CN111835284A - 一种光伏组件机械载荷试验装置及其自动上料机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光伏组件机械载荷试验装置及其自动上料机构，自动上料机构包括水平间隔设置的一对载架以及平移组件、纵移组件；载架包括相互垂直的横向载架和纵向载架，且两个横向载架的自由端朝向彼此，多个第一滚轮可转动地设置在横向载架上，第二滚轮可转动地设于纵向载架上；放置在横向载架上的光伏组件由第一滚轮进行承载，并由平移组件移动两侧的第二滚轮进行端部限位，在纵移组件的作用下而改变高度。本发明利用水平布置的滚轮对光伏组件进行承载，并在距离可调的一对纵向载架上竖直布置滚轮对光伏组件进行端部限位，通过调节件纵向载架之间的宽度和高度即可实现光伏组件的上下料操作，无需进行方向的二次调整，提高了上料效率。

Description

一种光伏组件机械载荷试验装置及其自动上料机构

技术领域

本发明涉及光伏组件检测技术领域，尤其涉及一种光伏组件机械载荷试验装置及其自动上料机构。

背景技术

随着全球能源的短缺和气候变暖，太阳能发电等可再生能源逐渐取代传统的火力发电，成为当今能源领域研究的热点和发展的趋势。光伏组件作为发电系统的重要支撑，其量产及出厂前在实验室中的可靠性、安全性试验显得尤为重要。

在众多试验中，机械载荷试验是一种确定组件经受风、雪或覆冰等静态载荷的能力的验证试验，机械载荷试验周期较长，被广泛用于检测光伏组件的耐压强度，采用动态持压技术模拟载荷试验，以了解产品在载荷状态下的抗压能力。

然而，现有的光伏组件往往比较沉重，再加上实验平台本身承重横梁的阻碍，实验室用的机械载荷试验机中通常采用人工将整个光伏组件抬至和抬离试验机实验平台的方式比较吃力，上下料非常不便。另外，人工将光伏组件抬到实验平台上时，难免会由于力量问题造成组件摆放方向出现歪斜，需要操作人员根据试验机液压气缸的位置再次去调整组件的放置方向，比较浪费时间。因此，有必要设计一种可以方便地将光伏组件搬运至机械载荷试验机上且不需要二次调整组件方向的机构。

发明内容

鉴于现有技术存在的不足，本发明提供了一种光伏组件机械载荷试验装置及其自动上料机构，可以在进行机械载荷试验时高效、快速地将光伏组件搬运至机械载荷试验机的实验平台，且无需二次调整组件的方向。

为了实现上述的目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种光伏组件机械载荷试验装置的自动上料机构，包括在水平方向上间隔且正对设置的一对载架、设置在每个所述载架上的第一滚轮和第二滚轮以及用于驱动所述载架相互靠近和远离的平移组件、用于驱动所述载架升降的纵移组件；每个所述载架包括相互垂直连接的横向载架和纵向载架，且两个所述横向载架的自由端朝向彼此，多个所述第一滚轮沿横向的转轴线可转动地设置在所述横向载架上，至少一个所述第二滚轮沿纵向的转轴线可转动地设置在所述纵向载架上；放置在所述横向载架上的光伏组件由所述第一滚轮进行承载，并由所述平移组件移动两侧的所述第二滚轮进行端部限位，在所述纵移组件的作用下而改变高度。

作为其中一种实施方式，所述光伏组件机械载荷试验装置的自动上料机构还包括平衡杆，每个所述横向载架上开设有贯穿其厚度方向的引导孔，所述平衡杆的两端分别活动地穿设于两侧的所述引导孔内，且所述横向载架和所述纵向载架的交点位于所述引导孔与所述第二滚轮之间。

