CN105268804B - 光伏边框的多工位一体式加工设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于机械加工技术领域，尤其涉及一种光伏边框的多工位一体式加工设备。它解决了现有技术设计不合理等问题。本光伏边框的多工位一体式加工设备包括机架，在机架上设有水平设置且能相对机架转动的转轴，在转轴上设有与转轴周向固定连接且具有若干夹持工位的夹持机构，该夹持机构上的每个夹持工位能分别夹持一根呈水平分布的光伏边框，所述的机架上还设有两台分别位于夹持机构的两侧且用于加工所述光伏边框的可移动冲压加工装置。本发明的优点在于：大幅缩小了占用空间面积，提高了加工效率和加工精度，实用性强。

Description

光伏边框的多工位一体式加工设备

技术领域

本发明属于机械加工技术领域，尤其涉及一种光伏边框的多工位一体式加工设备。

背景技术

光伏边框呈条状结构，在光伏边框的两端加工有包括缺口和连接孔等等结构。目前，现有的加工方式为一台设备对应一个加工步骤的方式进行加工，虽然这种加工方式在一定程度上能够满足生产加工要求，但是，这种加工方式还至少存在以下缺陷：生产效率较低且操作者的劳动强度较高，无法满足批量生产要求，其次，生产线占用的空间面积较大。

例如，中国专利公开了一种光伏组件铝边框柔性自动加工单元，申请号[201510297798.5]，它涉及光伏产业中有关光伏板组件铝边框制作技术领域；进料系统、截料系统、角码压印系统、落水孔冲压系统、安装孔及地标冲压系统、送料系统、液压系统均与控制系统连接，液压系统与角码压印系统、落水孔冲压系统、安装孔及地标冲压系统通过液压管路与液压执行件连接；该方案产品的一致性好，精度高，质量好；更换模具过程简单、高效；自动化水平高，加工生产效率高；制造成本低。

上述的方案虽然具有以上的诸多优点，特别是降低了操作者的劳动强度，但是，上述方案需要占用较大的空间面积，其次，生产效率较低且加工精度差，不实用。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种体积小，大幅提高了生产效率和加工精度，实用性强的光伏边框的多工位一体式加工设备。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本光伏边框的多工位一体式加工设备包括机架，在机架上设有水平设置且能相对机架转动的转轴，在转轴上设有与转轴周向固定连接且具有若干夹持工位的翻转夹持机构，该翻转夹持机构上的每个夹持工位能分别夹持一根呈水平分布的光伏边框，所述的机架上还设有两台分别位于翻转夹持机构的两侧且用于加工所述光伏边框的可移动加工装置。

在本申请中，由于设置了转轴结合了若干夹持工位的翻转夹持机构，能够缩短各个加工步骤之间的调度时间，无形中提高了加工效率，同时还可以避免由于多次的定位造成制造精度降低的现象，即还提高了加工精度，产品质量稳定性好；由于设置了两台可移动加工装置能够进一步提高加工效率；另外，一体式的结构设计大幅缩小了整机的体积，更加实用。

在上述的光伏边框的多工位一体式加工设备中，所述的翻转夹持机构上铰接有若干与所述的夹持工位一一对应的摆动臂，所述的摆动臂内端设有能够与光伏边框表面接触且当摆动臂在外力作用下相对翻转夹持机构转动时能够发生径向形变并压迫在光伏边框上的弹性锁止件。

在上述的光伏边框的多工位一体式加工设备中，所述的机架上设有当转轴带动翻转夹持机构和摆动臂旋转时能够每次与最靠近人体一侧的摆动臂外端接触从而使摆动臂相对翻转夹持机构转动的径向形变驱动装置，且当摆动臂外端脱离径向形变驱动装置后设置在该摆动臂内端的弹性锁止件压迫在光伏边框上。

在上述的光伏边框的多工位一体式加工设备中，所述的机架上还设有当转轴带动所述光伏边框旋转且可移动加工装置对光伏边框完成所有加工后能够每次与最下方的摆动臂外端接触从而使弹性锁止件脱离光伏边框的脱离卸料板。

在上述的光伏边框的多工位一体式加工设备中，所述的摆动臂呈L形，该摆动臂的弯曲处通过铰轴连接在翻转夹持机构上，在摆动臂的内端外侧开设有沿着摆动臂宽度方向设置且开口呈开放式的定位槽，所述的弹性锁止件呈柱状且插于所述的定位槽中，所述的弹性锁止件外径大于定位槽开口处的口径且弹性锁止件部分侧部突出于定位槽的开口外。

