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废弃晶体硅太阳能电池组件自动拆卸回收生产线和方法

基本信息

  • 申请号 CN201811377295.9 
  • 公开号 CN109365482A 
  • 申请日 2018/11/19 
  • 公开日 2019/02/22 
  • 申请人 营口金辰机械股份有限公司  
  • 优先权日期  
  • 发明人 李敦信 李轶军 李义升 张欣 刘德峰 柳胜印  
  • 主分类号 B09B3/00 
  • 申请人地址 115000 辽宁省营口市市辖区沿海产业基地新港大街95号 
  • 分类号 B09B3/00;B09B5/00 
  • 专利代理机构 沈阳亚泰专利商标代理有限公司 21107 
  • 当前专利状态 发明专利申请公布 
  • 代理人 周涛 
  • 有效性 审查中-实审 
  • 法律状态 审查中-实审
  •  

摘要

废弃晶体硅太阳能电池组件自动拆卸回收生产线和方法属于废弃晶体硅太阳能电池组件回收处理领域,特别涉及一种废弃晶体硅太阳能电池组件自动拆解回收生产线和方法。
本发明提供一种自动化程度高,回收效率高,资源再利用率高的废弃晶体硅太阳能电池组件自动拆卸回收生产线和方法。
本发明的特征在于:包括依次设置的上料装置、接线盒拆解装置、排料装置、翻转装置、拆边框装置、加热装置、TPT背板剥离装置和EVA薄膜和钢化玻璃分离装置。
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权利要求书


1.废弃晶体硅太阳能电池组件自动拆卸回收生产线,包括依次设置的上料装置(1)、接线盒拆解装置(2)、排料装置(3)、翻转装置(4)、拆边框装置(5)、加热装置(6)、TPT背板剥离装置(7)和EVA薄膜和钢化玻璃分离装置(8)。
2.根据权利要求1所述的废弃晶体硅太阳能电池组件自动拆卸回收生产线,其特征在于:所述EVA薄膜和钢化玻璃分离装置(8)后方还设置有清洗烘干装置(9)。
3.根据权利要求1所述的废弃晶体硅太阳能电池组件自动拆卸回收生产线,其特征在于:所述上料装置(1),包括龙门架(11),龙门架(11)上通过横向移动装置(12)设置有横移立柱(13),横移立柱(13)上通过升降电机(14)设置有升降臂(15),升降臂(15)上设置有抓取机械手(16)。
4.根据权利要求1所述的废弃晶体硅太阳能电池组件自动拆卸回收生产线,其特征在于:所述接线盒拆解装置(2),包括与上料装置(1)相接的传输定位装置(21),传输定位装置(21)上方设置有机械手夹具(22),机械手夹具(22)下部通过水平伸缩机构(23)设置有刀座(24),刀座(24)下端设置有水平的弹性刀片(25)。
5.根据权利要求4所述的废弃晶体硅太阳能电池组件自动拆卸回收生产线,其特征在于:所述水平伸缩机构(23)包括固定设置于机械手夹具(22)上的两接线盒拆解气缸(26),两接线盒拆解气缸(26)的活塞杆均与一所述刀座(24)相连,刀座(24)上端通过滑块滑轨组件(27)与机械手夹具(22)相连;所述弹性刀片(25)设置于刀座(24)下端的嵌入式刀具(28)内。
6.根据权利要求4所述的废弃晶体硅太阳能电池组件自动拆卸回收生产线,其特征在于:所述传输定位装置(21)包括升降拆解传输带(29),相应于升降拆解传输带(29)设置有支撑平台(210),相应于升降拆解传输带(29)的前进方向设置有挡停组件(211),相对于挡停组件(211)设置有纵向归正气缸(212),升降拆解传输带(29)两侧设置有横向归正气缸(213);所述支撑平台(210)上设置有下定位吸盘(214)和上边框压紧装置(215)。
