一种胶膜开口装置的制作方法

1.本实用新型涉及光伏组件生产技术领域，尤其涉及一种胶膜开口装置。


背景技术：

2.目前，光伏组件需要使用胶膜封装，在封装前，需要先在胶膜上开设避让孔，以使得汇率条的引出段能够穿出胶膜与接线盒连接。现有技术中，由于切割刀具自身的限制，避让孔需要经过两次裁切获得。胶膜在平台上定位后，进行第一次裁切获得圆孔；然后拉动胶膜使圆孔运动至与第二切刀对应的位置进行第二次裁切，第二次裁切是以圆孔的中心为中心在胶膜上切割多个环形分布的开口，多个开口均与圆孔连通，最终获得避让孔。圆孔会导致胶膜与电池片之间有气泡存在。
3.由于胶膜为软性材质，被生产出来后，在冷却过程中会出现鼓包和卷边的情况，这样的胶膜平铺在平台上后，仍会存在鼓包和卷边的情况。但在被拉动至与第二切刀对应位置的过程中，胶膜上的鼓包会被拉伸展平，从而导致圆孔与第二切刀没有对准，两次裁切中心不能重合，开孔偏移的现象。该现象会增加光伏组件叠层返修数量，影响产线产能释放。另外，第一次裁切前，胶膜在平台上的定位是以胶膜边缘为基准的，若胶膜边缘存在卷边情况，会导致定位不准确，最终的避让孔位置有偏差。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种胶膜开口装置，本实用新型提供的胶膜开口装置具有开口合格率高、切割工序简单的有益效果。
5.本实用新型提供一种胶膜开口装置，包括刀具、承载台、驱动机构和固定器，刀具具有预设形状的刀刃，用于切割胶膜；承载台具有承载表面和用于容纳刀具的容纳孔，容纳孔贯穿承载表面，承载表面用于承载胶膜；驱动机构与刀具连接，用于驱动刀具往复运动，使刀刃伸出或缩回容纳孔；固定器用于可移除地将胶膜固定于承载表面上。
6.通过上述技术方案，可以将胶膜平铺于承载表面上，使胶膜的预开口位置与刀具对准，然后使用固定器将胶膜固定于承载表面，使胶膜和承载表面的相对位置固定，避免胶膜在承载表面上发生移动；然后就可以启动驱动机构，驱动刀具运动，使刀刃伸出容纳孔而冲击抵顶平铺在承载表面上的胶膜，从而在预开口位置划破胶膜，获得与刀刃形状相同的开口。因此，只需要根据所需获得的开口形状来选取刀具，并将其安装在驱动机构上，就可以在对胶膜的一次定位工序和一次切割工序后获得所需要的开口。相比于现有技术中两次裁切的方式，本实用新型提供的胶膜开口装置具有开口合格率高、切割工序简单的有益效果。另外，由于胶膜的预开口位置与容纳孔对应，刀具可以穿过胶膜，容易将胶膜划破，而且不容易损坏刀具。
7.在一种可能的实现方式中，驱动机构包括超声波换能器。采用该技术方案，可以利用超声波换能器将电能转换为机械能，带动刀具高频振动，从而使刀刃可以连续多次冲击抵顶胶膜，提高划破胶膜的成功率，进而提高开口成功率，降低对刀刃锋利程度的要求，并
可以提高刀具的使用寿命。
8.在一种可能的实施例中，承载台可以包括位于容纳孔中的隔板，隔板具有引导通孔，引导通孔的轴向与承载表面相垂直，连接杆形状配合地穿过引导通孔。引导通孔可以对连接杆起到限位引导的作用，使连接杆可以在超声波换能器的驱动下稳定地往复振动，从而确保刀具可以稳定振动，使刀刃每次抵顶于胶膜的同一位置，提高开口合格率和成功率。
9.在一种可能的实施例中，驱动机构还包括连接杆，连接杆的一端与超声波换能器连接，另一端伸入容纳孔与刀具连接，连接杆可以为超声波变幅杆。采用该技术方案，连接杆可以传递超声波换能器的振动给刀具，带动刀具振动。连接杆为超声波变幅杆时，一方面，超声波变幅杆可以配合超声波换能器改变超声波振动幅度，从而改变刀具的振动幅度，使刀具的振动幅度适宜切割胶膜。另一方面，超声波变幅杆可以调整超声波换能器与刀具之间的负载匹配，减小谐振阻抗，提高超声波换能器的电声转换效率，有效降低超声波换能器的发热量，提高超声波换能器的使用寿命。
10.在一种可能的实现方式中，胶膜开口装置还可以包括直线升降机构，直线升降机构与驱动机构连接，用于驱动驱动机构往复运动。采用该技术方案，直线升降机构带动驱动机构直线往复运动时，刀具跟随驱动机构同步运动，从而可以调整刀刃相对于承载表面的位置，进而在刀具振动幅度不变的前提下，调整刀刃伸出容纳孔的最大距离。
