CN219818772U - 一种光伏铝边框自动组装机 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于半导体器件组装设备技术领域，涉及一种光伏铝边框自动组装机，包括机架模块、组件输送模块、吸附升降模块、一对第一夹持翻转模块、一对第二夹持翻转模块，第一夹持翻转模块包括第一滑动架、沿Y轴转动设置于第一滑动架上的第一摆动架和驱动第一摆动架往上摆动的斜推气缸，第一滑动架的两侧设有与第二X向滑轨配合的滑板，第一摆动架的两端设有第一铰接块，斜推气缸的两端分别铰接于滑板和第一铰接块上。本自动组装机中斜推气缸通过推拉第一铰接块的方式实现第一摆动架的转动，在第一摆动架翻起90°时力臂也会增加，所需的推力降低，而铰接方式相比齿轮齿条传动方式不容易发生磨损报废问题，延长了零件的使用寿命。

Description

一种光伏铝边框自动组装机

技术领域

本实用新型涉及半导体器件组装设备技术领域，特别涉及一种光伏铝边框自动组装机。

背景技术

光伏组件主要包括玻璃、前胶膜、电池片、后胶膜、背板等部件，光伏组件的制备方法一般为先将各部件进行层压粘制形成一个板状的整体，然后再将层压固化好的整体封装在不锈钢、铝或其他非金属的外框中，外框是由两长两短的边框拼接而成的。在装框过程中一般都会用到组框机。

目前市面上已经存在很多组框机。中国专利CN114695601A披露了一种光伏组件组框机，其包括机架、线体、支撑机构、长边组装机构和短边组装机构，其中短边组装机构具有组装台、翻转组件和夹持组件，翻转组件包括翻转支架和翻转架，翻转架携带夹持组件转动，当夹持组件转动到上方时，能够承接边框，当夹持组件转动到下方时能够将边框推送安装到光伏组件的侧方。因为短边组装机构处在光伏组件的进出移动方向，所以当夹持组件上升时，它与组装台之间要有一个间隔距离使光伏组件可以进出，夹持组件就要升起相当的高度，重力会产生比较大的力矩。本设备中翻转架的翻转是利用齿轮齿条机构实现的，齿条通过驱动气缸驱动升降，使翻转架转动。但是因为翻转对抗的力矩比较大，所以齿轮齿条容易磨损而缩短使用寿命。

因此需要改进设备结构来解决以上问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种光伏铝边框自动组装机，能够利用斜推气缸驱动第一摆动架翻转，使斜推气缸的驱动力足以对抗第一摆动架转动产生的重力力矩，降低了磨损，延长了零件的使用寿命。

本实用新型通过如下技术方案实现上述目的：一种光伏铝边框自动组装机，包括机架模块、组件输送模块、吸附升降模块、一对第一夹持翻转模块、一对第二夹持翻转模块，所述组件输送模块和所述吸附升降模块位于所述机架模块的中部，所述组件输送模块将光伏组件沿X方向输送至所述吸附升降模块的上方，一对第一夹持翻转模块相对设置于所述吸附升降模块的X向两侧，一对第二夹持翻转模块相对设置于所述吸附升降模块的Y向两侧；所述第一夹持翻转模块包括设置在机架模块上的若干第二X向滑轨、沿着所述第二X向滑轨滑动的第一滑动架、驱动所述第一滑动架滑动的X向伸缩驱动件、沿Y轴转动设置于所述第一滑动架上的第一摆动架、沿Y方向并排设置于所述第一摆动架内侧的第一边框夹持机构和驱动所述第一摆动架往上摆动的斜推气缸，所述第一滑动架的两侧设有与第二X向滑轨配合的滑板，所述第一摆动架的两端设有第一铰接块，所述斜推气缸的两端分别铰接于所述滑板和所述第一铰接块上。

具体的，所述第一摆动架上设有引导所述第一边框夹持机构调节Y向位置的第一Y向滑轨，所述第一Y向滑轨的两侧各设有一个第一光电感应装置。

具体的，所述滑动架上设有位于相邻第一边框夹持机构之间的辅助推料装置。

具体的，所述第二夹持翻转模块包括设置在所述机架模块上的若干第二Y向滑轨、沿着所述第二Y向滑轨滑动的第二滑动架、驱动所述第二滑动架滑动的Y向伸缩驱动件、沿X轴转动设置于所述第二滑动架上的第二摆动架、沿Y方向并排设置于所述第二摆动架内侧的第二边框夹持机构和驱动所述 第二摆动架往上摆动的斜拉气缸，所述第二摆动架的上部设有两个第二铰接块，所述斜拉气缸的两端分别铰接于所述第二滑动架的后部和所述第二铰接块上。

