CN213071157U - 自动折弯设备 - Google Patents

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熊军
张兴刚
胡金
张信
张朝鹏
董佳弛
李泉军
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Abstract

本实用新型涉及一种自动折弯设备,用于对半片版型光伏组件上露出于背板的汇流带进行折弯处理,包括:机台;横梁,架设于所述机台;折弯机构,包括折弯组件,所述折弯组件包括驱动气缸、第一折弯件及第二折弯件,所述驱动气缸用于推动所述第一折弯件和所述第二折弯件张开或并拢,所述第一折弯件和所述第二折弯件张开的过程中,能够分别将其中一个所述汇流带折弯并贴合于所述背板上;以及升降机构,设于所述横梁上,用于带动所述折弯机构升降以靠近或远离所述汇流带。上述自动折弯设备,可以将穿过背板的汇流带折弯并压合于背板上,能够实现自动化操作,大大降低了人力成本。

Description

自动折弯设备
技术领域
本实用新型涉及光伏技术领域,特别是涉及一种自动折弯设备。
背景技术
太阳能光伏组件是将钢化玻璃、EVA、电池片、EVA、背板依次层叠放置,再通过真空层压封装起来制成的。太阳能光伏组件一般由太阳能单体电池片进行串联连接,以达到规定电参数的要求。电池片的连接是通过汇流带来实现的,半片版型光伏组件叠层时汇流带的末端从EVA、背板上开的孔中穿出来,而后通过人工操作将汇流带折弯并贴合于背板表面,人力成本高,并且汇流带的平整度得不到保证,给后续的接线盒自动化安装带来不便。
实用新型内容
基于此,有必要针对采用人工操作将汇流带折弯并贴合于背板表面,人力成本高的问题,提供一种自动折弯设备。
一种自动折弯设备,包括:
机台;
横梁,架设于所述机台;
折弯机构,包括折弯组件,所述折弯组件包括驱动气缸、第一折弯件及第二折弯件,所述驱动气缸用于推动所述第一折弯件和所述第二折弯件张开或并拢,所述第一折弯件和所述第二折弯件张开的过程中,能够分别将其中一个所述汇流带折弯并贴合于所述背板上;以及
升降机构,设于所述横梁上,用于带动所述折弯机构升降以靠近或远离所述汇流带。
上述自动折弯设备,可以将穿过背板的汇流带折弯并压合于背板上,能够实现自动化操作,大大降低了人力成本。
在其中一个实施例中,所述驱动气缸为平行夹爪气缸,所述平行夹爪气缸包括能够相对运动的第一夹爪和第二夹爪,所述第一折弯件连接于所述第一夹爪,所述第二折弯件连接于所述第二夹爪,所述第一折弯件和所述第二折弯件能够在所述平行夹爪气缸的驱动下张开或并拢。
在其中一个实施例中,所述折弯机构还包括压合组件,所述压合组件包括运动单元和压块,所述运动单元用于驱动所述压块将所述汇流带压合于所述背板上。
在其中一个实施例中,所述第一折弯件和所述第二折弯件均包括压针,所述压针包括主体部和弯折部,所述弯折部与所述主体部呈夹角设置,所述压块开设有用于容纳所述弯折部的避让口。
在其中一个实施例中,所述折弯机构还包括导向杆,所述第一折弯件和所述第二折弯件穿设于所述导向杆,所述导向杆的轴向与所述第一折弯件或所述第二折弯件的运动方向一致。
在其中一个实施例中,所述折弯机构还包括抵持块,所述抵持块的端面与所述第一折弯件或所述第二折弯件的末端齐平。
在其中一个实施例中,所述折弯机构还包括水平运动单元,所述水平运动单元用于驱动所述折弯组件沿平行于所述机台表面的方向移动。
在其中一个实施例中,所述自动折弯设备还包括传送机构,所述机台形成有镂空部,所述传送机构由所述镂空部露出,并用于将光伏组件传输至所述折弯机构下方。
在其中一个实施例中,所述自动折弯设备还包括对位机构和控制系统,所述对位机构包括视觉定位模块和X轴运动平台,所述视觉定位模块用于获取工件上的所述汇流带的图像,所述控制系统计算出所述汇流带与所述折弯机构的位置偏差,控制所述X轴运动平台驱动所述折弯机构运动至所述汇流带的正上方。