7.根据权利要求4所述的废弃晶体硅太阳能电池组件自动拆卸回收生产线,其特征在于:所述机械手夹具(22)上还设置有扶刀装置(216);所述扶刀装置(216)包括与机械手夹具(22)固定的压块(217),压块(217)上设置有与弹性刀片(25)配合的压刀槽(218)。
8.根据权利要求4所述的废弃晶体硅太阳能电池组件自动拆卸回收生产线,其特征在于:所述机械手夹具(22)上相应于定位后的晶体硅太阳能电池组件A设置有限位块(219)。
9.根据权利要求1所述的废弃晶体硅太阳能电池组件自动拆卸回收生产线,其特征在于:所述排料装置(3),包括与接线盒拆解装置(2)相接的排料纵向同步带(31),排料纵向同步带(31)之间设置有顶升机构,顶升机构与排料横向同步带(32)相连;相应于排料横向同步带(32)设置有传输滚轮(33)。
10.根据权利要求1所述的废弃晶体硅太阳能电池组件自动拆卸回收生产线,其特征在于:所述翻转装置(4),包括翻转架(41),翻转架(41)上设置有两传输面相对设置的传输料道(42),两传输料道(42)之间的间隙与所述排料装置(3)相对应;所述翻转架(41)与翻转电机(43)相连。
11.根据权利要求1所述的废弃晶体硅太阳能电池组件自动拆卸回收生产线,其特征在于:所述拆边框装置(5),包括与翻转装置(4)相接的升降同步带传输装置(51),升降同步带传输装置(51)侧方设置有工作台面(52),工作台面(52)四周设置有第一归正组件(53),工作台面(52)内设置有吸盘定位装置(54)和长边横向移动锁紧块(55),长边横向移动锁紧块(55)上设置有与晶体硅太阳能电池组件A长边框配合的限位槽(56);长边横向移动锁紧块(55)底部设置具有锁紧销(57)的锁紧气缸(58),锁紧销(57)与晶体硅太阳能电池组件A长边框的安装孔相对应;所述工作台面(52)内还设置有拆边框组件(59),所述拆边框组件(59)包括双杆油缸(510),双杆油缸(510)两端的活塞杆均通过连接法兰(511)与一推拉板(512)相连,推拉板(512)两侧均设置有拆框板(513),推拉板(512)和拆框板(513)之间通过V形斜面(514)相配合;所述推拉板(512)和拆框板(513)下部设置有基座(515),基座(515)上方通过纵向滑块滑轨组件(516)设置有滑动支板(517),滑动支板(517)上设置有轴承(518),轴承(518)与所述拆框板(513)上的横槽(519)相配合。
12.根据权利要求11所述的废弃晶体硅太阳能电池组件自动拆卸回收生产线,其特征在于:所述拆边框装置(5)侧方设置有边框回收传输带。
13.根据权利要求1所述的废弃晶体硅太阳能电池组件自动拆卸回收生产线,其特征在于:所述加热装置(6),包括与拆边框装置(5)相接的工作台面(52),工作台面(52)末端设置有加热仓(61),工作台面(52)和加热仓(61)之间设置有送料升降装置(62),送料升降装置(62)上设置有料夹(63),加热仓(61)内设置有多层加热平台(64),加热平台末端设置有接料升降装置(65)。
14.根据权利要求1所述的废弃晶体硅太阳能电池组件自动拆卸回收生产线,其特征在于:所述TPT背板剥离装置(7),包括与加热装置(6)相接的耐高温传动板链(71),耐高温传输链板(71)侧方设置有第二归正组件(72),耐高温传输链板(71)末端设置有升降支撑轮(73)和吸附加热平台(74);相应于吸附加热平台(74)的前后两端设置有纵向定位组件(75),所述吸附加热平台(74)的两侧设置有限位止口(76),限位止口(76)上通过滑块滑轨组件(27)设置有可移动横梁(77),可移动横梁(77)上通过升降组件设置有纵向切割装置(78)、剥离刀装置(79)和夹爪热风装置(710)。
