一種金屬絲/膜複合機及其控制裝置和方法與流程
2023-05-16 03:14:19
本發明涉及自動控制技術領域，尤其涉及一種金屬絲/膜複合機及其控制裝置和方法。
背景技術：
在太陽能電池加工過程中，傳統的用於在單晶矽、多晶矽電池片上進行串焊的通用技術在功率提升上遇到了瓶頸，而在現有的太陽能電池加工的各類前沿技術中，有一類是技術是在異質結太陽能電池片上僅網印細柵，不網印主柵，這樣可以顯著的降低太陽能電池片的遮光面積、降低太陽能電池片組件內阻等，起到提升功率的作用。同時，該技術中採用了多根金屬線來代替傳統的太陽能電池片串焊的互聯條，而為了將多根金屬線與太陽能電池片進行良好的均勻焊接，需要在多根金屬線的正反兩面(即電池板層壓時電池片的位置)複合上聚合物薄膜以固定多根金屬線的間距。具體來說，由於金屬線的表面鍍有特別的低熔點金屬，在隨後的組件層壓工藝中，金屬線受熱後其表面的低熔點金屬即會將多根金屬線和網印的細柵粘合在一起，從而達到固定金屬線間間距的目的。由於太陽能電池是由多個太陽能電池塊通過一排金屬線串接在一起的，那這排金屬線必須與相串接的每兩個相鄰的太陽能電池塊的不同表面上的網印細柵焊接，這就需要在這排金屬線的兩面間隔交錯地粘貼聚合物薄膜，使這排金屬線的兩面的聚合物薄膜分別覆蓋在相串接的每兩個相鄰的太陽能電池塊的不同面上。
現有技術中，將聚合物薄膜間隔地貼覆在一排金屬線的兩側時，所採用的加工方法為：先在一排金屬線的一側間隔地粘貼聚合物薄膜，再在此排金屬絲的另一側間隔地粘貼聚合物薄膜，同時保證兩側的聚合物薄膜的粘貼位置相交錯。由於此種加工方法的步驟較為複雜，因此通常需要手工操作，這使得製作消耗時間長，從而降低了太陽能電池的生產效率。
技術實現要素：
為此，本發明的實施例提供一種金屬絲/膜複合機及其控制裝置和方法，可一次性直接將聚合物薄膜間隔地覆蓋在一排金屬絲的兩面，無需手工操作，加工速度快。
為達到上述目的，本發明的實施例採用如下技術方案：
第一方面，本發明的實施例提供一種金屬絲/膜複合機，包括：
機架(1)，機架(1)上設置有託輥(2)，託輥(2)上排列有多條金屬絲(3)：
加熱輥(4)，加熱輥(4)設置在機架(1)上，金屬絲(3)繞過加熱輥(4)；加熱輥(4)上設置有第一伺服電機，第一伺服電機與加熱輥(4)的滾軸驅動連接；
壓合機構，壓合機構中設置有壓輥(5)，壓輥(5)的輪面壓合在加熱輥(4)的輪面上，金屬絲(3)穿過加熱輥(4)的輪面與壓輥(5)的輪面之間；
上輸膜機構，上輸膜機構設置在加熱輥(4)的上方，上輸膜機構中傳輸有第一薄膜帶(6)，第一薄膜帶(6)輸向金屬絲(3)與壓輥(5)之間，並繞過加熱輥(4)；
下輸膜機構，下輸膜機構設置在加熱輥(4)的下方，下輸膜機構中傳輸有第二薄膜帶(7)，第二薄膜帶(7)輸向加熱輥(4)與金屬絲(3)之間，並繞過加熱輥(4)；
展平輥(8)，展平輥(8)設置在加熱輥(4)下方，金屬絲(3)繞過展平輥(8)；
其中，上輸膜機構和下輸膜機構分別包括：
放捲筒(11)，放捲筒(11)裝配在機架(1)上，第一薄膜帶(6)纏繞在上輸膜機構中的放捲筒(11)上，第二薄膜帶(7)纏繞在下輸膜機構中的放捲筒(11)上；
輸膜架(12)，輸膜架(12)固定在機架(1)上，輸膜架(12)上設置有輸膜帶和切斷機構(13)，第一薄膜帶(6)通入上輸膜機構中的輸膜帶中，第二薄膜帶(7)通入下輸膜機構中的輸膜帶中，輸膜帶的末端朝向加熱輥(4)的輪面；
其中，輸膜帶包括：
第一輸送段(1201)，第一輸送段(1201)中設置有多對相互壓合的輸膜輥子，第一輸送段(1201)上設置有至少一個第二伺服電機，第二伺服電機的主軸與至少一個輸膜輥子的輥軸驅動連接；
第二輸送段(1202)，第二輸送段(1202)中設置有多對相互壓合的輸膜輥子，第二輸送段(1202)上設置有至少一個第三伺服電機，第三伺服電機的主軸與至少一個輸膜輥子的輥軸驅動連接，第二輸送段(1202)與第一輸送段(1201)在長度方向上間隔設置，第二輸送段(1202)靠近加熱輥(4)；
切斷機構(13)包括切刀架，切刀架固定在機架(1)上，切刀架上設置有切刀和傳動機構，切刀的刀刃朝向第一輸送段(1201)與第二輸送段(1202)之間；切斷機構(13)上設置有第四伺服電機，第四伺服電機與傳動機構的驅動軸驅動連接。