在其中一个实施例中,所述自动折弯设备还包括归正机构,所述归正机构包括若干限位单元和若干校正单元,多个所述限位单元分别设置于所述光伏组件的两条相对的侧边,多个所述校正单元分别设置于所述光伏组件的另外两条侧边。
附图说明
图1A为汇流带穿过背板的示意图;
图1B为汇流带被折弯压合于背板的示意图;
图2为一实施例中自动折弯设备的结构示意图;
图3为图2中A处的放大图;
图4为图2所示自动折弯设备中折弯机构的结构示意图;
图5为图4所示折弯机构另一视角的示意图;
图6为图5中B处的放大图;
图7为图4所示折弯机构隐藏第二连接板和第三连接板的部分结构示意图;
图8为图2所示自动折弯设备中限位单元的示意图;
图9为图2所示自动折弯设备中校正单元的示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示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。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
半片版型光伏组件包括依次层叠设置的钢化玻璃、EVA(Polyethylene vinyl-acetate,聚乙烯-聚醋酸乙烯酯共聚物)、电池片、EVA及背板,电池片上焊接有汇流带,汇流带的末端穿过EVA和背板上开设的过孔,并连接至接线盒,通过接线盒将电池片产生的电流汇聚在一起并输出。在实际生产过程中,需要将穿过背板的汇流带手动折弯并贴附于背板表面,以便将汇流带连接至接线盒。该种采用人工操作的方式,效率低,不能适应规模化生产,并且无法保证汇流带的平整度。
请结合图1A和图1B,本实用新型提出了一种自动折弯设备。将光伏组件的背板210朝上放置,自动折弯设备用于将穿过背板210的汇流带220折弯并压合于背板210上,能够实现自动化操作,大大降低了人力成本。
请参阅图2和图3,该自动折弯设备包括机台10、横梁20、升降机构30及折弯机构40。
在一实施例中,机台10包括若干立柱11和面板,面板搭载于立柱11上。面板用于放置待加工的光伏组件200。立柱11的末端设有支撑脚11a,若干螺钉穿设于支撑脚11a并连接于地面,以使机台10保持稳定。
横梁20架设于机台10,升降机构30设于横梁20上。升降机构30用于带动折弯机构40下降并朝靠近机台10的方向运动,以便对放置于机台10上的光伏组件200的汇流带220进行折弯处理。处理完毕后,升降机构30驱动折弯机构40上升并远离机台10,以便将下一待加工的光伏组件200转移至机台10上。在一实施例中,升降机构30包括底座31、旋转电机32、丝杆螺母副及导轨。底座31设于横梁20上,螺母套设于丝杆上并与丝杆螺纹连接,且螺母滑动套设于导轨上,折弯机构40连接于螺母。丝杆在旋转电机32的驱动下发生转动,并带动螺母和折弯机构40做直线运动。在其他实施例中,升降机构30还可以是直线电机或气缸。
折弯机构40安装于升降机构30上。折弯机构40在机台10表面的投影所对应的区域为折弯工位。横梁20与机台10形成有间隙,从而折弯机构40能够悬空设置于机台10上方。在一实施例中,通过搬运机构或者人工将光伏组件200穿过折弯机构40与机台10之间的通道,光伏组件200的待操作区域与折弯工位相对,而后将光伏组件200放置于机台10上。
每一个折弯机构40对应设有一个升降机构30,因此,升降机构30也为多个。多个升降机构30在横梁20上间隔设置,相邻两个升降机构30或折弯机构40的间距可调,以满足不同尺寸光伏组件200的加工,有利于扩大自动折弯设备的应用范围。