15.根据权利要求14所述的废弃晶体硅太阳能电池组件自动拆卸回收生产线,其特征在于:所述纵向切割装置(78)包括通过升降组件设置于可移动横梁(77)上的转轴(711),转轴(711)上设置有切割刀具(712)。
16.根据权利要求15所述的废弃晶体硅太阳能电池组件自动拆卸回收生产线,其特征在于:所述切割刀具(712)侧方设置有限深轮(713),切割刀具(712)的边缘伸出限深轮(713)的部分与TPT背板(110)的厚度相同。
17.根据权利要求14所述的废弃晶体硅太阳能电池组件自动拆卸回收生产线,其特征在于:所述剥离刀装置(79)包括与可移动横梁(77)相连的横向滑轨(714),横向滑轨(714)通过横向滑块(715)设置有与剥离气缸(716)相连剥离刀片(717)。
18.根据权利要求17所述的废弃晶体硅太阳能电池组件自动拆卸回收生产线,其特征在于:所述剥离刀片(717)通过具有燕尾槽的剥离刀座(718)与剥离气缸(716)相连;所述剥离刀座(718)与剥离刀片(717)为注塑成型件。
19.根据权利要求14所述的废弃晶体硅太阳能电池组件自动拆卸回收生产线,其特征在于:所述夹爪热风装置(710)包括设置于可移动横梁(77)上剥离刀装置(79)侧方的夹爪气缸(719)和夹爪体(720);相应于夹爪体(720)的下方设置有热风喷嘴(721)。
20.根据权利要求19所述的废弃晶体硅太阳能电池组件自动拆卸回收生产线,其特征在于:所述夹爪体(720)上设置有鳄鱼夹镶块(722)。
21.根据权利要求1所述的废弃晶体硅太阳能电池组件自动拆卸回收生产线,其特征在于:所述EVA薄膜和钢化玻璃分离装置(8),包括与TPT背板剥离装置(7)相同的耐高温传动板链(71)、第二归正组件(72)、升降支撑轮(73)、吸附加热平台(74)和纵向定位组件(75),所述吸附加热平台(74)的限位止口(76)上通过滑块滑轨组件(27)设置有可移动横梁(77),可移动横梁(77)上通过升降组件设置有纵向切割装置(78)、剥离刀装置(79)和夹爪热风装置(710);所述可移动横梁(77)上通过升降组件,相应于夹爪热风装置(710)还设置有翻边装置(81),所述翻边装置(81)包括翻边梁(82),翻边梁(82)通过翻边滑块滑轨组件(83)与所述可移动横梁(77)的升降组件相连;升降组件上设置有翻边梁(82)的推动装置(84);翻边梁(82)上间隔(86)的排布设置有翻边鸭嘴刀;所述夹爪热风装置(710)的夹爪体(720)相应于翻边鸭嘴刀的间隔(86)处设置。
22.根据权利要求21所述的废弃晶体硅太阳能电池组件自动拆卸回收生产线,其特征在于:所述翻边鸭嘴刀由刀头(85)、斜面(87)和翻边导块(88)三部分依次构成。
23.根据权利要求21所述的废弃晶体硅太阳能电池组件自动拆卸回收生产线,其特征在于:所述剥离刀装置(79)通过伺服电机控制升降。
24.根据权利要求1所述的废弃晶体硅太阳能电池组件自动拆卸回收生产线,其特征在于:所述清洗烘干装置(9),包括清洗烘干传输线(91),清洗烘干传输线(91)上方设置有粗清洗装置(92)、精清洗装置(93)和烘干装置(94),所述粗清洗装置(92)包括升降擦拭轮组箱(95),擦拭轮组箱内通过粗清洗驱动系统设置有粗擦拭轮(910)组。
25.根据权利要求24所述的废弃晶体硅太阳能电池组件自动拆卸回收生产线,其特征在于:所述粗清洗装置(92)前端设置有喷淋管(96)。
