一種太陽能光伏焊帶鍍錫機收卷設備及其收卷方法
2023-09-22 05:56:30
專利名稱：一種太陽能光伏焊帶鍍錫機收卷設備及其收卷方法
技術領域：
本發明涉及一種收卷設備和收卷方法，尤其涉及一種太陽能光伏焊帶鍍錫機收卷設備及其收卷方法。
背景技術：
太陽能光伏焊帶是用於太陽能組件上連接晶矽電池片及導電的重要材料，隨著太陽能發電產業的高速發展，對太陽能組件的品質要求也越來越高，越來越多的太陽能光伏組件生產商正從傳統的手工焊接轉變為自動化機械焊接。自動化機械焊接對焊帶的直線度，收卷質量及屈服強度的要求很高，傳統的焊帶生產工藝很難滿足以上要求。如圖1所示，傳統的焊帶生產工藝採用單機多條慢速鍍錫法，焊帶逐一通過放卷設備1，鍍錫設備2，和收卷設備3，工作速度為3-5米/分鐘，機臺不僅佔地面積大，而且生產效率低，產品質量不穩定，單臺機器最大班產量僅為50千克。收卷設備所使用的普通直邊線盤的收卷重量約為4 5千克，在後續自動焊接機、自動裁切機工作過程中，會造成頻繁換卷，生產效率較低。同時運輸過程中不可預知的振動，容易導致直邊線盤上所纏繞的焊帶發生邊縫不齊、絞帶等問題，影響使用效率，增加產品的潛在危險。嚴重時甚至直接造成電池片破片，造成客戶經濟損失。普通鍍錫機操作時收卷停止時，不可避免的在鍍錫焊帶根部有一處存在焊錫結疤，鍍錫生產過程中不能對鍍錫焊帶進行停線檢測。太陽能光伏行業電池片要求自動焊接不允許有結疤存在，需要專用收卷裝置回卷後人工去除結疤，耗時耗力，嚴重製約生產效率，並且不能在線實時檢查焊帶質量。滿卷後必須停止鍍錫線，收卷裝置無法短時間重新啟動。生產效率低下。因此，本領域的技術人員致力於開發一種太陽能光伏焊帶鍍錫機收卷設備及其收卷方法，改變傳統鍍錫焊帶收卷重量，克服傳統收卷重量只能做到4 5千克的弊端，實現超大卷(17千克以上)收卷，幫助客戶減少料頭廢料的產生，並可以實現滿卷後無需停止鍍錫線，收卷裝置可以短時間任意停止，進行更換收卷線盤和/或在線檢查表面質量、厚度的操作，實現焊帶整卷無焊結疤，無需增加回卷設備與人力，實現單機單條高速鍍錫焊帶生產。
發明內容
有鑑於現有技術的上述缺陷，本發明所要解決的技術問題是改變傳統鍍錫焊帶收卷重量，實現超大卷(17千克以上)收卷，幫助客戶減少料頭廢料的產生，並可以實現滿卷後無需停止鍍錫線，收卷裝置可以短時間任意停止，進行更換收卷線盤和/或在線檢查表面質量、厚度的操作，焊帶整卷無焊結疤，實現單機單條高速鍍錫焊帶生產，達到工作速度 40-80米/分鐘，單盤收卷重量5-19千克，臺班產量80-200千克。為實現上述目的，本發明提供了一種太陽能光伏焊帶鍍錫機收卷設備，在太陽能光伏焊帶生產線中，安裝於鍍錫設備後，包括
儲線裝置44 ；收卷控制系統46 ；和受到收卷控制系統46控制的收卷裝置48，與儲線裝置44相連，焊帶離開鍍錫設備20後，經過儲線裝置44後在收卷裝置48進行收卷，進一步地，所述收卷裝置48包括一個收卷線盤4802及帶動所述收卷線盤4802運動的伺服電機，所述伺服電機包括收卷電機 4840和排線電機4811 ；與收卷電機4840轉軸相連的編碼器4850，所述編碼器4850向所述收卷控制系統 46反饋所述收卷電機4840的運行位置和運行速度信號；與排線電機4811轉軸相連的讀碼器4815，所述讀碼器4815向所述收卷控制系統 46反饋所述排線電機4811的運行位置和運行速度信號。〈收卷裝置〉進一步地，本發明的一種太陽能光伏焊帶鍍錫機收卷設備中，所述收卷裝置48包括底座4804;安裝在底座上並轉動的絲杆4805 ；支架4807，可在所述底座4804沿所述絲杆4805的軸向滑動；安裝在所述絲杆4805上的排線滑塊4806，可隨著所述絲杆4805的旋轉在所述絲杆4805上滑動，所述排線滑塊4806與所述支架4807固定連接，帶動支架4807沿所述絲杆 4805的軸向作直線運動；安裝於支架4807上的輪軸4808 ；第一傳動裝置4810，所述收卷電機4840通過所述第一傳動裝置4810驅動輪軸 4808作旋轉運動；第二傳動裝置4812，所述排線電機4811通過所述第二傳動裝置4812帶動所述絲杆4805，驅動所述排線滑塊4806作直線運動；可在所述輪軸4808上自由安裝及拆卸的收卷線盤4802，隨著所述輪軸4808的旋轉，焊帶被卷繞在所述收卷線盤4802的圓柱面4809上。