CN106356426B - 柔性电池组件自动贴膜装置及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种柔性电池组件自动贴膜装置及其控制方法，属于柔性组件设备贴膜技术领域，包括支撑架和贴膜机，贴膜机安装在支撑架上包括组装输送带，支撑架的上方固定有PE膜空心圆桶输出PE膜，柔性电池组件放置在组装输送带上，组装输送带的运行方向垂直于PE膜的运行方向，PE膜从PE膜空心圆桶牵引出，穿过贴膜机，运动至柔性电池组件上方贴膜和切膜，贴膜机还包括挡板固定在柔性电池组件的上方，PE膜穿过挡板的下方，辅助切膜。本发明通过设置分离的输送带，根据柔性电池组件的状态分开放置在不同的输送带上，分步骤贴膜保护组件的表面，解决了柔性电池组件生产运输中的划伤等质量事故，具有自动贴膜，预防划伤，快速高效的优点。
Description
技术领域
本发明属于柔性组件设备贴膜技术领域，涉及电池组件贴膜和切膜一体化方向，具体涉及一种柔性电池组件自动贴膜装置及其控制方法。
背景技术
近几年，世界各国加速发展各种可再生能源替代传统的化石能源，以解决日益加剧的温室效应、环境污染和能源枯竭等全球危机。作为理想的清洁能源，太阳能永不枯竭，正成为当今世界最具发展潜力的产业之一。目前，太阳能电池市场主要产品是单晶硅和多晶硅太阳能电池，占市场总额的80％以上。由于晶硅电池的高成本和生产过程的高污染，成本更低、生产过程更加环保的薄膜太阳能电池得到快速发展。现阶段，有市场前景的薄膜太阳能电池有3种，分别是非晶硅、碲化镉(CdTe)和铜铟镓硒(CuInGaSe2,一般简称CIGS)薄膜太阳能电池。
薄膜电池片在封装的时候主要有以下两种工艺：第1类为钢化玻璃/胶膜/薄膜电池片/胶膜/钢化玻璃/铝边框/接线盒，第2类为隔水膜/胶膜/薄膜电池片/EVA胶膜/背板/接线盒，第2类封装中因为没有采用玻璃、铝边框类的刚性材料，故其封装的组件又被称为柔性太阳能电池组件(以下简称：柔性电池组件)。
柔性电池组件因为没有采用玻璃、铝边框等刚性材料，所以柔性电池组件在后期的加工、运输过程中(例如缝制、周转、装箱)极易因为隔水膜材料被划伤而降低其使用寿命及用户体验。此外柔性组件的表面划伤经常在无意中发生，通常很难察觉，等到发现时通常都是批量性的质量事故，给生产企业带来的损伤也是不可估量。
发明内容
根据以上现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提出一种柔性电池组件自动贴膜装置及其控制方法，通过设置分离的输送带，根据柔性电池组件的状态分开放置在不同的输送带上，分步骤贴膜保护组件的表面，解决了柔性电池组件生产运输中的划伤等质量事故，具有自动贴膜，预防划伤，快速高效的优点。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种柔性电池组件自动贴膜装置，所述贴膜装置包括支撑架和贴膜机，贴膜机连接电机，贴膜机安装在支撑架上包括组装输送带，电机连接控制器，支撑架的上方固定有PE膜空心圆桶输出PE膜，柔性电池组件放置在组装输送带上，组装输送带的运行方向垂直于PE膜的运行方向，PE膜从PE膜空心圆桶牵引出，穿过贴膜机，运动至柔性电池组件上方贴膜和切膜，贴膜机还包括挡板固定在柔性电池组件的上方，PE膜穿过挡板的上方，辅助切膜。
上述装置中，所述组装输送带包括第一输送带、第二输送带和第三输送带，第一输送带和第三输送带的转动频率相同，第二输送带位于第一输送带和第三输送带之间，柔性电池组件依次从第一输送带、第二输送带和第三输送带上表面运动过去，柔性电池组件运动到第二输送带上停止，PE膜穿过第二输送带上方对柔性电池组件贴膜，挡板安装在第二输送带的上方。所述贴膜机还包括起升装置，挡板安装在起升装置上进行升起和下降的上下运动，起升装置内设有两个柱体安装在组装输送带的同一侧边，挡板的上下运动方向垂直于组装输送带的运动方向。所述支撑架上设有回收筒，回收筒设置在组装输送带的前方，PE膜穿过挡板的上方缠绕在回收筒上。所述PE膜的宽度大于柔性电池组件的宽度。所述支撑架中设有两个支撑柱，支撑柱的顶端设有金属圆棒，PE膜空心圆桶固定在金属圆棒上。所述贴膜机还包括坡度橡胶轴、活动橡胶轴和固定橡胶轴，活动橡胶轴设置在PE膜空心圆桶的前方固定在固定橡胶轴的上方，坡度橡胶轴设置在活动橡胶轴和PE膜空心圆桶之间。
