CN210162717U - 翻转装置和光伏组件输送翻转系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种翻转装置和光伏组件输送翻转系统，包括机架、升降机构、平移机构、旋转机构和夹持机构；所述升降机构设置在所述机架上并与所述平移机构连接，以带动所述平移机构进行升降运动；所述旋转机构设置在所述平移机构上，以在所述平移机构的驱动下进行平移运动；所述夹持机构与所述旋转机构连接，并能夹持在输送带上的光伏组件，且在所述旋转机构的带动下使所述光伏组件翻转。由于采用了自动翻转装置，减少了工人的劳动强度，适用于产线自动标准化批量工艺生产。

Description

翻转装置和光伏组件输送翻转系统

技术领域

本实用新型涉及光伏组件的制造领域，更具体地说，涉及翻转装置和光伏组件输送翻转系统。

背景技术

目前，能源短缺、环境污染等问题逐渐成为社会关注的焦点，利用光伏发电瓦、光伏幕墙等光伏组件进行发电成为新时代节能的主要方式。光伏组件一般为板状，当在标准线中制造光伏组件时，光伏组件的正面和背面均需进行加工、如镀膜、刻蚀、粘贴、印刷等。以往，主要通过人工对光伏组件进行180°上下翻转，劳动强度大，效率低，不适用于产线自动标准化批量工艺生产。

因此，仍需开发一种适合于对在一条输送线上输送的光伏组件，特别是具有非平整表面的光伏组件进行精确、自动的翻转，适用于产线自动标准化批量工艺生产的设备。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种翻转装置和光伏组件输送翻转系统，以解决现有技术中存在的上述问题。

根据本实用新型的一个方面，提供一种翻转装置包括机架、升降机构、平移机构、旋转机构和夹持机构；

所述升降机构设置在所述机架上并与所述平移机构连接，以带动所述平移机构进行升降运动；

所述旋转机构设置在所述平移机构上，以在所述平移机构的驱动下进行平移运动；

所述夹持机构与所述旋转机构连接，并能夹持在输送带上的光伏组件，且在所述旋转机构的带动下使所述光伏组件翻转。

进一步的，所述翻转装置还包括导向机构，所述导向机构设置在所述机架上并与所述升降机构滑动连接，用于所述升降机构沿所述导向机构往复运动。

进一步的，所述导向机构包括设置在所述机架上的导向筒，所述升降机构还设置有与所述平移机构连接的导向杆，所述导向杆穿设所述导向筒并可滑动地往复运动，并在所述升降机构的驱动下沿所述导向筒往复运动。

