光伏组件的分离装置的制作方法

1.本实用新型涉及光伏组件回收技术领域，具体而言，涉及一种光伏组件的分离装置。


背景技术：

2.近年来，光伏组件的总装机容量已经突破了500gw，在未来将依然快速发展，光伏组件寿命一般为25年，届时失效的废旧光伏组件也会急剧增加。国家能源署预测到2030年废旧组件数量预计达到170
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800万吨，到2050年时废旧光伏组件会预计达到6000
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7800万吨。废旧光伏组件大部分的材料是可回收再利用的，回收的材料同样也具有相当的价值。另外，回收利用光伏组件，可避免浪费资源、减少环境污染，有利于绿色生态和谐发展。
3.光伏组件是由光伏玻璃、封装材料、电池片、背板、铝边框、接线盒、焊带、汇流带、硅胶等材料，按照一定的生产工艺进行封装，在一定的光照条件下达到一定输出功率和输出电压的光伏器件。光伏组件的寿命周期大都为25年至30年，对寿命期后的光伏组件进行回收和再利用，可缓解光伏器件原材料短缺的问题，避免资源浪费。
4.光伏组件的回收工艺为：分离接线盒和铝边框、分离背板和封装材料、分离玻璃和封装材料、分离电池和封装材料、分离焊带汇流带和封装材料、硅原料、银、铝等材料的回收。
5.在相关技术中，一般采用化学溶液处理法、粉碎后筛分法、高温溶解分离法等方式进行焊带、汇流带以及封装材料的分离，采用化学溶液将焊带汇流带与封装材料分离，将产生化学废气与化学溶液，处理时间长、效率低、不适合批量处理。采用粉碎后筛选法，焊带汇流带弯曲打折需要人工再次进行处理，耗时较长且分离不彻底。采用高温溶解分离法，将夹有晶硅电池片、光伏焊带以及汇流带的封装材料进行400℃
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700℃的高温溶解，该方法能耗较高且污染较大。


技术实现要素：

6.本实用新型的主要目的在于提供一种光伏组件的分离装置，以解决相关技术中的焊带、汇流带以及封装材料的分离效率低、污染较大的问题。
7.为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种光伏组件的分离装置，包括：传动装置，包括用于放置光伏件的移动部，移动部移动时能够带动光伏件移动；碾压装置，设置在移动部的上方和移动部下方，碾压装置对光伏件进行碾压以使光伏件变成光伏板；固定装置，设置在碾压装置的下游，固定装置能够固定光伏板；第一切割装置，包括第一切割件，第一切割装置对光伏板进行第一次切割；第二切割装置，包括第二切割件，第二切割装置对进行第一次切割后的光伏板进行第二次切割；其中，第一次切割切割光伏板的边沿，第二次切割切割光伏板的内部。
8.进一步地，第一切割装置包括第一刀架，第一切割件包括多个，多个第一切割件设置于第一刀架的两侧边沿处；和/或，第二切割装置包括第二刀架，第二切割件包括多个，多
个第二切割件间隔设置于第二刀架上。
9.进一步地，第一切割件包括第一切割刀，第一切割刀上设置有多个第一通孔，第一切割刀为第一内凹型结构，第二切割件包括第二切割刀，第二切割孔上设置有多个第二通孔，第二切割刀为第二内凹型结构。
10.进一步地，第一切割装置的下方设置有第一收集装置，第二切割装置的下方设置有第二收集装置。
11.进一步地，第二收集装置包括第一收集部和第二收集部，第一收集部位于第二收集部的内侧。
12.进一步地，光伏组件的分离装置还包括清理装置，清理装置可移动地设置于传动装置上，清理装置具有与固定装置配合的清扫位置以及与固定装置分离的分离位置。
13.进一步地，固定装置包括第一固定部，第一固定部与第一切割装置对应设置，第一固定部上设置有第一定位装置。
14.进一步地，固定装置还包括第二固定部，第二固定部包括支撑板和盖板，支撑板上设置有第一切割孔，盖板上设置有与第一切割孔对应的第二切割孔，第二切割件与第一切割孔和第二切割孔对应，第二固定部上设置有第二定位装置。
