CN113649813A - 一种太阳能光伏板铝边框型材生产用一体化设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种太阳能光伏板铝边框型材生产用一体化设备，包括本体，本体上依次安装有：上料单元、锯切单元、冲孔单元、压印单元，且各单元相互连接，所述上料单元、锯切单元、冲孔单元、压印单元分别与伺服控制系统电连接，所述伺服控制系统还电连接报警装置和检测系统，所述检测系统与所述上料单元、锯切单元、冲孔单元、压印单元连接。传统太阳能光伏板铝边框型材生产时，通常将锯切工艺、冲孔工艺、压印工艺分开进行(如在不同的生产车间分开进行)，不仅耗费时间，而且加工效率低，本发明提供一种太阳能光伏板铝边框型材生产用一体化设备，用于改善上述提出的技术问题。

Description

一种太阳能光伏板铝边框型材生产用一体化设备

技术领域

本发明涉及材料加工技术领域，特别涉及一种太阳能光伏板铝边框型材生产用一体化设备。

背景技术

太阳能的应用通常通过太阳能电池板，将吸收的太阳光能转换成电能，其中光伏是太阳能光伏发电系统的简称，是一种利用太阳能电池半导体材料的光伏效应，太阳能光伏一般有太阳能电池板，变宽及直接组成，组件的周边密封对组件的可靠性非常重要，首先，组件重要原材料-钢化玻璃，是一个高应力材料，其边缘收到力作用时，容易造成整个玻璃的破碎，从而导致组件的报废，其次周边密封还起到防水作用，防止水气与层压件中的EVA层接触，从而影响EVA的寿命，导致组件寿命降低，所以一款正规的光伏太阳能组件是需要周边密封的，目前已知的光伏组件周边封装有以下几种形式，分别是常规铝型材封装，单面胶条封装或无封装材料即无框组件；

目前周边密封最好的还是使用铝边框，太阳能铝边框结构是指光伏太阳能电池板组件用铝合金型材固定框架，用于固定、密封太阳能电池组件、增强组件强度，延长使用寿命，便于运输和安装。太阳能组件边框一般包括长边框、短边框和铝型材连接件，而用铝型材连接件来连接长边框与短边框比较复杂，安装不便捷，连接不紧密，密封性也不好。

传统太阳能光伏板铝边框型材生产时，通常将锯切工艺、冲孔工艺、压印工艺分开进行(如在不同的生产车间分开进行)，不仅耗费时间，而且加工效率低。

发明内容

本发明提供一种太阳能光伏板铝边框型材生产用一体化设备，用以改善背景技术中提出的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明公开了一种太阳能光伏板铝边框型材生产用一体化设备，包括本体，本体上依次安装有：上料单元、锯切单元、冲孔单元、压印单元，且各单元相互连接，所述上料单元、锯切单元、冲孔单元、压印单元分别与伺服控制系统电连接，所述伺服控制系统还电连接报警装置和检测系统，所述检测系统与所述上料单元、锯切单元、冲孔单元、压印单元连接。

优选的，所述检测系统包括光电检测装置和感应检测装置，所述上料单元、锯切单元、冲孔单元、压印单元关键运动部位均设置了光电检测装置和感应检测装置，所述光电检测装置和感应检测装置与所述伺服控制系统电连接。

优选的，所述上料单元包括：上料台、翻转机械手、步进梁、推料机，所述上料台安装在所述本体上，所述步进梁安装在所述上料台上，所述上料台上位于步进梁一侧上方设置所述推料机，所述上料台上位于步进梁一侧还设置翻转机械手。

优选的，所述锯切单元包括：拼装隔音房，安装在所述本体上，所述拼装隔音房内设置锯切机、机械手一、铝屑收集装置、尾料回收机、滚轮传输机构一，所述锯切机一侧设置滚轮传输机构一，所述滚轮传输机构一与锯切机之间设置所述机械手一，所述锯切机连接有铝屑收集装置，所述铝屑收集装置连接有所述尾料回收机。

优选的，所述冲孔单元包括：冲床、冲孔液压站、滚轮传输机构二、机械手二，所述滚轮传输机构二位于滚轮传输机构一一侧，所述冲床位于所述滚轮传输机构二远离的滚轮传输机构一一侧，所述冲孔液压站与所述冲床连接，所述滚轮传输机构二、滚轮传输机构一与所述冲床之间设置机械手二。

优选的，所述压印单元包括：压印机、液压站、角码托盘、产品输送出料台，所述压印机位于所述滚轮传输机构二一侧，所述压印机连接液压站、产品输送出料台，所述角码托盘与所述压印机连接。

优选的，所述本体上还设置有物料筛选装置，所述物料筛选装置包括：放料箱、筛选箱、整理箱，所述放料箱、筛选箱、整理箱从左到右一一固定，且所述放料箱通过支架固定在所述底座上，所述筛选箱、整理箱底端固定在底座上，所述底座上设置有皮带组件；