进一步的，所述夹持机构包括可拆卸连接第一夹体和第二夹体，且至少一个所述夹体能够移动，以相对另一个所述夹体靠近或远离。

进一步的，所述夹持机构进一步包括夹持气缸，所述第一夹体和所述第二夹体的至少一个在所述夹持气缸的驱动下进行夹持运动。

进一步的，所述第一夹体和下夹体分别具有与所述光伏组件的相应边缘的表面形状适配的夹持面。

进一步的，所述平移机构包括与所述旋转机构连接的气缸驱动装置，所述气缸驱动装置用于驱动所述旋转机构往复运动。

根据本实用新型的另一个方面，提供一种光伏组件输送翻转系统，包括所述的翻转装置。

进一步的，还包括至少一条输送带，所述输送带承载所述光伏组件并沿水平方向输送所述光伏组件，并能够使所述夹持机构夹持到所述光伏组件的边缘。

进一步的，还包括感应器，所述感应器设置在所述夹持机构上，用于感应激光信号。

进一步的，还包括控制器，所述控制器与所述升降机构、所述夹持机构、所述旋转机构和所述平移机构连接，用于根据感应信号控制所述翻转装置上的驱动装置。

进一步的，所述驱动装置包括气缸。

根据本实用新型提供的翻转装置和光伏组件输送翻转系统，根据本实用新型提供的翻转装置和光伏组件输送翻转系统，能够高效、安全地对光伏组件进行自动翻转，减少了工人的劳动强度，适用于产线自动标准化批量工艺生产。由于升降机构驱动整个翻转组件相对于机架作升降运动，因此可保证夹持机构同步升降，避免了因升降不同步对光伏组件造成损害。导向杆和导向筒的应用使得该升降过程更加稳定、精确。采用平移机构，使得在夹持机构夹持光伏组件之前、之后，夹持机构不会与光伏组件发生干涉，并且不会造成光伏组件在输送带上发生移位。采用旋转机构，使得夹持光伏组件的夹持机构能够精确地同步旋转。另外，升降机构、夹持机构、平移机构和旋转机构均优选采用气缸驱动，安装方便、适应性强、输出力大，且成对的气缸之间容易实现同步输出。

附图说明

图1是根据本实用新型的翻转装置的示意图；

图2是根据本实用新型的翻转装置的示意图；

图3是根据本实用新型的连接在一起的一个旋转机构和一个夹持机构的示意图；

图4是根据本实用新型的一个夹持机构的上夹体和下夹体的示意图。

图5是根据本实用新型光伏组件输送翻转系统的控制示意图。

具体实施方式

现在参考附图对本实用新型的各方面进行详细描述。在全部附图中，相似的部件和结构由相似的附图标记表示。

图1示出了根据本实用新型的优选实施例的翻转装置的整体结构。图1中还示出了表示方向的坐标系，这些方向仅是为了使本领域技术人员更容易理解本实用新型，而不是为了限制的目的。

实施例1：

翻转装置主要包括机架、升降机构、平移机构、旋转机构和夹持机构；所述升降机构设置在所述机架上并与所述平移机构连接，以带动所述平移机构进行升降运动；所述旋转机构设置在所述平移机构上，以在所述平移机构的驱动下进行平移运动；所述夹持机构与所述旋转机构连接，并能夹持在输送带上的光伏组件，且在所述旋转机构的带动下使所述光伏组件翻转。以便进行组件的下一步工艺。

具体的，如图1所示的机架包括左、右各一对立柱21，左连板221连接一对立柱21的顶端，右连板222连接另一对立柱21的顶端，左连板221及与之连接的一对立柱21构成门字形结构，右连板222及与之连接的一对立柱21构成门字形结构。两条输送带31、32从左侧一对立柱之间穿过，然后再从右侧一对立柱之间穿过。其中，左连板221中部和右连板222的中部通过横梁23连接，在横梁23上设置有升降机构。

应当理解的是，尽管在本实施例中，机架具有上述结构，但机架也可以具有其他各种形式(例如用框体结构代替立柱)，只要其能够在输送带上方安置升降机构，并且能够承受升降物品重力的机构即可。此外，横梁不一定是图1中所示的窄板形状，也可以是柱状、宽板状等形状。

升降机构包括连接板18、升降气缸11和与气缸匹配的活塞杆，其中升降气缸11固定设置在横梁23中央位置的上表面。

应当理解的是，尽管在本实施例中，升降机构具有上述结构，但升降机构还可以是具有升降功能的其他形式，只要能够设置在机架上，并能带动物件上下往复运动即可，例如，可以是电机控制的升降齿轮带、螺杆机构、液压升降机构等。

升降气缸11的活塞杆从横梁23的上表面(换言之，气缸11的下表面)穿过横梁23向下延伸且与连接板18连接，连接板18连接平移机构。在升降气缸11的驱动下，活塞杆可以带动平移机构上下运动。

