一種自動玻璃覆膜擺串一體機的製作方法

2023-05-10 02:49:47 5

本發明涉及一種一體機，尤其涉及一種自動玻璃覆膜擺串一體機。

背景技術：

能源是整個世界發展和經濟增長的最基本的驅動力，是人類賴以生存的基礎。自工業革命以來，能源安全問題就開始出現，隨著社會的發展，能源消耗越來越大，人類在享受能源帶來的經濟發展、科技進步等利益的同時，也遇到一系列無法避免的能源安全挑戰，能源短缺、資源爭奪以及過度使用能源造成的環境汙染等問題直接威脅著人類的生存和發展，地球上化石燃料的蘊藏量是有限的，而太陽能是用之不盡，取之不竭的能源，如果從太陽能獲得電力，將造福人類，人們通過光伏效應製造太陽能電池進行光電變換來實現，隨著科技的進步，光伏產業的發展，太陽能電池板已經開始大批量生產，而在其生產過程中，玻璃覆膜、太陽能電池板的擺串工序一直處於分開作業，用人工的方法覆膜和擺串生產效率低下，並且產品生產的質量容易受到工人操作熟練程度的影響，產品生產的不良率較高，這對這一問題，有必要開發一種用於太陽能電池板生產的自動玻璃覆膜擺串一體機。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題在於：提供一種自動玻璃覆膜擺串一體機，來解決太陽能電池板生產中在玻璃覆膜和擺串兩道工序上生產效率低下，不良率高的問題。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案是：一種自動玻璃覆膜擺串一體機，包括下部機構、上部機構和位於下部機構前後端對稱放置的兩個上膜機構，所述下部機構設有覆膜工位、模板放料工位、擺串工位和交替移送機構，所述的覆膜工位、模板放料工位和擺串工位依次排列，所述覆膜工位用於將位於覆膜工位上的玻璃板進行定位和覆膜，所述覆膜工位設有底座支架、用於前後方向校正的前後校正機構、用於左右方向校正的左右校正機構，所述底座支架用於給玻璃板提供支撐，底座支架還設有位於其上部的鋼球滾珠，所述鋼球滾珠可以使得玻璃板在水平方向上可以移動，所述前後校正機構位於覆膜工位在左右方向上的中心，前後校正機構設有兩個可以相對覆膜工位在前後方向上的中心呈對稱移動的前擋塊和後擋塊，所述前擋塊和後擋塊均由位於前後校正機構一端的前後校正伺服電機通過前後校正絲槓同時驅動，所述左右校正機構位於覆膜工位在前後方向上的中心，左右校正機構設有兩個可以相對覆膜工位在左右方向上的中心呈對稱移動的左擋塊和右擋塊，所述左擋塊和右擋塊均由位於左右校正機構一端的左右校正伺服電機通過左右校正絲槓同時驅動，所述模板放料工位設有位於其兩側的2個模板存放區、位於模板存放區內的模板和與之相對應的2個模板高度調節機構，模板放料工位用於存放模板並且保持位於頂部的模板的高度不變，模板放料工位還設有一組與底座支架一體相連的第二底座支架，所述第二底座支架用於提供玻璃板在模板放料工位的底部支撐，所述擺串工位用於給覆膜後的玻璃板上擺放太陽能電池串提供支撐，擺串工位包括分別位於其前部和後部的第一皮帶和第二皮帶、位於中部的第三皮帶、驅動軸和驅動電機，所述驅動軸貫穿第一皮帶、第二皮帶和第三皮帶並同時由驅動電機提供其驅動力，第一皮帶、第二皮帶和第三皮帶前後對齊，其同步運轉並可以將擺串完成的玻璃板向後輸送至下一道工序，所述交替移送機構位於下部機構的內部，交替移送機構用於將玻璃板從覆膜工位移送至模板放料工位或者從模板放料工位移送至擺串工位，交替移送機構設有左端工位和右端工位，交替移送機構