CN115101615A - 封闭式光伏组件层压机、层压设备及层压方法 - Google Patents

Abstract

本发明针对现有技术层压机当组件越大时，制造成本越高、生产效率低的不足，提供封闭式光伏组件层压机、成套联动层压设备及层压方法，封闭式层压机包括：包括真空容器和层压机构，真空容器与抽真空设备相连以使真空容器内能获得真空环境；层压机构置于所述真空容器内，包括刚性的层压板和支撑工作台，所述层压板和支撑工作台上下相对设置并相对移动组成非密封的层压单元，本发明封闭式层压机，真空容器中的支撑工作台和层压板只承受层压组件所需压力，不再承受外界和真空室内的压差，极大地降低了层压机的成本，采用层压板进行层压，有效防止光伏组件在野外长时间工作时边角开裂或因应力释放开裂等情况的发生。

Description

封闭式光伏组件层压机、层压设备及层压方法

技术领域

本发明属于光伏组件层压技术领域，特别是涉及一种封闭式光伏组件层压机、层压设备及层压方法。

背景技术

太阳能作为一种绿色新能源，在能源利用中有着举足轻重的作用，其技术发展速度极快。层压机是太阳能电池组件封装设备中的关键设备，其性能直接影响着组件的质量和生产效率。目前光伏组件朝着大尺寸发展。

目前市场上的层压机主要有两种结构，一种是胶板式层压机，包括上箱和下箱，上箱和下箱闭合后形成密封腔体，该腔体俗称为层压腔，在上箱的开口处设置有硅胶板密封上箱体，下箱内设置有由层压工作台，由层压工作台封闭下箱的开口，上箱和下箱密封闭合后由硅胶板将层压腔分隔成相互隔离的上真空式和下真空式，光伏组件置于下真空式内的层压工作台上，在真空状态下向上真空式充气使硅胶板膨胀后对位于下真空室内的光伏组件施压完成压制工作。采用此种结构的层压机，在层压时，需对下真空室抽真空，排除光伏组件内的气泡，再在下真空室真空的状态下对上真空室充气使硅胶板膨胀利用充气的压力对光伏组件施压，无论是单层的或多层的，还是单腔的或多腔的，层压工作台均作为箱体的一部分，当抽真空时其承受负压，当进行层压时，不仅承受负压还同时承受上室内空气的压力，因此，对其结构强度要求高，需采用厚的钢板，否则在压制及加热过程中易发生变形，大尺寸层压机的工作台钢板厚度可达65mm，热变形量可达6-10mm。另外一种结构为板式层压机，由上箱和下箱组成密封的层压腔，下箱由层压工作台封闭，上箱为板式，由驱动装置驱动上箱靠近层压工作台直接对位于层压工作台上的光伏组件施压，采用上述结构，层压工作台也作为下箱的一部分，上箱体不仅作为容腔同时作为层压件，同样，在对层压腔抽真空时层压工作台和上箱均因是箱体的一部分，因此承受负压，对光伏组件施压时，层压工作台和上箱一方面承受负压，一方面要施加压力，因此，易变形，随着单片组件尺寸的不断增大，相应的每个独立的层压腔室也需不断增大，整体层压机尺寸随之不断增大，层压工作台的尺寸也不断增大，变形量也在增大，由于层压工作台易变形，因此，在层压组件时易破碎。

另外，当采用胶板式层压机时，需先对上室和下室抽真空，再向上室充入气体，充入的气体为常温气体，使上真空室内的温度降低，同时，使胶板的温度下降，当胶板压在光伏组件上时，使得光伏组件的上背板温度较低，造成温度不均匀，再次，由于真空腔由上箱和下箱组成，每层压完成需开启上箱，使层压腔敞开，外界空气迅速与上箱和下箱进行交换，使层压腔内的温度迅速下降，因此，每次都需要比较多的能量对真空腔进行加热，使能源消耗大。当采用板式层压机时，由于上箱同时也是层压件，层压工作台同时也是上箱的一部分，因此，需对上箱和层压工作台作保温处理且加强其抗变形能力，对层压工作台和上箱的保温性和抗变形能力要求高，使生产成本增加。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术层压机参与层压的层压工作台及上箱作为箱体的一部分需要承受真空负压的同时还需承受层压光伏组件时的工艺压力，因此易变形，对其抗变形的能力要求高的不足，提供一种封闭式层压机、层压设备及层压方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

光伏组件的封闭式层压方法，采用由层压板和支撑工作台组成的非封闭式的层压机构，刚性层压板和支撑工作台相互靠近对位于二者间的光伏组件施压，二者相互远离移入或移出光伏组件，当层压时，层压板和支撑工作台位于具有开口的密封的容器内，光伏组件位于层压板和支撑工作台间并由容器内腔中的空气包围，给容器抽真空，使光伏组件、层压板和支撑工作台均位于真空环境内，使容器内达到预定的真空度后通过层压板和支撑工作台对位于支撑工作台上的光伏组件施压，达到预定的压力和施压时间后停止抽真空、向容器内充气，容气内破真空后使层压板和支撑工作台分离，将光伏组件从容器内移出，完成一次层压；

