CN206856212U - 一种新型多层太阳电池组件层压机 - Google Patents

Abstract

本实用新型针对现有技术中，层压机对太阳电池组件进行层压时，层压腔内设置一工作台和一隔膜，每次层压数量少的不足，提供一种新型多层太阳电池组件层压机，该层压机包括真空装置和至少两个层压腔，每个层压腔包括工作台和上盖，工作台和上盖间至少设置一层中间工作台，中间工作台本体下表面设置有压框，压框与中间工作台本体下表面密封连接，上盖本体下表面设置有压框，压框与上盖本体下表面密封连接，在压框的下边框上设置有密封件，由上盖本体、压框、中间工作台本体及工作台本体通过密封件形成多个分密封腔室，工件设置在工作台或中间工作台上，采用本实用新型提供的层压机，由于设置至少两个层压腔，因此可同时对多个电池组件进行层压。

Description

一种新型多层太阳电池组件层压机

技术领域

本实用新型涉及一种新型多层太阳电池组件层压机。

背景技术

现有技术中，对于太阳电池组件，通常采用层压机进行层压。通常采用如下结构和方法对太阳电池组件进行层压，该层压机包括至少一个可气密闭合的压力机腔，所述压力机腔具有上半腔和下半腔，二者可彼此相对运动以便能够打开和闭合压力机腔。在上半腔和下半腔之间设置一环绕的、单件式或多件式的密封件，以便能够气密地闭合压力机腔。在上半腔上直接或间接地安装一隔膜，一旦所述压力机腔被闭合，所述隔膜便气密地划分压力机腔，从而将所述压力机腔分为一处于下半腔与隔膜之间的产品室和一处于隔膜与上半腔之间的压力室。至少下半腔设置有用于给闭合的压力机腔抽真空的装置，从而至少能够给在隔膜下方的产品室抽真空。为了将层压工件所需的工艺热量引入工件，层压压力机包括用于将热量引入工件的装置，其中所述装置通常由多个加热板组成，所述加热板形成下半腔和/或上半腔的一部分。采用如下方法进行层压——将所述工件送入压力机腔的产品室中，并闭合压力机腔、并尽可能少地为工件加热。首先给压力机腔的压力室抽真空，以使隔膜向上朝向上半腔移动。然后，通常以确定的时间间隔，在闭合压力机腔之后还给产品室抽真空，其中如此调节对压力机腔的两个室的抽真空，即在压力室和产品室之间始终保持一差压，该差压将隔膜保持在上半腔，并阻止隔膜提前与工件接触。当压力机腔的产品室被抽真空直到低于一个希望的压力时，为压力室换气到使得在压力室和产品室之间的差压反向的程度，使隔膜贴靠到工件上。通过调节压力室中的压力来调节隔膜的压力。通过隔膜施加到工件上的压力与引入工件的工艺热量一起用于胶合剂层的软化或活化，必要时用于其硬化。采用上述层压机和层压方法进行层压时，具有如下不足：1、层压腔内设置一工作台和一隔膜对太阳电池组件进行层压，每次层压数量少，效率低； 2、只具有一个腔室进行层压，层压时间长，工艺不好控制；3、通过隔膜对工件进行压制时，当工件的各层的大小不一致，特别是当上层的面积大于下层的面积时，由于隔膜是在真空负压的作用下向太阳电池组件实施压力的，使得太阳电池组件上层的边部易弯折，给产品质量带来不利的影响，甚至产生废品。

实用新型内容

本实用新型的目的时，针对现有技术中，当用层压机对太阳电池组件进行层压时，层压腔内设置一工作台和一隔膜对太阳电池组件进行层压，每次层压数量少，效率低的不足，提供一种新型多层太阳电池组件层压机。

本实用新型的目的是通过下述技术方案实现的：

一种新型多层太阳电池组件层压机，包括真空装置，至少两个层压腔，每个层压腔包括工作台和上盖，在工作台和上盖间至少设置一层中间工作台，中间工作台本体下表面设置有压框，压框与中间工作台本体下表面通过密封件密封连接，上盖本体下表面设置有压框、压框通过密封件与上盖本体下表面密封连接，在压框的下边框上设置有密封件，当层压腔在升降装置的驱动下闭合时由上盖本体、压框、中间工作台本体及工作台本体通过密封件形成多个分密封腔室，每个分密封腔室内设置有工件，工件设置在工作台或中间工作台上，层压时由每个分密封腔室的层压部件对工件施压；

