CN117884712B - 一种高效率光伏组件的拆解设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光伏组件资源回收再利用领域，其公开了一种高效率光伏组件的拆解设备，包括机架，机架上安装有输送带与拆解装置，拆解装置包括调节机构与切割机构，调节机构用于根据待拆解的光伏组件的铝边框尺寸及焊缝分布情况对切割机构的切割轨迹进行调整，切割机构用于对铝边框的焊缝进行切割处理；本方案能够自适应不同尺寸规格的铝边框拆解，并且本方案是通过切割铝边框焊接处焊缝的方式实现对铝边框的拆解，并且切割时，是沿着焊缝进行切割的，故而最终拆解得到的铝边框的四个铝合金边除了端部存在些许与焊接有关的痕迹外，无其它损伤，即拆解得到的铝合金边无拆解损伤。

Description

一种高效率光伏组件的拆解设备

技术领域

本发明涉及光伏组件资源回收再利用领域，具体涉及一种高效率光伏组件的拆解设备。

背景技术

光伏面板是光伏组件的重要组成部分，其包括铝边框以及设置在铝边框型腔内的太阳能电池片、背板等等，光伏组件的使用寿命一般在20-30年，为了资源利用最大化，一般会对报废后的光伏组件进行拆解、回收再利用，光伏组件的拆解包括铝边框的拆解，现有技术中，铝边框有两种生产方式，一种是通过角码对组成铝边框的四个边进行连接，另一种是通过焊接方式对组成铝边框的四个边进行连接，针对后者，经检索发现一篇申请公布号为CN114799832A的中国发明专利，其公开了一种太阳能光伏组件自动拆解装置及方法，其是通过四个顶杆二在对应顶杆二直线驱动装置的驱动下同步直线移动，从而将铝边框的四根铝合金边条拆解，这种拆解方式是通过顶杆二撑开铝边框，从而使相邻铝合金边条的连接断开，但这种撑开拆解的方式较为暴力，很容易对相邻铝合金边条的连接处造成破坏，轻者导致铝合金边条需要打磨等一系列繁琐处理后才能够再次利用，重者容易导致铝合金边条的端部被破坏，无法再次利用。

基于上述，本发明提出了一种能够对光伏组件的铝边框进行高效率、无破坏式拆解的拆解设备。

发明内容

为解决上述背景中提到的问题，本发明提供了一种高效率光伏组件的拆解设备。

为实现上述技术目的，本发明所采用的技术方案如下。

一种高效率光伏组件的拆解设备，包括机架，机架上安装有输送带与拆解装置，拆解装置包括调节机构与切割机构，调节机构用于根据待拆解的光伏组件的铝边框尺寸及焊缝分布情况对切割机构的切割轨迹进行调整，切割机构用于对铝边框的焊缝进行切割处理。

作为本发明进一步的改进与优化，调节机构包括呈相背布置的两组调节构件以及用于驱使两组调节构件相互远离或相互靠近的直线模组一。

作为本发明进一步的改进与优化，调节构件包括沿输送带输送方向滑动安装在机架上的滑座，滑座上安装有两组电机与两组调节组件，两组电机分别为电机一与电机二。

作为本发明进一步的改进与优化，调节组件包括一端悬置、另一端与滑座铰接的偏摆臂，偏摆臂与滑座铰接处形成的铰接轴命名为转轴，转轴呈竖直布置；

调节组件还包括安装在偏摆臂上的同步带组，同步带组的运行方向平行于偏摆臂的延伸方向；

两组调节组件中的转轴之间通过传动比为一的直齿轮组一实现动力连接，两组调节组件中的同步带组的输入端之间通过传动比为一的直齿轮组二实现连接，电机一与直齿轮组二构成动力连接，电机二与直齿轮组一构成动力连接。

作为本发明进一步的改进与优化，切割机构包括四组切割组件，四组切割组件分别位于四个偏摆臂上；

切割机构还包括升降支架以及用于驱使升降支架沿竖直方向发生移动的直线模组二，升降支架移动时带着切割组件同步移动。

作为本发明进一步的改进与优化，切割组件包括平行于偏摆臂且沿竖直方向滑动安装在偏摆臂上的升降杆以及沿偏摆臂的延伸方向滑动安装在偏摆臂上的底座；

底座与同步带组中的同步带连接，底座上沿竖直方向滑动安装有导杆，导杆的上端穿过设置在升降杆上的避让口后安装有螺母，导杆的下端设置有切割支架，切割支架上设置有切割单元，切割单元的切割轮的轴心线水平且垂直于偏摆臂的延伸方向。

作为本发明进一步的改进与优化，位于同一组调节组件上的两个升降杆之间通过连接支架构成连接，且连接支架与升降杆之间为活动连接，连接支架与升降支架构成沿滑座滑动方向的滑动配合。

