CN111906830A - 一种太阳能组件削边模块及削边方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种太阳能组件削边模块及削边方法，属于太阳能组件加工技术领域，解决了现有技术中太阳能组件人工削边工作效率低且容易出现毛刺导致产品质量不良的问题。本发明通过设置水平位移模块带动刀具水平移动，调节刀具和太阳能组件的距离，刀具位移到位后，通过竖直位移模块带动刀具在竖直方向往复运动对太阳能组件进行削边作业，同时设置高频加热块加热刀具，使太阳能组件带切削边缘软化，加快作业效率。本发明实现了对太阳能组件的快速削边作业，同时减少削边毛刺的产生，提高产品质量。

Description

一种太阳能组件削边模块及削边方法

技术领域

本发明涉及太阳能组件加工技术领域，尤其涉及一种太阳能组件削边模块及削边方法。

背景技术

传统太阳能电池组件在生产过程中，对于层压后组件需进行人工削除多余的EVA胶膜及背板，削边过程中由于人员用力不受控，在遇到玻璃存在崩边缺陷时削边工序容易产生爆件及削边有毛刺等不良产品，且人工削边操作较繁琐，严重影响了生产效率。

太阳能电池组件在生产过程中，对于层压后组件会进行人工削边，人工削边操作方式存在以下缺陷：(1)人员需求量大、作业强度高且工作效率低。(2)削边过程中容易产生爆件及削边有毛刺等不良产品。(3)违背了目前所推广的自动化生产理念。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种太阳能组件削边模块及削边方法，用以解决现有人工削除多余的EVA胶膜及背板，削边过程中由于人员用力不受控，在遇到玻璃存在崩边缺陷时削边工序容易产生爆件及削边有毛刺等不良产品，且人工削边操作较繁琐，严重影响了生产效率的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一种太阳能组件削边模块，包括：水平位移模块、竖直位移模块和刀具；竖直位移模块一侧与水平位移模块连接，另一侧安装刀具；水平位移模块能够带动竖直位移模块和刀具在水平方向上移动；竖直位移模块能够带动刀具在竖直方向上往复运动。

进一步地，水平位移模块和竖直位移模块通过过渡板连接。

进一步地，削边模块还包括能够对刀具进行加热的高频加热块。

进一步地，水平位移模块上设置到位检测装置，到位检测装置用于检测刀具是否移动到切削位置。

进一步地，水平位移模块包括：第一滑台、第二滑台、连接板和滑动杆；第一滑台和第二滑台通过滑槽配合；滑动杆套设于第二滑台内，并能够相对于第二滑台水平移动；第一滑台和滑动杆通过连接板连接。

进一步地，竖直位移模块包括：安装座和滑块；安装座上设置滑杆，滑块套设在滑杆上，且滑块能够在气缸的推动下沿滑杆在竖直方向上的往复运动。

进一步地，刀具安装在滑块上；滑块上设有支架，刀具固设在支架上；刀具与支架之间设置耐高温绝缘块。

一种太阳能组件的削边方法，采用太阳能组件削边模块，削边方法包括以下步骤：

步骤S1：启动削边模块，高频加热块对刀具进行预热；

步骤S2：刀具预热完成后，水平位移模块带动刀具移动到需要对太阳能组件进行切削的位置；

步骤S3：刀具到达指定位置后，竖直位移模块带动刀具上下往复运动对太阳能组件进行削边作业。

进一步地，步骤S2中，到位检测装置检测到位后，水平位移模块停止动作。

进一步地，步骤S3中，刀具和太阳能组件在水平方向的相对位移通过外置移动机构来实现；通过外置移动机构使太阳能组件和削边模块发生相对位移，完成削边作业。

与现有技术相比，本发明至少具有如下有益效果之一：

(1)本发明的太阳能组件削边模块，通过设置水平位移模块和竖直位移模块可以带动刀具前后移动和上下往复运动，刀具移动过程中对太阳能组件进行削边处理，可代替人工削边，刀具上下运动模拟人体拉锯动作能够对太阳能组件进行快速削边，提高了工作效率；削边作业时，刀具的整个刀刃均能够与组件接触，并通过往复运动切削组件，能够避免切削动作对刀具的损坏，延长刀具使用寿命。

