专利名称：太阳能平板集热器生产线及其生产方法
太阳能平板集热器生产线及其生产方法
技术领域：
本发明涉及一种太阳能平板集热器生产设备，尤其是指一种太阳能平板集热器生产线及其生产方法。
背景技术：
太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量。地球轨道上的平均太阳辐射强度为1367kw/m2。地球赤道的周长为40000km，从而可计算出，地球获得的能量可达173，000TW。在海平面上的标准峰值强度为lkw/m2，地球表面某一点Mh的年平均辐射强度为0. 20kw/m2，相当于有102，OOOTff的能量，人类依赖这些能量维持生存，其中包括所有其他形式的可再生能源(地热能资源除外)虽然太阳能资源总量相当于现在人类所利用的能源的一万多倍，然而太阳能的能量密度低、因地而异，因时而变，却也对太阳能的开发利用提出一定的考验。近些随着平板集热器的出现，其通过吸热板大面积吸收阳光后储热于水中的方式进行太阳能利用，由于其制造成本相对硅太阳能电池板更为低廉，因此成为一种高效的太阳集热元件的首选。然而，较发达国家而言我国在太阳能平板集热器上的应用起步较晚，随着近些年的使用普及，原有太阳能平板集热器全手工进行生产的制造工艺已无法适应产量的需求， 为此太阳能平板集热器批量生产的机械化、自动化生产的实现势在必行。然而太阳能平板集热器生产过程中所需装配工序步骤较多，如何对应每个步骤设计合理的装备设备及配置合理工艺，并最终从整体上配备合理的设备协调多台设备进行高效、不间断生产是亟需解决的问题之一。
发明内容本发明的目的在于克服了上述缺陷，提供一种针对太阳能平板集热器装配全过程的生产线及其生产方法。本发明的目的是这样实现的一种太阳能平板集热器生产线，它由自动传输机构、 边框组角机、底板数控转孔机及边框斜组角机组成，自动传输机构分别对应边框组角机、 底板数控转孔机及边框斜组角机设有工位；所述自动传输机构包括上设传送带的机架，传送带分别对应边框组角机、底板数控转孔机及边框斜组角机形成有工位，每个工位设有工件提取装置，于相邻工位间设有工件经过传感器；所述边框组角机包括机架，机架上设有固定台、滑台、滑轨及与其平行设置的直线位移器，滑台设置于滑轨上并与直线位移器相连；于所述固定台、滑台上分别间隔设有两组 X-Y调整装置，X-Y调整装置上设置有角支架及压合器；所述角支架包括垂直相交两臂，于两臂内侧分别设有一个压合器，压合器包括水平滑轨，其上的滑台及相连的驱动气缸组成， 滑台上设有锁固件于其侧固定有压合头，压合头外端部成楔形；所述固定台与滑台上的四个角支架垂直开口相向设置；所述底板数控转孔机设有钻孔装置及钻孔夹紧器的机架；钻孔装置由X轴移动龙门架及上的Y轴移动钻头组成，X轴移动龙门架中设置钻孔夹紧器，钻孔夹紧器包括设置在机架上的固定台、滑台、滑轨及与其平行设置的直线位移器，滑台设置于滑轨上并与直线位移器相连；于所述固定台、滑台同侧设有角支架，另一侧设有侧向压紧装置，机架于固定台、 滑台的角支架与侧向压紧装置之间设有底板支撑板，底板支撑板下连接有升降装置；所述边框斜组角机包括机架，机架上设有固定台、滑台、滑轨及与其平行设置的直线位移器，滑台设置于滑轨上并与直线位移器相连；所述固定台、滑台上分别间隔设有两组 