进一步的，所述第一边框夹持机构包括L形的外夹块、条形的内夹块、驱动所述内夹块靠近所述外夹块运动的夹持气缸，所述第二边框夹持机构与所述第一边框夹持机构结构相同。

具体的，所述组件输送模块包括固定于所述机架模块的基座、升降架、驱动所述升降架相对所述基座升降的升降驱动件、分别设置于升降架Y向两侧的两个皮带输送线，所述皮带输送线沿X方向输送光伏组件。

进一步的，所述升降架包括连接所述皮带输送线的上框、位于所述基座下方的下板以及若干连接所述上框与所述下板的引导柱，所述基座上设有若干供所述引导柱穿过的直线轴承。

进一步的，所述皮带输送线的Y向外侧连接有若干滚轮，所述滚轮沿Y轴转动，所述滚轮为弹性材质。

具体的，所述吸附升降模块包括固定于所述机架模块上的四个支撑座、避位配合所述组件输送模块的支架、铰接于所述支撑座与所述支架下部之间的摆块、驱动所述支架升降的驱动气缸、设置于所述支架上部的若干X向滑轨以及在所述X向滑轨上滑动固定的若干吸盘架，所述驱动气缸卧式设置且两端分别铰接于所述机架模块和所述支架的下部，所述吸盘架的上表面具有用来吸附光伏组件的吸盘，所有吸盘的吸附面等高。

进一步的，所述支架上设有若干弹性支撑柱，所有弹性支撑柱的支撑面等高且能在高于吸附面和低于吸附面的高度范围内升降。

本实用新型技术方案的有益效果是：

本自动组装机中斜推气缸通过推拉第一铰接块的方式实现第一摆动架的转动，在第一摆动架翻起90°时力臂也会增加，所需的推力降低，而铰接方式相比齿轮齿条传动方式不容易发生磨损报废问题，延长了零件的使用寿命。

附图说明

图1为实施例光伏铝边框自动组装机的立体图；

图2为组件输送模块的立体图；

图3为吸附升降模块的立体图；

图4为吸附升降模块的主视图；

图5为第一夹持翻转模块在下落状态下的立体图；

图6为第一夹持翻转模块承接边框时的立体图；

图7为图6中A位置的局部放大图；

图8为第二夹持翻转模块的立体图；

图9为第二夹持翻转模块第二滑动架以上部分的左视图。

图中数字表示：

1-机架模块；

2-组件输送模块，21-基座，211-直线轴承，22-升降架，221-上框，222-下板，223-引导柱，23-升降驱动件，24-皮带输送线，25-滚轮；

3-吸附升降模块，31-支撑座，32-支架，33-摆块，34-驱动气缸，35-第一X向滑轨，36-吸盘架，37-弹性支撑柱；

4-第一夹持翻转模块，41-第二X向滑轨，42-第一滑动架，421-滑板，43-X向伸缩驱动件，44-第一摆动架，441-第一铰接块，442-第一Y向滑轨，45-斜推气缸，46-第一边框夹持机构，461-外夹块，462-内夹块，463-夹持气缸，47-第一光电感应装置，48-辅助推料装置；

5-第二夹持翻转模块，51-第二Y向滑轨，52-第二滑动架，53-第二摆动架，531-第二铰接块，54-第二边框夹持机构，55-斜拉气缸；

6-短边框。

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详细说明。

实施例：

如图1所示，本实用新型的一种光伏铝边框自动组装机，包括机架模块1、组件输送模块2、吸附升降模块3、一对第一夹持翻转模块4、一对第二夹持翻转模块5，组件输送模块2和吸附升降模块3位于机架模块1的中部，组件输送模块2将光伏组件沿X方向输送至吸附升降模块3的上方，一对第一夹持翻转模块4相对设置于吸附升降模块3的X向两侧，一对第二夹持翻转模块5相对设置于吸附升降模块3的Y向两侧。

组件输送模块2将光伏组件移送到吸附升降模块3的上方，吸附升降模块3会将光伏组件吸附定位，第一夹持翻转模块4用来夹持短边框并且推送组装到光伏组件的X向两侧，第二夹持翻转模块5用来夹持长边框并且推送组装到光伏组件的Y向两侧。

