CN107706142B - 光伏组件生产用智能化一键切线定位装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光伏组件生产用智能化一键切线定位装置，包括设置于控制中心的智能控制系统、设置于车间的分路PLC控制器以及用于对光伏组件进行定位的定位装置；所述定位装置包括机架、设置在机架上用于传输光伏组件的传送机构以及设置在机架上位于传送机构左右两侧的尺寸切换定位机构；所述传送机构和尺寸切换定位机构的受控端分别连接于分路PLC控制器的输出端，各分路PLC控制器与智能控制系统之间进行数据交互。本发明通过分路PLC控制器控制定位装置中的尺寸切换定位机构配合运作的方式，实现对传送带上光伏组件的精确定位，且本发明也可直接由智能控制系统进行一键统一控制，操作简单、方便，省时省力，应用于大规模地进行生产作业。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能光伏组件制造技术领域，特别是一种光伏组件生产用智能化一键切线定位装置，应用于光伏行业光伏组件生产设备切换板型调试环节。
背景技术
太阳能光伏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。随着新能源技术的发展，光伏组件越来越多地应用到各种产品中，也就使得对光伏组件性能的制作变得尤为重要。
太阳能光伏组件车间经常生产的光伏组件规格有常规组件1640*990，1960*990，双玻组件1658*992，1960*992等四种。目前定制化BIPV光伏建筑一体化全玻组件更由于建筑结构所限，每批订单都需要定制化尺寸，在其自动线生产光伏组件过程中，由于光伏组件板型大小不一，需要设备人员根据光伏组件板型对设备进行切换。在自动生产线设备运行过程中，都是需要对生产的光伏组件进行定位，然后才能进行下一步操作，车间自动生产线设备包括：自动上玻璃机，模板放置机、组件排版机、EVA，背板裁切机、合片机，EL检测机（层压前，层压后）、自动修边机、翻转机、装框前传输机、自动组框机、自动灌胶机、固化线上料机、IV测试仪、耐高压测试仪、分选码垛机等设备。在自动线生产传送线上都需要对组件进行定位、归正，组件需要定位处共20处，目前均需要人为手动进行机械调整定位，有的甚至需要设备人员进入设备内部进行调整，如果注意力不集中，很有可能会造成工伤事故，影响了设备人员的人身安全，存在一定安全隐患；人为手动调整定位的方式定位精度不高，有时因为人工放置组件的位置错位、偏位，直接影响了切割的效果；并且人为手动调整定位的方式调整速度很慢，每次切线时间大概4个小时，浪费大量人力和时间，在切线过程中车间处于停产状态，严重影响了车间生产效率。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供了一种光伏组件生产用智能化一键切线定位装置，以解决人为手动调整定位光伏组件的方式存在安全隐患、定位精度不高、浪费大量人力时间以及严重影响生产效率的问题，以实现高效地、智能化地对光伏组件进行准确定位。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。
光伏组件生产用智能化一键切线定位装置，包括设置于控制中心的智能控制系统、设置于车间的分路PLC控制器以及设置在光伏组件生产线上各生产设备中用于对光伏组件进行定位的定位装置；所述定位装置包括机架、设置在机架上用于传输光伏组件的传送机构以及设置在机架上位于传送机构左右两侧用于对不同规格的光伏组件进行定位的尺寸切换定位机构；所述传送机构和尺寸切换定位机构的受控端分别连接于分路PLC控制器的输出端，各分路PLC控制器与智能控制系统之间进行数据交互。
进一步优化技术方案，所述机架包括矩形框架、设置在矩形框架顶部用于支撑装置整体的支架以及横跨设置在矩形框架中部的两个机架横板；所述机架横板上开设有用于安装传送机构的安装槽。
进一步优化技术方案，所述传送机构包括分别设置在机架横板上的主动转轴和从动转轴，主动转轴和从动转轴之间连接有设置在安装槽内的输送带，主动转轴通过联轴器联接于电机的输出轴，电机的受控端连接于分路PLC控制器的输出端。
进一步优化技术方案，所述尺寸切换定位机构包括为适用于不同规格尺寸光伏组件来进行夹持间距切换的两个结构相同的尺寸切换机构以及分别设置在尺寸切换机构上方用于对光伏组件进行夹持定位的两个结构相同的定位机构。
进一步优化技术方案，所述尺寸切换机构包括纵向设置于矩形框架与机架横板之间的纵向滑轨以及设置在纵向滑轨上方且与纵向滑轨相互配合设置的滑块；所述滑块上螺纹配装有用于驱动滑块在纵向滑轨上的左右滑动的丝杠，丝杠的两端分别通过轴承设置在矩形框架和机架横板上，丝杠伸出矩形框架的外端通过联轴器联接固定在矩形框架外边框的步进电机，步进电机的受控端连接于分路PLC控制器的输出端。
