一种光伏组件自动合托系统及合托方法与流程

本发明属于光伏组件搬运设备，具体涉及一种光伏组件自动合托系统及合托方法。

背景技术：

1、随着光伏行业的不断发展，组件生产商的产能在逐年增加，越来越多的组件生产商开始建设自己的立体仓库，用来存储生产的光伏组件。光伏组件在立体仓库的存储需要进行自动入库、堆垛机存储、自动出库等工作，一方面，组件包装后自带的木托盘，容易破损或者掉屑，难以满足自动化要求，另一方面，组件一般有多种规格或包装形式（如竖包、横包），无法直接上线进行存储，故采用母托盘的形式。将组件进行堆叠存放，实现两托组件共用一个母托盘。所以，在光伏组件上线前，要对其进行合托，将两托组件叉起，放入一个母托盘上再进行入库、存储和出库，在有限的空间内，实现最大存储量。

2、现有的自动叠脱机主要是通过两边叉取提升的方式，进行组件的叠托，主要存在以下缺陷：

3、（1）货叉是固定的，不可以自动调节间距，不能兼容不同尺寸的木托盘；

4、（2）货叉只有两根，不能兼容横包组件和竖包组件的合托；

5、（3）采用两边进叉的方式，结构复杂、占用空间大；

6、（4）采用气缸进行平移，速度慢、稳定性差。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构紧凑、操作简便、自动化程度高、兼容性好且稳定性佳的光伏组件自动合托系统及合托方法。

2、为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

3、一种光伏组件自动合托系统，包括：自动合托设备、链条机和母托盘，所述链条机用于传输光伏组件和母托盘，所述自动合托设备用于实现光伏组件自动合托至母托盘中；

4、所述自动合托设备包括：支撑驱动机构、配重机构、提升机构和底座；所述支撑驱动机构设置在底座上，且支撑驱动机构可沿着底座进行水平方向的往复移动；所述配重机构和提升机构均设置在支撑驱动机构上，且配重机构与提升机构进行传动连接，所述提升机构用于叉取光伏组件；所述支撑驱动机构带动配重机构和提升机构沿着底座进行水平方向的往复移动，在配重机构的辅助下，提升机构带动光伏组件沿着支撑驱动机构进行竖直方向的往复移动，以实现光伏组件自动合托。

5、作为本发明的进一步改进，所述支撑驱动机构包括提升机架、传动齿轮、平移驱动组件、提升驱动组件和链条提升组件，所述提升机架的底部通过平移驱动组件与底座传动连接，在平移驱动组件的驱动下，所述支撑驱动机构带动配重机构和提升机构沿着底座进行水平方向的往复移动；所述提升驱动组件设置在提升机架上部，且提升驱动组件的输出端通过传动齿轮与链条提升组件传动连接，所述链条提升组件的一端与配重机构连接，链条提升组件的另一端与提升机构连接，在提升驱动组件的驱动下，链条提升组件带动配重机构与提升机构进行反方向的升降运动，以实现提升机构叉取的光伏组件进行升降运动。

6、作为本发明的进一步改进，所述提升驱动组件包括提升电机、驱动齿轮和驱动链条，所述提升电机设置在提升机架上部，提升电机的输出轴上设有驱动齿轮，所述驱动齿轮与传动齿轮通过驱动链条进行传动连接，在提升电机的驱动下，驱动齿轮带动传动齿轮转动，进而实现链条提升组件带动配重机构与提升机构进行反方向的升降运动。

7、作为本发明的进一步改进，所述链条提升组件包括：带座轴承、传动轴、提升齿轮和提升链条，所述带座轴承设置在提升机架上部两端，所述传动轴的两端分别连接带座轴承，所述传动轴的任意一端设有传动齿轮，以实现链条提升组件与提升驱动组件传动连接，所述提升齿轮分别设置在传动轴的两端，所述提升链条设置在提升齿轮上，提升链条的一端与配重机构连接，提升链条的另一端与提升机构连接。

8、作为本发明的进一步改进，所述提升机架两侧沿竖直方向设有竖梁，所述竖梁的上部设有上限位组件，竖梁的下部设有下限位组件，以实现限定配重机构和提升机构的升降位移。

9、作为本发明的进一步改进，所述平移驱动组件包括：减速机安装板、平移电机、减速机和平移齿轮，所述减速机安装板固定在提升机架底部，所述减速机安装在减速机安装板上，减速机的输入端和输出端分别连接平移电机和平移齿轮，所述平移齿轮与底座传动连接，在平移电机的驱动下，平移齿轮转动，进而实现支撑驱动机构带动配重机构和提升机构沿着底座进行水平方向的往复移动。

10、作为本发明的进一步改进，所述配重机构包括：安装框架、第一链条接头、第一导向轮和配重块；所述配重块设置在安装框架内侧；所述安装框架的顶部两侧设有第一链条接头，所述第一链条接头用于连接提升链条；所述第一导向轮均布在安装框架的四个顶点，第一导向轮与竖梁的内侧滑动连接，以实现导向。