在上述的光伏边框的多工位一体式加工设备中，所述的翻转夹持机构包括两个对称设置的固定盘，在每个固定盘的周向分别设有若干安装缺口，两个固定盘中的一个固定盘上的安装缺口与另外一个固定盘上的安装缺口一一对应从而形成所述的夹持工位；在每个安装缺口内分别设有具有夹持口的防伤耐磨块。防伤耐磨块由工程塑料等等材料制成。

在上述的光伏边框的多工位一体式加工设备中，在每个固定盘上分别铰接有与安装缺口一一对应的摆动臂；所述的径向形变驱动装置包括位于两个固定盘之间且能分别与摆动臂外端接触的T形架体；所述的脱离卸料板位于所述固定盘的下方。

在上述的光伏边框的多工位一体式加工设备中，所述的机架上设有能够将待加工光伏边框传输至最靠近人体一侧的夹持工位上的自动进料机构；所述的机架上还设有当弹性锁止件脱离光伏边框且所述光伏边框在重力作用下脱离夹持工位时能够将该光伏边框承接的升降式接料机构。

在上述的光伏边框的多工位一体式加工设备中，所述的可移动加工装置包括与机架滑动连接的平移底座，在平移底座上设有供转轴穿过的通孔，在机架和平移底座之间设有能够驱动所述平移底座相对机架移动的驱动机构，在平移底座上设有若干冲压加工模具。

在上述的光伏边框的多工位一体式加工设备中，所述的机架远离人体的一侧设有走线架，所述的平移底座上设有辅助支架，所述的走线架和辅助支架之间滑动连接。

与现有的技术相比，本光伏边框的多工位一体式加工设备的优点在于：1、设计更合理，由于设置了转轴结合了若干夹持工位的翻转夹持机构，能够缩短各个加工步骤之间的调度时间，无形中提高了加工效率，同时还可以避免由于多次的定位造成制造精度降低的现象，即还提高了加工精度，产品质量稳定性好；由于设置了两台可移动加工装置能够进一步提高加工效率；另外，一体式的结构设计大幅缩小了整机的体积，更加实用。2、结构简单且易于加工制造。3、使用寿命长。

附图说明

图1是本发明提供的结构示意图。

图2是本发明提供的除去罩体后的结构示意图。

图3是图2中的A处放大结构示意图。

图4是本发明提供的摆动臂与弹性锁止件分解后的结构示意图。

图5是本发明提供的除去罩体后的另一视角结构示意图。

图6是本发明提供的局部结构示意图。

图7是本发明提供的转轴结合翻转夹持机构的结构示意图。

图中，机架1、走线架11、光栅传感器12、罩体13、转轴2、转动驱动结构21、翻转夹持机构3、摆动臂31、定位槽31a、弹性锁止件32、固定盘3a、安装缺口33、防伤耐磨块34、可移动加工装置4、平移底座41、驱动机构42、冲压加工模具43、升降驱动源45、径向形变驱动装置5、T形架体51、脱离卸料板6、自动进料机构7、悬臂板71、摆臂72、水平旋转轴73、旋转轴74、加强连接座75、固定座76、驱动杆77、水平进料臂78、升降式接料机构8、U形接料架81、光伏边框a。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

如图1-6所示，本光伏边框的多工位一体式加工设备包括机架1，在机架1上设有水平设置且能相对机架1转动的转轴2，所述的转轴2与能驱动其转动的转动驱动结构21相连。具体地，这里的转动驱动结构21包括连接在转轴2一端的驱动电机，所述的驱动电机通过减速器或者带传动结构与转轴2相连。

在转轴2上设有与转轴2周向固定连接且具有若干夹持工位的翻转夹持机构3，该翻转夹持机构3上的每个夹持工位能分别夹持一根呈水平分布的光伏边框a，优化方案，在翻转夹持机构3上铰接有若干与所述的夹持工位一一对应的摆动臂31，所述的摆动臂31内端设有能够与光伏边框a表面接触且当摆动臂31在外力作用下相对翻转夹持机构3转动时能够发生径向形变并压迫在光伏边框a上的弹性锁止件32。弹性锁止件32由橡胶等等材料制成。该摆动臂31呈L形，该摆动臂31的弯曲处通过铰轴连接在翻转夹持机构3上，在摆动臂31的内端外侧开设有沿着摆动臂31宽度方向设置且开口呈开放式的定位槽31a，所述的弹性锁止件32呈柱状且插于所述的定位槽31a中，所述的弹性锁止件32外径大于定位槽31a开口处的口径且弹性锁止件32部分侧部突出于定位槽31a的开口外。弹性锁止件32外径大于定位槽31a开口处的口径的结构能够防止弹性锁止件3自行脱离定位槽31a。