进一步优化技术方案，所述定位机构包括固定设置在滑块上端面上的气缸，气缸的活塞杆端固定连接一L型板，L型板上固定设置有横向推板以及设置在横向推板上端面用于推动卡持光伏组件的尼龙推块；所述气缸的进气管路和出气管路上均设置有电磁阀，电磁阀的受控端连接于分路PLC控制器的输出端。
由于采用了以上技术方案，本发明所取得技术进步如下。
本发明结构新颖、设计巧妙、实用性强，通过分路PLC控制器控制定位装置中的尺寸切换机构和定位机构的配合运作的方式，实现对传送带上光伏组件的精确定位，且本发明也可直接由智能控制系统进行一键统一控制，只需人工录入参数、切换线路即可，操作简单、方便，省时省力，设备运行可靠，能够适应于各种规格的光伏组件，大大地提高了生产效率，自动化程度很高，应用于大规模地进行生产作业。
本发明中尺寸切换机构能够根据不同规格尺寸光伏组件来进行夹持间距切换。分路PLC控制器控制步进电机运作，带动丝杠转动，丝杠带动与之螺纹配装的滑块在滑槽上滑动，使得滑块以及固定设置在滑块上的定位机构达到合适的位置，以方便定位机构进行定位。
本发明中定位机构能够实现对光伏组件的准确卡持定位，分路PLC控制器控制气缸泄气，气缸活塞杆缩回时，带动L型板以及设置在L型板上的横向推板和尼龙推块向光伏组件中心靠拢，最后由左右两边设置的尼龙推块实现定位，十分准确、方便。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的俯视图；
图3为本发明的侧视图；
图4为本发明中所述尺寸切换机构的结构示意图；
图5为本发明中所述定位机构的结构示意图；
图6为本发明中所述定位机构与滑块连接结构示意图；
图7为本发明在自动生产线上实际应用中的结构示意图一；
图8为本发明在自动生产线上实际应用中的结构示意图二；
图9为本发明的原理框图。
其中：1、机架，2、矩形框架，3、支架，4、机架横板，5、纵向滑轨，6、滑块，7、滑槽，8、丝杠，9、步进电机，10、气缸，11、L型板，12、横向推板，13、尼龙推块，14、安装槽，15、主动转轴，16、从动转轴，17、输送带，18、电机，19、光伏组件。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明进行进一步详细说明。
光伏组件生产用智能化一键切线定位装置，结合图1至图9所示，包括智能控制系统、分路PLC控制器和定位装置。智能控制系统设置于控制中心，分路PLC控制器设置于车间。各分路PLC控制器与智能控制系统之间能够进行数据交互，包括设备参数的读取和控制命令的下发，控制定位装置对光伏组件19进行定位。分路PLC控制器上设置有触摸显示屏，工作人员可以根据光伏组件19板型大小，手动输入定位装置移动需要的参数，并且能够保存在分路PLC控制器内部，能够进行手动切换线路。智能控制系统上同样设置有触摸显示屏，工作人员也可输入定位装置移动需要的参数，并点击运行，实现对分路PLC控制器以及各个定位装置的一键统一控制。
定位装置设置在光伏组件生产线上各生产设备中，包括机架1、传送机构以及尺寸切换定位机构。传送机构设置在机架1上，用于传输光伏组件19，传送机构的受控端连接于分路PLC控制器的输出端；尺寸切换定位机构设置在机架1上，位于传送机构左右两侧，用于对不同规格的光伏组件19进行定位，尺寸切换定位机构的受控端连接于分路PLC控制器的输出端。
机架1包括矩形框架2、支架3和机架横板4。支架3设置在矩形框架2顶部，用于支撑装置整体；两个机架横板4横跨设置在矩形框架2中部，并且对称设置，两个机架横板4上均开设有安装槽14，用于安装传送机构。
传送机构包括主动转轴15、从动转轴16、输送带17和电机18。主动转轴15和从动转轴16分别设置在机架横板4上，主动转轴15通过联轴器联接于电机18的输出轴；输送带17设置在安装槽14内，连接在主动转轴15和从动转轴16之间；电机18的受控端连接于分路PLC控制器的输出端，受分路PLC控制器控制。
尺寸切换定位机构包括两个尺寸切换机构和两个定位机构。尺寸切换机构为适用于不同规格尺寸光伏组件19来进行夹持间距切换；定位机构设置在尺寸切换机构上方用于对光伏组件19进行夹持定位。
尺寸切换机构包括纵向滑轨5、滑块6、丝杠8和步进电机9。纵向滑轨5纵向设置于矩形框架2与机架横板4之间，设置有两条，并且相互平行设置；滑块6配合设置在纵向滑轨5上方，滑块6上设置有与纵向滑轨5相互配合的滑槽7，滑槽7与纵向滑轨5接触部位光滑接触，使得滑块6能够在纵向滑轨5上滑动；丝杠8螺纹配装在滑块6上，它的两端分别通过轴承设置在矩形框架2和机架横板4上，它的输入端通过联轴器联接于步进电机9的输出轴端，通过步进电机9带动丝杠转动，进而驱动滑块6在纵向滑轨5上左右滑动；步进电机9的受控端连接于分路PLC控制器的输出端，受分路PLC控制器控制。