所述放料箱包括：

若干放料槽，前后间隔设置在所述放料箱内，所述放料槽左右两端固定在所述放料箱内壁上，且所述放料箱底端设有开口，所述放料槽仅能容纳一根待加工物料通过；

移动板，上下两端滑动连接在所述放料箱箱体内壁上；

若干排料口一，设置在所述放料箱箱体右侧，且所述排料口一与所述放料槽一一对应；

所述筛选箱包括：

两个支撑架一，底端左右滑动连接在所述底座上，所述两个支撑架一顶端转动连接有转轴一，所述转轴一上设有若干槽体一，所述槽体一于所述所述放料槽一一对应；

两个支撑架二，设置在所述支撑架一右侧，且底端左右滑动连接在所述底座上，所述两个支撑架二顶端转动连接有转轴二；

两个支撑架三，所述支撑架三设置在所述支撑架二右侧，且底端滑动连接在所述底座上，所述支撑架三顶端固定安装有三角形板，所述三角形板上设有若干槽体二；

所述整理箱包括：上壳体和下壳体，所述上壳体底端固定在所述下壳体上，所述下壳体内固定安装有驱动装置；

排料口二，设置在所述上壳体左端内壁上，且所述排料口二左侧与所述三角形板接触；

所述下壳体上下两端固定在所述底座上，且所述皮带组件贯穿所述下壳体，所述下壳体右侧内壁上还设有出料口，所述驱动装置用于将皮带组件上物料从出料口推出下壳体。

优选的，所述驱动装置包括：

驱动装置壳体，所述驱动装置壳体设置在下壳体内上端、且位于皮带组件正上方；

驱动箱，设置在所述驱动装置壳体内，且所述驱动箱下面设有开口二；

电机一，固定在所述驱动箱内壁上，且所述电机一输出轴固定安装有锥齿轮一；

螺纹杆一，上下两端转动连接在所述驱动箱内壁上，且所述螺纹杆一从上到下固定安装有锥齿轮二和皮带轮一；

螺纹杆二，上下两端转动连接在所述驱动箱内壁上，且所述螺纹杆一底端固定安装有皮带轮二，且所述皮带轮二与所述皮带轮一通过皮带连接；

调节杆，左右两端分别与所述螺纹杆一和螺纹杆二螺纹连接，且所述调节杆下面还设有滑槽一；

两根连接杆，上端滑动连接在所述滑槽一内，且所述连接杆上端通过弹簧连接固定，所述连接杆下端穿过所述下壳体与T型块转动连接，且所述T型块设置在所述皮带组件顶端，所述T型块与所述皮带组件垂直；

两根限位杆，下端对称固定在所述调节杆上，上端穿过套筒和凹型板，且所述两根限位杆上端还设有通孔,且L型杆下端贯穿所述通孔；

两个凹型板，一端固定在所述驱动箱内壁上，且所述凹型板内部固定安装有套筒；

长杆，贯穿挡板，且所述长杆左右两端与所述两个凹型板固定连接；

两块调节板，分别固定在所述述驱动箱和挡板之间，且所述两块调节板下端设有滑槽二；

电机二，固定在所述右侧滑槽二内壁上，且所述电机二输出轴固定安装有螺纹杆三，且所述螺纹杆三贯穿所述挡板于左侧滑槽二内壁连接，且所述两块L型杆与所述螺纹杆三螺纹连接，且所述L型杆与所述滑槽二内壁滑动连接，同时所述L型杆下端相互靠近的一侧与所述限位杆顶端一侧的通孔卡接。

优选的，所述机械手二包括夹爪、机械手基体和传动机构，通过传动机构带动夹爪在机械手基体上开合动作实现对物料的抓取，其中传动机构由伺服电机驱动，带动夹爪开合，所述机械手二还包括：

转速传感器一，设置在所述伺服电机上，用于检测所述伺服电机的转速；

控制器一、报警器一，与所述转速传感器一电连接，所述控制器一基于所述转速传感器一控制所述报警器一工作，包括：

通过转速传感器一检测值及公式(1)计算出所述伺服电机的功率因子，当所述伺服电机的功率因子超过预设范围时，报警器一报警，提醒使用者及时对所述伺服电机的转速作出调节，防止机械手二抓取加工原料时，造成原料掉落；

其中

为所述伺服电机的功率因子，U为所述伺服电机的实际工作电压，η为所述伺服电机的最大工作效率，B为所述伺服电机的工作磁通量，N_d为所述转速传感器一检测值，K为所述伺服电机的线圈匝数，P为所述伺服电机的有功功率，S为所述伺服电机的视在功率。

优选的，所述锯切机包括圆盘锯片、油雾润滑系统，所述油雾润滑系统通过气体压力的作用将润滑油雾化，喷涂在锯切合金锯片的表面，所述锯切机还包括：

转速传感器二，用于检测圆盘锯片的转速；

力传感器，用于检测圆盘锯片施加在物料上的力；

角度检测装置，设置在所述锯切机上，用于检测所述圆盘锯片与物料之间夹角；

控制器二、报警器二，所述控制器二与力传感器、转速传感器二和角度检测装置电连接，所述控制器二基于所述力传感器、转速传感器二和角度检测装置控制报警器二工作，包括以下步骤：

步骤1：根据公式(2)、力传感器和所述转速传感器二检测值，计算出所述圆盘锯片输出载荷W：

其中W为所述圆盘锯片输出载荷，X₁为所述圆盘锯片的使用系数，X₂为所述圆盘锯片动载荷系数，F为所述力传感器检测值，R₁为所述圆盘锯片的半径，d为所述圆盘锯片锯齿的个数，λ为所述圆盘锯片的泊松比，C为所述圆盘锯片刚度，V为基于所述转速传感器二检测值获取的圆盘锯片的线速度，z为所述圆盘锯片锯齿的宽度，s为所述圆盘锯片单次切割物料的切割时间；