基於本發明實施例提供的金屬絲/膜複合機，機架上的託輥可將多條金屬絲輸送到加熱輥和壓合機構之間，上輸膜機構中的第一輸送段和第二輸送段可同時對第一薄膜帶進行輸送，下輸膜機構中的第一輸送段和第二輸送段可同時對第二薄膜帶金屬輸送，並且上輸膜機構的第二輸送段和下輸膜機構的第二輸送段所通向加熱輥的輪面的位置之間的弧長間隔為一個預設的切膜長度與設定間隙的寬度之和，上輸膜機構和下輸膜機構完全同步動作：當上輸膜機構和下輸膜機構的第一輸送段和第二輸送段與加熱輥同步輸送預設的切膜長度後，第一輸送段及第二輸送段即停止輸送，此時，切斷機構的傳動機構即帶動切刀在切刀架上往復運動，使切刀伸到第一輸送段和第二輸送段之間將第一薄膜帶及第二薄膜帶切斷，之後，上輸膜機構和下輸膜機構的第一輸送段仍為停止輸送的狀態，上輸膜機構第二輸送段則將切斷的第一薄膜輸送至加熱輥上，同時下輸膜機構第二輸送段將切斷的第二薄膜也輸送至加熱輥上，這樣，隨著加熱輥的轉動，第一薄膜帶和第二薄膜帶受熱產生一定的粘黏特性，從而分別貼合在金屬絲的上側和下側。由於上輸膜機構的第二輸送段和下輸膜機構的第二輸送段所通向加熱輥的輪面的位置之間的弧長間隔為一個預設的切膜長度與設定間隙的寬度之和，因此輸送到加熱輥上的第一薄膜帶和第二薄膜帶即會在加熱輥的輪面上以設定間隙相互間隔排列。與此同時，切斷的第一薄膜帶與第二薄膜帶在被輸送出第二輸送段後，上輸膜機構和下輸膜機構的第一輸送段又分別繼續輸送第一薄膜帶和第二薄膜帶，如此循環，即可使第一薄膜帶和第二薄膜帶以設定間隙間隔地交錯粘貼在金屬絲的兩側。可以看出，本發明實施例提供的金屬絲/膜複合機可一次性在金屬絲的兩側間隔地粘貼薄膜帶，並且在粘貼過程中不需要手工操作，加工速度快，因此能夠有效提高太陽能電池的生產效率。
進一步的，上輸膜機構和下輸膜機構上分別設置有一個第五伺服電機，第五伺服電機的主軸與放捲筒(11)的輥軸驅動連接。
基於上述方案，通過調節兩個第五伺服電機的轉速可對上輸膜機構和下輸膜機構的放捲筒的放卷速度進行調節，使得放捲筒能夠良好地跟隨加熱輥驅動輥的線速度，避免薄膜因輸膜帶的牽引而拉伸變形。
進一步的，上輸膜機構上和下輸膜機構上各自的放捲筒(11)和各自的輸膜架(12)之間設置有多個無動力輥筒(14)，多個無動力輥筒(14)之間分別至少有一個浮動輥筒，第一薄膜帶(6)和第二薄膜帶(7)分別繞過無動力輥筒(14)。
基於上述方案，第一薄膜帶和第二薄膜帶從各自的捲筒繞出後分別繞過多個無動力輥筒，其表面的張力得以分布均勻，不會出現受熱收縮程度不一的情況。同時，設置在多個無動力輥筒間的浮動輥筒，可隨著放捲筒的放卷速度的變化沿直線滑軌上下浮動，從而對輸膜機構的放捲筒放出的薄膜帶上的張力進行調節，以使薄膜能夠維持在恆定張力狀態，避免薄膜因輸膜帶的牽引而拉伸變形。
第二方面，提供一種金屬絲/膜複合機的控制裝置，用於控制第一方面所述的金屬絲/膜複合機，包括：控制器、用於驅動第一伺服電機的第一伺服驅動器、用於驅動第二伺服電機的第二伺服驅動器、用於驅動第三伺服電機的第三伺服驅動器、用於驅動第四伺服電機的第四伺服驅動器，控制器分別與第一伺服驅動器、第二伺服驅動器、第三伺服驅動器及第四伺服驅動器電連接，控制器通過向第一伺服驅動器、第二伺服驅動器、第三伺服驅動器及第四伺服驅動器發送脈衝信號，控制金屬絲/膜複合機的各部件相互配合完成金屬絲/膜的複合操作。
本發明實施例提供的金屬絲/膜複合機的控制裝置中，控制器通過向伺服驅動器發送相應頻率的脈衝信號即可驅動伺服電機轉動，繼而帶動金屬絲/膜複合機的相應部件動作，完成金屬絲/膜的複合操作。基於本發明實施例提供的金屬絲/膜複合機的控制裝置，可控制金屬絲/膜複合機一次性在金屬絲的兩側間隔地粘貼薄膜帶，並且在粘貼過程中不需要手工操作，加工速度快，因此能夠有效提高太陽能電池的生產效率。
進一步的，控制裝置還包括用於驅動第五伺服電機的第五伺服驅動器以及設置在放捲筒(11)上方的超聲波測距傳感器，第五伺服驅動器及超聲波測距傳感器分別與控制器電連接；控制器通過向第五伺服驅動器發送0-10V的模擬量信號，控制第五伺服電機轉動，繼而帶動放捲筒(11)完成放卷操作。
基於上述方案，控制器可利用超聲波測距傳感器反饋的測量距離計算得到放捲筒(11)的實時半徑，進而根據實時半徑計算得到與加熱輥驅動輥的線速度匹配的轉速，並通過第五伺服驅動器調節第五伺服電機的實時轉速，從而實現對放捲筒的放卷速度的調節，使放捲筒能夠良好地跟隨加熱輥驅動輥的線速度，避免薄膜因輸膜帶的牽引而拉伸變形。
進一步的，控制裝置還包括設置在多個無動力輥筒(14)之間的浮動輥筒所在的直線滑軌的頂端的第一限位傳感器以及設置在直線滑軌的底部的第二限位傳感器，第一限位傳感器及第二限位傳感器分別與控制器電連接；控制器根據第一限位傳感器及第二限位傳感器反饋的開關量信號，對第五伺服電機的輸出轉速進行調節。
基於上述方案，控制器可通過第一限位傳感器和第二限位傳感器獲取浮動輥筒的位置，並基於浮動輥筒的位置調整第五伺服電機的轉速，實現對放捲筒放卷速度的調節，進而使薄膜能夠維持在恆定張力狀態，避免薄膜因輸膜帶的牽引而拉伸變形。
第三方面，提供一種金屬絲/膜複合機的控制方法，應用於第二方面所述的控制裝置，包括以下步驟：
S1：控制器持續向第一伺服驅動器發送第一頻率M1的脈衝信號，以使第一伺服驅動器驅動第一伺服電機轉動，繼而帶動加熱輥(4)以設定線速度V1持續運轉；
S2：控制器向第二伺服驅動器和第三伺服驅動器發送第一頻率M1的脈衝信號，以使第二伺服驅動器驅動第二伺服電機轉動，第三伺服驅動器驅動第三伺服電機轉動，繼而帶動上輸膜機構和下輸膜機構的第一輸送段(1201)和第二輸送段(1202)以設定線速度V1運轉；