可以在左右方向上通過設於其底部的導軌實現橫向移動，交替移送機構移動至左端時其左端工位和右端工位分別與擺串工位和模板放料工位相對應，交替移送機構移動至右端時其左端工位和右端工位分別與模板放料工位和覆膜工位相對應，交替移送機構還設有位於其下端的氣缸和絲槓機構，所述氣缸用於實現交替移送機構的上下移動，所述絲杆機構用於驅動交替移送機構在左右方向上的移動，交替移送機構在由氣缸驅動其處於上端位置時其左端工位和右端工位均高於覆膜工位、模板放料工位和擺串工位，交替移送機構在由氣缸驅動其處於下端位置時其左端工位和右端工位均低於覆膜工位、模板放料工位和擺串工位，所述上部機構包括物料工位、上部第一工位、上部第二工位和上部第三工位，所述物料工位位於玻璃板物料的正上方，所述的上部第一工位、上部第二工位和上部第三工位分別與覆膜工位、模板放料工位和擺串工位相對應，上部第一工位設有物料抓取機構，所述物料抓取機構可以移動至物料工位，物料抓取機構設有可以抓取物料的沿其中心對稱的若干個陣列排布的真空吸盤，物料抓取機構用於將玻璃板抓取至上部第一工位，上部第一工位還設有前後對稱放置的兩個送膜滾輪、前後對稱放置的前夾機構、前後對稱放置的後夾機構、前後對稱放置的切割片和夾抓機構，所述送膜滾輪設有位於其一端的送膜電機並由送膜電機驅動而將膜輸送入覆膜工位，所述前夾機構、後夾機構、切割片和夾抓機構用於自動拉膜並覆蓋於玻璃板上同時將其切斷，所述前夾機構、後夾機構和夾抓機構均設有在水平方向上的送膜通道並且橫向對齊，前夾機構和後夾機構均設有與夾抓機構相互錯開的缺口，夾抓機構可以在覆膜工位內前後移動，夾抓機構設有可以橫向插入前夾機構和後夾機構的缺口的夾板，前夾機構、後夾機構和夾抓機構均可以通過設於其上的氣缸驅動來實現夾緊的功能，所述切割片可以在前夾機構和後夾機構之間橫向移動，切割片可以在前夾機構和後夾機構均處於夾緊狀態時將兩者夾緊的膜切斷，所述上部第二工位用於將電池片進行水平方向的定位和模板的放置，上部第二工位包括可以橫向移動的機械手、電池片物料盒和電池片橫向定位機構，所述機械手在左右方向、前後方向和上下方向均可以移動，機械手還設有位於其下端的吸盤，機械手用於吸取電池片物料盒內的電池片並移送至電池片橫向定位機構，所述電池片物料盒設有個條形槽用於放置需要用於擺放至玻璃板的電池片，所述上部第二工位還設有一個位於其一側的定位傳感器用於電池片在前後方向上的定位，機械手移送電池片與定位傳感器前後對齊並位於其上端時，機械手前後移動至定位傳感器感應位置而實現電池板的前後定位，所述電池片橫向定位機構用於電池片的橫向定位使得電池片在被機械手抓取時其位於左右方向上的指定位置，電池片橫向定位機構設有一塊可以由電機驅動其旋轉的其一邊設有一凸邊的託板，所述託板當電池板位於託板上時旋轉指定的角度，電池板受其自身重力而滑移並貼靠至凸邊，託板反向旋轉復位使得電池片在被機械手抓取時在左右方向上的位置不變，從而保證電池片移送至指定工位時能夠保證其在左右方向上的位置，所述的上部第二工位還設有位於其前後端的兩個模板放置機構，所述模板放置機構用於將位於模板移送至上部第二工位內已經覆膜完成的玻璃板的指定位置，模板放置機構位於電池片物料盒的下端，所述上部第三工位用於將在水平方向上定位完成的電池片移送至已經放置了模板的玻璃板上來實現電池片的自動擺串功能，上部第三工位通過設於其上的第二機械手來運送電池片，所述第二機械手可以在左右方向和上下方向上移動，第二機械手與機械手位於同一個左右方向的軌道上。