步骤2：根据公式(3)和角度检测装置检测值，计算出所述圆盘锯片的状态系数E，所述控制器二比较所述圆盘锯片的状态系数E与对应的预设状态系数范围，当所述圆盘锯片的状态系数E超过预设状态系数范围时，所述控制器二控制报警器二报警；

其中E为所述圆盘锯片的状态系数，μ为所述圆盘锯片材料的安全系数，X₃为所述润滑油的润滑剂系数，R₂为所述圆盘锯片与切割物料接触点处的综合曲率半径，ω为所述润滑油的动力黏度，β为所述角度检测装置检测值，cos为余弦。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明设备整体安装结构示意图。

图2为本发明上料单元结构示意图。

图3为本发明锯切单元结构示意图。

图4为本发明冲孔单元结构示意图。

图5为本发明压印单元结构示意图。

图6本发明物料筛选装置安装结构示意图。

图7为本发明物料筛选装置结构拆分图。

图8为本发明筛选箱内部结构示意图。

图9为本发明整理箱安装结构示意图。

图10为本发明驱动装置结构俯视图。

图11为本发明图10中A点放大示意图。

图中：1、本体；2、上料单元；3、锯切单元；4、冲孔单元；5、压印单元；6、上料台；7、翻转机械手；8、步进梁；9、推料机；10、气动三联件一；11、锯切机；12、机械手一；13、铝屑收集装置；14、尾料回收机；15、滚轮传输机构一；16、拼装隔音房；17、冲床；18、冲孔液压站；19、滚轮传输机构二；20、机械手二；21、压印机；22、角码托盘；23、滚轮传输机构；24、产品输送出料台；25、物料筛选装置；26、放料箱；27、筛选箱；28、整理箱；29、底座；30、皮带组件；31、放料槽；32、移动板；33、排料口一；34、支撑架一；35、转轴一；36、槽体一；37、支撑架二；38、转轴二；39、支撑架三；40、三角形板；41、槽体二；42、上壳体；43、下壳体；44、驱动装置壳体；45、排料口二；46、出料口；47、驱动箱；48、电机一；49、锥齿轮一；50、螺纹杆一；51、锥齿轮二；52、皮带轮一；53、螺纹杆二；54、皮带轮二；55、皮带；56、调节杆；57、滑槽一；58、连接杆；59、弹簧；60、T型块；61、限位杆；62、套筒；63、凹型板；64、长杆；65、挡板；66、调节板；67、滑槽二；68、电机二；69、螺纹杆三；70、L型杆；71、通孔。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其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。另外，各个实施例之间的技术方案以及技术特征可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

实施例1：

本发明实施例提供了一种太阳能光伏板铝边框型材生产用一体化设备，如图1-5所示，包括本体1，本体上依次安装有：上料单元2、锯切单元3、冲孔单元4、压印单元5，且各单元相互连接，所述上料单元2、锯切单元3、冲孔单元4、压印单元5分别与伺服控制系统电连接，所述伺服控制系统还电连接报警装置和检测系统，所述检测系统与所述上料单元2、锯切单元3、冲孔单元4、压印单元5连接。

可选的，所述检测系统包括光电检测装置(如光电开关、定位光感器等)和感应检测装置(可包括：尺寸(如长度)检测装置，用于检测型材尺寸；位置检测装置，用于检测型材位置；锯切角度检测装置；或者其他的针对具体的上料单元2、锯切单元3、冲孔单元4、压印单元5设置的检测装置)，所述上料单元2、锯切单元3、冲孔单元4、压印单元5关键运动部位均设置了光电检测装置和感应检测装置，所述光电检测装置和感应检测装置与所述伺服控制系统电连接(各个单元主要关键运动部位都设置了光电、感应检测装置，灵敏度高、反应速度快，是准确控制料位的监视眼睛)。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：本发明中，通过充分考虑设备的工艺流程优化，将各个上料单元2、锯切单元3、冲孔单元4、压印单元5连接在一起，以提高加工效率，改善传统太阳能光伏板铝边框型材生产时，通常将锯切工艺、冲孔工艺、压印工艺分开进行(如在不同的生产车间分开进行)，不仅耗费时间，而且加工效率低的问题。

其中，所述伺服控制系统用于控制所述上料单元2、锯切单元3、冲孔单元4、压印单元5工作，并且所述检测装置用于检测各单元的状态参数反馈至伺服控制系统，更便于伺服控制系统的控制。

实施例2

可选的，所述上料单元2包括：上料台6、翻转机械手7、步进梁8、推料机9，所述上料台6安装在所述本体1上，所述步进梁8安装在所述上料台6上，所述上料台6上位于步进梁8一侧上方设置所述推料机9，所述上料台6上位于步进梁8一侧还设置翻转机械手7，优选的，上料单元设置料位传感器，用于检测物料位置。

可选的，所述锯切单元3包括：拼装隔音房16，安装在所述本体1上，所述拼装隔音房16内设置锯切机11、机械手一12、铝屑收集装置13、尾料回收机14、滚轮传输机构一15，所述锯切机11一侧设置滚轮传输机构一15，所述滚轮传输机构一15与锯切机11之间设置所述机械手一12，所述锯切机11连接有铝屑收集装置13，所述铝屑收集装置13连接有所述尾料回收机14。