11.在一种可能的实施例中，容纳孔为贯穿承载台的通孔，驱动机构形状配合地容纳于容纳孔的远离承载表面的一端中。采用该技术方案，一方面，当直线升降机构带动驱动机构运动时，容纳孔可以对驱动机构起到限位引导的作用，在容纳孔径向上，保持驱动机构与容纳孔的相对位置固定，进而确保刀具与容纳孔的相对位置稳定。另一方面，驱动机构容纳于容纳孔中，隐藏在承载台中，可以使得整个胶膜开口装置外形整洁美观。
12.在一种可能的实现方式中，承载台具有环绕容纳孔的容纳腔，固定器为位于容纳腔中的静电发生器，静电发生器使得承载表面和胶膜之间具有静电吸附力。采用该技术方案，一方面，利用静电吸附力可以在避免对胶膜产生挤压或损伤的情况下，使胶膜无缝贴附在承载表面上；另一方面，可以使用牵引的方式将胶膜拖拽到承载表面上，从胶膜接触到承载表面开始，胶膜以无缝贴附承载表面的方式被向前牵引，直至运动到预设位置(在该预设位置，胶膜的预开口位置与刀具对准)，在被牵引过程中，静电吸附力和牵引力相配合，将胶膜上的鼓包和褶皱拉伸展平，从而可以确保胶膜的预开口位置相对于刀具定位准确。
13.在一种可能的实现方式中，胶膜开口装置还包括第一位置传感器和第二位置传感器，第一位置传感器和第二位置传感器分别安装在承载表面的相对两端，第一位置传感器和第二位置传感器用于监测胶膜相对于承载表面的位置。采用该技术方案，可以使胶膜沿着第一位置传感器和第二位置传感器的分布方向运动至承载表面上，可以设定胶膜从后向前运动，胶膜的前端首先运动至位于后端的第二位置传感器处，然后再运动至第一位置传感器处，当第一位置传感器感应到胶膜的前端时，说明胶膜运动到位，可以开启固定器将胶膜固定在承载表面上。一方面，第一位置传感器和第二位置传感器可以相互配合来增加位置监测的精确度。另一方面，当位于后端的第二位置传感器首先感应到胶膜的前端时，第二位置传感器可以发出提示信号，以便于准备开启固定器。
14.在一种可能的实施例中，第一位置传感器和第二位置传感器中的至少一者可以为光电传感器。光电传感器具有体积小，反应灵敏的特点，适于安装在承载台前、后两端的侧
面上。
15.在一种可能的实施例中，刀刃可以为米字形或十字形。可以在胶膜上开设米字形或十字形的开口。
附图说明
16.此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
17.图1为本技术实施例提供的一种胶膜开口装置的立体示意图；
18.图2为本技术实施例提供的胶膜开口装置的立体视角下的剖视图；
19.图3为本技术实施例提供的胶膜开口装置的使用示意图。
20.附图标记：
21.1-刀具，2-承载台，21-承载表面，22-容纳孔，23-隔板，3-驱动机构，31-超声波换能器，32-连接杆，4-固定器，5-直线升降机构，61-第一位置传感器，62-第二位置传感器，7-胶膜。
具体实施方式
22.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
23.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间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
24.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一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。
25.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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实用新型中的具体含义。