进一步地,多个升降机构30滑动设于横梁20上。自动折弯设备还包括调节机构50,用于调节升降机构30或折弯机构40的位置。调节机构50包括支撑块51、调节件52及配合块53,支撑块51安装于横梁20上,配合块53安装于升降机构30的底座31上。调节件52穿设于支撑块51,并与支撑块51螺纹连接,调节件52的末端转动连接于配合块53。转动调节件52,可通过配合块53带动升降机构30水平移动,达到调节升降机构30位置的目的。在一些实施例中,可在升降机构30上设置指针,并在横梁20上相应位置画上刻度线。旋转调节件52的过程中,可根据指针的读数,确定升降机构30移动的距离,有效提高调节精度。
具体的,请参阅图4和图5,折弯机构40包括安装座41、折弯组件42及压合组件43。
安装座41包括第一连接板411和第二连接板412,第一连接板411和第二连接板412垂直设置。第一连接板411的一侧与升降机构30的螺母固定连接,第一连接板411的另一侧用于安装压合组件43。折弯组件42设于第二连接板412上。折弯组件42和压合组件43的安装空间相互独立,以避免二者在运动过程中产生干涉。
请参阅图5,折弯组件42包括驱动气缸421、第一折弯件422和第二折弯件423。驱动气缸421用于推动第一折弯件422和第二折弯件423张开或并拢。升降机构30带动折弯机构40下降并靠近光伏组件200,其中,第一折弯件422和第二折弯件423位于两个汇流带220的间隙内(请参阅图1A)。当折弯机构40与光伏组件200表面相接时,驱动气缸421启动,第一折弯件422和第二折弯件423随之朝相反的方向移动。第一折弯件422和第二折弯件423在移动过程中,将汇流带220朝一侧压倒并抚平。
在一实施例中,驱动气缸421为平行夹爪气缸。平行夹爪气缸包括能够相对运动的第一夹爪和第二夹爪,第一折弯件422连接于第一夹爪,第二折弯件423连接于第二夹爪,第一折弯件422和第二折弯件423能够在平行夹爪气缸的驱动下张开或并拢。本实施例中,折弯组件42的动作流程如下:在初始状态,第一折弯件422和第二折弯件423并拢,折弯机构40靠近光伏组件200的过程中,第一折弯件422和第二折弯件423插入两个汇流带220之间;折弯机构40运动到位后,平行夹爪气缸启动,第一折弯件422和第二折弯件423朝相反的方向张开,第一折弯件422将其中一个汇流带220压倒抚平,第二折弯件423将另一个汇流带220压倒抚平;平行夹爪气缸带动第一折弯件422和第二折弯件423复位。通过设置两个折弯件,两个折弯件在平行夹爪气缸的驱动下朝相反方向运动,可将两条汇流带220同时折弯。
折弯机构40还包括导向杆44。第一折弯件422和第二折弯件423穿设于导向杆44。导向杆44的轴向与第一折弯件422和第二折弯件423张开或并拢时的运动方向一致。在第一折弯件422和第二折弯件423相向或相背运动过程中,导向杆44对第一折弯件422和第二折弯件423起到导向作用,使得第一折弯件422和第二折弯件423的运行更平稳。具体的,第一折弯件422和第二折弯件423均包括安装块425,安装块425活动穿设于导向杆44。此外,导向杆44用于承载安装块425的重量。
导向杆44的个数为至少2个,多个导向杆44平行设置。
折弯机构40还包括抵持块45,抵持块45的端面与第一折弯件422/第二折弯件423的末端齐平。抵持块45设于第二连接板412的端部,折弯机构40运动到位后,抵持块45与光伏组件200表面相抵接,确保光伏组件200的背板210与汇流带220折弯后相贴合的区域保持平整,以提高汇流带220折弯后的平整度。抵持块45的个数为两个,汇流带220折弯后位于两个抵持块45围合形成的区域内。
压合组件43包括运动单元431和压块432,运动单元431用于驱动压块432将汇流带220压合于背板210上,以保证汇流带220折弯后的平整度。运动单元431固定于第一连接板411上。在一实施例中,运动单元431为气缸,压块432连接于运动单元431的推杆上。在其他实施例中,运动单元431还可以是电缸。