(2)本发明设置到位检测装置，能够预先设定刀具和太阳能组件的间距，检测到位后，进行下一步动作。通过设置到位检测装置，能够避免削边模块运动过度，损坏太阳能组件，同时避免过度切削导致的组件失效，能够有效降低废品率。

(3)本发明设置加热装置，对刀具进行预热，加热到一定温度时，再进行太阳能组件的切削动作，高温刀具能够软化EVA材质，便于实现快速切削，提高切削效率，缩短生产时间。本发明实现了对太阳能组件的快速削边作业，同时减少削边毛刺的产生，提高产品质量。

本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为本发明的太阳能组件削边模块结构示意图一；

图2为本发明的太阳能组件削边模块爆炸图；

图3为本发明的太阳能组件削边模块结构示意图二；

图4为竖直位移模块结构示意图。

附图标记：

1-水平位移模块；2-第一缓冲阀；3-第一调速阀；4-过渡板；5-到位检测装置；6-竖直位移模块；7-支架；8-耐高温绝缘块；9-高频加热块；10-刀具；11-第二缓冲阀；12-第二调速阀；

1-1-第一滑台；1-2-第二滑台；1-3-连接板；1-4-滑动杆；

6-1-安装座；6-2-滑块；6-3-滑杆。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本发明一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”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。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

全文中描述使用的术语“顶部”、“底部”、“在……上方”、“下”和“在……上”是相对于装置的部件的相对位置，例如装置内部的顶部和底部衬底的相对位置。可以理解的是装置是多功能的，与它们在空间中的方位无关。

实施例1

本发明的一个具体实施例，公开了一种太阳能组件削边模块，对太阳能组件进行削边处理，削除多余的EVA胶膜及背板。

本发明的太阳能组件削边模块，如图1-3所示，包括：水平位移模块1、竖直位移模块6、刀具10、到位检测装置5和高频加热块9。

其中，本发明的水平位移模块1、竖直位移模块6分别可实现水平方向、竖直方向的移动；水平位移模块1能够带动刀具10进行前后位移，使刀具10靠近或远离太阳能组件；竖直位移模块6能够带动刀具10上下移动，进而对太阳能组件进行切削；也就是说，水平位移模块1可控制刀具与组件之间的距离，竖直气缸滑台可于削边过程中上下移动，从而减小刀具所受的力，延长刀具的使用寿命。

进一步地，到位检测装置5用于检测刀具10是否移动到太阳能组件对应的切削位置。

进一步地，高频加热块9能够对刀具10进行加热，使刀具10处于高温状态，能够提高切削效率。

具体地，水平位移模块1为气压推动的水平气缸滑台，竖直位移模块6为气压推动的竖直气缸滑台；水平位移模块1和竖直位移模块6的滑台的移动可以通过气压、液压或者电机推动，其传动机构的结构形式也可根据动力类型进行适应性改变。

进一步地，水平位移模块1包括：第一滑台1-1、第二滑台1-2、连接板1-3和滑动杆1-4。

第一滑台1-1和第二滑台1-2通过滑槽连接，具体地，第一滑台1-1上设置滑动导轨，第二滑台1-2上设置滑槽，滑动导轨和滑槽相匹配，通过滑动导轨在滑槽中滑移，使第一滑台1-1能够相对于第二滑台1-2滑移。

进一步地，第二滑台1-2内部套设滑动杆1-4，且第二滑台1-2的内部设置气缸，通过气缸带动滑动杆1-4相对于第二滑台1-2伸缩运动。

进一步地，第一滑台1-1和滑动杆1-4通过连接板1-3固定连接，使第一滑台1-1能够同步滑动杆1-4位移，进而使第一滑台1-1相对于第二滑台1-2水平位移。

进一步地，竖直位移模块6为竖直气缸滑台，如图4所示，具体地，包括安装座6-1和滑块6-2，安装座6-1上设置滑杆6-3，滑块6-2套设在滑杆6-3上，并通过气缸带动滑块6-2相对于滑杆6-3上下移动，实现滑块6-2相对于安装座6-1的上下运动。

