光伏组件背板去废机构的制作方法

[0001]
本发明属于太阳能组件加工设备领域，本发明涉及光伏组件背板去废机构。


背景技术：

[0002]
在现有光伏生产链高度自动化的生产模式下，人工参与的工序在整个生产链中所表现出来的效率极为低下，组件背板去废就是其中的一环。在组件背板去废的上下工序都为自动化参与生产的情况下，此工序就需要投入大量的人力才可与其产量匹配。在此状况下，急需一种自动化设备来替代如今的人工生产模式。
[0003]
申请号为202010023728.1的专利中公开的技术方案为：剥离滚轮由主动轮和从动轮组成。在工作中发现，主动轮在带动从动轮转动时会出现打滑现象，打滑后主动轮和从动轮转速不同步会产生速度差，此速度差会将废丝在主动轮和从动轮结合处拉扯断裂。


技术实现要素：

[0004]
为了克服现有技术的不足，本发明提供光伏组件背板去废机构，用双滚轮滚动加持废料，并进行仿形运动补偿的方式解决废料从组件背板剥离的问题。在效率和成品率上极大的超越了的人工生产。节约了生产成本，提高了生产效率。
[0005]
本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的：
[0006]
光伏组件背板去废机构；包括剥离机构、x轴驱动机构、y轴驱动机构、框架；所述框架上设有y轴驱动机构，x轴驱动机构通过安装板与y轴驱动机构连接，所述x轴驱动机构下端通过安装板连接有剥离机构；
[0007]
所述x轴驱动机构包括x轴伺服电机、x轴滚珠丝杠、x轴直线导轨组，所述x轴伺服电机与x轴滚珠丝杠一端与相连接，所述x轴滚珠丝杠另一端与x轴直线导轨组相连接；x轴伺服电机带动x轴滚珠丝杠旋转，x轴滚珠丝杠上设有的螺母与x轴直线导轨组上设有的滑块相连接；x轴滚珠丝杠螺母带动x轴直线导轨组滑块移动；
[0008]
所述y轴驱动机构包括y轴伺服电机、y轴滚珠丝杠、y轴直线导轨组，所述y轴伺服电机与y轴滚珠丝杠一端与相连接，所述y轴滚珠丝杠另一端与y轴直线导轨组相连接；y轴伺服电机带动y轴滚珠丝杠旋转，y轴滚珠丝杠螺母带动y轴直线导轨组滑块移动。
[0009]
进一步的，所述x轴直线导轨组设有两条直线导轨；所述y轴直线导轨组设有两条直线导轨；x轴驱动机构通过安装板与y轴驱动机构上的y轴直线导轨组相连接，所述剥离机构通过安装板与x轴驱动机构的x轴直线导轨组相连接。
[0010]
所述剥离机构包括驱动电机、支架、滚轮组件；所述支架上设有驱动电机，所述驱动电机与驱动动力带动机构相连接，驱动动力带动机构连接有动力输出组，所述动力输出组连接有动力传动机构，所述动力传动机构与滚轮组件相连接；所述滚轮组件包括滚轮组、活动摆臂，所述活动摆臂设在支架的两侧，所述滚轮组包括固定滚轮、活动滚轮，所述固定滚轮与支架相连接，所述活动滚轮与活动摆臂相连接；所述滚轮组设有两组，每组的活动滚轮分别设置在剥离机构的两侧，两组滚轮组的活动滚轮之间设有拉紧弹簧，两组滚轮组的
活动滚轮通过拉紧弹簧相连接；
[0011]
进一步的，所述拉紧弹簧两端是与两组滚轮组的活动滚轮的活动滚轮轴连接；且整个剥离机构底部的前后分别设有拉紧弹簧；
[0012]
所述驱动动力带动机构包括同步带轮b、同步带轮a、同步带轮c；所述同步带轮b、同步带轮a、同步带轮c通过同步带a相连接，所述同步带轮b设置在同步带轮a和同步带轮c的上端；
[0013]