在至少一个层压腔中，由上盖本体、压框、中间工作台本体组成的分密封腔的层压部件是由上盖本体、与上盖本体相对设置的中间工作台本体及压框组成；由工作台本体、压框、中间工作台本体组成的分密封腔的层压部件是由工作台本体、与工作台本体相对设置的中间工作台本体及压框组成；当设置两个及以上中间工作台时，由两个相对设置的中间工作台本体、压框组成的分密封腔的层压部件由相对设置的两中间工作台本体及压框组成；每个分密封腔设置有抽真空通道，抽真空通道的内开口与分密封腔的腔体连通，外开口与真空装置连通，压框侧边框的高度与工件的厚度相适应，当层压腔闭合时上盖本体、中间工作台本体可对设置在其分密封腔内的工件施压；

在上盖本体上及中间工作台本体上、位于密封件内分别设置有柔性垫，柔性垫设置在上盖本体的下表面上和中间工作台的下表面上；

在工作台本体上表面及中间工作台的上表面上分别设置有柔性垫，柔性垫的上表面与工作台本体的上表面或中间工作台本体的上表面平齐设置；

至少一个层压腔的层压部件为设置在每个分密封腔室内的隔膜，隔膜通过压框密封设置在上盖下表面和中间工作台本体的下表面，隔膜设置在压框的上边框和下边框间，当层压腔闭合时，各分密封腔室均由隔膜隔离成上真空室和下真空室两个半密封腔室，上真空室设置有上抽真空通道，上抽真空通道的内开口与上真空室相连通、外开口与抽真空装置连通，下真空室设置有下抽真空通道，下抽真空通道的内开口与下真空室连通，外开口与抽真空装置连通；

上盖通过上盖本体固定设置在机架立柱上，工作台下方设置下托板，升降装置通过驱动下托板升降带动工作台本体和中间工作台本体升或降实现与上盖本体开启或闭合；

工作台本体设置有加热/冷却装置，由工作台本体为工件输送热量/降低热量；中间工作台本体上设置有加热/制冷装置，由中间工作台本体为工件输送热量/降低热量；

在层压腔前设置有进料台，在层压腔后设置有出料台，进料台和出料台分别由输送带传输装置组成，与层压腔的中间工作台的层数相适应进料台和出料台均设置多层物料输送带，物料输送带由物料输送带升降装置驱动升降使之与工作台本体及中间工作台本体高度相适应，在工作台本体和中间工作台本体上通过传动辊环绕设置传输带；

真空通道可以设置在工作台本体、中间工作台本体及上盖本体上；

中间工作台设置有氮气弹簧，当层压机闭合时，由氮气弹簧为中间工作台提供推力。

采用本实用新型提供的层压机，由于设置至少两个层压腔，在每个层压腔内设置有多个分密封腔，每个分密封腔设置一层压部件，因此可同时对多个电池组件进行层压，效率高，方便设计层压工艺。

进一步地效果是，由于其对工件施加压力的层压部件是由刚性件与柔性/弹性件结合构成，且其层压作用的表面与工件的相对面相匹配，柔性件位于面向工件的一侧，因此当层压工件时，无论工件层压件的各层的尺寸和形状如何都不会因为局部受力不均而变形，可提高产品的质量。采用本实用新型结构的另一个优点也是最主要的优点是，由于本实用新型中不再设置隔膜，只设置一个密封腔室，工件位于密封腔室内，通过真空通道抽真空，在密封腔室内可形成负压，在外界大气压的作用下，工作台、中间工作台和上盖对工件会形成进一步挤压，从而完成对工件的层压，工件的层压力大小是由挤压力的大小决定的，而挤压力的大小由密封腔室内的真空度决定，因此，通过调整密封腔室内的真空度可调整对工件的层压力，压力值可控制性好。