26.本实用新型提供一种胶膜开口装置，参考图1至图3所示，包括刀具1、承载台2、驱动机构3和固定器4，刀具1具有预设形状的刀刃，用于切割胶膜7；承载台2具有承载表面21和用于容纳刀具1的容纳孔22，容纳孔22贯穿承载表面21，承载表面21用于承载胶膜7；驱动机构3与刀具1连接，用于驱动刀具1往复运动，使刀刃伸出或缩回容纳孔22；固定器4用于可移除地将胶膜7固定于承载表面21。
27.通过上述技术方案，可以将胶膜7平铺于承载表面21上，使胶膜7的预开口位置与
刀具1对准，然后使用固定器4将胶膜7固定于承载表面21，使胶膜7和承载表面21的相对位置固定，避免胶膜7在承载表面21上发生移动；然后就可以启动驱动机构3，驱动刀具1运动，使刀刃伸出容纳孔22而冲击抵顶平铺在承载表面21上的胶膜7，从而在预开口位置划破胶膜7，获得与刀刃形状相同的开口。因此，只需要根据所需获得的开口形状来选取刀具1，并将其安装在驱动机构3上，就可以在对胶膜7的一次定位工序和一次切割工序后获得所需要的开口。相比于现有技术中两次裁切的方式，本实用新型提供的胶膜7开口装置具有开口合格率高、切割工序简单的有益效果。
28.具体使用时，可以在驱动机构3停机状态，刀刃位于容纳孔22中的前提下，先将胶膜7平铺在承载表面21上，调整位置使胶膜7的预开口位置与刀具1对准；然后利用固定器4将胶膜7锁定在承载表面21上，确保在被刀具1冲击抵顶的过程中，胶膜7相对于承载表面21的位置不变；之后就可以开启驱动机构3，使刀刃伸出容纳孔22而冲击切割胶膜7。当胶膜7被切割完成后，可以将固定器4对胶膜7的固定移除，使胶膜7可以离开承载表面。
29.在一种示例中，承载表面21可以为平面，容纳孔22的中心轴线为直线且与承载表面21相垂直，刀具1往复运动的方向与容纳孔22的轴向相同。
30.在一种可能的实现方式中，驱动机构3包括超声波换能器31。采用该技术方案，可以利用超声波换能器31将电能转换为机械能，带动刀具1高频振动，从而使刀刃可以连续多次冲击抵顶胶膜7，提高划破胶膜7的成功率，进而提高开口成功率，降低对刀刃锋利程度的要求，并可以提高刀具1的使用寿命。
31.在一种可能的实施例中，承载台2可以包括位于容纳孔22中的隔板23，隔板23具有引导通孔，引导通孔的轴向与承载表面21相垂直，连接杆32形状配合地穿过引导通孔。引导通孔可以对连接杆32起到限位引导的作用，使连接杆32可以在超声波换能器31的驱动下稳定地往复振动，从而确保刀具1可以稳定振动，使刀刃每次抵顶于胶膜7的同一位置，提高开口合格率和成功率。其中，隔板23可以为平板，并且平板与容纳孔22的轴向相垂直。
32.在一种示例中，容纳孔22的轴线可以穿过刀具1的中心，可以使引导通孔与容纳孔22同轴，这样，连接杆32与刀具1的中心区域连接，利于减缓或避免发生因振动而造成刀具1相对于超声波变幅杆的姿态发生变化的情况，利于保持刀刃所在平面与刀具1的振动方向始终相垂直。
33.在一种可能的实施例中，驱动机构3还包括连接杆32，连接杆32的一端与超声波换能器31连接，另一端伸入容纳孔22与刀具1连接，连接杆32可以为超声波变幅杆。采用该技术方案，连接杆32可以传递超声波换能器31的振动给刀具1，带动刀具1振动。连接杆32为超声波变幅杆时，一方面，超声波变幅杆可以配合超声波换能器31改变超声波振动幅度，从而改变刀具1的振动幅度，使刀具1的振动幅度适宜切割胶膜7。另一方面，超声波变幅杆可以调整超声波换能器31与刀具1之间的负载匹配，减小谐振阻抗，提高超声波换能器31的电声转换效率，有效降低超声波换能器31的发热量，提高超声波换能器31的使用寿命。
34.在另一种可能的实现方式中，驱动机构3还可以为气缸或直线电动推杆。
35.在一种可能的实现方式中，胶膜开口装置还可以包括直线升降机构5，直线升降机构5与驱动机构3连接，用于驱动驱动机构3往复运动。采用该技术方案，直线升降机构5带动驱动机构3直线往复运动时，刀具1跟随驱动机构3同步运动，从而可以调整刀刃相对于承载表面21的位置，进而在刀具1振动幅度不变的前提下，调整刀刃伸出容纳孔22的最大距离。