第二伺服驅動器和/或第三伺服驅動器在檢測到第一輸送段(1201)和/或第二輸送段(1202)輸送第一設定長度L1的薄膜後，向控制器發送第一反饋信號；其中，第一設定長度L1為預設的切膜長度；
S3：控制器接收到第一反饋信號後，停止向第二伺服驅動器和第三伺服驅動器發送脈衝信號，然後向第四伺服驅動器發送脈衝信號，以驅動第四伺服電機轉動，繼而帶動切斷機構(13)執行一次裁切；
第四伺服驅動器檢測到切斷機構(13)執行完畢一次裁切後，向控制器發送第二反饋信號，控制器獲取加熱輥(4)在切斷機構(13)執行一次裁切的過程中所運行的距離S；
S4：控制器獲取第二設定長度L2及第三設定長度L3，並根據第一頻率M1、加熱輥(4)在切斷機構(13)執行一次裁切的過程中所運行的距離S、第一設定長度L1、第二設定長度L2以及第三設定長度L3，計算得到第二頻率M2，向第三伺服驅動器發送第二頻率M2的脈衝信號，以使第三伺服驅動器驅動第三伺服電機，繼而帶動第二輸送段(1202)輸送切斷的薄膜；其中，第二設定長度L2為設定間隙的寬度，第三設定長度L3為切刀的刀刃與輸膜帶的末端之間的距離；
第三伺服驅動器檢測到第二輸送段(1202)將切斷的薄膜輸送至輸膜帶的末端後，向控制器發送第三反饋信號；
S5：控制器接收到第三反饋信號後，轉至步驟S2，開始下一輪的覆膜操作。
基於上述本發明實施例提供的金屬絲/膜複合機的控制方法，控制器通過持續向第一伺服驅動器發送第一頻率M1的脈衝信號，可使第一伺服驅動器驅動第一伺服電機持續轉動，繼而帶動加熱輥(4)以設定線速度V1持續運轉，從而使金屬絲被持續輸送到加熱輥和壓合機構之間；同時，控制器通過向上輸膜機構和下輸膜機構的第二伺服驅動器和第三伺服驅動器發送第一頻率M1的脈衝信號，可使第二伺服驅動器驅動第二伺服電機轉動，第三伺服驅動器驅動第三伺服電機轉動，繼而帶動上輸膜機構和下輸膜機構的第一輸送段(1201)和第二輸送段(1202)以設定線速度V1運轉，從而使上輸膜機構的第一輸送段(1201)和第二輸送段(1202)同時對第一薄膜進行輸送以及使下輸膜機構的第一輸送段(1201)和第二輸送段(1202)同時對第二薄膜進行輸送。當第二伺服驅動器和/或第三伺服驅動器檢測到上輸膜機構和下輸膜機構的第一輸送段和第二輸送段與加熱輥同步輸送預設的切膜長度L1後，即向控制器發送第一反饋信號，此時控制器即停止向第二伺服驅動器和第三伺服驅動器發送脈衝信號，然後向第四伺服驅動器發送脈衝信號，以驅動第四伺服電機轉動，繼而帶動切斷機構(13)執行一次裁切；之後，當第四伺服驅動器檢測到切斷機構(13)執行完畢一次裁切後，向控制器發送第二反饋信號，控制器獲取加熱輥(4)在切斷機構(13)執行一次裁切的過程中所運行的距離S，並獲取設定間隙的寬度L2以及切刀的刀刃與輸膜帶的末端之間的距離L3，進而根據第一頻率M1、加熱輥(4)在切斷機構(13)執行一次裁切的過程中所運行的距離S、預設的切膜長度L1、設定間隙的寬度L2以及切刀的刀刃與輸膜帶的末端之間的L3，計算得到第二頻率M2，並向第三伺服驅動器發送第二頻率M2的脈衝信號，以使第三伺服驅動器驅動第三伺服電機，繼而帶動上輸膜機構和下輸膜機構的第二輸送段(1202)同時將長度為預設的切膜長度L1的第一薄膜和第二薄膜的裁切膜輸送至加熱輥上，這樣，隨著加熱輥的轉動，第一薄膜的裁切膜和第二薄膜的裁切膜即會受熱而產生一定的粘黏特性，從而分別貼合在金屬絲的上側和下側。同時，由於上輸膜機構的第二輸送段和下輸膜機構的第二輸送段所通向加熱輥的輪面的位置之間的弧長間隔為一個預設的切膜長度L1與設定間隙的寬度L2之和，因此輸送到加熱輥上的長度為預設切膜長度L1的第一薄膜和第二薄膜即會在加熱輥的輪面上以設定間隙相互間隔排列。與此同時，第三伺服驅動器在檢測到第二輸送段(1202)將切斷的薄膜輸送至輸膜帶的末端後，即會向控制器發送第三反饋信號，控制器接收到第三反饋信號後，又向第二伺服驅動器和第三伺服驅動器發送第一頻率M1的脈衝信號，使上輸膜機構和下輸膜機構的第一輸送段(1201)和第二輸送段(1202)又分別繼續輸送第一薄膜帶和第二薄膜帶，如此循環，即可使第一薄膜帶和第二薄膜帶以設定間隙間隔地交錯粘貼在金屬絲的兩側。基於以上方案，即可控制金屬絲/膜複合機一次性在金屬絲的兩側間隔地粘貼薄膜帶，並且在粘貼過程中不需要手工操作，加工速度快，因此能夠有效提高太陽能電池的生產效率。
進一步的，在步驟S2之前，本發明實施例提供的金屬絲/膜複合機的控制方法還包括：
S6：超聲波測距傳感器測量自身到放捲筒(11)的距離S1，並向控制器反饋距離S1；
S7：控制器根據超聲波測距傳感器到放捲筒(11)的距離S1以及預存的第四設定長度L4，計算得到放捲筒(11)的實時半徑r，並根據放捲筒(11)的實時半徑r，計算得到基準轉速V2；其中，第四設定長度L4為超聲波測距傳感器與放捲筒(11)的輥軸的距離，r＝L4-S1，L1表示第一設定長度，L2表示第二設定長度L2，r表示放捲筒(11)的實時半徑，i表示傳動比；