为了能够实现机械化自动锁紧，在机架1上设有当转轴2带动翻转夹持机构3和摆动臂31旋转时能够每次与最靠近人体一侧的摆动臂31外端接触从而使摆动臂31相对翻转夹持机构3转动的径向形变驱动装置5，且当摆动臂31外端脱离径向形变驱动装置5后设置在该摆动臂31内端的弹性锁止件32压迫在光伏边框a上。

在机架1上还设有两台分别位于翻转夹持机构3的两侧且用于加工所述光伏边框a的可移动加工装置4。其次，为了能够实现机械化自动卸料，在机架1上还设有当转轴2带动所述光伏边框a旋转且可移动加工装置4对光伏边框a完成所有加工后能够每次与最下方的摆动臂31外端接触从而使弹性锁止件32脱离光伏边框a的脱离卸料板6。

具体地，如图3和图7所示，本实施例的翻转夹持机构3包括两个对称设置的固定盘3a，在每个固定盘3a的周向分别设有若干安装缺口33，两个固定盘3a中的一个固定盘3a上的安装缺口33与另外一个固定盘3a上的安装缺口33一一对应从而形成所述的夹持工位；在每个安装缺口33内分别设有具有夹持口的防伤耐磨块34。防伤耐磨块由工程塑料等等材料制成。另外，本实施例的夹持工位具有四个且呈十字形分布，即上下两个和前后两个工位。在固定盘3a上设有当可移动加工装置4每次加工位于最上方的夹持工位上的光伏边框和位于远离人体一侧的夹持工位上的光伏边框时能够相对固定盘3a移动的缓冲机构。缓冲机构包括设置在固定盘3a一面的第一缓冲结构和设置在固定盘3a另一面的第二缓冲结构。第一缓冲结构的缓冲方向与第二缓冲结构的缓冲方向不同且呈十字形分布。设置了缓冲机构能够避免了光伏边框在加工过程中的硬性接触，从而影响光伏边框加工质量。

第一缓冲结构包括两个对称设置的第一缓冲架3b，在固定盘3a设有第一缓冲架3b的一面设有套设在第一缓冲架3b上的第一固定滑座3c，在第一缓冲架3b和第一固定滑座3c之间设有第一弹性件。第二缓冲结构包括设置在固定盘3a另外一面的两个对称设置的第二缓冲架3d，在固定盘3a设有第二缓冲架3d的一面设有套设在第二缓冲架3d上的第二固定滑座3e，在第二缓冲架3d和第二固定滑座3e之间设有第二弹性件。弹性件为弹簧。

如图1-6所示，在每个固定盘3a上分别铰接有与安装缺口33一一对应的摆动臂31；所述的径向形变驱动装置5包括位于两个固定盘3a之间且能分别与摆动臂31外端接触的T形架体51；一一对应的摆动臂31外端能够分别与T形架体51的横向两端接触。其次，脱离卸料板6位于所述固定盘3a的下方。一一对应的摆动臂31外端分别与脱离卸料板6接触且转轴的转动从而使弹性锁止件32脱离光伏边框a并恢复形变。摆动臂31通过铰轴35与防伤耐磨块34连接，在铰轴35上套设有当摆动臂31脱离所述的脱离卸料板6后能够带动摆动臂31复位的扭簧36，在防伤耐磨块34连上还设有当摆动臂31复位时能够防止该摆动臂31过度移动的限位销37。铰轴35呈阶梯状轴，在铰轴35的小头端设有锁紧螺母38和防松螺母39。

