CN109850660B - 一种光伏组件贴胶带装置、设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光伏组件贴胶带装置，包括上料机构、吸料机构和位移机构，所述上料机构用于传输胶带至所述吸料机构，所述吸料机构用于吸附并分切所述上料机构传输来的胶带，所述位移机构用于带动所述吸料机构移动，将所述吸料机构吸附的胶带贴附至光伏组件的指定位置上。所述光伏组件贴胶带装置，提高了胶带贴附效率，实现了光伏组件胶带贴附的自动化，可确保光伏组件胶带贴附的定位准确度，降低次品率和生产成本。本发明还提供了一种应用所述光伏组件贴胶带装置的光伏组件贴胶带设备及应用所述光伏组件贴胶带设备的光伏组件贴胶带方法。

Description

一种光伏组件贴胶带装置、设备及方法

技术领域

本发明涉及光伏电池组件封装生产技术领域，尤其涉及一种光伏组件贴胶带装置、设备及方法。

背景技术

随着太阳能电池技术的快速发展，光伏组件封装生产工艺也得到了不断的优化。在光伏组件封装生产过程中需要将太阳能电池片自动的流放在基板玻璃上，然后在平行放置的多个太阳能电池片上铺设正负电极，以形成一个电池串，通过敷设机将自动焊接完毕的多个电池串摆放在基板玻璃上，组成一个电池串矩阵。通常采用六个以上电池串组成一块光伏组件，然后将耐热胶带贴附至相邻的两个电池串之间，以防止电池串排版后，在后序的封装工艺过程中发生形位偏移。

目前，光伏组件的胶带贴附由人工操作完成，操作耗时长，生产效率低下，影响整线节拍，阻碍了光伏组件封装生产工艺的自动化发展，且人工贴附胶带无法保证胶带贴附的水平度及对称度，次品率高，使光伏组件封装生产成本居高不下。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种光伏组件贴胶带装置、设备及应用该光伏组件贴胶带设备的方法，以提高光伏组件上胶带贴附的效率，实现自动化贴胶带。

一种光伏组件贴胶带装置，包括上料机构、吸料机构和位移机构，其中，

上料机构：用于传输胶带至所述吸料机构，包括上料转轮，胶带卷固定安装在所述上料转轮上；

吸料机构：用于吸附并分切所述上料机构传输来的胶带，包括吸料转盘、驱动所述吸料转盘旋转的伺服电机、设置在所述吸料转盘外周面上的多个真空吸盘及设置于所述吸料转盘一侧的气动切刀，由所述上料机构传输来的胶带绕设在所述吸料转盘的外周面上；

位移机构：用于带动所述吸料机构移动，将所述吸料机构吸附的胶带贴附至光伏组件的指定位置上，包括X轴伺服电缸、Y轴伺服电缸和Z轴伺服电缸，所述Z轴伺服电缸连接所述Y轴伺服电缸的缸杆，所述Y轴伺服电缸连接所述X轴伺服电缸的缸杆；

所述上料机构、吸料机构连接所述Z轴伺服电缸的缸杆。

进一步的，在所述上料转轮的端面上安装有快速拆装挡板，所述快速拆装挡板通过其上的葫芦孔与所述上料转轮上的螺栓连接；在所述上料转轮的转轴上套设有阻尼弹簧。

进一步的，所述吸料转盘通过同步带轮与所述伺服电机连接；在所述上料转轮与所述吸料转盘之间设置有限位导向张紧模组；所述气动切刀分切绕设在所述吸料转盘外周面上的胶带。

进一步的，所述位移机构包括同步运行的两条X轴伺服电缸，每条所述X轴伺服电缸分别连接一条Y轴伺服电缸；在所述两条X轴伺服电缸之间设置有Y轴导轨，两条Y轴伺服电缸沿所述Y轴导轨运行；每条所述Y轴伺服电缸分别连接一条Z轴伺服电缸，每条Z轴伺服电缸分别连接一组所述上料机构和吸料机构。