X-Y调整装置，X-Y调整装置上设置有角支架，于固定台和滑台同侧的X-Y调整装置上还设置有组角自动压合机构；上述结构中，所述自动传输机构的传送带由间隔设置的进给滚轮组成，在间隔设置的进给滚轮间设有工件经过传感器，工件经过传感器由设置于进给滚轮下部的主体及相连的探头组成，其中探头由柔性材料支撑，其自伸出高于间隔设置的进给滚轮；所述工件提取装置设置于传送带下；所述工件提取装置包括顶板，于顶板下设置有X形顶架，X形顶架下端置于机架上，其两臂于同侧分别和所述机架、顶板一体连接，另一侧通过枢接的滑轮置于机架、顶板上，于X形顶架上顶固有垂直位移装置；上述结构中，所述机架、顶板对应滑轮设有滑轨，所述滑轮设有对应滑轨的内凹槽；上述结构中，所述边框组角机的机架上的滑轨包括有两条，分别设置于滑台两侧，于两条滑轨间设置有直线位移器，直线位移器包括螺母、丝杠及驱动电机，螺母固定连接滑台并套接在丝杠中；上述结构中，所述边框组角机的压合器的滑台侧壁与压合头设有对应的凸起及限位槽，压合头成长条形，其头端伸出于滑轨成楔形并于端头设有一凸台。上述结构中，所述底板数控钻孔机的侧向压紧装置包括底座，底座上枢接有旋转臂，旋转臂端头设有气缸，气缸头连接有顶块。上述结构中，所述底板数控钻孔机的固定台及滑台上的角支架及侧向压紧装置间还设有底板压紧装置，底板压紧装置包括架体，其上设置的气缸、连杆件及顶头，气缸垂直， 其通过连杆件与顶头相连；所述钻孔夹紧器的固定台、滑台之间还设有底板顶起装置，该装置由升降器件及顶板组成。上述结构中，所述边框斜组角机的水平进给装置还包括滑轨及直线位移器，滑轨设置于机架上，其上连接所述动支架，动支架成L形其一臂连接于滑轨上，另一臂连接倾斜压合器；所述倾斜压合器由平台，其上的导轨、压合块及直线位移器组成，压合块设置于导轨上并于直线位移器相连，所述压合块端头成楔形。上述结构中，所述直线位移器包括螺母、丝杠及驱动电机，螺母固定连接滑台并套接在丝杠中。上述结构中，所述直线位移器包括螺母、丝杠，螺母固定连接滑台并套接在丝杠中，丝杠一段设有旋转把手。本发明还涉及一种太阳能平板集热器生产方法，它包括步骤A)、边框组角，将太阳能平板集热器的三条边框夹持固定，然后对位压合固定，再将第四条边对位与固定的三边预连；B)、底板固定，将预组合太阳能平板集热器边框转移至下一工位，然后夹持固定边框，与其表面铺上底版，自边框内托起底版与边框表面相平，随后在边框一周同时对底版及边框进行转孔，并对已压合固定的边框三条边上的孔中铆钉将地板与边框固定连接；C)、集热器安装，将太阳能平板集热器边框预连一边拆下，随后将集热器自此开口安装入边框中并固定，随后重新将拆下一边与三边边框预连接；D)、边框组角，将预组合太阳能平板集热器边框转移至下一工位，然后夹持固定边框，自集热器与边框的斜缝中伸入对最后一个预连接边与原先三边进行压合固定，从而完成安装。本发明的有益效果在于通过自动传输机构、边框组角机、底板数控转孔机及边框斜组角机组成一整套太阳能平板集热器生产线，通过自动传输机构间隔设置的进给滚轮组成的传送带为整个装配过程输送太阳能平板集热器边框部件，当边框部件到达对应工位后工件经过传感器获知，然后通过其设有的工件提取装置将其垂直上下移动以便下料至对应工位加工。其中，边框组角机通过机架上设置固定台、滑台，滑台在直线位移装置联动下可沿滑轨移动，且两者上分别设置有两组X-Y调整装置，两组X-Y调整装置进一步包括一角支架，角支架内侧设置压合装置的结构，由此整个边框组角机构通过四个方向的调整可快速精准的完成调整从而实现太阳能平板集热器边框的组装，而压合装置包括两套，分别对应角支架两臂设置，其由滑轨，滑轨上的滑台，滑台嵌接的压合头及其相连的气缸组成，整个机构在即可先完成边框的组装，随后通过其上压合装置完成所需边框的压合工序。底板数控转孔机通过钻孔夹紧机构配合钻孔机构的结构，其中钻孔夹紧机构包括固定台、滑台，滑台在直线位移装置联动下可沿滑轨移动，且两者上分别于同侧设有角支架、另一侧设置侧向压紧装置的结构，且侧向压紧装置包括底座，底座上枢接有旋转臂，旋转臂端头设有气缸，气缸头连接有顶块，从而在角支架定位情况下，通过侧向压紧装置旋转臂上的气缸即可完成太阳能平板集热器框架的固定，而在钻孔夹紧机构外设置有由X轴移动龙门架及上的Y轴移动钻头组成的钻孔机构，从而可在太阳能平板集热器框架固定后对其上各对应位置完成钻孔的工序。