一种薄膜裁切敷设装置及其使用方法与流程

本发明涉及薄膜裁切，具体涉及一种薄膜裁切敷设装置及其使用方法。

背景技术：

1、光伏组件封装是整个组件制造行业的核心技术，在生产过程中需要使用一种有粘性的热固性胶(evaethylenevinylacetate)，用于放在夹胶玻璃中间，以保证玻璃面与电池片的紧密黏合，及确保核心部件电池片被双层eva材料上铺下垫起到缓冲作用，钢化玻璃和背面的背板材料大幅度增强了组件的抗冲击、耐老化性能。

2、目前光伏组件制造行业薄膜铺设工序主流为粗裁+精裁+敷设工艺，但现有设备大都是料卷通过粗裁后形成单张的胶膜，在粗裁平台上等待机械手将胶膜转移到精裁台上，精裁台四周设置有精裁刀，进行四边切除，获得4边尺寸精准的胶膜，然后机械手再将此胶膜敷设到玻璃上。

3、目前此类设备的主要问题是：1.设备工艺复杂，三个机台加上移载机械手占地面积过大；2.薄膜敷设在玻璃上之后容易滑移，目前大都中采用将薄膜四个角点烫在玻璃上，此方案实际使用中效果很差，烫点过小粘性不足，且烫接点硬化之后后续敷设硅片时容易造成硅片破裂；3.由于玻璃外形误差或者设备本身精度影响，敷设精度难以达到目前行业要求的±0.5mm；4.现有设备节拍较慢，难以满足愈加快速的光伏产线。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种结构简单、使用方便的薄膜裁切敷设装置，可用于用于光伏薄膜的精裁和敷设，本发明取消移载机械手移料动作，薄膜直接敷设在玻璃上，然后通过纠偏获得精确位置；静电发生器的设置，可对玻璃以及玻璃上的薄膜发射静电离子，从而使薄膜紧紧吸附在玻璃上，在后续的产线上薄膜不会滑移，从而保证了产品质量。

2、为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种薄膜裁切敷设装置，包括高速边切机和纠偏横切机，所需裁切敷设的薄膜依次经过高速边切机和纠偏横切机，其特征在于：所述高速边切机包括上料机构、裁切机构、拉膜机构、和横向输送机构，高速边切机用于将薄膜卷料粗裁成相应大小的薄膜，同时将薄膜敷设在横向输送机构中的第一输送线上；所述纠偏横切机包括纠偏输送机构、扫平机构、二次横切机构、升降吸盘机构和静电发生器，纠偏横切机用于将第一输送线上传输来的玻璃上的薄膜进行二次裁切，并且在敷设前根据二次横切机构中的视觉相机对玻璃位置进行纠偏，以达到高精度敷设的目的。

3、进一步的，所述高速边切机与纠偏横切机之间设有间隙；裁切机构包括升降缓存机构、边切机构，冲孔机构、定距机构、吐料机构和一次横切机构，来自上料机构上的薄膜，依次穿过升降缓存机构、边切机构，冲孔机构、定距机构、吐料机构、一次横切机构，由拉膜机构将薄膜拉出并敷设到横向输送机构中已定位的玻璃上。

4、进一步的，所述边切机构包括移位导轨、边切刀组、边切底刀、边切伺服电机和边切驱动轴，边切驱动轴的两端分别转动安装在安装座上，边切伺服电机驱动边切驱动轴转动，边切底刀安装在边切驱动轴上并跟随边切驱动轴转动，移位导轨安装在安装座的上部且位于边切驱动轴上放，边切刀组移动安装在移位导轨上，边切刀组可以在移位导轨上任意移动位置，边切刀组和边切底刀组成剪刀结构对通过的薄膜进行边料裁切，薄膜的两纵向边通过边切机构时被裁切。

5、进一步的，所述冲孔机构包括多个冲孔刀；所述定距机构包括定距伺服电机、转动轴、同步轮、直线导轨ⅰ、辊筒、激光测距器、和同步带ⅰ，驱动转动，转动轴的两端均安装同步轮，转动轴与定距伺服电机的输出轴连接，同步带ⅰ连接在同步轮上，辊筒与同步带ⅰ连接，同步轮驱动同步带ⅰ运动，在同步带ⅰ的带动下辊筒沿着直线导轨ⅰ上下运动，激光测距器安装在辊筒上方机架上，用于测定辊筒的高度。通过伺服电机控制辊筒的高度，从而冲孔刀的冲孔位置到一次横切刀位置的距离可以通过辊筒的高度来控制，这样可以实现冲孔动作和一次横切动作同时进行，提高设备速度。

6、进一步的，所述一次横切机构包括固定架、横切驱动气缸、下铡刀、上铡刀、压膜气缸ⅰ和压膜板ⅰ，横切驱动气缸和压膜气缸ⅰ的固定端均安装在固定架上，下铡刀的两端固定连接在固定架上，上铡刀安装在横切驱动气缸的活动端，横切驱动气缸带动上铡刀进行升降运动，当上铡刀向下运动时与下铡刀形成剪刀结构，完成薄膜的裁切，压膜板ⅰ安装在压膜气缸ⅰ的活动端，压膜气缸ⅰ带动压膜板ⅰ进行升降运动。同时在裁切前，压膜气缸ⅰ带动压膜板ⅰ向下运动，完成对裁切的辅助动作，使膜平整后再进行一次横切。