因此，采用该方案可以利用直线升降机构5方便快捷的灵活调整刀刃的位置。可以根据胶膜7的材质、厚度刀刃的锋利程度以及刀具1的振动频率来选择刀刃伸出容纳孔22的最大距离，使刀刃能够快速有效划破胶膜7，确保开口成功率和合格率。
36.在一种示例中，容纳孔22的中心轴线为直线，驱动机构3驱动刀具1沿着容纳孔22的轴向往复运动，直线升降机构5带动驱动机构3沿着与容纳孔22轴向相同的方向往复运动。
37.在一种示例中，直线升降机构5可以为直线电动推杆、气缸组件或液压缸组件等。
38.在一种可能的实施例中，容纳孔22为贯穿承载台2的通孔，驱动机构3形状配合地容纳于容纳孔22的远离承载表面21的一端中。采用该技术方案，一方面，当直线升降机构5带动驱动机构3运动时，容纳孔22可以对驱动机构3起到限位引导的作用，在容纳孔22径向上，保持驱动机构3与容纳孔22的相对位置固定，进而确保刀具1与容纳孔22的相对位置稳定。另一方面，驱动机构3容纳于容纳孔22中，隐藏在承载台2中，可以使得整个胶膜7开口装置外形整洁美观。
39.例如，驱动机构3可以包括超声波换能器31和连接杆32，超声波换能器31的外形可以与容纳孔22形状配合，并位于容纳孔22中，在直线驱动机构5的驱动下，超声波换能器31在容纳孔22中沿着容纳孔22的轴向往复运动。例如，容纳孔22为圆形孔，超声波换能器31具有圆形外周面，以与容纳孔22形状配合，并在容纳孔22中顺畅滑动。
40.在另一种可能的实施例中，容纳孔22为贯穿承载台2的通孔，驱动机构3位于承载台2外，并且，超声波换能器31与承载表面21分别位于容纳孔22的相对两端，驱动机构3伸入容纳孔22中与刀具1连接。这时，承载台2的厚度只需要能够满足容纳刀具1的需要即可，利于减小承载台2的厚度，减轻胶膜开口装置的重量。例如，驱动机构3可以包括超声波换能器31和连接杆32，超声波换能器31位于承载台2外，并且，超声波换能器31与承载表面21分别位于容纳孔22的相对两端，连接杆32的一端伸入容纳孔22中与刀具1连接。
41.在另一种可能的实施例中，容纳孔22为盲孔，驱动机构3和刀具1可以均位于容纳孔22中。这时，驱动机构3容纳于容纳孔22中，隐藏在承载台2中，可以使得整个胶膜7开口装置外形整洁美观。例如，驱动机构3可以包括超声波换能器31和连接杆32。超声波换能器31被固定在容纳孔22内。
42.在一种可能的实施例中，容纳孔22为通孔，隔板23位于容纳孔22的中间，隔板23的一侧设置有刀具1，另一侧设置有超声波换能器31和直线升降机构5，连接杆32穿过隔板23，两端分别与刀具1和超声波换能器31连接。这样，容纳孔22可以分别对刀具1和超声波换能器31起到限位引导的作用，隔板23则对连接杆32起到限位引导的作用，最终确保刀具1沿容纳孔22的轴向稳定地往复振动，从而可以快速将胶膜7划破，获得定位准确的开口。
43.在一种可能的实现方式中，承载台2具有环绕容纳孔22的容纳腔，固定器4为位于容纳腔中的静电发生器，静电发生器使得承载表面21和胶膜7之间具有静电吸附力。采用该技术方案，一方面，利用静电吸附力可以在避免对胶膜7产生挤压或损伤的情况下，使胶膜7无缝贴附在承载表面21上；另一方面，可以使用牵引的方式将胶膜7拖拽到承载表面21上，从胶膜7接触到承载表面21开始，胶膜7以无缝贴附承载表面21的方式被向前牵引，直至运动到预设位置(在该预设位置，胶膜7的预开口位置与刀具1对准)，在被牵引过程中，静电吸附力和牵引力相配合，将胶膜7上的鼓包和褶皱拉伸展平，从而可以确保胶膜7的预开口位
置相对于刀具1定位准确。
44.需要注意的是，需要使刀刃伸出容纳孔22的最大距离与静电吸附力相适配，以避免胶膜7被刀具1抵顶时克服静电吸附力而脱离承载表面21。
45.其中，当固定器4为静电发生器时，开启静电发生器时可以起到锁定胶膜7的作用；静电发生器开启后可以将胶膜2固定在承载表面21上。