26.根据权利要求24所述的废弃晶体硅太阳能电池组件自动拆卸回收生产线,其特征在于:所述粗清洗驱动系统包括粗清洗驱动电机(97),粗清洗驱动电机(97)通过一同步带体(98)与多个同步带轮(99)相连,每个同步带轮(99)上均设置有一粗擦拭轮(910);所述同步带体(98)还与主动轮(911)相连,主动轮(911)通过主动齿轮(912)与相互啮合的联身齿轮组(913)相连;联身齿轮组(913)的每个联身齿轮上均设置有一粗擦拭轮(910)。
27.根据权利要求26所述的废弃晶体硅太阳能电池组件自动拆卸回收生产线,其特征在于:所述粗擦拭轮(910)的轮体底部为安装槽(914),安装槽(914)内设置有金属丝(915)。
28.根据权利要求24所述的废弃晶体硅太阳能电池组件自动拆卸回收生产线,其特征在于:所述精清洗装置(93)包括通过升降机构(919)设置于清洗烘干传输线(91)上方的转动链板(916);转动链板(916)与精清洗驱动电机相连;所述转动链板(916)的链节(917)上设置有与清洗烘干传输线(91)相对的刷丝(918)。
29.根据权利要求28所述的废弃晶体硅太阳能电池组件自动拆卸回收生产线,其特征在于:所述转动链板(916)的前部设置有喷淋管(96),所述烘干装置(94)设置于转动链板(916)的末端。
30.一种废弃晶体硅太阳能电池组件自动拆卸回收方法,其特征在于:步骤一、通过上料装置(1),将晶体硅太阳能电池组件A接线盒朝上,放置于接线盒拆解装置(2)的第一同步传输带上,第一同步传输带带动晶体硅太阳能电池组件A移动至接线盒拆解装置(2)的中部,定位压紧后,通过刀片切入晶体硅太阳能电池组件A接线盒与TPT背板(110)之间,将晶体硅太阳能电池组件A接线盒切落;刀片抬起同时,将晶体硅太阳能电池组件A的接线盒一同抬起,并输送至接线盒回收点;步骤二、第一同步传输带,将晶体硅太阳能电池组件A传输至翻转装置(4)处进行翻转,翻转后,晶体硅太阳能电池组件A再移动至拆边框装置(5)处进行边框拆解;步骤三、边框拆解完成后,通过传动板链将晶体硅太阳能电池组件A传入加热装置(6)内进行加热,加热完成后,再通过传动链板将晶体硅太阳能电池组件A传入TPT背板剥离装置(7),对TPT背板进行剥离;步骤四、将晶体硅太阳能电池组件A传入EVA薄膜和钢化玻璃分离装置(8),钢化玻璃(114)表面的EVA薄膜被剥离,完成晶体硅太阳能电池组件A的拆解。
31.根据权利要求30所述的废弃晶体硅太阳能电池组件自动拆卸回收方法,其特征在于:步骤五、钢化玻璃(114)通过传输装置,传送至清洗烘干装置(9)内,进行清洗、烘干后,回收再利用。
32.根据权利要求30所述的废弃晶体硅太阳能电池组件自动拆卸回收方法,其特征在于:步骤一中,第一同步传输带带动晶体硅太阳能电池组件A移动至接线盒拆解装置(2)的中部,定位压紧后,机械手夹具(22)下移到位,限位块(219)便卡住接线盒;机械手夹具(22)上的弹性刀片(25)下降,落入晶体硅太阳能电池组件A的TPT背板表面,扶刀装置(216)压向弹性刀片(25),此时弹性刀片(25)与TPT背板表面呈平行贴合,满足了弹性刀片(25)切入接线盒底座硅胶的条件;接线盒拆卸气缸的推动刀座(24),使弹性刀片(25)切断接线盒与背板之间的硅胶,同时也切断了接线盒内部的汇流带;切割完成后机械手夹具(22)上移,带动接线盒(118)脱离背板,机械手夹具(22)将接线盒(118)送至接线盒回收点。