作为其中一种实施方式，沿垂直于所述横向的转轴线和所述纵向的转轴线的方向，所述第一滚轮和/或所述第二滚轮布置有多个。

作为其中一种实施方式，所述光伏组件机械载荷试验装置的自动上料机构还包括感应探头，所述感应探头设置在所述纵向载架上，用于检测两个所述纵向载架之间的距离。

作为其中一种实施方式，所述纵移组件包括第一摆动件和第二摆动件，所述第二摆动件的第一端与所述第一摆动件转动连接，所述第二摆动件的第二端与所述纵向载架转动连接；所述第一摆动件的自由端用于可转动地固定在光伏组件机械载荷试验装置的侧板上，在所述第一摆动件的与所述第二摆动件连接的一端摆动的过程中，所述载架的高度发生改变。

作为其中另一种实施方式，所述纵移组件包括气缸，所述气缸的缸体或活塞杆的中一个连接光伏组件机械载荷试验装置的侧板，另一个连接所述纵向载架，在所述气缸工作过程中，所述载架的高度发生改变。

作为其中一种实施方式，所述平移组件的一部分固定在所述平衡杆上，另一部分固定在所述纵向载架上，以在工作时驱动所述纵向载架沿所述平衡杆移动。

作为其中一种实施方式，所述平移组件为气缸；或者，所述平移组件包括相互配合的滚珠丝杠和滚珠螺母，所述滚珠丝杠固定在所述平衡杆上，所述滚珠螺母固定在所述纵向载架上。

作为其中一种实施方式，所述光伏组件机械载荷试验装置的自动上料机构还包括连接在所述纵移组件上的载板，所述纵向载架沿所述平衡杆的长度方向可滑动地设置在所述载板上，所述平移组件的一部分固定在所述载板上，另一部分固定在所述纵向载架上，以在工作时驱动所述纵向载架在所述载板上滑动。

本发明的另一目的在于提供一种光伏组件机械载荷试验装置，包括实验平台、设于实验平台的宽度方向两侧的侧板以及任意一种上述的光伏组件机械载荷试验装置的自动上料机构，两个所述载架分别通过所述纵移组件设于两侧的所述侧板上。

本发明可利用横向载架上水平布置的滚轮对光伏组件进行承载，并在距离可调的一对纵向载架上竖直布置滚轮对光伏组件进行端部限位，通过调节件纵向载架之间的宽度和高度即可实现光伏组件的上下料操作，并且搬送至实验平台的光伏组件方向已预先设定，无需进行方向的二次调整，提高了上料效率，且保证了上料精度。

附图说明

图1为本发明实施例1的自动上料机构的结构示意图；

图2为本发明实施例2的自动上料机构的结构示意图；

图3为本发明实施例3的自动上料机构的结构示意图；

图中标号说明如下：

10-载架；11-横向载架；12-纵向载架；20-第一滚轮；30-第二滚轮；40-平移组件；41-滑块；50-纵移组件；51-第一摆动件；52-第二摆动件；53-升降气缸；60-平衡杆；70-载板；S-感应探头。

具体实施方式

在本发明中，术语“设置”、“设有”、“连接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”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申请和简化描述，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申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”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”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进一步详细说明，其中，附图中各结构的尺寸比例并不代表实际比例，部分比例可能相对比较夸张，仅用于清楚地表示出本申请的结构组成和位置关系。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

参阅图1，本实施例提供了一种光伏组件机械载荷试验装置的自动上料机构，其中，光伏组件机械载荷试验装置包括实验平台、设于实验平台的宽度方向两侧的侧板，自动上料机构安装在两侧的侧板上，以将光伏组件搬运至实验平台和抬离实验平台。

自动上料机构主要包括在水平方向上间隔且正对设置的一对载架10、设置在每个载架10上的第一滚轮20和第二滚轮30以及用于驱动载架10相互靠近和远离的平移组件40、用于驱动载架10升降的纵移组件50。其中的每个载架10均包括相互垂直连接的横向载架11和纵向载架12，且两个横向载架11的自由端朝向彼此设置。多个第一滚轮20沿横向的转轴线可转动地设置在横向载架11上，至少一个第二滚轮30沿纵向的转轴线可转动地设置在纵向载架12上，放置在横向载架11上的光伏组件由第一滚轮20进行承载，并由平移组件40移动两侧的第二滚轮30进行端部限位，在纵移组件50的作用下而改变高度。

