CN112103370B - 光伏组件装框机及水平度调整方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种光伏组件装框机及光伏组件水平度调整方法，光伏组件装框机包括水平台、驱动装置、测距仪和控制器，水平台上设有四个升降吸盘，以高度可调地支撑在光伏组件的正下方；驱动装置用于独立驱动各个升降吸盘；测距仪用于测量其与光伏组件上四个边角的距离，以及与预设边框中密封槽下表面的距离，并向控制器发送检测数据；控制器用于控制驱动装置预调四个升降吸盘的水平度，并根据检测数据计算光伏组件上测距点与预设边框的高度差，判断和调整光伏组件的水平度。光伏组件水平度调整方法采用上述光伏组件装框机来实现。本发明提供的光伏组件装框机可以自动检测并有效控制光伏组件的水平度，避免装框中溢胶异常和爆件事故的发生。

Description

光伏组件装框机及水平度调整方法
技术领域
本发明涉及光伏组件技术领域，尤其涉及一种光伏组件装框机及水平度调整方法。
背景技术
光伏组件主要包括玻璃、前胶膜、电池片、后胶膜、背板等部件，光伏组件的制备方法一般为先将各部件进行层压粘制形成一个整体，然后再将层压固化好的整体封装在不锈钢、铝或其他非金属的边框中，以增加组件的强度，便于运输和安装，该过程称之为装框或者组框，为了进一步的密封电池组件，延长电池的使用寿命，还可以在边框和电池组件的缝隙填充硅酮树脂。
但是随时光伏组件面积的逐步增大，各部件经层压后形成的整体其弯曲度会增大，特别是四个边角区域，使得现有设备无法满足组件装框的平整度要求，即光伏组件与边框密封槽无法处于一个水平位置。当光伏组件在装框过程中轻微的不平整时，会出现硅胶溢胶异常(如正面溢胶或背面不均匀溢胶等现场)；当光伏组件在装框过程中出现严重不平整时，光伏组件将无法顺利进入边框密封槽进行衔接，此时会出现崩角现象，导致电池片受力爆裂无法使用；更有甚者，可能出现光伏组件整体爆裂的现象。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中所述的缺陷，从而提供一种光伏组件装框机及水平度调整方法，该光伏组件装框机可以自动检测并有效控制光伏组件的水平度，得到溢胶良好的光伏组件成品，该水平度调整方法可以提高光伏组件的成品率，同时可以避免装框爆件事故的发生。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种光伏组件装框机，包括：
水平台，所述水平台上设有四个升降吸盘，以高度可调地支撑在光伏组件的正下方；
驱动装置，与所述升降吸盘信号连接，用于独立驱动各个所述升降吸盘；
测距仪，正对于所述光伏组件设置，用于测量其与所述光伏组件上四个边角的距离，以及与预设边框中密封槽下表面的距离，并向所述控制器发送检测数据；
控制器，分别与所述驱动装置和所述测距仪信号连接，用于控制所述驱动装置预调四个所述升降吸盘的水平度，并根据所述检测数据计算所述光伏组件上测距点与预设边框的高度差，判断和调整所述光伏组件的水平度。
作为一种可实施的方式，所述测距仪设置于所述光伏组件的正上方或者正下方。
作为一种可实施的方式，所述升降吸盘和所述测距仪的测距点均位于所述光伏组件的对角线上，且四个所述升降吸盘相对于所述光伏组件的中心点对称设置。
作为一种可实施的方式，所述测距点与距其最近的光伏组件的顶点距离为S，其中S不大于30mm。
作为一种可实施的方式，还包括设于四个所述边角上方的按压装置，所述按压装置与所述驱动装置信号连接，所述驱动装置还可在所述控制器的作用下驱动所述按压装置分别对各个所述边角施加压力。
一种光伏组件水平度调整方法，采用上述装框机调整，包括以下步骤：
S1、将光伏组件通过所述升降吸盘固定在所述水平台上，通过所述控制器初步调整所述光伏组件的水平度；
S2、将测距仪正对于所述光伏组件设置，并设定预设边框中密封槽的槽宽为d，设定所述光伏组件的厚度为h，通过所述测距仪测量出所述测距仪距密封槽下表面的距离H，以及所述光伏组件上任一边角与所述测距仪的距离A；
