-13。光焊散热器10-13安装在灯罩的顶部。发热灯管安装在灯罩内。预热单元10-3和光焊单元10-4通过加热电池片和焊带，从而将电池片和焊带焊接在一起。

如图3和14所示，夹具回流装置11包括第二横移机构11-1、第二升降机构和夹具抓取机构。第二横移机构11-1包括第二横移架、第二横移导轨、第二横移滑台和第二横移驱动组件。第二横移架固定在光焊基座4上。第二横移导轨固定在第二横移架上，且沿着光焊基座4的宽度方向设置；第二横移滑台与第二横移导轨构成滑动副。第二横移驱动组件包括第二横移同步带、第二横移同步轮和第二横移驱动电机。两个第二横移同步轮分别支承在第二横移架的两端，并通过第二横移同步带连接。第二横移滑台与第二横移同步带固定。第二横移驱动电机固定在第二横移架上，且输出轴与其中一个第二横移同步轮固定。

第二升降机构包括第二升降架11-2、回流升降气缸11-3和第二升降滑台11-4。第二升降架11-2与第二横移滑块固定；竖直设置的第二升降丝杠支承在第二升降架11-2上。回流升降气缸11-3固定在第二升降架11-2上，且活塞杆与第二升降滑台11-4固定。

夹具抓取机构包括第二抓取支架11-5、两个第二抓取气缸11-6和两个夹爪组件。第二抓取支架11-5固定在第二升降滑台11-4上。夹爪组件包括翻转条11-8和两个第二勾爪11-7。两个第二勾爪11-7均与翻转条11-8构成滑动副，并通过紧定螺钉进行定位。两个夹爪组件分别设置在第二抓取支架11-5的两侧。两个第二抓取气缸11-6的缸体均与第二抓取支架11-5铰接。两个第二抓取气缸11-6的活塞杆与两根翻转条11-8分别铰接。两个第二抓取气缸11-6均推出时，两个夹爪组件内的第二勾爪11-7的间距小于按压定位夹具14的长度，使得两个第二勾爪11-7能够分别伸入按压定位夹具14上两个端部固定块14-1的抓取槽，实现对按压定位夹具14的夹持。

终焊模块2的功能在于：单通过光加热焊接的方式进行焊带的焊接，若要保证焊接质量需要较大的功率来提高焊接温度；但由于光加热焊接是全局加热的，故电池片在焊接过程中需要承受较高的温度，这会对电池片造成较大的衰减，不利于高质量电池串的生产；因此本发明中仅利用光加热进行初步的连接；光加热后再通过终焊模块2进行压焊来提高焊接的可靠性。

如图2和15所示，终焊模块2包括终焊基座5、终焊输送机14、终焊推升装置和六个压焊装置15。终焊推升装置包括推升架16和推升电缸17。推升架16与终焊基座5构成沿竖直方向滑动的滑动副。推升电缸17固定在终焊基座5的底部，且推出杆与推升架16固定。终焊输送机14的输入端位于两个光焊模块1内光焊电池输送机12的输出端之间。终焊输送机14安装在推升架16上。终焊输送机14采用真空吸附式带输送机。终焊输送机14内有两条输送带，该两条输送带并排且间隔设置。

如图15和16所示，六个压焊装置15均安装在终焊基座5上，且沿着终焊输送机14的输送方向依次排列设置。压焊装置15包括压焊底座15-1、压焊横向调节组件、压焊支架15-2、压焊升降机构、压焊支撑板15-3和焊接机构15-4。压焊底座15-1固定在终焊基座5上。压焊支架15-2的底部与压焊底座15-1的顶面构成滑动副。压焊横向调节组件包括调节座15-5、调节螺杆15-6和调节螺母块15-7。压焊底座15-1上固定有两个调节座15-5。调节螺杆15-6与两个调节座15-5构成转动副。调节螺母块15-7固定在压焊支架15-2的底部，且与调节螺杆15-6构成螺旋副。通过转动调节螺杆15-6即可调整调节座15-5的横向位置。压焊支撑板15-3固定在压焊支架15-2上。压焊支撑板15-3位于终焊输送机14的两条输送带之间。