如图2所示，组件输送模块2包括固定于机架模块1的基座21、升降架22、驱动升降架22相对基座21升降的升降驱动件23、分别设置于升降架22 Y向两侧的两个皮带输送线24，皮带输送线24沿X方向输送光伏组件。

皮带输送线24用来实现光伏组件的水平进料和出料。升降驱动件23控制皮带输送线24升降。当光伏组件在水平输送的时候，升降驱动件23驱动升降架22升起，光伏组件的下表面与吸附升降模块3的上部不接触。等光伏组件就位以后，升降驱动件23使皮带输送线24下降，光伏组件被转移到吸附升降模块3的上部，吸附升降模块3将光伏组件吸住后升起到组装位置。

如图2所示，升降架22包括连接皮带输送线24的上框221、位于基座21下方的下板222以及若干连接上框221与下板222的引导柱223，基座21上设有若干供引导柱223穿过的直线轴承211。

升降架22为一种框形结构，直线轴承211使所有引导柱223同步竖直升降，动作平稳，避免光伏组件侧滑。

如图2所示，皮带输送线24的Y向外侧连接有若干滚轮25，滚轮25沿Y轴转动，滚轮25为弹性材质。

滚轮25能够对光伏组件的输送方向两侧位置进行支撑，防止光伏组件的面积太大而带来两侧下垂的问题，避免在装框的时候边框没有对准光伏组件的侧边而造成损坏隐患。

如图3和图4所示，吸附升降模块3包括固定于机架模块1上的四个支撑座31、避位配合组件输送模块2的支架32、铰接于支撑座31与支架32下部之间的摆块33、驱动支架32升降的驱动气缸34、设置于支架32上部的若干X向滑轨35、在X向滑轨35上滑动固定的若干吸盘架36以及设置于支架32上的若干弹性支撑柱37，驱动气缸34卧式设置且两端分别铰接于机架模块1和支架32的下部，吸盘架36的上表面具有用来吸附光伏组件的吸盘361，所有吸盘361的吸附面等高，所有弹性支撑柱37的支撑面等高且能在高于吸附面和低于吸附面的高度范围内升降。

当组件输送模块2将光伏组件带到吸附升降模块3上方后，皮带输送线24下降，光伏组件压住弹性支撑柱37继续下降，弹性支撑柱37对光伏组件的下落进行缓冲，直到光伏组件的下表面贴住每一个吸盘361，吸盘361产生吸力将光伏组件的下表面吸住并起到平面矫正的作用。每个吸盘架36都能沿着X方向调节位置并固定在X向滑轨35上。支架32的升降是靠驱动气缸34控制的，支架32在水平移动的同时受到摆块33的限制而上升。这里摆块33的长度比较小，所以支架32的升起高度比较小，驱动气缸34卧式设置使其对高度的占用很小，这样吸附升降模块3的总体高度也比较低，结构紧凑。

如图5至图7所示，第一夹持翻转模块4包括设置在机架模块1上的若干第二X向滑轨41、沿着第二X向滑轨41滑动的第一滑动架42、驱动第一滑动架42滑动的X向伸缩驱动件43、沿Y轴转动设置于第一滑动架42上的第一摆动架44、沿Y方向并排设置于第一摆动架44内侧的第一边框夹持机构46和驱动第一摆动架44往上摆动的斜推气缸45，第一滑动架42的两侧设有与第二X向滑轨41配合的滑板421，第一摆动架44的两端设有第一铰接块441，斜推气缸45的两端分别铰接于滑板421和第一铰接块441上；斜推气缸45伸出时，第一边框夹持机构46上翻90°且在第一摆动架44与第一滑动架42之间形成供光伏组件水平穿过的间隙。

斜推气缸45通过推拉第一铰接块441的方式实现第一摆动架44的转动，在第一摆动架44翻起90°时力臂也会增加，所需的推力降低，而铰接方式相比齿轮齿条传动方式不容易发生磨损报废问题，延长了零件的使用寿命。