33.根据权利要求30所述的废弃晶体硅太阳能电池组件自动拆卸回收方法,其特征在于:步骤二中,当晶体硅太阳能电池组件A传至传输料道(42)后,翻转装置(4)中的翻转电机(43)驱动翻转架(41)翻转180°,使晶体硅太阳能电池组件A玻璃面朝上;翻转后传输料道42将晶体硅太阳能电池组件A传输到拆边框装置5中;当晶体硅太阳能电池组件A传输到自动拆解铝边框装置后,第一归正组件(53)动作,将晶体硅太阳能电池组件A固定;长边横向移动锁紧块(55)移动,锁紧气缸(58)动作,通过锁紧销(57)对晶体硅太阳能电池组件A长边框H的安装孔进行锁紧;此时,短边的第一归正组件(53)远离晶体硅太阳能电池组件A的短边框G;拆边框组件(59)动作;双杆油缸(510)的活塞杆分别向相反方向伸出,由推拉板(512)将短边框G拆下;锁紧气缸(58)动作,锁紧销(57)和横向移动锁紧块(55)离开长边框H;双杆油缸(510)换向,双杆油缸(510)的活塞杆收缩;活塞杆带动推拉板(512)向活塞杆收缩方向位移,推拉板(512)两侧的V形面迫使拆框板(513)向外张开,从而顶开长边框H密封槽内所固化的硅胶,两组长边框H同步脱开钢化玻璃(114),拆下的长边框H和短边框G送至回收点,完成自动拆卸铝边框的全过程。
34.根据权利要求30所述的废弃晶体硅太阳能电池组件自动拆卸回收方法,其特征在于:步骤三中,当晶体硅太阳能电池组件A加热完成,并传输至耐高温传动链板后,第二归正组件(72)对晶体硅太阳能电池组件A进行归正处理,归正后,耐高温传动链板继续前进;升降支撑轮(73)升至与耐高温传动链板同一传输平面,耐高温传动链板,将晶体硅太阳能电池组件A推推向升降支撑轮(73),晶体硅太阳能电池组件A由升降支撑轮(73)支撑前进,通过纵向定位组件(75)进行定位;升降支撑轮(73)下落,晶体硅太阳能电池组件A落入吸附加热平台(74)的限位止口(76)上,此时,可移动横梁(77)上的转轴(711)通过升降组件下降,切割刀具(712)切入TPT背板,同时,可移动横梁(77)沿滑块滑轨组件(27)移动,切割刀具(712)将晶体硅太阳能电池组件A的TPT背板切分;当可移动横梁(77)移动到晶体硅太阳能电池组件A末端后,切割刀具(712)上升;可移动横梁(77)上的上的剥离刀装置(79)下降,使剥离刀片(717)准确搭在EVA电池片和TPT背板之间;剥离气缸(716)动作,使剥离刀片(717)切入EVA电池片和TPT背板之间;可移动横梁(77)进行位移,晶体硅太阳能电池组件A的短边方向上的TPT背板剥离开,剥离刀装置(79)复位,夹爪气缸(719)的夹爪体(720)将TPT背板夹住,热风喷嘴(721)对准EVA/电池片和TPT背板之间,喷射出的高温气流气化TPT背板的粘接面,热风喷嘴(721)与夹爪体(720)同步位移;剥离出的TPT背板回收到回收点;可移动横梁(77)复位,完成TPT背板回收过程。
35.根据权利要求30所述的废弃晶体硅太阳能电池组件自动拆卸回收方法,其特征在于:步骤四中,当TPT背板剥离完成后,晶体硅太阳能电池组件A传输至EVA薄膜和钢化玻璃分离装置(8)的耐高温传动链板后,第二归正组件(72)对晶体硅太阳能电池组件A进行归正处理,归正后,耐高温传动链板继续前进;升降支撑轮(73)升至与耐高温传动链板同一传输平面,耐高温传动链板,将晶体硅太阳能电池组件A推推向升降支撑轮(73),晶体硅太阳能电池组件A由升降支撑轮(73)支撑前进,通过纵向定位组件(75)进行定位;升降支撑轮(73)下落,晶体硅太阳能电池组件A落入吸附加热平台(74)的限位止口(76)上,此时,可移动横梁(77)上的转轴(711)通过升降组件下降,切割刀具(712)切入EVA薄膜,同时,可移动横梁(77