所述上膜機構用於將成卷的待覆於玻璃板的膜輸送至覆膜工位，所述上膜機構包括框架、膜卷、第一軸、第二軸和第三軸，所述框架設有卡槽用於固定膜卷，膜從膜卷分別通過第一軸的上端、第二軸的下端和第三軸的上端進入覆膜工位，所述第一軸、第二軸和第三軸用於將膜導入覆膜工位內，第二軸還可以沿著設於其兩側的滑軌上下移動使得第二軸還具有依靠自身重力對膜所產生的漲緊力，第三軸還設有位於其上端的壓條用於防止膜的輸出過快導致的膜卷的纏繞問題，所述的上膜機構還設有位於其前端的抬膜卷機構，所述抬膜卷機構設有兩個抬膜氣缸用於將膜卷抬起而方便膜卷能夠順利的進入卡槽內。

與現有技術相比，這種自動玻璃覆膜擺串一體機，將上玻璃、覆膜、上定位板、擺串的功能全部整合到同一臺設備上，大大提高了覆膜和擺串的生成效率，同時電池片通過自動定位，避免了人工定位所產生的定位擺放不穩定因素，有效提高了擺串位置的精度，提高了產品良品率，通過多個功能整體設計，免去了傳統生產方式中的多個輸送單元，設備更加緊湊，提高了生產場地的利用效率，另外，傳統的生產方式採用分體式的單機(工粘)在正常工作的時候都要配合相應的數量的員工配合生產，現在的整體式排板機讓原先的動作全部由機械手來代替人工來完成相關工作，有效降低的人工成本。

附圖說明

圖1示出本發明的正視圖

圖2示出本發明的俯視圖

圖3示出本發明的下部機構的俯視圖

圖4示出本發明的下部機構的立體圖

圖5示出本發明的上膜機構的立體圖

圖6示出本發明的交替移送機構的立體圖

圖7示出本發明的上部機構的俯視圖

圖8示出本發明的上部機構的立體圖

圖9示出本發明的左視圖

下部機構1、上部機構2、上膜機構3、覆膜工位11、模板放料工位12、擺串工位13、交替移送機構14、底座支架111、前後校正機構112、左右校正機構113、鋼球滾珠1111、前擋塊1121、後擋塊1122、前後校正伺服電機1123、前後校正絲槓1124、左擋塊1131、右擋塊1132、左右校正伺服電機1133、左右校正絲槓1134、模板存放區121、模板122、模板高度調節機構123、第二底座支架124、第一皮帶131、第二皮帶132、第三皮帶133、驅動軸134、驅動電機135、左端工位141、右端工位142、導軌143、氣缸144、絲槓機構145、物料工位21、上部第一工位22、上部第二工位23、上部第三工位24、物料抓取機構221、真空吸盤2211、送膜滾輪222、前夾機構223、後夾機構224、切割片225、夾抓機構226、送膜電機2221、缺口2231、夾板2261、氣缸2232、機械手231、吸盤2311、條形槽2321、電池片橫向定位機構233、託板2331、凸邊23311、定位傳感器234、第二機械手241、框架31、膜卷32、第一軸33、第二軸34、第三軸35、卡槽311、滑軌341、壓條351、抬膜氣缸361。