S8：控制器控制第五伺服電機以基準轉速V2運轉。
基於上述方案，控制器可利用超聲波測距傳感器反饋的測量距離計算得到放捲筒(11)的實時半徑，進而根據實時半徑計算得到與加熱輥驅動輥的線速度匹配的轉速，並通過第五伺服驅動器調節第五伺服電機的實時轉速，從而實現對放捲筒的放卷速度的調節，使放捲筒能夠良好地跟隨加熱輥驅動輥的線速度，避免薄膜因輸膜帶的牽引而拉伸變形。
進一步的，在步驟S7之後，本發明實施例提供的金屬絲/膜複合機的控制方法還包括：
S9：第一限位傳感器以設定的周期檢測浮動輥筒的位置，當檢測到浮動輥筒與自身的距離在第一預設範圍內後，向控制器發送第六反饋信號；
控制器接收到第六反饋信號後，對第五伺服電機的轉速進行持續調整，以使第五伺服電機持續升速運轉，直至浮動輥筒與第一限位傳感器的距離不在第一預設範圍內；
S10：第二限位傳感器以設定的周期檢測浮動輥筒的位置，當檢測到浮動輥筒與自身的距離在第二預設範圍內後，向控制器發送第七反饋信號；
控制器接收到第七反饋信號後，對第五伺服電機的轉速進行持續調整，以使第五伺服電機持續降速運轉，直至浮動輥筒與第二限位傳感器的距離不在第二預設範圍內。
基於上述方案，控制器可通過第一限位傳感器和第二限位傳感器獲取浮動輥筒的位置，進而基於浮動輥筒的位置調整第五伺服電機的轉速，實現對放捲筒放卷速度的調節，進而使薄膜能夠維持在恆定張力狀態，避免薄膜因輸膜帶的牽引而拉伸變形。
具體的，控制器對第五伺服電機的轉速進行持續調整，以使第五伺服電機持續升速運轉，包括：控制器每隔預設的時間間隔，將第五伺服電機的轉速調整為當前轉速的p倍，p＞1；
控制器對第五伺服電機的轉速進行持續調整，以使第五伺服電機持續降速運轉，包括：控制器每隔預設的時間間隔，將第五伺服電機的轉速調整為當前轉速的q倍，0＜q＜1。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發明實施例提供的一種金屬絲/膜複合機的整體結構示意圖；
在圖1中：1機架；2託輥；3金屬絲；4加熱輥；5壓輥；6第一薄膜帶；7第二薄膜帶；8展平輥；9壓合架；10滑槽；11放捲筒；12輸膜架；1201第一輸送段；1202第二輸送段；13切斷機構；14無動力輥筒；
圖2為本發明實施例提供的一種金屬絲/膜複合機的控制裝置的結構示意圖一；
圖3為本發明實施例提供的一種金屬絲/膜複合機的控制裝置的結構示意圖二；
圖4為本發明實施例提供的一種金屬絲/膜複合機的控制裝置的結構示意圖三；
圖5為本發明實施例提供的一種金屬絲/膜複合機的控制方法的流程示意圖。
具體實施方式
下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
此外，為了便於清楚描述本發明實施例的技術方案，在本發明的實施例中，採用了「第一」、「第二」等字樣對功能和作用基本相同的相同項或相似項進行區分，本領域技術人員可以理解「第一」、「第二」等字樣並不對數量和執行次序進行限定。
圖1所示為本發明實施例提供的一種金屬絲/膜複合機的整體結構示意圖。
如圖1所示，本發明的實施例提供一種金屬絲/膜複合機，包括：機架(1)，機架(1)上設置有託輥(2)，託輥(2)上排列有多條金屬絲(3)；加熱輥(4)，加熱輥(4)設置在機架(1)上，金屬絲(3)繞過加熱輥(4)；加熱輥(4)上設置有第一伺服電機，第一伺服電機與加熱輥(4)的滾軸驅動連接；壓合機構，壓合機構中設置有壓輥(5)，壓輥(5)的輪面壓合在加熱輥(4)的輪面上，金屬絲(3)穿過加熱輥(4)的輪面與壓輥(5)的輪面之間；上輸膜機構，上輸膜機構設置在加熱輥(4)的上方，上輸膜機構中傳輸有第一薄膜帶(6)，第一薄膜帶(6)輸向金屬絲(3)與壓輥(5)之間，並繞過加熱輥(4)；下輸膜機構，下輸膜機構設置在加熱輥(4)的下方，下輸膜機構中傳輸有第二薄膜帶(7)，第二薄膜帶(7)輸向加熱輥(4)與金屬絲(3)之間，並繞過加熱輥(4)；展平輥(8)，展平輥(8)設置在加熱輥(4)下方，金屬絲(3)繞過展平輥(8)；
其中，上輸膜機構和下輸膜機構分別包括：放捲筒(11)，放捲筒(11)裝配在機架(1)上，第一薄膜帶(6)纏繞在上輸膜機構中的放捲筒(11)上，第二薄膜帶(7)纏繞在下輸膜機構中的放捲筒(11)上；輸膜架(12)，輸膜架(12)固定在機架(1)上，輸膜架(12)上設置有輸膜帶和切斷機構(13)，第一薄膜帶(6)通入上輸膜機構中的輸膜帶中，第二薄膜帶(7)通入下輸膜機構中的輸膜帶中，輸膜帶的末端朝向加熱輥(4)的輪面；