采用输送装置一通过容器上的入料口向环绕在支撑工作台上的输送带移送光伏组件，由输送装置二接收从出料口内移送出的光伏组件，完成光伏组件的传输后立即关闭入料口和出料口，密封容器后，对支撑工作台和／或层压板加热或制冷至工艺温度并保持，在容器为常压状态时，将容器入料和出料口处的料门打开；每个层压机构中的层压板和支撑工作台间相互远离到达限定的高度，当进行光伏组件传送时，输送装置一、输送带及输送装置二同时动作，输送装置一完成向输送带输送光伏组件的同时输送带完成向输送装置二输送光伏组件，光伏组件传送完毕封闭容器对容器抽真空；

位于容器内的层压机构为多层，每层由一对层压板和支撑工作台组成，各层上下设置，或者两相邻的层压机构中位于上层的层压机构的支撑工作台兼作位于下层的层压机构的层压板，采用入料堆栈和出料堆栈为层压机构上料和出料，至少包括一个容器，包括多个容器时多个容器前后设置，密封容器后，对支撑工作台和／或层压板加热或制冷至工艺温度并保持；

入料堆栈A已经准备好待压的光伏组件、层压机构的支撑工作台上无光伏组件或光伏组件已经层压结束、出料堆栈Ｃ上无光伏组件；在容器为常压状态时，将容器入料和出料口处的料门打开；每个层压机构中的层压板和支撑工作台间相互远离到达限定的高度，入料堆栈Ａ、层压机构和出料堆栈C的每一层传输机构同时水平传动，在入料堆栈Ａ上的待压光伏组件被传送至层压机构的支撑工作台上时层压机构上已经层压完的光伏组件则被传送至出料堆栈C，当多个容器时，从前方支撑工作台上传出的光伏组件被传送到位于后方的支撑工作台上，再由最尾的支撑工作台上传送到出料堆栈Ｃ的传输机构上；

加热时加热温度为130±10℃左右，作为加热板的层压板和／或支撑工作台的用于加热的表面的任意位置的温度差在±1.5℃以内，支撑工作台接收光伏组件时通过行程开关反馈光伏组件是否达到设定的位置，在对光伏组件施压时通过缓冲介质隔离层压板与光伏组件、以缓冲层压板与光伏组件间的撞击力，通过多个压力传感器检测和反馈层压板与支撑工作台间多个位置的压力以控制对光伏组件施加的压力在设定的工艺压力范围内，并使每个压力传感器检测到的的数值均在工艺要求范围内，当层压到设定的工艺压力后保压6-10分钟。

一种封闭式层压机，包括：真空容器，所述真空容器包括容器外壳和料门，所述真空容器与抽真空设备相连以使所述真空容器内能获得真空环境；在真空容器外壳上设置有进料和出料用的通道口，由料门密封和开启通道口以进料和出料；层压机构，其置于所述真空容器内，所述层压机构包括架体、刚性的层压板和支撑工作台，层压板位于支撑工作台的上方，所述层压板和支撑工作台上下相对设置组成开放式的层压单元，当层压单元为两个以上时，各所述支撑工作台沿竖直方向以预定距离隔开并由所述架体支撑，每个所述层压板能够相对于对应的支撑工作台上下移动以对置于支撑工作台上的光伏组件进行层压；

所述支撑工作台通过固定件固定于所述架体上，所述的支撑工作台上环绕设置有输送带，由输送带接收光伏组件和将光伏组件传送出真空容器，所述层压板通过层压板升降机构驱动沿竖直方向上下移动；所述层压板升降机构与控制器相连，由控制器控制层压板的升降运动，还包括压力传感器以感测所述层压板抵压光伏组件的压力，所述压力传感器将所测的压力信号发送给所述控制器以控制所述层压板升降机构的运动，进而将光伏组件所受压力控制在工艺要求范围内；

进料和出料用的通道口包括进料口和出料口，进料口设置在真空容器的进料端，出料口设置在真空容器的出料端，所述料门包括进料门和出料门，光伏组件通过所述进料口为层压单元供料，层压完成的光伏组件通过所述出料口离开所述真空容器，当所述的层压单元为两个以上时，所述的通道口为至少一个，当进料口和/或出料口为多个时进料口和出料口的数量与层压单元的数量一致且进料口和/或出料口的高度分别与层压单元的支撑工作台的高度相适应以通过相对应的进料、出料通道口为层压单元供料、出料，所述的料门包括连杆和翻转板，在翻转板的两侧分别设置有连杆，每侧的连杆和翻转板间通过连接件连接，连接件的一端连接翻转板的自由端，另一端与连杆转动连接，翻转板的连接端与通道口的边沿铰接连接，在通道口处设置有密封法兰，由驱动装置驱动连杆往复移动使翻转板与通道口闭合或从通道口离开从而实现通道口的密封与开启；还设置有密封固定装置，当翻转板封闭通道口时将翻转板固定在通道口处以使密封严密；当所述层压单元为两个以上时，包括多个上下设置的翻转板，每个所述翻均与所述的连杆通过连接件连接，每个一翻转板对应封闭一通道口；

