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超 声波 焊接机构及 超声波焊接装置

阅读：982发布：2024-02-26

专利汇可以提供超声波焊接机构及超声波焊接装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型提供了一种超声波焊接机构及超声波焊接装置，涉及焊接装置技术领域，本实用新型提供的超声波焊接机构包括产生超声波的超声波发生器；传递超声波，并改变震动幅度的超声波变幅杆；接收超声波变幅杆传递的超声波，将汇流条焊接于薄膜太阳能电池的焊接组件；辅助加热焊接组件的加热组件。本实用新型提供的超声波焊接机构缓解了相关技术中超声波焊接装置采用压力焊的方法实现汇流条与薄膜背电极的连接，存在虚焊的技术问题。，下面是超声波焊接机构及超声波焊接装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种超声波焊接机构，其特征在于，包括：
产生超声波的超声波发生器；
传递所述超声波，并改变震动幅度的超声波变幅杆；
接收所述超声波变幅杆传递的超声波，将汇流条焊接于薄膜太阳能电池的焊接组件；
辅助加热所述焊接组件的加热组件。
2.根据权利要求1所述的超声波焊接机构，其特征在于，所述焊接组件包括焊接滚轮，所述焊接滚轮与所述超声波变幅杆转动连接，所述加热组件设于所述焊接滚轮。
3.根据权利要求2所述的超声波焊接机构，其特征在于，所述焊接滚轮的端面设有容纳槽，所述容纳槽沿所述焊接滚轮的周向延伸，所述加热组件设于所述容纳槽内。
4.根据权利要求3所述的超声波焊接机构，其特征在于，所述加热组件包括电阻丝，所述电阻丝设于所述容纳槽。
5.根据权利要求2所述的超声波焊接机构，其特征在于，所述焊接滚轮包括连接部和焊接部，所述焊接部呈环形，所述连接部与所述超声波变幅杆转动连接，所述焊接部套设于所述连接部；
所述加热组件设于所述连接部与所述焊接部之间，并分别与所述连接部和所述焊接部连接。
6.根据权利要求5所述的超声波焊接机构，其特征在于，所述加热组件包括多根电阻丝，多根所述电阻丝沿所述焊接部的周向间隔分布，所述电阻丝的两端分别与所述连接部和所述焊接部连接。
7.根据权利要求1所述的超声波焊接机构，其特征在于，所述超声波焊接机构还包括支撑台，所述支撑台具有支撑面，所述超声波变幅杆的轴线与所述支撑面平行。
8.一种超声波焊接装置，其特征在于，包括权利要求1－7任一项所述的超声波焊接机构。
9.根据权利要求8所述的超声波焊接装置，其特征在于，所述超声波焊接装置还包括行走机构，所述超声波焊接机构的超声波发生器安装于所述行走机构。
10.根据权利要求9所述的超声波焊接装置，其特征在于，所述行走机构包括驱动组件和支撑组件，所述驱动组件与所述支撑组件传动连接。

说明书全文

超 声波 焊接机构及 超声波焊接装置

技术领域

[0001] 本实用新型涉及焊接装置技术领域，尤其是涉及一种超声波焊接机构及超声波焊接装置。

背景技术

[0002] 随着世界能源危机和环境污染问题的日趋严重，人们加快了对太阳能光伏发电技术的研究，于是太阳能电池制造技术达到了迅猛的发展，其中，薄膜太阳能电池作为太阳能电池领域的中央分支，近几年发展迅速。在薄膜太阳能电池生产过程中，完成光电转换功能层的制备和分割以后，需要在薄膜太阳能电池的背电极上设置引流汇流装置将电流引出。将引流汇流装置设置于薄膜太阳能电池的方式包括，利用超声波焊接机将引流汇流装置焊接于薄膜太阳能电池。