具體的，輸膜帶又包括：第一輸送段(1201)，第一輸送段(1201)中設置有多對相互壓合的輸膜輥子，第一輸送段(1201)上設置有至少一個第二伺服電機，第二伺服電機的主軸與至少一個輸膜輥子的輥軸驅動連接；第二輸送段(1202)，第二輸送段(1202)中設置有多對相互壓合的輸膜輥子，第二輸送段(1202)上設置有至少一個第三伺服電機，第三伺服電機的主軸與至少一個輸膜輥子的輥軸驅動連接，第二輸送段(1202)與第一輸送段(1201)在長度方向上間隔設置，第二輸送段(1202)靠近加熱輥(4)；切斷機構(13)包括切刀架，切刀架固定在機架(1)上，切刀架上設置有切刀和傳動機構，切刀的刀刃朝向第一輸送段(1201)與第二輸送段(1202)之間；切斷機構(13)上設置有第四伺服電機，第四伺服電機與傳動機構的驅動軸驅動連接。
需要說明的是，本發明實施例提供的金屬絲/膜複合機中，上輸膜機構的第二輸送段和下輸膜機構的第二輸送段所通向加熱輥的輪面的位置可以手動調整。為使第一薄膜帶和第二薄膜帶以設定間隙間隔地交錯粘貼在金屬絲的兩側，在開始複合操作之前，應將上輸膜機構的第二輸送段和下輸膜機構的第二輸送段所通向加熱輥的輪面的位置之間的弧長間隔調整為一個預設的切膜長度與設定間隙的寬度之和。舉例來說，假設要求的預設的切膜長度為L1，貼合在金屬絲上的相鄰兩個薄膜的設定間隔為L2，則應將上輸膜機構的第二輸送段和下輸膜機構的第二輸送段所通向加熱輥的輪面的位置之間的弧長間隔調整為L＝L1+L2。
基於上述本發明實施例提供的金屬絲/膜複合機，機架上的託輥可將多條金屬絲輸送到加熱輥和壓合機構之間，上輸膜機構中的第一輸送段和第二輸送段可同時對第一薄膜帶進行輸送，下輸膜機構中的第一輸送段和第二輸送段可同時對第二薄膜帶金屬輸送，並且上輸膜機構的第二輸送段和下輸膜機構的第二輸送段所通向加熱輥的輪面的位置之間的弧長間隔為一個預設的切膜長度與設定間隙的寬度之和，上輸膜機構和下輸膜機構完全同步動作：當上輸膜機構和下輸膜機構的第一輸送段和第二輸送段與加熱輥同步輸送預設的切膜長度後，第一輸送段及第二輸送段即停止輸送，此時，切斷機構的傳動機構即帶動切刀在切刀架上往復運動，使切刀伸到第一輸送段和第二輸送段之間將第一薄膜帶及第二薄膜帶切斷，之後，上輸膜機構和下輸膜機構的第一輸送段仍為停止輸送的狀態，上輸膜機構第二輸送段則將切斷的第一薄膜輸送至加熱輥上，同時下輸膜機構第二輸送段將切斷的第二薄膜也輸送至加熱輥上，這樣，隨著加熱輥的轉動，第一薄膜帶和第二薄膜帶受熱產生一定的粘黏特性，從而分別貼合在金屬絲的上側和下側。由於上輸膜機構的第二輸送段和下輸膜機構的第二輸送段所通向加熱輥的輪面的位置之間的弧長間隔為一個預設的切膜長度與設定間隙的寬度之和，因此輸送到加熱輥上的第一薄膜帶和第二薄膜帶即會在加熱輥的輪面上以設定間隙相互間隔排列。與此同時，切斷的第一薄膜帶與第二薄膜帶在被輸送出第二輸送段後，上輸膜機構和下輸膜機構的第一輸送段又分別繼續輸送第一薄膜帶和第二薄膜帶，如此循環，即可使第一薄膜帶和第二薄膜帶以設定間隙間隔地交錯粘貼在金屬絲的兩側。可以看出，本發明實施例提供的金屬絲/膜複合機可一次性在金屬絲的兩側間隔地粘貼薄膜帶，並且在粘貼過程中不需要手工操作，加工速度快，因此能夠有效提高太陽能電池的生產效率。
優選的，本發明實施例提供的金屬絲/膜複合機中，上輸膜機構和下輸膜機構上分別設置有一個第五伺服電機，第五伺服電機的主軸與放捲筒(11)的輥軸驅動連接。
如此一來，通過調節第五伺服電機的轉速可對放捲筒的放卷速度進行調節，使得放捲筒能夠良好地跟隨加熱輥驅動輥的線速度，避免薄膜因輸膜帶的牽引而拉伸變形。
優選的，本發明實施例提供的金屬絲/膜複合機中，上輸膜機構上和下輸膜機構上各自的放捲筒(11)和各自的輸膜架(12)之間設置有多個無動力輥筒(14)，多個無動力輥筒(14)之間分別至少有一個浮動輥筒，第一薄膜帶(6)和第二薄膜帶(7)分別繞過無動力輥筒(14)。
如此一來，第一薄膜帶和第二薄膜帶從各自的捲筒繞出後分別繞過多個無動力輥筒，其表面的張力得以分布均勻，不會出現受熱收縮程度不一的情況。同時，設置在多個無動力輥筒間的浮動輥筒，可隨著放捲筒的放卷速度的變化沿直線滑軌上下浮動，從而對輸膜機構的放捲筒放出的薄膜帶上的張力進行調節，以使薄膜能夠維持在恆定張力狀態，避免薄膜因輸膜帶的牽引而拉伸變形。
基於上述金屬絲/膜複合機，本發明實施例還提供了一種金屬絲/膜複合機的控制裝置，用於控制本發明實施例提供的金屬絲/膜複合機。圖2所示為本發明實施例提供的金屬絲/膜複合機的控制裝置的結構示意圖。
如圖2所示，本發明實施例提供的金屬絲/膜複合機的控制裝置20包括：控制器201、用於驅動第一伺服電機的第一伺服驅動器202、用於驅動第二伺服電機的第二伺服驅動器203、用於驅動第三伺服電機的第三伺服驅動器204、用於驅動第四伺服電機的第四伺服驅動器205。其中，控制器201分別與第一伺服驅動器202、第二伺服驅動器203、第三伺服驅動器204及第四伺服驅動器205電連接，控制器201通過向第一伺服驅動器202、第二伺服驅動器203、第三伺服驅動器204及第四伺服驅動器205發送脈衝信號，控制金屬絲/膜複合機的各部件相互配合完成金屬絲/膜的複合操作。