初始状态下，压焊支撑板15-3的顶面低于终焊输送机14内的两条输送带的顶面；当推升电缸17带动终焊输送机14降低后，终焊输送机14内的两条输送带的顶面低于压焊支撑板15-3的顶面，此时，电池串被压焊支撑板15-3支撑，从而避免压焊产生的高温伤害到终焊输送机。

压焊升降机构包括压焊升降丝杠15-8、压焊升降电机15-9和压焊升降滑台15-10。竖直设置的压焊升降丝杠15-8支承在压焊支架15-2上。压焊升降电机15-9固定在压焊支架15-2上，且输出轴与压焊升降丝杠15-8固定。压焊升降滑台15-10与压焊支架15-2构成滑动副，且与压焊升降丝杠15-8构成螺旋副。

如图16和17所示，焊接机构15-4位于压焊支撑板15-3的正上方，包括终焊散热器15-4-1、隔膜替换组件和四个焊接单元。四个焊接单元依次排列，且排列方向垂直于终焊输送机14的输送方向。焊接单元包括单支架15-4-2、x轴调节组件、y轴调节组件、气弹簧15-4-3、压焊头15-4-4和加热棒。x轴调节组件包括x轴安装条15-4-5和x轴螺栓15-4-6。x轴安装条15-4-5的两端均设置有转动短轴。x轴安装条15-4-5两端的转动短轴均与压焊升降滑台15-10构成转动副。四根x轴螺栓15-4-6两两一组，分别设置在转动短轴的两端。竖直设置的x轴螺栓15-4-6与压焊升降滑台15-10上开设的螺纹通孔螺纹连接。x轴螺栓15-4-6的底端抵住x轴安装条15-4-5的顶面。位于x轴安装条15-4-5同一端两根x轴螺栓15-4-6分别位于转动短轴中心轴线的两侧。因此，通过转动四根x轴螺栓15-4-6，即可使得x轴安装条15-4-5发生转动，从而实现焊接单元的x轴转动调节。

单支架15-4-2与x轴安装条15-4-5构成滑动副。气弹簧15-4-3的外壳与x轴安装条15-4-5固定，弹性伸缩杆与单支架15-4-2固定。y轴调节组件包括y轴安装条15-4-7、变形隔条15-4-8和y轴螺栓15-4-9。y轴安装条15-4-7固定在单支架15-4-2的底部。压焊头15-4-4与y轴安装条15-4-7通过螺栓连接。压焊头15-4-4的长度方向与终焊输送机14的输送方向平行。压焊头15-4-4与y轴安装条15-4-7之间垫有变形隔条15-4-8。变形隔条15-4-8的顶部和底部均开设有多个变形凹槽。压焊头15-4-4的顶部开设有多条变形缝。多根y轴螺栓15-4-9均与y轴安装条15-4-7上开设的螺纹通孔螺纹连接，并穿过变形隔条15-4-8后抵住压焊头15-4-4。压焊头15-4-4上的每条变形缝分别对应两根y轴螺栓15-4-9。变形缝对应的两根y轴螺栓15-4-9分别抵住该变形缝的两侧。通过转动各y轴螺栓15-4-9，能够使得压焊头15-4-4发生小幅度的翻转，从而保证压焊头15-4-4底面的水平。通过x轴调节组件和y轴调节组件相配合共同进行调节，能够大大提高压焊头15-4-4的水平度，进而保证压焊过程中电池片和焊带能够均匀受压。压焊头15-4-4内设置有加热棒。加热棒用于升高压焊头15-4-4的温度，实现焊接的功能。终焊散热器15-4-1固定在其中一个焊接单元的单支架15-4-2顶部。

如图16和18所示，隔膜替换组件包括隔膜支架15-4-10、出卷筒15-4-11、回收筒15-4-12、成卷隔膜(图中未示出)、放卷驱动组件15-4-13。隔膜支架15-4-10与压焊升降滑台15-10固定。出卷筒15-4-11、回收筒15-4-12分别支承在隔膜支架15-4-10的两端，且分别位于四个压焊头15-4-4的两侧。成卷隔膜的两端分别绕卷在出卷筒15-4-11、回收筒15-4-12上。成卷隔膜在出卷筒15-4-11、回收筒15-4-12之间的部分绕过四个压焊头15-4-4的底部。放卷驱动组件15-4-13包括放卷同步轮、放卷同步带和放卷电机。放卷电机固定在隔膜支架15-4-10上。两个放卷同步轮与回收筒15-4-12、放卷电机的输出轴分别固定，并通过放卷同步带连接。