一种柔性电池组件自动贴膜装置的控制方法，所述方法步骤包括：步骤一、挡板处于升起状态，柔性电池组件由第一输送带运动到第二输送带上的指定位置，第二输送带暂停，挡板下降覆盖在柔性电池组件上；步骤二、柔性电池组件运动的同时，传动带转动，PE膜伸长运动到挡板上方，第二输送带暂停，PE膜贴附在柔性电池组件上；步骤三、贴膜完成，挡板在柔性电池组件和PE膜之间，美工刀沿挡板上的凹槽切膜；步骤四、切膜后，回收筒转动将多余的膜回收缠绕至回收筒，挡板第二次升起，同时第二输送带运动，贴膜后的柔性电池组件运输至第三输送带上，重复步骤一。
本发明有益效果是:本发明提供一种柔性电池组件自动贴膜装置，包括支撑架和贴膜机，支撑架上安装有PE膜空心圆桶输出PE膜，贴膜机采用组装输送带分离开每个状态的柔性电池组件，柔性电池在第二输送带上静止的完成贴膜和切膜工艺，并能够回收剩余的PE膜。本发明中设置了挡板，方便切膜工艺的进行，而且根据输送带整体的运行状态保持升起和下降重复动作。
附图说明
下面对本说明书附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1是本发明的具体实施方式的柔性电池组件自动贴膜装置的结构示意图。
图2是本发明的具体实施方式的挡板的安装示意图。
图中：1、支撑架；2、支撑柱；3、柔性电池组件；4、第一输送带；5、第二输送带；6、第三输送带；7、支撑平板；8、托辊；9、挡板；10、起升装置；11、回收筒；12、金属圆棒；13、橡胶圆台；14、坡度橡胶轴；15、活动橡胶轴；16、固定橡胶轴；17、凹槽。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
一种柔性电池组件自动贴膜装置如图1所示，包括支撑架1和贴膜机，贴膜机连接电机，电机连接控制器根据控制器的指令运行，支撑架1的底部是“工”字型，支撑架1上方设有一对支撑柱2，支撑柱2的顶部固定有PE膜空心圆桶，输出PE膜，柔性电池组件3放置在组装输送带上，组装输送带的运行方向平行于支撑柱2的所在平面，PE膜从PE膜空心圆桶牵引出，穿过贴膜机，运动至柔性电池组件3上方，进行贴膜。为了保证输送带运行的同时，不影响贴膜工作，输送带静止才能确保贴膜和切膜的准确进行，所以本发明中设置了组装输送带。组装输送带包括第一输送带4、第二输送带5和第三输送带6，第一输送带4和第三输送带6的转动频率相同，第二输送带5位于第一输送带4和第三输送带6之间，柔性电池组件3依次从第一输送带4、第二输送带5和第三输送带6运动过去。
柔性电池组件3在第二输送带5上完成贴膜工艺，第二输送带5的运转是间歇性的，第一输送带4和第三输送带6保持同频率转动，柔性电池组件3由第一输送带4运动到第二输送带5上，第二输送带5分别与第一输送带4、第三输送带6之间有间隙，这是由于输送带端部自身结构决定的，柔性电池组件3的大小大于输送带之间的空隙，不会影响电池组件的正常运输。第二输送带5的中间位置设有支撑平板7和托辊8，托辊8位于支撑平板7的两端，支撑平板7位于第二输送带5的中间位置上，柔性电池组件3运动到支撑平板7上方的指定位置，第二输送带5停止转动，方便贴膜和切膜的进行，此外，不会由于输送带的重复暂停和启动操作，影响输送带长度较长的第一输送带4、第三输送带6和电机的使用寿命，而且第二输送带5连接步进电机，规律性暂停，暂停时间可调，适应新人和熟工的个人不同的操作速度。此外，切膜时考虑刀具直接切下，会造成柔性电池组件3表面划伤，应该加上图2所示的挡板9，挡板9位于第二输送带5的水平上方，挡板9安装在起升装置10上，起升装置10的四个柱体安装在第二输送带5的四个边角，起升装置10带动挡板9做上下运动，挡板9上升，柔性电池组件3运动到挡板9的下方，挡板9下降覆盖在柔性电池组件3的上表面，挡板9的面积大于等于柔性电池组件的面积，PE膜运动在挡板9的上方，PE膜穿过起升装置10放置在挡板9的上方，切膜只需要沿着挡板上的凹槽17切割就好。对柔性电池组件的中间部位贴膜即可，PE膜覆盖挡板，使用美工刀的背面或者用手压一下挡板上方的中间位置，使得贴膜更加紧密，则贴膜完成。美工刀划过挡板9上的凹槽17切断PE膜，完成切膜，切膜不会划伤柔性电池组件，也不会划伤副输送带。