在连接板18下表面的左右两侧分别安装有一个平移机构。平移机构包括导轨，平移气缸以及与平移气缸相连接的滑块。在连接板18的下表面设置平移气缸，平移气缸的活塞杆连接有滑块，导轨沿活塞杆往复运动延伸的方向(也是连接板18的纵长方向)固定在连接板18的下表面上，且导轨两端设置有限位块。滑块可滑动地连接在滑轨上。具体的，左平移气缸131的活塞杆133朝左伸出，并与左滑块14连接。左滑块14可滑动地支撑在左导轨181上。可以理解的是，在左滑块在左导轨上滑动时可以在限位块的限位下不会导致左滑块脱出导轨，同时，左导轨181可为前后两条，两条左导轨181平行布置，均沿图中左右方向延伸。

如图2所示，连接板18的左侧下表面设置的左导轨181，从连接板18的左侧端部向连接板18的右侧延伸。左平移气缸131固定在连接板18的下表面，并且在左导轨的右侧(换言之，左导轨与左平移气缸在连接板18下表面，从左到右排列)。左平移气缸131比左导轨更接近连接板18的左右方向上的中间位置。

左滑块14包括左衔接板141、左底板143和左滑动部142，左滑动部142与左导轨181滑动配合。为了使左导轨181能够牢靠地支撑左滑块14，左导轨181具有工字型截面，左滑动部142的一部分嵌合在该工字型导轨的两侧凹口内。可以理解的是，通过左平移气缸131的活塞杆驱动左滑块14，左滑块14可滑动沿左导轨181在左右方向往复运动。

左滑动部142的底面连接有左底板143，左底板143的左端向下延伸设置有左衔接板141，左旋转机构可拆卸连接在左衔接板141的下部。这样，由左平移气缸131、左滑块14、左底板143、左衔接板141等构成了用于驱动左旋转机构往复运动的左气缸驱动装置。可以理解的是，右滑块和右旋转机构的连接方式与左滑块和左旋转机构的连接方式相同，并在平移机构的驱动下带动相应连接的旋转机构左右平移运动。换言之，左衔接板141与左平移气缸131设置在左底板143(固定在左滑块14上)的左右两侧，一方面使得结构力学平衡；另一方面使得左衔接板141与右衔接板(图2中未显示)之间的活动距离最大，以适应不同尺寸的待夹持件(例如图1所示光伏组件4)。

如图2所示，在本实施例中，右侧的平移机构与左侧的平移机构沿左右方向间隔布置，并且右侧的平移机构可具有与左侧的平移机构对称的结构。在使用时，左侧的平移气缸131与右侧的平移气缸132同时制动，左侧的衔接板连接的左旋转机构，右侧的衔接板连接右旋转机构，在左右方向上彼此靠近或彼此远离地移动。

如图2所示，旋转机构包括旋转气缸、输出轴。具体的，左旋转气缸151设置在左衔接板141的下部，左旋转气缸151的输出轴153沿左右方向延伸，并且与左夹持机构连接。旋转气缸151的角度行程可为180°。

右侧的旋转机构与左侧的旋转机构基本对称，左侧旋转机构的输出轴与左侧的夹持机构转动连接，右侧的旋转机构与右侧的夹持机构旋转连接。左右两侧的夹持机构结构相同。

夹持机构包括上下两个夹持气缸、上下两个连接件、上夹体和下夹体，具体的，旋转输出轴与夹持气缸固定连接，上夹持气缸的活塞杆通过连接件与上夹体连接，下夹持气缸活塞杆通过连接件与下夹体连接。

具体的，如图3所示，连接件172大致呈倒U形，左侧上夹持气缸171的活塞柱(未图示)与连接件172的U形的一端固定连接。连接件172的U形的另一端与左侧上夹体173固定连接。

左侧上夹持气缸171的活塞柱的上下移动，带动连接件172上下移动，固定在连接件172上的上夹体173随之上下移动。左侧上夹持气缸171用于驱动左侧上夹体173上下移动。可以理解的是，左侧下夹持气缸与左侧上夹持气缸对称进行上下移动。另外，左侧上夹体173和左侧下夹体174的彼此相对的表面为夹持光伏组件4的左边缘的夹持面。

