一种太阳能电池片胶带全自动贴付设备的设计

夏加明，郭洲材，袁荣

（无锡明硕科技有限公司，江苏 无锡 214000）

一种太阳能电池片胶带全自动贴付设备的设计

夏加明，郭洲材，袁荣

（无锡明硕科技有限公司，江苏 无锡 214000）

介绍了一种太阳能电池片胶带全自动贴付机的具体设计方案，设备在经过一段时间的试生产后，达到了预期的设计效果。

自动控制；太阳能电池片；胶带贴付设备

随着经济的发展、社会的进步，人们对能源提出越来越高的要求，过去的传统火力发电模式逐步被更环保、更清洁的新能源所取代，其中太阳能以清洁无污染和蕴含丰富的特点而得到了越来越多的应用，太阳能电池板是太阳能转换成电能的媒介。

太阳能电池板由一块块太阳能电池片组装而成，太阳能电池板的生产有着严格的工艺要求。这些要求包括：（1）电池片检测；（2）电池片正面焊接，检验；（3）背面串接，检验；（4）敷设；（5）层压；（6）去毛边；（7）装边框（涂胶、装角键、冲孔、装框、擦洗余胶）；（8）焊接接线盒；（9）高压测试；（10）组件测试，外观检验，包装入库。[1]设备原理是利用加热的受台使得太阳能电池片表面温度达到95℃左右，然后利用供料机构将太阳能胶带精确贴付在太阳能电池片串焊条上，从而完成上述工艺中的敷设工艺。

一、设备的总体设计方案

设备的机械设计图如图1所示。图1中“1”是X轴电机，“2”是胶带的送料机构，“3”是Y轴电机，“4”是末端压爪机构，“5”是太阳能电池片，“6”是加热受台，“7”是太阳能胶带。

具体的设计思路是：将待贴胶带的太阳能硅片放在加热受台“6”上，通过加热受台下方安装的加热棒，将太阳能硅片的表面温度加热到设定的温度，由送料机构、X轴电机、Y轴电机将成卷的太阳能胶带贴付到需要的位置，到达位置后由送料机构上面的剪切机构进行胶带的剪切和再贴付，最后将贴好胶带的太阳能电池片取下，再进行下一组太阳能电池片的贴付。

图1 设备机械设计示意图

二、电气控制部分的设计

（一）加热部分

加热部分的硬件组成包括：温度控制表、热电偶、加热棒和固态继电器。加热的电气原理图如图2所示。图2中XMTD是温度控制器表，SSR是固态继电器，EE是加热棒，Pt是热电偶。本设备使用了3组温度控制表来控制加热受台均匀的三个区域的温度。

图2 加热受台电气原理图

（二）动作顺序控制

送料台运行轨迹如图3所示，其中蓝色粗线是实际的贴线动作，黄色细线是未贴线时的定位动作，绿色箭头是动作的导向示意箭头。具体的动作是：（1）设备上电回到零点O后，开始启动动作，工作台在+X方向和+Y方向下运行到坐标（+ X终点，+Y1st）位置。（2）执行后退1动作，将上步动作中可能造成的胶带向下弯曲的情况恢复到胶带顶部与末端压线气缸的压爪在一条直线上。（3）末端压爪压住胶带的顶部，执行慢速后退2。（4）供料台走完退2设定的距离，抹平气缸压下，执行快速贴线动作。（5）工作台走到剪切点的位置时，执行胶带剪切动作。（6）剪切完成后，X轴再后退走一段抹平补偿量，目的是将胶带未抹平的部分贴付在电池片上。（7）工作台到达抹平终点，执行+ X方向和+Y的动作，将工作台运行到坐标（+X终点，+Y2st）位置处，重复以上的步骤，全部贴线完成后执行快速回零动作。

图3 设备供料台动作轨迹图

设备的PLC程序中所有涉及前进后退的速度值和距离值全部由文本显示器设置给定，给定值写入PLC的永久存储器中。[2]PLC程序使用步进顺控指令设计，具体的程序流程图和PLC的I/ O接线图如图4所示。

图4 PLC程序流程图

三、结论

本设备操作方便简单，自动化程度高，对操作者的要求低，保证生产工艺的同时大大提高了生产效率。设备在经过一段时间的试生产后，达到了预期的设计效果，具有向市场推广的价值。

[1]S.M.Sze.半导体器件物理与工艺[M].赵鹤鸣，译.苏州大学出版社，2002.

[2]XC系列可编程序控制器用户手册[S].信捷科技电子有限公司,2014.

（编辑：林钢）

A Design of Automatic Solar Cell Adhesive Tape Sticking Equipment

XIA Jia-ming，GUO Zhou-cai，YUAN Rong
（Wuxi Mingshuo Technology Co.,Ltd,Wuxi 214000,China）

Automatic solar cell adhesive tape sticking machine,designed by using automatic control technology and high precision motion control technology,is of high productivity,high degree of automation,precise positioning and cost saving,etc..This article presents a detailed design plan of a kind of automatic solar cell adhesive tape sticking machine.After a period of trial production,this equipment achieves desired design effects.

automatic control;solar cell;adhesive tape sticking equipment

TK 513

A

1671-4806（2014）03-0109-02

2014-01-20

夏加明（1988—），男，江苏建湖人，助理工程师，江南大学控制工程硕士研究生，研究方向为控制工程与应用；郭洲材（1985—），男，河南安阳人，工程师，研究方向为非标自动化设备；袁荣（1989—），男，江苏东台人，助理工程师，研究方向为非标自动化设备。