可以理解的是，为保证最好的承载和限位效果，载架10、第一滚轮20、第二滚轮30、平移组件40、纵移组件50最好是均对称地设置在实验平台的两侧，使得两侧的第一滚轮20具有同样高度的承载面，两侧的载架10具有同步的运动动作，以简化操作和保证运动精度。横向载架11和纵向载架12可以是杆状，也可以是板状，这里不做限定。

本实施例中，为保证载架10在升降、平移的过程中，横向载架11始终保持水平而不倾斜，自动上料机构还可以包括平衡杆60，每个横向载架11上开设有贯穿其厚度方向的引导孔(图未标)，平衡杆60的两端分别活动地穿设于两侧的引导孔内，且横向载架11和纵向载架12的交点位于引导孔与第二滚轮30之间。即，使得平衡杆60位于第一滚轮20下方且与第一滚轮20间隔开，以避免与第一滚轮20或光伏组件发生干涉。平衡杆60的两端可以设置限位件防止发生轴向松脱，例如，可以用紧固件或卡簧等进行限位。

可以理解的是，为了保证平衡杆60与横向载架11之间配合的顺畅性，平衡杆60与横向载架11可以通过直线轴承配合，即，可在引导孔内安装直线轴承，使平衡杆60穿过直线轴承而进行往复移动。

为了提高自动上料机构的自动化程度，自动上料机构还可以包括感应探头S，感应探头S设置在纵向载架12上，可用来检测两个纵向载架12之间的距离。例如，该感应探头S可以是红外感应探头，也可以是超声探头等。

在上料前，测试人员可以根据光伏组件的铭牌信息，将光伏组件的宽度输入测试软件中。通过感应探头S探测纵向载架12之间的距离，即可根据光伏组件的宽度，利用平移组件40调整纵向载架12之间的距离至与光伏组件的宽度匹配的合适宽度。

随后，在上料时，通过控制纵移组件50工作，使得载架10升/降至合适的上料位置，将光伏组件放置到第一滚轮20上，并平推至指定位置，使得两侧的第二滚轮30与光伏组件两侧的端部接触，从而实现“夹紧”，如此，光伏组件被限制在自动上料机构的中央。

待光伏组件放置好后，通过控制纵移组件50工作，使得载架10竖直移动至另一高度，将光伏组件水平移动至实验平台。例如，可以手动推动光伏组件在第一滚轮20上滚动至实验平台，也可以借助电机驱动第一滚轮20而进行平移。

可以理解的是，沿垂直于横向的转轴线和纵向的转轴线的方向，第一滚轮20、第二滚轮30均可以布置有多个，以更好地承载和限位光伏组件，实现平稳地承载和笔直的限位。

作为其中一种实施方式，本实施例的纵移组件50包括第一摆动件51和第二摆动件52，第二摆动件52的第一端(图1中的下端)与第一摆动件51转动连接，第二摆动件52的第二端(图1中的上端)与纵向载架12转动连接，而第一摆动件51的自由端用于可转动地固定在光伏组件机械载荷试验装置的侧板上，在第一摆动件51的与第二摆动件52连接的一端摆动(即第一摆动件51绕侧板摆动)的过程中，载架10的高度发生改变，从而实现横向载架11的高度的调节。

如图1所示，示出的是第一摆动件51与第二摆动件52垂直的情形，当第一摆动件51继续绕侧板向上摆动一定幅度时，两侧的载架10受平衡杆60的限位作用而处于平稳、同步的上升状态；当第一摆动件51继续绕侧板向下摆动一定幅度时，两侧的载架10受平衡杆60的限位作用而处于平稳、同步的下降状态。

本实施例中，平移组件40的一部分固定在平衡杆60上，另一部分固定在纵向载架12上，以在工作时驱动纵向载架12沿平衡杆60移动。这里，优选平移组件40为气缸，包括缸体和活塞杆，气缸的缸体或活塞杆的中一个连接平衡杆60，另一个连接纵向载架12，在气缸工作过程中，活塞杆伸缩运动而驱动纵向载架12相互靠近和远离，从而改变纵向载架12之间的距离。

