太阳能电池封装膜全自动收卷机的制作方法

本发明涉及一种用于薄膜生产的机械设备，尤其一种能够将挤出薄膜卷绕成成品薄膜卷料的薄膜收卷机。

背景技术：

1、太阳能电池封装对整个电池组件的性能起着至关重要的作用。乙烯—醋酸乙烯酯共聚物（eva）加热熔融时具有良好的浸润性，冷却固化时具有良好的挠曲性、抗应力开裂性和粘结性能，是一种理想的用于太阳能电池封装材料。eva挤压成型生产线通常包括搅拌设备、挤出设备、流延成膜装置、切边单元以及收卷装置，其中eva胶膜自动收卷机是将eva胶膜收卷于收卷轴上而形成卷料的机械设备,是eva胶膜生产流水线中的收卷部分。目前的eva 胶膜自动收卷机大都采用带有芯轴且手动上卷切断的收卷方式，不仅难以保证卷料和eva 胶膜产品的质量，而且这种操作需要花费大量人工和操作时间，成品率下降，生产效率低。

2、本技术人于2021年7月12日申请并获得授权的发明专利 “挤出薄膜自动收卷机”，专利号：202110783536.5，该薄膜自动收卷机包括有机架上的摩擦辊筒和工作卷轴驱动装置，以及活动支承于机架上的飞刀切断机构、压合摆臂机构和备轴压合机构；卷绕作业时需要先向空卷芯筒内穿入气胀式卷轴，并依靠工作卷轴驱动装置对气胀式卷轴提供卷绕动力而将薄膜卷绕于卷芯筒上，满卷后又需将气胀卷轴从卷芯筒中抽出以形成成品卷料；其工作卷轴、备用卷轴和满卷轴的移动换位均随工作卷轴驱动装置沿机架滑轨而完成。该收卷机实现了收卷的自动化，提高了收卷工作效率；但在实际运行中出现了一些不足：首先，向卷芯筒穿入或抽出卷轴仍然依靠人工来完成，而且卷轴的定位、固定和松开等操作又需要诸多的机构来完成，使得结构较为复杂。 再者卷轴驱动装置虽然提供了稳定的卷绕转矩，但仅依靠摩擦辊筒和卷轴转动很难保持薄膜卷绕张力的稳定，张力的波动又直接影响卷绕质量。张力过大，收卷过紧，薄膜容易产生皱折；张力不足，薄膜容易在卷芯筒上产生轴向滑动或错位，以至造成难以卸卷，还会影响后续的分切质量。其次薄膜在挤出定型及牵拉过程中均会产生静电，甚至会产生十几万伏的高静电，严重影响产品质量、生产效率和生产安全。

技术实现思路

1、针对现有技术所存在的上述不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种太阳能电池封装膜全自动收卷机，不仅无需芯轴而进行换卷和卸卷，更便于实现无人化操作，而且能够有效地简化结构，稳定收卷张力。

2、为了解决上述技术问题，本发明的太阳能电池封装膜全自动收卷机，包括机架，该机架上转动支承有若干导向辊和牵引辊，所述牵引辊与对应的牵引驱动器传动连接，所述机架上摆动支承有对称设置的切断摆臂，在切断摆臂的前端之间转动支承有上摆臂压辊和上摆臂导向辊，上摆臂压辊与上摆臂导向辊相平行，在两切断摆臂的前端之间还安装有切刀机构，每一切断摆臂上均铰连有切断摆臂气缸；

3、所述机架上转动支承有下臂摆动轴，该下臂摆动轴与下摆臂驱动器传动连接，所述下臂摆动轴上固定安装有对称设置的下摆臂，在下摆臂的前端之间转动支承有下摆臂压辊；

4、所述机架上安装有静电消除器，该静电消除器位于薄膜卷绕路径上；

5、所述机架上还转动支承有两相互固定连接的翻转换卷臂；翻转换卷臂的两外伸端分别转动支承有卷一滑套和卷二滑套，在卷一滑套中滑动设置有卷一滑轴，卷一滑轴的伸出端固定连接有卷一顶芯端头，卷一滑轴的另一端通过卷一滑轴轴承与卷一顶芯气缸相连接；在卷二滑套中滑动设置有卷二滑轴，卷二滑轴的伸出端固定连接有卷二顶芯端头，卷二滑轴的另一端通过卷二滑轴轴承与卷二顶芯气缸相连接；