成卷隔膜用于隔开终压头与电池片，从而在焊接过程中减少电池片受到的伤害，提高生产出的电池串的质量。终压头下方的隔膜在经过几次压焊后将发生老化，此时通过转动回收筒15-4-12，即可从出卷筒15-4-11上拉出新的隔膜来替换老化的隔膜。

如图2和19所示，电池串转移模块3包括第三横移机构、第三升降机构和电池串吸取组件。第三横移机构包括第三横移架18、第三横移导轨、第三横移滑台和第三横移驱动组件。第三横移架18固定在终焊基座5上。第三横移导轨固定在第三横移架18上，且沿着光焊基座4的宽度方向设置；第三横移滑台与第三横移导轨构成滑动副。第三横移驱动组件包括第三横移同步带、第三横移同步轮和第三横移驱动电机19。两个第三横移同步轮分别支承在第三横移架18的两端，并通过第三横移同步带连接。第三横移滑台与第三横移同步带固定。第三横移驱动电机19固定在第三横移架18上，且输出轴与其中一个第三横移同步轮固定。

第三升降机构包括第三升降架20、升降电缸21和第三升降滑台22。第三升降架20与第三横移滑块固定；竖直设置的第三升降丝杠支承在第三升降架20上。升降电缸21固定在第三升降架20上，且推出杆与第三升降滑台22固定。电池串吸取组件包括吸盘安装杆23和气动吸盘24。吸盘安装杆23的中部与第三升降滑台22固定。吸盘安装杆23的长度方向与光焊电池输送机的输送方向平行。吸盘安装杆23的底部固定有多个吸盘安装23片。吸盘安装23片的长度方向与吸盘安装杆23的长度方向垂直。各吸盘安装23片的两端均安装有气动吸盘24。各气动吸盘24用于吸住被初步焊接在一起的电池串。吸盘安装杆23能够移动到两个光焊电池输送机的输出端上方，还能够移动到终焊输送机14的输出端的上方。

作为一种优选的技术方案；

终焊模块2的输出端还设置有电池串输出模块。电池串输出模块采用以下两种方案中的一种。

①.设置一个出料输送机；出料输送机输入端与终焊输送机的输出端对接。

②.设置一个出料输送机。延长终焊输送机，使得终焊输送机具有一个出料段。终焊输送机的出料段能够放置一个完成焊接的电池串。出料输送机与终焊输送机的出料段并排设置。设置一个结构与电池串转移模块3相同的成品转移机构，用以将终焊输送机上输出的成品电池串转移到出料输送机上进行输出。

各电机均与控制器通过电机驱动器连接。各传感器的信号你输出线均与控制器连接。各控制气路的控制接口均与控制器连接。控制气路为换向阀或通断阀。控制器采用plc。

该两级焊接式ibc太阳能电池串焊接装置的焊接方法具体如下：

步骤一、在两个上料盘7均放上装有电池片的盒体。两个上料机器人6各自从对应的上料盘7上逐片抓取电池片并放置到对应的光焊模块1的光焊电池输送机12上。

步骤二、两个光焊模块1内的两个光焊电池输送机12继续输送电池片，当一个电池片到达焊带转移装置9的下方时，对应的光焊电池输送机12停止输送。夹具输送机13将一个按压定位夹具14输送到焊带转移装置9的下方，作为工作按压定位夹具14。

同时，焊带供料装置8中四个第一机械夹爪8-4分别夹住四根焊带的端部；拉料滑台8-3与夹切滑台8-6反向滑动，使得第一机械夹爪8-4与切断组件8-7中切刀之间的焊带长度达到预设值。四个第二机械夹爪8-8分别夹住对应的焊带。切断组件8-7将四根焊带切断。四根焊带远离第一机械夹爪8-4的那端位于工作按压定位夹具14的正下方。