所述架体为柱式架体，各柱的上端和下端均由横梁固定连接成框架式的结构或者立柱的上端和/或下端与真空容器外壳固定连接，所述的支撑工作台上环绕设置有输送带用以接料和出料，输送带由驱动装置驱动环绕支撑工作台运行。

一种联动成套层压设备，包括入料堆栈、出料堆栈以及至少一个前述的封闭式层压机；所述封闭式层压机设置在入料堆栈与出料堆栈之间；

当所述的封闭式层压机为两个时，位于前端和后端的层压机的工作台均为加热工作台，在位于前端的层压机中进行初次层压，在位于后端的层压机中进行固化；当所述层压机为三个时，位于第一位和第二位的支撑工作台均为加热工作台，位于第三位的层压机为冷却工作台，在位于第一位的层压机中完成初次层压，在位于第二位的层压机中完成固化，位于第三位的层压机中进行冷却。

本发明的有益效果为：

采用本发明的层压方法，由于层压机构为非封闭式的也就是说是开放式的、且位于容器内，当对容器抽真空时作为层压件的支撑工作台和层压板的四周均是真空状态，因此，抽真空不会对支撑工作台和层压板形成压力，因此，支撑工作台和层压板无论采用何种材质或结构及厚度均不会因抽真空而变形，因此，支撑工作台和层压板的强度仅需满足层压工艺的需要即可而无需考虑抵抗负压变形的因素，可以大大地节约所用的材料量，可以降低对于层压件材质的需求，因此，可降低成本和制造难度。

采用本发明实施例结构的封闭式层压机，由于层压单元由层压板和支撑工作台成对设立组成，二者间为开放式也就是非密封式的结构，且设置于真空容器内，因此，对光伏组件层压时是通过对真空容器抽真空从而使光伏组件获得层压时所需的真空环境及排除气泡操作，当容器内抽真空时光伏组件始终处于容器的真空环境内，无需单独对层压单元进行抽气和充气操作，工艺简单；取消传统层压机的上箱和支撑工作台的加固结构，真空容器中的支撑工作台和层压板只承受层压组件所需压力，不再承受外界和真空室内的压差，节省了大量材料和重量，极大地降低了层压机的成本，层压时由层压板进行层压，光伏组件各部分受力均匀，大大提高了组件的质量；取消传统层压机所必须的胶板，大大降低成本；减少客户维护和更换胶板成本，节约生产时间，提高生产效率；6）由于利用层压板的下表面对光伏组件直接进行刚性施压，组件边缘不会存在弯曲情况，可以有效防止光伏组件在野外长时间工作时边角开裂或因应力释放开裂等情况的发生。

附图说明

图1为本发明封闭式层压机实施例立体结构示意图；

图2为本发明层压机构实施例立体结构示意图；

图3为本发明联动成套层压设备立体结构示意图；

图4为压力传感器位置实施例示意图；

图5为料门与背板连接结构实施例示意图，料门处于关闭状态；

图6为料门与背板连接结构实施例示意图，料门处于开启状态；

图7为采用本发明层压方法对光伏组件进行层压时入料和出料状态示意图，其中采用了6层层压机构；

图8为采用本发明层压方法对光伏组件进行层压时层压状态示意图，其中采用了6层层压机构。

附图标记说明：

1-真空容器；2-层压机构；11-容器外壳；12a-进料门；12b-出料门；21-架体；22-层压板；23-支撑工作台；24-层压板升降机构；25-固定件；26-压力传感器；30-背板；31-翻转板；32-连杆；33-密封法兰；34-密封胶条；35-铰接件；36-电磁铁；37-连接件；38-光伏组件

A-入料堆栈；B1-层压单元；B2-固化单元；B3-冷却单元；C-出料堆栈。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