)沿另一滑块滑轨组件(723)移动,切割刀具(712)将晶体硅太阳能电池组件A的EVA薄膜切分;当可移动横梁(77)移动到晶体硅太阳能电池组件A末端后,切割刀具(712)上升;可移动横梁(77)上的上的剥离刀装置(79)下降,使剥离刀片(717)准确搭在钢化玻璃(114)和EVA薄膜之间;剥离气缸(716)动作,使剥离刀片(717)切入钢化玻璃(114)和EVA薄膜之间;可移动横梁(77)进行位移,晶体硅太阳能电池组件A的短边方向上的EVA薄膜剥离开,剥离刀装置(79)复位,翻边装置(81)下降,推动装置(84)推动翻边梁(82),翻边鸭嘴刀对EVA薄膜进行翻边;夹爪气缸(719)的夹爪体(720)将翻边后的EVA薄膜夹住,热风喷嘴(721)对准EVA薄膜和钢化玻璃(114)之间,喷射出的高温气流气化EVA薄膜的粘接面,热风喷嘴(721)与夹爪体(720)同步位移;剥离出的EVA薄膜回收到回收点;可移动横梁(77)复位,完成EVA薄膜的回收过程。
36.根据权利要求30所述的废弃晶体硅太阳能电池组件自动拆卸回收方法,其特征在于:步骤五中,通过清洗烘干传输线(91)将钢化玻璃(114)传输至粗清洗装置(92)处,喷淋管(96)向钢化玻璃(114)喷洒洗液,升降擦拭轮组箱(95)下降,粗清洗驱动系统的驱动电机动作,带动粗擦拭轮(910)组转动,粗擦拭轮(910)的金属丝(915)对钢化玻璃(114)的表面进行刷洗;刷洗完成后,清洗烘干传输线(91)将钢化玻璃(114)传输至精清洗装置(93)处,再次通过喷淋管(96)向钢化玻璃(114)喷洒洗液,钢化玻璃(114)移动至转动链板(916)下方,转动链板(916)上的刷丝(918)再次对钢化玻璃(114)进行刷洗,刷洗完成后,由清洗烘干传输线(91),将钢化玻璃(114)运送至烘干装置(94)处进行烘干,完成钢化玻璃(114)的清洗。
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说明书

技术领域
本发明属于废弃晶体硅太阳能电池组件回收处理领域,特别涉及一种废弃晶体硅太阳能电池组件自动拆解回收生产线和方法。
背景技术
随着社会的发展,晶体硅太阳能电池组件在未来的几十年里将面临高速发展。
在晶体硅太阳能电池组件大规模应用的同时,也将迎来大量废弃的晶体硅太阳能电池组件的回收处理问题。
图32是晶体硅太阳能电池组件工艺分解图。
晶体硅太阳能电池组件由晶体硅电池组112、钢化玻璃114和高透明EVA薄膜113(乙稀 - 醋酸乙稀共聚物)、普通EVA薄膜111、TPT背板110(聚氟乙烯复合膜)、长、短铝边框H、G以及接线盒118等组成。
晶体硅太阳能电池组件在封装过程中,以钢化玻璃114为晶硅电池组112的载体。
首先,将第一层高透明EVA薄膜113敷设在钢化玻璃114的压花面上,晶硅电池组112的阳光面(正面)朝第一层高透明EVA薄膜113敷设,第二层EVA薄膜111敷设在晶硅电池组112的背面上,TPT背板110敷设在第二层普通EVA薄膜111上,这样便形成叠层后的组件115。
然后,经层压机层压后,使 EVA 薄膜111、113产生熔融黏接和胶联固化,形成层压后电池组件116。
固化后的EVA 薄膜111、113 能够将TPT背板110和晶硅电池片组112融合成一整体,致使晶硅电池片组112透射在钢化玻璃114的阳光面上。
最后,对长、短铝边框H、G的密封槽注入硅胶,通过四角的各自角码铆接或过盈连接,形成封装后电池组件117。
单个晶体硅太阳能电池组件的TPT背板面上,均安装有接线盒118,用于实现太阳能与外部电源组件的互联,以将太阳能系统的功率输出到外部。