一种光伏组件贴胶带设备，包括机架、安装在所述机架上的输送机构和上述光伏组件贴胶带装置，所述输送机构用于将光伏组件输送至该光伏组件贴胶带设备上，所述光伏组件贴胶带装置设置于所述输送机构上方。

进一步的，所述输送机构包括变频电机、由所述变频电机驱动的同步带轮、绕设在所述同步带轮上的同步带和设置在所述同步带轮上的张紧组件。

进一步的，该光伏组件贴胶带设备还包括归正机构，所述归正机构包括X轴归正组件、Y轴归正组件和Z轴归正组件。

进一步的，所述X轴归正组件包括伺服电缸和连接在所述伺服电缸上的第一归正轮，所述Y轴归正组件包括设置于所述机架上的阻挡气缸，所述Z轴归正组件包括顶升气缸和连接在所述顶升气缸上的第二归正轮。

一种光伏组件贴胶带方法，包括如下步骤：

提供上述光伏组件贴胶带设备；

传输光伏组件至所述光伏组件贴胶带设备上；

归正所述光伏组件；

贴附胶带至所述光伏组件上。

进一步的，通过下述步骤贴附胶带至所述光伏组件上：

使上料转轮传输胶带至所述吸料转盘；

使所述位移机构沿X轴方向运行至指定位置；

使所述位移机构沿Y轴方向运行至指定位置；

使所述伺服电机驱动所述吸料转盘转动一个工位；

使所述气动切刀分切所述吸料转盘上的胶带；

使所述位移机构沿Z轴方向运行，将分切后的胶带贴附至所述光伏组件的相应位置上。

有益效果：本发明提供的光伏组件贴胶带装置，通过上料机构传输胶带、多个吸盘吸取胶带、切刀切断胶带、双X轴电缸、双Y轴电缸和双Z轴电缸高速贴附胶带一体化运作，提高了胶带贴附效率。本发明提供的光伏组件贴胶带设备及方法，光伏组件通过输送机构进料，所述光伏组件贴胶带装置在光伏组件电池串之间的任意点位贴附胶带，实现了光伏组件胶带贴附的自动化，可确保光伏组件胶带贴附的定位准确度，降低次品率和生产成本。

附图说明

图1 是本发明实施例中光伏组件贴胶带装置的俯视图；

图2是图1的A向视图；

图3是本发明实施例中上料机构、吸料机构的俯视图；

图4是本发明实施例中上料机构、吸料机构的剖视图；

图5是本发明实施例中上料转轮的端面结构示意图；

图6是本发明实施例中上料转轮的俯视结构示意图；

图7是本发明实施例中光伏组件贴胶带设备的俯视图；

图8是本发明实施例中光伏组件贴胶带设备的局部结构示意图。

具体实施方式

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“中”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明提供了一种光伏组件贴胶带装置、应用该装置的光伏组件贴胶带设备及应用该设备的光伏组件贴胶带方法，实现了光伏组件胶带贴附的自动化，提高了光伏组件的胶带贴附效率，可确保光伏组件胶带贴附的形位公差和定位的准确度，降低生产成本。

实施例一：

本实施例提供了一种光伏组件贴胶带装置，请参阅图1-图4，图1示出了所述光伏组件贴胶带装置1的俯视结构，图2示出了图1中所述光伏组件贴胶带装置1的A向结构，所述光伏组件贴胶带装置1包括上料机构10、吸料机构20和位移机构30。

所述上料机构10、吸料机构20连接在所述位移机构30上，其中，所述上料机构10用于固定胶带卷100及将胶带传递至所述吸料机构20，所述吸料机构20用于吸附并分切所述上料机构10传输来的胶带，并在所述位移机构30的带动下将胶带贴附至光伏组件的指定位置上。

本实施例中，所述位移机构30包括X轴伺服电缸31、Y轴伺服电缸32和Z轴伺服电缸33，所述Z轴伺服电缸33连接所述Y轴伺服电缸32的缸杆，所述Y轴伺服电缸32连接所述X轴伺服电缸31的缸杆，所述上料机构10、吸料机构20连接所述Z轴伺服电缸33的缸杆。

