CN102024868B - 太阳能电池组件组框组角装置及其工艺方法 - Google Patents

Abstract

太阳能电池组件组框组角装置及其工艺方法涉及一种太阳能电池组件装置。本发明提供一种综合使用性能好、结构科学合理、工艺简单、自动化程度高的太阳能电池组件组框组角装置。本发明包括机架，机架的中心设置有升降机构，升降机构侧方分别设置有锁紧调整机构并固定在机架上与活动支座相连，活动支座分别设置有连接上导向板、下导向板的组框横梁，下导向板固定组角油缸的组角底板与组框横梁相连，固定在机架内周角上的组角底板上设置有组角机构；组框横梁的上导向板上设置有通过电机与伸缩管和传动轮组组成的传输机构，传输机构相对应的两侧上设置有定位护栏；传输机构与合框机构相连。

Description

太阳能电池组件组框组角装置及其工艺方法

技术领域：

本发明涉及一种太阳能电池组件装置，特别涉及一种太阳能电池组件组框组角装置及其工艺方法。

背景技术：

目前，在太阳能电池组件封装生产的企业中，大多采用单机组框、单机组角、半人工、非连续作业形式。即：先由人工将铝型材联接件“角码”用橡皮锤敲入型材联接腔；再将太阳能电池(层压后的玻璃)装入型材槽口，然后由人工搬运组件，放入组框机进行组框(规正)，组框工序完成后，再由人工抬出组件，转入组角机进行单角铆角工序；此外，近年来出现的一种装框机，采用气动组框、液动组角联合工艺方式，此工艺方法仍需人工按框，并由人工搬运已安组好的组件转运至气动组框、液动组角的组合装置中……。随着节能制造工业的迅速发展，其市场需求量的加大，太阳能电池的现有生产工艺已不适应大规模、标准化、自动化、功能化的发展需要；其生产受到极大地限制，无论从生产工艺、生产效率、产品质量、工艺的一致性及产品的美观上均满足不了生产的要求，主要问题是：1、组框生产效率低；2、铆角质量不稳定，设备结构不合理；3、刚性差，不符合组件工艺要求；4、废品率高；5、人工劳动强度大；6、美观性差。

另外，国外一些生产太阳能电池的组件设备厂家，采用一种用机械手经过多次往复运动摆入型材框的工艺方法，虽然节省了人工装框，但取框、装框所耗时间与人工不差上下，而且机械手设备昂贵、维修成本高、占地面积大、能源消耗大。目前，国内推广使用受到了极大地限制，不适合我国国情。

发明内容：

本发明为了解决上述问题，提供一种综合使用性能好、结构科学合理、工艺简单、自动化程度高的太阳能电池组件组框组角装置。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明包括机架，其结构特征在于机架的中心设置有升降机构，升降机构上的托盘通过输出轴与上气缸、下气缸依次相连，上汽缸由导向支板固定，下气缸固定在支撑板和机架之间，托盘上设置有真空吸盘；升降机构侧方分别设置有锁紧调整机构并固定在机架上与活动支座相连，活动支座分别设置有连接上导向板、下导向板的组框横梁，下导向板固定组角油缸的组角底板与组框横梁相连，固定在机架内周角上的组角底板上设置有组角机构，组角机构的上方设置有斜面轮与气缸相连的斜支座；一侧的组框横梁固定在设置有斜支座与组角板侧面相连的活动支座上，组框横梁的上导向板上设置有通过电机与伸缩管和传动轮组组成的传输机构，传输机构相对应的两侧上设置有定位护栏；传输机构与合框机构相连。

本发明的有益效果：

1、合框机构实现了初装组框的半自动化，初装组框一次连续完成；即在合框机构上实现初装组框后，不需人工搬运，本工序自动实现转运至太阳能电池组件装置上；

2、太阳能电池组件装置实现自动定位、组件自动顶升、自动下落、自动组框、自动组角整个工艺过程一次性完成；与目前国内外该类单机和机械手摆框成型等的装框机相比，极大地提高了工作和生产效率，同比提高功效2-3倍以上；

3、由传统的多道工序进行太阳能电池组装的生产过程，改为自动流水线作业一次成型的太阳能电池组装生产工艺，太阳能电池组件装置做到了自动化生产、无人操作，同比一次工艺循环节省人工4人次以上，极大地降低了人工的劳动强度；