与电池片相连接的汇流带,通过TPT背板110所预留的工艺口而向外部伸出。
依据实际安装位置,在TPT背板110与接线盒118的安装面上涂布硅胶。
将接线盒紧密安装在TPT背板110上。
然后,将汇流带一端与太阳能系统的正负极相连,另一端采用螺丝固定的方式与电路板相连,使其固定在接线盒118上。
最后将盒盖扣合在接线盒上。
目前我国在晶体硅太阳能电池组件拆解回收领域尚未有重大的突破,没有成熟而完善的拆解工艺和回收设备。
就目前来看,国内外拆解回收晶体硅太阳能电池组件设备及方法较为稀少。
从实现废弃物的“无害化、资源化、减量化”的原则出发,晶体硅太阳能电池组件回收处理问题亟待解决。
晶体硅太阳能电池组件的回收与无害化处理将成为今后国际国内产业界和环境界十分关注的问题。
发明内容
本发明就是针对上述问题,提供一种自动化程度高,回收效率高,资源再利用率高的废弃晶体硅太阳能电池组件自动拆卸回收生产线和方法。
为了实现本发明的上述目的,本发明采用如下技术方案,本发明的特征在于:包括依次设置的上料装置、接线盒拆解装置、排料装置、翻转装置、拆边框装置、加热装置、TPT背板剥离装置和EVA薄膜和钢化玻璃分离装置。
作为本发明的一种优选方案,所述EVA薄膜和钢化玻璃分离装置后方还设置有清洗烘干装置。
本发明废弃晶体硅太阳能电池组件自动拆卸回收方法,其特征在于:步骤一、通过上料装置,将晶体硅太阳能电池组件接线盒朝上,放置于接线盒拆解装置的第一同步传输带上,第一同步传输带带动晶体硅太阳能电池组件移动至接线盒拆解装置的中部,定位压紧后,通过刀片切入晶体硅太阳能电池组件接线盒与TPT背板之间,将晶体硅太阳能电池组件接线盒切落;刀片抬起同时,将晶体硅太阳能电池组件接线盒一同抬起,并输送至接线盒回收点。
步骤二、第一同步传输带,将晶体硅太阳能电池组件传输至翻转装置处进行翻转,翻转后,晶体硅太阳能电池组件再移动至拆边框装置处进行边框拆解。
步骤三、边框拆解完成后,通过传动板链将晶体硅太阳能电池组件传入加热装置内进行加热,加热完成后,再通过传动链板将晶体硅太阳能电池组件传入TPT背板剥离装置,对TPT背板进行剥离。
步骤四、将晶体硅太阳能电池组件传入EVA薄膜和钢化玻璃分离装置,钢化玻璃表面的EVA薄膜被剥离,完成晶体硅太阳能电池组件的拆解。
优选的,步骤五、钢化玻璃通过传输装置,传送至清洗烘干装置内,进行清洗、烘干后,回收再利用。
本发明的有益效果:本发明自动化程度高,能全自动完成晶体硅太阳能电池组件的拆解和回收,生产效率高,运行成本低;能大量回收废弃晶体硅太阳能电池组件的可再利用原料,降低晶体硅太阳能电池组件的废弃物对环境的污染。
附图说明
图1是本发明的布局结构示意图。
图2是上料装置的结构示意图。
图3是接线盒拆解装置的结构示意图。
图4是机械手夹具的结构示意图。
图5是图4的仰视图。
图6是扶刀装置的结构示意图。
图7是弹性刀片的安装结构示意图。
图8是排料装置的结构示意图。
图9是翻转装置的结构示意图。
图10是拆边框装置的横剖图。
图11是长边横向移动锁紧块的结构示意图。
图12是拆边框组件的结构示意图。
图13是图12的俯视图。
图14是基座和推拉板的连接结构示意图。
图15是图14的仰视图。
图16是图14的俯视图。
图17是推拉板和拆框板相对运动示意图。
图18是加热装置的结构示意图。
图19是TPT背板剥离装置的结构示意图。
图20是升降支撑轮和吸附加热平台的结构示意图。
图21是纵向切割装置的结构示意图。
图22是剥离刀装置的结构示意图。
图23是夹爪热风装置的结构示意图。
图24是剥离刀装置的剥离刀片工作状态示意图。