具體實施方式

如圖1-圖9所示，一種自動玻璃覆膜擺串一體機，包括下部機構1、上部機構2和位於下部機構1前後端對稱放置的兩個上膜機構3，所述下部機構1設有覆膜工位11、模板放料工位12、擺串工位13和交替移送機構14，所述的覆膜工位11、模板放料工位12和擺串工位13依次排列，所述覆膜工位11用於將位於覆膜工位11上的玻璃板進行定位和覆膜，所述覆膜工位11設有底座支架111、用於前後方向校正的前後校正機構112、用於左右方向校正的左右校正機構113，所述底座支架111用於給玻璃板提供支撐，底座支架111還設有位於其上部的鋼球滾珠1111，所述鋼球滾珠1111可以使得玻璃板在水平方向上可以移動，所述前後校正機構112位於覆膜工位11在左右方向上的中心，前後校正機構112設有兩個可以相對覆膜工位在前後方向上的中心呈對稱移動的前擋塊1121和後擋塊1122，所述前擋塊1121和後擋塊1122均由位於前後校正機構一端的前後校正伺服電機1123通過前後校正絲槓1124同時驅動，所述左右校正機構113位於覆膜工位11在前後方向上的中心，左右校正機構113設有兩個可以相對覆膜工位11在左右方向上的中心呈對稱移動的左擋塊1131和右擋塊1132，所述左擋塊1131和右擋塊1132均由位於左右校正機構113一端的左右校正伺服電機1133通過左右校正絲槓1134同時驅動，所述模板放料工位12設有位於其兩側的2個模板存放區121、位於模板存放區121內的模板122和與之相對應的2個模板高度調節機構123，模板放料工位12用於存放模板122並且保持位於頂部的模板122的高度不變，模板放料工位12還設有一組與底座支架111一體相連的第二底座支架124，所述第二底座支架124用於提供玻璃板在模板放料工位12的底部支撐，所述擺串工位13用於給覆膜後的玻璃板上擺放太陽能電池串提供支撐，擺串工位13包括分別位於其前部和後部的第一皮帶131和第二皮帶132、位於中部的第三皮帶133、驅動軸134和驅動電機135，所述驅動軸134貫穿第一皮帶131、第二皮帶132和第三皮帶133並同時由驅動電機135提供其驅動力，第一皮帶131、第二皮帶132和第三皮帶133前後對齊，其同步運轉並可以將擺串完成的玻璃板向後輸送至下一道工序，所述交替移送機構14位於下部機構1的內部，交替移送機構14用於將玻璃板從覆膜工位11移送至模板放料工位12或者從模板放料工位12移送至擺串工位13，交替移送機構14設有左端工位141和右端工位142，交替移送機構14可以在左右方向上通過設於其底部的導軌143實現橫向移動，交替移送機構14移動至左端時其左端工位141和右端工位142分別與擺串工位12和模板放料工位11相對應，交替移送機構14移動至右端時其左端工位141和右端工位142分別與模板放料工位12和覆膜工位11相對應，交替移送機構14還設有位於其下端的氣缸144和絲槓機構145，所述氣缸144用於實現交替移送機構14的上下移動，所述絲杆機構145用於驅動交替移送機構14在左右方向上的移動，交替移送機構14在由氣缸144驅動其處於上端位置時其左端工位141和右端工位142均高於覆膜工位11、模板放料工位12和擺串工位13，交替移送機構14在由氣缸144驅動其處於下端位置時其左端工位141和右端工位142均低於覆膜工位11、模板放料工位12和擺串工位13，所述上部機構2包括物料工位21、上部第一工位22、上部第二工位23和上部第三工位24，所述物料工位21位於玻璃板物料的正上方，所述的上部第一工位22、上部第二工位23和上部第三工位24分別與覆膜工位11、模板放料工位12和擺串工位13相對應，上部第一工位22設有物料抓取機構221，所述物料抓取機構221可以移動至物料工位21，物料抓取機構221設有可以抓取物料的沿其中心對稱的若干個陣列排布的真空吸盤2211，物料抓取機構221用於將玻璃板抓取至上部第一工位22，上部第一工位22還設有前後對稱放置的兩個送膜滾輪222、前後對稱放置的前夾機構223、前後對稱放置的後夾機構224、前後對稱放置的切割片225和夾抓機構226，所述送膜滾輪222設有位於其一端的送膜電機2221並由送膜電機2221驅動而將膜輸送入覆膜工位11，所述前夾機構223、後夾機構224、切割片225和夾抓機構226用於自動拉膜並覆蓋於玻璃板上同時將其切斷，所述前夾機構223、後夾機構224和夾抓機構226均設有在水平方向上的送膜通道並且橫向對齊，前夾機構223和後夾機構224均設有與夾抓機構226相互錯開的缺口2231，夾抓機構226可以在覆膜工位11內前後移動，夾抓機構226設有可以橫向插入前夾機構223和後夾機構224的缺口2231的夾板2261，前夾機構223、後夾機構224和夾抓機構226均可以通過設於其上的氣缸2232驅動來實現夾緊的功能，所述切割片225可以在前夾機構223和後夾機構224之間橫向移動，切割片225可以在前夾機構223和後夾機構224均處於夾緊狀態時將兩者夾緊的膜切斷，所述上部第二工位23用於將電池片進行水平方向的定位和模板122的放置，上部第二工位23包括可以橫向移動的機械手231、電池片物料盒232和電池片橫向定位機構233，所述機械手231在左右方向、前後方向和上下方向均可以移動，機械手231還設有位於其下端的吸盤2311，機械手231用於吸取電池片物料盒232內的電池片並移送至電池片橫向定位機構233，所述電池片物料盒232設有4個條形槽2321用於放置需要用於擺放至玻璃板的電池片，所述上部第二工位23還設有一個位於其一側的定位傳感器234用於電池片在前後方向上的定位，機械手231移送電池片與定位傳感器234前後對齊並位於其上端時，機械手231前後移動至定位傳感器234感應位置而實現電池板的前後定位，所述電池片橫向定位機構233用於電池片的橫向定位使得電池片在被機械手231抓取時其位於左右方向上的指定位置，電池片橫向定位機構233設有一塊可以由電機驅動其旋轉的其一邊設有一凸邊23311的託板2331，所述託板2331當電池板位於託板2331上時旋轉指定的角度，電池板受其自身重力而滑移並貼靠至凸邊23311，託板2331反向旋轉復位使得電池片在被機械手231抓取時在左右方向上的位置不變，從而保證電池片移送至指定工位時能夠保證其在左右方向上的位置，所述的上部第二工位23還設有位於其前後端的兩個模板放置機構235，所述模板放置機構235用於將位於模板122移送至上部第二工位23內已經覆膜完成的玻璃板的指定位置，模板放置機構235位於電池片物料盒232的下端，所述上部第三工位24用於將在水平方向上定位完成的電池片移送至已經放置了模板的玻璃板上來實現電池片的自動擺串功能，上部第三工位24通過設於其上的第二機械手241來運送電池片，所述第二機械手241可以在左右方向和上下方向上移動，第二機械手241與機械手231位於同一個左右方向的軌道上。