S3、当所述测距仪设置于所述光伏组件正上方时，若A<H-h或者A>H-h+(d-h)，则所述装框机正常进行装框动作，完成装框；若H-h<A<H-h+(d-h)，则控制器发出调整信号，直至满足A<H-h或者A>H-h+(d-h)；或者，
当所述测距仪设置于所述光伏组件正下方时，若H<A<H+(d-h)，则所述装框机正常进行装框动作，完成装框；若A<H或者A>H+(d-h)，则控制器控制发出调整信号，直至满足H<A<H+(d-h)。
作为一种可实施的方式，所述密封槽的槽宽与所述光伏组件的厚度之差不小于0.5mm，不大于0.7mm。
作为一种可实施的方式，所述测距仪为红外测距仪或激光测距仪。
作为一种可实施的方式，当所述测距仪为激光测距仪时，所述测距仪的测距点与距其最近的光伏组件的顶点距离不大于30mm。
作为一种可实施的方式，当所述测距仪为红外测距仪时，所述测距仪的测距点与距其最近的光伏组件的顶点距离不大于5mm。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明的光伏组件装框机可以对装框过程中的光伏组件的平整度进行实时监测和调整，其主要由设有升降吸盘的水平台、驱动装置、测距仪和控制器组成，其中，水平台用于支撑光伏组件，水平台上的四个升降吸盘设置在光伏组件的正下方，可以通过升降运动为光伏组件提供一个粗略的水平支撑面，即用于对光伏组件的水平度进行初调；测距仪设置在光伏组件四个边角的正上方，用于实时测量四个边角与测距仪所处平面的距离A，以及容纳光伏组件的边框内底面与测距仪所处平面的距离H，A和H的数值均为绝对值，水平度的判断主要由控制器来实现，控制器根据光伏组件上测距点与预设边框的高度差进行分析光伏组件是否满足装框要求，并控制执行元件(升降吸盘或者位于组件正上方的按压装置)对光伏组件四角区域的平整度进行调整，因此，该光伏组件装框机中水平度的判断和调整并不对测距仪的安装水平度有严格要求，而是通过变量的差值进行判断，相对于现有技术中采用水平仪进行校准的方法来说安装要求低，判断准确率高，且可实时监控，大大降低了溢胶不良现象和爆件风险，特别适用于面积较大的光伏组件平整度的在线监控。
本发明所提供的光伏组件水平度的调整方法利用上述光伏组件装框机实现，其中先利用升降吸盘对光伏组件的水平度进行初调，然后利用测距仪对光伏组件的平整度进行实时监测，并通过控制器对光伏组件和边框的位置进行判断，当发现平整度不满足要求时，停止装框动作，并通过控制器控制位于组件正上方的按压装置对光伏组件四角区域的平整度进行调整，调制至满足要求后，继续装框动作，保证光伏组件装框的顺利进行，避免了装框过程中由于光伏组件的不平整导致的溢胶不良和爆件风险。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明一个实施例所提供的光伏组件装框机的结构示意图；
图2为图1中测距仪与预设边框、光伏组件的间距示意图；
图3为本发明另一个实施例所提供的光伏组件装框机的结构示意图；
图4为图3中测距仪与预设边框、光伏组件的间距示意图；
图5为测距点的位置示意图。
附图标记说明：
1-驱动装置；2-测距仪；3-控制器；4-升降吸盘；5-光伏组件；6-预设边框；61-密封槽；62-密封槽下表面；7、测距点。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例1
请参阅图1，本发明提供了一种光伏组件装框机，包括水平台(未在图中示出)、驱动装置1、测距仪2和控制器3，水平台上设有四个升降吸盘4，以高度可调地支撑在光伏组件5的正下方；驱动装置1与升降吸盘4信号连接，用于独立驱动各个升降吸盘4；测距仪2正对于光伏组件5设置，用于测量其与光伏组件5上四个边角的距离，以及与预设边框6中密封槽下表面的距离，并向控制器3发送检测数据；控制器3分别与驱动装置1和测距仪2信号连接，用于控制驱动装置1预调四个升降吸盘4的水平度，并根据检测数据计算光伏组件5上测距点7与预设边框5的高度差，判断和调整光伏组件5的水平度。
