專利名稱：導電絲張力控制裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及太陽能電池正面電極的制造領域，特別涉及一種在利用導電絲拉絲裹漿制作太陽能電池正面電極的過程中，對導電絲的張力進行控制的導電絲張力控制裝置。
背景技術：
目前，太陽能電池片的生產工藝主要使用絲網印刷機以及絲網印刷的方法，而絲網印刷生產線結構復雜，制造成本較高。由于申請人發明了一種不同于絲網印刷機的太陽能電池片正面電極制作設備，即使用將導電絲裹覆導電漿，然后在電池片表面貼絲通過烘干燒結來形成電池片細柵線的設備。基于此，在利用裹有導電漿料的導電絲制作太陽能電池正面電極柵線的制作過程中，被裹漿的導電絲必須具備一定的張力，從而不至于太松弛，因為太松弛裹漿效果不好，也不至于斷絲，因為斷絲會造成太陽能電池片上的細柵線變少，從而光電轉換效率會變低，影響發電效率。而現有的被動放線的張力控制裝置只能對一根導電絲進行張力控制，如果針對每根柵線的導電絲均采取現有的張力控制技術，那么制造成本會激增，而且由于每根細柵線之間的間距較小，也無法實現現有單根線被動放線的張力控制機構的集成在一起，而本發明提供一種能夠為多根導電絲提供張力控制的裝置和方法，并且實現了對導電絲的斷線進行實時檢測。
發明內容為了克服利用裹有導電漿料的導電絲制作太陽能電池正面電極細柵線時出現的:導電絲斷線、導電絲張力過大或者張力不夠導致柵線松弛以及對斷線的檢測問題，本發明提供一種對多根導電絲進行有效張力控制的裝置，同時該張力控制裝置還具有斷線檢測電路，具有斷線報警功能。
本發明所采用的技術方案是:導電絲張力控制裝置，其包括支撐座、張力調整輥、靜止張力輥以及滾動張力輥，所述張力調整輥、靜止張力輥以及滾動張力輥都安裝在所述支撐座上，其中所述靜止張力輥和滾動張力輥分別位于所述張力調整輥的兩側并且均相對于所述張力調整輥上下成角度平行設置，所述張力調整輥可以在所述支撐座內上下調整位置。進一步地，還包括張力補償機構，所述張力補償機構包括張力補償桿、彈性部件、彈性部件掛臂、彈性部件支撐件和掛臂旋轉軸，所述張力補償桿通過所述彈性部件掛臂連接到所述掛臂旋轉軸，所述彈性部件掛臂通過所述彈性部件連接到所述彈性部件支撐件，所述掛臂旋轉軸通過軸承可轉動地固定到支撐座，所述彈性部件可以拉動所述彈性部件掛臂從而使得所述張力補償桿繞所述掛臂旋轉軸為旋轉中心進行旋轉。進一步地，還包括張力調整塊，所述張力調整塊連接到所述張力調整輥，可以調整所述張力調整輥進行上下移動。進一步地，還包括斷線檢測電路和斷絲檢測棒，所述斷線檢測電路的一端連接到所述張力調整輥、靜止張力輥、滾動張力輥或張力補償桿上，所述斷線檢測電路的另一端連接到所述斷絲檢測棒，當無斷絲時，所述斷絲檢測棒不與導電絲接觸。進一步地，所述彈性部件支撐件具有旋轉調整軸和插入在所述旋轉調整軸的孔中的彈簧掛桿，其中所述旋轉調整軸可旋轉地安裝在所述支撐座中，所述彈性部件一端連接在所述彈簧掛桿上。進一步地，所述彈簧掛桿插入所述旋轉調整軸孔中的長度可在孔內調整。進一步地，所述旋轉調整軸在所述支撐座中旋轉可帶動所述彈簧掛桿旋轉，從而進一步控制所述彈簧的拉伸長度。進一步地，所述彈性部件掛臂上具有一系列并排設置的掛孔，所述彈性部件可以連接在不同的掛孔上。進一步地，所述彈性部件為彈簧、拉簧、卷簧或其他具有彈性的部件。進一步地，所述斷絲檢測棒可以為多根，并且設置在所述張力控制裝置的兩端。本發明的有益效果是:該張力控制裝置不但可以給導電絲提供一個張力大小可調的恒定的張力源，還可以在拉絲過程中當導電絲張力波動時，通過其中的張力補償機構進行張力補償(也即張力平衡)，將所述導電絲的張力補償到張力源的設定值，從而在制作太陽能正面電極的拉絲過程中保持恒定的張力控制。并且本發明的張力控制裝置還具有斷線檢測電路來檢測導電絲斷線情況并報警。本發明的張力控制裝置結構簡單、易于操作、成本較低，能達到很好的張力調整效果以及斷線檢測效果。