可选的，所述冲孔单元4包括：冲床17、冲孔液压站18、滚轮传输机构二19、机械手二20，所述滚轮传输机构二19位于滚轮传输机构一15一侧，所述冲床17位于所述滚轮传输机构二19远离的滚轮传输机构一15一侧，所述冲孔液压站18与所述冲床17连接，所述滚轮传输机构二19、滚轮传输机构一15与所述冲床17之间设置机械手二20。

可选的，所述压印单元5包括：压印机21、液压站、角码托盘22、产品输送出料台24，所述压印机21位于所述滚轮传输机构二19一侧，所述压印机21连接液压站、产品输送出料台24，所述角码托盘22与所述压印机21连接。

上述技术方案的工作原理为：所述上料单元2中：所述上料台6上设置若干给料输送带，通过给料输送带上料，然后翻转机械手7承接抓取给料输送带上的物料，将物料放入步进梁8上，步进梁8输送，并通过推料机9辅助推料至锯切单元3；

所述锯切单元3中：通过将上料单元2输送的物料使用机械手一12进行夹紧，所述机械手一12可以做水平和翻转运动，然后将物料送入锯切机11，使用锯切机11进行切割，然后使用气阀吹气清除腔体和表面铝屑吹到铝屑收集装置13中，边角料头收集到尾料回收机14中，锯切加工完成的物料通过机械手一12放入滚轮传输机构一15，通过滚轮传输机构一15输送至冲孔单元4；

所述冲孔单元4中：通过机械手二20从滚轮传输机构一15拾取物料，将物料进行夹紧送入冲床17，然后启动冲孔液压站18，使得冲床17对物料进行冲孔，然后机械手二20将物料放入滚轮传输机构二19，通过滚轮传输机构二19传送到压印单元5中；

所述压印单元5中：通过将物料传送到压印机21部位，通过机械手将物料放置压印机21的压印部位进行压印，然后将成品通过滚轮传输机构二19输出，最后由人工翻面进行产品检查。

其中，压印机21中角码用于压印，可参见现有角码压印系统。

上述技术方案的有益效果为：通过上料台6的设置，彻底消除了料彼此粘连的可能性，使的料与料之间形成合理间隔距离，由此完成铝合金型材的依次传输工作任务，通过锯切机11的设置，使的切割速度增快、效率更高，通过机械手二20的设置，能够加快冲孔的节拍、提到冲孔的速度并增加了工作效率，通过角码托盘22的设置，通过采用垂直安装形式，使的垂直角码托盘22结构紧凑、操作也更加便捷。

实施例3

在实施例1或2的基础上，如图6-9所示，所述本体1上还设置有物料筛选装置25，所述物料筛选装置25包括：放料箱26、筛选箱27、整理箱28，所述放料箱26、筛选箱27、整理箱28从左到右一一固定，且所述放料箱26通过支架固定在所述底座29上，所述筛选箱27、整理箱28底端固定在底座29上，所述底座29上设置有皮带组件30；

所述放料箱26包括：

若干放料槽31，前后间隔设置在所述放料箱26内，所述放料槽31左右两端固定在所述放料箱26内壁上，且所述放料箱26底端设有开口，所述放料槽31仅能容纳一根待加工物料通过；

移动板32，上下两端滑动连接在所述放料箱26箱体内壁上；

若干排料口一33，设置在所述放料箱26箱体右侧，且所述排料口一33与所述放料槽31一一对应；

所述筛选箱27包括：

两个支撑架一34，底端左右滑动连接在所述底座29上，所述两个支撑架一34顶端转动连接有转轴一35，所述转轴一35上设有若干槽体一36，所述槽体一36于所述所述放料槽31一一对应；

两个支撑架二37，设置在所述支撑架一34右侧，且底端左右滑动连接在所述底座29上，所述两个支撑架二37顶端转动连接有转轴二38；

两个支撑架三39，所述支撑架三39设置在所述支撑架二37右侧，且底端滑动连接在所述底座29上，所述支撑架三39顶端固定安装有三角形板40，所述三角形板40上设有若干槽体二41；

所述整理箱28包括：上壳体42和下壳体43，所述上壳体42底端固定在所述下壳体43上，所述下壳体43内固定安装有驱动装置(具体的，对应图6和7的方向，应为后侧)；

排料口二45，设置在所述上壳体42左端内壁上，且所述排料口二45左侧与所述三角形板40接触；

所述下壳体43上下两端固定在所述底座29上，且所述皮带组件30贯穿所述下壳体43，所述下壳体43右侧内壁上还设有出料口46，所述驱动装置用于将皮带组件30上物料从出料口46推出下壳体43(具体的，如图6-7，出料口46设置在下壳体43右侧，且位于驱动装置前部，一次可容纳一个或多个物料通过，当容纳通过的物料较少时，通过驱动装置将靠近驱动装置的物料向前推动，便于物料通过出料口46排出)。

上述技术方案的工作原理为：首先将代加工物料放入到所述放料箱26中，然后启动皮带组件30，然后合格的物料会从所述放料槽31底端开口处掉落到所述皮带组件30上，然后不合格的物料(如较长的物料)不会掉落到所述皮带组件30上，然后控制移动板32向右移动，将不合格的物料从排料口一33排出，然后在转轴一35、转轴二38和三角形板40的作用下，将不合格的物料通过上壳体42上的排料口二45排入到所述上壳体42内，合格的物料会通过皮带组件30的作用下向右移动到所述下壳体43内。