所述动力输出组包括齿轮组，每一组齿轮组包括两个齿轮，其中齿轮通过齿轮轴与动力传动机构连接；所述驱动动力带动机构通过同步带轮a和同步带轮c与动力输出组连接；所述动力输出组设有两组齿轮组：齿轮组a、齿轮组b，同步带轮a与齿轮组a中的一个齿轮通过齿轮轴相连接，同步带轮c与齿轮组b中的一个齿轮通过齿轮轴相连接；所述齿轮组a和齿轮组b中与同步带轮a和同步带轮c分别连接的两个齿轮不相邻，且间隔一个齿轮。
[0014]
进一步的，所述齿轮组a包括齿轮b、齿轮c；所述齿轮c上设有齿轮轴a，所述齿轮b上设有齿轮轴b；所述齿轮b通过齿轮轴b连接同步带轮a；所述齿轮组b包括齿轮a、齿轮d；所述齿轮a上设有齿轮轴d，所述齿轮d上设有齿轮轴c；所述齿轮d通过齿轮轴c连接同步带轮c；
[0015]
所述动力传动机构包括传动组，每个传动组包括一个两个同步带轮、一个涨紧轮、一个同步带；其中一个同步带轮与动力传输组的齿轮统一高度设置，另一个同步带轮设置在玻璃机构下端并与滚轮组的滚轮统一高度设置，涨紧轮设置在两个同步带轮中间；两个同步带轮、涨紧轮通过同步带相连接；所述动力传动机构设有4个传动组；
[0016]
进一步的，所述传动机构设有的4个传动组为：传动组a、传动组b、传动组c、传动组d；所述传动组a包括同步带轮b、同步带轮e、涨紧轮b、同步带b；同步带轮b、同步带轮e、涨紧轮b通过同步带b相连接，同步带轮b与齿轮d通过齿轮轴c相连接；所述传动组b包括同步带轮a、同步带轮f、涨紧轮a、同步带a；同步带轮a、同步带轮f、涨紧轮a通过同步带a相连接，同步带轮a与齿轮a通过齿轮轴d相连接；所述传动组c包括同步带轮c、同步带轮g、涨紧轮d、同步带d；同步带轮c、同步带轮g、涨紧轮d通过同步带d相连接，同步带轮c与齿轮b通过齿轮轴b相连接；所述传动组d包括同步带轮d、同步带轮h、涨紧轮c、同步带c；同步带轮d、同步带轮h、涨紧轮c通过同步带c相连接，同步带轮d与齿轮c通过齿轮轴a相连接；
[0017]
进一步的，所述滚轮组设有两组分别为：滚轮组a、滚轮组b；所述滚轮组a包括活动滚轮a、固定滚轮a；活动滚轮a上设有活动滚轮轴a，固定滚轮a上设有固定滚轮轴a；所述活动滚轮a与同步带轮e通过活动滚轮轴a连接；所述固定滚轮a与同步带轮f通过固定滚轮轴a连接；所述滚轮组b包括活动滚轮b、固定滚轮b；活动滚轮b上设有活动滚轮轴b，固定滚轮b上设有固定滚轮轴b；所述活动滚轮b与同步带轮h通过活动滚轮轴b连接；所述固定滚轮b与同步带轮g通过固定滚轮轴b连接；
[0018]
进一步的，所述拉紧弹簧一端连接活动滚轮轴a，另一端连接活动滚轮轴b。
[0019]
进一步的，所述活动摆臂a通过轴承安装在齿轮c上；所述活动摆臂b通过轴承安装在齿轮d上。
[0020]
进一步的，所述滚轮组的每一组活动滚轮与固定滚轮紧密贴合。
[0021]
驱动电机传递出的动力由驱动动力带动机构传至动力输出组，动力输出组中每个齿轮组通过两个啮合的齿轮产生两个相反的转动方向，分别通过传动组传动至滚轮组中的
活动滚轮和固定滚轮。再由拉紧弹簧提供相应的拉紧力。
[0022]
因两个一组的活动滚轮与固定滚轮之间需要作开合加持废丝动作，为了提供足够的加持力，相邻两道去除废丝滚轮组中的两个活动滚轮间设有了两个拉紧弹簧，由拉紧弹簧提供足够的加持力。
[0023]
在滚轮剥离废丝的同时，设备提供x、y轴两个方向的运动轨迹补偿，使整个剥丝工作头进行仿形运动，x轴往复运动、y轴单方向运动和活动滚轮及固定滚轮的转动；这三个运动要提供相对匹配的速度设定，x轴运动速度由x轴驱动机构提供；y轴运动速度由y轴驱动机构提供；滚轮组中的活动滚轮和固定滚轮的转速由驱动电机提供。所有的运动控制由电气控制(包含但不限于plc控制)。其中：x轴运动速度150
