多组凸轮焊带裁切机构 |
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| 申请号 | CN202210188278.0 | 申请日 | 2022-02-28 | 公开(公告)号 | CN114453643B | 公开(公告)日 | 2024-01-09 |
| 申请人 | 凤阳瞩日能源科技有限公司; | 发明人 | 张建党; 揭小龙; 张治雨; 权微娟; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了多组 凸轮 焊带裁切机构，涉及光伏自动化生产设备技术领域，包括裁刀部件、动 力 部件、支持部件和传动部件，裁刀部件包括固定刀座、移动刀座和过线刀，固定刀座和移动刀座的两边均设有裁刀且裁刀紧密贴合，裁刀和过线刀上均设有均匀分布的多个用于容纳焊带的凹槽，固定刀座以及移动刀座的裁刀的 接触 位置 、过线刀与移动刀座的裁刀的接触位置均为刀口，传动部件包括 主轴 ，主轴上设有拨轮，拨轮的圆周上设有凸点，移动刀座下方固接有摆杆，摆杆设有与拨轮配合的第一承动轮，移动刀座的移动方向与焊带方向垂直，移动刀座的侧面设有复位机构，动力部件与主轴连接。本发明可以在不需要提高拉线速度的情况下提高了焊带裁切的效率。 | ||||||
| 权利要求 | 1.多组凸轮焊带裁切机构，其特征在于，包括裁刀部件、动力部件、支持部件和传动部件，所述裁刀部件包括固定刀座、移动刀座和过线刀，所述固定刀座和所述移动刀座的两边均设有裁刀且所述裁刀紧密贴合，所述裁刀和所述过线刀上均设有均匀分布的多个用于容纳焊带的凹槽，所述固定刀座以及所述移动刀座的裁刀的接触位置、所述过线刀与所述移动刀座的裁刀的接触位置均为刀口，所述传动部件包括主轴，所述主轴上设有拨轮，所述拨轮的圆周上设有凸点，所述移动刀座下方固接有摆杆，所述摆杆设有与所述拨轮配合的第一承动轮，所述移动刀座的移动方向与焊带方向垂直，所述移动刀座的侧面设有复位机构，所述动力部件与所述主轴连接，所述主轴上设有凸轮，所述凸轮配合接触有第二承动轮，所述第二承动轮固接于第一底板，所述第一底板上设有滑轨结构并连接于所述移动刀座和所述固定刀座，所述凸轮带动所述第二承动轮运动的方向为竖直上下，所述主轴上的所述凸轮的离心距离最大点和第二承动轮的接触时刻与所述拨轮的凸点和第一承动轮的接触时刻同时发生。 |
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| 说明书全文 | 多组凸轮焊带裁切机构技术领域[0001] 本发明涉及光伏自动化生产设备技术领域，具体涉及多组凸轮焊带裁切机构。 背景技术[0002] 地球是人类赖以生存的唯一家园，人类需要加快形成绿色发展方式和生活方式，建设生态文明和美丽地球，应对气候变化。发展可持续绿色能源迫在眉睫，以风电、光电和水电为代表的清洁能源成为了这次节能减排的主力军，尤其是光电为主，其技术路线相对简单，不受地域限制、应用较为广泛的优点得到了各行业广泛的认同，因此光伏行业也迎来了蓬勃的发展，很多技术都发生了颠覆性的改变。这波光伏革命中，TOPCON电池和异质结电池(HJT) 因更高效的电池转化效率和低衰减的特性成为了光伏行业发展的风向标，相对于常规电池，虽然TOPCON电池和异质结电池(HJT)优点突出，但是电池片造价成本相对较高，成为了其发展的主要阻力，所以为了适应光伏行业的快速发展需要，节省电池片的制造成本至关重要，在电池片的制造成本中浆料占比约为24％，仅次于硅片本身，所以降本过程中节省电池片银浆消耗至关重要，随着电池片主栅数量越来越多，这就要求电池片主栅印刷越来越细才能减少银浆的消耗。