15.应用本实用新型的技术方案，光伏件放置在传动装置的移动部上，移动部能够带动光伏件移动。移动部带动光伏件移动至碾压装置处，碾压装置对光伏件碾压以形成光伏板。固定装置能够对光伏板进行固定。第一切割装置和第二切割装置能够分别对光伏板进行第一次切割和第二次切割。第一次切割的位置为光伏板的边沿处，即切割光伏板上的汇流带。第二次切割的位置为光伏板的内部，即切割光伏板上的焊带。两次切割后剩余的材料为电池片。通过上述的第一切割装置和第二切割装置能够有效地对光伏板进行切割，进而实现光伏板的分解，以分离收集汇流带、焊带以及电池片。相对于化学溶液处理法和高温溶解分离法，本技术的技术方案为纯机械结构分解光伏板，能够按批次处理，进而能够提高分解的效率。同时，不会产生废气或者其他有污染性的物质，这样能够有效地保护环境。相对于粉碎后筛选法，本技术的技术方案无需人工进行操作。能够节约成本，提高效率。因此本技术的技术方案有效地解决了相关技术中的焊带、汇流带以及封装材料的分离效率低、污染较大的问题。
附图说明
16.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，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示出了根据本实用新型的光伏组件的分离装置的实施例一的整体结构示意图；
18.图2示出了图1的光伏组件的分离装置的碾压装置的示意图；
19.图3示出了图1的光伏组件的分离装置的第一次切割的示意图；
20.图4示出了图1的光伏组件的分离装置的第二次切割的示意图；
21.图5示出了图1的光伏组件的分离装置的光伏板和机械手的结构示意图；
22.图6示出了图1的光伏组件的分离装置的第一固定部的结构示意图；
23.图7示出了图1的光伏组件的分离装置的第一切割装置的仰视示意图；
24.图8示出了图1的光伏组件的第一切割装置的第一切割刀的侧视示意图；
25.图9示出了图1的光伏组件的分离装置的第二切割装置的仰视示意图；
26.图10示出了图9的第二切割装置的a处局部放大图；
27.图11示出了图1的光伏组件的分离装置的盖板的仰视示意图；
28.图12示出了图1的光伏组件的分离装置的支撑板的俯视示意图；
29.图13示出了根据本实用新型的光伏组件的分离装置的实施例二的整体结构示意图；
30.图14示出了图13的光伏组件的分离装置的清理装置的主视示意图；
31.图15示出了根据本实用新型的光伏组件的分离方法的整体流程示意图；
32.图16示出了图15的步骤s20的具体流程示意图；以及
33.图17示出了图15的步骤s30的具体流程示意图。
34.其中，上述附图包括以下附图标记：
35.10、传动装置；11、移动部；20、光伏件；21、光伏板；30、碾压装置；40、固定装置；41、第一固定部；42、第二固定部；421、支撑板；4211、第一切割孔；422、盖板；4221、第二切割孔；50、第一切割装置；51、第一切割件；52、第一刀架；60、第二切割装置；61、第二切割件；611、第二通孔；62、第二刀架；71、第一收集装置；72、第二收集装置；721、第一收集部；722、第二收集部；80、清理装置；91、第一定位装置；92、第二定位装置；100、机械手。
具体实施方式
36.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
37.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
38.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
39.为了实现光伏组件的分解，并且使得分解后能够独立回收，如图1至图6所示，在实施例一中，光伏组件的分离装置，包括：传动装置10、碾压装置30、固定装置40、第一切割装