±
15mm/s；y轴运动速度175
±
15mm/s；滚轮转速172
±
10r/s；使废丝在剥离的情况下尽可能与背板面保持垂直状态，优选使废丝在剥离的情况下尽可能与背板面保持垂直方向上夹角小于
±
20
°
，以避免因剥离废丝的斜度过大使废丝在大角度拉扯力的作用下产生断裂，从而影响此工序的成品率。
[0024]
x、y轴的运动为丝杠导轨结构，在x轴伺服电机、y轴伺服电机的驱动下提供稳定及精确的运动状态。
[0025]
本发明与现有技术相比的有益效果是：
[0026]
现有的光伏制造中，已大量的使用自动化设备，而传统的人工生产已无法满足生产效率。光伏组件背板去废就是其中完全人工参与一环。在此情况下，本发明提供的一种光伏组件背板去废机构能满足此生产效率的自动化方案就极为重要，此机构就是解决自动化方案的重要一环。本发明的技术方案是将现有去废机构的主动轮和从动轮的组合改为双主动轮，以解决因转速不同步而引起的废丝拉扯断裂的情况。
[0027]
本发明提供的光伏组件背板去废机构设计为4道同时去废，在多道时也可并联多个工作头。本发明提供的光伏组件背板去废机构验证了自动化设备在背板去废工序中的可行性。极大的提高了背板去废的生产效率并极大降低了人工在此工序的参与，节约了大量的人工成本。并为此工序的后续完全自动化主机设计提供了大量的可参考样本。
[0028]
本发明提供的光伏组件背板去废机构，用双滚轮滚动加持废料，并进行仿形运动补偿的方式解决废料从组件背板剥离的问题。在效率和成品率上极大的超越了的人工生产。节约了生产成本，提高了生产效率。
附图说明
[0029]
图1是光伏组件背板去废机构的整体结构图a。
[0030]
图2是剥离机构的结构示意图。
[0031]
图3是剥离机构的后视图。
[0032]
图4是光伏组件背板去废机构剥丝方式的示意图。
[0033]
图5是光伏组件背板去废机构的整体结构图b。
[0034]
图中1.剥离机构，2.x轴驱动机构，3.y轴驱动机构，4.框架，101.支架，102.驱动电机，103.同步电轮a，104.同步带轮b，105.同步带a，106.同步带b，107.涨紧轮a，108.涨紧轮b，109.同步带轮e，110.同步带轮f，111.活动滚轮a，112.固定滚轮a，113.活动滚轮轴a，114.固定滚轮轴a，115.拉紧弹簧，116.固定滚轮轴b，117.活动滚轮轴b，118.固定滚轮b，119.活动滚轮b，120.同步带轮h，121.同步带轮g，122.涨紧轮c，123.涨紧轮d，124.同步带
d，125.同步带c，126.同步带轮d，127.同步带轮c，128.齿轮a，129.同步带轮a，130.齿轮b，131.齿轮c，132.齿轮轴a，133.齿轮轴b，134.活动摆臂a，135.同步带轮b，136.活动摆臂b，137.齿轮轴d，138.齿轮轴c，139.齿轮d，140.同步带轮c，141.同步带a，201.x轴伺服电机，202.x轴滚珠丝杠，203.x轴直线导轨组，301.y轴伺服电机，302.y轴直线导轨组b，303.y轴滚珠丝杠。
具体实施方式
[0035]
下面通过具体实施例详述本发明，但不限制本发明的保护范围。如无特殊说明，本发明所采用的实验方法均为常规方法，所用实验器材、材料、试剂等均可从商业途径获得。本实施例与plc系统相连接的驱动电机、x轴伺服电机、y轴伺服电机均不限定与某一型号，所述驱动电机、x轴伺服电机、y轴伺服电机为能够接受plc系统控制信号实现驱动功能的电机均可。
