CN112934611A - 一种对称布置双胶头涂胶方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种对称布置双胶头涂胶方法及装置。设计一种能够提高涂胶效率、涂胶效果、简单精准控制且满足工序要求的涂胶方法及装置已成迫切需求。本发明的横向装置带动纵向装置的纵向底座沿涂胶方向移动，纵向伺服电机带动分别置于同步带上、下带段的两个涂胶单元对称相向或相背运动，涂胶单元的竖直气缸带动涂胶头在铅锤方向运动，实现两涂胶头三维形式运动。本发明利用置于同步带上、下带段的两个涂胶单元对称相向或相背运动特性，能最为有效地实现因工序要求“长、短、短、长”的边框排序涂胶工作，且动力源更少，成本更低，控制方式简单，精度高，某个涂胶单元故障时拆装维修方便，而另一个涂胶单元仍可进行涂胶作业。

Description

一种对称布置双胶头涂胶方法及装置

技术领域

本发明属于光伏组件制备机械领域，具体涉及一种对称布置双喷头涂胶方法及装置。

背景技术

太阳能作为可再生能源，具有清洁性、安全性、广泛性、充足性及经济性等优点，在长期的能源战略中具有重要地位。光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。据国家能源局统计，2019年全国光伏发电量达2243亿千瓦时，同比增长26.3％。巨大的发电量得益于庞大的光伏发电设备装机容量，已达22300万千瓦。同时光伏发电装机容量也逐年快速增长。

光伏边框作为光伏发电组件之一，采取预先涂胶再安装光伏太阳能板的方式对光伏太阳能板起到防护连接作用。

边框涂胶流程包括料仓落料、载位送料、涂胶、载位出料等工序。其中涂胶占用时间最长，也是工序中最为重要的部分，关系着胶水凝固时间、胶条均匀程度、胶条位置等问题。同时因行业在光伏板加工对于涂胶边框排序要求，以长度为区分需依次为“长、短、短、长”的排序方式，因此有效压缩涂胶时间、精准控制涂胶位置、涂胶喷头位置控制以及满足工序要求成为行业关键问题。

目前的涂胶方法主要有以下方式：方式一，设有XY坐标双伺服电机控制，采用单涂胶头完成四条边框涂胶工作；该涂胶方式效率低，完成四条边框用时长。方式二，设有双X单Y坐标伺服电机控制，采用双涂胶头完成四条边框涂胶工作；该方式即采用方式一中双倍的X轴，两X轴间距固定，对于“长、短、短、长”的边框排列方式工序要求，当一涂胶头涂胶长边框时，另一涂胶头对应为短边框，总的涂胶时间为涂两个长边框的时间；该涂胶时间仍有待提升，同时，该方式设备成本高，控制繁杂。

因此设计一种能够提高涂胶效率、涂胶效果、简单精准控制且满足工序要求的涂胶方法及装置已成为我国光伏组件制备机械领域发展的迫切需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单的对称布置双胶头涂胶方法及装置，满足行业对边框“长、短、短、长”的排序方式工序要求的同时，减少涂胶时间，从而提高整体涂胶效率，同时降低成本，节省空间。

本发明一种对称布置双胶头涂胶方法，具体如下：

步骤一、将两个短边框和两个长边框并排置于机架底部，且沿纵向按照长边框、短边框、短边框和长边框的顺序排布；然后，将两个涂胶单元的涂胶头均连接供胶系统。

步骤二、横向装置驱动纵向底座沿横向平移，同时固定在纵向底座上的纵向伺服电机经带传动机构驱动两个涂胶单元沿纵向平移，使得两个涂胶单元复位到初始位置；其中，带传动机构包括同步带轮和纵向同步带；固定在纵向伺服电机的输出轴上的一个同步带轮与铰接在纵向底座另一端的另一个同步带轮通过纵向同步带连接；其中一个涂胶单元的气缸座固定在纵向同步带的上部带段，另一个涂胶单元的气缸座固定在纵向同步带的下部带段。