通过左夹持气缸的驱动，使得上夹体173和下夹体174相对于彼此靠近合拢和远离分开，从而夹持和松开光伏组件4。应当理解的是，夹持机构也可以采用其他的结构，例如可由直线电机或电磁机构来代替夹持气缸。夹持机构可以仅具有一个夹持气缸，通过驱动上夹体173和下夹体174中的一个移动(例如，只有左侧上夹持气缸171来驱动上夹体173上下移动，而没有左侧下夹持气缸并且下夹体174固定在旋转输出轴上)，上夹体173和下夹体174中的另一个可以固定在相对于夹持气缸保持不动。此外，夹持机构也可以采用双向气缸以代替上、下夹持气缸的组合。

在本实施例中，上夹体和下夹体的夹持面具有较大摩擦力的夹持面，可以理解的摩擦面为橡胶、塑料等柔性材质构成。此外，如图4所示，在每个夹持面上设置有多条横向槽175，从而增加了夹持面的粗糙度，提高了夹持的稳固程度。可以理解的是，夹持面上还可以设置纵向槽、斜向槽、井字槽、突点、突条等。

实施例2：

如图1所示，在实施例1装置的基础上，本实施例在横梁23上设置4个导向筒24，导向筒24相对横梁垂直延伸并贯穿横梁23。在连接板18的顶面上设置有4个垂直于连接板18向上延伸的导向杆12，每个导向杆12可滑动地插设在相应的导向筒24内，4个导向杆12的顶部与同一个盖板121连接，导向杆可以同时运动。为了避免盖板121与升降气缸11发生干涉，盖板121上可开有供升降气缸11穿过的通孔。通过借助导向筒24的导向作用可以保证在翻转组件被升降气缸11驱动进行升降运动的过程中不会发生晃动或歪斜，保证了升降翻转装置的平稳性和精确性。

应当理解的是，导向杆12和导向筒24的数量也可以多于或少于4对；当横梁23厚度较厚时，可以不必设置导向筒，直接在横梁上开设导向孔与导向杆12相配合即可；此外，可以不设置盖板121。

实施例3：

如图4所示，在实施例1的基础上，本实施例的左侧上夹体173和左侧下夹体174的夹持面均为与光伏组件4的左边缘的表面形状适配的弧形夹持面，这样能够增加接触面积，从而能更加稳固地将光伏组件夹住。可以理解的左侧上夹体173和左侧下夹体174的夹持面为沿左右方向的弧面，也可以是左侧上夹体173和左侧下夹体174的夹持面为沿前后方向的弧面，具体的右侧上夹体和右侧下夹体的夹持面与左侧上夹体和左侧下夹体的夹持面对称，或右侧上夹体和右侧下夹体的夹持面与左侧上夹体和左侧下夹体的夹持面采用上述不同的夹持面。通过设置的连接件可拆卸的更换夹持机构的上下夹体，从而满足不同太阳能光伏组件边缘的要求。

实施例4

在实施例1的基础上，本实施例的左侧的平移气缸131与右侧的平移气缸132可共用同一气源且气路互连，以便容易地实现同步移动。

应当理解的是，平移机构也可以采用其他的结构，例如可由液压缸或电机-螺杆机构来代替平移气缸。此外，可以仅设置一个驱动源(例如气缸、电机)，通过例如齿轮-齿条机构、凸轮机构等将其输出的运动转换成左右两侧滑块的往复移动。此外，导轨181、滑块14可采用与本实施例不同的配合方式，例如，在滑块14上可设置有与导轨181配合的滚轮。

实施例5

在实施例1的基础上，本实施例的通过驱动升降气缸11的向下移动使夹持机构的上夹持体高于输送带31与输送带32所在的平面，下夹体低于输送带31与输送带32所在的平面，且应保证当光伏组件在输送带时，上夹体和下夹体分别杯平移机构移动到光伏组件的上下两侧。同时，通过驱动升降气缸11上升过程中，升降气缸的行程可以被控制，使光伏组件4不会与输送带31、32等发生干涉。另外，衔接板上是有多个可拆卸定位孔，通过在不同的定位孔上安装旋转机构能够调整旋转机构相对平移气缸的高度。这样使光伏组件4不会与平移气缸等发生干涉。