[0036]
实施例1
[0037]
光伏组件背板去废机构；如图1-图4所示，包括剥离机构1、x轴驱动机构2、y轴驱动机构3、框架4；所述框架4上设有y轴驱动机构3，x轴驱动机构2通过安装板与y轴驱动机构3连接，所述x轴驱动机构2下端通过安装板连接有剥离机构1；
[0038]
所述x轴驱动机构2包括x轴伺服电机201、x轴滚珠丝杠202、x轴直线导轨组203，所述x轴伺服电机201与x轴滚珠丝杠202一端与相连接，所述x轴滚珠丝杠202另一端与x轴直线导轨组203相连接；x轴伺服电机201带动x轴滚珠丝杠202旋转，x轴滚珠丝杠上设有的螺母与x轴直线导轨组上设有的滑块相连接；x轴滚珠丝杠202螺母带动x轴直线导轨组203滑块移动；
[0039]
所述y轴驱动机构3包括y轴伺服电机301、y轴滚珠丝杠303、y轴直线导轨组302，所述y轴伺服电机301与y轴滚珠丝杠303一端与相连接，所述y轴滚珠丝杠303另一端与y轴直线导轨组302相连接；y轴伺服电机301带动y轴滚珠丝杠303旋转，y轴滚珠丝杠303螺母带动y轴直线导轨组302滑块移动。
[0040]
进一步的，所述x轴直线导轨组203设有两条直线导轨；所述y轴直线导轨组302设有两条直线导轨；x轴驱动机构2通过安装板与y轴驱动机构3上的y轴直线导轨组302相连接，所述剥离机构1通过安装板与x轴驱动机构2的x轴直线导轨组203相连接。
[0041]
所述剥离机构1包括驱动电机102、支架101、滚轮组件；所述支架101上设有驱动电机102，所述驱动电机102与驱动动力带动机构相连接，驱动动力带动机构连接有动力输出组，所述动力输出组连接有动力传动机构，所述动力传动机构与滚轮组件相连接；所述滚轮组件包括滚轮组、活动摆臂，所述活动摆臂设在支架101的两侧，所述滚轮组包括固定滚轮、活动滚轮，所述固定滚轮与支架101相连接，所述活动滚轮与活动摆臂相连接；所述滚轮组设有两组，每组的活动滚轮分别设置在剥离机构1的两侧，两组滚轮组的活动滚轮之间设有拉紧弹簧115，两组滚轮组的活动滚轮通过拉紧弹簧115相连接；
[0042]
进一步的，所述拉紧弹簧115两端是与两组滚轮组的活动滚轮的活动滚轮轴连接；且整个剥离机构1底部的前后分别设有拉紧弹簧115；
[0043]
所述驱动动力带动机构包括同步带轮b 135、同步带轮a 129、同步带轮c 140；所述同步带轮b 135、同步带轮a 129、同步带轮c 140通过同步带a 141相连接，所述同步带轮
b 135设置在同步带轮a 129和同步带轮c 140的上端；
[0044]
所述动力输出组包括齿轮组，每一组齿轮组包括两个齿轮，其中齿轮通过齿轮轴与动力传动机构连接；所述驱动动力带动机构通过同步带轮a 129和同步带轮c 140与动力输出组连接；所述动力输出组设有两组齿轮组：齿轮组a、齿轮组b，同步带轮a 129与齿轮组a中的一个齿轮通过齿轮轴相连接，同步带轮c 140与齿轮组b中的一个齿轮通过齿轮轴相连接；所述齿轮组a和齿轮组b中与同步带轮a 129和同步带轮c 140分别连接的两个齿轮不相邻，且间隔一个齿轮。
[0045]
进一步的，所述齿轮组a包括齿轮b 130、齿轮c 131；所述齿轮c 131上设有齿轮轴a 132，所述齿轮b 130上设有齿轮轴b 133；所述齿轮b 130通过齿轮轴b 133连接同步带轮a 129；所述齿轮组b包括齿轮a 128、齿轮d 139；所述齿轮a 128上设有齿轮轴d 137，所述齿轮d 139上设有齿轮轴c 138；所述齿轮d 139通过齿轮轴c 138连接同步带轮c 140；