步骤三、横向装置和纵向伺服电机共同驱动两个涂胶单元，使得两个涂胶单元的涂胶头定位到两个短边框的涂胶槽一端端部正上方。

步骤四、两个涂胶单元的竖直气缸分别驱动各自的涂胶头下降至下方短边框的涂胶槽内。

步骤五、横向装置驱动纵向底座沿横向平移，使两个涂胶单元的涂胶头沿着两个短边框的涂胶槽平移，同时供胶系统对涂胶头供胶，两个涂胶头便对两个短边框的涂胶槽进行涂胶；待两个涂胶单元的涂胶头平移到两个短边框的涂胶槽另一端端部时，两个短边框涂胶完毕；然后，两个涂胶单元的竖直气缸分别驱动各自的涂胶头上升至初始高度。

步骤六、横向装置和纵向伺服电机共同驱动两个涂胶单元，使得两个涂胶单元的涂胶头定位到两个长边框的涂胶槽一端端部正上方。

步骤七、两个涂胶单元的竖直气缸分别驱动各自的涂胶头下降至下方长边框的涂胶槽内。

步骤八、横向装置驱动纵向底座沿横向平移，使两个涂胶单元的涂胶头沿着两个长边框的涂胶槽平移，同时供胶系统对涂胶头供胶，两个涂胶头便对两个长边框的涂胶槽进行涂胶；待两个涂胶单元的涂胶头平移到两个长边框的涂胶槽另一端端部时，两个长边框涂胶完毕。

优选地，步骤六中，涂胶头定位到的长边框端部为靠近短边框涂胶完毕所在端部的那端。

优选地，所述两个涂胶单元的涂胶头初始位置与两个长边框的涂胶槽沿纵向分别对齐。

优选地，还包括步骤九、两个涂胶单元的竖直气缸分别驱动各自的涂胶头上升至初始高度；然后，横向装置和纵向伺服电机共同驱动两个涂胶单元，使得两个涂胶单元的涂胶头复位到初始位置。

本发明一种对称布置双胶头涂胶装置，包括纵向装置和横向装置；所述的纵向装置包括纵向底座、纵向伺服电机、同步带轮、纵向同步带和涂胶单元；所述纵向伺服电机的壳体固定在纵向底座一端；固定在纵向伺服电机的输出轴上的一个同步带轮与铰接在纵向底座另一端的另一个同步带轮通过纵向同步带连接；所述的涂胶单元设有两个，其中一个涂胶单元的气缸座固定在同步带的上部带段，另一个涂胶单元的气缸座固定在同步带的下部带段，且两个涂胶单元均与纵向底座构成滑动副。所述的纵向底座由横向装置驱动沿垂直于纵向同步带的水平方向移动。

优选地，所述的涂胶单元包括竖直气缸、气缸座、气缸座滑块和涂胶头；所述的气缸座固定在纵向同步带上，固定在气缸座底部的气缸座滑块与纵向直线导轨构成滑动副；纵向直线导轨固定在纵向底座上；竖直气缸的缸体固定于气缸座上，涂胶头固定在竖直气缸的推杆上。

更优选地，所述的纵向伺服电机和横向装置均由控制器控制；竖直气缸经换向阀与气泵连接，换向阀由控制器控制。

优选地，所述的气缸座通过皮带卡箍固定在纵向同步带上。

优选地，所述的横向装置包括横向伺服电机、转轴、同步带轮、横向同步带和横向直线导轨；所述横向伺服电机的壳体固定于机架的一端，横向伺服电机的输出轴与转轴固定；所述的转轴上固定有间距布置的两个同步带轮，该两个同步带轮与铰接在机架另一端的两个同步带轮分别通过一根横向同步带连接；两个横向直线导轨间距固定于机架上，且分别位于一个横向同步带正下方；横向直线导轨与横向同步带平行设置；纵向装置的纵向底座两端与两根横向同步带分别固定，且纵向底座的底部固定有间距设置的两块底座滑块；两块底座滑块与两个横向直线导轨分别构成滑动副。

本发明具有的有益效果是：

1、本发明采用双涂胶头对称布置形式，两个涂胶头分别固定在纵向同步带的上下带段，使双涂胶头通过单伺服电机控制实现双涂胶头对称相向或相背运动，先同时涂两个短边框，再同时涂两个长边框，满足后道工序对于“长、短、短、长”的边框排序方式工序要求；避免了传统的双涂胶头同时作业时一个涂长边框一个涂短边框，导致涂短边框的涂胶头需要花费等待时间的缺陷，效率高；同时，在长、短边框涂胶切换的过程中，采用涂胶头斜线快走形式，减少了涂胶工序用时，进一步提高涂胶效率。