6、位于翻转驱动侧的翻转换卷臂通过翻转驱动轴转动支承于机架上，翻转驱动轴与翻转驱动器传动连接；

7、位于卷绕驱动侧的翻转换卷臂通过翻转套筒转动支承于机架上，该侧的卷一滑套上固定安装有卷一驱动链轮，该侧的卷二滑套上固定安装有卷二驱动链轮；所述转动套筒内转动支承有驱动套轴，固定安装于驱动套轴上的卷一主动链轮与卷一驱动链轮构成链轮链条传动副，驱动套轴的另一端通过卷一传动副与卷一驱动器传动连接；在驱动套轴内转动支承有驱动芯轴，固动安装于驱动芯轴上的卷二主动链轮与卷二驱动链轮构成链轮链条传动副，驱动芯轴的另一端通过卷二传动副与卷二驱动器传动连接。

8、本发明的技术方案与现有技术相比具有如下优点：

9、首先在机架上转动支承有两相互固定连接为一体的翻转换卷臂，在两翻转换卷臂的对应端设置有既能轴向滑动、又可转动的滑轴，该滑轴通过滑轴轴承与顶芯气缸相连接，卷绕时顶芯气缸推动滑轴和顶芯端头压向卷芯筒，使卷芯筒与滑轴一起转动而实现薄膜的卷绕，满卷后顶芯气缸又带动滑轴回缩，使顶芯端头脱离卷芯筒，运输机器人将满卷薄膜搬运至指定位置，以实现换卷、卸卷的全过程自动化；在翻转换卷臂的两端均采用滑轴结构，通过翻转实现满卷和工作卷的翻转交替工作，大大提高了收卷工作效率。采用这种结构无需在卷芯筒中插入或抽出芯轴，省去复杂的芯轴移动、固定和松开等机构，更有利于实现卷芯筒的自动化装卸操作，以及满卷的自动卸卷和自动搬移，结构更为简单，自动程度更高；工作卷和满卷的交替工作又大大减少了装卷、换卷和卸卷时间，有效提高了工作效率。

10、又由于在卷绕驱动侧的滑轴通过链传动副与对应的驱动器相传动连接，从而能有效地控制薄膜的卷绕速度，薄膜收卷时可以随着薄膜卷直径的变化，而主动控制和改变收卷芯筒的转速，以稳定卷绕线速度和薄膜张力，更便于实现高精度控制，动态性能好，有效保证收卷质量和收卷效率。

11、还由于在机架上通过切断摆臂支承有上摆臂压辊和上摆臂导向辊，机架上还通过下摆臂支承有下摆臂压辊，切断摆臂和下摆臂构成“钳式”结构，换成卷时上摆臂压辊和下摆臂压辊从卷芯筒的上下两侧接近和夹持卷芯筒，不仅能够准确地对薄膜实现快速切断，而且能够使薄膜卷绕头部准确贴合于新卷芯筒表面，减少换卷接头时间，提高新卷绕质量，能够实现不间断更换卷芯。

12、由于在机架的薄膜卷绕路径上安装有静电消除器，通过静电消除器消除卷绕过程中的薄膜静电，保证卷绕薄膜的成品品质。在机架上还转动支承有与牵引驱动器传动连接的牵引辊，实现对卷绕薄膜速度的有效控制，并且牵引辊与滑轴及卷芯筒转速的相互协调，使薄膜保持一定拉伸并张紧的牵引力，既保证收卷质量，又保证薄膜的后续使用质量。