步骤三、焊带转移装置9中的焊带夹具同步抓取机构移动到四根焊带的正上方，第一升降机构驱动焊带夹具同步抓取机构向下移动，使得两个单侧夹爪9-6上的第一勾爪9-6-1分别到达工作按压定位夹具14的两端。两个单侧夹爪9-6分别勾住工作按压定位夹具14的两端；之后，两个单侧推压件9-11推出，使得工作按压定位夹具14内的连接架14-2向上抬升。

步骤四、第一下推气缸9-7及第二下推气缸9-9推出；穿插吸附块9-8上的各竖式吸附板9-8-2穿过工作按压定位夹具14上各按压丝14-3之间的间隙后，竖式吸附板9-8-2底部的各第一吸附凹槽9-8-3与对应焊带分别接触。横式吸附板9-10底部的各第二吸附凹槽与对应焊带分别接触。

步骤五、穿插吸附块9-8及横式吸附板9-10吸住四根焊带；四个第一机械夹爪8-4松开。

步骤六、焊带转移装置9将工作按压定位夹具14及四根焊带搬运到光焊电池输送机的电池片正上方，并将焊带和工作按压定位夹具14放置到电池片上；工作按压定位夹具14位于一块电池片的上方，焊带覆盖两块电池片。两个单侧推压件9-11缩回，使得工作按压定位夹具14内的连接架14-2向下移动；工作按压定位夹具14上的按压丝14-3压住四根焊带的一端，保证焊带在输送过程中不发生移动。

焊带上未被工作按压定位夹具14压住的部分将在下一次焊带、按压定位夹具14的搬运过程中被压住。相邻两次焊带、按压定位夹具14的搬运过程；前一次搬运的四根焊带与后一次搬运的四根焊带位置错开；形成如图1所示的电池串。一条电池串包括六或十二块电池片。位于首端的电池片和位于输出端的电池片上均有四根仅覆盖一块电池片的焊带；这八根仅覆盖一块电池片的焊带同样由焊带转移装置9进行搬运；放置位于首端电电池片的四根长度较短焊带时，焊带转移装置9不同时搬运按压定位夹具14。

步骤七、完成焊带放置的电池片在光焊电池输送机输送下依次经过光焊接装置10的正下方；预热单元10-3和光焊单元10-4内发热灯管对电池片和焊带进行加热，使得焊带和电池片被初步焊接在一起；此时，为了减小对电池片的损害；焊带和电池片的连接并不完全可靠。

步骤八、光焊电池输送机12上的按压定位夹具14到达夹具回流装置11的下方时，夹具回流装置11内的夹具抓取机构将压在电池片上的按压定位夹具14夹起，并搬运到夹具输送机13的输入端，等待下一次被焊带转移装置9搬运到光焊电池输送机12上。

步骤九、完成初步焊接的电池串，到达电池串转移模块3的下方时，若终焊模块2没有在进行焊接，则电池串转移模块3内的电池串吸取组件将电池串吸起并搬运到终焊模块2的终焊输送机14上。由于终焊模块3的焊接速度比光焊模块1的焊接速度要快，故本发明通过两个光焊模块1和一个终焊模块3相配合，实现节奏的同步。

步骤十、终焊输送机14将电池串输送到六个压焊装置15处。若电池串内含有六块电池片，则六块电池片分别位于六个压焊装置15内焊接机构15-4的正下方。若电池串内含有十二块电池片，则十二块电池片两两一组，六组电池片分别位于六个压焊装置15内焊接机构15-4的正下方。推升电缸17驱动推升架16向下滑动，使得终焊输送机14向下移动，与各块电池片分离。各块电池片由各压焊支撑板15-3支撑。

步骤十一、六个焊接机构15-4内的压焊头15-4-4加热；六个焊接机构15-4分别在对应的压焊升降机构的驱动下向下移动，使得各电池串上的焊带均被压焊头15-4-4压住，使得焊带与电池片被进一步焊接在一起，保证焊接的可靠性；由于压焊焊接过程中电池片是局部受热，故电池片收到的损伤较小。