2、本发明采用同步带与伺服电机串联控制双涂胶头，相比两个伺服电机分别控制两个涂胶头更加简单，且同步带与伺服电机控制精度高，使涂胶精度更高，效果更好。

3、本发明采用横、纵、铅锤的三维方式完成涂胶工作，且每一方向只用一个动力源。特别的，对于涂胶头的驱动，以一个伺服电机控制两个涂胶头运动。单驱动成本更低，设备占用空间更小，控制更精准、简单，纵向装置总体质量更小，对于纵向底座承载能力要求更低，驱动功率需求更低。

4、本发明的涂胶头顶部与纵向同步带使用皮带卡箍固定且可拆卸方式，当一个涂胶头出现故障时，可将皮带卡箍拆卸，对故障的涂胶头进行维修，而另一个涂胶头通过程序控制可单独实现完成四个边框的喷胶工作。

附图说明

图1是本发明涂胶装置的整体结构立体图；

图2是本发明中纵向装置的结构立体图；

图3是本发明中横向装置的结构立体图；

图4是本发明中涂胶头所在初始位置的示意图；

图5是本发明中涂胶头的运动轨迹示意图；

图6是本发明涂胶方法的流程图。

图中：1.机架，2.纵向装置，3.横向装置，4.横向伺服电机，5.转轴，6.同步带轮，7.横向同步带，8.横向直线导轨，9.纵向底座，10.底座滑块，11.竖直气缸，12.气缸座，13.纵向直线导轨，14.纵向伺服电机，15.皮带卡箍，16.涂胶头，17.气缸座滑块。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步说明。

如图1、3、4和6所示，一种对称布置双胶头涂胶方法，具体如下：

步骤一、将两个短边框和两个长边框并排置于机架1底部，且沿纵向按照长边框、短边框、短边框和长边框的顺序排布；将两个涂胶单元的涂胶头16均连接供胶系统(供胶系统为现有技术，不再累述)。

步骤二、横向装置3驱动纵向底座9沿横向平移，同时固定在纵向底座9上的纵向伺服电机14经带传动机构驱动两个涂胶单元沿纵向平移，使得两个涂胶单元复位到初始位置；横向装置3和纵向伺服电机14共同驱动，实现斜线快走，提高移动速度(涂胶单元复位以及定位过程移动速度较快，能提高效率，而涂胶过程中，横向装置3驱动纵向底座9的移动速度较慢，保证涂胶质量)；其中，带传动机构包括同步带轮和纵向同步带；固定在纵向伺服电机14的输出轴上的一个同步带轮与铰接在纵向底座9另一端的另一个同步带轮通过纵向同步带连接；其中一个涂胶单元的气缸座12固定在纵向同步带的上部带段，另一个涂胶单元的气缸座12固定在纵向同步带的下部带段。

步骤三、横向装置3和纵向伺服电机14共同驱动两个涂胶单元，使得两个涂胶单元的涂胶头16定位到两个短边框的涂胶槽一端端部正上方。

步骤四、两个涂胶单元的竖直气缸11分别驱动各自的涂胶头16下降至下方短边框的涂胶槽内。

步骤五、横向装置3驱动纵向底座9沿横向平移，使两个涂胶单元的涂胶头16沿着两个短边框的涂胶槽平移，同时供胶系统对涂胶头16供胶，两个涂胶头16便对两个短边框的涂胶槽进行涂胶；待两个涂胶单元的涂胶头16平移到两个短边框的涂胶槽另一端端部时，两个短边框涂胶完毕；然后，两个涂胶单元的竖直气缸11分别驱动各自的涂胶头16上升至初始高度。

步骤六、横向装置3和纵向伺服电机14共同驱动两个涂胶单元，使得两个涂胶单元的涂胶头16定位到两个长边框的涂胶槽一端端部正上方。

步骤七、两个涂胶单元的竖直气缸11分别驱动各自的涂胶头16下降至下方长边框的涂胶槽内。

步骤八、横向装置3驱动纵向底座9沿横向平移，使两个涂胶单元的涂胶头16沿着两个长边框的涂胶槽平移，同时供胶系统对涂胶头16供胶，两个涂胶头16便对两个长边框的涂胶槽进行涂胶；待两个涂胶单元的涂胶头16平移到两个长边框的涂胶槽另一端端部时，两个长边框涂胶完毕。