本发明与现有技术相比，有益效果在于：

本方案中，是通过切割焊接处焊缝的方式实现对铝边框的拆解，并且切割时，是沿着焊缝进行切割的，故而最终拆解得到的铝边框的四个铝合金边除了端部存在些许与焊接有关的痕迹外，无其它损伤，即拆解得到的铝合金边无拆解损伤。

本方案中，能够根据铝边框的长宽度以及焊缝与铝合金边之间的夹角，对切割轨迹进行调整，即拆解装置能够自适应不同尺寸规格的铝边框拆解。

本方案中，拆解装置的调整主要有两点：根据焊缝与铝合金边之间的夹角a对偏摆臂的角度进行调整，根据焊缝所在直线的交点对两个偏摆臂所在直线的交点进行调整，通过这两点即可使切割轮的轴心线垂直于焊缝且切割轮的进给轨迹平行于焊缝，即沿着焊缝进行切割，调整过程简单方便，更便于工作人员调控，除此之外，本方案中，通过二轴方式即可实现拆解装置的调整，二轴指的是偏摆臂的旋转与滑座的移动，反观现有技术中，本领域技术人员容易想到的是三轴方式：根据铝边框的宽度对切割轮位置进行调整，根据铝边框的长度对切割轮位置进行调整，根据焊缝与铝合金边之间的夹角a对切割轮的角度进行调整，相比本方案的二轴方式而言，三轴方式不仅调整过程多出一道程序，调整过程相对繁琐一些，而且动力源更多，整体结构相对更复杂一些。

除此之外，本方案中，拆解装置中的四个切割轮同时对铝边框的四个焊缝进行切割，切割效率更高。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为拆解装置的结构示意图；

图3为调节构件与切割组件的示意图；

图4为调节构件的局部示意图；

图5为偏摆臂的局部剖视图；

图6为切割组件的示意图；

图7为光伏组件的示意图；

图8为切割后的铝边框的示意图；

图9为铝边框的俯视图。

附图中的标号为：

100、机架；101、输送带；200、调节机构；201、直线模组一；202、调节构件；2021、滑座；2022、电机一；2023、电机二；2024、偏摆臂；2025、同步带组；2026、直齿轮组一；2027、直齿轮组二；2028、转轴；300、切割机构；301、直线模组二；302、升降支架；303、升降杆；304、切割组件；3041、底座；3042、导杆；3043、切割支架；3044、切割单元。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

本方案中，光伏组件指的是光伏面板。

参照图7与图8，本方案针对的光伏组件的铝边框是由四个铝合金边焊接组成的，铝合金边的端面是呈斜面形状，而不同尺寸规格的铝边框的四个铝合金边的端面倾斜度有所不同，即相邻两个铝合金边之间的焊缝的分布有所不同。

本方案中，是通过切割焊接处焊缝的方式实现对铝边框的拆解，本方案能够自适应不同尺寸规格的铝边框，即能够根据铝边框的长宽度以及焊缝与铝合金边之间的夹角，对切割轨迹进行调整，需要注意的是，参照图9，实线指的是铝边框，虚线指的是焊缝所在直线，两条虚线相交点指的是焊缝所在直线的交点，a指的是焊缝与铝合金边的夹角，一般来说，铝合金边的两端的端面的倾斜度是一样的。

参照图1-图6，一种高效率光伏组件的拆解设备，包括机架100，机架100上安装有输送带101与拆解装置，输送带101用于承托待拆解的光伏组件以及牵引拆解好后的光伏组件离开，可以通过人工或者机械臂方式将光伏组件牵引至输送带101上，需要注意的是，可以通过现有技术实现对输送带101上的光伏组件的定位，不作赘述，另外，机架100上安装有负压吸盘，在输送带101上的光伏组件完成定位后，通过负压吸盘吸住光伏组件，以免后续拆解时光伏组件晃动，负压吸盘为现有技术可实现，不作赘述。

拆解装置包括调节机构200与切割机构300，调节机构200用于根据待拆解的光伏组件的铝边框尺寸及焊缝分布情况对切割机构300的切割位置及切割角度进行调整，切割机构300用于对铝边框的焊缝进行切割处理，最终拆解得到的铝边框的四个铝合金边除了端部存在些许与焊接有关的痕迹外，无其它损伤，即拆解得到的铝合金边无拆解损伤。

一、调节机构200：

参照图2，调节机构200包括呈相背布置的两组调节构件202以及用于驱使两组调节构件202相互远离或相互靠近的直线模组一201。

参照图3-图5，调节构件202包括沿输送带101输送方向滑动安装在机架100上的滑座2021，滑座2021上安装有两组电机与两组调节组件，两组电机分别为电机一2022与电机二2023。