[0046]
所述动力传动机构包括传动组，每个传动组包括一个两个同步带轮、一个涨紧轮、一个同步带；其中一个同步带轮与动力传输组的齿轮统一高度设置，另一个同步带轮设置在玻璃机构下端并与滚轮组的滚轮统一高度设置，涨紧轮设置在两个同步带轮中间；两个同步带轮、涨紧轮通过同步带相连接；所述动力传动机构设有4个传动组；
[0047]
进一步的，所述传动机构设有的4个传动组为：传动组a、传动组b、传动组c、传动组d；所述传动组a包括同步带轮b 104、同步带轮e 109、涨紧轮b 108、同步带b 106；同步带轮b 104、同步带轮e 109、涨紧轮b 108通过同步带b 106相连接，同步带轮b 104与齿轮d 139通过齿轮轴c 138相连接；所述传动组b包括同步带轮a 103、同步带轮f 110、涨紧轮a 107、同步带a 105；同步带轮a 103、同步带轮f 110、涨紧轮a 107通过同步带a 105相连接，同步带轮a 107与齿轮a 128通过齿轮轴d 137相连接；所述传动组c包括同步带轮c 127、同步带轮g 121、涨紧轮d 123、同步带d 124；同步带轮c 127、同步带轮g 121、涨紧轮d 123通过同步带d 124相连接，同步带轮c 127与齿轮b 130通过齿轮轴b 133相连接；所述传动组d包括同步带轮d 126、同步带轮h 120、涨紧轮c 122、同步带c 125；同步带轮d 126、同步带轮h 120、涨紧轮c 122通过同步带c 125相连接，同步带轮d 126与齿轮c 131通过齿轮轴a 132相连接；
[0048]
进一步的，所述滚轮组设有两组分别为：滚轮组a、滚轮组b；所述滚轮组a包括活动滚轮a 111、固定滚轮a 112；活动滚轮a 111上设有活动滚轮轴a 113，固定滚轮a 112上设有固定滚轮轴a 114；所述活动滚轮a 111与同步带轮e 109通过活动滚轮轴a 113连接；所述固定滚轮a 112与同步带轮f 110通过固定滚轮轴a 114连接；所述滚轮组b包括活动滚轮b 119、固定滚轮b 118；活动滚轮b 119上设有活动滚轮轴b 117，固定滚轮b 118上设有固定滚轮轴b 116；所述活动滚轮b 119与同步带轮h 120通过活动滚轮轴b 117连接；所述固定滚轮b 118与同步带轮g 121通过固定滚轮轴b 116连接；
[0049]
进一步的，所述拉紧弹簧115一端连接活动滚轮轴a113，另一端连接活动滚轮轴b 117。
[0050]
进一步的，所述活动摆臂a134通过轴承安装在齿轮c 131上；所述活动摆臂b 136通过轴承安装在齿轮d 139上。
[0051]
进一步的，所述滚轮组的每一组活动滚轮与固定滚轮紧密贴合。
[0052]
驱动电机102通过同步带轮b 135、同步带a 141，将动力分别传输动力输出的同步
带轮c 140和同步带轮a 129上。
[0053]
同步带轮c 140带动同轴上的齿轮d 139，齿轮d 139带动齿轮a 128，使齿轮轴c 138和齿轮轴d 137转动方向相反。
[0054]
齿轮轴c 138安装于支架101上，将动力传输到安装于此轴的同步带轮b 104，动力通过同步带b 106传输至同步带轮e 109，涨紧轮b 108将同步带b 106涨紧，同步带轮e 109与活动滚轮a 111安装于活动滚轮轴a 113，活动滚轮轴a 113安装在活动摆臂b 136上，从而带动活动滚轮a 111旋转。活动摆臂b 136通过轴承安装于齿轮轴c 138上，使之可以自由摆动。