置50以及第二切割装置60。传动装置10，包括用于放置光伏件20的移动部11，移动部11移动时能够带动光伏件20移动。碾压装置30，设置在移动部11的上方和移动部11下方，碾压装置30对光伏件20进行碾压以使光伏件20变成光伏板21。固定装置40，设置在碾压装置30的下游，固定装置40能够固定光伏板21。第一切割装置50，包括第一切割件51，第一切割装置50对光伏板21进行第一次切割。第二切割装置60，包括第二切割件61，第二切割装置60对进行第一次切割后的光伏板21进行第二次切割。其中，第一次切割切割光伏板21的边沿，第二次切割切割光伏板21的内部。
40.应用实施例一的技术方案，光伏件20放置在传动装置10的移动部11上，移动部11能够带动光伏件20移动。移动部11带动光伏件20移动至碾压装置30处，碾压装置30对光伏件20碾压以形成光伏板21。固定装置40能够对光伏板21进行固定。第一切割装置50和第二切割装置60能够分别对光伏板21进行第一次切割和第二次切割。第一次切割的位置为光伏板21的边沿处，即切割光伏板21上的汇流带。第二次切割的位置为光伏板21的内部，即切割光伏板21上的焊带。两次切割后剩余的材料为电池片。通过上述的第一切割装置50和第二切割装置60能够有效地对光伏板21进行切割，进而实现光伏板21的分解，以分离收集汇流带、焊带以及电池片。相对于化学溶液处理法和高温溶解分离法，本技术的技术方案为纯机械结构分解光伏板21，能够按批次处理，进而能够提高分解的效率。同时，不会产生废气或者其他有污染性的物质，这样能够有效地保护环境。相对于粉碎后筛选法，本技术的技术方案无需人工进行操作。能够节约成本，提高效率。因此本实施例的技术方案有效地解决了相关技术中的焊带、汇流带以及封装材料的分离效率低、污染较大的问题。
41.需要说明的是，上述实施例的第一切割装置包括激光切割、水刀切割、线切割、剪切、划切、气刨等方式。当然，第二切割装置也包括激光切割、水刀切割、线切割、剪切、划切、气刨等方式。
42.实施例一的技术方案可实现将光伏板21中的焊带、汇流带、电池片快速切割分离，具有工序少，操作简单，效率高、低能耗、无二次环境污染的特点，解决了现有技术中工序多、操作繁琐、效率低、高能耗、二次污染环境等问题。同时，为后续材料的回收提供了便捷。
43.在实施例一中，移动部11为传送带，传动装置还包括电机，电机为正反向电机。
44.如图1、图3以及图7至图10所示，在实施例一中，第一切割装置50包括第一刀架52，第一切割件51包括多个，多个第一切割件51设置于第一刀架52的两侧边沿处；第二切割装置60包括第二刀架62，第二切割件61包括多个，多个第二切割件61间隔设置于第二刀架62上。多个第一切割件51安装在第一刀架52的两侧边沿处，这样能够有效地实现对光伏板21边沿处的切割，即切割光伏板21上的汇流带。多个第二切割件61间隔设置在第二刀架62上，这样能够实现对光伏板21的内部进行切割，即对光伏板21上的焊带进行切割，使得焊带与电池片分离。
45.如图1、图3以及图7至图10所示，在实施例一中，第一切割件51包括第一切割刀，第一切割刀上设置有多个第一通孔，第一切割刀为第一内凹型结构，第二切割件61包括第二切割刀，第二切割刀上设置有多个第二通孔611，第二切割刀为第二内凹型结构。上述的第一切割刀和第二切割刀的结构简单，第一切割刀为第一内凹结构，第二切割刀为第二内凹结构，这样使得第一切割刀和第二切割刀在切割时，第一切割刀和第二切割刀的两端先与光伏板21接触，这样的设置方式，一方面能够使得第一切割刀和第二切割刀对光伏板21起
到下压固定的效果。另一方面，第一切割刀和第二切割刀的两端的尺寸较小，即便于第一切割刀和第二切割刀对光伏板21进行切割，这样还能够提高切割效率，并且能够避免光伏板21断裂破碎。上述的第一切割刀的材质为金属材质，当然还可以为陶瓷材质。
46.同时，在第一切割刀上设置第一通孔，第二切割刀上设置第二通孔611，在第一通孔和第二通孔611为吹风孔，在第一切割刀和第二切割刀切割的过程中，第一通孔和第二通孔611朝向光伏板吹风，这样能够便于被切割的部分掉落。避免出现卡刀的现象。在图中未示出的实施例中，第一通孔和第二通孔中设置有可移动的推顶装置，推顶装置可推动光伏板，这样能够便于被切割的部分掉落。避免出现卡刀的现象。