需要说明的是，本文中所述的X轴方向指图1中的上下方向，所述的Y轴方向指图1中的左右方向，所述的Z轴方向指图1中垂直于图面的内外方向。

本实施例中，所述位移机构30包括两条X轴伺服电缸31，所述两条X轴伺服电缸31由同一伺服电机310驱动同步运行，以提高所述贴胶带装置1的胶带贴附效率。每条所述X轴伺服电缸31与所述伺服电机310均通过十字减速器连接。

每条所述X轴伺服电缸31分别连接一条Y轴伺服电缸32，所述X轴伺服电缸31运行时，同时带动所述Y轴伺服电缸32沿X轴方向运行。每条所述Y轴伺服电缸32连接一条Z轴伺服电缸33，所述Y轴伺服电缸32运行时，同时带动所述Z轴伺服电缸33沿Y轴方向运行。每条Z轴伺服电缸33分别连接一组所述上料机构10和吸料机构20。

进一步的，在所述Z轴伺服电缸33的缸杆上连接有基板330，所述上料机构10、吸料机构20安装在所述基板330上。

可以理解的，所述光伏组件贴胶带装置还包括控制器（未图示的现有技术），所述X轴伺服电缸31、Y轴伺服电缸32和Z轴伺服电缸33的运行均按照所述控制器的指令精确执行，所述控制器可以为PLC或CPU中的一种。

贴胶带操作前，两条所述X轴伺服电缸31带动两条所述Y轴伺服电缸32运行至指定位置后，两条所述Y轴伺服电缸32分别带动两条所述Z轴伺服电缸33运行至指定位置后,两条所述Z轴伺服电缸33分别带动两组上料机构10、吸料机构20沿Z轴方向运行，将胶带贴附至光伏组件的指定位置。

进一步的，在所述两条X轴伺服电缸31之间设置有Y轴导轨34，两条Y轴伺服电缸32均沿所述Y轴导轨34运行，即两条Y轴伺服电缸32采用同一设计及工艺基准，共用同一导轨34，进一步提高了所述贴胶带装置1的胶带贴附效率和胶带的定位精度，同时节省设备动力系统，减小设备尺寸。

同步运行的两条所述X轴伺服电缸31及共轨的两条所述Y轴伺服电缸32的设置，使所述贴胶带装置1可在光伏组件玻璃的任意区域内，快速贴附胶带。

图3示出了本实施例中所述上料机构10、吸料机构20的俯视结构，图4示出了所述上料机构10、吸料机构20的剖视结构，所述上料机构10包括上料转轮11，胶带卷100固定安装在所述上料转轮11上。所述吸料机构20包括吸料转盘21、驱动所述吸料转盘21旋转的伺服电机22、设置在所述吸料转盘21外周面上的多个真空吸盘210及设置于所述吸料转盘21一侧的气动切刀23。

使胶带101胶面朝上自所述胶带卷100上拉出，使所述上料转轮11旋转将胶带101传输至所述吸料转盘21，在所述真空吸盘210的吸附作用下，所述胶带101绕设在所述吸料转盘21的外周面上，所述伺服电机22驱动所述吸料转盘21沿图4中的逆时针方向转动，拉动所述上料转轮11旋转以持续传输胶带101至所述吸料转盘21。

本实施例中，所述吸料转盘21包括十二个工位，在所述吸料转盘21的外周面上沿周向均匀分布有十二个所述真空吸盘210。所述气动切刀位于所述吸料转盘21正下方一个工位的前端处，初始状态时，自所述胶带卷100传输来的胶带101延伸至所述吸料转盘21正下方一个工位的前一个工位处。