11、作为本发明的进一步改进，所述提升机构包括：安装机架、第二链条接头、第三导向轮、货叉、第一导轨、第一滑块、横移电机、横移齿轮和横移齿条；所述安装机架的顶部两侧均设有第二链条接头，第二链条接头用于连接提升链条；所述安装机架的两侧部设有第三导向轮，所述第三导向轮与竖梁的外侧滑动连接，以实现导向；所述横移齿条和多根第一导轨横向设置在安装机架侧面，所述第一滑块设置在第一导轨上，所述货叉设置在第一滑块上，所述横移电机设置在货叉上，且横移电机的输出轴通过横移齿轮与横移齿条进行传动连接，在横移电机驱动下，横移齿轮沿着横移齿条转动，以实现货叉和第一滑块沿着第一导轨横向移动。

12、作为本发明的进一步改进，所述安装机架侧面设有多根货叉，且每根货叉上均设有横移电机和横移齿轮，以实现单根货叉独立控制横向移动。

13、作为本发明的进一步改进，所述底座包括：底座焊件、第二导轨、第二滑块和平移齿条；所述第二导轨和平移齿条固定在底座焊件上，第二滑块安装在第二导轨上，所述提升机架底部固定在第二滑块上，所述平移齿轮与平移齿条相啮合；在平移电机的驱动下，平移齿轮沿着平移齿条移动，进而带动提升机架和第二滑块沿着第二导轨做平移运动，以实现提升机构叉取或放置光伏组件。

14、作为一个总的技术构思，本发明还提供了一种基于上述光伏组件自动合托系统的合托方法，包括以下步骤：

15、步骤s1、光伏组件通过链条机传输到位，定位；

16、步骤s2、在平移电机的驱动下，支撑驱动机构带动配重机构和提升机构沿着底座进行正向水平移动，以实现货叉叉取链条机上的光伏组件；

17、步骤s3、在提升电机的驱动下，提升链条进行正向转动，以带动提升机构沿着竖梁上升而配重机构沿着竖梁下降，实现光伏组件提升；

18、步骤s4、若步骤s1中是横向的双托来料，则跳转至进行步骤s10；若步骤s1中是竖向单托来料，则等待第二托光伏组件在链条机上传输到位后，再实施步骤s2和步骤s3，随后跳转至进行步骤s10；若步骤s1中是横向的单托来料，则通过链条机实现第二托光伏组件传输到位，定位；

19、步骤s5、在提升电机的驱动下，提升链条进行反向转动，以带动提升机构沿着竖梁下降而配重机构沿着竖梁上，以实现在先的光伏组件堆叠到再后的光伏组件上；

20、步骤s6、在平移电机的驱动下，支撑驱动机构带动配重机构和提升机构沿着底座进行反向水平移动，以实现货叉退回；

21、步骤s7、在提升电机的驱动下，提升链条继续进行反向转动，以带动提升机构沿着竖梁下降而配重机构沿着竖梁上，以实现货叉下降至再后的光伏组件的进叉位置；

22、步骤s8、在平移电机的驱动下，支撑驱动机构带动配重机构和提升机构沿着底座进行正向水平移动，以实现货叉进叉，同时叉取两托组件；

23、步骤s9、在提升电机的驱动下，提升链条进行正向转动，以带动提升机构沿着竖梁上升而配重机构沿着竖梁下降，实现两托光伏组件提升；

24、步骤s10、母托盘通过链条机链机传输到位，定位；

25、步骤s11、在提升电机的驱动下，提升链条进行反向转动，以带动提升机构沿着竖梁下降而配重机构沿着竖梁上升，实现光伏组件放置于母托盘上；

26、步骤s12、在平移电机的驱动下，支撑驱动机构带动配重机构和提升机构沿着底座进行反向水平移动，以实现货叉退回，完成光伏组件合托。

27、与现有技术相比，本发明的优点在于：

28、1、本发明的光伏组件自动合托系统，通过自动合托设备、链条机和母托盘组成了自动合托系统的主体结构，利用链条机实现了光伏组件和母托盘的传输，利用自动合托设备实现了光伏组件自动合托至母托盘中；具体地，通过支撑驱动机构、配重机构、提升机构和底座组成了自动合托设备的主体结构，将支撑驱动机构设置在底座上，而且支撑驱动机构可沿着底座进行水平方向的往复移动；将配重机构和提升机构均设置在支撑驱动机构上，且配重机构与提升机构进行传动连接，通过支撑驱动机构带动配重机构和提升机构沿着底座进行水平方向的移动，即实现了提升机构叉取或放置光伏组件，在配重机构的辅助下，提升机构带动光伏组件沿着支撑驱动机构进行竖直方向的移动，即实现了光伏组件自动合托，具有自动化程度高、兼容性好，稳定性佳等优点，显著提高了光伏组件的合托存储效率。

29、2、本发明的光伏组件自动合托系统，通过设置可独立横向移动的多货叉结构，实现了货叉可自动变间距，适应了多工况的叉取，对于不同长度尺寸、不同插孔间距的木托盘都可自动调整货叉间距后直接叉取，提高了自动合托设备的兼容性；通过设置单侧提升的设备结构，具有结构简单紧凑、占地空间小，适合空间受限的场合。

30、3、本发明的光伏组件自动合托方法，可以很好地实现横包组件、竖包双托组件、竖包单托组件的合托（子母托盘）以及横包组件的双托叠托（两个子托盘），达到了自动将不同包装形式、不同木托尺寸的光伏组件进行合托的目的，满足了光伏组件的存放要求，具有自动化程度高、合托效率高、兼容性强的特点。