附图说明

图1是本实用新的新型多层太阳电池组件层压机的层压腔一实施例结构示意图,密封腔室处于开启状态，该层压腔处于开启状态；

图2是本实用新型的新型多层太阳电池组件层压机的层压腔另一个实施例的结构示意图，该层压腔处于闭合状态；

图3是中间工作台实施例结构示意图；

图4是本实用新的新型多层太阳电池组件层压机的层压机工作原理示意图。

图5为本实用新型的新型多层太阳电池组件层压机的层压机实施例结构示意图，在本图中层压机的层压腔处于打开状态；

图6为图5层压腔闭合状态示意图。

附图标记说明

100-上盖；101-上盖本体；102-密封件；103-压框；

200-中间工作台； 201-中间工作台本体；202-中间工作台一； 203-中间工作台二；

300-传输装置； 301-传输带； 302-辊；

400-升降装置

500-工作台；501-工作台本体；502-沉腔；503-柔性垫；

600-工件

701-下抽真空通道；702-分密封腔室；703-下托板；704-上真空抽气通道；705-上真空室； 708-下真空室； 707-抽真空通道； 706-弹簧；709-立柱；

800-层压腔；801-层压腔一； 802-层压腔二；

1-进料台；2-出料台；3-物料输送带；4-物料输送带升降装置；5-隔膜。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步地描述：

如图5和图6所示，本实用新型的新型多层压阳电池组件层压机，包括至少两个层压腔800，如图1和图2所示，每个层压腔800包括上盖100、工作台500和工件传输装置300，工件传输装置可将工件传输到工作台500的工作台本体的上表面上，传输到工作台上的工件在工作台本体501的上表面完成压制工作；工作台500至少包括工作台本体501，上盖至少包括上盖本体101，上盖本体由机架支撑，上盖本体下方设置有压框103，压框与上盖本体连接的部位通过密封件102密封连接，在压框的面向工作台本体的一侧也设置有密封件102。在上盖和工作台间至少设置一中间工作台200，每个中间工作台包括一中间工作台本体201，当工件传输装置为带传输装置时，每个中间工作台本体环绕一输送带301，输送带设置在传输辊302上，由中间工作台将密封腔室702分隔成多个分密封腔室，工件在每个分密封腔室内完成层压工作。每个中间工作台设置有弹簧706，当层压机闭合时，由弹簧为中间工作台提供推力。优选氮气弹簧。

每个中间工作台均具有两种功能，第一种功能是作为工作台对工件进行支撑，也可设置加热或冷却装置对工件加热或冷却，第二种功能是与相对设置的工作台或上盖或中间工作台形成分密封腔室，并通过层压部件对工件实施压力。

如图5和6的层压腔一801所示，层压部件可以采用现有技术的隔膜5，由隔膜5对如太阳能电池组件等太阳电池组件进行层压，在上盖本体下表面和中间工作台本体的下表面分别设置隔膜5，隔膜5通过压框103固定在上盖本体下表面和中间工作台本体的下表面上，隔膜5及压框的侧边框与上盖的下表面、中间工作台的下表面分别形成上真空室705，隔膜5及压在隔膜5上的压框侧边框与工作台本体的上表面、中间工作台本体的上表面分别形成下真空室708，在上盖本体、中间工作台本体上分别设置上真空抽气通道704，上真空抽气通道704的一端与上真空室相通，另一端连通真空装置；在工作台本体和中间工作台本体上均设置下抽真空通道701，下抽真空通道701的一端与下真空室708相通，另一端连通真空装置。