光伏组件的成品首先需要用焊带把若干电池片的正负极串联成串，再把若干的电池串正负极串联成组件，再经过封装后形成市场上的成品组件。光伏串焊机是把电池片的正负极串联在一起的设备，随着电池片主栅越来越细，光伏焊带也越来越细，目前光伏焊带直径约0.30mm，这就要求设备的精度越来越高，设备需要精准的定点摆放焊带，再通过视觉把电池片摆放在焊带上方，焊带和电池片主栅中心重合度要求偏差不能超过0.05mm，否则焊带和电池片之间很容易虚焊，造成电池串的良率过低，不适合量产。 [0003] 传统的焊带裁切机构一般开合较大，对操作人员极不友好，裁切动作行程长，效率低，而且只能进行单端焊带的裁切，显然产能被裁切的焊带数量所限制，想提高设备的节拍，一是提高连线机构的拉线速度，很明显拉线机构的速度已经被模组的速度所限制，难以再提高，二是就是通过采用多组焊带的同时裁切来提高产能。但是多组焊带的同时裁切对设备的结构提出了新的要求，焊接时需要焊带裁切平整且更容易与裁切机构的焊带对刀，刀刃与焊带的对位需要非常方便，并且需要兼顾到裁切机构的安全性。 发明内容[0004] 1、发明要解决的技术问题 [0005] 针对传统的焊带裁切效率低下，被焊带的拉线速度限制的技术问题，本发明提供了多组凸轮焊带裁切机构，它在不需要提高拉线速度的情况下提高了焊带裁切的效率。 [0006] 2、技术方案 [0007] 为解决上述问题，本发明提供的技术方案为： [0008] 多组凸轮焊带裁切机构，包括裁刀部件、动力部件、支持部件和传动部件，所述裁刀部件包括固定刀座、移动刀座和过线刀，所述固定刀座和所述移动刀座的两边均设有裁刀且所述裁刀紧密贴合，所述裁刀和所述过线刀上均设有均匀分布的多个用于容纳焊带的凹槽，所述固定刀座以及所述移动刀座的裁刀的接触位置、所述过线刀与所述移动刀座的裁刀的接触位置均为刀口，所述传动部件包括主轴，所述主轴上设有拨轮，所述拨轮的圆周上设有凸点，所述移动刀座下方固接有摆杆，所述摆杆设有与所述拨轮配合的第一承动轮，所述移动刀座的移动方向与焊带方向垂直，所述移动刀座的侧面设有复位机构，所述动力部件与所述主轴连接。 [0010] 作为可选，所述过线刀旁设有压线部件，所述压线部件包括防脱线气缸、浮动压线组、压线板和分离气缸，所述过线刀通过滑轨结构滑动连接于支撑板，所述过线刀的滑动方向为与焊带方向平行，所述分离气缸连接于所述过线刀，所述防脱线气缸连接于所述浮动压线组，所述浮动压线组的下方设有多个均匀排列的用于下压焊带的凸起，所述压线板与所述浮动压线组的凸起配合。 [0011] 作为可选，所述主轴上设有凸轮，所述凸轮配合接触有第二承动轮，所述第二承动轮固接于第一底板，所述第一底板上设有滑轨结构并连接于所述移动刀座和所述固定刀座，所述凸轮带动所述第二承动轮运动的方向为竖直上下。 [0012] 作为可选，所述主轴上的所述凸轮的离心距离最大点和第二承动轮的接触时刻与所述拨轮的凸点和第一承动轮的接触时刻同时发生。 [0014] 作为可选，所述第一底板的两侧垂直延伸有板体，所述板体与所述安装块滑动连接，所述板体和所述第二底板通过弹性件连接。 [0015] 作为可选，所述移动刀座的侧面分别设有限位机构，所述复位机构与所述移动刀座紧密接触，所述复位机构内设有用于将所述移动刀座弹性推动的弹性元件。 [0016] 作为可选，所述凸点为弧形，所述凸点与所述拨轮为圆弧形过渡。 [0017] 作为可选，所述传动部件包括联轴器，所述联轴器连接动力部件和所述主轴。 [0018] 3、有益效果 [0019] 采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果： [0020] 本发明提供的技术方案采用多个凹槽多组焊带裁切的方式，在不需要提高拉线速度的情况下提高了焊带裁切的效率，并且设置了固定刀座和移动刀座的配合结构，利用拨轮拨动移动刀座来快速裁切焊带，保证了焊带裁切的节拍和效率；更进一步地，在固定刀座处设置了固定气缸，用于顶住固定刀座，使固定刀座与移动刀座紧密贴合，提高焊带裁切口的平滑程度；更进一步地，设置有用于下压焊带的压线部件，防止焊带失位；更进一步地，设置有凸轮结构，用于调整固定刀座与移动刀座的高度，来为放置焊带时让出空间，避免干涉。附图说明 [0021] 图1为本发明实施例提出的多组凸轮焊带裁切机构的结构示意图。 [0022] 图2为本发明实施例提出的多组凸轮焊带裁切机构的俯视图。 [0023] 图3为本发明实施例提出的多组凸轮焊带裁切机构的截面图。 [0024] 图4为本发明实施例提出的多组凸轮焊带裁切机构的凸轮角度的结构示意图。 [0025] 图5为本发明实施例提出的多组凸轮焊带裁切机构的凸轮方向的轴向示意图。 [0026] 图6为本发明实施例提出的多组凸轮焊带裁切机构的拨轮方向的轴向示意图。 [0027] 图7为本发明实施例提出的多组凸轮焊带裁切机构的拨轮角度的结构示意图。 [0028] 图8为本发明实施例提出的助焊剂供给机构、多组凸轮焊带裁切机构、拉线机构的结构示意图。 [0029] 1、防脱线气缸；2、浮动压线组；3、压线板；4、分离气缸；5、气缸连接板；6、浮动接头；7、支撑板；8、过线刀；9、第一移动裁刀；10、切割导轨；11、移动刀座；12、第二移动裁刀；13、锁紧销；14、固定刀座；15、固定气缸；16、第二承动轮；17、第一底板； 18、滚动轴承；19、联轴器；20、安装板；21、伺服电机；22、键；23、主轴；24、第二底板；25、安装块；26、复位弹簧组件；27、凸轮；28、摆杆；29、第一承动轮；30、拨轮； 31、限位机构；32、复位机构；33、裁切机构；34、拉线机构；35、助焊剂供给机构；36、伺服模组；37、集线链条。 具体实施方式[0030] 为进一步了解本发明的内容，结合附图及实施例对本发明作详细描述。 [0031] 下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。本发明中所述的第一、第二等词语，是为了描述本发明的技术方案方便而设置，并没有特定的限定作用，均为泛指，对本发明的技术方案不构成限定作用。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。同一实施例中的多个技术方案，以及不同实施例的多个技术方案之间，可进行排列组合形成新的不存在矛盾或冲突的技术方案，均在本发明要求保护的范围内。 [0032] 实施例1 [0033] 结合附图1‑8，多组凸轮焊带裁切机构，包括裁刀部件、动力部件、支持部件和传动部件，所述裁刀部件包括固定刀座14、移动刀座11和过线刀8，所述固定刀座14和所述移动刀座 11的两边均设有裁刀且所述裁刀紧密贴合，所述裁刀和所述过线刀8上均设有均匀分布的多个用于容纳焊带的凹槽，所述固定刀座14以及所述移动刀座11的裁刀的接触位置、所述过线刀8与所述移动刀座11的裁刀的接触位置均为刀口，所述传动部件包括主轴23，所述主轴23上设有拨轮30，所述拨轮30的圆周上设有凸点，所述移动刀座11下方固接有摆杆28，所述摆杆28设有与所述拨轮30配合的第一承动轮29，所述移动刀座11的移动方向与焊带方向垂直，所述移动刀座11的侧面设有复位机构32，所述动力部件与所述主轴23连接。 [0034] 如图8所示，多组凸轮焊带裁切机构33为焊带生产装置中的一个机构，与其相关联的还有拉线机构34和助焊剂供给机构35，拉线机构34位于固定刀座14端，助焊剂供给机构35 位于过线刀8端，焊带经过的方向为：助焊剂供给机构35、多组凸轮焊带裁切机构33和拉线机构34，助焊剂供给机构35内部贮存有助焊剂，在焊带经过助焊剂供给机构35时在焊带表面涂上，然后到达多组凸轮焊带裁切机构33。助焊剂供给机构35、多组凸轮焊带裁切机构 33和拉线机构34三者均连接于一个支架上，支架连接有伺服模组36和滑轨，拉线机构34 连接于滑轨，拉线机构34的运动由伺服模组36控制。拉线机构34上设有多个小型气缸，小型气缸的输出端铰接有摆动杠杆结构，摆动杠杆结构的另一端配合设置有用于夹取焊带的夹爪，同样的，夹爪与小型气缸的个数相匹配，同时与多组凸轮焊带裁切机构33的裁刀以及过线刀8的凹槽的个数相同。移动刀座11下方的导轨为切割导轨10。固定刀座14和移动刀座 11起到支持裁刀的作用，位于固定刀座14上的裁刀为固定裁刀，位于移动刀座11的裁刀为移动裁刀，如图1‑3所示，移动裁刀分为第一移动裁刀9和第二移动裁刀12。裁切时，第一移动裁刀9与过线刀8贴合，第二移动裁刀12与固定裁刀贴合，当移动刀座11延垂直于焊带的方向移动时即可将焊带裁切。凹槽为细长状，焊带在凹槽内可以很好地定位。主轴23用于传动，拨轮30与第一承动轮29配合，拨轮30上设有凸点，主轴23带动拨轮30转动后，凸点与第一承动轮29碰撞，使第一承动轮29移动，第一承动轮29固接于移动刀座11，故而移动刀座11同时移动并裁切焊带。当凸点与第一承动轮29碰撞后，复位机构32控制移动刀座11复位，使拨轮30与第一承动轮29继续贴合。拨轮30与主轴23通过键22紧固连接，键22用于周向限位。 本实施例中，动力部件均连接有控制器，用于同步控制拉线机构34和多组凸轮焊带裁切机构33以及助焊剂供给机构35的动作过程。动力部件为伺服电机21。如图8所示，支架下方设有集线链条37，内置管路线路，避免拉线机构34的移动将线扯断，同时有序整洁地集线，避免管路线路乱放。 [0035] 所述固定刀座14连接有固定气缸15，所述固定刀座14下方设有导轨，所述固定气缸15 的输出方向以及导轨的方向均与焊带方向平行。在固定刀座14处设置了固定气缸15，用于顶住固定刀座14，使固定刀座14与移动刀座11紧密贴合，提高焊带裁切口的平滑程度。固定气缸15的输出端与固定刀座14通过锁紧销13连接。 [0036] 所述过线刀8旁设有压线部件，所述压线部件包括防脱线气缸1、浮动压线组2、压线板 3和分离气缸4，所述过线刀8通过滑轨结构滑动连接于支撑板7，所述过线刀8的滑动方向为与焊带方向平行，所述分离气缸4连接于所述过线刀8，所述防脱线气缸1连接于所述浮动压线组2，所述浮动压线组2的下方设有多个均匀排列的用于下压焊带的凸起，所述压线板3与所述浮动压线组2的凸起配合，防止焊带失位。分离气缸4用于在焊带裁切后将过线刀8退移一段距离，避免焊带的切口复位后产生摩擦或碰撞影响切口的平滑度。分离气缸4 与压线板3通过气缸连接板5和浮动接头6连接。 [0037] 所述主轴23上设有凸轮27，所述凸轮27配合接触有第二承动轮16，所述第二承动轮 16固接于第一底板17，所述第一底板17上设有滑轨结构并连接于所述移动刀座11和所述固定刀座14，所述凸轮27带动所述第二承动轮16运动的方向为竖直上下，调整固定刀座14 与移动刀座11的高度，来为放置焊带时让出空间，避免干涉。所述主轴23上的所述凸轮 27 的离心距离最大点和第二承动轮16的接触时刻与所述拨轮30的凸点和第一承动轮29的接触时刻同时发生。为了保证焊带裁切的效率，提高整体自动化的程度，缩短裁切节拍的时间，动力部件一直运行，主轴23一直转动，在固定刀座14与移动刀座11升到最高处时将焊带裁切，此时拨轮30的凸点和第一承动轮29接触，移动刀座11延垂直于焊带的方向移动裁切焊带。主轴23一直转动，可以进行完整的拉取焊带和裁切焊带的过程，并且节拍时间短，裁切效率高。 [0038] 所述支持部件包括安装板20、第二底板24和安装块25，所述安装板20连接于所述动力部件，所述安装块25通过滚动轴承18连接于所述主轴23，所述第二底板24固接于所述安装板20和所述安装块25。安装板20、第二底板24和安装块25均起到支持作用。 [0039] 所述第一底板17的两侧垂直延伸有板体，所述板体与所述安装块25滑动连接，所述板体和所述第二底板24通过弹性件连接。弹性件用于帮助第一底板17复位，第一底板17的移动方向是上下，凸轮27将第一底板17顶上去，弹性件将第一底板17下拉复位，本实施例中，弹性件为复位弹簧组件26。 [0040] 所述移动刀座11的侧面分别设有限位机构31，所述复位机构32与所述移动刀座11紧密接触，所述复位机构32内设有用于将所述移动刀座11弹性推动的弹性元件。本实施例中，弹性元件为弹性管状物体，拨轮30碰撞第一承动轮29后，弹性元件受到移动刀座11的挤压，产生弹力，在碰撞过后凸点转动过了第一承动轮29，弹性元件将移动刀座11退回原位，此时拨轮30的圆形侧面与第一承动轮29贴合。限位机构31与复位机构32分别位于移动刀座 11的两侧，如图6‑7所示，限位机构31为限位螺丝，保证移动刀座11在左侧不会飞出。包括上述的弹性件，弹性的复位机构32具有回弹复位速度快，灵敏，成本较低的优点。 [0041] 所述凸点为弧形，所述凸点与所述拨轮30为圆弧形过渡。弧形以及圆弧形过渡相对于有棱角的形状碰撞更加柔和，具有一定缓冲，不会产生很大的碰撞力，减小了机构的损坏几率，并且有效减小了噪音。 [0042] 所述传动部件包括联轴器19，所述联轴器19连接动力部件和所述主轴23，便于拆卸安装，并且可以适配不同的动力部件和主轴23，提高了适用范围。 [0043] 工作原理： [0044] 焊带经助焊剂供给机构35涂好助焊剂后进入多组凸轮焊带裁切机构33，露出焊带头部，拉线机构34将焊带夹紧拉出，伺服电机21启动，主轴23转动，在凸轮27将第一底板17下放至低位时放置和拉取焊带，在凸轮27将第一底板17顶至最高位时，拨轮30的凸点与第一承动轮29碰撞，移动刀座11横移，裁切焊带，裁切后分离气缸4将过线刀8退移一段距离，避免焊带的切口复位后产生摩擦或碰撞影响切口的平滑度，最后配合焊带夹取装置取出焊带，完成裁切。 [0045] 以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。 |
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