7、进一步的，所述横向输送机构包括输送线、居中归正机构、阻挡机构和手拉过道，在输送线的运行方向上布置有阻挡机构，居中归正机构设置在输送线的两侧对输送线上的玻璃进行归正，手拉过道设置在横向输送机构的前方，用于对接纠偏横切机。

8、进一步的，所述纠偏输送机构包括第二输送线、伺服移位机构和气动移位机构，在第二输送线运行方向的前方和左方分别布置有两组伺服移位机构，运行方向的后方和右方分别布置有两组气动移位机构，来自高速边切机的玻璃由第二输送线对接进入纠偏横切机。

9、进一步的，所述扫平机构包括扫平驱动伺服电机、同步带ⅱ、压膜模块、扫平模块、型材架和直线导轨ⅱ，直线导轨ⅱ安装在型材架上，在型材架两侧分别设置压膜模块和扫平模块，扫平驱动伺服电机带动同步带进行运动，同步带带动扫平模块沿着直线导轨ⅱ往中间运动。压膜模块包括压膜气缸ⅱ和压膜板ⅱ，压膜气缸ⅱ的固定端安装在型材架上，压膜气缸ⅱ的活动端安装压膜板ⅱ，压膜气缸ⅱ带动压膜板ⅱ上下运动；扫平模块包括扫平升降气缸和扫平板，扫平升降气缸的固定端安装在型材架上，扫平升降气缸的活动端安装扫平板，扫平升降气缸带动扫平板上下运动。

10、进一步的，所述二次横切机构包括齿条、导轨、切刀移位伺服电机、二次横切刀、视觉相机和接料盒，切刀移位伺服电机带动二次横切刀沿着导轨和齿条移动到准确的位置，二次横切刀对薄膜进行二次裁切，在二次横切刀旁设置视觉相机，用于检测薄膜与玻璃的偏移位置。在二次横切刀下方布置接料盒，用于收集二次横切后的废料；所述升降吸盘机构包括吸盘架、升降伺服电机、升降架和固定架，吸盘架的底面设有吸盘，吸盘架的顶面连接在升降架的一端，升降架与升降伺服电机连接，固定架横跨连接在纠偏横切机上，升降伺服电机固定连接在固定架上；在纠偏横切机的出口处安装有静电发生器。

11、本发明还涉及一种薄膜裁切敷设装置的使用方法，基于上述一种薄膜裁切敷设装置，所述使用方法为：

12、s1、来自上料机构上的薄膜，依次穿过升降缓存机构、边切机构，冲孔机构、定距机构、吐料机构、一次横切机构，由拉膜机构将薄膜拉出并敷设到横向输送机构中已定位的玻璃上；薄膜在拉膜过程中实现边切动作，边切刀组可以在移位导轨上任意移动位置，边切刀组和边切底刀组成剪刀结构对通过的薄膜进行边料裁切，薄膜的两纵向边切位置通过边切机构时被裁切；

13、s2、通过伺服电机控制辊筒的高度，从而冲孔刀的冲孔位置到一次横切位置的距离可以通过辊筒的高度来控制，实现冲孔动作和一次横切动作同时进行，提高设备速度；

14、s3、在裁切前，压膜气缸ⅰ带动压膜板ⅰ向下运动，完成对裁切的辅助动作，使薄膜平整后再进行一次横切；当上铡刀向下运动时与下铡刀形成剪刀结构，完成薄膜的裁切，即一次横切位置，将卷料裁切成张状；

15、s4、一次横切动作完成后，薄膜首先敷设在第一输送线上的玻璃上，然后由第一输送线输送到纠偏横切机的第二输送线上；

16、s5、s5、玻璃在第二输送线上首先由四边的移位机构进行定位，然后由视觉相机进行拍照；拍照完成后，玻璃上的薄膜被上方的吸盘架吸住，抬升到最高位，同时根据拍照结果工控机开始运算，运算纠偏位置，运算结果发送到plc控制器，再由plc控制器控制玻璃四边的移位机构对玻璃重新进行重新定位；玻璃上的薄膜被上方的吸盘架吸住相当于薄膜的位置被固定，移位机构对玻璃重新定位后，实现玻璃和薄膜相对位置的校准；

17、s6.吸盘架将薄膜下降到二次横切位置，进行二次裁切，废料掉入到接料盒中；

18、s7.吸盘架继续下降，然后将薄膜敷设到已经位置纠偏完成的玻璃上；

19、s8.扫平机构开始动作，首先压膜模块将薄膜压住，然后扫平模块进行扫平动作，用于消除薄膜敷设在玻璃上之后产生的鼓包；

20、s9.第二输送线将敷设完成的玻璃流出，同时纠偏横切机上方的静电发生器动作，对薄膜和玻璃发射静电离子，使薄膜紧紧吸附在玻璃上。

21、采用本发明技术方案的优点为：

22、1、本发明取消移载机械手移料动作，薄膜直接敷设在玻璃上，然后通过纠偏获得精确位置；静电发生器的设置，可对玻璃以及玻璃上的薄膜发射静电离子，从而使薄膜紧紧吸附在玻璃上，在后续的产线上薄膜不会滑移，从而保证了产品质量。

23、2、本发明在粗裁机上完成两侧的边裁，然后由于薄膜在长度方向上受拉膜动作会有变形，所以在下一个机台在长度方向进行二次裁切获得正确的薄膜尺寸；此外，增加扫平机构解决鼓包问题；传统精裁机节拍慢，占地面积大，本技术方案节拍提升，占地面积小，成本降低。