PE膜的运输方向垂直于输送带的方向，柔性电池组件3运动到第二输送带5上，第二输送带5暂停，连接挡板9的起升装置10同样连接在控制器上，控制器控制第二输送带5运动的时候，起升装置10升起，方便柔性电池组件3运动到挡板9的下方。
在起升装置10的前方，支撑架1上设有回收筒11，用来回收完成切膜后的剩余PE膜，PE膜运动到第二输送带5上，完成柔性电池组件3的贴膜工作后，回收筒11转动收起PE膜的多余部分。为了保证PE膜的正常不中断回收，和贴膜的有序进行，本发明中选用的PE膜宽度大于柔性电池组件3的宽度，小于第二输送带5的长度，挡板9的切割面长度小于PE膜的宽度，所以切膜时，只需要在PE膜上切割挡板9的宽度，即切掉PE膜的中间部分，剩余PE膜能够缠绕在回收筒11上，并且不会中断。
本发明中，支撑柱2的顶端设有金属圆棒12，PE膜空心圆桶固定在金属圆棒12上。金属圆棒12的两端分别设有一个橡胶圆台13，通过螺栓旋紧橡胶圆台13，不同尺寸的PE膜空心圆桶穿过金属圆棒12，扭动圆台固定器上的螺栓将橡胶圆台13锁死在金属圆棒12上。贴膜机包括坡度橡胶轴14、活动橡胶轴15和固定橡胶轴16，活动橡胶轴15设置在支撑柱2的前方固定在固定橡胶轴16的上方，坡度橡胶轴14设置在活动橡胶轴15和支撑柱2之间。活动橡胶轴15和金属圆棒12的同一侧的端部通过传动带连接，传动带连接第二步进电机，第一输送带4和第二输送带5连接第一电机，挡板9的起升装置10连接第三步进电机，回收筒11连接第四步进电机，第二输送带5连接第五步进电机，第一电机、第二步进电机、第三步进电机、第四步进电机和第五步进电机连接在同一个控制器上。
从PE膜空心圆桶牵引出PE膜，PE膜穿过坡度橡胶轴14的下方，继续穿过活动橡胶轴15和固定橡胶轴16之间，经过第二输送带5的上表面，缠绕在回收筒11上。PE膜穿过坡度橡胶轴14的下方，是为了减缓PE膜的坡度，减少PE膜的起皱状况，同时减小了坡度，方便后续的贴附工艺，减少PE膜和柔性电池组件3之间的空气、吸合性更好。PE膜穿过活动橡胶轴15和固定橡胶轴16之间，铺设在柔性电池组件3上，活动橡胶轴15的作用是压紧PE膜，增强摩擦力，下面一根固定橡胶轴16的作用是起传动作用，和顶端金属圆棒12相连起到对PE膜的传动作用，推动柔性电池组件3和PE膜的运行。
一种柔性电池组件自动贴膜装置的控制方法，方法步骤包括：步骤一、挡板9处于升起状态，柔性电池组件3由第一输送带4运动到第二输送带5上的指定位置，第二输送带5暂停，挡板9下降覆盖柔性电池组件3；步骤二、柔性电池组件3运动的同时，传动带转动，PE膜伸长运动到挡板9上方，第二输送带5暂停，PE膜贴附在柔性电池组件3上；步骤三、贴膜完成，美工刀沿挡板9上面的凹槽17切膜；步骤四、切膜后，回收筒11转动将多余的膜回收缠绕至回收筒11，挡板9第二次升起，同时第二输送带5运动，贴膜后的柔性电池组件3运输至第三输送带6上，重复步骤一。
挡板9升起，输送柔性电池组件3到第二输送带5时，留有足够的空间输送柔性电池组件3，传动带转动，PE膜空心圆桶在传送带的带动下输出PE膜，柔性电池组件3运送到位后，第二输送带5停止运行，挡板9降落在组件表面，进行贴膜后，美工刀沿着挡板9完成切膜动作，回收筒11运行，挡板9第二次升起，将多余的膜回收缠绕至回收筒11，同时第二输送带5运动，贴膜后的柔性电池组件3运送到第三输送带6上，下一个柔性电池组件3运动到第二输送带5上。因为挡板9升起势必扯出多余的膜，挡板9下降才能保证切膜工作，切膜后需要回收废弃的PE膜，所以，先切膜再回收，回收筒11运转进行PE膜回收，挡板9第二次升起的时候，下一个柔性电池组件3运动到第二输送带5上，进入循环状态。