更進一步地，收卷裝置中所述收卷線盤4802為普通直邊線盤或斜邊線盤。更進一步地，所述直邊線盤為收卷重量17 19千克的大直邊線盤或收卷重量 3 5千克的小直邊線盤。更進一步地，所述斜邊線盤為收卷重量17 19千克的大斜邊線盤或收卷重量 3 5千克的小斜邊線盤；進一步地，所述斜邊線盤的兩個內側面4803為圓錐面，內側面 4803的母線與軸線方向呈一定角度，優選的為45°。採用本發明提供的太陽能光伏焊帶收卷裝置，其收卷重量可大可小，同時收卷更整齊，不易發生絞帶等問題。進一步地，本發明的一種太陽能光伏焊帶鍍錫機收卷設備中，所述儲線裝置44設於所述鍍錫設備和所述收卷裝置之間，將所述鍍錫設備生產的焊帶5傳送至所述收卷裝置，包括支架，導軌，儲線滑塊，滑輪組和牽引裝置，所述導軌垂直設置在所述支架上；
所述儲線滑塊設置在所述導軌上，並且可在所述導軌上滑動；所述滑輪組包括動滑輪和定滑輪，所述動滑輪與所述儲線滑塊之間固定連接，所述定滑輪設於所述導軌的上端，所述定滑輪與所述導軌固定連接；所述牽引裝置包括一設置於所述支架上的導向輪和與儲線滑塊或動滑輪相連的重物，所述儲線滑塊和動滑輪的重量相加大於所述重物的重量，所述收卷裝置的收卷力大於所述儲線滑塊和動滑輪的重量和與所述重物的重量之差。進一步的，儲線裝置44中所述重物為砝碼。更進一步的，儲線裝置44中所述動滑輪和定滑輪分別由20個滑輪組成。進一步的，儲線裝置44中還包括一速度控制傳感器，所述速度控制傳感器設置在所述支架上，用於監測焊帶在所述滑輪組上的傳輸速度。優選的，其中所述速度控制傳感器位於動滑輪與定滑輪之間。進一步的，儲線裝置44中還包括一停止傳感器，所述停止傳感器設於所述導軌上相對於定滑輪的另一端。進一步的，儲線裝置44中還包括一限位杆，所述限位杆設於所述支架上，位於所述動滑輪和定滑輪之間。優選的，其中所述限位杆與所述速度控制器固定連接。進一步的，儲線裝置44中還包括一撞杆，所述撞杆固設於所述動滑輪或滑塊上， 通過所述撞杆與所述限位杆的配合，阻止所述動滑輪向上移動。進一步的，儲線裝置44中還包括一記米傳感器，所述記米傳感器設於所述支架上，以記錄通過的焊帶的長度。通過使用本發明的儲線裝置44能實現收卷裝置滿卷後鍍錫設備無需停止運行， 收卷裝置可以短時間任意停止。從而實現焊帶整卷無焊結疤，無需增加因結疤而支出的回卷設備與人力。〈收卷控制系統〉進一步地，在本發明的一種太陽能光伏焊帶鍍錫機收卷設備中，所述收卷控制系統46包括人機界面4620 ；通過輸入/輸出接口與人機界面相連的數字伺服驅動裝置4610，所述數字伺服驅動裝置4610用於控制收卷裝置48的收卷作業；其中，所述數字伺服驅動裝置4610包括內嵌式計算機模塊4611，伺服驅動器模塊 4612、矢量控制和變量自動跟蹤功能模塊4513、電子齒輪模塊4717和電子凸輪模塊4718， 組成收卷控制裝置45和排線控制裝置47，所述收卷控制裝置45和所述排線控制裝置47分別控制焊帶在所述收卷線盤徑向上的卷繞和軸向上的排列，其中，所述矢量控制和變量自動跟蹤功能模塊4513與共用的所述內嵌式計算機模塊 4611和所述伺服驅動器模塊4612組成所述收卷控制裝置45 ；其中，所述矢量控制和變量自動跟蹤功能模塊用於根據所述編碼器4850所反饋的所述收卷電機4840的運行位置和運行速度信號，通過所述伺服驅動器模塊4612，驅使所述收卷電機4840隨外扭矩的變化而自動變化慣量，從而使所述收卷裝置48的收卷速度在不同載荷下大致恆定；所述電子齒輪模塊4717和電子凸輪模塊4718與共用的所述內嵌式計算機模塊 4611和所述伺服驅動器模塊4612組成所述排線控制裝置47 ；其中，所述電子齒輪模塊4717用於根據所述讀碼器4815所反饋的所述排線電機4811的運行位置和運行速度信號， 通過所述伺服驅動器模塊4612，控制排線電機4811與收卷電機4840的轉動速度保持相應的比例關係，使所述收卷線盤4802每轉動一圈，所述收卷線盤4802在軸向上移動一個相應的焊帶帶寬位置；所述電子凸輪模塊4718用於控制焊帶在所述收卷線盤4802軸向上的排布量及換向，根據所述收卷線盤4802的類型，焊帶在所述收卷線盤4802軸向上每層的排布量為恆定值或遞增值，並且，當一層焊帶鋪滿後，所述排線電機4811可帶動所述收卷線盤4802反方向移動。