进一步地，在水平位移模块1的第二滑台1-2上设置第一缓冲阀2和第一调速阀3。在竖直位移模块6上设置第二缓冲阀11和第二调速阀12。

其中，第一缓冲阀2和第二缓冲阀11均为液压缓冲阀；第一调速阀3和第二调速阀12均为进气调速阀，分别用于调节水平气缸滑台和竖直气缸滑台的运动速度。

液压缓冲阀可调节水平气缸滑台、竖直气缸滑台的运动速度，当刀具10移动到一定位置时，水平气缸滑台、竖直气缸滑台速度降低，以防刀具移动速度过快与组件相撞，避免刀具10对组件的过度裁切。

进气调速阀与气缸连接在一起，可控制进入气缸的气压大小，从而调节设备的运行速度；也就是说，通过设置第一调速阀3和第二调速阀12的参数，设置水平位移模块1和竖直位移模块6的运行速度。

刀具10对太阳能组件进行切削动作时，竖直位移模块6的滑块上下往复运动，带动刀具10上下运动，模拟人体拉锯动作，对太阳能组件进行削边，削边作业时，刀具10的整个刀刃均能够与组件接触，并通过往复运动切削组件，即提高了工作效率，又能够避免切削动作对刀具10的损坏。

水平气缸滑台、竖直气缸滑台分别与第一调速阀3和第二调速阀12连接，并能够于水平方向、竖直方向移动，水平气缸滑台可控制刀具10与组件之间的距离，竖直气缸滑台可于削边过程中上下移动，模拟拉锯动作，提高组件与刀具10之间的摩擦力，从而减小刀具10正面所受的力，延长刀具10的使用寿命。

进一步地，本发明的切削模块，水平气缸滑台、竖直气缸滑台通过过渡板4由螺丝连接在一起，也就是说，水平位移模块1和竖直位移模块6分别设置在过渡板4的两侧，且均与过渡板4通过螺钉连接。竖直气缸滑台的另一侧与支架7通过螺丝连接在一起，即滑块6-2与支架7通过螺丝连接在一起，高频加热块9与支架7之间通过耐高温绝缘块8连接在一起，刀具10与高频加热块9通过螺钉连接在一起。如图2所示，本发明的太阳能组件切削模块，各个模块和刀具10之间均通过螺钉连接，便于刀具10维修或更换。

进一步地，为了避免刀具10对太阳能组件进行切边工序时发生卡顿，避免出现切割强度不够损伤刀具10，避免EVA胶膜与刀具10发生粘连，对刀具10进行加热处理。

本实施例中，高频加热块9一侧与刀具10连接在一起，另一侧与耐高温绝缘块8通过螺钉连接在一起，高频加热块9通电后可对刀具10进行加热，高温状态的刀具10与太阳能组件接触时可使背板、EVA软化，从而加快削边的速度。

进一步地，在刀具10上设置温度传感器，设置削边模块进行切削作业时刀具10的预设温度，通过温度传感器检测刀具10的温度，达到预设温度后，控制削边模块进行太阳能组件的削边作业。