4、正因为太阳能电池组件装置的组框、组角等全过程中，采用了与其匹配的先进结构，使太阳能电池组装型材定位基准准确无误，并且无需人工转换，产品整体一致性得到极大地控制，其产品质量得到空前地提高；

5、本发明在太阳能电池组件装置的一个基准面上，实现组框体六面的共面性，确保组框体四个90°角的组装装配的控制精度，从初装人工合框后，自动实现组角、组框的工艺要求，这一系列功能的实现，主要通过合框机构半自动人工初装框、传输机构的输送、传输机构的退进、传输机构的退出、斜面轮的定位、升降机构的稳定功能，实现自动组框、自动组角的一次完成与之连续的合框组件的自动输出完成，使完成太阳能电池组件工艺的封装全过程的自动化生产；

6、本发明锁紧装置的设计是在调整好组框尺寸的状态下，确保各活动支座在受外力时，保持静止不动，可按组装件的工艺尺寸任意进行调整，如需要调整合框的正确尺寸时，齿条又可以释放脱离啮合，通过手轮旋转带动螺杆，调整定位齿条与固定齿条啮合的正确位置；锁紧装置的实现是依靠微调定位螺柄控制的锁紧体实现的，使定位齿条与固定齿条进入正确的啮合状态，实现正确合框尺寸动作的完成；

7、本发明组角机构在动作的过程中所产生的作用力，仅作用于组角机构自身上，组框动作过程中丝毫不受其影响；所以整个太阳能电池组件不受组角机构工作时所产生的作用力变形影响，有效地控制成品件废品的产生；

8、本发明创新设计了太阳能电池组件实现连续性的太阳能电池组件装置，并配合生产工艺要求，匹配设计了合框机构；填补了国内外同行业的空白，在国内外同领域尚属首创，创造出巨大地经济效益和社会效益，为该行业的发展方向奠定了坚实的基础。

附图说明：

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的组角装置结构示意图；

图3是本发明图2的俯视图；

图4是本发明图2的左视图；

图5是本发明图2中的升降机构分解示意图；

图6是本发明图2的组角机构结构分解示意图；

图7是本发明图2的传输机构分解示意图；

图8是本发明图2锁紧调整机构结构分解示意图；

图9是本发明图2斜支座、斜面轮的结构示意图；

图10是本发明合框机构的结构示意图；

图11是本发明图10的定位装置结构示意图。

具体实施方式：

本发明包括机架1，机架1的中心设置有升降机构25，升降机构25上的托盘24通过输出轴与上气缸63、下气缸61依次相连，上气缸63由导向支板65固定，下气缸61固定在支撑板62和机架1之间，托盘24上设置有真空吸盘23；升降机构25侧方分别设置有锁紧调整机构37并固定在机架1上与活动支座9相连，活动支座9分别设置有连接上导向板53、下导向板52的组框横梁11，下导向板52固定组角油缸26的组角底板31与组框横梁11相连，固定在机架1内周角上的组角底板31上设置有组角机构30，组角机构30的上方设置有斜面轮21与气缸20相连的斜支座19；一侧的组框横梁11固定在设置有斜支座19与组角板28侧面相连的活动支座9上，组框横梁11的上导向板53上设置有通过电机与伸缩管18、主动轮16、从动轮39组成的传输机构32，传输机构32相对应的两侧上设置有定位护栏15；传输机构32与合框机构42相连。

所述升降机构25上的托盘24与通过导套67固定在支撑板62、导向支板65上的两侧导柱66与机架1相连，托盘24下面的两导柱66中间设置有具有螺纹的调整固定座64，调整固定座64下端与导向支板65和支撑板62之间设置有上气缸63；下气缸61上端与支撑板62、下端与机架1相连。

所述组角机构30是由组角板28上的组角刀27与固定在组角底板31上的组角油缸26相连，组角板28上设置有支撑吸盘29。

组角刀27腔体内组角体前端为90°角。

所述传输机构32由支撑架33两侧固定在组框横梁11上导向板53的直线导轨14和一侧的电机传动轴17带动的伸缩管18组成；直线导轨14上设置有定位护栏15、规正气缸12驱动的规正块13、导向轮38和一端设置的主动轮16、另一端设置的从动轮39及传动板链72、气缸73，气缸73通过气缸支架74与活动支座9相连。