贴胶带操作时，所述X轴伺服电缸31、Y轴伺服电缸32均运行至指定位置后，所述伺服电机22驱动所述吸料转盘21旋转一个工位（即旋转30°，转过一个所述真空吸盘210所在圆弧的距离），带动所述胶带101转过吸料转盘21周长十二分之一的长度后，所述气动切刀23运行切断所述胶带101，所述Z轴伺服电缸33带动所述吸料转盘21沿Z轴运行，将切断的长度为所述吸料转盘21周长十二分之一的胶带101贴附至光伏组件的相应位置上。可以理解的，在所述Z轴伺服电缸33运行前，切断待贴附的胶带部分位于所述吸料转盘21的正下方一个工位处。所述吸料转盘21的多工位设置，可满足现有工艺中的增加贴胶点位要求，提高生产效率。

所述多个真空吸盘210的设置，可有效防止胶带移位，旋转的所述真空吸盘210可快速配合所述X轴伺服电缸、Y轴伺服电缸和Z轴伺服电缸完成光伏组件上胶带的贴附，提高了贴附效率和效果。

进一步的，所述多个真空吸盘210通过气动旋转接头211连接负压管道，所述伺服电机22通过驱动同步带轮24带动所述吸料转盘21转动，所述气动切刀23由气缸26推动运行。

本实施例中，在所述上料转轮11与所述吸料转盘21之间还设置有限位导向张紧模组25，所述限位导向张紧模组25可相对于所述基板330旋转一定角度，以抬起胶带101，确保传递在所述转轮11与所述吸料转盘21之间的胶带101保持张紧状态，所述导向张紧模组25上的导向挡块可对传输中的胶带进行限位，防止胶带在传输过程中移位，提高胶带的传输效率。

请同时参阅图5和图6，图5示出了本实施例中所述上料转轮11的端面结构，图6示出了本实施例中所述上料转轮11的俯视结构，本实施例中，在所述上料转轮11的端面上安装有快速拆装挡板111，用于固定所述胶带卷100，所述快速拆装挡板111为圆形板，在其上相对开设有两个葫芦孔1110，所述快速拆装挡板111通过所述葫芦孔1110与所述上料转轮11上的圆柱头螺栓112连接。

安装时，先将所述胶带卷100的内圈卡设在所述上料转轮11上的四个平头螺栓114上，然后使所述上料转轮11上的所述圆柱头螺栓112穿入所述葫芦孔1110的大孔，旋转所述快速拆装挡板111，使所述圆柱头螺栓112穿入所述葫芦孔1110的小孔内与所述快速拆装挡板111固定连接。可以理解的，当需更换胶带卷时，只需沿相反方向旋转所述快速拆装挡板111，使所述圆柱头螺栓112穿入所述葫芦孔1110的大孔内，即可取下所述快速拆装挡板111。

进一步的，在所述上料转轮11的转轴110上套设有阻尼弹簧113，所述阻尼弹簧113用于吸收所述上料转轮11在传输胶带过程中产生的振动，可确保所述吸料转盘21旋转拉动胶带101的拉力与所述上料转轮11放料的力平衡，避免胶带101在传输过程中松弛，进一步提高胶带传输效率。

实施例二：

本实施例提供了一种光伏组件贴胶带设备，请参阅图7-图8，图7示出了所述光伏组件贴胶带设备的俯视结构，图8示出了所述光伏组件贴胶带设备的局部结构，所述光伏组件贴胶带设备包括机架2、安装在所述机架2上的输送机构3和如实施例一所提供光伏组件贴胶带装置1。其中，所述输送机构3用于将光伏组件200传送至该光伏组件贴胶带设备上，所述光伏组件贴胶带装置1设置于所述输送机构3的上方。

进一步的，所述输送机构3包括变频电机301、由所述变频电机301驱动的同步带轮302和绕设在所述同步带轮302上的同步带303，所述变频电机301驱动所述同步带轮302转动，带动绕设在其上的所述同步带303往复运行，将所述光伏组件200传送至该贴胶带设备上。在所述同步带轮302上还设置有张紧组件304，所述张紧组件304设置为螺丝螺帽组合，该螺丝抵接在所述同步带轮302的轮轴上，从而张紧所述同步带302。