优化方案，在机架1上设有能够将待加工光伏边框a传输至最靠近人体一侧的夹持工位上的自动进料机构7；自动进料机构7包括设置在机架靠近人体一侧两端的悬臂板71，在每块悬臂板71上分别设有摆臂72，所述的摆臂72一端与能驱动其摆动的摆动驱动结构连接，另一端设有与摆臂垂直且转动连接的水平旋转轴73，在水平旋转轴73上设有与水平杆体73周向固定连接的固定座76，在悬臂板71上还设有能相对悬臂板71旋转的旋转轴74，在旋转轴74上设有加强连接座75，本自动进料机构7还包括一根穿设在固定座76上且与固定座76固定连接的驱动杆77，驱动杆77的后端穿设在加强连接座75上且与加强连接座75活动连接，所述驱动杆77的前端之间设有与驱动杆77垂直连接的水平进料臂78。摆动驱动结构包括连接在摆臂72上的第一传动臂72a，在悬臂板71上设有摆动驱动电机71a，在摆动驱动电机71a上连接有第二传动臂71b，在第一传动臂72a和第二传动臂71b之间连接有第三传动臂72b，第三传动臂72b的一端与第一传动臂72a铰接相连，第三传动臂72b的另一端与第二传动臂71b铰接相连。

在机架1上还设有当弹性锁止件32脱离光伏边框a且所述光伏边框a在重力作用下脱离夹持工位时能够将该光伏边框a承接的升降式接料机构8。升降式接料机构8包括设置在所述固定盘3a下方的U形接料架81，在机架上设有能够驱动所述U形接料架81在竖直方向升降的升降驱动器。在机架上设有穿过所述U形接料架81的输送带82。当U形接料架81将光伏边框接住以后通过输送带82传输至设备以外。

为了能够进一步提高加工效率，可移动加工装置4包括与机架1滑动连接的平移底座41，在平移底座41上设有供转轴2穿过的通孔，在机架1和平移底座41之间设有能够驱动所述平移底座41相对机架1移动的驱动机构42，驱动机构42包括连接在平移底座41底部的螺套，在机架上设有能插于所述螺套中且与螺套螺纹连接的驱动螺杆，驱动螺杆与螺杆驱动电机连接，在平移底座41上设有若干冲压加工模具43。每个冲压加工模具43上分别设有升降驱动源45，升降驱动源为气缸、油缸和电动缸中的任意一种。

机架1远离人体的一侧设有走线架11，所述的平移底座41上设有辅助支架46，所述的走线架11和辅助支架之间滑动连接。其次，在机架1上还设有罩体13，罩体13起着防护和防尘等等作用。

另外，在机架上还设有当冲压加工模具43对光伏边框进行冲压加工时能够插于该光伏边框内的加强插杆。加强插杆有两根且从光伏边框的两端插入至光伏边框内，所述的加强插杆与能驱动该加强插杆插于光伏边框内或者使加强插杆抽离光伏边框的驱动装置相连。

本实施例的工作原理如下：自动进料机构7将待加工光伏边框输送至最靠近人体一侧的夹持工位上，然后转轴转动，通过T形架体51从而使摆动臂31内端的弹性锁止件32压迫在光伏边框a上从而实现光伏边框a固定，然后通过可移动加工装置4对光伏边框a进行冲压加工；优化方案，在机架和/或水平进料臂78上还设有光栅传感器12，光栅传感器12为竖直光栅传感器，每当自动进料机构7向最靠近人体一侧的夹持工位上输送一次光伏边框时光栅传感器12能产生进料信号，即转轴停止转动，而可移动加工装置4可以继续冲压加工。

优化方案，本实施例的夹持工位具有四个且呈圆周均匀分布，最靠近人体一侧的夹持工位为进料工位，位于最上方和远离人体一侧的夹持工位为加工工位，当转轴每转动90°后，可移动加工装置4对位于最上方和远离人体一侧的夹持工位上的光伏边框a进行加工，位于最下方的夹持工位为卸料工位。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了机架1、走线架11、光栅传感器12、罩体13、转轴2、转动驱动结构21、翻转夹持机构3、摆动臂31、定位槽31a、弹性锁止件32、固定盘3a、安装缺口33、防伤耐磨块34、可移动加工装置4、平移底座41、驱动机构42、冲压加工模具43、辅助支架、升降驱动源45、径向形变驱动装置5、T形架体51、脱离卸料板6、自动进料机构7、悬臂板71、摆臂72、水平旋转轴73、旋转轴74、加强连接座75、固定座76、驱动杆77、水平进料臂78、升降式接料机构8、U形接料架81、光伏边框a等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (9)