调节组件包括一端悬置、另一端与滑座2021铰接的偏摆臂2024，偏摆臂2024与滑座2021铰接处形成的铰接轴命名为转轴2028，转轴2028呈竖直布置。

调节组件还包括安装在偏摆臂2024上的同步带组2025，同步带组2025的运行方向平行于偏摆臂2024的延伸方向。

两组调节组件中的转轴2028之间通过传动比为一的直齿轮组一2026实现动力连接，两组调节组件中的同步带组2025的输入端之间通过传动比为一的直齿轮组二2027实现连接，另外，电机一2022与直齿轮组二2027构成动力连接，电机二2023与直齿轮组一2026构成动力连接。

通过电机一2022可以驱使直齿轮组二2027中的两个直齿轮旋转，进而驱使两组调节组件中的同步带组2025同步运行，通过电机二2023可以驱使直齿轮组一2026中的两个直齿轮旋转，进而驱使两组调节组件中的转轴2028同步旋转，使两组调节组件中的偏摆臂2024同步偏转，改变两个偏摆臂2024之间的夹角，除此之外，还可以通过直线模组一201驱使两组调节组件中的滑座2021相互远离或相互靠近，改变两组调节组件之间的距离。

需要注意的是，直线模组一201为现有技术，例如通过电机技术驱使丝杆旋转，丝杆包括两个旋向相反的螺纹段，两个螺纹段分别与两个滑座2021连接。

二、切割机构300：

参照图2，切割机构300包括切割组件304，切割组件304对应铝边框的四处焊缝设置有四组，四组切割组件304分别位于四个偏摆臂2024上，具体的，参照图3与图6，切割组件304包括平行于偏摆臂2024且沿竖直方向滑动安装在偏摆臂2024上的升降杆303以及沿偏摆臂2024的延伸方向滑动安装在偏摆臂2024上的底座3041。

底座3041与同步带组2025中的同步带连接，底座3041上沿竖直方向滑动安装有导杆3042，导杆3042的上端穿过设置在升降杆303上的避让口后安装有螺母，导杆3042的下端设置有切割支架3043，切割支架3043上设置有切割单元3044，切割单元3044为现有技术可实现，例如由切割轮与驱使切割轮旋转的电机组成，切割轮的轴心线水平且垂直于偏摆臂2024的延伸方向。

参照图2，切割机构300还包括升降支架302以及用于驱使升降支架302沿竖直方向发生移动的直线模组二301，直线模组二301为现有技术可实现，例如通过电机技术驱使丝杆旋转，丝杆与升降支架302连接，升降支架302与机架100构成竖直方向上的滑动配合。

位于同一组调节组件上的两个升降杆303之间通过连接支架构成连接，且连接支架与升降杆303之间为活动连接，连接支架与升降支架302构成沿滑座2021滑动方向上的滑动配合。

当同步带组2025运行时，会带着底座3041一起移动，改变切割组件304在偏摆臂2024上的位置，当直线模组二301运行驱使升降支架302移动时，升降支架302通过连接支架带着升降杆303一起移动，升降杆303上移会通过螺母带着切割组件304一起上移，升降杆303下移时，切割组件304在自身重力作用下同步下移，即可以通过直线模组二301改变切割单元3044的切割轮的高度。

本发明的工作原理：

根据光伏组件的铝边框尺寸规格对拆解装置进行调整：

步骤一：通过电机二2023驱使直齿轮组一2026中的两个直齿轮旋转，进而驱使两组调节组件中的转轴2028同步旋转，使两组调节组件中的偏摆臂2024同步偏转，改变两个偏摆臂2024之间的夹角，最终使两个偏摆臂2024之间的夹角与2a之和等于180度，a指的使图9所展示的焊缝与铝合金边之间的夹角；

步骤二：通过直线模组一201驱使两组调节组件中的滑座2021相互远离或相互靠近，改变两组调节组件之间的距离，最终使调节组件中的两个偏摆臂2024所在直线的交点和图9中的虚线交点重合，虚线指的是焊缝所在的直线；

步骤三：通过电机一2022驱使直齿轮组二2027中的两个直齿轮旋转，进而驱使两组调节组件中的同步带组2025同步运行，同步带组2025会带着底座3041一起移动，改变切割组件304在偏摆臂2024上的位置，最终使切割组件304中的切割轮靠近焊缝；