在本發明的一種太陽能光伏焊帶鍍錫機收卷設備中，所述收卷控制系統中的所述矢量控制和變量自動跟蹤功能模塊根據所述編碼器所反饋的所述收卷電機的運行位置和運行速度信號，通過所述伺服驅動器模塊，驅使所述收卷電機隨外扭矩的變化而自動變化慣量，從而使所述收卷裝置的收卷速度在不同載荷下大致恆定。在本發明的一種太陽能光伏焊帶鍍錫機收卷設備中，所述收卷裝置通用收卷重量 17 19千克的大收卷線盤和收卷重量3 5千克的小收卷線盤。通過使用本發明的收卷控制裝置45，可以實現收卷裝置48通用大/小收卷線盤收卷，分別適用於收卷重量17 19千克和收卷重量3 5千克。在本發明的一種太陽能光伏焊帶鍍錫機收卷設備中，所述收卷控制系統中的所述電子齒輪模塊電子齒輪模塊根據所述讀碼器所反饋的所述排線電機的運行位置和運行速度信號，通過所述伺服驅動器模塊，控制排線電機與收卷電機的轉動速度保持相應的比例關係，所述電子凸輪模塊4718控制焊帶在所述收卷線盤軸向上的排布量及換向，根據所述收卷線盤的類型，焊帶在所述收卷線盤軸向上每層的排布量位為恆定值或遞增值，並且，當一層焊帶鋪滿後，所述排線電機可帶動所述收卷線盤反方向移動。通過使用本發明的排線控制裝置47，可以實現收卷裝置48通用大/小收卷線盤收卷。進一步地，收卷控制系統46中所述伺服驅動器模塊4612的設定中，最小負載慣量設為0. 1 1千克毫米2，最大負載慣量設為10 3000千克毫米2。進一步地，所述收卷控制系統46的所述人機界面0620)還包括一個觸控螢幕。本發明的太陽能光伏焊帶鍍錫機收卷設備，結構簡單，控制方便，性能增加，而整個系統的成本和安裝時間減少。本發明還提供了一種採用前述太陽能光伏焊帶鍍錫機收卷設備的收卷方法，包括以下步驟系統初始化；檢測收卷裝置48是否處於暫停狀態，如是，則儲線裝置44開始運行；如否，則根據收卷重量選擇不同的排線控制方式，其中，當進行大收卷線盤收卷時，排線控制方式為排線控制裝置47執行斜邊線盤程序； 當進行小收卷線盤收卷時，排線控制方式為排線控制裝置47執行直邊線盤程序；然後收卷裝置48進行大小卷兼容的收卷作業；作業過程中滿卷時，收卷裝置48暫停42 50秒，進行更換收卷線盤和/或在線檢查表面質量、厚度的操作；同時收卷裝置48向儲線裝置44發送一個暫停信息；檢測到收卷裝置48處於暫停狀態，儲線裝置44開始運行；
每次儲線裝置44運行的同時，會進入判斷步驟208，判斷收卷裝置48是否恢復運轉；收卷線盤更換完畢，收卷裝置48恢復運轉；同時檢測到收卷裝置48運轉，儲線裝置44停止運行並復位。按照上述方法，系統周而復始，實現大小卷兼容的收卷作業和換卷不停線的高速鍍錫焊帶自動化生產。採用本發明的太陽能光伏焊帶鍍錫機收卷設備及其收卷方法，能夠實現1.超大卷收卷，幫助客戶減少料頭廢料的產生；2.滿卷後無需停止鍍錫線，收卷裝置可以短時間任意停止，進行更換收卷線盤和 /或在線檢查表面質量、厚度的操作，焊帶整卷無焊結疤；3.實現單機單條高速鍍錫焊帶生產，達到工作速度40-80米/分鐘，實現大/小收卷線盤收卷。提高整個自動化系統生產產能，並且收卷速度在不同載荷下無變化，收卷產品平整美觀。以下將結合附圖對本發明的構思、具體結構及產生的技術效果作進一步說明，以充分地了解本發明的目的、特徵和效果。
圖1是現有技術的系統結構框圖；圖2是本發明的一個實施例的系統結構框圖；圖3是本發明的一個較佳實施例的系統結構框圖；圖4是本發明的一個實施例的收卷裝置48的結構示意圖；圖5是本發明的一個實施例的儲線裝置44的結構示意圖；圖6是圖5所示儲線裝置44的滑輪組的結構示意圖；圖7是本發明的一個實施例的收卷控制系統46的系統結構框圖；圖8是本發明的一個實施例的收卷線盤4802(斜邊線盤)的結構示意圖；圖9是本發明的另一個實施例的收卷線盤4802(直邊線盤)的結構示意圖；圖10是採用圖3所示實施例設備的方法流程圖。