定位护栏15在直线导轨14上分别设置为两个。

所述锁紧调整机构37在升降机构25外侧的四周设置有手轮4，手轮4通过机架1与固定在活动支座9上的丝杠5相连，丝杠5两侧分别设置有与机架1上的固定齿条2相啮合的锁紧装置34。

锁紧装置34上设置有气缸70，气缸70两侧分别设置有活动导柱71与定位齿条68相连，活动导柱71一侧分别设置有通过活动导柱71与锁紧体69相连的微调定位螺柄3。

锁紧装置34的底面设置有平行于固定齿条2与固定在机架1上的轨道35相配合的滑道36。

锁紧体69上的气缸70通过连接柱与定位齿条68相连。

斜面轮21的倾斜角与斜支座19的倾斜角相同，倾斜角可采用14°±0.5°。

连接斜面轮21的气缸20中心线垂直于斜支座19。

四个活动支座9其一设定为定位基准固定在组框横梁11上，其余为可动活动支座9。

可动活动支座9设置有与导向轴10配合的导向套8。

导向轴10一端通过活动支座9与组框横梁11连接，另一端由锁紧帽7限位，锁紧帽7通过外六角螺栓6对导向轴10起到锁紧作用。

组框横梁11通过铰链座连接前组框横梁、后组框横梁。

铰链座通过铰链轴与连接块和油缸上的活塞杆依次相连，油缸分别固定在可动活动支座9上。

四个组角板28的角分线滑动轨道22通过固定在组角底板31上的导轨，可沿其滑道移动。

组角底板31支撑的组角油缸26通过活塞杆与组角刀27连接为一体，固定在组角板28上。

合框机构42中心设置有升降支架46，升降支架46左右两侧分别设置有固定在架体50上的内传输板链56、外传输板链55，内传输板链56、外传输板链55两端分别设置有主动链轮40、被动链轮51；电机41通过输出轴47与连接主动链轮40的伸缩管18分别相连；升降支架46前后两侧对称设置有固定在架体50上的支撑座54；支撑座54外侧分别设置有固定在架体50上的直线导轨49与设置在内传输板链56、外传输板链55的滑道60相配合。

升降支架46通过固定在架体50上的顶升气缸48的输出轴47与定位气缸44连接的定位装置45相连；升降支架46的两侧分别设置有固定在架体50上的辅助气缸43。

定位装置45由定位块57、定位盘58、定位气缸44组成；定位盘58上设置有与定位块57相配合的两个定位缺口59，定位块57与定位盘58的定位缺口59相对应；定位块57与定位缺口59相配合时，即锁住定位盘58。

结合附图说明本发明的一次动作过程：

本发明首先将层压后的玻璃合成太阳能电池组件，由内传输板链56自动传输至合框机构42中心的升降支架46上，此时定位块57“锁住”定位缺口59的A位置；启动顶升气缸48和两侧的辅助气缸，同时将组件顶起，由人工将一边已涂好硅胶边框安装在太阳能电池组件的相应边框上；辅助气缸回落，与此同时，升降支架46上的定位气缸44动作，带动定位块57脱离定位缺口59A，于是升降支架46得到释放，人工拨动太阳能电池安装组件与升降支架46一起旋转90°，带动定位盘58转动到定位缺口59的B位置，此时定位块57通过定位气缸44驱动，与定位缺口59B相配合，并将其“锁住”，通过人工将按有框角的另一边已涂好硅胶边框对应安装；初合框完成后，顶升气缸48启动回落，太阳能电池组件合框组件自然落入外传输扳链55上，并随外传输板链55自动传输到太阳能电池组装装置的传输机构32上；于此同时，定位缺口59A又被定位块57“锁住”，即合框机构42完成一次工作循环。进入太阳能电池组装装置的太阳能电池组件合框组件由电机带动传输机构32，通过该传输机构32继续传输，其间通过定位护栏15、规正气缸12驱动的规正块13进行了导向，最终由斜面轮21定位，在此定位状态下，必须使组件与组角板28留有足够的间隙，保证后续动作不产生间断；而当合框组件再次运行时，斜面轮21回位。合框组件自动规正后，此时活动支座9通过气缸带动组框横梁11自动外移，落入组角机构30上；其活动支座9自动实现外移，以让出组件边框的落入空间，当组件落入组角板28限位后，开始实现组框动作，即固定活动支座9和两侧的活动支座9内移；组框动作完成后，由组角油缸26驱动的组角刀27进行组角动作；组角动作完成后，组角刀27回位；固定活动支座9、两侧活动支座9外移，释放组件；太阳能电池组组件由升降机构25升起，落入传输机构32上，自动传输至下一工序，即全部一次动作完成。