·[0016]
以下結合附圖和實例對本發明進一步說明。圖1是處于拉絲過程中的張力控制裝置的整體結構示意圖；圖2是本發明的張力控制裝置的結構示意圖；圖3是本發明張力控制裝置中的張力補償機構的剖視圖；圖4是本發明張張力補償機構中的彈性部件支撐件的放大圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本發明的結構和具體操作進一步進行說明。如圖1所示，其示出了在制作太陽能正面電極的拉絲過程中的導電絲張力控制裝置，從圖中可以看出，導電絲19從導電絲盒15中拉出被均勻等間距隔開后將等間距的導電絲19越過斷絲檢測棒10，從而進入到本發明的導電絲張力控制裝置，經過張力控制裝置后進一步通過其中的張力補償機構，使得導電絲19上的張力保持恒定，而后將適當張緊的導電絲19送入下一步裹漿工序。在圖1和圖3中，張力控制裝置包括有三根張力輥和支撐座7，該三根張力輥為張力調整輥1、靜止張力輥2以及滾動張力輥4，從圖中可以看出，該張力調整輥1、靜止張力輥2和滾動張力輥4都安裝在支撐座7上，靜止張力輥2和滾動張力輥4分別位于張力調整輥I的兩側，并且相對于張力調整輥I上下成一定角度地平行設置。如圖1和圖3所示，靜止張力輥2和滾動張力輥4的位置稍低于張力調整輥1，當導電絲19通過張力控制裝置時，導電絲19從靜止張力輥2下通過，然后從張力調整輥I的上方通過(張力調整輥I被導電絲19壓在下方)，繼而再從滾動張力輥4的下面通過(滾動張力輥4壓在導電絲19上方)，因而當進行拉絲操作時，由于三根張力輥高低位置不一致，因此當導電絲19通過三根張力輥時導電絲19與三根張力輥都會有一定的包角。當然也可以對張力調整輥1、靜止張力輥2以及滾動張力輥4進行其他位置設置，如可利用張力調整塊6將張力調整輥I調整到靜止張力輥2、滾動張力輥4之下的位置，然后導電絲19從靜止張力輥2的上面通過，然后繞過張力調整輥I的下方，再從滾動張力輥4上方穿出，這樣設置同樣可以設置導電絲與三根張力輥之間的包角，提供張力源。在拉絲過程中，導電絲19被拉動時，導電絲盒15就會給導電絲19 一定的張力，該張力大小，由導電絲盒15的設計所決定，但該張力微小不足以滿足太陽能電池片的生產所需要的張力大小，而且大小也不可調整。然而本發明的張力控制裝置使得導電絲19與三根張力輥之間會有一定的包角，而包角的存在會使的導電絲19本身原有微小的張力向張力調整輥1、靜止張力輥2以及滾動張力輥4的徑向合成，產生導電絲19對張力調整輥1、靜止張力輥2以及滾動張力輥4的壓力，而張力調整輥1、靜止張力輥2和滾動張力輥4并非絕對光滑，具有一定的摩擦因數，所以張力調整輥1、靜止張力輥2和滾動張力輥4與導電絲19之間會產生摩擦力，該摩擦力就會使得導電絲19具有一定的張力。而且，包角越大導電絲19對張力調整輥1、靜止張力輥2以及滾動張力輥4合成的壓力就會越大，摩擦力就會更大，從而導致導電絲19張力變大，因此通過對張力調整輥I相對靜止張力輥2和滾動張力輥4的高低位置的調整，便可調整導電絲19與張力調整輥1、靜止張力輥2以及滾動張力輥4之間的包角，從而達到調整導電絲19的張力的目的。張力調整輥I相對于靜止張力輥2和滾動張力輥4之間的高低位置是通過設置在張力調整輥I兩端的張力調整塊6來實現的，通過張力調整塊6在支撐座7內的腰孔上下移動，從而帶動張力調整輥I在腰孔內上下移動，因而調整了張力調整輥I相對于靜止張力輥2和滾動張力輥4的高低位置，從而達到調整導電絲19包角的目的。