具體實施例方式如圖2、圖3所示，本發明的一種太陽能光伏焊帶鍍錫機收卷設備，在太陽能光伏焊帶生產線中，安裝於鍍錫設備20後，包括儲線裝置44 ；收卷控制系統46;和受到收卷控制系統46控制的收卷裝置48，與儲線裝置44相連，焊帶離開鍍錫設備 20後，經過儲線裝置44後在收卷裝置48進行收卷，優選地，所述收卷裝置48還包括一個收卷線盤4802及帶動收卷線盤4802運動的伺服電機，所述伺服電機有兩個，分別是收卷電機4840和排線電機4811 ；與收卷電機4840轉軸相連的編碼器4850，編碼器4850向收卷控制系統46反饋收卷電機4840的運行位置和運行速度信號；
與排線電機4811轉軸相連的讀碼器4815，所述讀碼器4815向收卷控制系統46反饋排線電機4811的運行位置和運行速度信號。如圖4所示，本發明的一種太陽能光伏焊帶鍍錫機收卷設備的一個實施例中，收卷裝置48包括底座4洲4 ；安裝在底座上並轉動的絲杆4805 ；支架4807，可在底座4804沿絲杆4805的軸向滑動；安裝在絲杆4805上的排線滑塊4806，可隨著絲杆4805的旋轉在絲杆4805上滑動，排線滑塊4806與支架4807固定連接，帶動支架4807沿絲杆4805的軸向作直線運動；安裝於支架4807上的輪軸4808 ；第一傳動裝置4810，收卷電機4840通過第一傳動裝置4810驅動輪軸4808作旋轉運動；第二傳動裝置4812，排線電機4811通過第二傳動裝置4812帶動絲杆4805旋轉， 驅動排線滑塊4806作直線運動；可在輪軸4808上自由安裝及拆卸的收卷線盤4802，隨著輪軸4808的旋轉，焊帶被卷繞在收卷線盤4802的圓柱面4809上。收卷線盤4802可以為普通直邊線盤(如圖9所示)，也可以為斜邊線盤。如圖8 所示，斜邊線盤的兩個內側面4803為圓錐面，內側面4803的母線與軸線方向呈一定角度， 優選的為45°。所使用的第一和第二傳動裝置可以是各種直接或間接傳動機構，例如直接的聯軸傳動，間接的離合器傳動、齒輪嚙合傳動、鏈傳動或皮帶傳動等。如圖5所示，本發明的一種太陽能光伏焊帶鍍錫機收卷設備的一個實施例中，儲線裝置44包括支架4401，導軌4402，定滑輪4403，動滑輪4404和儲線滑塊4405。導軌4402 垂直設置在支架4401上。儲線滑塊4405設置在導軌4402上，可沿導軌上下移動。定滑輪 4403設置於導軌4402的上端，動滑輪4404與儲線滑塊4405固定連接。定滑輪4403和動滑輪4404分別由20個滑輪組成。由圖5可知，本發明的動滑輪4404可以沿著導軌上下移動，當移動至導軌下端時， 會因此和定滑輪4403之間產生一段距離。本發明利用該段距離作為收卷裝置48停止運行時的儲線長度，使得鍍錫設備30不必停止，能夠繼續運行生產焊帶，既防止了焊帶結疤的產生，又提高了生產效率。此外，如圖5、圖6所示，本發明的儲線裝置44還包括限位杆4406，速度控制傳感器4407，停止傳感器4408，牽引裝置4409，記米傳感器4410和撞杆4441。限位杆4406與速度控制傳感器4407固定連接，設置在支架4401上，位於定滑輪4403和動滑輪4404之間。停止傳感器4408設於導軌4402上相對於定滑輪4403的另一端。牽引裝置4409包括導向輪4491和與儲線滑塊4405相連的重物4492。記米傳感器4410設於支架4401上。撞杆4441固定地設置於動滑輪4404上。在鍍錫機和收卷裝置運行的情況下，由鍍錫設備30 傳送出的焊帶5依次穿過組成本實施例滑輪組的定滑輪4403和動滑輪4404的共40個滑輪，再通過設置於支架4401上的記米傳感器4410，最後傳送至收卷裝置48。此時，牽引裝置4409的重物4492所受的重力經由導向輪4491的導向，對動滑輪4404和儲線滑塊4405 產生向上移動的力。同時，由於收卷裝置48不停收卷焊帶，通過動滑輪4404的焊帶5也對動滑輪4404產生一個向上移動的收卷力。