如图1、图2所示及图5和图6的层压腔二802所示，一个优选的实施例中，采用上盖本体与中间工作台本体配合、中间工作台本体与中间工作台本体的配合、中间工作台本体与工作台本体配合分别与对应设置的压框组成层压部件，完成层压。当然，当只设置一中间工作台时，没有中间工作台本体与中间工作台本体的结合。具体可采用如下结构：将上盖本体101的下表面及中间工作台本体的下表面称为内表面，当被压制的工件的表面为曲面时，上盖本体的内表面和中间工作台本体的内表面分别设置有与所压制的工件的与上盖本体内表面相对表面形状和尺寸匹配的工作表面，可在工作表面设置有柔性垫503，柔性垫503平展地设置在工作表面上。上盖本体和中间工作台本体分别设置有压框103，压框通过其上边框分别连接上盖本体和中间工作台本体，压框与上盖本体下表面连接的部位、压框与中间工作台本体下表面连接的部位均通过密封件102密封连接，在压框的下边框处也设置有密封件102，上盖本体、和与之相对的中间工作台本体及压框、工作台本体和与之相对的中间工作台本体及压框间、以及两相对设置的中间工作台本体及压框间均分别可通过密封件形成分密封腔室702，工作表面位于相应的分密封腔室内，在上盖、中间工作台和工作台上均可设置抽真空通道707，抽真空通道的内开口与分密封腔室内腔连通，外开口连通抽真空装置，也就是说，各分密封腔室的抽真空通道可以按如下结构设置，将抽真空通道设置在中间工作台本体上和工作台本体上，抽真空通道的内开口设置在中间工作台本体和工作台本体上，外开口分别与真空装置连通，则每个分密封腔室均可以抽真空；或者将抽真空通道设置在上盖本体上和中间工作台本体上，抽真空通道的内开口位于上盖本体下表面和中间工作台本体下表面，外开口与真空装置连通，当然，也可将抽真空通道只设置在中间工作台上，真空通道的内开口分别设置在中间工作台的上表面和下表面实现对各分密封腔抽真空。

下面以图5所示的层压机为例，对本优选的层压腔的实施方式进行详细的说明。在本层压机中设置有两个中间工作台，分别为中间工作台一202和中间工作台二203，每个中间工作台的上表面均为平面，在每个中间工作台上均设置抽真空通道707，其一开口设置在中间工作台本体的上表面，另一开口与真空装置连通，每个中间工作台的下表面设置压框，压框通过其上边框及密封件与中间工作台本体的下表面密封连接，每个中间工作台既作为一个分密封腔室的放置工件的支撑装置，也作为对工件进行加热或冷却的输热或散热的装置，也就是本领域内所称的加热工作台或冷却工作台，同时，也作为位于其下方的另一个密封腔室的分密封腔室的上盖。如中间工作台一202作为它与上盖形成的分密封腔室的工作台，也作为它与中间工作台二203组成的分密封腔室的上盖，同时中间工作台203作为它与中间工作台一202组成的密封腔室的工作台，也作为它与工作台组成的分密封腔室的上盖。通常情况下，上盖本体、工作台本体及中间工作台本体均为刚性件，为了避免压坏工件，在工作表面设置柔性垫503，柔性垫503平展地设置在工作表面上，通过压框固定在上盖本体下表面和中间工作台本体的下表面上，也可辅助粘接的方式或者通过粘贴的方式设置在上盖本体下表面和中间工作台本体的下表面上。最好在工作台本体和中间工作台本体的上表面均设置柔性垫503，柔性垫503最好设置在沉腔502内，柔性垫的上表面与工作台的上表面平齐，且将沉腔填充满。采用本实施例结构的层压部件对工件进行层压时，每个分密封腔室均只设置有一个密封腔，压框的高度需与所压制的工件的高度相适应，当层压腔闭合时，上盖及中间工作台可压住工件或通过通过柔性垫压住工件，由上盖本体和工作台本体对工件实施压力和/或挤压力，当对密封腔室进一步抽真空，通过密封腔室内的真空度调整相邻设置的上盖本体与中间工作台本体间、中间工作台与中间工作台本体间、中间工作台与工作台本体间的挤压力从而调整对工件的压力。

以设置有两个中间工作台为例，对工件所受到的层压压力情况进行说明。

工件所受到的层压压力FL理论计算公式为：

F_L=F_S+F_air;

F_S=4F-G-G1-G2-G3;

其中F为单油缸推力，G为下托板装置的重量，G1、G2、G3分别是工作台、两个中间工作台的重量，为了使产品受力均衡，为中间工作台设置氮气弹簧，当层压机腔体闭合时通过氮气弹簧706给两个中间工作台分别施加推力F1、F2，使F1= G2，F2= G3；F_S为液压缸合力在抵消重力之后施加到工件上的力；F_air是大气施加到托板上的压力。

