太阳能电池焊接工艺改进及全自动焊机的介绍

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第35卷 第8期 2013-08(上) 17 l lI5 似是否合适，焊接速度过快，容易出现虚焊，焊接速度过慢，则容易出现过焊。除此之外，人员的注意力，甚至是心理状况都会影响到焊接效果。

2)工艺的局限性手工焊接时，电池片正面焊接与背面串接只能分别完成，这样，电池片会受热变形两次。在单片焊接时，因为只有正面的焊带，焊接后电池片两面的应力不同导致电池片弯曲变形，串联焊接电池片同样会受到弯曲变形，大大增加了电池片隐裂发生的机率。

焊接时，如果电池片本体的温度与焊接温度相差过大，也会增加电池片破裂发生的机率。因而，在焊接前，-般需要对电池片进行预热，使电池片的温度与焊接温度旧能接近。但由于人工焊接时操作人员需手工接触电池片，因而预热的温度并不能过高，否则人员无法忍受。

3 焊接工艺改进及全自动焊接设备的介绍为了提高焊接质量，必须改进焊接工艺。理想的焊接工艺是将电池片的正面焊接和背面串联焊接同步进行，从而达到减少热变形的目的，并且，尽量在焊接前提高电池片的预热温度，焊接完成后降低电池片的冷却速度。要实施这样的焊接，必须借助于自动化焊接设备。

目前，国内少数太阳能组件生产厂家在部分生产线上引进了国外的全自动焊接设备，这些设备的使用，提高了质量和生产效率。但这类设备技术被别人垄断，价格昂贵。国内，仅有极少数厂家着手研发相关设备，尚未推广开来。

因此，开发具有自主知识产权的太阳能电池全 自动焊接设备，提高光伏组件的制造质量，成为当务之急。

该焊机主要由下列部分组成：电池片传输装置、电池片搬运机械手、电池片图像处理系统、焊带切断装置、焊接装置以及电池串翻转机构等，如图1所示。

自动焊接工作流程如下：1)电池片传输及初次预热电池片放置在料盒中，料盒由电池片输送装置1传送，电池片在料盒中己经过初次预热，初次预热是采用灯管预热。

2)电池片图像检测电池片搬运机械手3端部配有橡胶吸盘，利用[181 第35卷 第8期 2013-08(上)1电池片输送装置：2.电池片图像处理系统：3.电池片搬运机械手；4.焊带供给装置；5.焊带切断装置；6.焊接装置；7.翻转机构：8.电池串移送机械手图1全自动焊机真空吸紧的原理吸取电池片，将电池片移送至检测位置，进行CCD图像检测p 。主要检测电池片是否有缺角、崩边、隐裂、栅线长度是否符合要求等～有缺限的电池片拾取至相应的容器内。

3)电池片放置定位电池片搬运机械手3将经图象检测合格的电池片，进行位置检查并校正后，准确放置到输送线上。

4)喷涂助焊剂助焊剂通过喷涂装置上的喷嘴，准确喷涂至电池片上下两面的主栅线上。

5)电池片再预热电池片在输送线上再经过第二次、第三次预热，目的是提高电池片温度，减少电池片本体温度与焊接温度之间的温度差，从而降低焊接时破片率的发生。

6)焊带裁切与铺设机械夹爪将焊带拉直，经焊带切断装置裁切后准确地放置在电池片相应的主栅线上。

7)电池片焊接电池片焊接有电磁感应焊接和红外焊接两种方式，可根据需要进行选择。电磁焊接的方式是：陶瓷压针利用自身重力将焊带压在电池片的主栅线上，电磁接头下降产生磁场并加热焊带及电池片正反面主栅线，在电池片正反面同时施焊。

红外焊接是利用红外灯照射加热电池片主栅线与焊带，升温后在正反面同时施焊。

上述两种焊接方式，焊接温度均由红外线温度传感器感应，焊接温度可监控并实时调整，从而使温度保持-个相对比较稳定的数值。

8)焊后缓冷电池片焊接完成后，输送到缓降温区，实行分步冷却的措施使电池片温度逐步下降。这是因为焊接完成后，如果冷却速度过快，就会产生内应力，同样会增加缺限发生的机率。

下转第28页 l 匐 化2.5逆向参数化设计精度控制分析由于数据采集阶段误差为0.0297mm，模型数字化阶段误差为0.0733mm，评估验收阶段误差为0.014mm。根据公式(2)，基于逆向工程的模具型面参数化设计总误差为0.0803mm，低于模具型面逆向参数化全过程精度要求的0.10ram，模具型面逆向参数化设计精度得到了控制。

3 结论精度控制是逆向参数化设计过程中的关键问题。本文基于对逆向参数化设计过程中每个环节的精度控制及误差分配进行分析，通过对水泵叶片模具型面参数化误差进行调整，实现了对该模具型面逆向参数化设计与优化的精度控制，为今后基于逆向工程的叶片及其模具参数化设计精度控制与优化提供了依据。