如图7-8所示，本发明提供一种新型的光伏组件层压方法，采用由支撑工作台、可与支撑工作台靠近和远离的层压板组成的非封闭式层压机构对光伏组件进行层压，将层压机构设置在具有开口的、能封闭的容器内，将需层压的光伏组件置于支撑工作台上，对该密封的容器抽真空同时使处于开放状态的层压板和支撑工作台位于真空环境内以排除光伏组件内的气泡，达到工艺真空度后通过使层压板压与支撑工作台靠近并相互挤压的方式对光伏组件施加压力完成对光伏组件的层压，挤压的压力为层压工艺压力，达到所规定的压力后保压一段时间使光伏组件充分压合，挤压和保压的过程中一直保持容器内、支撑工作台及层压板间的真空状态，保压完毕，向容器内充气至标准大气压，使层压板离开支撑工作台，打开料门迅速将光伏组件取出同时将需层压的光伏组件送入到位，封闭容器对容器抽真空，进行下一个循环。采用本发明的层压方法，由于组成层压部件的层压板和支撑工作台均位于容器内且二者间始终处于非封闭的状态，当对容器抽真空时，容器承受负压而层压板的支撑工作台和层压板因全部位于负压环境中，因此，其各方向所受的压力相等，因此，不承受真空负压的压力，当对光伏组件施压时，由层压板下降或支撑工作台上升二者贴合压紧，二者的背面均为负压，因此，负压也不会对层压板和支撑工作台产生不良影响，因此，层压板及支撑工作台均不会因负压而产生变形，在设计层压板及支撑工作台时仅需考虑其工艺压力即可，无需考虑负压对层压板和支撑工作台的影响，层压板及支撑工作台的厚度大大地减小了，其厚度在25mm时就不会产生变形，极大地节约了材料，由于容器与层压板和支撑工作台均不相互影响，因此，容器的变形不会对层压效果产生影响，可降低对容器的材质、厚度的要求节约材料。

采用上述方法，由于在真空状态下对层压板和或支撑工作台加热，其与容器间由真空隔离，因此热传导效率非常低，通过容器散失的热量非常少，因此层压板和或支撑工作台的热量在层压过程中散失的少，再加之容器具有保温层，因此，通过容器散热非常少，只有在打开密封的容器取入光伏组件时才会有热量从料口散失，因此，本发明方法加热效率高，散热效率低，可以大幅度减少热量损失；另外，在此过程中，层压板和支撑工作台仅承受层压时的压力，也就是一个大气压的压力，不承受真空负压的压力。

当将本层压方法用于热压固化时，先对支撑工作台和／或层压板加热，使其达到工艺温度，而后再抽真空、采用层压板和支撑工作台相互挤压对光伏组件施压和保压，由于在施压和保压的过程中层压板和支撑工作台均处于非封闭的状态位于真空环境内，与外界空气不接触不对流，因此，散热慢，使层压固化时节约能源，由于真空环境可以隔绝层压板和支撑工作台与外界的热量传递，因此容器的外表温度低，对外界环境温度的影响小，特别是当夏天时，可以极大地改善车间的工作环境节约制冷能源。

同理，当本层压方法用于冷却时，支撑工作台及层压板也无法吸收外界的热量，容器箱体的表面温度也不会明显降低，同样节约能源。

可采用如下结构的层压机完成本发明的方法，由于本发明的层压机是将层压机构置于可密封的容器内完成层压，因此本发明称此种层压机为封闭式层压机。

如图1至图6所示，本发明的实施例结构的封闭式层压机，包括：真空容器1，真空容器1包括容器外壳11和料门，在真空容器外壳上设置有进料和出料用的通道口，由料门密封和开启通道口以进料和出料。真空容器1与抽真空设备相连以使真空容器1内获得真空环境；以及层压机构2，其置于真空容器1内，层压机构2包括架体21、至少一个刚性的层压板22和至少一个支撑工作台13，每个层压板均位于一支撑工作台的上方，层压板和支撑工作台成对设置组成一层压单元，层压板22能够向着或背着支撑工作台移动并将位于二者间的光伏组件进行挤压。当设置两个以上层压板和两个以上支撑工作台23时，各支撑工作台沿竖直方向排列并以预定距离隔开，与此相对应，层压板也沿竖直方向排列并以预定距离隔开，每个支撑工作台23的上方均对应地设置有一层压板22，多个层压板22和多个支撑工作台23分别成对设置以在架体21内形成多层层压单元，每个层压板22均能够相对于支撑工作台23上下移动以对置于支撑工作台上的光伏组件进行层压。支撑工作台可以固定连接在架体21内，也可以在架体内相对于料门移动以完成接料或出料。层压时，支撑工作台23和层压板22间形成非密封的空间，当抽真空装置对真空容器抽真空时，同时使支撑工作台和层压板间同步真空。与传统层压机相比，本发明结构的层压机，无需为每个层压机构单独设置上箱和下箱，支撑工作台和层压板间无需单独密封，因此，省去了上箱和下箱结构及密封结构和密封件，省去了上箱和下箱所占用的空间，层压机整体尺寸大大降低，可充分利用高度空间实现多层布置，满足一次性层压多个光伏组件。当进行层压时，统一对真空容器抽真空，能同时对多个层压单元进行真空操作，在此真空下由层压板对光伏组件施压，无需再进行抽真空或充气操作，当层压完毕，开启料门的同时对真空容器充气，与此同时对各层压单元间被充气，无需单独给层压单元充气即可完成破真空操作，节约了能源，提高了效率。采用本发明结构的层压机，当抽真空时，整体层压单元位于容器内，其各方向均为真空环境，因此，组成层压机构的支撑工作台及层压板不受真空负压的作用，当对光伏组件施压时，由于是通过层压板与支撑工作台间的紧靠挤压完成的，因此，不会受到负压的影响，层压板及支撑工作台的相对挤压面受力均衡，可防止层压板和支撑工作台变形，可降低对二者的强度要求，因此，本发明结构和方法可避免层压机构发生真空变形。

