CN105173203B - 一种太阳能电池组件包装设备及其包装方法 - Google Patents

一种太阳能电池组件包装设备及其包装方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种太阳能电池组件包装设备及其包装方法，该包装设备包括上料提升装置、90°翻转装置、套盒地面带装置、包装盒吊装装置、180°翻转装置、下料地面带装置、包装盒传送装置。由于采用了上述结构，该包装设备及其包装方法具有操作简单、便于维护，造价低等特点；该包装设备及其包装方法的使用能够代替太阳能电池组件人工装盒，解决了人工在包装太阳能电池组件时，工作效率低、劳动强度大以及纸护角易脱离或受损等问题，从而大大降低工人劳动强度，并且消除了因人工装盒引起的破片及隐裂的发生，进而提高太阳能电池组件装盒工作效率。

Description

一种太阳能电池组件包装设备及其包装方法
技术领域
本发明涉及一种包装设备，尤其涉及一种太阳能电池组件包装设备及其包装方法。
背景技术
太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。只要被光照到，瞬间就可输出电压及电流。在物理学上称为太阳能光伏(Photovoltaic，photo光线，voltaics电力，缩写为PV)，简称光伏。以光电效应工作的薄膜式太阳能电池为主流，而以光化学效应工作的湿式太阳能电池则还处于萌芽阶段。单体太阳电池不能直接做电源使用。作电源必须将若干单体电池串、并联连接和严密封装成组件。太阳能电池组件是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中最重要的部分。其作用是将太阳能转化为电能，或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。太阳能电池组件的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本。通常电池组件由铝合金框架，透明玻璃、硅片电池及EVA层压在一起的电池版，背板，接线盒等组成。太阳能电池组件具有光电转换效率高，可靠性高；先进的扩散技术，保证片内各处转换效率的均匀性；确保良好的导电性、可靠的附着力和很好的电极可焊性；高精度的丝网印刷图形和高平整度，使得电池易于自动焊接和激光切割。电池组件也叫做太阳能电池组件，是太阳能发电系统中最核心的部分。其英文名称：solarpanel。电池组件从工厂组装成型后，需进行包装以便于运输，通常每包装盒包装20至30多块电池组件。当电池组件从生产线成型后，经过检验、清洁等，将要进行包装的电池组件水平叠放在一起，叠放时，每块组件与组件之间由纸护角隔开，以免组件之间相互摩擦受损。但电池组件包装时，考虑到电池组件的强度、运输安全等，其在包装盒内的放置是竖向摆放的。目前，大多数硅片电池组件的尺寸在2000*1000*40左右，重量在18KG左右。电池组件的生产厂家包装时，由操作工人一块一块将太阳能电池组件抬起，小心翻转将其竖立(注意纸护角不能脱离组件)，再慢慢插入包装盒内。这样的包装方式，操作工人的劳动强度大，工作效率低，纸护角容易脱离或受损。
发明内容
针对上述现有技术，本发明要解决的技术问题在于提供一种太阳能电池组件包装设备。它能够解决人工在包装太阳能电池组件时，效率低、劳动强度大以及纸护角易脱离或受损等问题，代替太阳能电池组件人工装盒，大大降低劳动强度和消除因人工装盒引起的破片及隐裂的发生，从而提高太阳能电池组件装盒工作效率。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种太阳能电池组件包装设备，包括上料提升装置、90°翻转装置、套盒地面带装置、包装盒吊装装置、180°翻转装置、下料地面带装置、包装盒传送装置；上料提升装置包括四个气缸、支撑架、滚轮组、滚轮组安装板、上料导柱、上料导套、活塞杆螺帽，气缸均固定设在支撑架上，分别通过各自活塞杆及活塞杆螺帽与滚轮组安装板相连接，且滚轮组均设有上料导套，上料导套套在上料导柱外，上料导柱垂直固定设在支撑架上；套盒地面带装置包括传送带支架、传送带滚轮和操作踏板，操作踏板上设有传送带支架，传送带支架上设有若干传送带滚轮；下料地面带装置包括框架