上述技术方案的有益效果为：由于推料最易发生卡料，造成卡料的因素主要是料弯、人为检查时料的前端未对齐(后端伸出太长)、两根料之间没有间隙造成贴膜彼此粘连，所以通过放料槽31的设置，可以在加工前将不合格的物料进行筛选，合格的物料会掉落到所述皮带组件30上，不合格的物料会被收集到上壳体42内，通过将所述支撑架一34、支撑架二37、支撑架三39滑动连接在所述底座29上，可以使的不同长度的物料通过筛选箱27进入到整理箱28内，防止掉落到底端的皮带组件30上，非常的方便实用。

实施例3

在实施例1或2的基础上，如图10、11所示，所述驱动装置包括：

驱动装置壳体44，所述驱动装置壳体44设置在下壳体43内上端、且位于皮带组件30正上方；

驱动箱47，设置在所述驱动装置壳体44内，且所述驱动箱47下面设有开口二；

电机一48，固定在所述驱动箱47内壁上，且所述电机一48输出轴固定安装有锥齿轮一49；

螺纹杆一50，上下两端转动连接在所述驱动箱47内壁上，且所述螺纹杆一50从上到下固定安装有锥齿轮二51和皮带轮一52；

螺纹杆二53，上下两端转动连接在所述驱动箱47内壁上，且所述螺纹杆一53底端固定安装有皮带轮二54，且所述皮带轮二54与所述皮带轮一52通过皮带55连接；

调节杆56，左右两端分别与所述螺纹杆一50和螺纹杆二53螺纹连接，且所述调节杆56下面还设有滑槽一57；

两根连接杆58，上端滑动连接在所述滑槽一57内，且所述连接杆58上端通过弹簧59连接固定，所述连接杆58下端穿过所述下壳体43与T型块60转动连接，且所述T型块60设置在所述皮带组件30顶端，所述T型块60与所述皮带组件30垂直；

两根限位杆61，下端对称固定在所述调节杆56上，上端穿过套筒62和凹型板63，且所述两根限位杆61上端还设有通孔64,且L型杆70下端贯穿所述通孔71；

两个凹型板63，一端固定在所述驱动箱47内壁上，且所述凹型板63内部固定安装有套筒62；

长杆64，贯穿挡板65，且所述长杆64左右两端与所述两个凹型板63固定连接；

两块调节板66，分别固定在所述述驱动箱47和挡板65之间，且所述两块调节板66下端设有滑槽二67；

电机二68，固定在所述右侧滑槽二67内壁上，且所述电机二68输出轴固定安装有螺纹杆三69，且所述螺纹杆三69贯穿所述挡板65于左侧滑槽二67内壁连接，且所述两块L型杆70与所述螺纹杆三69螺纹连接，且所述L型杆70与所述滑槽二67内壁滑动连接，同时所述L型杆70下端相互靠近的一侧与所述限位杆61顶端一侧的通孔71卡接，用于防止限位杆61上下移动。

上述技术方案的工作原理为：首先启动电机一48，所述电机一48带动所述锥齿轮一49转动，同时所述锥齿轮一49带动锥齿轮二51转动，使的螺纹杆一50和皮带轮一52转动，在通过皮带55的作用，使的螺纹杆二53随之转动，带动调节杆56向下移动，将T型块60向下推动，将下壳体43内收集的合格的物料进行向下推动，在通过皮带组件30向右的作用，将合格的物料从出料口46推出，当工作结束后，将电机一48反转，使的调节杆56向上移动，将限位杆61移动到套筒62内，然后启动电机二68，使的螺纹杆三69转动，带动所述L型杆70移动到限位杆61上端的通孔71内。

上述技术方案的有益效果为：通过设置驱动装置，使的下壳体43内的物料通过皮带组件30和T型块60的作用下将合格的物料按顺序依次通过出料口46，从而防止物料之间相互搭接在一起，以免发生设备事故，通过设置限位杆61，通过将L型杆70移动到限位杆61上端的通孔71内，从而与所述限位杆61卡接，防止电机一48出现故障后T型块60继续工作，对合格物料进行破坏，同时还可以控制物料依次通过上料台，减少了工作人员的劳动时间，增加了安全性能，从而提高工作效率。

实施例4

在上述实施例1-3中任一项的基础上，所述的一种太阳能光伏板铝边框型材生产用一体化设备，其特征在于，所述机械手二20包括夹爪、机械手基体和传动机构，通过传动机构带动夹爪在机械手基体上开合动作实现对物料的抓取，其中传动机构由伺服电机驱动，带动夹爪开合(通过伺服电机驱动夹爪开合为现有技术，如202010424331.3)，所述机械手二20还包括：

转速传感器一，设置在所述伺服电机上，用于检测所述伺服电机的转速；

控制器一、报警器一，与所述转速传感器一电连接，所述控制器一基于所述转速传感器一控制所述报警器一工作，包括：

通过转速传感器一检测值及公式(1)计算出所述伺服电机的功率因子，当所述伺服电机的功率因子超过预设范围时，报警器一报警，提醒使用者及时对所述伺服电机的转速作出调节，防止机械手二20抓取加工原料时，造成原料掉落；