F_air=△p×S

△p是外界大气与层压腔内部的压强差，S是层压腔的有效面积。

因此改变FL大小可以通过改变FS或改变F_air来实现。FS来源于油缸推力F，F可以通过调节液压油的压力改变;F_air通过控制层压腔室的真空度来实现。在自动生产过程中，F_S=4F-G-G1-G2-G3为恒定值（该值可以调整）：设备在正常生产层压过程中施加给工件的层压力F_L=F_S+F_air通过自动控制系统调节层压腔真空度来调整F_air大小。

当本层压机作为热压机时，工作台本体和中间工作台本体设置加热装置，由工作台本体、中间工作台本体为工件输送热量。也可在工作台本体、中间工作台本体上设置冷却循环装置，由中间工作台本体、工作台本体为工件带走热量。

抽真空通道707的位于工作台本体上表面的开口最好避开柔性垫设置。当太阳电池组件的表面为曲面时，上盖本体的内表面的工作表面和或工作台本体的内表面的工作表面与太阳电池组件的表面形状和大小相匹配，这样，可完成对曲面形状的太阳电池组件的层压。

无论采用何种结构的层压部件，本实用新型的工件传输装置可以是输送带传输装置，也可以是机械手传输装置，能将工件准确地传输到工作台上，再从工作台传输出去即可。当采用输送带作为工件的进料台1和出料台2时，设置多层进料台1和出料台2与工作台及中间工作台的数量相对应，工作台及每个中间工作台设置一输送带传输装置与每层的上料台和每层的出料台相衔接，输送带环绕中间工作台本体设置，输送带设置在传输辊302上，当闭合层压腔时，输送带夹在压框与工作台本体间，或压框与中间工作台本体间。每层进料台和每层出料台均为物料输送带传输装置，由物料输送台升降装置5升降进料台和出料台。

采用升降装置400驱动层压腔闭合和开启，可为工作台和每个中间工作台分别设置升降装置，也可以通过驱动工作台升降来实现各分密封腔室的开启和闭合，通常情况下，工作台下方设置下托板，则通过驱动下托板升降来带动工作台及中间工作台升降来实现密封腔室的开启和闭合。比如，升降装置为液压缸或气缸传动装置，由四台油缸驱动下托板升降带动工作台升降，由液压缸驱动中间工作台升降，每个中间工作台设置一升降装置，各中间工作台最好依次升降。一个比较优选的实施方式是，上盖本体由立柱固定，下托板通过链条和链轮设置在机架上，由液压缸或气缸驱动下托板升降，并依次带动工作台和中间工作台升降与上盖闭合和开启，这样可以节约机构中升降装置的数量，保证工作台、中间工作台升降的同步性，便于控制，且节约驱动所需的能源，当上盖固定，驱动下托板升降实现层压腔闭合时，各层的分密封腔从下到上依次闭合，对工件实施压力和或挤压力。可在抽真空前对工件进行加热也可以抽真空后对工件加热，或者抽真空前预加热，抽真空后再加热到规定温度。

设置有不同层压部件的层压腔可以单独使用，也可以配合使用，如像如图5和6所示的，第一个层压腔的层压部件为隔膜，第二个层压腔的层压部件为上盖、中间工作台及工作台之间及与压框的结合的配合，由于此种类型的层压腔在闭合时每个分密封腔均只有一个真空室，称设置有此种层压部件的层压腔为单真空室型，而层压部件为隔膜5的层压腔，当层压腔闭合时每个分密封腔均包括一个上真空室705和一个下真空室708，因此称为双真空室型。可以将双真空室型的层压腔设置在前，将单真空室型的层压腔设置在后，也可以单真空室型的层压腔设置在前、双真空室型的层压腔设置在后，可按不同的工件来区别使用，也可以是只设置多个单真空室型的层压腔，也可只设置多个双真空室型的层压腔，双真空室型的层压腔和单真空室型的层压腔混合设置时，其位置的前后可据压制的工件的情况进行调整，前后层压腔的工作台及中间工作台的层数最好一致。

Claims (10)