和滚轮，框架上设有若干滚轮；包装盒传送带装置包括传送带框架、滚轮轴、电机、皮带，传送带框架上设有滚轮轴和电机，皮带套在滚轮轴上，电机与滚轮轴相连接；90°翻转装置包括底座、液压缸、转轴、来料滚轮、翻转架、导向轮组、滑轨副、气缸C、气缸D、托板、出料滚轮架、导柱、导套、出料滚轮，在翻转架上设有来料滚轮、导向轮组、出料滚轮架、滑轨副、气缸C、气缸D，气缸D的活塞杆与托板相连接，翻转架通过转轴安装在底座上，液压缸固定在底座上，液压缸的活塞杆端部与翻转架相连接；包装盒吊装装置包括吊装支架、吊钩、上下导向装置、气缸、水平移动架、水平导轨、同步带、电机，在吊装支架上设有水平导轨、电机，水平导轨上架设水平移动架，水平移动架上设有气缸，在导向装置下端设有吊钩，吊钩与气缸相连接；180°旋转装置包括链条固定块、旋转圆盘、链条、驱动链轮、驱动电机、旋转托轮、导柱导套A、夹板A、气缸A、滚轮、气缸B、夹板B、导柱导套B，旋转圆盘设置在旋转托轮上，链条固定块设在旋转圆盘上，驱动电机通过链条过链条固定块与旋转圆盘相连接，驱动电机上设有驱动链轮，链条设在驱动链轮上，在旋转圆盘内，上下两边均设有滚轮，并在上下两边各设有两组夹紧装置，每组夹紧装置包括两个夹板A、4个导柱导套A、两个气缸A，夹板A均设有导柱导套A，导柱导套A均通过固定架设在旋转圆盘内壁上，气缸A设在旋转圆盘内壁上，并与夹板A相连接；在旋转圆盘内，左右两边各设有两组夹紧装置，每组夹紧装置包括两个夹板B、4个导柱导套B、两个气缸B，夹板B均设有导柱导套B，导柱导套B均通过固定架设在旋转圆盘内壁上，气缸B设在旋转圆盘内壁上，并与夹板B相连接。
本发明还提供了一种太阳能电池组件包装设备的包装方法，包括如下步骤：
首先，将水平叠放好的太阳能电池组件通过上料提升装置放置至90°翻转装置，将太阳能电池组件进行90°翻转，然后，包装盒通过包装盒吊装装置将包装盒提起，移至套盒地面带装置待包装太阳能电池组件的上方，再将包装盒套入竖立的太阳能电池组件中，将套了包装盒的太阳能电池组件通过180°旋转装置旋转180°，使栈板在包装盒的下方，包装盒开口朝上，以便操作者轻松盖上顶盖，最终，完成太阳能电池组件包装。
与现有技术相比，本发明取得的有益效果是：由于采用了上述结构，该包装设备具有操作简单、便于维护，造价低等特点；该包装设备能够代替太阳能电池组件人工装盒，解决了人工在包装太阳能电池组件时，工作效率低、劳动强度大以及纸护角易脱离或受损等问题，从而大大降低工人劳动强度，并且消除了因人工装盒引起的破片及隐裂的发生，进而提高太阳能电池组件装盒工作效率。
附图说明
图1是本发明包装设备布局结构示意图；
图2是本发明的上料提升装置结构示意图；
图3是本发明的90°翻转装置结构示意图；
图4是本发明的套盒地面带装置结构示意图；
图5是本发明的包装盒吊装装置结构示意图；
图6是本发明的180°翻转装置结构示意图；
图7是本发明的下料地面带装置结构示意图。
图8是本发明的包装盒传送装置结构示意图；
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
图1－图8示出了本发明一种太阳能电池组件包装设备，包括上料提升装置1、90°翻转装置2、套盒地面带装置3、包装盒吊装装置4、180°翻转装置5、下料地面带装置6、包装盒传送装置7。该包装设备工作时，由于水平叠放的太阳能电池组件要放置到90°翻转装置2上进行90°翻转，而90°翻转装置2因机构原因，放置太阳能电池组件的翻转架的初始水平面离地有一定的高度，为了便于太阳能电池组件以及组件托盘能够放置到90°翻转装置2上，在90°翻转装置2前设置上料提升装置1。如图2所示，上料提升装置1包括四个气缸101、支撑架102、滚轮组104、滚轮组安装板105、上料导柱103、上料导套106、活塞杆螺帽107，气缸101均固定设在支撑架102上，分别通过各自活塞杆及活塞杆螺帽107与滚轮组安装板105相连接，且滚轮组104均设有上料导套106，上料导套106套在上料导柱103外，上料导柱103垂直固定设在支撑架102上；在气缸101的作用下，滚轮组104通过上料导套106，可沿上料导柱103进行上下运动。滚轮组104处于低位时，滚轮离地面距离很近(约60毫米)，操作者可以轻松用手动液压叉车将托盘8及水平叠放的太阳能电池组件9放置到滚轮组104上。当确认托盘8及太阳能电池组件9放置好后，控制气缸101换向，气缸101带动滚轮组104、托盘8及太阳能电池组件9向上运动，当托盘8及太阳能电池组件9到达设定的高度后，操作者便可将托盘8及太阳能电池组件9推至下一工作装置(90°翻转装置2)，通过90°翻转装置2将托盘8及太阳能电池组件9进行90°翻转。