本实施例中，该光伏组件贴胶带设备还包括归正机构，用于对传输至该贴胶带设备上的所述光伏组件200进行归正，所述归正机构包括X轴归正组件401、Y轴归正组件和Z轴归正组件403，分别从X轴、Y轴和Z轴三个方向对所述光伏组件200进行归正，确保归正后所述光伏组件200玻璃中心与机台中心、流水线中心重合。

进一步的，所述X轴归正组件401包括伺服电缸4011和连接在所述伺服电缸4011上的第一归正轮4012，所述Y轴归正组件包括设置于所述机架2上的阻挡气缸4021，所述Z轴归正组件403包括顶升气缸4031和连接在所述顶升气缸4031上的第二归正轮4032。

本实施例中，所述伺服电缸4011、顶升气缸4031均为无杆缸，所述第一归正轮4012并排设置有两个，所述第一归正轮4012的外圆周面抵接所述光伏组件200的玻璃短边，由所述伺服电缸4011带动沿Y轴方向移动，以在X轴方向归正所述光伏组件200。

所述阻挡气缸4021为滚轮型阻挡气缸，所述阻挡气缸4021上的滚轮外圆周面抵接所述光伏组件200的玻璃长边，在Y轴方向归正所述光伏组件200。

所述第二归正轮4032并排设置有两个，所述第二归正轮4032的上端面抵接所述光伏组件200的玻璃底面，由所述顶升气缸4031带动沿Z轴方向移动，以在Z轴方向归正所述光伏组件200。

其中，所述第一归正轮4012、第二归正轮4032均采用强度、刚度高，弹性好，耐磨性好，电绝缘性较好的POM材料制成。

可以理解的，所述伺服电缸4011、阻挡气缸4021和顶升气缸4031连接所述控制器的输出端，其运行均按照所述控制器的指令精确执行，以确保归正后所述光伏组件200玻璃中心与机台中心、流水线中心重合。

实施例三：

本实施例提供了一种光伏组件贴胶带方法，应用如实施例二所提供的光伏组件贴胶带设备，所述光伏组件贴胶带方法包括如下步骤：

S1.提供上述光伏组件贴胶带设备；

S2.传输光伏组件200至所述光伏组件贴胶带设备上；

S3.对所述光伏组件200归正；

S4.贴附胶带101至所述光伏组件200上。

其中，S2中，由所述输送机构3将所述光伏组件200输送至所述光伏组件贴胶带设备上。S3中，由所述X轴归正组件401、Y轴归正组件和Z轴归正组件403分别从X轴、Y轴和Z轴三个方向对所述光伏组件200进行归正，确保归正后所述光伏组件200玻璃中心与机台中心、流水线中心重合。

S4通过下述步骤进行：

S41.使上料转轮11传输胶带101至所述吸料转盘21；

S42.使所述位移机构30沿X轴方向运行至指定位置；

S43.使所述位移机构沿Y轴方向运行至指定位置；

S44.使所述伺服电机22驱动所述吸料转盘21转动一个工位；

S45.使所述气动切刀23运行分切所述吸料转盘21上的胶带；

S46.使所述位移机构30沿Z轴方向运行将分切后的胶带贴附至所述光伏组件200的相应位置上。

其中，S41中，使胶带101胶面朝上自所述胶带卷100上拉出，并传输至所述吸料转盘21。S42中，所述X轴伺服电缸31带动所述Y轴伺服电缸32沿X轴方向运行至指定位置。S43中，所述Y轴伺服电缸32带动所述Z轴伺服电缸33沿Y轴方向运行至指定位置。S44中，所述伺服电机22驱动所述吸料转盘21旋转30°，带动吸附在其上的所述胶带101旋转。S45中，气缸26推动所述切刀23运行，切断长度为吸料转盘21周长十二分之一的胶带101。S46中，所述Z轴伺服电缸33带动所述吸料转盘21沿Z轴方向运行，将切断的长度为所述吸料转盘21周长十二分之一的胶带101贴附至所述光伏组件200的相应位置上。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种光伏组件贴胶带装置，其特征在于，包括上料机构、吸料机构和位移机构，其中，