Claims (9)

1.太阳能电池组件组框组角装置，包括机架(1)，其特征在于机架(1)的中心设置有升降机构(25)，升降机构(25)上的托盘(24)通过输出轴与上气缸(63)、下气缸(61)依次相连，上气缸(63)由导向支板(65)固定，下气缸(61)固定在支撑板(62)和机架(1)之间，托盘(24)上设置有真空吸盘(23)；升降机构(25)侧方分别设置有锁紧调整机构(37)并固定在机架(1)上与活动支座(9)相连，活动支座(9)分别设置有连接上导向板(53)、下导向板(52)的组框横梁(11)，下导向板(52)固定组角油缸(26)的组角底板(31)与组框横梁(11)相连，固定在机架(1)内周角上的组角底板(31)上设置有组角机构(30)，组角机构(30)的上方设置有斜面轮(21)与气缸(20)相连的斜支座(19)；一侧的组框横梁(11)固定在设置有斜支座(19)与组角板(28)侧面相连的活动支座(9)上，组框横梁(11)的上导向板(53)上设置有通过电机与伸缩管(18)、主动轮(16)、从动轮(39)组成的传输机构(32)，传输机构(32)相对应的两侧上设置有定位护栏(15)；传输机构(32)与合框机构(42)相连。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池组件组框组角装置，其特征在于所述升降机构(25)上的托盘(24)与通过导套(67)固定在支撑板(62)、导向支板(65)上的两导柱(66)与机架(1)相连，托盘(24)下面的两导柱(66)中间设置有具有螺纹的调整固定座(64)，调整固定座(64)下端与导向支板(65)和支撑板(62)之间设置有上气缸(63)；下气缸(61)上端与支撑板(62)、下端与机架(1)相连。

3.根据权利要求1所述的太阳能电池组件组框组角装置，其特征在于所述组角机构(30)是由组角板(28)上的组角刀(27)与固定在组角底板(31)上的组角油缸(26)相连，组角板(28)上设置有支撑吸盘(29)；组角刀(27)腔体内组角体前端为90°角；四个组角板(28)的角分线滑动轨道(22)通过固定在组角底板(31)上的导轨；组角底板(31)支撑的组角油缸(26)通过活塞杆与组角刀(27)连接为一体，固定在组角板(28)上。

4.根据权利要求1所述的太阳能电池组件组框组角装置，其特征在于所述传输机构(32)由支撑架(33)两侧固定在组框横梁(11)上导向板(53)的直线导轨(14)和一侧的电机传动轴(17)带动的伸缩管(18)组成；直线导轨(14)上设置有定位护栏(15)、规正气缸(12)驱动的规正块(13)、导向轮(38)和一端设置的主动轮(16)、另一端设置的从动轮(39)及传动板链(72)、通过气缸支架(74)与活动支座(9)相连的气缸(73)；定位护栏(15)在直线导轨(14)上分别设置为两个。

5.根据权利要求1所述的太阳能电池组件组框组角装置，其特征在于所述锁紧调整机构(37)在升降机构(25)外侧的四周设置有手轮(4)，手轮(4)通过机架(1)与固定在活动支座(9)上的丝杠(5)相连，丝杠(5)两侧分别设置有与机架(1)上的固定齿条(2)相啮合的锁紧装置(34)；锁紧装置(34)上设置有两侧分别设有活动导柱(71)的气缸(70)，所述的活动导柱(71)与定位齿条(68)相连，活动导柱(71)一侧分别设置有通过活动导柱(71)与锁紧体(69)相连的微调定位螺柄(3)；锁紧装置(34)的底面设置有平行于固定齿条(2)与固定在机架(1)上的轨道(35)相配合的滑道(36)；锁紧体(69)上的气缸(70)通过连接柱与定位齿条(68)相连。