其中，控制器201具體可以採用可編程邏輯控制器201(Programmable Logic Controller，PLC)、單片機或私人電腦(Personal Computer，PC)主機上位機等，本發明實施例對此不作具體限定。
需要說明的是，本發明實施例提供的金屬絲/膜複合機的控制裝置中，一個伺服驅動器用於驅動對應的一個伺服電機，因此該控制裝置所使用的伺服驅動器的個數與金屬絲/膜複合機中伺服電機的個數一致。根據前述介紹可知，本發明實施例提供的金屬絲/膜複合機在加熱輥(4)上設置有一個第一伺服電機，在上輸膜機構和下輸膜機構的第一輸送段(1201)上分別設置有至少一個第二伺服電機，在上輸膜機構和下輸膜機構的第二輸送段(1202)上分別設置有至少一個第三伺服電機，在上輸膜機構和下輸膜機構的切斷機構(13)上分別設置有一個第四伺服電機。可見，本發明實施例提供的金屬絲/膜複合機中設置有至少七個伺服電機，因此，對應的，本發明實施例提供的金屬絲/膜複合機的控制裝置中設置有至少七個伺服驅動器，分別是：一個第一伺服驅動器(用於驅動加熱輥)、兩個第二伺服驅動器(分別用於驅動上輸膜機構的第一輸送段和下輸膜機構的第一輸送段)、兩個第三伺服驅動器(分別用於驅動上輸膜機構的第二輸送段和下輸膜機構的第二輸送段)、兩個第四伺服驅動器(分別用於驅動上輸膜機構的切斷機構和下輸膜機構的切斷機構)。
具體的，通過本發明實施例提供的金屬絲/膜複合機的控制裝置20控制金屬絲/膜複合機執行金屬絲/膜的複合操作的具體方法可參考本發明實施例後文提供的金屬絲/膜複合機的控制方法。
基於本發明實施例提供的金屬絲/膜複合機的控制裝置20，控制器201通過向伺服驅動器發送相應頻率的脈衝信號即可驅動伺服電機轉動，繼而帶動金屬絲/膜複合機的相應部件動作，完成金屬絲/膜的複合操作。因此，基於本發明實施例提供的金屬絲/膜複合機的控制裝置20，可控制金屬絲/膜複合機一次性在金屬絲的兩側間隔地粘貼薄膜帶，並且在粘貼過程中不需要手工操作，加工速度快，因此能夠有效提高太陽能電池的生產效率。
進一步的，如圖3所示，本發明實施例提供的金屬絲/膜複合機的控制裝置20還可以包括用於驅動第五伺服電機的第五伺服驅動器206以及設置在放捲筒(11)上方的超聲波測距傳感器207，第五伺服驅動器206及超聲波測距傳感器207分別與控制器201電連接；控制器201通過向第五伺服驅動器206發送0-10V的模擬量信號，控制第五伺服電機轉動，繼而帶動放捲筒(11)完成放卷操作。
需要說明的是，根據前述本發明實施例提供的金屬絲/膜複合機的結構可知，本發明實施例提供的金屬絲/膜複合機的上輸膜機構和下輸膜機構上分別設置有一個第五伺服電機，因此本發明實施例提供的金屬絲/膜複合機的控制裝置中設置有兩個第五伺服驅動器，分別用於驅動上輸膜機構的放捲筒和下輸膜機構的放捲筒。
基於上述方案，控制器201可利用超聲波測距傳感器207反饋的測量距離計算得到放捲筒(11)的實時半徑，進而根據實時半徑計算得到與加熱輥驅動輥的線速度匹配的轉速，並通過第五伺服驅動器206調節第五伺服電機的實時轉速，從而實現對放捲筒的放卷速度的調節，使放捲筒能夠良好地跟隨加熱輥驅動輥的線速度，避免薄膜因輸膜帶的牽引而拉伸變形。
進一步的，如圖4所示，本發明實施例提供的金屬絲/膜複合機的控制裝置20還可以包括設置在多個無動力輥筒(14)之間的浮動輥筒所在的直線滑軌的頂端的第一限位傳感器208以及設置在直線滑軌的底部的第二限位傳感器209，第一限位傳感器208及第二限位傳感器209分別與控制器201電連接。控制器201根據第一限位傳感器208及第二限位傳感器209反饋的開關量信號，對第五伺服電機的輸出轉速進行調節。
基於上述方案，控制器201可通過第一限位傳感器208和第二限位傳感器209獲取浮動輥筒的位置，並基於浮動輥筒的位調整第五伺服電機的轉速，實現對放捲筒放卷速度的調節，進而使薄膜能夠維持在恆定張力狀態，避免薄膜因輸膜帶的牽引而拉伸變形。
基於上述金屬絲/膜複合機的控制裝置，本發明實施例還提供了一種金屬絲/膜複合機的控制方法，應用於該控制裝置。
需要說明的是，在開始執行本發明實施例提供的金屬絲/膜複合機的控制方法之前，需根據的要求的切膜長度以及設定間隙的寬度調整上輸膜機構的第二輸送段和下輸膜機構的第二輸送段所通向加熱輥的輪面的位置，以使上輸膜機構的第二輸送段和下輸膜機構的第二輸送段所通向加熱輥的輪面的位置之間的弧長間隔為一個切膜長度與設定間隙的寬度之和。
此外，還需計算各伺服驅動器的電子齒輪比，從而利用各伺服驅動器的電子齒輪比將所有伺服驅動器的脈衝解析度都調整為相同數值。以第一伺服電機為例進行說明，已知加熱輥的直徑為R1(單位：mm)，則加熱輥的周長為L′＝R1×π，假設電機減速機減速比為i，第一伺服電機自帶的編碼器的反饋脈衝為n(單位：p/rev)，要將所有伺服驅動器的脈衝解析度都統一為0.001mm/pulse，則第一伺服驅動器的電子齒輪比為：將計算得出的電子齒輪比設置到第一伺服驅動器的參數中，即可將第一伺服驅動器的脈衝解析度調整為0.001mm/pulse。