进一步地，支架7和刀具10之间设置耐高温绝缘块8，耐高温绝缘块8可防止热量传递到支架7，避免损坏削边模块，同时以防烫伤工作人员。

进一步地，如图1-3所示，高频加热块9设置有上下两块，且分别与刀具10的两端通过螺钉连接。

进一步地，如图1-3所示，耐高温绝缘块8设置有两块，均设置在支架7和高频加热块9之间，并且耐高温绝缘块8与支架7通过螺钉连接，如图1-3所示。

进一步地，在竖直位移模块6上设置到位检测装置5。

到位检测装置5用于检测本发明的切削模块是否位于切削太阳能组件的合适位置。到位检测装置5为位置传感器，位置传感器有接触式传感器和接近式传感器两种。

接触式传感器的触头由两个物体接触挤压而动作，常见的有行程开关、二维矩阵式位置传感器等。行程开关结构简单、动作可靠、价格低廉。当某个物体在运动过程中，碰到行程开关时，其内部触头会动作，从而完成控制，如在加工中心的X、Y、Z轴方向两端分别装有行程开关，则可以控制移动范围。二维矩阵式位置传感器安装于机械手掌内侧，用于检测自身与某个物体的接触位置。

接近式传感器是指当物体与其接近到设定距离时就可以发出“动作”信号的开关，它无需和物体直接接触。接近开关有很多种类，主要有电磁式、光电式、差动变压器式、电涡流式、电容式、干簧管、霍尔式等。接近开关在数控机床上的应用主要是刀架选刀控制、工作台行程控制、油缸及汽缸活塞行程控制等。

本实施例中，到位检测装置5为磁簧开关。磁簧开关可反馈设备的到位信号，当削边机运行到指定位置时，水平气缸滑台1不再运行，竖直气缸滑台开始工作，削边机开始进行削边工序。

实施时，本发明的太阳能组件削边模块的工作原理为：

进气调速阀与气缸相连，控制水平位移模块1和竖直位移模块6运动，高频加热块通电对刀具进行加热，当组件运行到削边工序时，削边机开始工作，水平气缸滑台向前移动到指定位置，竖直气缸滑台上下移动同时于水平方向移动进行削边。

液压缓冲阀可调节水平气缸滑台、竖直气缸滑台的运动速度，当刀具移动到设定位置(通过程序预设的刀具和组件之间的间距距离)时，水平气缸滑台、竖直气缸滑台速度降低，以防刀具移动速度过快与组件相撞。进气调速阀与气缸连接在一起，可控制进入气缸的气压大小，从而调节设备的运行速度。

进一步地，本发明的太阳能组件削边模块对太阳能组件进行削边作业时，通过外置的移动机构带动削边模块或者太阳能组件移动完成削边作业。也就是说，将削边模块置于移动机构上，通过移动机构带动削边模块位移，对太阳能组件进行削边作业；或者，太阳能组件置于移动机构上，通过移动机构带动太阳能组件相对于削边模块位移，完成削边动作。

实施例2

本发明的一个具体实施例，提供一种太阳能组件削边模块的具体结构，包括：水平位移模块1、竖直位移模块6、耐高温绝缘块8、高频加热块9和刀具10。

水平位移模块1包括：第一滑台1-1、第二滑台1-2和滑动杆1-4，第一滑台1-1和第二滑台1-2上分别设置滑槽和导轨，使二者能够相对滑动，滑动杆1-4套设在第二滑台1-2内部，在气缸驱动下能够相对于第二滑台1-2发生位移，滑动杆1-4与第一滑台1-1通过连接板1-3固定连接，气缸驱动滑杆1-3运动时，第一滑台1-1相对于第二滑台1-2水平滑移。竖直位移模块6包括安装座6-1和滑块6-2，安装座6-1上设置滑杆6-3，滑块6-2套设在滑杆6-3上，并通过气缸带动滑块6-2相对于滑杆6-3上下移动，实现滑块6-2相对于安装座6-1的上下运动。

第一滑台1-1与过渡板4通过螺钉连接，且过渡板4与竖直位移模块6的安装座6-1通过螺钉连接，使水平位移模块1与竖直位移模块6固定连接，能够带动竖直位移模块6水平移动。

本发明实施例中，竖直位移模块6的滑块6-2的外侧通过螺钉安装支架7。在支架7上通过螺钉安装上下两块耐高温绝缘块8，在耐高温绝缘块8上通过螺钉安装上下两块高频加热块9，且刀具10的两端分别与上下两块高频加热块9通过螺钉连接。其中，耐高温绝缘块8采用耐高温陶瓷材质，可防止热量传递到支架7，以防烫伤；高频加热块9通电后可使刀具10加热，高温可使背板、EVA软化，从而加快削边的速度。