所述90°翻转装置2是接受上料提升装置1过来的托盘8及太阳能电池组件9，将托盘8及太阳能电池组件9翻转90°后，将太阳能电池组件9与托盘8脱离，再将太阳能电池组件9运离90°翻转装置2。如图3所示，所述90°翻转装置2包括底座201、液压缸203、转轴202、来料滚轮204、翻转架205、导向轮组206、滑轨副207、气缸C208、气缸D 209、托板210、出料滚轮架211、导柱212、导套213、出料滚轮214，在翻转架205上设有来料滚轮204、导向轮组206、出料滚轮架211、滑轨副207、气缸C208、气缸D209，气缸D209的活塞杆与托板210相连接，翻转架205通过转轴202安装在底座201上，液压缸203固定在底座201上，液压缸203的活塞杆端部通过活接(图中未示出)与翻转架205相连接，底座201固定在地面上。工作时，操作者先将一垫板10插入出料滚轮架211下方的导槽内。当上料提升装置1将托盘8及太阳能电池组件9提升到一定高度(上料提升装置1的滚轮组104与90°翻转装置2的来料滚轮204同一高度)时，便可将托盘8及太阳能电池组件9移至90°翻转装置2上。在液压缸203的作用下，翻转架205可以在底座201上进行90度翻转，翻转后，气缸D209活塞杆收回(下降)，带动托板210下降(通过导柱212及导套213的导向)，太阳能电池组件9落在出料滚轮214上。气缸C208的活塞杆伸出，推动出料滚轮架211向左移动(通过滑轨副207导向)，从而带动垫板10及太阳能电池组件9向左移动，太阳能电池组件9脱离托盘8，以便支撑在垫板10上的太阳能电池组件9，被移动到下一工作装置。此时托盘8仍留在90°翻转架205上，待90°翻转装置2回转90°后，操作者可将托盘8取下，以用于下一组太阳能电池组件9的水平叠放。
在90°翻转装置2出料段，接套盒地面带装置3，被翻转了90°的太阳能电池组件9，可移动到套盒地面带装置3中间位置，进行套盒包装。如图4所示，所述套盒地面带装置3包括传送带支架301、传送带滚轮302和操作踏板303，操作踏板303上设有传送带支架301，传送带支架301上设有若干传送带滚轮。
所述包装盒吊装装置4，用于将包装盒吊起，移载到套盒地面带装置3(待包装太阳能电池组件9)的上方，再将包装盒渐渐下降，套入太阳能电池组件9中。如图5所示，所述包装盒吊装装置4包括吊装支架401、吊钩402、上下导向装置403、气缸404、水平移动架405、水平导轨406、同步带407、电机408，在吊装支架401上设有水平导轨406、电机408，水平导轨406上架设水平移动架405，水平移动架405上设有气缸404，在上下导向装置403下端设有吊钩402，吊钩402与气缸404相连接，气缸404可控制吊钩402沿上下导向装置403进行上下运动。
太阳能电池组件9在经过90度翻转、套包装盒后，因包装盒栈板朝上，开口朝下，必须进行180度旋转，使包装盒的开口朝上，栈板在包装盒的下方。所述180°旋转装置5包括链条固定块501、旋转圆盘502、链条503、驱动链轮504、驱动电机505、旋转托轮506、导柱导套A507、夹板A508、气缸A509、滚轮510、气缸B511、夹板B512、导柱导套B513，旋转圆盘502设置在旋转托轮506(前后共设4个旋转托轮)上，链条固定块501设在旋转圆盘502上，驱动电机505通过链条503过链条固定块501与旋转圆盘502相连接，驱动电机505上设有驱动链轮504，链条503设在驱动链轮504上，驱动电机505驱动驱动链轮504转动，通过链条503(链条503两端由链条固定块501固定在旋转圆盘502上)带动旋转圆盘502在旋转托轮506上进行转动。