在本实施方案中，真空容器1与抽真空设备相连，以确保进行层压作业时，整个层压机构2处于真空环境下，在真空环境下由层压板直接对光伏组件层压，可以避免现有技术采用胶板层压时施压压力不均匀的情况发生，可以避免光伏组件在层压过程中产生气泡而影响产品质量，并且由容器承受因真空而产生的外压，层压机构2不再单独地承受外压，因此，对层压机构的强度要求低，当层压大尺寸光伏组件时无需大幅度提高箱体的强度，因此，极大地降低了层压机的材料成本和制造难度。

在一优选实施方案中，支撑工作台23通过固定件25固定于架体21上，支撑工作台23的四个角部通过支撑工作台固定件25固定连接在架体21的四个立柱上。支撑工作台固定件25可以包括角铁，角铁通过螺钉固定在架体21的立柱上，支撑工作台23再固定在角铁上，层压板最好滑动地设置在架体上，并由升降机构驱动升降，由滑轨进行导向。

支撑工作台23可以为加热板、冷却板或常温板，当为加热板或冷却板时，支撑工作台中设有液体流通通道，根据需要向液体流通通道内通入循环的热油或冷却水。当然，支撑工作台23的加热也可以采用其他方式，比如，利用电加热管、红外加热棒等以达到所需的工作温度。当支撑工作台内设置加热装置时可作为层压机或固化机使用，当设置有冷却装置时，可作为冷却机使用。

在本实施方案中，层压板22中也可以设置有能够通入循环的热油或冷却水的液体流通通道。层压板22也可以根据实际需要对光伏组件进行加热或冷却。

其中，层压板升降机构24可以为举升气缸，并且设置有限位导向机构（图中未示出），可以保证层压板22在进行上下运动时不跑偏并固定在固定位置。层压板22起升后，可以进行光伏组件的传入或传出。光伏组件置于支撑工作台23上时，层压板22向下运动，通过层压板22的下表面对光伏组件进行均匀地施加压力。

在一个优选的实施例中，层压板升降机构24与控制器相连以整体控制所有层压板22的升降运动或者控制某一个或某几个层压板22的升降运动。根据实际需要，由控制器控制多层层压单元的层压板同时上升或同时下降使各层压单元同时实施层压或进/出料，或者由控制器控制每个层压板单独动作以单独实施进/出料和层压工作。在层压板的移动路线上可设置限位装置对层压板的上升行程进行限制，限位装置可以是行程开关，也可以是光电传感器，限位装置与控制器连接，向控制器发送到位信号。

本发明实施例的封闭式层压机进一步包括压力传感器以感测层压板22抵压光伏组件的压力，压力传感器将所测的压力信号发送给控制器以控制层压板升降机构24的运动，进而将光伏组件所受压力控制在工艺要求范围内。最好在每个支撑工作台上表面的四个角处分别设置一压力传感器各压力传感器均与控制器的输入端连接，采集层压板的压力，并取均值，反馈给控制器，由控制器据反馈的压力控制气缸的下降位置以施加设定的工作压力。

最好在层压板22与光伏组件接触的表面也就是层压板的下表面设置缓冲部件，以避免由于光伏组件不平而导致光伏组件表面出现裂纹或使光伏组件碎裂。缓冲部件采用柔性材质的玻璃布、毛毡、胶板等，缓冲部件固定设置在层压板的下表面，并与层压板的下表面相帖合。最好采用毛毡与玻璃布相结合的结构作为缓冲部件，毛毡位于玻璃部的上方与层压板相邻，玻璃布位于毛毡的下方、层压时与光伏组件接触，这样既可以对压力进行缓冲也可以防止粘胶污染毛毡。

可以仅在在真空容器的一端设置通道口，通过同一通道口为所有的层压单元完成进料和出料，最好，在真空容器1的光伏组件进出方向上的两端分别设置通道口作为进料口和出料口，相应地在真空容器的两端分别设置料门，分别是进料门12a和出料门12b，光伏组件通过进料口接料，通过出料口出料，当层压单元为两个以上时，可以通过同一个通道口完成进料和出料，也可以每个层压单元相应设置一进料口和出料口进行单独进料和出料，当每个层压单元单独设置一进料口和出料口时进料口和出料口的高度要与支撑工作台的高度相适应，方便支撑工作台接料和出料。

本发明中，架体21为立柱式结构，位于四角的立柱和连接立柱上下两端的横梁构成了架体的基本结构，支撑工作台直接固定在四角的立柱上，或者立柱的上下两端直接与真空容器固定连接，采用此种结构，架体整体为框架式，各方位均为开放式，各方位均与真空容器内部连通，可以更好地实现气体流通，有利于真空操作或充气操作，缩短真空操作和充气操作的时间。