47.如图1、图3以及图4所示，在实施例一中，第一切割装置50的下方设置有第一收集装置71，第二切割装置60的下方设置有第二收集装置72。第一收集装置71和第二收集装置72能够有效地收集被切割的材料，进而有效地实现单独收集、单独处理，这样能够便于收集的材料进行后续的处理。
48.如图1、图3以及图4所示，在实施例一中，第二收集装置72包括第一收集部721和第二收集部722，第一收集部721位于第二收集部722的内侧。第一收集部721收集第二切割刀切割的焊带，第二收集部722收集电池片。当然，在图中未示出的实施例中，第一收集部位于第二收集部的外侧，或者，第一收集部位于第二收集部的左右两侧。
49.需要说明的是，上述的内侧是指靠近第一切割装置50的位置。
50.如图1和图4所示，在实施例一中，光伏组件的分离装置还包括清理装置80，清理装置80可移动地设置于传动装置10上，清理装置80具有与固定装置40配合的清扫位置以及与固定装置40分离的分离位置。清理装置80能够将剩余在支撑板421上的电池片推扫至第二收集部722内。具体地，清理装置80设置在传动装置10上，当清理装置80处于分离位置时，在水平方向上，清理装置80与第二收集部722对应设置。当清理装置80有分离位置向清扫位置移动时，能够将位于支撑板421上的电池片推入至第二收集部722内。清理装置80为推铲车，清理装置80自动控制，根据第二切割刀的位置判定其是否进行清扫。当第二切割刀远离支撑板421，此时清理装置80进行清扫，当第二切割刀靠近支撑板421，此时，清理装置80处于分离位置。
51.如图1、图3、图4以及图6所示，在实施例一中，固定装置40包括第一固定部41，第一固定部41与第一切割装置50对应设置，第一固定部41上设置有第一定位装置91。第一定位装置91为红外定位装置，能够有效地对光伏板21进行识别，以使第一切割装置50能够准确地对光伏板21进行切割。第一固定部41包括上下固定板，上下固定板夹住光伏板21，进而实现对光伏板21的固定，红外定位装置设置在上固定板上。
52.如图1、图3、图4、图11以及图12所示，在实施例一中，固定装置40还包括第二固定部42，第二固定部42包括支撑板421和盖板422，支撑板421上设置有第一切割孔4211，盖板422上设置有与第一切割孔4211对应的第二切割孔4221，第二切割件61与第一切割孔4211和第二切割孔4221对应，第二固定部42上设置有第二定位装置92。支撑板421和盖板422有效地将光伏板21进行固定，第一切割孔4211和第二切割孔4221对应设置，第一切割孔4211、第二切割孔4221以及焊带对应设置。这样在切割时，焊带通过第一切割孔4211掉落至第一收集部721内。切割焊带后光伏板只剩下电池片。第一切割孔4211和第二切割孔4221为条形孔。第二定位装置92包括限位器，限位器安装在支撑板421上，进而实现对光伏板21的限位，
以使第一切割孔4211和第二切割孔4221能够与焊带准确地对应。
53.上述的第一切割孔4211和第二切割孔4221的位置设定需根据光伏板21的具体情况设定。
54.如图1和图5所示，在实施例一中，光伏组件的分离装置还包括机械手100，机械手100抓取所述光伏板21，以将光伏板21放置于固定装置40上。具体地，机械手100设置在碾压装置30和第一固定部41之间，光伏件20经过碾压装置30碾压后形成光伏板21，机械手100拿取光伏板21，将其放置到第一固定部41上。这样有效地缩短了光伏板21在移动部11上移动的时间，进而有效地提高了分解光伏板21的效率。机械手100包括8个钳制手，间隔夹设在光伏板21的边沿处。
55.实施例二与实施例一的区别在于，实施例二中的第一切割装置50为单独设置的两个，并且，清理装置80位于第一切割装置50和第二切割装置60之间。
56.如图13和图14所示，在实施例二中，第一切割装置为两个单独设置的切割刀，当光伏板21固定到第一固定部41上第一切割装置50对光伏板21的两侧同时进行切割，或者，第一切割装置分两次对光伏板21进行切割。