本发明的光伏组件装框机可以对装框过程中的光伏组件5的平整度进行实时监测和调整，其主要由设有升降吸盘4的水平台、驱动装置1、测距仪2和控制器3组成，其中，水平台用于支撑光伏组件5，水平台上的四个升降吸盘5设置在光伏组件的正下方，可以通过升降运动为光伏组件5提供一个粗略的水平支撑面，即用于对光伏组件5的水平度进行初调；请参阅图2，测距仪2设置在光伏组件5四个边角的正上方，用于实时测量四个边角与测距仪2所处平面的距离A，以及用于容纳光伏组5的预设边框6内底面与测距仪2所处平面的距离H，A和H的数值均为绝对值，水平度的判断主要由控制器3来实现，控制器3根据光伏组件5上测距点7与预设边框6的高度差进行分析光伏组件5是否满足装框要求，并控制执行元件(升降吸盘4或者位于光伏组件5正上方的按压装置(未在图中示出))对光伏组件5的四个边角区域的平整度进行调整，因此，该光伏组件装框机中水平度的判断和调整并不对测距仪2的自身水平度有严格要求，而是通过变量的差值进行判断，相对于现有技术中采用水平仪进行校准的方法来说安装要求低，判断准确率高，且可实时监控，大大降低了溢胶不良现象和爆件风险，特别适用于面积较大的光伏组件5平整度的在线监控。
请参阅图5，本实施例中测距仪2可以为红外测距仪，也可以为激光测距仪，考虑到较大面积的光伏组件2在装框时，通常四个边角会上翘或者垂落，因此，在装框的时候，最好将升降吸盘4和测距仪2的测距点7都设置在光伏组件5的对角线上，从而可以快速的锁定并修复光伏组件5的偏移部位，另外最好将四个升降吸盘4相对于光伏组件5的中心点对称设置，这样可以提高初调光伏组件5水平度的精度。而测距仪2在光伏组件5上的测距点7最好设置在距其最近的光伏组件5的顶点不大于30mm的位置，以进一步提高测量精度。
本申请可只设置四个升降吸盘4作为执行元件，通过升高或者降低升降吸盘来调整4光伏组件5四个边角的水平度，当然为了更为便捷和高效的调整上翘的边角，还可以在光伏组件5的正上方设置按压装置(未在图中示出)，按压装置与驱动装置1信号连接，驱动装置1在控制器3的作用下也可以独立驱动各个按压装置对四个边角分别施加压力以调整光伏组件5的水平度。
实施例2
请参阅图1-2，本实施例提供了一种采用实施例1的装框机调整光伏组件水平度的方法，包括以下步骤：
S1、将光伏组件通过升降吸盘4固定在水平台上，其中四个升降吸盘4分别设置在光伏组件5的四个边角的正下方，升降吸盘4位于光伏组件5对角线上并根据光伏组件5中心位置点对称设置，然后通过控制器3控制驱动装置1，调整各个升降吸盘4的高度，初步保证光伏组件5的水平度；
S2、将测距仪2设于光伏组件5四个边角的正上方，测距仪2的测距点7位于光伏组件5对角线上，其离光伏组件5最近的顶点距离为30mm，并设定预设边框6中密封槽61的槽宽为d，设定光伏组件5的厚度为h，通过测距仪2测量出测距仪2距密封槽下表面62的距离H，以及光伏组件5上任一边角与测距仪2的距离A；
S3、控制器3根据A、H、d和h的值进行判断，若A<H-h或者A>H-h+(d-h)，则装框机正常进行装框动作，完成装框；若H-h<A<H-h+(d-h)，则控制器3发出调整信号，指示驱动装置1控制升降吸盘4吸附光伏组件5的四个边角区域，对光伏组件5的水平度进行调整，直至满足A<H-h或者A>H-h+(d-h)后，继续装框动作，保证光伏组件装框的顺利进行。
考虑到目前单玻组件用的铝边框密封槽宽度为4.7±0.1mm，层压件的厚度为4.0±0.1mm；双玻组件用的铝边框密封槽宽度为6.5±0.1mm，层压件的厚度为5.8±0.1mm；因此，本申请设置0.5mm≦d-h≦0.7mm，即层压件和铝边框密封槽的可调空间为0.5-0.7mm左右，并根据该数据判断光伏组件5的水平度，避免发生溢胶不良现象和爆件风险。
实施例3
请参阅图3-4，与实施例2不同的是，本实施例的测距仪2设置在光伏组件5四个边角的正下方，离光伏组件5最近的顶点距离为5mm，控制器3在根据A、H、d和h的值进行判断时，其判断方法为：若H<A<H+(d-h)，则所述装框机正常进行装框动作，完成装框；若A<H或者A>H+(d-h)，则控制器3发出调整信号，控制位于光伏组件5正上方的按压装置对光伏组件5四角区域的平整度进行调整，直至满足H<A<H+(d-h)后，继续装框动作，保证光伏组件装框的顺利进行。