真空容器的两端分别通过背板30封闭，在进料端的背板上设置有进料口，在位于出料端的背板上设置有出料口，由料门密封对应的进料口和出料口。为了实现良好的密封，在进料口和出料口外均设置有密封法兰33，当设置多层层压单元时，进料口、出料口及进料门和出料门的数量与层压单元的数量一致。料门最好采用如下结构：包括至少一个翻转板31、在翻转板的两侧分别设置连杆32，连杆与翻转板通过连接件37铰接连接，连接件位于翻转板的自由端，连接件一端固定连接翻板的一表面，另一端与连杆转动连接，翻转板的数量与层压单元的数量一致，当翻转板为多个时，各翻转板上下排列相互间隔，一个翻转板与一进料口或出料口对应设置，翻转板上与自由端相对的一端为连接端，翻转板通过其连接端与背板铰接连接，当连杆上下移动时，翻转板封闭对应的进料口或出料口。设置驱动连杆移动的连杆驱动装置，其可以是气缸，也可以是齿轮齿条传动机构，也可以是直线电缸，由连杆驱动装置的输出端连接连杆，驱动连杆往复移动从而实现翻转板的打开和关闭，当关闭时翻转板与密封法兰贴合实现对进料口和出料口的密封。为了更好地实现密封，最好在每个法兰周围设置多个电磁铁36作为密封固定装置，电磁铁固定设置在背板上，当密封时，电磁铁得电，吸引住翻转板，确保不漏气；需要打开时，电磁铁失电，方便翻转板打开。还可以采用其它结构的密封固定装置，如锁紧装置将料门与背板锁紧连接。为了密封的更紧密，在密封法兰周围设置密封胶条34。

采用本发明实施结构的封闭式层压机，可组成多种层压生产线，其基本组成包括入料堆栈A、出料堆栈C以及一个或两个以上的封闭式层压机；封闭式层压机设置在入料堆栈A与出料堆栈C之间；封闭式层压机的数量由用户根据工艺节拍要求决定。在图4所示的实施例中设置有三个封闭式层压机，三个封闭式层压机分别作为层压单元B1、固化单元B2和冷却单元B3，层压单元B1、固化单元B2和冷却单元B3沿着从入料堆栈A到出料堆栈C的方向依次设置在入料堆栈A与出料堆栈C之间；其中，层压单元B1的支撑工作台23中和固化单元B2的支撑工作台23中均设置有加热装置，比如设置有液体流通通道，在液体流通通道内设置循环的热油，冷却单元B3的支撑工作台23中设置有液体流通通道，液体流通通道内具有循环的冷却水。光伏组件由入料堆栈A传输到层压单元B1中，在层压单元B1中进行初次层压，然后由辅助传输机构传输到固化单元B2中进行层压固化，再进入冷却单元B3中进行冷却，最后层压完成的光伏组件输出到出料堆栈C上，完成整个层压工作。也可以仅配置两台层压机，在第一台层压机内进行初次层压，在第二台层压机内进行固化。

采用本发明结构的层压生产线，层压单元、固化单元及冷却单元均采用封闭式层压机，光伏组件从上一单元传输出去后即可将料门封闭进行抽真空操作，可以同时实现料的传入和传出，料传出之时可实现料传入，传出后即进行真空操作，效率高。

容器外壳11上设置有多个管路孔，以用于将加热油管、冷却水管、抽真空管路以及电连接线路连接到真空容器1内。

真空容器1的料门处和管路孔处均设置有密封结构以确保真空容器1在作业时的密封状态。

以下采用具体实施例对本发明的封闭式层压机的支撑工作台的变形情况与硅胶板式层压机的支撑工作台的变形情况作对比说明。为了方便对比，所有实施例均采用同一规格的光伏组件，层压机构的层数均为3层。层压工艺温度及真空度一致，层压压力一致，保压时间一致。采用电加热器加热。加热器的功率为60kW，支撑工作台和层压板均采用普通热轧钢板材料，电加热器均布在层压板和支撑工作台上，且使加热装置在层压板和或支撑工作台内分布均匀，使加热板的工作表面任意位置的温度差在±1.5℃以内。采用如下工艺：层压温度为130℃±10℃，保压时间为6-10分钟，绝对真空度为50Pa，层压压力为0.9-1.1个大气压。

实施例1：

容器采用焊接钢管为骨架，钢板为外壳。在容器内壁设置保温材料。支撑工作台和层压板的尺寸均为：长为2400mm、宽为1400mm,厚度为40mm。

以多层层压机构与入料堆栈和出料堆栈组成配套层压生产线实现自动进出料为例进行说明。只设置一个容器。

1、准备阶段，密封容器，采用电加热的方式对支撑工作台加热至工艺温度。

2、入料/出料阶段

确保：入料堆栈A已经准备好待压的光伏组件、层压机构的支撑工作台上无光伏组件或光伏组件已经层压结束、出料堆栈Ｃ上无光伏组件；多层层压板在气缸的带动下整体起升使层压板和支撑工作台间相互远离到达限定的高度。在容器为常压状态时，将容器入料和出料口处的料门打开至水平位置；