1.一种新型多层太阳电池组件层压机，包括真空装置，层压腔，其特征在于，包括至少两个所述层压腔，每个层压腔包括工作台和上盖，在工作台和上盖间至少设置一层中间工作台，中间工作台本体下表面设置有压框，压框与中间工作台本体下表面通过密封件密封连接，上盖本体下表面设置有压框、压框通过密封件与上盖本体下表面密封连接，在压框的下边框上设置有密封件，当层压腔在升降装置的驱动下闭合时由上盖本体、压框、中间工作台本体及工作台本体通过密封件形成多个分密封腔室，每个分密封腔室内设置有工件，工件设置在工作台或中间工作台上，层压时由每个分密封腔室的层压部件对工件施压。

2.如权利要求1所述的一种新型多层太阳电池组件层压机，其特征在于，在至少一个层压腔中，由上盖本体、压框、中间工作台本体组成的分密封腔的层压部件是由上盖本体、与上盖本体相对设置的中间工作台本体及压框组成；由工作台本体、压框、中间工作台本体组成的分密封腔的层压部件是由工作台本体、与工作台本体相对设置的中间工作台本体及压框组成；当设置两个及以上中间工作台时，由两个相对设置的中间工作台本体、压框组成的分密封腔的层压部件由相对设置的两中间工作台本体及压框组成；每个分密封腔设置有抽真空通道，抽真空通道的内开口与分密封腔的腔体连通，外开口与真空装置连通，压框侧边框的高度与工件的厚度相适应，当层压腔闭合时上盖本体、中间工作台本体可对设置在其分密封腔内的工件施压。

3.如权利要求2所述的一种新型多层太阳电池组件层压机，其特征在于，在上盖本体上及中间工作台本体上、位于密封件内分别设置有柔性垫，所述柔性垫设置在上盖本体的下表面上和中间工作台的下表面上。

4.如权利要求2或3所述的一种新型多层太阳电池组件层压机，其特征在于，在工作台本体上表面及中间工作台的上表面上分别设置有柔性垫，柔性垫的上表面与工作台本体的上表面或中间工作台本体的上表面平齐设置。

5.如权利要求1所述的一种新型多层太阳电池组件层压机，其特征在于，至少一个所述层压腔的层压部件为设置在每个分密封腔室内的隔膜，隔膜通过压框密封设置在上盖下表面和中间工作台本体的下表面，隔膜设置在压框的上边框和下边框间，当层压腔闭合时，各所述的分密封腔室均由隔膜隔离成上真空室和下真空室两个半密封腔室，上真空室设置有上抽真空通道，上抽真空通道的内开口与上真空室相连通、外开口与抽真空装置连通，下真空室设置有下抽真空通道，下抽真空通道的内开口与下真空室连通，外开口与抽真空装置连通。

6.如权利要求1所述的一种新型多层太阳电池组件层压机，其特征在于，上盖通过上盖本体固定设置在机架立柱上，工作台下方设置下托板，升降装置通过驱动下托板升降带动工作台本体和中间工作台本体升或降实现与上盖本体开启或闭合。

7.如权利要求1所述的一种新型多层太阳电池组件层压机，其特征在于，工作台本体设置有加热/冷却装置，由工作台本体为工件输送热量/降低热量；所述中间工作台本体上设置有加热/制冷装置，由中间工作台本体为工件输送热量/降低热量。

8.如权利要求1所述的一种新型多层太阳电池组件层压机，其特征在于，在所述层压腔前设置有进料台，在所述层压腔后设置有出料台，进料台和出料台分别由输送带传输装置组成，与层压腔的中间工作台的层数相适应进料台和出料台均设置多层物料输送带，物料输送带由物料输送带升降装置驱动升降使之与工作台本体及中间工作台本体高度相适应，在工作台本体和中间工作台本体上通过传动辊环绕设置传输带。

9.如权利要求2所述的一种新型多层太阳电池组件层压机，其特征在于，真空通道可以设置在工作台本体、中间工作台本体及上盖本体上。

10.如权利要求1所述的一种新型多层太阳电池组件层压机，其特征在于，中间工作台设置有氮气弹簧，当层压机闭合时，由氮气弹簧为中间工作台提供推力。