作为一个优选实施例，步骤六中，涂胶头16定位到的长边框端部为靠近短边框涂胶完毕所在端部的那端。

作为一个优选实施例，两个涂胶单元的涂胶头16初始位置与两个长边框的涂胶槽沿纵向分别对齐。

上述两个优选实施例特征均具备的前提下，如图5所示，箭头指示方向为涂胶头涂胶时水平移动的方向。

作为一个优选实施例，还包括步骤九、两个涂胶单元的竖直气缸11分别驱动各自的涂胶头16上升至初始高度；然后，横向装置3和纵向伺服电机14共同驱动两个涂胶单元，使得两个涂胶单元的涂胶头16复位到初始位置。

如图1所示，一种对称布置双胶头涂胶装置，包括纵向装置2和横向装置3；纵向装置2包括纵向底座9、纵向伺服电机14、同步带轮、纵向同步带和涂胶单元；纵向伺服电机14的壳体固定在纵向底座9一端；固定在纵向伺服电机14的输出轴上的一个同步带轮与铰接在纵向底座9另一端的另一个同步带轮通过纵向同步带连接；涂胶单元设有两个，其中一个涂胶单元的气缸座12固定在同步带的上部带段，另一个涂胶单元的气缸座12固定在同步带的下部带段，且两个涂胶单元均与纵向底座9构成滑动副。纵向底座9由横向装置3驱动沿垂直于纵向同步带的水平方向移动。

作为一个优选实施例，涂胶单元包括竖直气缸11、气缸座12、气缸座滑块17和涂胶头16；气缸座12固定在纵向同步带上，固定在气缸座12底部的气缸座滑块17与纵向直线导轨13构成滑动副；纵向直线导轨13固定在纵向底座9上；竖直气缸11的缸体固定于气缸座12上，涂胶头16固定在竖直气缸11的推杆上。

作为一个更优选实施例，纵向伺服电机14和横向装置3均由控制器控制；竖直气缸11经换向阀与气泵连接，换向阀由控制器控制。

作为一个优选实施例，气缸座12通过皮带卡箍15固定在纵向同步带上。

作为一个优选实施例，如图2所示，横向装置3包括横向伺服电机4、转轴5、同步带轮6、横向同步带7和横向直线导轨8；横向伺服电机4的壳体固定于机架1的一端，横向伺服电机4的输出轴与转轴5固定；转轴5上固定有间距布置的两个同步带轮6，该两个同步带轮6与铰接在机架1另一端的两个同步带轮6分别通过一根横向同步带7连接；两个横向直线导轨8间距固定于机架1上，且分别位于一个横向同步带7正下方；横向直线导轨8与横向同步带7平行设置；纵向装置2的纵向底座9两端与两根横向同步带7分别固定，且纵向底座9的底部固定有间距设置的两块底座滑块10；两块底座滑块10与两个横向直线导轨8分别构成滑动副。

以上展示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求保护的范围由权利要求书界定。

Claims (9)

1.一种对称布置双胶头涂胶方法，其特征在于：该方法具体如下：

步骤一、将两个短边框和两个长边框并排置于机架底部，且沿纵向按照长边框、短边框、短边框和长边框的顺序排布；然后，将两个涂胶单元的涂胶头均连接供胶系统；

步骤二、横向装置驱动纵向底座沿横向平移，同时固定在纵向底座上的纵向伺服电机经带传动机构驱动两个涂胶单元沿纵向平移，使得两个涂胶单元复位到初始位置；其中，带传动机构包括同步带轮和纵向同步带；固定在纵向伺服电机的输出轴上的一个同步带轮与铰接在纵向底座另一端的另一个同步带轮通过纵向同步带连接；其中一个涂胶单元的气缸座固定在纵向同步带的上部带段，另一个涂胶单元的气缸座固定在纵向同步带的下部带段；