入料堆栈Ａ、层压机构B和出料堆栈C的每一层传输机构同时水平传动，在入料堆栈Ａ上的待压光伏组件被传送至层压机构B的支撑工作台上，层压机构上有已经层压完的光伏组件则被传送至出料堆栈C完成光伏组件的热压层压。共层压10次。结果是，支撑工作台的变形量为0.5mm，层压板的变形量为0.7mm。

对比例1:采用硅胶板式层压机，包括上箱和下箱及封闭上箱开口的硅胶板，下箱内设置有支撑工作台与下箱构成密封结构，上箱和下箱均采用钢板材质，在箱体外设置保温材料。支撑工作台的钢板厚度为65mm，长9000mm宽2900mm。上箱和下箱均采用220×110×7.5mm工字钢焊接骨架,上箱下箱壳采用1mm厚的保温板。

1、入料/出料阶段

确保：入料堆栈A已经准备好待压的光伏组件、层压机构的支撑工作台上无光伏组件或光伏组件已经层压结束、出料堆栈Ｃ上无光伏组件；多层层压板在气缸的带动下整体起升使层压板和支撑工作台间相互远离到达限定的高度，

使上箱打开，入料堆栈Ａ、层压机构B和出料堆栈C的每一层传输机构同时水平传动，在入料堆栈Ａ上的待压光伏组件被传送至层压机构B的支撑工作台上，层压机构上有已经层压完的光伏组件则被传送至出料堆栈C完成光伏组件的热压层压。对由上箱和硅腔板组成的上室抽真空，而后上箱和下箱闭合，将支撑工作台加热到工艺温度，而后对下真空腔抽真空，达到预定的真空度后上真空腔充气，对光伏组件施压并保压，保压后下室充气到在气压、上室抽真空使胶板复位，将光伏组件传到出料堆栈Ｃ，新的光伏组件由入料堆栈Ａ进入到层压机构B，完成下一次层压。共层压10次。结果是，支撑工作台的变形量为7.9mm，箱体的的变形量为9.8mm。

从上述对比结果可看出，本发明方法和设备可以极大地降低支撑工作台和层压板的变形量，进而大大降低电池片碎裂的概率。

Claims (10)

1.光伏组件的封闭式层压方法，其特征在于，采用由层压板和支撑工作台组成的非封闭式的层压机构，刚性层压板和支撑工作台相互靠近对位于二者间的光伏组件施压，二者相互远离移入或移出光伏组件，当层压时，层压板和支撑工作台位于具有开口的密封的容器内，光伏组件位于层压板和支撑工作台间并由容器内腔中的空气包围，给容器抽真空，使光伏组件、层压板和支撑工作台均位于真空环境内，使容器内达到预定的真空度后通过层压板和支撑工作台对位于支撑工作台上的光伏组件施压，达到预定的压力和施压时间后停止抽真空、向容器内充气，容气内破真空后使层压板和支撑工作台分离，将光伏组件从容器内移出，完成一次层压。

2.如权利要求1所述的光伏组件的封闭式层压方法，其特征在于，采用输送装置一通过容器上的入料口向环绕在支撑工作台上的输送带移送光伏组件，由输送装置二接收从出料口内移送出的光伏组件，完成光伏组件的传输后立即关闭入料口和出料口，密封容器后，对支撑工作台和／或层压板加热或制冷至工艺温度并保持，在容器为常压状态时，将容器入料和出料口处的料门打开；每个层压机构中的层压板和支撑工作台间相互远离到达限定的高度，当进行光伏组件传送时，输送装置一、输送带及输送装置二同时动作，输送装置一完成向输送带输送光伏组件的同时输送带完成向输送装置二输送光伏组件，光伏组件传送完毕封闭容器对容器抽真空。

3.如权利要求1所述的光伏组件的封闭式层压方法，其特征在于，位于容器内的层压机构为多层，每层由一对层压板和支撑工作台组成，各层上下设置，或者两相邻的层压机构中位于上层的层压机构的支撑工作台兼作位于下层的层压机构的层压板，采用入料堆栈和出料堆栈为层压机构上料和出料，至少包括一个容器，包括多个容器时多个容器前后设置，

密封容器后，对支撑工作台和／或层压板加热或制冷至工艺温度并保持，

入料堆栈A已经准备好待压的光伏组件、层压机构的支撑工作台上无光伏组件或光伏组件已经层压结束、出料堆栈Ｃ上无光伏组件；在容器为常压状态时，将容器入料和出料口处的料门打开；每个层压机构中的层压板和支撑工作台间相互远离到达限定的高度，