以上仅为本发明的具体实施方式，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。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种光伏组件装框机，其特征在于，包括：
水平台，所述水平台上设有四个升降吸盘，以高度可调地支撑在光伏组件的正下方；
驱动装置，与所述升降吸盘信号连接，用于独立驱动各个所述升降吸盘；
测距仪，正对于所述光伏组件设置，用于测量其与所述光伏组件上四个边角的距离，以及与预设边框中密封槽下表面的距离，并向控制器发送检测数据；
所述控制器，分别与所述驱动装置和所述测距仪信号连接，用于控制所述驱动装置预调四个所述升降吸盘的水平度，并根据所述检测数据计算所述光伏组件上测距点与预设边框的高度差，判断和调整所述光伏组件的水平度，其中，
设定所述预设边框中所述密封槽的槽宽为d，设定所述光伏组件的厚度为h，通过所述测距仪测量出所述测距仪距所述密封槽下表面的距离H，以及所述光伏组件上任一所述边角与所述测距仪的距离A，
当所述测距仪设置于所述光伏组件正上方时，所述控制器根据A、H、d和h的值进行判断，若A<H-h或者A>H-h +（d-h），则所述装框机正常进行装框动作，完成装框；若H-h<A<H-h+（d-h），则所述控制器发出调整信号，直至满足A<H-h或者A>H-h +（d-h）；或者，
当所述测距仪设置于所述光伏组件正下方时，若H<A<H +（d-h），则所述装框机正常进行装框动作，完成装框；若A<H或者A>H +（d-h），则所述控制器发出调整信号，直至满足H<A<H +（d-h）。
2.根据权利要求1所述的光伏组件装框机，其特征在于，所述升降吸盘和所述测距仪的测距点均位于所述光伏组件的对角线上，且四个所述升降吸盘相对于所述光伏组件的中心点对称设置。
3.根据权利要求1所述的光伏组件装框机，其特征在于，所述测距点与距其最近的光伏组件的顶点距离为S，其中S不大于30mm。
4.根据权利要求1所述的光伏组件装框机，其特征在于，还包括设于四个所述边角上方的按压装置，所述按压装置与所述驱动装置信号连接，所述驱动装置还可在所述控制器的作用下驱动所述按压装置分别对各个所述边角施加压力。
5.一种光伏组件的水平度调整方法，其特征在于，采用如权利要求1-4中任一项所述装框机调整，包括以下步骤：
S1、将光伏组件通过所述升降吸盘固定在所述水平台上，通过所述控制器初步调整所述光伏组件的水平度；
S2、将测距仪正对于所述光伏组件设置，并设定预设边框中密封槽的槽宽为d，设定所述光伏组件的厚度为h，通过所述测距仪测量出所述测距仪距密封槽下表面的距离H，以及所述光伏组件上任一边角与所述测距仪的距离A；
S3、当所述测距仪设置于所述光伏组件正上方时，若A<H-h或者A>H-h+（d-h），则所述装框机正常进行装框动作，完成装框；若H-h<A<H-h+（d-h），则控制器发出调整信号，直至满足A<H-h或者A>H-h+（d-h）；或者，
当所述测距仪设置于所述光伏组件正下方时，若H<A<H+（d-h），则所述装框机正常进行装框动作，完成装框；若A<H或者A>H+（d-h），则控制器控制发出调整信号，直至满足H<A<H+（d-h）。
6.根据权利要求5所述的水平度调整方法，其特征在于，所述密封槽的槽宽与所述光伏组件的厚度之差不小于0.5mm，不大于0.7mm。
7.根据权利要求5所述的水平度调整方法，其特征在于，所述测距仪为红外测距仪或激光测距仪。
8.根据权利要求7所述的水平度调整方法，其特征在于，当所述测距仪为激光测距仪时，所述测距仪的测距点与距其最近的光伏组件的顶点距离不大于30mm。
9.根据权利要求7所述的水平度调整方法，其特征在于，当所述测距仪为红外测距仪时，所述测距仪的测距点与距其最近的光伏组件的顶点距离不大于5mm。
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