由上可知，張力控制裝置可以給導電絲19提供一個大小可調整的張力源。兩根斷絲檢測棒10、11以及導電絲盒15 —起固定在支撐板16上。雖然上述結構能夠給導電絲19提供一定的張力，但是另一方面，由于在拉絲過程中有其它對導電絲19有作用力的機構會導致拉絲過程中張力波動較大，導致導電絲時而松弛(張力變小)，時而過緊( 張力變大)，比如頂絲機構的頂絲操作以及導電絲的加減速均可導致的導電絲19上的張力波動。因此無法保證太陽能正面電極的拉絲裹漿制作過程中導電絲的張力恒定。為克服導電絲的張力波動，在上述張力大小可調整的張力源基礎之上，本發明的張力控制裝置還包括張力補償機構，如圖2-4所示，其示出了帶有彈簧的收線張力補償機構，該機構包括張力補償桿5、彈簧9、彈簧掛臂8、彈簧支撐件和掛臂旋轉軸18，張力補償桿5通過彈簧掛臂8連接到掛臂旋轉軸18，彈簧掛臂8通過彈簧9連接到彈簧支撐件上，旋轉軸18通過軸承可轉動地固定到支撐座7，彈簧9可以拉動彈簧掛臂8從而使得所述張力補償桿5繞掛臂旋轉軸18為旋轉中心進行旋轉。當外界因素導致導電絲19的張力變小而松弛時，彈簧9通過張力補償桿5和彈簧掛臂8會感應到力矩的變化而收縮，從而彈簧9的收縮力帶動彈簧掛臂8以掛臂旋轉軸18為中心向上旋轉，因而使得張力補償桿5向上旋轉繃緊導電絲19，使得導電絲19的張力再次回到張力源所帶來的張力值大小，所以將導電絲19的張力保持恒定。同理，當外界因素導致絲19的張力變大而過緊時，導電絲19上的張力會向下壓張力補償桿5，張力補償桿5帶動彈簧掛臂8會向下旋轉，向下旋轉時使得彈簧9被拉長，張力補償桿5就會放線，使得導電絲19的張力再次回到張力源所帶來的張力值大小，從而將導電絲19的張力保持恒定。綜上所述，很顯然，彈簧9的彈力和導電絲19的張力是一對力偶，這對力偶要始終保持平衡，才使導電絲19的張力基本保持恒定。因此彈簧9勁度系數及拉伸長度的選擇以及彈力的力臂的選擇很重要，如果彈力的力矩太大，遠大于導電絲19張力的力矩，那么就會導致導電絲19破斷，如果彈力的力矩太小，又會使得張力補償桿5的收線效果變差，不能使導電絲產生較穩定的張力。而彈簧的勁度系數可以通過選擇合適的彈簧來保證，彈簧掛臂8上具有并排設置的掛孔，彈簧9可以選擇掛在不同的孔位，從而可以選擇不同的力臂。并且，彈簧9被拉伸的長度則可通過如圖4所示的彈簧支撐件來進行調整，如圖4所示，彈簧支撐件包括彈簧掛桿14和旋轉調整棒13，彈簧掛桿14插入在旋轉調整棒13的孔中，而旋轉調整棒13則可旋轉地安裝在支撐座7上，彈簧掛桿14插入到旋轉調整棒13里長度是可以調整的，因而可通過調整彈簧掛桿14插入在旋轉調整棒13里的不同深度以及旋轉所述旋轉調整棒13來調整彈簧的拉伸長度或程度。這樣同時也使得彈簧9勁度系數的選擇范圍變得很寬，也使得張力補償機構的調試變得簡單可靠。上述的彈簧9可以是拉簧、卷簧或其他具有彈性的部件，并且可以根據需要選擇不同勁度系數的彈性部件，從而可以更好地調整張力平衡。另外，由于滾動張力輥4和張力補償桿5均是滾動的，也即導電絲19與滾動張力4輥和張力補償桿5之間是滾動摩擦，摩擦力不會因為包角的改變而改變，因此張力補償桿5上下擺動時，雖然改變了導電絲19與滾動張力輥4和張力補償桿5之間的包角，但不會改變導電絲19的張力大小。而且滾動張力輥4和張力補償桿5均是輕質棒，轉動慣量極小，也均采用小慣量的軸承，因此該滾動摩擦也不會給導電絲19帶來太大張力波動，導電絲19的張力大小主要是由與導電絲19成包角的張力調整輥I和靜止張力輥2來提供。雖然有張力控制裝置的存在，但難免有不可知的外界因素，如人為因素會導致導電絲破斷，如果斷一根導電絲，電池板上就會少一根柵線，那么對光電轉換效率會產生很大的影響。