通过拆解装置对铝边框进行切割拆解：

参照图8，相邻铝合金边的焊接时，焊缝整体呈C字形，由上水平段、下水平段以及位于两者之间的中竖直段组成；

步骤四：直线模组二301运行带着切割轮上移，同步带组2025带着切割轮发生靠近焊缝的运动，两者配合使切割轮位于焊缝上水平段的正上方；

切割轮旋转，同时直线模组二301带着切割轮下移，对焊缝的上水平段进行切割；

步骤五：切割轮依次发生上移、远离焊缝、下移，使切割轮正对焊缝的竖直段；

切割轮旋转，同时同步带组2025带着切割轮发生靠近焊缝的运动，两者配合对焊缝的竖直段进行切割；

步骤六：切割轮依次发生远离焊缝、下移、靠近焊缝的移动，使切割轮位于焊缝下水平段的正下方；

切割轮旋转，同时直线模组二301带着切割轮上移，对焊缝的下水平段进行切割。

根据上述过程可知：

本方案中，是通过切割焊接处焊缝的方式实现对铝边框的拆解，并且切割时，是沿着焊缝进行切割的，故而最终拆解得到的铝边框的四个铝合金边除了端部存在些许与焊接有关的痕迹外，无其它损伤，即拆解得到的铝合金边无拆解损伤；

本方案中，能够根据铝边框的长宽度以及焊缝与铝合金边之间的夹角，对切割轨迹进行调整，即拆解装置能够自适应不同尺寸规格的铝边框拆解；

本方案中，拆解装置的调整主要有两点：根据焊缝与铝合金边之间的夹角a对偏摆臂2024的角度进行调整，根据焊缝所在直线的交点对两个偏摆臂2024所在直线的交点进行调整，通过这两点即可使切割轮的轴心线垂直于焊缝且切割轮的进给轨迹平行于焊缝，即沿着焊缝进行切割，调整过程简单方便，更便于工作人员调控，除此之外，本方案中，通过二轴方式即可实现拆解装置的调整，二轴指的是偏摆臂2024的旋转与滑座2021的移动，反观现有技术中，本领域技术人员容易想到的是三轴方式：根据铝边框的宽度对切割轮位置进行调整，根据铝边框的长度对切割轮位置进行调整，根据焊缝与铝合金边之间的夹角a对切割轮的角度进行调整，相比本方案的二轴方式而言，三轴方式不仅调整过程多出一道程序，调整过程相对繁琐一些，而且动力源更多，整体结构相对更复杂一些。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (1)

1.一种高效率光伏组件的拆解设备，包括机架（100），机架（100）上安装有输送带（101）与拆解装置，其特征在于，拆解装置包括调节机构（200）与切割机构（300），调节机构（200）用于根据待拆解的光伏组件的铝边框尺寸及焊缝分布情况对切割机构（300）的切割轨迹进行调整，切割机构（300）用于对铝边框的焊缝进行切割处理；

调节机构（200）包括呈相背布置的两组调节构件（202）以及用于驱使两组调节构件（202）相互远离或相互靠近的直线模组一（201）；

调节构件（202）包括沿输送带（101）输送方向滑动安装在机架（100）上的滑座（2021），滑座（2021）上安装有两组调节组件；

调节组件包括一端悬置、另一端与滑座（2021）铰接的偏摆臂（2024），偏摆臂（2024）与滑座（2021）铰接处形成的铰接轴命名为转轴（2028），转轴（2028）呈竖直布置，两组调节组件中的转轴（2028）之间通过传动比为一的直齿轮组一（2026）实现动力连接，设置在滑座（2021）上的电机二（2023）与直齿轮组一（2026）构成动力连接；

切割机构（300）包括四组切割组件（304），四组切割组件（304）分别位于四个偏摆臂（2024）上；

切割机构（300）还包括升降支架（302）以及用于驱使升降支架（302）沿竖直方向发生移动的直线模组二（301），升降支架（302）移动时带着切割组件（304）同步移动；

切割组件（304）包括平行于偏摆臂（2024）且沿竖直方向滑动安装在偏摆臂（2024）上的升降杆（303）以及沿偏摆臂（2024）的延伸方向滑动安装在偏摆臂（2024）上的底座（3041）；

底座（3041）上沿竖直方向滑动安装有导杆（3042），导杆（3042）的上端穿过设置在升降杆（303）上的避让口后安装有螺母，导杆（3042）的下端设置有切割支架（3043），切割支架（3043）上设置有切割单元（3044），切割单元（3044）的切割轮的轴心线水平且垂直于偏摆臂（2024）的延伸方向；

调节组件还包括安装在偏摆臂（2024）上的同步带组（2025），同步带组（2025）的运行方向平行于偏摆臂（2024）的延伸方向，两组调节组件中的同步带组（2025）的输入端之间通过传动比为一的直齿轮组二（2027）实现连接，设置在滑座（2021）上的电机一（2022）与直齿轮组二（2027）构成动力连接，底座（3041）与同步带组（2025）中的同步带连接；

位于同一组调节组件上的两个升降杆（303）之间通过连接支架构成连接，且连接支架与升降杆（303）之间为活动连接，连接支架与升降支架（302）构成沿滑座（2021）滑动方向的滑动配合。