[0003] 相关技术中超声波焊接装置采用压力焊的方法实现汇流条与薄膜太阳能电池背电极连接，存在虚焊和连接强度不高的问题。实用新型内容

[0004] 本实用新型第一方面提供一种超声波焊接机构，以缓解相关技术中超声波焊接装置采用压力焊的方法实现汇流条与薄膜太阳能电池背电极连接，存在虚焊的技术问题。

[0005] 本实用新型提供的超声波焊接机构包括：

[0006] 产生超声波的超声波发生器；

[0007] 传递所述超声波，并改变震动幅度的超声波变幅杆；

[0008] 接收所述超声波变幅杆传递的超声波，将汇流条焊接于薄膜太阳能电池的焊接组件；

[0009] 辅助加热所述焊接组件的加热组件。

[0010] 进一步的，所述焊接组件包括焊接滚轮，所述焊接滚轮与所述超声波变幅杆转动连接，所述加热组件设于所述焊接滚轮。

[0011] 进一步的，所述焊接滚轮的端面设有容纳槽，所述容纳槽沿所述焊接滚轮的周向延伸，所述加热组件设于所述容纳槽内。

[0012] 进一步的，所述加热组件包括电阻丝，所述电阻丝设于所述容纳槽。

[0013] 进一步的，所述焊接滚轮包括连接部和焊接部，所述焊接部呈环形，所述连接部与所述超声波变幅杆转动连接，所述焊接部套设于所述连接部；

[0014] 所述加热组件设于所述连接部与所述焊接部之间，并分别与所述连接部和所述焊接部连接。

[0015] 进一步的，所述加热组件包括多根电阻丝，多根所述电阻丝沿所述焊接部的周向间隔分布，所述电阻丝的两端分别与所述连接部和所述焊接部连接。

[0016] 进一步的，所述超声波焊接机构还包括支撑台，所述支撑台具有支撑面，所述超声波变幅杆的轴线与所述支撑面平行。

[0017] 本实用新型另一方面提供一种超声波焊接装置，以缓解相关技术中超声波焊接装置采用压力焊的方法实现汇流条与薄膜太阳能电池背电极连接，存在虚焊的技术问题。

[0018] 本实用新型提供的超声波焊接装置包括上述的超声波焊接机构。

[0019] 进一步的，所述超声波焊接装置还包括行走机构，所述超声波焊接机构的超声波发生器安装于所述行走机构。

[0020] 进一步的，所述行走机构包括驱动组件和支撑组件，所述驱动组件与所述支撑组件传动连接。

[0021] 通过本实用新型提供的超声波焊接机构将汇流条焊接于薄膜太阳能电池，汇流条置于薄膜太阳能电池的背电极，超声波发生器产生高频率振动，超声波变幅杆将振动传递至焊接组件，焊接组件将振动传递至汇流条和薄膜太阳能电池，焊接组件压于汇流条上，汇流条与薄膜太阳能电池接触表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合；同时，加热组件对焊接组件进行加热，焊接组件将热量传递至汇流条和薄膜太阳能电池，有利于汇流条和薄膜太阳能电池的熔合。

[0022] 与相关技术相比，本实用新型提供的超声波焊接机构将震动和热量同时作用于汇流条和太阳能电池，有利于汇流条和薄膜太阳能电池的熔合，防止产生虚焊，提高汇流条与薄膜太阳能电池的连接强度；此外，本实用新型提供的超声波焊接机构一次完成汇流条与薄膜太阳能电池的焊接，同时降低成本和工艺复杂性。附图说明

[0023] 为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或相关技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0024] 图1为本实用新型实施例提供的超声波焊接机构的结构示意图；

[0025] 图2为本实用新型实施例提供的超声波焊接结构的焊接滚轮的侧视图；

[0026] 图3为本实用新型实施例提供的超声波焊接结构的焊接滚轮的结构示意图。

[0027] 图标：100－超声波变幅杆；200－焊接滚轮；201－焊接凸起；210－连接部；220－焊接部；300－电阻丝；400－薄膜太阳能电池；500－汇流条。

具体实施方式

[0028] 下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

[0029] 在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

[0030] 在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

[0031] 本实用新型实施例提供的超声波焊接机构包括：

[0032] 产生超声波的超声波发生器；

[0033] 传递超声波，并改变震动幅度的超声波变幅杆100；

[0034] 接收超声波变幅杆100传递的超声波，将汇流条500焊接于薄膜太阳能电池400的焊接组件；

[0035] 辅助加热焊接组件的加热组件。

[0036] 超声波变幅杆100分别与超声波发生器和焊接组件连接，超声波变幅杆100用于将机械振动的质点位移或速度放大，并将超声能量集中在较小的面积上。超声波发生器产生的振动通过超声波变幅杆100传递至焊接组件，焊接组件使汇流条500与薄膜太阳能电池400相互摩擦，从而使接触面之间形成分子层的熔合。