其中

为所述伺服电机的功率因子，U为所述伺服电机的实际工作电压，η为所述伺服电机的最大工作效率，B为所述伺服电机的工作磁通量，N_d为所述转速传感器一检测值，K为所述伺服电机的线圈匝数，P为所述伺服电机的有功功率(将电能转换为其他形式能量(机械能、光能、热能)的电功率)，S为所述伺服电机的视在功率(在具有电阻和电抗的电路内，电压与电流的乘积叫做视在功率)。

上述技术方案的有益效果为：根据公式(1)和转速传感器一检测值，计算出所述伺服电机的功率因子，并通过综合考虑所述伺服电机的实际工作电压，所述伺服电机的最大工作效率，所述伺服电机的工作磁通量，所述转速传感器一检测值，所述伺服电机的线圈匝数，所述伺服电机的有功功率，所述伺服电机的视在功率，使的计算结果更加精确可靠。

实施例5

在上述实施例1-4中任一项的基础上，所述的一种太阳能光伏板铝边框型材生产用一体化设备，其特征在于，所述锯切机11包括圆盘锯片、油雾润滑系统，所述油雾润滑系统通过气体压力的作用将润滑油雾化，喷涂在锯切合金锯片的表面，(如CN 207154891 U一种锯切机)，所述锯切机11还包括：

转速传感器二，用于检测圆盘锯片的转速；

力传感器，(所述圆盘锯片表面设置测力层，且所述测力层设置有力传感器)，所述力传感器，用于检测圆盘锯片施加在物料上的力；

角度检测装置，设置在所述锯切机11上，用于检测所述圆盘锯片与物料之间夹角；

控制器二、报警器二，所述控制器二与力传感器、转速传感器二和角度检测装置电连接，所述控制器二基于所述力传感器、转速传感器二和角度检测装置控制报警器二工作，包括以下步骤：

步骤1：根据公式(2)、力传感器和所述转速传感器二检测值，计算出所述圆盘锯片输出载荷W：

其中W为所述圆盘锯片输出载荷，X₁为所述圆盘锯片的使用系数(取值范围为0.4-0.7)，X₂为所述圆盘锯片动载荷系数(取值范围为0.34-0.63)，F为所述力传感器检测值，R₁为所述圆盘锯片的半径，d为所述圆盘锯片锯齿的个数，λ为所述圆盘锯片的泊松比，C为所述圆盘锯片刚度，V为基于所述转速传感器二检测值获取的圆盘锯片的线速度(即利用目前转速和线速度的公式计算获取线速度)，z为所述圆盘锯片锯齿的宽度，s为所述圆盘锯片单次切割物料的切割时间,

表示通过考虑圆盘锯片自身材料特性，从而提高计算结果的精确性；

步骤2：根据公式(3)和角度检测装置检测值，计算出所述圆盘锯片的状态系数E，所述控制器二比较所述圆盘锯片的状态系数E与对应的预设状态系数范围，当所述圆盘锯片的状态系数E超过预设状态系数范围时，所述控制器二控制报警器二报警；

其中E为所述圆盘锯片的状态系数，μ为所述圆盘锯片材料的安全系数(取值范围为0.46-0.73)，X₃为所述润滑油的润滑剂系数(取值范围为0.13-0.49)，R₂为所述圆盘锯片与切割物料接触点处的综合曲率半径，ω为所述润滑油的动力黏度，β为所述角度检测装置检测值，cos为余弦。

上述技术方案的有益效果为：首先根据公式(2)、力传感器和所述转速传感器二检测值，计算出所述圆盘锯片输出载荷，通过综合考虑所述圆盘锯片的使用系数，所述圆盘锯片动载荷系数，所述圆盘锯片的半径，所述圆盘锯片锯齿的个数，所述圆盘锯片的泊松比，所述圆盘锯片刚度，所述转速传感器二检测值，所述圆盘锯片锯齿的宽度，所述圆盘锯片单次切割物料的切割时间，使的计算结果更加精确可靠；

然后根据公式(3)和角度检测装置检测值，并通过综合考虑所述圆盘锯片材料的安全系数，所述润滑油的润滑剂系数，所述圆盘锯片与切割物料接触点处的综合曲率半径，所述润滑油的动力黏度，计算出所述圆盘锯片的状态系数，使的计算结果更加精确可靠。

当所述圆盘锯片的状态系数E超过预设状态系数的范围时，所述控制器二控制报警器二报警，从而提醒使用者及时添加润滑锯切油或者更换圆盘锯片，防止所述圆盘锯片的状态系数过大对所述圆盘锯片造成损坏，增加了该圆盘锯片的使用寿命，从而满足了使用者对该一种太阳能光伏板铝边框型材生产用一体化设备的需求。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种太阳能光伏板铝边框型材生产用一体化设备，包括本体(1)，本体上依次安装有：上料单元(2)、锯切单元(3)、冲孔单元(4)、压印单元(5)，且各单元相互连接，所述上料单元(2)、锯切单元(3)、冲孔单元(4)、压印单元(5)分别与伺服控制系统电连接，所述伺服控制系统还电连接报警装置和检测系统，所述检测系统与所述上料单元(2)、锯切单元(3)、冲孔单元(4)、压印单元(5)连接。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏板铝边框型材生产用一体化设备，其特征在于，所述检测系统包括光电检测装置和感应检测装置，所述上料单元(2)、锯切单元(3)、冲孔单元(4)、压印单元(5)关键运动部位均设置了光电检测装置和感应检测装置，所述光电检测装置和感应检测装置与所述伺服控制系统电连接。