最后边框斜组角机通过机架上设水平进给装置，水平进给装置由动支架、滑轨及直线位移器组成，其动支架可沿着滑轨在直线位移器带动下运动，其上连接有倾斜压合装置，从而自动压合机构整体通过水平机构可灵活移入/移出至对应边框组角压合工位，当进入压合工位后，动支架上倾斜压合装置的直线位移器即驱动压合块沿着平台上的导轨进给，从而伸入边框边缘，完成对太阳能平板集热器数控边框组角的压合工作。此外本发明还提供了一种太阳能平板集热器生产方法，它通过边框三边组角、底板固定、集热器安装、边框最后一边组角的步骤从而将太阳能平板集热器快速组装成型，拥有效率高，工艺方便简单的优点。
下面结合附图详述本发明的具体结构图1为本发明自动传输机构的结构示意图
图2为图1中A-A方向剖视3为图1中B-B方向剖视4为本发明边框组角机的结构俯示5为本发明边框组角机的结构侧示6为本发明边框组角机的X-Y调整装置结构示意7为本发明边框组角机的压合装置的局部结构示意8为本发明底板数控转孔机的俯视结构示意9为本发明底板数控转孔机的侧视结构示意10为本发明底板数控转孔机的气动侧向压紧装置结构示意11为本发明底板数控转孔机的气动底板压紧装置结构示意12为本发明边框斜组角机的结构示意13为本发明边框斜组角机的组角自动压合机构的结构示意图
具体实施方式
下面结合附图对本发明具体实施例进行详细阐述。如图1所示的自动传输机构，它包括机架1-1-1，机架上设有传送带，传送带可用常见各种如履带式等方式来实现，在传送带上包括至少两个工位，工位是对应生产线的需要而设置的，且在每个工位对应设有工件提取装置，而传送带于相邻工位间设有工件经过传感器1-1-4。参见图2，本实施例中所采用的传送带由间隔设置的进给滚轮1-1-3组成，每个滚轮1-1-3有动力进行旋转，且滚轮1-1-3的间距不大于其上所运载太阳能平板集热器外框的尺寸，在滚轮1-1-3下设置工件提取装置，参见图2、3，工件提取装置包括顶板1-1-2，顶板1-1-2下设置有X形顶架1-1-21，X形顶架1-1-21下端置于机架1_1_1上，其两臂于同侧分别和机架1-1-1、顶板1-1-2 —体连接，另一侧通过枢接的滑轮1-1-22置于机架1-1-1、 顶板1-1-2上，最佳的在机架1-1-1、顶板1-1-2对应滑轮1-1-22设置滑轨，而滑轮1_1_22 在采用设有对应滑轨的内凹槽的结构。参见图3，通常每个工位间隔设置有顶板1-1-2，用于对框架的两边进行提升，因此在每个工位间隔设置有两套工件提取装置，于两套工件提取装置中间设置有垂直位移装置(其可采用直线电机或者气缸)，垂直位移装置顶部通过一连杆1-1-23与两套共建提取装置的X形顶架连接，从而实现两者顶板1-1-2的联动上下移动。而本实施例中采用的工件经过传感器1-1-4则是对应设置在间隔的进给滚轮
1-1-3间的，工件经过传感器1-1-4包括设置在进给滚轮1-1-3下部的主体及相连的探头组成，其中探头由柔性材料支撑，其伸出高于间隔设置的进给滚轮1-1-3，从而工件通过时可带动探头变化从而至主体感知，以便实现后续的工件提取自动控制。如图4所示的边框组角机，它包括机架2-100，机架上设有固定台2-200及滑台