本发明实施例中，水平位移模块1、竖直位移模块6的驱动气缸分别与第一调速阀3、第二调速阀12连接，通过第一调速阀3、第二调速阀12控制刀具在水平方向、垂直方向移动速度。水平位移模块1可控制刀具10与组件之间的距离，滑块6-2在气缸的带动下上下往复移动，提高组件与刀具10之间的摩擦力，从而减小刀具10正面所受的力，延长刀具10的使用寿命。

本发明实施例中，第一液压缓冲阀2设置在第二滑台1-2靠近竖直位移模块6的一端端部，使水平位移模块1带动刀具10水平移动到带切削组件处时的速度得到缓冲，避免过度位移。第二液压缓冲阀11缓冲刀具10的运动速度，当滑块6-2移动到滑杆6-3两端时，在第二液压缓冲阀11的作用速度开始降低，以防刀具10移动速度过快与组件相撞。

本发明实施例中，在竖直位移模块6上设置到位检测装置5，用于检测刀具是否移动到带切削组件处，到位检测装置5采用磁簧开关。

实施例3

本发明另一个具体实施例，提供一种采用实施例1的削边模块进行太阳能组件削边作业的削边方法，具体工作过程包括如下步骤：

步骤S1：启动削边模块，高频加热块9对刀具10进行预热；

步骤S2：刀具10预热完成后，水平位移模块1带动刀具10移动到需要对太阳能组件进行切削的位置；

步骤S3：竖直位移模块6带动刀具10上下往复运动对太阳能组件进行削边作业。

进一步地，步骤S1中，预先设置水平位移模块1的运行速度，以及竖直位移模块6的运动行程和运行速度；

通过第一调速阀3调节水平位移模块1的运动速度，通过第二调速阀12调节竖直位移模块6的运动速度。

步骤S1中，通过温度传感器检测刀具10的温度，避免刀具10过热的同时保证刀具10处于高温状态，实现对太阳能组件的快速削边作业；温度传感器检测到刀具10达到预设温度值时，进行下一步动作。

进一步地，步骤S2中，高压气体通过第一调速阀3进入水平气缸滑台(水平位移模块1)的气缸中，推动滑动杆1-4移动，滑动杆1-4带动第一滑台1-1相对于第二滑台1-2滑移，进而带动刀具10到达切削太阳能组件的指定位置。

步骤S2中，到位检测装置5为磁簧开关，预先设定到位条件(刀具10和太阳能组件的间距)，到位检测装置5检测削边模块的位置，检测削边模块到位后，水平位移模块1停止动作，竖直位移模块6进行下一步动作。

进一步地，步骤S3中，高压气体通过第二调速阀12进入竖直气缸滑台(竖直位移模块6)的气缸中，并带动滑块上下往复运动，滑块带动刀具10上下往复运动模拟拉锯动作对太阳能组件进行切削。

步骤S3中，刀具10和太阳能组件在水平方向的相对位移通过外置移动机构来实现。外置移动机构与削边模块固定连接，外置移动机构带动削边模块相对于太阳能组件发生相对位移，完成削边作业；或者，外置移动机构与太阳能组件固定连接，带动太阳能组件相对于削边模块发生相对位移，完成削边作业。

外置移动机构与削边模块固定连接时，刀具10到位后，竖直位移模块6带动刀具10快速上下往复运动，此时，削边模块处于能够对太阳能组件进行切削的状态；通过外置移动机构带动削边模块整体相对于太阳能组件在水平方向相对移动，完成对太阳能组件的削边作业。

与现有技术相比，本实施例提供的技术方案至少具有如下有益效果之一：

(1)本发明的太阳能组件削边模块，通过设置水平位移模块和竖直位移模块可以带动刀具前后移动和上下往复运动，刀具移动过程中对太阳能组件进行削边处理，可代替人工削边，减少削边不良件的产生，实现自动化削边，同时，刀具10往复运动进行切削，能够有效减小刀具10和组件之间的垂直于刀刃方向的冲击力，延长了刀具10的使用寿命。