第一折弯件422和第二折弯件423均包括压针424,请结合图6,压针424包括主体部424a和弯折部424b,弯折部424b与主体部424a呈夹角设置。在一实施例中,弯折部424b与主体部424a相互垂直。请参阅图7,压块432开设有用于容纳弯折部424b的避让口432a。两个压针424将两个汇流带220分别朝两侧压倒抚平后,运动单元431驱动压块432下降并将汇流带220压合于背板210上。压针424的弯折部424b与压块432的作用空间部分重合,通过在压块432上开设避让口432a,避免压针424对压块432的运动产生干涉。
在一实施例中,折弯机构40还包括水平运动单元46,水平运动单元46用于驱动折弯组件42沿平行于机台10表面的方向移动。安装座41还包括第三连接板413,第三连接板413设于第二连接板412远离第一连接板411的一端,水平运动单元46安装于第三连接板413上。当两个汇流带220的间距较小时,折弯机构40下降过程中,压针424无法直接插入两个汇流带220之间。也就是说,折弯机构40下降到位后,两个压针424位于汇流带220的一侧,而未进入两个汇流带220之间的区域内。通过水平运动单元46驱动折弯组件42朝靠近汇流带220的方向移动,压针424得以进入两个汇流带220之间。可以理解的,压针424的弯折部424b末端可设计成锥状结构,方便压针424进入两个汇流带220之间的区域。
在一实施例中,自动折弯设备还包括传送机构(图未示),机台10形成有镂空部,传送机构由镂空部露出,并用于将光伏组件200传输至折弯机构40下方。传送机构包括传动皮带和用于驱动传动皮带运转的旋转电机。
请再次参阅图2,自动折弯设备还包括对位机构和控制系统,对位机构包括视觉定位模块和X轴运动平台70。视觉定位模块用于获取光伏组件200上的待折弯汇流带220的图像。X轴运动平台70设置于机台10的一侧,机台10的另一侧设有滑轨12。X轴运动平台70包括线性模组71和滑块,线性模组71用于驱动滑块做直线运动。横梁20一端滑动设于滑轨12上,另一端固定连接于X轴运动平台70的滑块。控制系统根据视觉定位模块获取的汇流带220的图像获取汇流带的位置,并结合折弯机构40的初始位置,计算出汇流带与折弯机构40的位置偏差,控制X轴运动平台70驱动折弯机构40运动至汇流带220的正上方。
请参阅图2,自动折弯设备还包括归正机构60,归正机构60用于限定光伏组件200的位置。归正机构60包括若干限位单元61和若干校正单元62,多个限位单元61分别设置于光伏组件200的相对两条侧边,多个校正单元62分别设置于光伏组件200的另外两条侧边。进一步地,在光伏组件200的同一侧边设置多个限位单元61或校正单元62,多个限位单元61沿X方向间隔排布,多个校正单元62沿Y方向间隔排布。当传送机构沿Y方向将光伏组件200输送到位后,位于光伏组件200两条相对侧边的限位单元61向上伸出,以从光伏组件200的两侧对其进行限位,同时,两组校正单元62向靠近光伏组件200的方向平移,使得光伏组件200的多个材料层对齐。
请参阅图8、图9,限位单元61包括升降气缸611和第一限位块612,校正单元62包括平移气缸621和第二限位块622。传送机构将光伏组件200传输到位后,升降气缸611驱动第一限位块612上升,平移气缸621驱动第二限位块622朝靠近光伏组件200的方向移动,第一限位块612和第二限位块622共同将光伏组件200的位置限定于一设定范围内,以便进行对位。加工完毕后,升降气缸611驱动第一限位块612下降,平移气缸621驱动第二限位块622朝远离光伏组件200的方向移动,方便将光伏组件200传输至下一工位。
自动折弯设备的动作流程为:
(1)上料:传送机构将光伏组件200传输到位后,视觉定位模块获取光伏组件200上的待折弯汇流带220的图像;
(2)X轴运动平台70驱动折弯机构40运动至汇流带220的正上方;
(3)升降机构30驱动折弯机构40下降,使得折弯机构40的抵持块45压合于光伏组件200的背板210表面;