入料堆栈Ａ、层压机构和出料堆栈C的每一层传输机构同时水平传动，在入料堆栈Ａ上的待压光伏组件被传送至层压机构的支撑工作台上时层压机构上已经层压完的光伏组件则被传送至出料堆栈C，当多个容器时，从前方支撑工作台上传出的光伏组件被传送到位于后方的支撑工作台上，再由最尾的支撑工作台上传送到出料堆栈Ｃ的传输机构上。

4.如权利要求2或3所述的光伏组件的封闭式层压方法，其特征在于，加热时加热温度为130±10℃左右，作为加热板的层压板和／或支撑工作台的用于加热的表面的任意位置的温度差在±1.5℃以内，支撑工作台接收光伏组件时通过行程开关反馈光伏组件是否达到设定的位置，在对光伏组件施压时通过缓冲介质隔离层压板与光伏组件、以缓冲层压板与光伏组件间的撞击力，通过多个压力传感器检测和反馈层压板与支撑工作台间多个位置的压力以控制对光伏组件施加的压力在设定的工艺压力范围内，并使每个压力传感器检测到的的数值均在工艺要求范围内，当层压到设定的工艺压力后保压6-10分钟。

5.一种封闭式层压机，其特征在于，包括：

真空容器，所述真空容器包括容器外壳和料门，所述真空容器与抽真空设备相连以使所述真空容器内能获得真空环境；在真空容器外壳上设置有进料和出料用的通道口，由料门密封和开启通道口以进料和出料；

层压机构，其置于所述真空容器内，所述层压机构包括架体、刚性的层压板和支撑工作台，层压板位于支撑工作台的上方，所述层压板和支撑工作台上下相对设置组成开放式的层压单元，当层压单元为两个以上时，各所述支撑工作台沿竖直方向以预定距离隔开并由所述架体支撑，每个所述层压板能够相对于对应的支撑工作台上下移动以对置于支撑工作台上的光伏组件进行层压。

6.根据权利要求5所述的封闭式层压机，其特征在于，所述支撑工作台通过固定件固定于所述架体上，所述的支撑工作台上环绕设置有输送带，由输送带接收光伏组件和将光伏组件传送出真空容器，所述层压板通过层压板升降机构驱动沿竖直方向上下移动；所述层压板升降机构与控制器相连，由控制器控制层压板的升降运动，还包括压力传感器以感测所述层压板抵压光伏组件的压力，所述压力传感器将所测的压力信号发送给所述控制器以控制所述层压板升降机构的运动，进而将光伏组件所受压力控制在工艺要求范围内。

7.根据权利要求5所述的封闭式层压机，其特征在于，进料和出料用的通道口包括进料口和出料口，进料口设置在真空容器的进料端，出料口设置在真空容器的出料端，所述料门包括进料门和出料门，光伏组件通过所述进料口为层压单元供料，层压完成的光伏组件通过所述出料口离开所述真空容器，当所述的层压单元为两个以上时，所述的通道口为至少一个，当进料口和/或出料口为多个时进料口和出料口的数量与层压单元的数量一致且进料口和/或出料口的高度分别与层压单元的支撑工作台的高度相适应以通过相对应的进料、出料通道口为层压单元供料、出料，所述的料门包括连杆和翻转板，在翻转板的两侧分别设置有连杆，每侧的连杆和翻转板间通过连接件连接，连接件的一端连接翻转板的自由端，另一端与连杆转动连接，翻转板的连接端与通道口的边沿铰接连接，在通道口处设置有密封法兰，由驱动装置驱动连杆往复移动使翻转板与通道口闭合或从通道口离开从而实现通道口的密封与开启；还设置有密封固定装置，当翻转板封闭通道口时将翻转板固定在通道口处以使密封严密；当所述层压单元为两个以上时，包括多个上下设置的翻转板，每个所述翻均与所述的连杆通过连接件连接，每个一翻转板对应封闭一通道口。

8.根据权利要求5所述的封闭式层压机，其特征在于，所述架体为柱式架体，各柱的上端和下端均由横梁固定连接成框架式的结构或者立柱的上端和/或下端与真空容器外壳固定连接，所述的支撑工作台上环绕设置有输送带用以接料和出料，输送带由驱动装置驱动环绕支撑工作台运行。

9.一种联动成套层压设备，其特征在于，包括入料堆栈、出料堆栈以及至少一个权利要求1-9任一项所述的封闭式层压机；所述封闭式层压机设置在入料堆栈与出料堆栈之间。

10.如权利要求9所述的一种联动成套层压设备，其特征在于，当所述的封闭式层压机为两个时，位于前端和后端的层压机的工作台均为加热工作台，在位于前端的层压机中进行初次层压，在位于后端的层压机中进行固化；当所述层压机为三个时，位于第一位和第二位的支撑工作台均为加热工作台，位于第三位的层压机为冷却工作台，在位于第一位的层压机中完成初次层压，在位于第二位的层压机中完成固化，位于第三位的层压机中进行冷却。

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