因此本發明的張力控 制裝置還具有斷線檢測電路，用于實時檢測拉絲過程中的意外斷線。該斷線檢測電路是利用兩根斷絲檢測棒10和11，將檢測電路的一端連接在與導電絲始終接觸的導電體上，比如連接在張力調整棒1、靜止張力輥2上，而檢測電路的另一端連接在另一些導電體上，比如連接在斷絲檢測棒10和斷絲檢測棒11上，這些棒不與沒有破斷的導電絲接觸，但當導電絲破斷，便會松弛而下垂接觸到這些導電體，從而持續的或者在某個瞬間導通檢測電路，控制系統檢測到電路導通，便可給出警示信息。
權利要求1.導電絲張力控制裝置，其特征在于，包括支撐座、張力調整輥、靜止張力輥以及滾動張力輥，所述張力調整輥、靜止張力輥以及滾動張力輥都安裝在所述支撐座上，其中所述靜止張力輥和滾動張力輥分別位于所述張力調整輥的兩側并且均相對于所述張力調整輥上下成角度平行設置，所述張力調整輥可以在所述支撐座內上下調整位置。
2.根據權利要求1所述的導電絲張力控制裝置，其特征在于，還包括張力補償機構，所述張力補償機構包括張力補償桿、彈性部件、彈性部件掛臂、彈性部件支撐件和掛臂旋轉軸，所述張力補償桿通過所述彈性部件掛臂連接到所述掛臂旋轉軸，所述彈性部件掛臂通過所述彈性部件連接到所述彈性部件支撐件，所述掛臂旋轉軸通過軸承可轉動地固定到支撐座，所述彈性部件可以拉動所述彈性部件掛臂從而使得所述張力補償桿繞所述掛臂旋轉軸為旋轉中心進行旋轉。
3.根據權利要求1所 述的導電絲張力控制裝置，其特征在于，還包括張力調整塊，所述張力調整塊連接到所述張力調整輥，可以調整所述張力調整輥進行上下移動。
4.根據權利要求2所述的導電絲張力控制裝置，其特征在于，還包括斷線檢測電路和斷絲檢測棒，所述斷線檢測電路的一端連接到所述張力調整輥、靜止張力輥、滾動張力輥或張力補償桿上，所述斷線檢測電路的另一端連接到所述斷絲檢測棒，當無斷絲時，所述斷絲檢測棒不與導電絲接觸。
5.根據權利要求2所述的導電絲張力控制裝置，其特征在于，所述彈性部件支撐件具有旋轉調整軸和插入在所述旋轉調整軸的孔中的彈簧掛桿，其中所述旋轉調整軸可旋轉地安裝在所述支撐座中，所述彈性部件一端連接在所述彈簧掛桿上。
6.根據權利要求5所述的導電絲張力控制裝置，其特征在于，所述彈簧掛桿插入所述旋轉調整軸孔中的長度可在孔內調整。
7.根據權利要求5所述的導電絲張力控制裝置，其特征在于，所述旋轉調整軸在所述支撐座中旋轉可帶動所述彈簧掛桿旋轉，從而進一步控制所述彈簧的拉伸長度。
8.根據權利要求2所述的導電絲張力控制裝置，其特征在于，所述彈性部件掛臂上具有一系列并排設置的掛孔，所述彈性部件可以連接在不同的掛孔上。
9.據權利要求2所述的導電絲張力控制裝置，其特征在于，所述彈性部件為彈簧、拉簧或卷簧。
10.據權利要求4所述的導電絲張力控制裝置，其特征在于，所述斷絲檢測棒可以為多根，并且設置在所述張力控制裝置的兩端。
專利摘要本實用新型涉及導電絲張力控制裝置，該裝置不但可以給導電絲提供一個張力大小可調的恒定的張力源，還可以在拉絲過程中當導電絲張力波動時，通過張力補償機構，將所述導電絲的張力補償到張力源的設定值，從而在制作太陽能正面電極的拉絲過程中保持導電絲恒定的張力控制。并且本實用新型的張力控制裝置還具有斷線檢測電路來檢測導電絲斷線情況并報警。本實用新型的張力控制裝置結構簡單、易于操作、成本較低，能達到很好的張力調整效果以及斷線檢測效果。
文檔編號B65H63/024GK203095287SQ20132000251
公開日2013年7月31日 申請日期2013年1月5日 優先權日2013年1月5日
發明者秋晨, 武建康, 劉輝, 劉春 申請人:杭州塞利仕科技有限公司