收卷力和重物4492的重量相加大於動滑輪4404 和儲線滑塊4405的重力和，即可牽引動滑輪4404和儲線滑塊4405沿著導軌4402向上移動。又由於如圖6所示，動滑輪4404上還包括撞杆4441，動滑輪4404向上移動至限位杆 4406時，由於限位杆4406對撞杆4441的阻止，動滑輪4404的移動停止。由於收卷力、牽引裝置4409、限位杆4406和撞杆4441的配合，使得動滑輪4404保持在限位杆4406處，從而焊帶能夠穩定的通過滑輪組。同時，如圖5所示，速度控制傳感器4407安裝在支架4401 上，位於定滑輪4403和動滑輪4404之間，用於記錄焊帶在滑輪組上的傳輸速度。當一卷焊帶收卷完成，收卷裝置48停止運行，收卷機位部分的焊帶停止。在一般的情況下，由於生產的焊帶沒有收卷裝置48收卷，收卷滿卷後，鍍錫設備30也需暫時停止運行，因此會在焊帶上產生結疤。但在應用本發明的儲線裝置44後，鍍錫設備30能繼續運行。如圖5所示，當收卷裝置48停止收卷，焊帶通過出線口(圖中未示出)時會停止收卷， 焊帶5對動滑輪4404向上移動的收卷力消失，並且由於動滑輪和儲線滑塊的重量和大於重物4492的重量，儲線滑塊4405和動滑輪4404將沿著導軌4402向下移動。並因此導致動滑輪4404和定滑輪4403之間的距離不斷增加，穿過動滑輪4404和定滑輪4403之間的焊帶的長度也不斷增加。因此鍍錫設備30不必停止運行，將在收卷裝置48停止運行的時間內所生產的焊帶傳送至本發明的滑輪組。從而避免了因鍍錫設備30停止運行而在焊帶上產生結疤。收卷機停止時，收卷部分焊帶停止收卷，可在線檢測焊帶厚度和外觀質量。在動滑輪4404向下移動的這段時間內，收卷裝置48完成換卷，並打開收卷機運行開關開始收卷。本實施例優選的停止傳感器4408與限位杆4406之間的距離約為1. 8米，由於本實施例滑輪組的定滑輪和動滑輪分別用20個滑輪組成，因此當動滑輪4404移動至停止傳感器4408的這段時間內，在定滑輪4403和動滑輪4404之間的焊帶長度約為35米，按鍍錫機傳送焊帶的速度為55米/分鐘計算，動滑輪4向下移動的時間約為42至50秒。在通常的情況下收卷裝置的換卷時間約為10秒，因此操作人員將會有足夠的時間進行換卷。又如圖5所示，當動滑輪4404和儲線滑塊4405沿導軌4402向下移動至停止傳感器4408時，收卷裝置48完成換卷並開始繼續收卷焊帶。此時由於收卷裝置48收卷焊帶， 焊帶對動滑輪4404產生一個向上移動的收卷力。該力與牽引裝置4409的重物4492的重力相加，大於儲線滑塊和動滑輪的重力之和，因此導致動滑輪4404停止向下移動，並開始沿著導軌4402向上移動，直至限位杆4406處停止。另外，如圖5所示，本發明的記米傳感器4410設於支架4401上。焊帶穿過記米傳感器4410後，再傳送至收卷裝置。記米傳感器用於記錄穿過的焊帶的長度。如圖7所示，在本發明的一種太陽能光伏焊帶鍍錫機收卷設備的一個實施例中， 收卷控制系統46包括人機界面4620 ；通過輸入/輸出接口與人機界面相連的數字伺服驅動裝置4610，數字伺服驅動裝置4610用於控制收卷裝置48的收卷作業。其中，數字伺服驅動裝置4610包括內嵌式計算機模塊4611，伺服驅動器模塊 4612、矢量控制和變量自動跟蹤功能模塊4513、電子齒輪模塊4717和電子凸輪模塊4718，組成收卷控制裝置45和排線控制裝置47，收卷控制裝置45和排線控制裝置47分別控制焊帶在所述收卷線盤4802徑向上的卷繞和軸向上的排列。其中，矢量控制和變量自動跟蹤功能模塊4513與共用的內嵌式計算機模塊4611 和伺服驅動器模塊4612組成收卷控制裝置45。矢量控制和變量自動跟蹤功能模塊用於根據編碼器4850所反饋的收卷電機4840的運行位置和運行速度信號，通過伺服驅動器模塊 4612，驅使收卷電機4840隨外扭矩的變化而自動變化慣量，從而使收卷裝置48的收卷速度在不同載荷下大致恆定。通過使用本發明的收卷控制裝置45，收卷裝置48可以兼容大/小斜邊收卷線盤收卷和大/小直邊收卷線盤收卷。