2-300，并设有滑轨2-1，滑轨2-1上设置滑台2-300，滑轨2_1包括有两条，分别设置于滑台 2-300两侧，滑台2-300于两条滑轨2-1间连接有直线位移器，直线位移器2_2包括螺母、 丝杠及驱动电机，螺母固定连接滑台2-200并套接在丝杠中，由此滑台2-300可在直线位移器2-2的驱动电机带动下沿其滑轨2-1前后移动，完成太阳能平板集热器边框组角过程中边框组合的粗定位调整工序。进一步的，在上述的固定台2-200及滑台2-300上分别间隔设有两组X-Y调整装置2-400，参见图5、6，X-Y调整平台2-3包括X轴驱动电机2_3_1，滑轨2_3_4及X平台，X 平台上设有Y轴驱动电机2-3-2，滑轨2-3-3及Y平台。于Y平台上设有角支架2_7及压合器，其中所述角支架2-7包括垂直相交两臂，于两臂内侧分别设有一个压合器，参见图7，压合器包括水平滑轨2-4，其上的滑台2-8及相连的驱动气缸2-5组成，滑台2-8上设有锁固件于其侧固定有压合头2-6，压合头2-6与滑台2-8侧壁设有对应的凸起及限位槽，压合头
2-6成长条形，其头端伸出于滑轨2-4且外端部成楔形，于压合头2-6外端部的楔形端还设有一凸台。如图8、9所示的底板数控钻孔机，它包括机架3-100，机架上设有钻孔装置及钻孔
夹紧器。其中钻孔装置由X轴移动龙门架3-400及上的Y轴移动钻头3_500组成，X轴移动龙门架3-400中设置钻孔夹紧器。钻孔夹紧器则由设置在机架上3-100的固定台3-300、 滑台3-200、设置于两者之间的底板顶起装置3-7、滑轨3-1及与其平行设置的直线位移器
3-2组成。滑台3-200设置于机架3-100上的滑轨3_1上并连接有与滑轨平行设置的直线位移器，直线位移器包括螺母，螺母固定连接滑台200并套接在丝杠3-2中，丝杠3-2连接有联动的驱动电机或者设置于其一端旋转把手。在固定台3-300及滑台3-200的同侧均设有角支架3-3，另一侧则设有侧向压紧装置3-5，于角支架3-3及侧向压紧装置3-5间还设有底板压紧装置3-4，为保证良好的平均压合效果，固定台3-300及滑台3-200上最好都包括至少两个间隔设置的底板压紧装置3-4。而上述底板顶起装置3-7则由升降器件及顶板组成，顶板在升降器件带动下可上下移动，从而在太阳能平板集热器框架固定后上升，托着其上待钻孔底板，避免底板在自身在重力下发生形变而造成的产品不良率。参见图10，进一步的侧向压紧装置3-5由底座3-5-1、旋转臂3-5-2、气缸3-5-3及顶块3-5-4组成，其中旋转臂3-5-2是枢接在底座3-5-1上的，其端头设置气缸3_5_3，气缸
3-5-3头连接有顶块3-5-4，由此当太阳能平板集热器放置入夹紧机构的滑台3-200及固定台3-300间后再通过旋转臂3-5-2旋转将气缸3-5-3及顶块3_5_4至于内侧用于进一步顶固框架。参见图11，进一步的底板压紧装置3-4包括架体3-4-1、其上设置气缸3-4-2、连杆件3-4-3及顶头3-4-4，气缸3-4-2垂直设置在架体3_4_1上，气缸3_4_2通过连杆件3_4_3 与顶头3-4-4相连。如图12所示的边框斜组角机，它包括机架4-100，机架4_100上设有固定台
4-300、滑台4-200、滑轨4-30及与其平行设置的直线位移器，直线位移器即可采用气缸，也可采用由丝杠4-10及4-20构成的直线电机，滑台4-200是设置于滑轨4_30上并与直线位移器相连，从而可在直线位移器驱动下沿滑轨4-30移动。在上述固定台300上间隔设有两组X-Y调整装置4-40、4-50，X-Y调整装置4_40、 4-50上设置有角支架4-70，同样滑台4-200上也对应固定台4-300间隔设有两组X-Y调整装置4-40、4-50，X-Y调整装置4-40、4-50上设置有角支架4_70，此外固定台4-300和滑台