3.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏板铝边框型材生产用一体化设备，其特征在于，所述上料单元(2)包括：上料台(6)、翻转机械手(7)、步进梁(8)、推料机(9)，所述上料台(6)安装在所述本体(1)上，所述步进梁(8)安装在所述上料台(6)上，所述上料台(6)上位于步进梁(8)一侧上方设置所述推料机(9)，所述上料台(6)上位于步进梁(8)一侧还设置翻转机械手(7)。

4.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏板铝边框型材生产用一体化设备，其特征在于，所述锯切单元(3)包括：拼装隔音房(16)，安装在所述本体(1)上，所述拼装隔音房(16)内设置锯切机(11)、机械手一(12)、铝屑收集装置(13)、尾料回收机(14)、滚轮传输机构一(15)，所述锯切机(11)一侧设置滚轮传输机构一(15)，所述滚轮传输机构一(15)与锯切机(11)之间设置所述机械手一(12)，所述锯切机(11)连接有铝屑收集装置(13)，所述铝屑收集装置(13)连接有所述尾料回收机(14)。

5.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏板铝边框型材生产用一体化设备，其特征在于，所述冲孔单元(4)包括：冲床(17)、冲孔液压站(18)、滚轮传输机构二(19)、机械手二(20)，所述滚轮传输机构二(19)位于滚轮传输机构一(15)一侧，所述冲床(17)位于所述滚轮传输机构二(19)远离的滚轮传输机构一(15)一侧，所述冲孔液压站(18)与所述冲床(17)连接，所述滚轮传输机构二(19)、滚轮传输机构一(15)与所述冲床(17)之间设置机械手二(20)。

6.根据权利要求5所述的一种太阳能光伏板铝边框型材生产用一体化设备，其特征在于，所述压印单元(5)包括：压印机(21)、液压站、角码托盘(22)、产品输送出料台(24)，所述压印机(21)位于所述滚轮传输机构二(19)一侧，所述压印机(21)连接液压站、产品输送出料台(24)，所述角码托盘(22)与所述压印机(21)连接。

7.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏板铝边框型材生产用一体化设备，其特征在于，所述本体(1)上还设置有物料筛选装置(25)，所述物料筛选装置(25)包括：放料箱(26)、筛选箱(27)、整理箱(28)，所述放料箱(26)、筛选箱(27)、整理箱(28)从左到右一一固定，且所述放料箱(26)通过支架固定在底座(29)上，所述筛选箱(27)、整理箱(28)底端固定在底座(29)上，所述底座(29)上设置有皮带组件(30)；

所述放料箱(26)包括：

若干放料槽(31)，前后间隔设置在所述放料箱(26)内，所述放料槽(31)左右两端固定在所述放料箱(26)内壁上，且所述放料箱(26)底端设有开口，所述放料槽(31)仅能容纳一根待加工物料通过；

移动板(32)，上下两端滑动连接在所述放料箱(26)箱体内壁上；

若干排料口一(33)，设置在所述放料箱(26)箱体右侧，且所述排料口一(33)与所述放料槽(31)一一对应；

所述筛选箱(27)包括：

两个支撑架一(34)，底端左右滑动连接在所述底座(29)上，所述两个支撑架一(34)顶端转动连接有转轴一(35)，所述转轴一(35)上设有若干槽体一(36)，所述槽体一(36)于所述所述放料槽(31)一一对应；

两个支撑架二(37)，设置在所述支撑架一(34)右侧，且底端左右滑动连接在所述底座(29)上，所述两个支撑架二(37)顶端转动连接有转轴二(38)；

两个支撑架三(39)，所述支撑架三(39)设置在所述支撑架二(37)右侧，且底端滑动连接在所述底座(29)上，所述支撑架三(39)顶端固定安装有三角形板(40)，所述三角形板(40)上设有若干槽体二(41)；

所述整理箱(28)包括：上壳体(42)和下壳体(43)，所述上壳体(42)底端固定在所述下壳体(43)上，所述下壳体(43)内固定安装有驱动装置；

排料口二(45)，设置在所述上壳体(42)左端内壁上，且所述排料口二(45)左侧与所述三角形板(40)接触；

所述下壳体(43)上下两端固定在所述底座(29)上，且所述皮带组件(30)贯穿所述下壳体(43)，所述下壳体(43)右侧内壁上还设有出料口(46)，所述驱动装置用于将皮带组件(30)上物料从出料口(46)推出下壳体(43)。

8.根据权利要求7所述的一种太阳能光伏板铝边框型材生产用一体化设备，其特征在于，所述驱动装置包括：

驱动装置壳体(44)，所述驱动装置壳体(44)设置在下壳体(43)内上端、且位于皮带组件(30)正上方；

驱动箱(47)，设置在所述驱动装置壳体(44)内，且所述驱动箱(47)下面设有开口二；

电机一(48)，固定在所述驱动箱(47)内壁上，且所述电机一(48)输出轴固定安装有锥齿轮一(49)；

螺纹杆一(50)，上下两端转动连接在所述驱动箱(47)内壁上，且所述螺纹杆一(50)从上到下固定安装有锥齿轮二(51)和皮带轮一(52)；

螺纹杆二(53)，上下两端转动连接在所述驱动箱(47)内壁上，且所述螺纹杆一(53)底端固定安装有皮带轮二(54)，且所述皮带轮二(54)与所述皮带轮一(52)通过皮带(55)连接；