[0055]
齿轮轴d 137安装于支架101上，将动力传输到安装于此轴的同步带轮a 103，动力通过同步带a 105传输至同步带轮f 110，涨紧轮a 107将同步带a 105涨紧，同步带轮f 110与固定滚轮a 112安装于固定滚轮轴a 114，固定滚轮轴a 114安装在支架101上，从而带动固定滚轮a 112旋转，旋转方向与活动滚轮a 111相反。
[0056]
同步带轮a 129带动同轴上的齿轮b 130，齿轮b 130带动齿轮c 131，使齿轮轴a 132和齿轮轴b 133转动方向相反。
[0057]
齿轮轴a 132安装于支架101上，将动力传输到安装于此轴的同步带轮d 126，动力通过同步带c 125传输至同步带轮h 120，涨紧轮c 122将同步带c 125涨紧，同步带轮h 120与活动滚轮b 119安装于活动滚轮轴b 117，活动滚轮轴b 117安装在活动摆臂a 134上，从而带动活动滚轮b 119旋转。活动摆臂a 134通过轴承安装于齿轮轴a 132上，使之可以自由摆动。
[0058]
齿轮轴b 133安装于支架101上，将动力传输到安装于此轴的同步带轮c 127，动力通过同步带d 124传输至同步带轮g 121，涨紧轮d 123将同步带d 124涨紧，同步带轮g 121与固定滚轮b 118安装于固定滚轮轴b 116，固定滚轮轴b 116安装在支架101上，从而带动固定滚轮b 118旋转，旋转方向与活动滚轮b 119相反。
[0059]
两个拉紧弹簧115分别连接在活动滚轮轴b 117和活动滚轮轴a 113的两端，拉紧弹簧115提供的拉力通过活动滚轮轴b 117和活动滚轮轴a 113传送给活动滚轮b 119和活动滚轮a 111，使这两个滚轮分别可以和固定滚轮b 118及固定滚轮a 112紧密贴合。
[0060]
进一步的，所述驱动电机102、x轴伺服电机201、y轴伺服电机301分别与plc控制系统相连接。
[0061]
将此光伏组件背板去废机构置于真空吸附平台上方，光伏组件背板置于剥离机构1的下方，真空吸附平台将组件背板吸附住。
[0062]
剥离机构1复位至初始位置，将废丝夹在一组滚轮组的固定滚轮和活动滚轮中间，使废丝垂直于背板。至此定位及夹持工作完成。本发明可同时夹持4条废丝。
[0063]
光伏组件背板去废机构启动时驱动电机102带动驱动动力带动机构中的同步带轮b 135与同步带a 141，使齿轮组的两个齿轮同时转动。同组两个齿轮相互咬合并带动对应的同组传动组的同步带轮与同步带，将动力出送至相连接的滚轮组的固定滚轮和活动滚轮，从而使连接的固定滚轮和活动滚轮产生相反的旋转方向。同时在拉紧弹簧115提供的夹持力下将废丝从光伏组件背板上剥离。
[0064]
启动的同时y轴驱动机构3带动剥离机构1延y轴单向进行运动补偿；x轴驱动机构2带动剥离机构1延x轴进行往复运动补偿。工作状态如图4所示。
[0065]
在一次工作循环完成后，即可将所有夹持废丝从光伏背板中完全剥离。
[0066]
组件背板的固定由有真空吸附功能的工作平台提供，在整个剥离工作中真空吸附可以使背板做到完全固定。
[0067]
以上所述实施方式仅为本发明的优选实施例，而并非本发明可行实施的全部实施例。对于本领域一般技术人员而言，在不背离本发明原理和精神的前提下对其所作出的任何显而易见的改动，都应当被认为包含在本发明的权利要求保护范围之内。