46.在一种可能的实现方式中，参考图3所示，胶膜7开口装置还包括第一位置传感器61和第二位置传感器62，第一位置传感器61和第二位置传感器62分别安装在承载表面21的相对两端，第一位置传感器61和第二位置传感器62用于监测胶膜7相对于承载表面21的位置。采用该技术方案，可以使胶膜7沿着第一位置传感器61和第二位置传感器62的分布方向运动至承载表面21上，可以设定胶膜7从后向前运动，胶膜7的前端首先运动至位于后端的第二位置传感器62处，然后再运动至第一位置传感器61处，当第一位置传感器61感应到胶膜7的前端时，说明胶膜7运动到位，可以开启固定器4将胶膜7固定在承载表面21上。
47.其中，胶膜7在与前后方向相垂直的左右方向上相对于承载表面21的位置可以通过其他结构提前确定，这样，在第二位置传感器62感应到胶膜7的前端时，就可以开启固定器4。例如，可以使用牵引装置从承载表面21的后端向前端牵引胶膜7，在牵引之前，已经在左右方向上将胶膜7与承载表面21对准。这里，左右方向与前后方向垂直，且与承载表面21平行。
48.一方面，第一位置传感器61和第二位置传感器62可以相互配合来增加位置监测的精确度。例如：
49.在一种可能的实施例中，可以将已经裁切好的胶膜7运送至承载表面21上，此时，可以使裁切好的胶膜7在前后方向上的尺寸与第一位置传感器61和第二位置传感器62之间的间距相同，当位于前端的第一位置传感器61感应到胶膜7的前端，且位于后端的第二位置传感器62感应到胶膜7的后端时，说明胶膜7移动到位，可以停止移动。
50.在另一种可能的实施例中，也可以在位于前端的第一位置传感器61感应到胶膜7的前端时，停止胶膜7运动，然后利用在第二位置传感器62后侧的切刀切割胶膜7，获得位于承载表面21上的具有预设尺寸的胶膜7。其中，由于第二位置传感器62首先感应到胶膜7前端，因此，可以根据胶膜7被裁切后在前后方向的尺寸来设定第一位置传感器61和第二位置传感器62之间的距离，这样，当第二位置传感器62首先感应到胶膜7前端到第一位置传感器61感应到胶膜7的前端所需时间是预设时间时，说明胶膜7的移动准确且相对于承载表面21移动到位。
51.另一方面，当位于后端的第二位置传感器62首先感应到胶膜7的前端时，第二位置传感器62可以发出提示信号，以便于准备开启固定器4。例如：
52.在一种示例中，参考图3所示，可以使第一位置传感器61和第二位置传感器62均与静电发生器通信连接，胶膜7沿前后方向运动，当胶膜7的前端首先第二位置传感器62首先感应时，第二位置传感器62向静电发生器发出到位信号；静电发生器启动，在承载表面21上产生静电，以吸附其上的胶膜7。当胶膜7相对于承载表面21的位置调整到位后，胶膜7的前端能够被第二位置传感器62感应到，说明胶膜7相对于承载表面21移动到位，需要停止移动；然后可以启驱动机构3，驱动刀具1切割胶膜7。完成切割后，继续使胶膜7向前运动，当胶膜7的后端被第一位置传感器61感应到时，说明胶膜7已完全离开承载表面21，第一位置传
感器61向静电发生器发出离开信号，静电发生器可以关闭。采用这种方法，可以减少静电发生器的开机时间，降低电能的损耗。
53.在一种可能的实施例中，第一位置传感器61和第二位置传感器62中的至少一者可以为光电传感器。光电传感器具有体积小，反应灵敏的特点，适于安装在承载台2前、后两端的侧面上。
54.在一种可能的实施例中，刀刃可以为米字形或十字形。可以在胶膜7上开设米字形或十字形的开口。
55.在一种可能的实施例中，容纳孔22可以为圆形孔，刀具1间隙配合地容纳于容纳孔22中。这样，容纳孔22的内径尺寸可以略大于刀具1的最大外径，刀具1可以在驱动机构3的驱动下沿容纳孔22的轴向往复运动。容纳孔22的轴向与承载表面21相垂直。例如，刀具1包括多个刀片，多个刀片相交形成米字形，进而具有米字形刀刃。米字形刀具1呈圆形，与圆形的容纳孔22间隙配合。
56.在一种可能的实施例中，刀具1可以包括刀背和多个刀片，刀背为平板状，刀背的一侧连接有多个刀片，另一侧的中心与驱动机构连接，从而使得多个刀片受力均衡且稳定。
57.在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
58.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。