控制器控制了五个电机(附图中没有画出)，第一电机控制第一和第三输送带6的速度，第二步进电机控制PE膜的转动速度，第三步进电机根据设置的每次贴膜所需时间控制起升装置10的频率和挡板9的运动间隔时间，第四步进电机控制回收筒11的转动频率回收切掉剩余的PE膜，第五步进电机控制第二输送带5的运转频率，间歇性转动，暂停保证柔性电池组件3的贴膜工作，控制器通过控制各个电机的工作，完成输送带和挡板9的相互配合运动，实现自动贴膜工作。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种柔性电池组件自动贴膜装置，其特征在于，所述贴膜装置包括支撑架和贴膜机，贴膜机连接电机，贴膜机安装在支撑架上包括组装输送带，电机连接控制器，支撑架的上方固定有PE膜空心圆桶输出PE膜，柔性电池组件放置在组装输送带上，组装输送带的运行方向垂直于PE膜的运行方向，PE膜从PE膜空心圆桶牵引出，穿过贴膜机，运动至柔性电池组件上方贴膜和切膜，贴膜机还包括挡板固定在柔性电池组件的上方，PE膜穿过挡板的上方，辅助切膜；所述组装输送带包括第一输送带、第二输送带和第三输送带，第一输送带和第三输送带的转动频率相同，第二输送带位于第一输送带和第三输送带之间，柔性电池组件依次从第一输送带、第二输送带和第三输送带上表面运动过去，柔性电池组件运动到第二输送带上停止，PE膜穿过第二输送带上方对柔性电池组件贴膜，挡板安装在第二输送带的上方。
2.根据权利要求1所述的柔性电池组件自动贴膜装置，其特征在于，所述贴膜机还包括起升装置，挡板安装在起升装置上进行升起和下降的上下运动，起升装置内设有两个柱体安装在组装输送带的同一侧边，挡板的上下运动方向垂直于组装输送带的运动方向。
3.根据权利要求1所述的柔性电池组件自动贴膜装置，其特征在于，所述支撑架上设有回收筒，回收筒设置在组装输送带的前方，PE膜穿过挡板的上方缠绕在回收筒上。
4.根据权利要求1所述的柔性电池组件自动贴膜装置，其特征在于，所述PE膜的宽度大于柔性电池组件的宽度。
5.根据权利要求1所述的柔性电池组件自动贴膜装置，其特征在于，所述支撑架中设有两个支撑柱，支撑柱的顶端设有金属圆棒，PE膜空心圆桶固定在金属圆棒上。
6.根据权利要求1所述的柔性电池组件自动贴膜装置，其特征在于，所述贴膜机还包括坡度橡胶轴、活动橡胶轴和固定橡胶轴，活动橡胶轴设置在PE膜空心圆桶的前方固定在固定橡胶轴的上方，坡度橡胶轴设置在活动橡胶轴和PE膜空心圆桶之间。
7.一种柔性电池组件自动贴膜装置的控制方法，其特征在于，所述方法步骤包括：
步骤一、挡板处于升起状态，柔性电池组件由第一输送带运动到第二输送带上的指定位置，第二输送带暂停，挡板下降覆盖在柔性电池组件上；
步骤二、柔性电池组件运动的同时，传动带转动，PE膜伸长运动到挡板上方，第二输送带暂停，PE膜贴附在柔性电池组件上；
步骤三、贴膜完成，挡板在柔性电池组件和PE膜之间，美工刀沿挡板上的凹槽切膜；
步骤四、切膜后，回收筒转动将多余的膜回收缠绕至回收筒，挡板第二次升起，同时第二输送带运动，贴膜后的柔性电池组件运输至第三输送带上，重复步骤一。
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| US5516704A (en) * | 1994-04-01 | 1996-05-14 | Fuji Electric Co., Ltd. | Method and an apparatus for manufacturing thin-film photoelectric conversion modules |
| CN201317147Y (zh) * | 2008-10-10 | 2009-09-30 | 陈淑月 | 一种贴膜设备 |
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| CN106356426A (zh) | 2017-01-25 |
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