57.如图13和图14所示，在实施例二中，当清理装置80处于分离位置时，清理装置80位于传动装置10的下方。当清理装置80由分离位置切换至清扫位置时，清理装置80上的第一电机将清理装置80向上推动，当清理装置80处于传动装置10的上方后，此时启动清理装置80上的第二电机，第二电机驱动清理装置80进行水平移动，进而能够将位于支撑板421上的电池片推入至第二收集部722内。
58.如图15至图17所示，根据实施例一的另一个方面，提供了一种光伏组件的分离方法，采用上述的光伏组件的分离装置，分离方法包括：步骤s10：通过传动装置10将光伏件20移动至碾压装置30处，并通过碾压装置30碾压光伏件20并得到光伏板21。步骤s20：通过机械手将光伏板21抓取并固定至第一固定部41上，使用第一切割装置50对光伏板21进行第一次切割。步骤s30：将进行过第一次切割后的光伏板21移动并固定至第二固定部42上，使用第二切割装置60对进行光伏板21进行第二次切割。通过上述的步骤，有效地实现了光伏板21的分解，针对光伏板21上的不同的部分单独回收，这样有效地提高了分解的效率。并且上述的步骤为纯机械结构实现对光伏板21的分解，在分解过程中，不会产生对环境有害的气体或者液体，这样本实施例的技术方案更加康健环保。
59.如图15至图17所示，在本实施例中，步骤s20包括：步骤s21：通过第一定位装置91对光伏板21进行定位，定位后使用第一固定部41将定位后的光伏板21固定。步骤s22：通过第一切割装置50对固定后的光伏板21进行第一次切割。步骤s23：第一次切割落下的材料落入至第一收集装置71内。上述的步骤先对光伏板21进行固定，固定后再进行切割，这样使得切割的过程更加稳定。
60.如图15至图17所示，在本实施例中，步骤s30包括：步骤s31：通过第二定位装置对进行第一次切割后的光伏板21进行定位，定位后使用第二固定部42将定位后的光伏板21固定。步骤s32：通过第二切割装置60对固定后的光伏板21进行第二次切割。步骤s33：通过第二次切割后，落下的材料落入至第一收集部721内。步骤s34：通过扫清理装置80将进行第二次切割后剩余的材料推扫至第二收集部722内。上述的步骤实现对光伏板21的第二次分解，通过上述的步骤，将光伏板21分解为焊带和电池片。
61.本实施例的步骤具体如下：
62.首先获得无边框、无接线盒、无玻璃、夹有晶硅电池片及光伏焊带的封装材料即光伏件20；然后将夹有晶硅电池片及光伏焊带、汇流带的封装材料放入碾压装置30，经过碾压使夹有晶硅电池片及光伏焊带、汇流带的封装材料更加平整即形成光伏板21；再使用机械手100将光伏板21夹持，并通过红外定位装置定位，将光伏板21铺设到第一固定部41上；第一切割刀通过液压机向下移动将封装材料的汇流带切除并掉落至第一收集装置71内。第一固定部41侧部的导轮将切除汇流带后的封装材料传送至第二固定部42处；第二固定部42上的限位器将封装材料限位(即焊带位置正好与第一切割孔4211和第二切割孔4221的位置吻合)，定位后盖板422将封装材料平压到支撑板421上；第二切割刀通过液压机向下移动将第二固定部42上的封装材料的焊带切除，焊带掉落至第二收集装置72内，盖板422归位；清理装置80将电池片铲落至第二收集部722内。
63.本实施例的技术方案采用无污染的物理法将将夹有晶硅电池片及光伏焊带、汇流带的封装材料中的焊带、汇流、电池片进行分离。用先用物理碾压法将物料进行压平整，然后将碾压平整后的物料通过物理切割法将汇流带、焊带、电池片进行切除。本实施例中所提焊带、汇流带分离装置可以批量快速将物料进行切割，同时能实现流水作业，很好的解决了现有技术不能批量和流水作业将夹有晶硅电池片及光伏焊带、汇流带的封装材料中汇流带、焊带、电池片分离的技术问题。
64.在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
65.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
66.此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
67.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。