(2)本发明设置到位检测装置5，能够预先设定刀具10和太阳能组件的间距，检测到位后，进行下一步动作。通过设置到位检测装置5，能够避免削边模块运动过度，损坏太阳能组件，同时避免过度切削导致的组件失效，能够有效降低废品率。

(3)本发明设置加热模块，通过高频加热块9对刀具10进行预热，加热到一定温度时，再进行太阳能组件的切削动作，高温刀具10能够软化EVA材质，便于实现快速切削，提高切削效率，缩短生产时间，且削边后组件边缘光滑无毛刺以及丝屑残留。

(4)本发明的结构简单，制造成本低、使用方便，并且具有很高的安全性，便于大范围推广应用。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种太阳能组件削边模块，其特征在于，包括：水平位移模块(1)、竖直位移模块(6)和刀具(10)；所述竖直位移模块(6)一侧与所述水平位移模块(1)连接，另一侧安装刀具(10)；所述水平位移模块(1)能够带动所述竖直位移模块(6)和刀具(10)在水平方向上移动；所述竖直位移模块(6)能够带动所述刀具(10)在竖直方向上往复运动。

2.根据权利要求1所述的太阳能组件削边模块，其特征在于，所述水平位移模块(1)和所述竖直位移模块(6)通过过渡板(4)连接。

3.根据权利要求1或2所述的太阳能组件削边模块，其特征在于，所述削边模块还包括能够对所述刀具(10)进行加热的高频加热块(9)。

4.根据权利要求1所述的太阳能组件削边模块，其特征在于，所述水平位移模块(1)上设置到位检测装置(5)，所述到位检测装置(5)用于检测刀具(10)是否移动到切削位置。

5.根据权利要求1所述的太阳能组件削边模块，其特征在于，所述水平位移模块(1)包括：第一滑台(1-1)、第二滑台(1-2)和滑动杆(1-4)；所述第一滑台(1-1)和第二滑台(1-2)通过滑槽配合；所述滑动杆(1-4)套设于所述第二滑台(1-2)内，并能够相对于第二滑台(1-2)水平移动；所述第一滑台(1-1)和滑动杆(1-4)固定连接。

6.根据权利要求1所述的太阳能组件削边模块，其特征在于，所述竖直位移模块(6)包括：安装座(6-1)和滑块(6-2)；所述安装座(6-1)上设置滑杆(6-3)，所述滑块(6-2)套设在所述滑杆(6-3)上，且所述滑块(6-2)能够在气缸的推动下沿滑杆(6-3)在竖直方向上的往复运动。

7.根据权利要求6所述的太阳能组件削边模块，其特征在于，所述刀具(10)安装在所述滑块(6-2)上；所述滑块(6-2)上设有支架(7)，所述刀具(10)固设在所述支架(7)上；所述刀具(10)与支架(7)之间设置耐高温绝缘块(8)。

8.一种太阳能组件的削边方法，其特征在于，采用权利要求1-7所述的太阳能组件削边模块，所述削边方法包括以下步骤：

步骤S1：启动削边模块，高频加热块(9)对刀具(10)进行预热；

步骤S2：刀具(10)预热完成后，水平位移模块(1)带动刀具(10)移动到需要对太阳能组件进行切削的位置；

步骤S3：竖直位移模块(6)带动刀具(10)上下往复运动对太阳能组件进行削边作业。

9.根据权利要求8所述的太阳能组件的削边方法，其特征在于，所述步骤S2中，到位检测装置(5)检测到位后，水平位移模块(1)停止动作。

10.根据权利要求8或9所述的太阳能组件的削边方法，其特征在于，步骤S3中，刀具(10)和太阳能组件在水平方向的相对位移通过外置移动机构来实现；通过所述外置移动机构使太阳能组件和削边模块发生相对位移，完成削边作业。

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