在旋转圆盘502内，上下两边均设有滚轮510，用于处于下方一边的滚轮510接收从前方(套包装盒地面带装置3)传送过来的垫板10和组件包12，并在上下两边各设有两组夹紧装置，每组夹紧装置包括两个夹板A508、4个导柱导套A 507、两个气缸A509，夹板A508均设有导柱导套A507，导柱导套A507均通过固定架设在旋转圆盘502内壁上，气缸A509设在旋转圆盘502内壁上，并与夹板A508相连接；在气缸A509的作用下，可沿导柱导套A507引导的方向进行上升及下降运动；在旋转圆盘502内，左右两边各设有两组夹紧装置，每组夹紧装置包括两个夹板B512、4个导柱导套B513、两个气缸B511，夹板B512均设有导柱导套B513，导柱导套B513均通过固定架设在旋转圆盘502内壁上，气缸B511设在旋转圆盘502内壁上，并与夹板B512相连接。在气缸B511的作用下，可沿导柱导套B513引导方向进行水平前进及后退运动。在垫板10上的组件包12(套了包装盒的太阳能电池组件)被移入180°翻转装置5，上下夹板A508及左右夹板B512在气缸的作用下伸出，将垫板10及太阳能电池组件包12顶起，上下左右四方定位，适当夹紧，然后驱动电机505驱动链条503，带动旋转圆盘502及其内部的机构、垫板10及太阳能电池组件包12进行(逆时针)旋转，旋转180°后，左右夹板B512松开，然后上下夹板A508松开，太阳能电池组件包12和垫板10落到下方的滚轮510上(此时包装盒11栈板在下，开口朝上，垫板10在包装盒和太阳能电池组件的上方)。将组件包12和垫板10移出180°旋转装置5，继续进行下一包太阳能电池组件9和垫板10的翻转(顺时针转动)，旋转圆盘502转回初始位置。与180°旋转装置5出口对接，接收经过180°翻转的太阳能电池组件包12和垫板10，然后可由叉车(叉住包装盒下方的栈板)，将其运离本发明太阳能电池组件包装设备，进行包装盒11加盖和打包装运等工作。
如图7所示，所述下料地面带装置6包括框架601和滚轮602，框架601上设有若干滚轮。
为了便于包装盒11的传送、定位和吊装，在包装盒11起吊的位置，设置一条包装盒11传送带。如图8所示，包装盒传送带装置7包括传送带框架701、滚轮轴702、电机703、皮带704，传送带框架701上设有滚轮轴702和电机703，皮带704套在滚轮轴702上，电机703与滚轮轴702相连接,在电机703的驱动下，滚轮轴702带动皮带704运动，将放在皮带704上的包装盒移动。包装盒传送带可以根据实际需要的传送距离，由数段组成。
本发明一种太阳能电池组件包装设备的包装方法，包括如下步骤：
首先，将水平叠放好的太阳能电池组件9通过上料提升装置1放置至90°翻转装置2，将太阳能电池组件9进行90°翻转，然后，包装盒11通过包装盒吊装装置4将包装盒11提起，移至套盒地面带装置3待包装太阳能电池组件的上方，再将包装盒11套入竖立的太阳能电池组件9中，将套了包装盒11的太阳能电池组件9通过180°旋转装置5旋转180°，使栈板在包装盒的下方，包装盒开口朝上，以便操作者轻松盖上顶盖，最终，完成太阳能电池组件包装。
上面结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以对其做出种种变化。

Claims (5)

1.一种太阳能电池组件包装设备，包括上料提升装置(1)、套盒地面带装置(3)、下料地面带装置(6)、包装盒传送装置(7)；上料提升装置(1)包括四个气缸(101)、支撑架(102)、滚轮组(104)、滚轮组安装板(105)、上料导柱(103)、上料导套(106)、活塞杆螺帽(107)，气缸(101)均固定设在支撑架(102)上，分别通过各自活塞杆及活塞杆螺帽(107)与滚轮组安装板(105)相连接，且滚轮组(104)均设有上料导套(106)，上料导套(106)套在上料导柱(103)外，上料导柱(103)垂直固定设在支撑架(102)上；套盒地面带装置(3)包括传送带支架(301)、传送带滚轮(302)和操作踏板(303)，操作踏板(303)上设有传送带支架(301)，传送带支架(301)上设有若干传送带滚轮；下料地面带装置(6)包括框架(601)和滚轮(602)，框架(601)上设有若干滚轮；包装盒传送装置(7)包括传送带框架(701)、滚轮轴(702)、电机(703)、皮带(704)，传送带框架(701)上设有滚轮轴(702)和电机(703)，皮带(704)套在滚轮轴(702)上，电机(703)与滚轮轴(702)相连接,其特征在于：所述包装设备还包括90°翻转装置(2)、包装盒吊装装置(4)和180°翻转装置(5)；