上料机构：用于传输胶带至所述吸料机构，包括上料转轮，胶带卷固定安装在所述上料转轮上；

吸料机构：用于吸附并分切所述上料机构传输来的胶带，包括吸料转盘、驱动所述吸料转盘旋转的伺服电机、设置在所述吸料转盘外周面上的多个真空吸盘及设置于所述吸料转盘一侧的气动切刀，由所述上料机构传输来的胶带绕设在所述吸料转盘的外周面上，所述多个真空吸盘通过气动旋转接头连接负压管道；

位移机构：用于带动所述吸料机构移动，将所述吸料机构吸附的胶带贴附至光伏组件的指定位置上，包括X轴伺服电缸、Y轴伺服电缸和Z轴伺服电缸，所述Z轴伺服电缸连接所述Y轴伺服电缸的缸杆，所述Y轴伺服电缸连接所述X轴伺服电缸的缸杆；

所述上料机构、吸料机构连接所述Z轴伺服电缸的缸杆。

2.如权利要求1所述的光伏组件贴胶带装置，其特征在于，在所述上料转轮的端面上安装有快速拆装挡板，所述快速拆装挡板通过其上的葫芦孔与所述上料转轮上的螺栓连接；在所述上料转轮的转轴上套设有阻尼弹簧。

3.如权利要求1所述的光伏组件贴胶带装置，其特征在于，所述吸料转盘通过同步带轮与所述伺服电机连接；在所述上料转轮与所述吸料转盘之间设置有限位导向张紧模组；所述气动切刀分切绕设在所述吸料转盘外周面上的胶带。

4.如权利要求1所述的光伏组件贴胶带装置，其特征在于，所述位移机构包括同步运行的两条X轴伺服电缸，每条所述X轴伺服电缸分别连接一条Y轴伺服电缸；在所述两条X轴伺服电缸之间设置有Y轴导轨，两条Y轴伺服电缸沿所述Y轴导轨运行；每条所述Y轴伺服电缸分别连接一条Z轴伺服电缸，每条Z轴伺服电缸分别连接一组所述上料机构和吸料机构。

5.一种光伏组件贴胶带设备，其特征在于，包括机架、安装在所述机架上的输送机构和如权利要求1-4中任意一项所述的光伏组件贴胶带装置，所述输送机构用于将光伏组件输送至该光伏组件贴胶带设备上，所述光伏组件贴胶带装置设置于所述输送机构上方。

6.如权利要求5所述的光伏组件贴胶带设备，其特征在于，所述输送机构包括变频电机、由所述变频电机驱动的同步带轮、绕设在所述同步带轮上的同步带和设置在所述同步带轮上的张紧组件。

7.如权利要求5所述的光伏组件贴胶带设备，其特征在于，该光伏组件贴胶带设备还包括归正机构，所述归正机构包括X轴归正组件、Y轴归正组件和Z轴归正组件。

8.如权利要求7所述的光伏组件贴胶带设备，其特征在于，所述X轴归正组件包括伺服电缸和连接在所述伺服电缸上的第一归正轮，所述Y轴归正组件包括设置于所述机架上的阻挡气缸，所述Z轴归正组件包括顶升气缸和连接在所述顶升气缸上的第二归正轮。

9.一种光伏组件贴胶带方法，其特征在于，包括如下步骤：

提供如权利要求7所述的光伏组件贴胶带设备；

传输光伏组件至所述光伏组件贴胶带设备上；

归正所述光伏组件；

贴附胶带至所述光伏组件上。

10.如权利要求9所述的光伏组件贴胶带方法，其特征在于，通过下述步骤贴附胶带至所述光伏组件上：

使上料转轮传输胶带至所述吸料转盘；

使所述位移机构沿X轴方向运行至指定位置；

使所述位移机构沿Y轴方向运行至指定位置；

使所述伺服电机驱动所述吸料转盘转动一个工位；

使所述气动切刀分切所述吸料转盘上的胶带；

使所述位移机构沿Z轴方向运行，将分切后的胶带贴附至所述光伏组件的相应位置上。

Images