6.根据权利要求1所述的太阳能电池组件组框组角装置，其特征在于斜面轮(21)的倾斜角与斜支座(19)的倾斜角相同，倾斜角采用14°±0.5°；连接斜面轮(21)的气缸(20)中心线垂直于斜支座(19)。

7.根据权利要求1所述的太阳能电池组件组框组角装置，其特征在于活动支座(9)为四个，其一设定为定位基准固定在组框横梁(11)上，其余为可动活动支座(9)；可动活动支座(9)设置有与导向轴(10)配合的导向套(8)，导向轴(10)一端通过活动支座(9)与组框横梁(11)连接，另一端由锁紧帽(7)限位；组框横梁(11)通过铰链座连接前组框横梁、后组框横梁；铰链座通过铰链轴与连接块和油缸上的活塞杆依次相连，油缸分别固定在可动活动支座(9)上。

8.根据权利要求1所述的太阳能电池组件组框组角装置，其特征在于合框机构(42)中心设置有升降支架(46)，升降支架(46)左右两侧分别设置有固定在架体(50)上的内传输板链(56)、外传输板链(55)，内传输板链(56)、外传输板链(55)两端分别设置有主动链轮(40)、被动链轮(51)；电机(41)通过输出轴(47)与连接主动链轮(40)的伸缩管(18)分别相连；升降支架

(46)前后两侧对称设置有固定在架体(50)上的支撑座(54)；支撑座(54)外侧分别设置有固定在架体(50)上的直线导轨(49)与设置在内传输板链(56)、外传输板链(55)的滑道(60)相配合；升降支架(46)通过固定在架体(50)上的顶升气缸(48)的输出轴(47)与定位气缸(44)连接的定位装置(45)相连；升降支架(46)的两侧分别设置有固定在架体(50)上的辅助气缸(43)；定位装置(45)由定位块(57)、定位盘(58)、定位气缸(44)组成；定位盘(58)上设置有与定位块(57)相配合的两个定位缺口(59)，定位块(57)与定位盘(58)的定位缺口(59)相对应。

9.制造太阳能电池组件组框组角装置的工艺方法，其特征在于将层压后的玻璃合成太阳能电池组件，由内传输板链(56)自动传输至合框机构(42)中心的升降支架(46)上，此时定位块(57)锁住定位缺口(59)的A位置；启动顶升气缸(48)和两侧的辅助气缸，同时将组件顶起，由人工将一边已涂好硅胶边框安装在太阳能电池组件的相应边框上；辅助气缸回落，与此同时，升降支架(46)上的定位气缸(44)动作，带动定位块(57)脱离定位缺口(59)的A位置；人工拨动太阳能电池安装组件与升降支架(46)一起旋转90°，带动定位盘(58)转动到定位缺口(59)的B位置，此时定位块(57)通过定位气缸(44)驱动，与定位缺口(59)的B位置相配合，并将其锁住，通过人工将按有框角的另一边已涂好硅胶边框对应安装；初合框完成后，顶升气缸(48)启动回落，太阳能电池组件合框组件自然落入外传输扳链(55)上，并随外传输板链(55)自动传输到太阳能电池组装装置的传输机构(32)上；于此同时，定位缺口(59)的A位置又被定位块(57)锁住；然后，进入太阳能电池组装装置的太阳能电池组件合框组件由电机带动传输机构(32)，通过该传输机构(32)继续传输，其间通过定位护栏(15)、规正气缸(12)驱动的规正块(13)进行了导向，最终由斜面轮(21)定位；而当合框组件再次运行时，斜面轮(21)回位；合框组件自动规正后，此时活动支座(9)通过气缸带动组框横梁(11)自动外移，落入组角机构(30)上；当组件落入组角板(28)限位后，开始实现组框动作，即固定活动支座(9)和两侧的活动支座(9)内移；组框动作完成后，由组角油缸(26)驱动的组角刀(27)进行组角动作；组角动作完成后，组角刀(27)回位；固定活动支座(9)、两侧活动支座(9)外移，释放组件；太阳能电池组组件由升降机构(25)升起，落入传输机构(32)上，至此完成太阳能电池组件组框组角。

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