圖5所示為本發明實施例還提供的金屬絲/膜複合機的控制方法的流程示意圖。如圖5所示，本發明實施例還提供的金屬絲/膜複合機的控制方法具體可以包括以下步驟：
S1：控制器持續向第一伺服驅動器發送第一頻率M1的脈衝信號，以使第一伺服驅動器驅動第一伺服電機轉動，繼而帶動加熱輥(4)以設定線速度V1持續運轉。
S2：控制器向第二伺服驅動器和第三伺服驅動器發送第一頻率M1的脈衝信號，以使第二伺服驅動器驅動第二伺服電機轉動，第三伺服驅動器驅動第三伺服電機轉動，繼而帶動上輸膜機構和下輸膜機構的第一輸送段(1201)和第二輸送段(1202)以設定線速度V1運轉；第二伺服驅動器和/或第三伺服驅動器在檢測到第一輸送段(1201)和/或第二輸送段(1202)輸送第一設定長度L1的薄膜後，向控制器發送第一反饋信號。
其中，第一設定長度L1為預設的切膜長度。
S3：控制器接收到第一反饋信號後，停止向第二伺服驅動器和第三伺服驅動器發送脈衝信號，然後向第四伺服驅動器發送脈衝信號，以驅動第四伺服電機轉動，繼而帶動切斷機構(13)執行一次裁切；第四伺服驅動器檢測到切斷機構(13)執行完畢一次裁切後，向控制器發送第二反饋信號，控制器獲取加熱輥(4)在切斷機構(13)執行一次裁切的過程中所運行的距離S。
S4：控制器獲取第二設定長度L2及第三設定長度L3，並根據第一頻率M1、加熱輥(4)在切斷機構(13)執行一次裁切的過程中所運行的距離S、第一設定長度L1、第二設定長度L2以及第三設定長度L3，計算得到第二頻率M2，向第三伺服驅動器發送第二頻率M2的脈衝信號，以使第三伺服驅動器驅動第三伺服電機，繼而帶動第二輸送段(1202)輸送切斷的薄膜；第三伺服驅動器檢測到第二輸送段(1202)將切斷的薄膜輸送至輸膜帶的末端後，向控制器發送第三反饋信號。
其中，第二設定長度L2為設定間隙，第三設定長度L3為切刀的刀刃與輸膜帶的末端之間的距離，L1、L2、L3及S的單位均為毫米(mm)。
S5：控制器接收到第三反饋信號後，轉至步驟S2，開始下一輪的覆膜操作。
基於上述本發明實施例提供的金屬絲/膜複合機的控制方法，控制器通過持續向第一伺服驅動器發送第一頻率M1的脈衝信號，可使第一伺服驅動器驅動第一伺服電機持續轉動，繼而帶動加熱輥(4)以設定線速度V1持續運轉，從而使金屬絲被持續輸送到加熱輥和壓合機構之間；同時，控制器通過向上輸膜機構和下輸膜機構的第二伺服驅動器和第三伺服驅動器發送第一頻率M1的脈衝信號，可使第二伺服驅動器驅動第二伺服電機轉動，第三伺服驅動器驅動第三伺服電機轉動，繼而帶動上輸膜機構和下輸膜機構的第一輸送段(1201)和第二輸送段(1202)以設定線速度V1運轉，從而使上輸膜機構的第一輸送段(1201)和第二輸送段(1202)同時對第一薄膜進行輸送以及使下輸膜機構的第一輸送段(1201)和第二輸送段(1202)同時對第二薄膜進行輸送。當第二伺服驅動器和/或第三伺服驅動器檢測到上輸膜機構和下輸膜機構的第一輸送段和第二輸送段與加熱輥同步輸送預設的切膜長度L1後，即向控制器發送第一反饋信號，此時控制器即停止向第二伺服驅動器和第三伺服驅動器發送脈衝信號，然後向第四伺服驅動器發送脈衝信號，以驅動第四伺服電機轉動，繼而帶動切斷機構(13)執行一次裁切；之後，當第四伺服驅動器檢測到切斷機構(13)執行完畢一次裁切後，向控制器發送第二反饋信號，控制器獲取加熱輥(4)在切斷機構(13)執行一次裁切的過程中所運行的距離S，並獲取設定間隙L2以及切刀的刀刃與輸膜帶的末端之間的距離L3，進而根據第一頻率M1、加熱輥(4)在切斷機構(13)執行一次裁切的過程中所運行的距離S、預設的切膜長度L1、設定間隙L2以及切刀的刀刃與輸膜帶的末端之間的L3，計算得到第二頻率M2，並向第三伺服驅動器發送第二頻率M2的脈衝信號，以使第三伺服驅動器驅動第三伺服電機，繼而帶動上輸膜機構和下輸膜機構的第二輸送段(1202)同時將長度為預設的切膜長度L1的第一薄膜和第二薄膜的裁切膜輸送至加熱輥上，這樣，隨著加熱輥的轉動，第一薄膜的裁切膜和第二薄膜的裁切膜即會隨之受熱而產生一定的粘黏特性，從而分別貼合在金屬絲的上側和下側。同時，由於上輸膜機構的第二輸送段和下輸膜機構的第二輸送段所通向加熱輥的輪面的位置之間的弧長間隔為一個預設的切膜長度L1與設定間隙L2的寬度之和，因此輸送到加熱輥上的長度為預設切膜長度L1的第一薄膜和第二薄膜即會在加熱輥的輪面上以設定間隙L2相互間隔排列。與此同時，第三伺服驅動器在檢測到第二輸送段(1202)將切斷的薄膜輸送至輸膜帶的末端後，即會向控制器發送第三反饋信號，控制器接收到第三反饋信號後，又向第二伺服驅動器和第三伺服驅動器發送第一頻率M1的脈衝信號，使上輸膜機構和下輸膜機構的第一輸送段(1201)和第二輸送段(1202)又分別繼續輸送第一薄膜帶和第二薄膜帶，如此循環，即可使第一薄膜帶和第二薄膜帶以設定間隙間隔地交錯粘貼在金屬絲的兩側。基於以上方案，即可控制金屬絲/膜複合機一次性在金屬絲的兩側間隔地粘貼薄膜帶，並且在粘貼過程中不需要手工操作，加工速度快，因此能夠有效提高太陽能電池的生產效率。