84-200同侧的X-Y调整装置4-40上还设置有组角自动压合机构4-60。参见图13，上述组角自动压合机构4-60包括底座4_1，底座4_1上设有水平进给装置，水平进给装置包括滑轨4-2、动支架4-3及直线位移器，其中滑轨4-2是设置在底座 4-1上的，其上连接动支架4-3，动支架4-3与直线位移器相连，该直线位移器可采用直线电机或气缸4-4。较佳的，动支架应成L形，其一臂连接于滑轨4-2上，另一臂连接倾斜压合器4-6，倾斜压合器4-6由平台，其上的导轨、压合块及直线位移器组成，此处的直线位移器同样可采用直线电机或气缸4-7，直线位移器的气缸4-7通过连杆4-5带动倾斜压合器4-6 进而带动其设置于导轨上的压合块沿斜面方向运动，实现组角压合的目的。本发明还涉及一种太阳能平板集热器生产方法，它包括步骤A)、边框组角，将太阳能平板集热器的三条边框夹持固定，然后对位压合固定，再将第四条边对位与固定的三边预连；B)、底板固定，将预组合太阳能平板集热器边框转移至下一工位，然后夹持固定边框，与其表面铺上底版，自边框内托起底版与边框表面相平，随后在边框一周同时对底版及边框进行转孔，并对已压合固定的边框三条边上的孔中铆钉将地板与边框固定连接；C)、集热器安装，将太阳能平板集热器边框预连一边拆下，随后将集热器自此开口安装入边框中并固定，随后重新将拆下一边与三边边框预连接；D)、边框组角，将预组合太阳能平板集热器边框转移至下一工位，然后夹持固定边框，自集热器与边框的斜缝中伸入对最后一个预连接边与原先三边进行压合固定，从而完成安装。需要指出的是，本发明不限于上述实施方式，任何熟悉本专业的技术人员在基于本发明技术方案内对上述实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种太阳能平板集热器生产线，其特征在于它由自动传输机构、边框组角机、底板数控转孔机及边框斜组角机组成，自动传输机构分别对应边框组角机、底板数控转孔机及边框斜组角机设有工位；所述自动传输机构包括上设传送带的机架，传送带分别对应边框组角机、底板数控转孔机及边框斜组角机形成有工位，每个工位设有工件提取装置，于相邻工位间设有工件经过传感器；所述边框组角机包括机架，机架上设有固定台、滑台、滑轨及与其平行设置的直线位移器，滑台设置于滑轨上并与直线位移器相连；于所述固定台、滑台上分别间隔设有两组X-Y 调整装置，X-Y调整装置上设置有角支架及压合器；所述角支架包括垂直相交两臂，于两臂内侧分别设有一个压合器，压合器包括水平滑轨，其上的滑台及相连的驱动气缸组成，滑台上设有锁固件于其侧固定有压合头，压合头外端部成楔形；所述固定台与滑台上的四个角支架垂直开口相向设置；所述底板数控转孔机设有钻孔装置及钻孔夹紧器的机架；钻孔装置由X轴移动龙门架及上的Y轴移动钻头组成，X轴移动龙门架中设置钻孔夹紧器，钻孔夹紧器包括设置在机架上的固定台、滑台、滑轨及与其平行设置的直线位移器，滑台设置于滑轨上并与直线位移器相连；于所述固定台、滑台同侧设有角支架，另一侧设有侧向压紧装置，机架于固定台、滑台的角支架与侧向压紧装置之间设有底板支撑板，底板支撑板下连接有升降装置；所述边框斜组角机包括机架，机架上设有固定台、滑台、滑轨及与其平行设置的直线位移器，滑台设置于滑轨上并与直线位移器相连；所述固定台、滑台上分别间隔设有两组X-Y 调整装置，X-Y调整装置上设置有角支架，于固定台和滑台同侧的X-Y调整装置上还设置有组角自动压合机构。
2.如权利要求1所述的太阳能平板集热器生产线，其特征在于所述自动传输机构的传送带由间隔设置的进给滚轮组成，在间隔设置的进给滚轮间设有工件经过传感器，工件经过传感器由设置于进给滚轮下部的主体及相连的探头组成，其中探头由柔性材料支撑， 其自伸出高于间隔设置的进给滚轮；所述工件提取装置设置于传送带下；所述工件提取装置包括顶板，于顶板下设置有X形顶架，X形顶架下端置于机架上，其两臂于同侧分别和所述机架、顶板一体连接，另一侧通过枢接的滑轮置于机架、顶板上，于X形顶架上顶固有垂直位移装置。