[0037] 进一步的，焊接组件包括焊接滚轮200，焊接滚轮200与超声波变幅杆100转动连接，加热组件设于焊接滚轮200。

[0038] 如图1所示，焊接滚轮200位于超声波变幅杆100的一端，焊接滚轮200通过轴承与超声波变幅杆100转动连接，超声波变幅杆100的轴线与焊接滚轮200的轴线重合；焊接滚轮200的外周面为光滑的弧形面。

[0039] 加热组件设于焊接滚轮200的端面，加热组件通过电加热的方式加热，焊接滚轮200由导热材料制成，加热组件产生的热量传递至焊接滚轮200的圆周面，焊接滚轮200将热量传递至汇流条500和薄膜太阳能电池400。

[0040] 焊接滚轮200压于汇流条500上，同时将振动和热量传递至汇流条500和薄膜太阳能电池400，焊接滚轮200沿汇流条500的长度方向滚动，将汇流条500焊接于薄膜太阳能电池400，焊接滚轮200与汇流条500连续接触，与相关技术中的点焊相比，避免汇流条500部分位置未与焊接组件接触而影响连接强度；此外焊接滚轮200无需反复抬起和落下，操作流程简单。

[0041] 作为另一实施方式，如图2所示，焊接滚轮200的圆周面设有多个焊接凸起201，多个焊接凸起201分为两组，每组中的焊接凸起201沿焊接滚轮200的周向间隔分布，且两组中的焊接凸起201交错设置。

[0042] 焊接过程中焊接凸起201与汇流条500接触，使汇流条500与焊接凸起201相对的部分与薄膜太阳能电池400连接。

[0043] 进一步的，焊接滚轮200的端面设有容纳槽，容纳槽沿焊接滚轮200的周向延伸，加热组件设于容纳槽内。

[0044] 如图1所示，容纳槽呈环形，容纳槽的轴线与焊接滚轮200的轴线重合，沿焊接滚轮200的周向，容纳槽的宽度相等，从而使容纳槽的侧壁到焊接滚轮200的圆周面的距离相等。

[0045] 加热组件位于容纳槽内，加热组件沿容纳槽的周向延伸，并与容纳槽靠近焊接滚轮200圆周面的侧壁接触。

[0046] 加热组件产生的热量沿焊接滚轮200的径向传递，沿焊接滚轮200的周向，容纳槽的侧壁到焊接滚轮200的圆周面的距离相等，使焊接滚轮200的圆周面受热均匀，焊接滚轮200的圆周面与汇流条500的不同部分接触，汇流条500的各部位受热均匀，避免因汇流条
500受热不匀而影响焊接质量。

[0047] 进一步的，加热组件包括电阻丝300，电阻丝300设于容纳槽。

[0048] 电阻丝300沿焊接滚轮200的周向盘绕于容纳槽内，并与容纳槽的侧壁接触；加热组件还包括通电元件，通电元件与电阻丝300连接，用于将电能传递至电阻丝300，电阻丝300产生的热量对焊接滚轮200进行加热，从而使焊接滚轮200对汇流条500和薄膜太阳能电池400加热。

[0049] 作为另一种实施方式，焊接滚轮200包括连接部210和焊接部220，焊接部220呈环形，连接部210与超声波变幅杆100转动连接，焊接部220套设于连接部210；

[0050] 加热组件设于连接部210与焊接部220之间，并分别与连接部210和焊接部220连接。

[0051] 连接部210呈圆柱形，连接部210通过轴承与超声波变幅杆100转动连接，连接部210的轴线与超声波变幅杆100的轴线重合；焊接部220呈圆环状，并套设于连接部210的外部，焊接部220的轴线与连接部210的轴线重合，沿焊接部220的周向，焊接部220的厚度相等。

[0052] 加热组件分别与连接部210的圆周面和焊接部220的内周壁连接，加热组件用于支持焊接部220，并对焊接部220进行加热。

[0053] 加热组件产生的热量传递至焊接部220的内周壁，沿焊接部220的径向传递至焊接部220的外周壁，沿焊接部220的周向，焊接部220的内周壁到焊接部220的外周壁之间的距离相等，使焊接部220的圆周面受热均匀，焊接部220的外周壁与汇流条500的不同部分接触，汇流条500的各部位受热均匀，避免因汇流条500受热不匀而影响焊接质量。