实施例6

在实施例1的基础上，本实施例的左侧的旋转气缸151和右侧的旋转气缸152共用同一气源且气路互连，以便容易地实现同步移动。此外，右侧的旋转气缸152比左侧的旋转气缸151小，其相应的输出转矩也较小。换言之，左侧的旋转气缸151是主动旋转气缸，右侧的旋转气缸152是跟随左侧的旋转气缸151旋转的从动旋转气缸。这样，能够保证夹持光伏组件4的夹持机构精确地同步旋转，不会因仅单侧输出旋转扭矩或安装误差等导致光伏组件4在被翻转的过程中受到过大应力。

应当理解的是，旋转机构也可以采用其他的结构，例如可由电机或电机与传动机构的组合来代替旋转气缸。

实施例7

根据上述实施例，本实施例还包括控制器，从而构成光伏组件输送翻转系统，控制器构造为控制上述升降机构、夹持机构、旋转机构和平移机构中的驱动装置(如气缸)。控制器例如可是PLC程序器，但也可以是其他类型的控制器。下面，结合图1至图5，对这些机构在控制器的控制下的操作的实例进行描述。

在预备阶段，整个翻转组件被升降气缸11升至升高位置，平移气缸131、132处于彼此间隔最大的位置，旋转气缸151、152将夹持机构保持在使得夹持机构最大限度的分离，夹持气缸最大限度的分开上夹体和下夹体。

随后，当输送带组件将其所承载的待翻转光伏组件4沿左右方向输送到翻转组件下方时，输送带组件暂时停止。升降气缸11通过连接板18来降低翻转组件，同时借助导向杆12和导向筒24的配合来辅助导向，直到夹持机构从输送带组件的两输送带31、32之间被降低到与光伏组件4的左、右边缘等高的位置为止。接下来，平移气缸131、132驱动相应的滑块14沿左右方向相向移动，继而带动两旋转机构和两夹持机构相向移动，直到光伏组件4的左右边缘的中部分别伸入每个夹持机构的上夹体173与下夹体174之间为止。随后，夹持气缸驱动上夹体173与下夹体174相向移动，将光伏组件4夹紧。然后，升降气缸11将已夹持光伏组件4的翻转组件升高至升高位置。两旋转气缸151、152带动两夹持机构沿同一方向同时旋转180°，从而将光伏组件4进行180°翻转。

在光伏组件4完成翻转后，升降气缸11将翻转组件降低至使光伏组件4接触(或几乎接触)输送带31、32的顶面的位置。然后，夹持气缸171、172驱动上夹体173与下夹体174反向移动，将光伏组件4松开。接下来，平移气缸131、132驱动相应的滑块14沿左右方向反向移动，到达光伏组件4不会干涉夹持机构的上升的位置。随后，升降气缸11将翻转组件再次升高至升高位置，同时，旋转气缸151、152带动夹持机构反向旋转180°，以准备下一次的翻转操作，而光伏组件4则被输送带组件输送至下一个工序进行下一个工艺环节。

实施例7

另外，上述光伏组件输送翻转系统还包括感应器，感应器包括接收装置和发射装置，所述感应器的接收装置和发射装置可以设置在夹持机构上，用于感应光伏组件反射回来的发射信号。通过发射信号到达光伏组件后的反射，以形成反射信号；通过识别反射信号来确定光伏组件的位置，并将接收信号反馈给控制器。具体的发射信号可以为激光或磁信号，通过设置感应器，使翻转系统能够更加精准的操作，提升了工作效率。