具體地來說，數字伺服驅動裝置4610可以採用市購的派克C3數字伺服驅動器 (CompaxC3)或類似功能的數字伺服驅動器，其中分別選擇配置三個核心模塊內嵌式計算機模塊4611、伺服驅動器模塊4612和矢量控制和變量自動跟蹤功能模塊4513，構成收卷控制裝置45，用來控制收卷電機4840的轉動。這類數字伺服驅動器對負載的變化具有極高的魯棒性，也就是負載慣量的變化範圍可以很大，最小負載慣量和最大負載慣量的差值可以達到幾百倍，這是一般的伺服控制不能達到的。開機後，通過人機界面4620向內嵌式計算機模塊4611設定一次系統參數，其中最小負載慣量設為0. 5千克毫米2，最大負載慣量設為3000千克毫米2。即使外部負載慣量的變化很大，也不必要修正PID的參數就能達到穩定的運轉特性。具體程序控制方面，採用矢量控制和變量自動跟蹤的功能模塊4513，驅使伺服電機隨外扭矩的增加而自動增加慣量， 隨外扭矩的減少而自動減少慣量。這樣的控制可以大斜邊收卷線盤收卷、小斜邊收卷線盤收卷、大直邊收卷線盤收卷和小直邊收卷線盤收卷通用，無需增加操作按鈕或額外編程，降低操作員的操作難度，並且收卷速度在不同載荷下基本無變化，收卷產品平整美觀。電子齒輪模塊4717和電子凸輪模塊4718與共用的內嵌式計算機模塊4611和伺服驅動器模塊4612組成排線控制裝置47。其中，電子齒輪模塊4717用於根據讀碼器4815所反饋的排線電機4811的運行位置和運行速度信號，通過伺服驅動器模塊4612，控制排線電機4811與收卷電機4840的轉動速度保持相應的比例關係，使收卷線盤4802每轉動一圈，收卷線盤4802在軸向上移動一個相應的焊帶帶寬位置。考慮焊帶的寬度會有微小的變化，以及排線疏密程度要求的不同，還可通過讀碼器4815，反饋排線電機4811的運行位置和運行速度信號至數字伺服驅動裝置 4610，對收卷線盤的軸向位移進行更精確的調整。電子凸輪模塊4718用於控制焊帶在收卷線盤4802軸向上的排布量及換向，根據收卷線盤4802的類型，焊帶在收卷線盤4802軸向上每層的排布量為恆定值或遞增值，並且，當一層焊帶鋪滿後，排線電機4811可帶動收卷線盤4802反方向移動。當收卷線盤4802 為如圖9所示的普通直邊線盤時，電子凸輪模塊4718採用圓柱型的排線原理，即焊帶在收卷線盤4802軸向上每層的排布量為恆定值，一層焊帶鋪滿後，排線電機4811帶動收卷線盤 4802反方向移動，再排布下一層，直到收卷完成。當收卷線盤4802為如圖8的斜邊線盤時， 根據斜邊線盤的內側面4803的斜率，通過人機界面4620設置的斜率疊加參數，對圓柱型的排線進行左右兩邊的微調，使焊帶在收卷線盤4802軸向上每層的排布量為遞增值，達到正好排滿斜邊線盤的目的。具體地來說，普通直邊線盤上的焊帶只承受了外圈焊帶向內圈焊帶沿線盤徑向施加的纏繞力，在生產和運輸過程中，可能由於不可預知的振動導致邊縫、絞帶等問題，所以收卷重量不能太大，一般用小線盤進行收卷。斜邊線盤上的焊帶還會多承受一個如圖8所示的軸向的擠壓力F，F來源於卷繞於傾斜的內側面4803部分的外圈焊帶的纏繞力。擠壓力 F的存在使焊帶在收卷線盤軸向上每層的排布都比較緊密，防止意外振動導致的邊縫、絞帶等問題。因此斜邊線盤可以比普通直邊線盤收卷重量高出很多，實現減少換卷率，提高生產產能的目的。通過使用本發明的排線控制裝置47，實現了收卷裝置48可以通用能裝載大/小斜邊收卷線盤和裝載大/小直邊收卷線盤。進一步地，收卷控制裝置45中所述伺服驅動器模塊的設定中，最小負載慣量設為 0. 1 1千克毫米2，最大負載慣量設為10 3000千克毫米2。上述收卷控制系統的人機界面4620還可以包括一個觸控螢幕，提供簡便直接的輸入輸出控制。〈收卷方法的實施例〉如圖10所示，本發明還提供了一種採用前述太陽能光伏焊帶鍍錫機收卷設備的收卷方法包括步驟201:系統初始化；判斷步驟202 檢測收卷裝置48是否處於暫停狀態，如是，則進入步驟203 儲線裝置44開始運行；如否，則進入判斷步驟204:根據收卷重量選擇不同的排線控制方式，其中，當進行大卷收卷時，進入步驟205 排線控制方式為排線控制裝置47執行斜邊線