第一夹持翻转模块4有三个状态：接料状态、下落状态和推送状态。接料状态下，X向伸缩驱动件43驱动第一滑动架42往远离吸附升降模块3的方向运动，斜推气缸45驱动第一摆动架44上升，第一边框夹持机构46张开；等短边框6开口向上放置到第一边框夹持机构46上后，第一边框夹持机构46将其夹住，然后斜推气缸45缩回，第一摆动架44向下摆动90°，令短边框6的开口朝向位于吸附升降模块3上方的光伏模组，此时为下落状态；X向伸缩驱动件43驱动第一滑动架42朝向吸附升降模块3滑动，使短边框6被组装到光伏组件的X向一侧。因为光伏组件要通过第一摆动架44与第一滑动架42之间的间隙到达吸附升降模块3的上方，所以斜推气缸45需要设置在光伏组件的移动路径外。

如图5至图7所示，第一摆动架44上设有引导第一边框夹持机构46调节Y向位置的第一Y向滑轨442，第一Y向滑轨442的两侧各设有一个第一光电感应装置47。

第一光电感应装置47用来检测短边框6的Y向位置是否正确，因为短边框6位置靠左或靠右都会落入其一第一光电感应装置47的检测范围，所以只有在两边第一光电感应装置47都检测不到短边框6时位置才准确。

如图7所示，第一边框夹持机构46包括L形的外夹块461、条形的内夹块462、驱动内夹块462靠近外夹块461运动的夹持气缸463。

当第一边框夹持机构46转动到水平状态时，外夹块461与内夹块462互相远离以供短边框6放入，短边框6就位后，夹持气缸463驱动内夹块462靠近外夹块461以完成夹紧固定。

如图7所示，滑动架42上设有位于相邻第一边框夹持机构46之间的辅助推料装置48。

辅助推料装置48避让第一边框夹持机构46的转动路径，且能够对短边框6的外侧提供X方向的支撑。当第一边框夹持机构46夹持短边框6并下翻后，短边框6的后部会靠在辅助推料装置48上。在装框中短边框6就不会因为受到光伏组件的反作用力而偏离位置，保证装框的质量。

如图8和图9所示，第二夹持翻转模块5包括设置在机架模块1上的若干第二Y向滑轨51、沿着第二Y向滑轨51滑动的第二滑动架52、驱动第二滑动架52滑动的Y向伸缩驱动件（未露出）、沿X轴转动设置于第二滑动架52上的第二摆动架53、沿Y方向并排设置于第二摆动架53内侧的第二边框夹持机构54和驱动第二摆动架53往上摆动的斜拉气缸55，第二摆动架53的上部设有两个第二铰接块531，斜拉气缸55的两端分别铰接于第二滑动架52的后部和第二铰接块531上。

第二边框夹持机构54用来夹持长边框，其结构和使用原理与第一边框夹持机构46相同。斜拉气缸55用来驱动第二摆动架53沿Y轴转动90°，并使第二边框夹持机构54在水平和垂直状态下切换。实际使用中，第一边框夹持机构46和第二边框夹持机构54会同时翻到开口向上的位置，等待短边框6和长边框一并放入，然后两个夹持机构夹紧并下翻，最后短边框6和长边框同时被推送安装到光伏组件的侧边。因为第二滑动架52与第二摆动架53之间不需要留下光伏组件的通道，所以斜拉气缸55只要设置在第二夹持翻转模块5的后部即可。

本自动组装机的使用流程如下：工作前，X向伸缩驱动件43驱动第一滑动架42远离吸附升降模块3，斜推气缸45驱动第一摆动架44上摆，第一滑动架42与第一摆动架44之间留下空隙，第一边框夹持机构46张开，Y向伸缩驱动件驱动第二滑动架52远离吸附升降模块3，斜拉气缸55驱动第二摆动架53上摆90°，第二边框夹持机构54张开，驱动气缸34驱动吸盘架36下降，升降驱动件23驱动皮带输送线24升起；皮带输送线24运转，光伏组件从第一滑动架42与第一摆动架44之间的空隙进入到设备内，并停在吸附升降模块3上的适当位置，同一时间机械手一次性将两条短边框6和两条长边框对应放置到第一边框夹持机构46和第二边框夹持机构54上夹紧；升降驱动件23驱动皮带输送线24下降，光伏组件被放置到吸盘架36上，驱动气缸34驱动吸盘架36升起到预设高度，同时第一摆动架44和第二摆动架53下翻，使两条短边框6和两条长边框均开口朝向光伏组件的其一侧边，并且高度对应；X向伸缩驱动件43控制短边框6装到光伏组件的X向两侧，Y向伸缩驱动件控制长边框装到光伏组件的Y向两侧，完成装框；第一边框夹持机构46和第二边框夹持机构54松开，第一夹持翻转模块4和第二夹持翻转模块5回复初始位置，吸盘架36下降，皮带输送线24上升，皮带输送线24驱动装框完成的光伏组件从另一侧的间隙移出自动组装机。