定位机构包括气缸10、L型板11、横向推板12和尼龙推块13。气缸10固定设置在滑块6上端面上，气缸10采用双杆气缸，气缸10的进气管路和出气管路上均设置有电磁阀，电磁阀的受控端连接于分路PLC控制器的输出端，气缸10在未进行定位作业前处于充气状态；L型板11通过螺钉固定设置于气缸10的活塞杆端，L型板11的顶板位置要高于气缸10的最顶端，使得气缸10活塞杆收缩时，L型板11不会与气缸10相碰触；尼龙推块13设置在横向推板12上端面，用于推动卡持光伏组件19。
本发明在自动生产线上实际应用中，当光伏组件19的板型规格不改变，无需进行切线时，光伏组件19在输送带17上传送的过程中，分路PLC控制器分别控制气缸10进气管路上的电磁阀断电、气缸10出气管路上的电磁阀通电，气缸10泄气，气缸10活塞杆收缩，带动L型板11以及设置在L型板11上的横向推板12和尼龙推块13向光伏组件19中心靠拢，气缸10的活塞杆完全缩回时，左右两个定位机构中的尼龙推块刚好将光伏组件19夹持，实现对光伏组件19的定位，无需人为手动进行机械调整；也可直接通过智能控制系统来对各个分路PLC控制器进行数据交互，进而来控制各个定位装置。
当光伏组件19的板型规格改变，需要进行切线，即需要对组件重新进行定位时，首先，工作人员应当根据光伏组件板型大小，计算好定位装置两边所需的移动距离，在各个分路PLC控制器的触摸显示屏上的参数表上输入并保存，以实现定位装置归正定位的分开控制；同样，也可直接在智能控制系统上的触摸显示屏上输入定位装置所需的移动距离参数，以实现定位装置归正定位的一键统一控制。
然后，尺寸切换机构根据光伏组件板型大小来进行夹持间距切换。工作人员通过分路PLC控制器触摸显示屏切换至所需规格参数，分路PLC控制器控制尺寸切换机构中的步进电机9运作，带动丝杠8转动，丝杠8带动与之螺纹配装的滑块6在滑槽7上滑动，达到合适的位置后，步进电机9停止运作，此时，左右两个尺寸切换机构根据光伏组件板型的大小调整到了合适的距离。
最后，定位机构对输送带17上传送的光伏组件19进行定位。分路PLC控制器控制气缸10泄气，气缸10活塞杆收缩，带动L型板11以及设置在L型板11上的横向推板12和尼龙推块13向光伏组件19中心靠拢，气缸10的活塞杆完全缩回时，左右两个定位机构中的尼龙推块刚好将光伏组件19夹持，实现定位。
Claims (1)
1.光伏组件生产用智能化一键切线定位装置，其特征在于：包括设置于控制中心的智能控制系统、设置于车间的分路PLC控制器以及设置在光伏组件生产线上各生产设备中用于对光伏组件(19)进行定位的定位装置；所述定位装置包括机架(1)、设置在机架(1)上用于传输光伏组件(19)的传送机构以及设置在机架(1)上位于传送机构左右两侧用于对不同规格的光伏组件(19)进行定位的尺寸切换定位机构；所述传送机构和尺寸切换定位机构的受控端分别连接于分路PLC控制器的输出端，各分路PLC控制器与智能控制系统之间进行数据交互；
所述机架(1)包括矩形框架(2)、设置在矩形框架(2)顶部用于支撑装置整体的支架(3)以及横跨设置在矩形框架(2)中部的两个机架横板(4)；所述机架横板(4)上开设有用于安装传送机构的安装槽(14)；
所述传送机构包括分别设置在机架横板(4)上的主动转轴(15)和从动转轴(16)，主动转轴(15)和从动转轴(16)之间连接有设置在安装槽(14)内的输送带(17)，主动转轴(15)通过联轴器联接于电机(18)的输出轴，电机(18)的受控端连接于分路PLC控制器的输出端；
所述尺寸切换定位机构包括为适用于不同规格尺寸光伏组件(19)来进行夹持间距切换的两个结构相同的尺寸切换机构以及分别设置在尺寸切换机构上方用于对光伏组件(19)进行夹持定位的两个结构相同的定位机构；
所述尺寸切换机构包括纵向设置于矩形框架(2)与机架横板(4)之间的纵向滑轨(5)以及设置在纵向滑轨(5)上方且与纵向滑轨(5)相互配合设置的滑块(6)；所述滑块(6)上螺纹配装有用于驱动滑块(6)在纵向滑轨(5)上的左右滑动的丝杠(8)，丝杠(8)的两端分别通过轴承设置在矩形框架(2)和机架横板(4)上，丝杠伸出矩形框架(2)的外端通过联轴器联接固定在矩形框架(2)外边框的步进电机(9)，步进电机(9)的受控端连接于分路PLC控制器的输出端；
所述定位机构包括固定设置在滑块(6)上端面上的气缸(10)，气缸(10)的活塞杆端固定连接一L型板(11)，L型板(11)上固定设置有横向推板(12)以及设置在横向推板(12)上端面用于推动卡持光伏组件(19)的尼龙推块(13)；
所述气缸(10)的进气管路和出气管路上均设置有电磁阀，电磁阀的受控端连接于分路PLC控制器的输出端。
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