3.如权利要求2所述的太阳能平板集热器生产线，其特征在于所述机架、顶板对应滑轮设有滑轨，所述滑轮设有对应滑轨的内凹槽。
4.如权利要求2所述的太阳能平板集热器生产线，其特征在于所述边框组角机的机架上的滑轨包括有两条，分别设置于滑台两侧，于两条滑轨间设置有直线位移器，直线位移器包括螺母、丝杠及驱动电机，螺母固定连接滑台并套接在丝杠中。
5.如权利要求1所述的太阳能平板集热器生产线，其特征在于所述边框组角机的压合器的滑台侧壁与压合头设有对应的凸起及限位槽，压合头成长条形，其头端伸出于滑轨成楔形并于端头设有一凸台。
6.如权利要求1所述的太阳能平板集热器生产线，其特征在于所述底板数控钻孔机的侧向压紧装置包括底座，底座上枢接有旋转臂，旋转臂端头设有气缸，气缸头连接有顶块。
7.如权利要求1所述的太阳能平板集热器生产线，其特征在于所述底板数控钻孔机的固定台及滑台上的角支架及侧向压紧装置间还设有底板压紧装置，底板压紧装置包括架体，其上设置的气缸、连杆件及顶头，气缸垂直，其通过连杆件与顶头相连；所述钻孔夹紧器的固定台、滑台之间还设有底板顶起装置，该装置由升降器件及顶板组成。
8.如权利要求1所述的太阳能平板集热器生产线，其特征在于所述边框斜组角机的水平进给装置还包括滑轨及直线位移器，滑轨设置于机架上，其上连接所述动支架，动支架成L形其一臂连接于滑轨上，另一臂连接倾斜压合器；所述倾斜压合器由平台，其上的导轨、压合块及直线位移器组成，压合块设置于导轨上并于直线位移器相连，所述压合块端头成楔形。
9.如权利要求1或4或7所述的太阳能平板集热器生产线，其特征在于所述直线位移器包括螺母、丝杠及驱动电机，螺母固定连接滑台并套接在丝杠中。
10.如权利要求1或4或7所述的太阳能平板集热器生产线，其特征在于所述直线位移器包括螺母、丝杠，螺母固定连接滑台并套接在丝杠中，丝杠一段设有旋转把手。
11.一种太阳能平板集热器生产方法，其特征在于它包括步骤A)、边框组角，将太阳能平板集热器的三条边框夹持固定，然后对位压合固定，再将第四条边对位与固定的三边预连；B)、底板固定，将预组合太阳能平板集热器边框转移至下一工位，然后夹持固定边框， 与其表面铺上底版，自边框内托起底版与边框表面相平，随后在边框一周同时对底版及边框进行转孔，并对已压合固定的边框三条边上的孔中铆钉将地板与边框固定连接；C)、集热器安装，将太阳能平板集热器边框预连一边拆下，随后将集热器自此开口安装入边框中并固定，随后重新将拆下一边与三边边框预连接；D)、边框组角，将预组合太阳能平板集热器边框转移至下一工位，然后夹持固定边框， 自集热器与边框的斜缝中伸入对最后一个预连接边与原先三边进行压合固定，从而完成安装。
全文摘要
本发明提供了一种太阳能平板集热器生产线及其生产方法，生产线由自动传输机构、边框组角机、底板数控转孔机及边框斜组角机组成，自动传输机构分别对应边框组角机、底板数控转孔机及边框斜组角机设有工位。而生产方法则通过边框三边组角、底板固定、集热器安装、边框最后一边组角的步骤完成快速组装。本发明有益效果在于通过自动传输机构、边框组角机、底板数控转孔机及边框斜组角机组成一整套太阳能平板集热器生产线，再配合对应生产方法可高效快捷的完成太阳能平板集热器安装生产，从而满足市场需求。
文档编号B23P21/00GK102229043SQ20101056655
公开日2011年11月2日 申请日期2010年11月29日 优先权日2010年11月29日
发明者丘仁政, 罗宾, 陈汉文 申请人:深圳市鹏桑普太阳能股份有限公司