所述上膜機構3用於將成卷的待覆於玻璃板的膜輸送至覆膜工位11，所述上膜機構3包括框架31、膜卷32、第一軸33、第二軸34和第三軸35，所述框架31設有卡槽311用於固定膜卷32，膜從膜卷32分別通過第一軸33的上端、第二軸34的下端和第三軸35的上端進入覆膜工位11，所述第一軸33、第二軸34和第三軸35用於將膜導入覆膜工位11內，第二軸34還可以沿著設於其兩側的滑軌341上下移動使得第二軸34還具有依靠自身重力對膜所產生的漲緊力，第三軸35還設有位於其上端的壓條351用於防止膜的輸出過快導致的膜卷32的纏繞問題，所述的上膜機構3還設有位於其前端的抬膜卷機構36，所述抬膜卷機構36設有兩個抬膜氣缸361用於將膜卷抬起而方便膜卷能夠順利的進入卡槽311內。

這種電池片下料機，在工作時，由物料抓取機構將玻璃板從玻璃板物料堆疊處移送至覆膜工位，通過前後校正機構和左右校正機構將玻璃板在覆膜工位進行水平方向上的定位，然後由上部機構的送膜滾輪將膜從上膜機構中拉出，並由夾抓機構將膜向另一側拉出至指定位置，使得膜覆蓋於玻璃板上，此時切割片將拉出的膜在前夾機構和後夾機構之間裁切斷開，覆膜完成後由交替移送機構將玻璃板連同覆蓋於玻璃板上的膜一同移送至模板放料工位，然後通過模板放置機構將模板移送至玻璃板上，與此同時，通過機械手抓取電池片物料盒內的電池片移送至電池片橫向定位機構進行左右方向上的定位，通過傳感器和機械手的前後移動完成電池片在前後方向的定位，再通過第二機械手將電池片從橫向定位機構上運送至擺串工位，通過控制機械手不同的擺放位置實現電池板在玻璃板上依次排列的工作，從而實現了將上玻璃、覆膜、上定位板、擺串的功能整合。

本發明的有益效果是，將上玻璃、覆膜、上定位板、擺串的功能整合，同時這種功能的整合節省了人工成本，提高了生產效率，同時避免了人工擺串所引起的產品生產不穩定的問題，另外這種功能的整合省去了傳統生產方式的多個輸送單元，設備更加緊湊，場地利用效率更高，在光伏產品組裝行業，目前還沒有整體式的(功能整合)設備，所以具有比較好的市場前景。

本發明不局限於上述具體的實施方式，本領域的普通技術人員從上述構思出發，不經過創造性的勞動，所做出的種種變換，均落在本發明的保護範圍之內。