调节杆(56)，左右两端分别与所述螺纹杆一(50)和螺纹杆二(53)螺纹连接，且所述调节杆(56)下面还设有滑槽一(57)；

两根连接杆(58)，上端滑动连接在所述滑槽一(57)内，且所述连接杆(58)上端通过弹簧(59)连接固定，所述连接杆(58)下端穿过所述下壳体(43)与T型块(60)转动连接，且所述T型块(60)设置在所述皮带组件(30)顶端，所述T型块(60)与所述皮带组件(30)垂直；

两根限位杆(61)，下端对称固定在所述调节杆(56)上，上端穿过套筒(62)和凹型板(63)，且所述两根限位杆(61)上端还设有通孔(64),且L型杆(70)下端贯穿所述通孔(71)；

两个凹型板(63)，一端固定在所述驱动箱(47)内壁上，且所述凹型板(63)内部固定安装有套筒(62)；

长杆(64)，贯穿挡板(65)，且所述长杆(64)左右两端与所述两个凹型板(63)固定连接；

两块调节板(66)，分别固定在所述述驱动箱(47)和挡板(65)之间，且所述两块调节板(66)下端设有滑槽二(67)；

电机二(68)，固定在所述右侧滑槽二(67)内壁上，且所述电机二(68)输出轴固定安装有螺纹杆三(69)，且所述螺纹杆三(69)贯穿所述挡板(65)于左侧滑槽二(67)内壁连接，且所述两块L型杆(70)与所述螺纹杆三(69)螺纹连接，且所述L型杆(70)与所述滑槽二(67)内壁滑动连接，同时所述L型杆(70)下端相互靠近的一侧与所述限位杆(61)顶端一侧的通孔(71)卡接。

9.根据权利要求5所述的一种太阳能光伏板铝边框型材生产用一体化设备，其特征在于，所述机械手二(20)包括夹爪、机械手基体和传动机构，通过传动机构带动夹爪在机械手基体上开合动作实现对物料的抓取，其中传动机构由伺服电机驱动，带动夹爪开合，所述机械手二(20)还包括：

转速传感器一，设置在所述伺服电机上，用于检测所述伺服电机的转速；

控制器一、报警器一，与所述转速传感器一电连接，所述控制器一基于所述转速传感器一控制所述报警器一工作，包括：

通过转速传感器一检测值及公式(1)计算出所述伺服电机的功率因子，当所述伺服电机的功率因子超过预设范围时，报警器一报警，提醒使用者及时对所述伺服电机的转速作出调节，防止机械手二(20)抓取加工原料时，造成原料掉落；

其中

为所述伺服电机的功率因子，U为所述伺服电机的实际工作电压，η为所述伺服电机的最大工作效率，B为所述伺服电机的工作磁通量，N_d为所述转速传感器一检测值，K为所述伺服电机的线圈匝数，P为所述伺服电机的有功功率，S为所述伺服电机的视在功率。

10.根据权利要求4所述的一种太阳能光伏板铝边框型材生产用一体化设备，其特征在于，所述锯切机(11)包括圆盘锯片、油雾润滑系统，所述油雾润滑系统通过气体压力的作用将润滑油雾化，喷涂在锯切合金锯片的表面，所述锯切机(11)还包括：

转速传感器二，用于检测圆盘锯片的转速；

力传感器，用于检测圆盘锯片施加在物料上的力；

角度检测装置，设置在所述锯切机(11)上，用于检测所述圆盘锯片与物料之间夹角；

控制器二、报警器二，所述控制器二与力传感器、转速传感器二和角度检测装置电连接，所述控制器二基于所述力传感器、转速传感器二和角度检测装置控制报警器二工作，包括以下步骤：

步骤1：根据公式(2)、力传感器和所述转速传感器二检测值，计算出所述圆盘锯片输出载荷W：

其中W为所述圆盘锯片输出载荷，X₁为所述圆盘锯片的使用系数，X₂为所述圆盘锯片动载荷系数，F为所述力传感器检测值，R₁为所述圆盘锯片的半径，d为所述圆盘锯片锯齿的个数，λ为所述圆盘锯片的泊松比，C为所述圆盘锯片刚度，V为基于所述转速传感器二检测值获取的圆盘锯片的线速度，z为所述圆盘锯片锯齿的宽度，s为所述圆盘锯片单次切割物料的切割时间；

步骤2：根据公式(3)和角度检测装置检测值，计算出所述圆盘锯片的状态系数E，所述控制器二比较所述圆盘锯片的状态系数E与对应的预设状态系数范围，当所述圆盘锯片的状态系数E超过预设状态系数范围时，所述控制器二控制报警器二报警；

其中E为所述圆盘锯片的状态系数，μ为所述圆盘锯片材料的安全系数，X₃为所述润滑油的润滑剂系数，R₂为所述圆盘锯片与切割物料接触点处的综合曲率半径，ω为所述润滑油的动力黏度，β为所述角度检测装置检测值，cos为余弦。

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