在其他实施方式中，平移组件40可以包括相互配合的滚珠丝杠和滚珠螺母，通过将滚珠丝杠固定在平衡杆60上，滚珠螺母固定在纵向载架12上，通过驱动滚珠丝杠顺时针或逆时针转动，即可驱动纵向载架12相互靠近或远离，从而改变载架12之间的距离。可以理解的是，也可以将滚珠螺母固定在平衡杆60上，将滚珠丝杠固定在纵向载架12上，仍然可以实现类似的技术效果。

其中，平移组件40可以实现纵向载架12之间的距离的调节和锁定，在纵移组件50工作过程中，纵向载架12之间的距离保持恒定。

实施例2

如图2所示，与实施例1不同的是，本实施例的平移组件40并不固定在平衡杆60上，而是在纵向载架12底部单独设置一个载板70进行承载。

具体地，载板70可转动地连接在纵移组件50上方，并承载纵向载架12和平移组件40。纵向载架12沿平衡杆60的长度方向(即图2中的左右方向)可滑动地设置在载板70上，平移组件40的一部分固定在载板70上，另一部分固定在纵向载架12上，以在工作时驱动纵向载架12在载板70上滑动。

进一步地，自动上料机构还包括可滑动地设置在载板70上的滑块41，纵向载架12的底端固定在滑块41上，载板70上设置有沿平衡杆60的长度方向开设的滑轨，滑块41活动地设置在滑轨上且由滑轨在竖直方向上进行限位，即，其在竖直方向上无法离开滑轨。平移组件40通过驱动滑块41沿滑轨移动即可实现纵向载架12之间的距离的调节。

例如，当平移组件40为气缸时，包括缸体和活塞杆，气缸的缸体可固定在载板70上，其活塞杆连接滑块41，在气缸工作过程中，活塞杆伸缩而驱动滑块41沿滑轨移动，从而使得纵向载架12相互靠近和远离，从而改变纵向载架12之间的距离。可以理解的是，也可以将缸体固定在滑块41上，将活塞杆固定在载板70上，仍然可以实现类似的技术效果。

又例如，当平移组件40包括相互配合的滚珠丝杠和滚珠螺母时，通过将滚珠丝杠固定在载板70上，滚珠螺母固定在滑块41上，通过驱动滚珠丝杠顺时针或逆时针转动，即可驱动滑块41沿滑轨移动，从而使得纵向载架12相互靠近或远离，从而改变载架12之间的距离。可以理解的是，也可以将滚珠螺母固定在载板70上，将滚珠丝杠固定在滑块41上，仍然可以实现类似的技术效果。

实施例3

如图3所示，与实施例1和2都不同的是，本实施例的纵移组件50不采用连杆摆动的方式，而是采用气缸驱动。

具体地，升降气缸53的缸体连接光伏组件机械载荷试验装置的侧板，活塞杆连接纵向载架12，在升降气缸53工作过程中，活塞杆伸出长度发生变化，使得载架10的高度发生改变。也可以是，升降气缸53的活塞杆连接光伏组件机械载荷试验装置的侧板，缸体固定在纵向载架12上，在升降气缸53工作过程中，活塞杆伸出长度发生变化，载架10的高度发生改变。优选地，升降气缸53的活塞杆始终垂直于平衡杆60，即竖直设置。