所述90°翻转装置(2)包括底座(201)、液压缸(203)、转轴(202)、来料滚轮(204)、翻转架(205)、导向轮组(206)、滑轨副(207)、气缸C(208)、气缸D(209)、托板(210)、出料滚轮架(211)、导柱(212)、导套(213)、出料滚轮(214)，在翻转架(205)上设有来料滚轮(204)、导向轮组(206)、出料滚轮架(211)、滑轨副(207)、气缸C(208)、气缸D(209)，气缸D(209)的活塞杆与托板(210)相连接，翻转架(205)通过转轴(202)安装在底座(201)上，液压缸(203)固定在底座(201)上，液压缸(203)的活塞杆端部与翻转架(205)相连接。
2.如权利要求1所述的太阳能电池组件包装设备，其特征在于：所述180°翻转装置(5)包括链条固定块(501)、旋转圆盘(502)、链条(503)、驱动链轮(504)、驱动电机(505)、旋转托轮(506)、导柱导套A(507)、夹板A(508)、气缸A(509)、滚轮(510)、气缸B(511)、夹板B(512)、导柱导套B(513)，旋转圆盘(502)设置在旋转托轮(506)上，链条固定块(501)设在旋转圆盘(502)上，驱动电机(505)通过链条(503)和链条固定块(501)与旋转圆盘(502)相连接，驱动电机(505)上设有驱动链轮(504)，链条(503)设在驱动链轮(504)上，在旋转圆盘(502)内，上下两边均设有滚轮(510)，并在上下两边各设有两组夹紧装置，每组夹紧装置包括两个夹板A(508)、4个导柱导套A(507)、两个气缸A(509)，夹板A(508)均设有导柱导套A(507)，导柱导套A(507)均通过固定架设在旋转圆盘(502)内壁上，气缸A(509)设在旋转圆盘(502)内壁上，并与夹板A(508)相连接；在旋转圆盘(502)内，左右两边各设有两组夹紧装置，每组夹紧装置包括两个夹板B(512)、4个导柱导套B(513)、两个气缸B(511)，夹板B(512)均设有导柱导套B(513)，导柱导套B(513)均通过固定架设在旋转圆盘(502)内壁上，气缸B(511)设在旋转圆盘(502)内壁上，并与夹板B(512)相连接。
3.如权利要求1所述的太阳能电池组件包装设备，其特征在于：所述包装盒吊装装置(4)包括吊装支架(401)、吊钩(402)、上下导向装置(403)、气缸(404)、水平移动架(405)、水平导轨(406)、同步带(407)、电机(408)，在吊装支架(401)上设有水平导轨(406)、电机(408)，水平导轨(406)上架设水平移动架(405)，水平移动架(405)上设有气缸(404)，在上下导向装置(403)下端设有吊钩(402)，吊钩(402)与气缸(404)相连接。
4.如权利要求2所述的太阳能电池组件包装设备，其特征在于：所述包装盒吊装装置(4)包括吊装支架(401)、吊钩(402)、上下导向装置(403)、气缸(404)、水平移动架(405)、水平导轨(406)、同步带(407)、电机(408)，在吊装支架(401)上设有水平导轨(406)、电机(408)，水平导轨(406)上架设水平移动架(405)，水平移动架(405)上设有气缸(404)，在上下导向装置(403)下端设有吊钩(402)，吊钩(402)与气缸(404)相连接。
5.一种权利要求1～4任一项所述的太阳能电池组件包装设备的包装方法，其特征在于：该包装方法包括如下步骤：首先，将水平叠放好的太阳能电池组件(9)通过上料提升装置(1)放置至90°翻转装置(2)，将太阳能电池组件(9)进行90°翻转，然后，包装盒(11)通过包装盒吊装装置(4)将包装盒(11)提起，移至套盒地面带装置(3)待包装太阳能电池组件(9)的上方，再将包装盒(11)套入竖立的太阳能电池组件(9)中，将套了包装盒(11)的太阳能电池组件(9)通过180°翻转装置(5)旋转180°，使栈板在包装盒(11)的下方，包装盒(11)开口朝上，以便操作者轻松盖上顶盖，最终，完成太阳能电池组件包装。
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