盤程序；當進行小卷收卷時，進入步驟206 排線控制方式為排線控制裝置47執行直邊線
盤程序；然後進入步驟207 收卷裝置48進行大小卷兼容的收卷作業；作業過程中滿卷時，收卷裝置暫停42 50秒，進行更換收卷線盤和/或在線檢查表面質量、厚度的操作；同時系統回到步驟202，收卷裝置48向儲線裝置44發送一個暫停信息；檢測到收卷裝置48處於暫停狀態，進入步驟203 儲線裝置44開始運行；每次儲線裝置44運行的同時，會進入判斷步驟208，判斷收卷裝置48是否恢復運轉；收卷線盤更換完畢，收卷裝置48恢復運轉，系統進入步驟204，並依次進入後續步驟；同時檢測到收卷裝置48運轉，儲線裝置44停止運行並復位。按照上述方法，系統周而復始，實現大小卷兼容的收卷作業和換卷不停線的高速鍍錫焊帶自動化生產。以上詳細描述了本發明的較佳具體實施例。應當理解，本領域的普通技術無需創造性勞動就可以根據本發明的構思作出諸多修改和變化。因此，凡本技術領域中技術人員依本發明的構思在現有技術的基礎上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術方案，皆應在由權利要求書所確定的保護範圍內。
權利要求
1.一種太陽能電池太陽能光伏焊帶鍍錫機收卷設備，在太陽能光伏焊帶生產線中，安裝於鍍錫設備後，其特徵在於包括儲線裝置； 收卷控制系統；和受到收卷控制系統控制的收卷裝置，與所述儲線裝置相連，焊帶經過所述儲線裝置後在所述收卷裝置進行收卷。
2.如權利要求1所述的太陽能電池太陽能光伏焊帶鍍錫機收卷設備，其中所述收卷裝置還包括一個收卷線盤；帶動所述收卷線盤運動的伺服電機，所述伺服電機包括收卷電機和排線電機； 與所述收卷電機轉軸相連的編碼器，所述編碼器向所述收卷控制系統反饋所述收卷電機的運行位置和運行速度信號；與所述排線電機轉軸相連的讀碼器，所述讀碼器向所述收卷控制系統反饋所述排線電機的運行位置和運行速度信號。
3.如權利要求2所述的太陽能光伏焊帶鍍錫機收卷設備，其中所述收卷裝置包括 底座；安裝在所述底座上並轉動的絲杆； 支架，可在所述底座沿所述絲杆的軸向滑動；安裝在所述絲杆上的排線滑塊，可隨著所述絲杆的旋轉在所述絲杆上滑動，所述排線滑塊與所述支架固定連接，帶動所述支架沿所述絲杆的軸向作直線運動； 安裝於所述支架上的輪軸；第一傳動裝置，所述收卷電機通過所述第一傳動裝置驅動所述輪軸作旋轉運動； 第二傳動裝置，所述排線電機通過所述第二傳動裝置帶動所述絲杆旋轉，驅動所述排線滑塊作直線運動；和可在所述輪軸上自由安裝及拆卸的所述收卷線盤，隨著所述輪軸的旋轉，焊帶被卷繞在所述收卷線盤的圓柱面上。
4.如權利要求3所述的太陽能光伏焊帶鍍錫機收卷設備，其中所述收卷線盤為直邊線盤；所述直邊線盤為收卷重量17 19千克的大直邊線盤或收卷重量3 5千克的小直邊線盤。
5.如權利要求3所述的太陽能光伏焊帶鍍錫機收卷設備，其中所述收卷線盤為斜邊線盤；所述斜邊線盤為收卷重量17 19千克的大斜邊線盤或收卷重量3 5千克的小斜邊線盤；所述斜邊線盤的兩個內側面為圓錐面，內側面的母線與軸線方向呈45°夾角。
6.如權利要求1所述的太陽能光伏焊帶鍍錫機收卷設備，其中所述儲線裝置設於所述鍍錫設備和所述收卷裝置之間，將所述鍍錫設備生產的焊帶傳送至所述收卷裝置，包括支架，導軌，儲線滑塊，滑輪組和牽引裝置，所述導軌垂直設置在所述支架上；所述儲線滑塊設置在所述導軌上，並且可在所述導軌上滑動； 所述滑輪組包括動滑輪和定滑輪，所述動滑輪與所述儲線滑塊之間固定連接，所述定滑輪設於所述導軌的上端，所述定滑輪與所述導軌固定連接；所述滑輪組的動滑輪和定滑輪分別由20個滑輪組成；所述牽引裝置包括一設置於所述支架上的導向輪和與儲線滑塊或動滑輪相連的重物， 所述儲線滑塊和動滑輪的重量相加大於所述重物的重量，所述收卷裝置的收卷力大於所述儲線滑塊和動滑輪的重量和與所述重物的重量之差；所述重物為砝碼。