以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，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。

Claims (10)

1.一种光伏铝边框自动组装机，其特征在于：包括机架模块、组件输送模块、吸附升降模块、一对第一夹持翻转模块、一对第二夹持翻转模块，所述组件输送模块和所述吸附升降模块位于所述机架模块的中部，所述组件输送模块将光伏组件沿X方向输送至所述吸附升降模块的上方，一对第一夹持翻转模块相对设置于所述吸附升降模块的X向两侧，一对第二夹持翻转模块相对设置于所述吸附升降模块的Y向两侧；所述第一夹持翻转模块包括设置在机架模块上的若干第二X向滑轨、沿着所述第二X向滑轨滑动的第一滑动架、驱动所述第一滑动架滑动的X向伸缩驱动件、沿Y轴转动设置于所述第一滑动架上的第一摆动架、沿Y方向并排设置于所述第一摆动架内侧的第一边框夹持机构和驱动所述第一摆动架往上摆动的斜推气缸，所述第一滑动架的两侧设有与第二X向滑轨配合的滑板，所述第一摆动架的两端设有第一铰接块，所述斜推气缸的两端分别铰接于所述滑板和所述第一铰接块上。

2.根据权利要求1所述的光伏铝边框自动组装机，其特征在于：所述第一摆动架上设有引导所述第一边框夹持机构调节Y向位置的第一Y向滑轨，所述第一Y向滑轨的两侧各设有一个第一光电感应装置。

3.根据权利要求1所述的光伏铝边框自动组装机，其特征在于：所述滑动架上设有位于相邻第一边框夹持机构之间的辅助推料装置。

4. 根据权利要求1所述的光伏铝边框自动组装机，其特征在于：所述第二夹持翻转模块包括设置在所述机架模块上的若干第二Y向滑轨、沿着所述第二Y向滑轨滑动的第二滑动架、驱动所述第二滑动架滑动的Y向伸缩驱动件、沿X轴转动设置于所述第二滑动架上的第二摆动架、沿Y方向并排设置于所述第二摆动架内侧的第二边框夹持机构和驱动所述 第二摆动架往上摆动的斜拉气缸，所述第二摆动架的上部设有两个第二铰接块，所述斜拉气缸的两端分别铰接于所述第二滑动架的后部和所述第二铰接块上。

5.根据权利要求4所述的光伏铝边框自动组装机，其特征在于：所述第一边框夹持机构包括L形的外夹块、条形的内夹块、驱动所述内夹块靠近所述外夹块运动的夹持气缸，所述第二边框夹持机构与所述第一边框夹持机构结构相同。

6.根据权利要求1所述的光伏铝边框自动组装机，其特征在于：所述组件输送模块包括固定于所述机架模块的基座、升降架、驱动所述升降架相对所述基座升降的升降驱动件、分别设置于升降架Y向两侧的两个皮带输送线，所述皮带输送线沿X方向输送光伏组件。

7.根据权利要求6所述的光伏铝边框自动组装机，其特征在于：所述升降架包括连接所述皮带输送线的上框、位于所述基座下方的下板以及若干连接所述上框与所述下板的引导柱，所述基座上设有若干供所述引导柱穿过的直线轴承。

8.根据权利要求6所述的光伏铝边框自动组装机，其特征在于：所述皮带输送线的Y向外侧连接有若干滚轮，所述滚轮沿Y轴转动，所述滚轮为弹性材质。

9.根据权利要求1所述的光伏铝边框自动组装机，其特征在于：所述吸附升降模块包括固定于所述机架模块上的四个支撑座、避位配合所述组件输送模块的支架、铰接于所述支撑座与所述支架下部之间的摆块、驱动所述支架升降的驱动气缸、设置于所述支架上部的若干X向滑轨以及在所述X向滑轨上滑动固定的若干吸盘架，所述驱动气缸卧式设置且两端分别铰接于所述机架模块和所述支架的下部，所述吸盘架的上表面具有用来吸附光伏组件的吸盘，所有吸盘的吸附面等高。

10.根据权利要求9所述的光伏铝边框自动组装机，其特征在于：所述支架上设有若干弹性支撑柱，所有弹性支撑柱的支撑面等高且能在高于吸附面和低于吸附面的高度范围内升降。