進一步的，本發明實施例提供的金屬絲/膜複合機的控制方法中，在步驟S2之前，還可以包括：
S6：超聲波測距傳感器測量自身到放捲筒(11)的距離S1，並向控制器反饋距離S1。
S7：控制器根據超聲波測距傳感器到放捲筒(11)的距離S1以及預存的第四設定長度L4，計算得到放捲筒(11)的實時半徑r，並根據放捲筒(11)的實時半徑r，計算得到基準轉速V2。
其中，第四設定長度L4為超聲波測距傳感器與放捲筒(11)的輥軸的距離，單位為毫米(mm)；單位為轉/分(r/min)；r＝L4-S1，L1表示第一設定長度，L2表示第二設定長度L2，r表示放捲筒(11)的實時半徑，r、L1、L2的單位均為毫米(mm)，V1的單位為m/min，i表示傳動比。
S8：控制器控制第五伺服電機以基準轉速V2運轉。
基於上述方案，控制器可利用超聲波測距傳感器反饋的測量距離計算得到放捲筒(11)的實時半徑，進而根據實時半徑計算得到與加熱輥驅動輥的線速度匹配的轉速，並通過第五伺服驅動器調節第五伺服電機的實時轉速，從而實現對上輸膜機構和下輸膜機構的放捲筒的放卷速度的調節，使放捲筒能夠良好地跟隨加熱輥驅動輥的線速度，避免薄膜因輸膜帶的牽引而拉伸變形。
進一步的，本發明實施例提供的金屬絲/膜複合機的控制方法中，在步驟S7之後，還可以包括：
S9：第一限位傳感器以設定的周期檢測浮動輥筒的位置，當檢測到浮動輥筒與自身的距離在第一預設範圍內後，向控制器發送第六反饋信號；控制器接收到第六反饋信號後，對第五伺服電機的轉速進行持續調整，以使第五伺服電機持續升速運轉，直至浮動輥筒與第一限位傳感器的距離不在第一預設範圍內。
容易理解，當控制器接收到第一限位傳感器的反饋信號後，即說明浮動輥筒已浮動至靠近其所在直線滑軌的頂端，放捲筒的放卷速度較慢，因此此時需要增大第五伺服電機的轉速以加快放捲筒的放卷速度，達到降低薄膜受到的張力的目的，避免薄膜因輸膜帶的牽引而拉伸變形。在控制器對第五伺服電機的轉速進行持續調整使得放捲筒的放卷速度提升至一定程度後，薄膜受到的張力即會減小，浮動滾筒也隨之遠離直線滑軌的頂端，第一限位傳感器即不再向控制器反饋信號。
本發明實施例的一種可選的實現方式中，控制器可通過每隔預設的時間間隔，將第五伺服電機的轉速調整為當前轉速的p倍(p＞1)來實現對第五伺服電機的轉速的持續調整，例如，可每隔100ms將電機的轉速調整為當前轉速的1.01倍，即以電機當前轉速的1％來進行遞增。
S10：第二限位傳感器以設定的周期檢測浮動輥筒的位置，當檢測到浮動輥筒與自身的距離在第二預設範圍內後，向控制器發送第七反饋信號；控制器接收到第七反饋信號後，對第五伺服電機的轉速進行持續調整，以使第五伺服電機持續降速運轉，直至浮動輥筒與第二限位傳感器的距離不在第二預設範圍內。
容易理解，當控制器接收到第二限位傳感器的反饋信號後，即說明浮動輥筒已浮動至靠近其所在直線滑軌的底部，放捲筒的放卷速度較快，因此此時需要減小第五伺服電機的轉速以減慢放捲筒的放卷速度，達到增大薄膜受到的張力的目的，避免薄膜出現褶皺。在控制器對第五伺服電機的轉速進行持續調整使得放捲筒的放卷速度下降至一定程度後，薄膜受到的張力即會增大，浮動滾筒也隨之遠離直線滑軌的底部，第二限位傳感器即不再向控制器反饋信號。
本發明實施例的一種可選的實現方式中，控制器可通過每隔預設的時間間隔，將第五伺服電機的轉速調整為當前轉速的q倍(0＜q＜1)來實現對第五伺服電機的轉速的持續調整，例如，可每隔100ms將電機的轉速調整為當前轉速的0.99倍，即以電機當前轉速的1％來進行遞減。
基於上述方案，控制器可通過第一限位傳感器和第二限位傳感器獲取浮動輥筒的位置，並基於浮動輥筒的位置調整第五伺服電機的轉速，實現對放捲筒放卷速度的調節，進而使薄膜能夠維持在恆定張力狀態，避免薄膜因輸膜帶的牽引而拉伸變形。
需要說明的是，本發明實施例給出的上述具體數值僅為一種示意性說明，不構成對本發明的限定。在實際應用中，需要根據金屬絲/膜複合機的實際運行情況尋找一個合適的數值，以將放卷速度能夠較長時間的維持在定速運行狀態為宜，即要避免因為對轉速的調節力度不夠而使放卷膜被動拉伸或從浮動輥筒鬆弛掉，也要避免因調節力度過大導致超調而使放卷速度大幅震蕩。
本領域普通技術人員可以理解：實現上述方法實施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關的硬體來完成，前述的程序可以存儲於一計算機可讀取存儲介質中，該程序在執行時，執行包括上述方法實施例的步驟；而前述的存儲介質包括：ROM、RAM、磁碟或者光碟等各種可以存儲程序代碼的介質。
以上所述，僅為本發明的具體實施方式，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應以所述權利要求的保護範圍為準。