可见，根据本实用新型提供的翻转装置和光伏组件输送翻转系统，能够高效、安全地对光伏组件进行自动翻转，减少了工人的劳动强度，适用于产线自动标准化批量工艺生产。由于升降机构驱动整个翻转组件相对于机架作升降运动，因此可保证夹持机构同步升降，避免了因升降不同步对光伏组件造成损害。导向杆和导向筒的应用使得该升降过程更加稳定、精确。采用平移机构，使得在夹持机构夹持光伏组件之前、之后，夹持机构不会与光伏组件发生干涉，并且不会造成光伏组件在输送带上发生移位。采用旋转机构，使得夹持光伏组件的夹持机构能够精确地同步旋转。另外，升降机构、夹持机构、平移机构和旋转机构均优选采用气缸驱动，安装方便、适应性强、输出力大，且成对的气缸之间容易实现同步输出。

以上出于解释和说明的目的提供了本实用新型的一些示例性实施方式。但是，前述说明并非意在穷举或将本实用新型限制在所披露的具体形式。显然，对于本技术领域的技术人员来说，可以进行多种修改和变型。例如，在本实用新型的精神和范围内，可以任意组合、替换和省略个别特征。因此，本实用新型的保护范围仅由所附权利要求及其等同内容限定。

Claims (12)

1.一种翻转装置，其特征在于，包括机架、升降机构、平移机构、旋转机构和夹持机构；

所述升降机构设置在所述机架上并与所述平移机构连接，以带动所述平移机构进行升降运动；

所述旋转机构设置在所述平移机构上，以在所述平移机构的驱动下进行平移运动；

所述夹持机构与所述旋转机构连接，并能夹持在输送带上的光伏组件，且在所述旋转机构的带动下使所述光伏组件翻转。

2.根据权利要求1所述的翻转装置，其特征在于，所述翻转装置还包括导向机构，所述导向机构设置在所述机架上并与所述升降机构滑动连接，用于所述升降机构沿所述导向机构往复运动。

3.根据权利要求2所述的翻转装置，其特征在于，所述导向机构包括设置在所述机架上的导向筒，所述升降机构还设置有与所述平移机构连接的导向杆，所述导向杆穿设所述导向筒并可滑动地往复运动，并在所述升降机构的驱动下沿所述导向筒往复运动。

4.根据权利要求1所述的翻转装置，其特征在于，所述夹持机构包括可拆卸连接第一夹体和第二夹体，且所述第一夹体和第二夹体能够相对移动以夹持或释放所述光伏组件。

5.根据权利要求4所述的翻转装置，其特征在于，所述夹持机构进一步包括夹持气缸，所述第一夹体和所述第二夹体中的至少一个在所述夹持气缸的驱动下进行夹持运动。

6.根据权利要求5所述的翻转装置，其特征在于，所述第一夹体和所述第二夹体分别具有与所述光伏组件的相应边缘的表面形状适配的夹持面。

7.根据权利要求1所述的翻转装置，其特征在于，所述平移机构包括与所述旋转机构连接的气缸驱动装置，所述气缸驱动装置用于驱动所述旋转机构往复运动。

8.一种光伏组件输送翻转系统，包括如权利要求7所述翻转装置。

9.根据权利要求8所述的光伏组件输送翻转系统，其特征在于，还包括至少一条输送带，所述输送带承载所述光伏组件并沿水平方向输送所述光伏组件，并能够使所述夹持机构夹持到所述光伏组件的边缘。

10.根据权利要求9所述的光伏组件输送翻转系统，其特征在于，还包括控制器，所述控制器与所述升降机构、所述夹持机构、所述旋转机构和所述平移机构连接，用于控制所述升降机构、所述夹持机构、所述旋转机构和所述平移机构中的驱动装置。

11.根据权利要求9所述的光伏组件输送翻转系统，其特征在于，还包括感应器，所述感应器设置在所述夹持机构上，用于感应激光信号。

12.根据权利要求8-11中任一项所述的光伏组件输送翻转系统，其特征在于，所述驱动装置包括气缸。

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