1.一种光伏边框的多工位一体式加工设备，包括机架(1)，其特征在于，所述的机架(1)上设有水平设置且能相对机架(1)转动的转轴(2)，在转轴(2)上设有与转轴(2)周向固定连接且具有若干夹持工位的翻转夹持机构(3)，该翻转夹持机构(3)上的每个夹持工位能分别夹持一根呈水平分布的光伏边框(a)，所述的机架(1)上还设有两台分别位于翻转夹持机构(3)的两侧且用于加工所述光伏边框(a)的可移动加工装置(4)；所述的翻转夹持机构(3)上铰接有若干与所述的夹持工位一一对应的摆动臂(31)，所述的摆动臂(31)内端设有能够与光伏边框(a)表面接触且当摆动臂(31)在外力作用下相对翻转夹持机构(3)转动时能够发生径向形变并压迫在光伏边框(a)上的弹性锁止件(32)。

2.根据权利要求1所述的光伏边框的多工位一体式加工设备，其特征在于，所述的机架(1)上设有当转轴(2)带动翻转夹持机构(3)和摆动臂(31)旋转时能够每次与最靠近人体一侧的摆动臂(31)外端接触从而使摆动臂(31)相对翻转夹持机构(3)转动的径向形变驱动装置(5)，且当摆动臂(31)外端脱离径向形变驱动装置(5)后设置在该摆动臂(31)内端的弹性锁止件(32)压迫在光伏边框(a)上。

3.根据权利要求2所述的光伏边框的多工位一体式加工设备，其特征在于，所述的机架(1)上还设有当转轴(2)带动所述光伏边框(a)旋转且可移动加工装置(4)对光伏边框(a)完成所有加工后能够每次与最下方的摆动臂(31)外端接触从而使弹性锁止件(32)脱离光伏边框(a)的脱离卸料板(6)。

4.根据权利要求1或2或3所述的光伏边框的多工位一体式加工设备，其特征在于，所述的摆动臂(31)呈L形，该摆动臂(31)的弯曲处通过铰轴连接在翻转夹持机构(3)上，在摆动臂(31)的内端外侧开设有开口呈开放式的定位槽(31a)，所述的 弹性锁止件(32)呈柱状且插于所述的定位槽(31a)中，所述的弹性锁止件(32)外径大于定位槽(31a)开口处的口径且弹性锁止件(32)部分侧部突出于定位槽(31a)的开口外。

5.根据权利要求3所述的光伏边框的多工位一体式加工设备，其特征在于，所述的翻转夹持机构(3)包括两个对称设置的固定盘(3a)，在每个固定盘(3a)的周向分别设有若干安装缺口(33)，两个固定盘(3a)中的一个固定盘(3a)上的安装缺口(33)与另外一个固定盘(3a)上的安装缺口(33)一一对应从而形成所述的夹持工位；在每个安装缺口(33)内分别设有具有夹持口的防伤耐磨块(34)。

6.根据权利要求5所述的光伏边框的多工位一体式加工设备，其特征在于，在每个固定盘(3a)上分别铰接有与安装缺口(33)一一对应的摆动臂(31)；所述的径向形变驱动装置(5)包括位于两个固定盘(3a)之间且能分别与摆动臂(31)外端接触的T形架体(51)；所述的脱离卸料板(6)位于所述固定盘(3a)的下方。

7.根据权利要求3所述的光伏边框的多工位一体式加工设备，其特征在于，所述的机架(1)上设有能够将待加工光伏边框(a)传输至最靠近人体一侧的夹持工位上的自动进料机构(7)；所述的机架(1)上还设有当弹性锁止件(32)脱离光伏边框(a)且所述光伏边框(a)在重力作用下脱离夹持工位时能够将该光伏边框(a)承接的升降式接料机构(8)。

8.根据权利要求7所述的光伏边框的多工位一体式加工设备，其特征在于，所述的可移动加工装置(4)包括与机架(1)滑动连接的平移底座(41)，在平移底座(41)上设有供转轴(2)穿过的通孔，在机架(1)和平移底座(41)之间设有能够驱动所述平移底座(41)相对机架(1)移动的驱动机构(42)，在平移 底座(41)上设有若干冲压加工模具(43)。

9.根据权利要求8所述的光伏边框的多工位一体式加工设备，其特征在于，所述的机架(1)远离人体的一侧设有走线架(11)，所述的平移底座(41)上设有辅助支架(46)，所述的走线架(11)和辅助支架之间滑动连接；所述的转轴(2)与能驱动其转动的转动驱动结构(21)相连。