步骤三、横向装置和纵向伺服电机共同驱动两个涂胶单元，使得两个涂胶单元的涂胶头定位到两个短边框的涂胶槽一端端部正上方；

步骤四、两个涂胶单元的竖直气缸分别驱动各自的涂胶头下降至下方短边框的涂胶槽内；

步骤五、横向装置驱动纵向底座沿横向平移，使两个涂胶单元的涂胶头沿着两个短边框的涂胶槽平移，同时供胶系统对涂胶头供胶，两个涂胶头便对两个短边框的涂胶槽进行涂胶；待两个涂胶单元的涂胶头平移到两个短边框的涂胶槽另一端端部时，两个短边框涂胶完毕；然后，两个涂胶单元的竖直气缸分别驱动各自的涂胶头上升至初始高度；

步骤六、横向装置和纵向伺服电机共同驱动两个涂胶单元，使得两个涂胶单元的涂胶头定位到两个长边框的涂胶槽一端端部正上方；

步骤七、两个涂胶单元的竖直气缸分别驱动各自的涂胶头下降至下方长边框的涂胶槽内；

步骤八、横向装置驱动纵向底座沿横向平移，使两个涂胶单元的涂胶头沿着两个长边框的涂胶槽平移，同时供胶系统对涂胶头供胶，两个涂胶头便对两个长边框的涂胶槽进行涂胶；待两个涂胶单元的涂胶头平移到两个长边框的涂胶槽另一端端部时，两个长边框涂胶完毕。

2.根据权利要求1所述的一种对称布置双胶头涂胶方法，其特征在于：步骤六中，涂胶头定位到的长边框端部为靠近短边框涂胶完毕所在端部的那端。

3.根据权利要求1所述的一种对称布置双胶头涂胶方法，其特征在于：所述两个涂胶单元的涂胶头初始位置与两个长边框的涂胶槽沿纵向分别对齐。

4.根据权利要求1所述的一种对称布置双胶头涂胶方法，其特征在于：还包括步骤九、两个涂胶单元的竖直气缸分别驱动各自的涂胶头上升至初始高度；然后，横向装置和纵向伺服电机共同驱动两个涂胶单元，使得两个涂胶单元的涂胶头复位到初始位置。

5.一种对称布置双胶头涂胶装置，包括纵向装置和横向装置，其特征在于：所述的纵向装置包括纵向底座、纵向伺服电机、同步带轮、纵向同步带和涂胶单元；所述纵向伺服电机的壳体固定在纵向底座一端；固定在纵向伺服电机的输出轴上的一个同步带轮与铰接在纵向底座另一端的另一个同步带轮通过纵向同步带连接；所述的涂胶单元设有两个，其中一个涂胶单元的气缸座固定在同步带的上部带段，另一个涂胶单元的气缸座固定在同步带的下部带段，且两个涂胶单元均与纵向底座构成滑动副；所述的纵向底座由横向装置驱动沿垂直于纵向同步带的水平方向移动。

6.根据权利要求5所述的一种对称布置双胶头涂胶装置，其特征在于：所述的涂胶单元包括竖直气缸、气缸座、气缸座滑块和涂胶头；所述的气缸座固定在纵向同步带上，固定在气缸座底部的气缸座滑块与纵向直线导轨构成滑动副；纵向直线导轨固定在纵向底座上；竖直气缸的缸体固定于气缸座上，涂胶头固定在竖直气缸的推杆上。

7.根据权利要求6所述的一种对称布置双胶头涂胶装置，其特征在于：所述的纵向伺服电机和横向装置均由控制器控制；竖直气缸经换向阀与气泵连接，换向阀由控制器控制。

8.根据权利要求5所述的一种对称布置双胶头涂胶装置，其特征在于：所述的气缸座通过皮带卡箍固定在纵向同步带上。

9.根据权利要求5至8中任一项所述的一种对称布置双胶头涂胶装置，其特征在于：所述的横向装置包括横向伺服电机、转轴、同步带轮、横向同步带和横向直线导轨；所述横向伺服电机的壳体固定于机架的一端，横向伺服电机的输出轴与转轴固定；所述的转轴上固定有间距布置的两个同步带轮，该两个同步带轮与铰接在机架另一端的两个同步带轮分别通过一根横向同步带连接；两个横向直线导轨间距固定于机架上，且分别位于一个横向同步带正下方；横向直线导轨与横向同步带平行设置；纵向装置的纵向底座两端与两根横向同步带分别固定，且纵向底座的底部固定有间距设置的两块底座滑块；两块底座滑块与两个横向直线导轨分别构成滑动副。

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