综上所述，本发明可利用横向载架上水平布置的滚轮对光伏组件进行承载，并在距离可调的一对纵向载架上竖直布置滚轮对光伏组件进行端部限位，通过调节件纵向载架之间的宽度和高度即可实现光伏组件的上下料操作，并且搬送至实验平台的光伏组件方向已预先设定，无需进行方向的二次调整，提高了上料效率，且保证了上料精度。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种光伏组件机械载荷试验装置的自动上料机构，其特征在于，包括在水平方向上间隔且正对设置的一对载架(10)、设置在每个所述载架(10)上的第一滚轮(20)和第二滚轮(30)以及用于驱动所述载架(10)相互靠近和远离的平移组件(40)、用于驱动所述载架(10)升降的纵移组件(50)；每个所述载架(10)包括相互垂直连接的横向载架(11)和纵向载架(12)，且两个所述横向载架(11)的自由端朝向彼此，多个所述第一滚轮(20)沿横向的转轴线可转动地设置在所述横向载架(11)上，至少一个所述第二滚轮(30)沿纵向的转轴线可转动地设置在所述纵向载架(12)上；放置在所述横向载架(11)上的光伏组件由所述第一滚轮(20)进行承载，并由所述平移组件(40)移动两侧的所述第二滚轮(30)进行端部限位，在所述纵移组件(50)的作用下而改变高度。

2.根据权利要求1所述的光伏组件机械载荷试验装置的自动上料机构，其特征在于，还包括平衡杆(60)，每个所述横向载架(11)上开设有贯穿其厚度方向的引导孔，所述平衡杆(60)的两端分别活动地穿设于两侧的所述引导孔内，且所述横向载架(11)和所述纵向载架(12)的交点位于所述引导孔与所述第二滚轮(30)之间。

3.根据权利要求2所述的光伏组件机械载荷试验装置的自动上料机构，其特征在于，沿垂直于所述横向的转轴线和所述纵向的转轴线的方向，所述第一滚轮(20)和/或所述第二滚轮(30)布置有多个。

4.根据权利要求2所述的光伏组件机械载荷试验装置的自动上料机构，其特征在于，还包括感应探头(S)，所述感应探头(S)设置在所述纵向载架(12)上，用于检测两个所述纵向载架(12)之间的距离。

5.根据权利要求2所述的光伏组件机械载荷试验装置的自动上料机构，其特征在于，所述纵移组件(50)包括第一摆动件(51)和第二摆动件(52)，所述第二摆动件(52)的第一端与所述第一摆动件(51)转动连接，所述第二摆动件(52)的第二端与所述纵向载架(12)转动连接；所述第一摆动件(51)的自由端用于可转动地固定在光伏组件机械载荷试验装置的侧板上，在所述第一摆动件(51)的与所述第二摆动件(52)连接的一端摆动的过程中，所述载架(10)的高度发生改变。

6.根据权利要求2所述的光伏组件机械载荷试验装置的自动上料机构，其特征在于，所述纵移组件(50)包括气缸，所述气缸的缸体或活塞杆的中一个连接光伏组件机械载荷试验装置的侧板，另一个连接所述纵向载架(12)，在所述气缸工作过程中，所述载架(10)的高度发生改变。

7.根据权利要求2～6任一所述的光伏组件机械载荷试验装置的自动上料机构，其特征在于，所述平移组件(40)的一部分固定在所述平衡杆(60)上，另一部分固定在所述纵向载架(12)上，以在工作时驱动所述纵向载架(12)沿所述平衡杆(60)移动。

8.根据权利要求7所述的光伏组件机械载荷试验装置的自动上料机构，其特征在于，所述平移组件(40)为气缸；或者，所述平移组件(40)包括相互配合的滚珠丝杠和滚珠螺母，所述滚珠丝杠固定在所述平衡杆(60)上，所述滚珠螺母固定在所述纵向载架(12)上。

9.根据权利要求2～6任一所述的光伏组件机械载荷试验装置的自动上料机构，其特征在于，还包括连接在所述纵移组件(50)上的载板(70)，所述纵向载架(12)沿所述平衡杆(60)的长度方向可滑动地设置在所述载板(70)上，所述平移组件(40)的一部分固定在所述载板(70)上，另一部分固定在所述纵向载架(12)上，以在工作时驱动所述纵向载架(12)在所述载板(70)上滑动。

10.一种光伏组件机械载荷试验装置，其特征在于，包括实验平台、设于实验平台的宽度方向两侧的侧板以及权利要求1～9任一所述的光伏组件机械载荷试验装置的自动上料机构，两个所述载架(10)分别通过所述纵移组件(50)设于两侧的所述侧板上。

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