[0054] 进一步的，加热组件包括多根电阻丝300，多根电阻丝300沿焊接部220的周向间隔分布，电阻丝300的两端分别与连接部210和焊接部220连接。

[0055] 如图3所示，多根电阻丝300均位于连接部210与焊接部220之间，多个电阻丝300沿连接部210的周向均匀分布，且每根电阻的长度方向均与连接部210和焊接部220的径线方向相同；多根电阻丝300用于支撑焊接部220，并将产生的热量传递至焊接部220。

[0056] 加热组件还包括通电元件，通电元件分别与多根电阻丝300连接，用于将电能传递至电阻丝300，电阻丝300产生的热量传递至焊接部220的内周壁，然后传递至焊接部220的外周壁。

[0057] 电阻丝300将焊接部220支撑于连接部210的外周，同时起到支撑和加热焊接部220的作用，无需单独设置支撑件支撑焊接部220，减轻焊接滚轮200的质量。

[0058] 进一步的，超声波焊接机构还包括支撑台，支撑台具有支撑面，超声波变幅杆100的轴线与支撑面平行。

[0059] 支撑面水平设置；焊接过程中，薄膜太阳能电池400置于支撑面，汇流条500置于薄膜太阳能电池400上，支撑台支撑薄膜太阳能电池400和汇流条500水平放置；如图1所示，焊接滚轮200置于汇流条500上，超声波变幅杆100的长度方向与汇流条500的长度方向垂直。调节焊接滚轮200对汇流条500的压力，通过超声波变幅杆100带动焊接滚轮200沿汇流条
500的长度方向滚动，将汇流条500焊接于薄膜太阳能电池400。

[0060] 本实用新型实施例另一方面提供一种超声波焊接装置，以缓解相关技术中超声波焊接装置采用压力焊的方法实现汇流条500与薄膜背电极的连接，存在虚焊的技术问题。

[0061] 本实用新型实施例提供的超声波焊接装置包括上述的超声波焊接机构。

[0062] 进一步的，超声波焊接装置还包括行走机构，超声波焊接机构的超声波发生器安装于行走机构。

[0063] 行走机构位于支撑台的一侧并隔开设置，行走机构沿直线方向移动；超声波发生器安装于行走机构上，超声波变幅杆100位于超声波发生器靠近支撑台的一侧，并与超声波发生器连接，焊接滚轮200安装于超声波变幅杆100的远离超声波发生器的一端。

[0064] 焊接时，汇流条500的长度方向与行走机构的移动方向平行，行走机构带动焊接滚轮200沿汇流条500的长度方向滚动，自动完成焊接。

[0065] 进一步的，行走机构包括驱动组件和支撑组件，驱动组件与支撑组件传动连接。

[0066] 驱动组件包括电机、传动带和两个带轮，支撑组件包括支撑架和导轨；两个带轮支撑于传动带的两端，传动带与支撑架传动连接，电机与其中一端带轮传动连接；导轨的长度方向与传动带的长度方向平行，支撑架设有与导轨滑动配合的导向块；超声波发生器安装于支撑架。

[0067] 焊接过程中，电机驱动带轮转动，带轮带动传动带转动，传动带带动支撑架和超声波发生器沿导轨的延伸方向移动，从而使焊接滚轮200从汇流条500上滚动，完成自动焊接。

[0068] 通过本实用新型实施例提供的超声波焊接装置将汇流条500焊接于薄膜太阳能电池400，汇流条500置于薄膜太阳能电池400的背电极，超声波发生器产生高频率振动，超声波变幅杆100将振动传递至焊接组件，焊接组件将振动传递至汇流条500和薄膜太阳能电池400，焊接组件压于汇流条500上，汇流条500与薄膜太阳能电池400接触表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合；同时，加热组件对焊接组件进行加热，焊接组件将热量传递至汇流条
500和薄膜太阳能电池400，有利于汇流条500和薄膜太阳能电池400的熔合。

[0069] 与相关技术相比，本实用新型实施例提供的超声波焊接机构将震动和热量同时作用于汇流条500和薄膜太阳能电池400，有利于汇流条500和薄膜太阳能电池400的熔合，防止产生虚焊，提高汇流条500与薄膜太阳能电池400的连接强度；此外，本实用新型实施例提供的超声波焊接机构一次完成汇流条500与薄膜太阳能电池400的焊接，无需对进而二次焊接，降低成本和工艺复杂性；此外，无需通过加压的方式来减少虚焊的情况发生，避免因压力过大对汇流条500造成损坏。

[0070] 最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

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超声波焊接机构及超声波焊接装置

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