7.如權利要求6所述的太陽能光伏焊帶鍍錫機收卷設備，其中所述儲線裝置中還包括一速度控制讀碼器，所述速度控制讀碼器設置在所述支架上，用於監測焊帶在所述滑輪組上的傳輸速度，所述速度控制讀碼器位於動滑輪與定滑輪之間；一停止讀碼器，所述停止讀碼器設於所述導軌上相對於定滑輪的另一端； 一限位杆，所述限位杆設於所述支架上，位於所述動滑輪和定滑輪之間，所述限位杆與所述速度控制器固定連接；一撞杆，所述撞杆固設於所述動滑輪或滑塊上，通過所述撞杆與所述限位杆的配合，阻止所述動滑輪向上移動；和一記米傳感器，所述記米傳感器設於所述支架上，以記錄通過的焊帶的長度。
8.如權利要求2或3所述的太陽能光伏焊帶鍍錫機收卷設備，其中所述收卷控制系統包括包括一個觸控螢幕的人機界面；通過輸入/輸出接口與人機界面相連的數字伺服驅動裝置，所述數字伺服驅動裝置用於控制收卷裝置的收卷作業；其中，所述數字伺服驅動裝置包括內嵌式計算機模塊，伺服驅動器模塊、矢量控制和變量自動跟蹤功能模塊、電子齒輪模塊和電子凸輪模塊，組成收卷控制裝置和排線控制裝置， 所述收卷控制裝置和所述排線控制裝置分別控制焊帶在所述收卷線盤徑向上的卷繞和軸向上的排列，其中，所述矢量控制和變量自動跟蹤功能模塊與共用的所述內嵌式計算機模塊和所述伺服驅動器模塊組成所述收卷控制裝置；其中，所述矢量控制和變量自動跟蹤功能模塊用於根據所述編碼器所反饋的所述收卷電機的運行位置和運行速度信號，通過所述伺服驅動器模塊，驅使所述收卷電機隨外扭矩的變化而自動變化慣量，從而使所述收卷裝置的收卷速度在不同載荷下大致恆定；所述電子齒輪模塊和電子凸輪模塊與共用的所述內嵌式計算機模塊和所述伺服驅動器模塊組成所述排線控制裝置；其中，所述電子齒輪模塊用於根據所述讀碼器所反饋的所述排線電機的運行位置和運行速度信號，通過所述伺服驅動器模塊，控制排線電機與收卷電機的轉動速度保持相應的比例關係，使所述收卷線盤每轉動一圈，所述收卷線盤在軸向上移動一個相應的焊帶帶寬位置；所述電子凸輪模塊用於控制焊帶在所述收卷線盤軸向上的排布量及換向，根據所述收卷線盤的類型，焊帶在所述收卷線盤軸向上每層的排布量為恆定值或遞增值，並且，當一層焊帶鋪滿後，所述排線電機可帶動所述收卷線盤反方向移動。
9.如權利要求8所述的太陽能光伏焊帶鍍錫機收卷設備，其中所述收卷控制系統中所述伺服驅動器模塊的設定中，最小負載慣量設為0. 1 1千克毫米2，最大負載慣量設為10 3000千克毫米2。
10. 一種採用如權利要求8或9所述的設備的太陽能光伏焊帶鍍錫機的收卷方法，包括以下步驟系統初始化；檢測所述收卷裝置是否處於暫停狀態，如是，則所述儲線裝置開始運行；如否，則根據收卷重量選擇不同的排線控制方式，其中，當進行大卷收卷時，排線控制方式為排線控制裝置執行斜邊線盤程序；當進行小卷收卷時，排線控制方式為排線控制裝置執行直邊線盤程序；然後所述收卷裝置進行大小卷兼容的收卷作業；作業過程中，滿卷時，所述收卷裝置暫停42 50秒，進行更換收卷線盤和/或在線檢查表面質量、厚度的操作；同時所述收卷裝置向所述儲線裝置發送一個暫停信息；所述儲線裝置檢測到所述收卷裝置處於暫停狀態，所述儲線裝置開始運行；其中，每次所述儲線裝置運行的同時，會判斷所述收卷裝置是否恢復運轉；所述收卷線盤更換完畢，所述收卷裝置恢復運轉；同時，所述儲線裝置檢測到所述收卷裝置運轉，所述儲線裝置停止運行並復位。
全文摘要
本發明公開了一種太陽能光伏焊帶鍍錫機收卷設備，包括儲線裝置；收卷控制系統；和受到收卷控制系統控制的收卷裝置，與儲線裝置相連，焊帶經過儲線裝置後在收卷裝置進行收卷。本發明的收卷控制系統還包括收卷控制裝置和排線控制裝置，分別控制焊帶在收卷線盤徑向上的卷繞和軸向上的排列，使本發明的收卷設備通用收卷大/小收卷線盤收卷。本發明還公開了採用前述的設備的一種收卷方法，包括檢測收卷裝置狀態，如暫停則儲線裝置開始運行；否則根據收卷重量選擇不同的排線控制方式，收卷裝置進行大小卷兼容的收卷作業，可以實現滿卷後無需停止鍍錫線，收卷裝置可以短時間任意停止，進行更換收卷線盤和/或在線檢查表面質量、厚度的操作。
文檔編號B65H54/74GK102476760SQ20101060016
公開日2012年5月30日 申請日期2010年12月21日 優先權日2010年11月30日
發明者向思華 申請人:富科-思邦太陽能技術(太倉)有限公司