(4)水平运动单元46驱动折弯组件42沿平行于机台10表面的方向移动,以使压针424穿过两条汇流带220之间的空隙;
(5)平行夹爪气缸驱动第一折弯件422和第二折弯件423朝相反的方向运动,将汇流带220折弯抚平;
(6)压合组件43的运动单元驱动压块432下降,将折弯后的汇流带220与背板210压实;
(7)第一折弯件422和第二折弯件423并拢,并在水平运动单元46的驱动下缩回,升降机构30带动折弯机构40复位。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种自动折弯设备,用于对半片版型光伏组件上露出于背板的汇流带进行折弯处理,其特征在于,包括:
机台;
横梁,架设于所述机台;
折弯机构,包括折弯组件,所述折弯组件包括驱动气缸、第一折弯件及第二折弯件,所述驱动气缸用于推动所述第一折弯件和所述第二折弯件张开或并拢,所述第一折弯件和所述第二折弯件张开的过程中,能够分别将其中一个所述汇流带折弯并贴合于所述背板上;以及
升降机构,设于所述横梁上,用于带动所述折弯机构升降以靠近或远离所述汇流带。
2.根据权利要求1所述的自动折弯设备,其特征在于,所述驱动气缸为平行夹爪气缸,所述平行夹爪气缸包括能够相对运动的第一夹爪和第二夹爪,所述第一折弯件连接于所述第一夹爪,所述第二折弯件连接于所述第二夹爪,所述第一折弯件和所述第二折弯件能够在所述平行夹爪气缸的驱动下张开或并拢。
3.根据权利要求1所述的自动折弯设备,其特征在于,所述折弯机构还包括压合组件,所述压合组件包括运动单元和压块,所述运动单元用于驱动所述压块将所述汇流带压合于所述背板上。
4.根据权利要求3所述的自动折弯设备,其特征在于,所述第一折弯件和所述第二折弯件均包括压针,所述压针包括主体部和弯折部,所述弯折部与所述主体部呈夹角设置,所述压块开设有用于容纳所述弯折部的避让口。
5.根据权利要求1所述的自动折弯设备,其特征在于,所述折弯机构还包括导向杆,所述第一折弯件和所述第二折弯件穿设于所述导向杆,所述导向杆的轴向与所述第一折弯件或所述第二折弯件的运动方向一致。
6.根据权利要求1所述的自动折弯设备,其特征在于,所述折弯机构还包括抵持块,所述抵持块的端面与所述第一折弯件或所述第二折弯件的末端齐平。
7.根据权利要求1所述的自动折弯设备,其特征在于,所述折弯机构还包括水平运动单元,所述水平运动单元用于驱动所述折弯组件沿平行于所述机台表面的方向移动。
8.根据权利要求1所述的自动折弯设备,其特征在于,所述自动折弯设备还包括传送机构,所述机台形成有镂空部,所述传送机构由所述镂空部露出,并用于将光伏组件传输至所述折弯机构下方。
9.根据权利要求1所述的自动折弯设备,其特征在于,所述自动折弯设备还包括对位机构和控制系统,所述对位机构包括视觉定位模块和X轴运动平台,所述视觉定位模块用于获取所述汇流带的图像,所述控制系统计算出所述汇流带与所述折弯机构的位置偏差,控制所述X轴运动平台驱动所述折弯机构运动至所述汇流带的正上方。
10.根据权利要求1所述的自动折弯设备,其特征在于,所述自动折弯设备还包括归正机构,所述归正机构包括若干限位单元和若干校正单元,多个所述限位单元分别设置于所述光伏组件的两条相对的侧边,多个所述校正单元分别设置于所述光伏组件的另外两条侧边。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114800360A (zh) * 2022-04-17 2022-07-29 杭州富利登塑胶制品有限公司 一种杯带自动安装设备

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CN114800360A (zh) * 2022-04-17 2022-07-29 杭州富利登塑胶制品有限公司 一种杯带自动安装设备

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