13、本发明的进一步实施方式，所述上摆臂压辊的两端分别通过与之对应的上摆臂压辊气缸转动支承于对应端的切断摆臂上；所述上摆臂导向辊的两端分别通过对应端的摆臂轴承转动支承于对应端的切断摆臂上。所述切断摆臂气缸的活塞杆铰连于切断摆臂上，切断摆臂气缸的缸体则通过摆臂气缸铰支座铰支于机架上；切断摆臂铰支于机架上。通过对应的压辊气缸将摆臂压辊转动支承于切断摆臂，能够有效地均衡和调节卷芯筒和压辊对薄膜的钳持作用力；既有利于实现薄膜的切断，也有利于换卷时使得薄膜可靠地贴合吸附于卷芯筒上。

14、本发明进一步实施方式，所述机架上转动支承有牵引辊二和牵引辊一，牵引辊二与牵引辊二驱动器传动连接；牵引辊一与牵引辊一驱动器传动连接；所述机架上还转动支承有导向辊一、导向辊二和导向辊三。能有效控卷绕膜的牵引速度和张力。

15、本发明进一步实施方式，所述静电消除器位于卷绕薄膜a的卷绕路径上；相距设置的所述切断摆臂之间还安装有静电发生器，静电发生器和切刀机构位于上摆臂压辊和上摆臂导向辊之间。静电消除器能有效消除卷绕薄膜上的静电，而静电发生器仅在换卷瞬间工作，以提高换成卷时薄膜在卷芯上的吸附力。

16、本发明进一步实施方式，所述下摆臂压辊的两端分别通过与之对应的下摆臂压辊气缸转动支承于对应端的下摆臂上；两相距设置的所述下摆臂之间转动安装有下臂导向辊，该下臂导向辊的两端分别通过对应端的导辊轴承转动支承于对应端的下摆臂上。通过摆臂压辊气缸便于均衡和调节卷芯筒和下摆臂压辊对薄膜的钳持作用力，有利于换卷时薄膜的准确贴合吸附。

17、本发明的进一步实施方式，所述翻转换卷臂通过翻转连接轴相互固定连接，在翻转换卷臂的两侧边均固定安装有翻转导引辊支架，在对应的翻转导引辊支架之间转动支承有翻转导引辊。避免翻转换成卷时，薄膜与薄膜卷的相互干扰。

18、本发明进一步实施方式，所述翻转驱动轴通过翻转轴承转动支承于翻转驱动轴座上，该翻转驱动轴座固定安装于机架上；所述转动套筒通过套筒轴承转动支承于驱动套轴支座上，该驱动套轴支座固定安装于机架上。实现了转动支承，结构合理简单。

19、本发明进一步实施方式，所述卷一滑套通过卷一滑套轴承转动支承翻转换卷臂上；在卷一滑套内通过滑动键滑动支承有卷一滑轴，卷一滑轴通过卷一滑轴轴承与卷一顶芯气缸的活塞杆相连接，该卷一滑轴承组至少包括有一推力轴承；所述卷二滑套通过卷二滑套轴承转动支承于翻转换卷臂上，在卷二滑套内通过滑动键滑动支承有卷二滑轴，卷二滑轴通过卷二滑动轴轴承组与卷二顶芯气缸的活塞杆相连接，该卷二滑轴轴承至少包括有一推力轴承。使滑轴既能实现卷绕转动，又可以实现换卷的轴向滑动。

20、本发明进一步实施方式，所述翻转套筒的筒管两端分别通过套筒内侧轴承和套筒外侧轴承转动支承有驱动套轴，驱动套轴上的卷一主动链轮与卷一驱动链轮构成套筒滚子链轮链条副；所述卷一传动副为同步齿形带传动副，该同步齿形带传动副的从动带轮固定安装于驱动套轴上，同步齿形带传动副的主动带轮则固定安装于卷一驱动器的输出轴上；所述驱动套轴的轴孔两端分别通过套轴内侧轴承和套轴外侧轴承转动支承于驱动芯轴上，驱动芯轴上的卷二主动链轮与卷二驱动链轮构成套筒滚子链轮链条副，所述卷二传动副为同步齿形带传动副，该同步齿形带传动副的从动带轮固定安装于驱动芯轴上，同步齿形传动副的主动带轮则固定安装于卷二驱动器的输出轴上。分别实现了对翻转换成卷臂两端滑轴的驱动。