图25是翻边装置的结构示意图。
图26是粗清洗装置的结构示意图。
图27是粗擦拭轮的结构示意图。
图28是粗擦拭轮通过连身齿轮组啮合的结构示意图。
图29是精清洗装置的结构示意图。
图30是图29的俯视图。
图31是转动链板链节的结构示意图。
图32是晶体硅太阳能电池组件工艺分解图。
图1中,1为上料装置、2为接线盒拆解装置、3为排料装置、4为翻转装置、5为拆边框装置、6为加热装置、7为TPT背板剥离装置、8为EVA薄膜和钢化玻璃分离装置、9为清洗烘干装置。
图2中,11龙门架、12为横向移动装置、13为横移立柱、14为升降电机、15为升降臂、16为抓取机械手。
图3~7中,21为传输定位装置、22为机械手夹具、23为水平伸缩机构、24为刀座、25为弹性刀片、26为接线盒拆解气缸、27为滑块滑轨组件、28为嵌入式刀具、29为升降拆解传输带、210为支撑平台、211为挡停组件、212为纵向归正气缸、213为横向归正气缸、214为下定位吸盘、215为上边框压紧装置、216为扶刀装置、217为压块、218为压刀槽、219为限位块。
图8中,31为排料纵向同步带、32为排料横向同步带、33为传输滚轮。
图9中,41为翻转架、42为传输料道、43为翻转电机。
图10~17中,51为升降同步带传输装置、52为工作台面、53为第一归正组件、54为吸盘定位装置、55为移动锁紧块、56为限位槽、57为锁紧销、58为锁紧气缸、59为拆边框组件、510为双杆油缸、511为连接法兰、512为推拉板、513为拆框板、514为V形斜面、515为基座、516为纵向滑块滑轨组件、517为滑动支板、518为轴承、519为横槽。
图18中,61为加热仓、62为送料升降装置、63为料夹、64为多层加热平台、65为接料升降装置。
图19~24中,71为耐高温传动板链、72为第二归正组件、73为升降支撑轮、74为吸附加热平台、75为纵向定位组件、76为限位止口、77为可移动横梁、78为纵向切割装置、79为剥离刀装置、710为夹爪热风装置、711为转轴、712为切割刀具、713为限深轮、714为横向滑轨、715为横向滑块、716为剥离气缸、717为剥离刀片、718为剥离刀座、719为夹爪气缸、720为夹爪体、721为热风喷嘴、722为鳄鱼夹镶块、723为另一滑块滑轨组件。
图25中,81为翻边装置、82为翻边梁、83为翻边滑块滑轨组件、84为推动装置、85为刀头、86为间隔、87为斜面、88为翻边导块。
图26~31中,91为清洗烘干传输线、92为粗清洗装置、93为精清洗装置、94为烘干装置、95为升降擦拭轮组箱、96为喷淋管、97为粗清洗驱动电机、98为同步带体、99为同步带轮、910为粗擦拭轮、911为主动轮、912为主动齿轮、913为联身齿轮组、914为安装槽、915为金属丝、916为转动链板、917为链节、918为刷丝、919为升降机构、920为精清洗驱动电机。
图32中,110为TPT背板、111为普通EVA薄膜、112为晶体硅电池组、113为高透明EVA薄膜、114为钢化玻璃、115为层叠后的电池组件、116为层压后的电池组件、117为封装后的电池组件、118为接线盒。
具体实施方式
本发明的特征在于:包括依次设置的上料装置1、接线盒拆解装置2、排料装置3、翻转装置4、拆边框装置5、加热装置6、TPT背板剥离装置7和EVA薄膜和钢化玻璃分离装置8。
作为本发明的一种优选方案,所述EVA薄膜和钢化玻璃分离装置8后方还设置有清洗烘干装置9。
所述上料装置1,包括龙门架11,龙门架11上通过横向移动装置12设置有横移立柱13,横移立柱13上通过升降电机14设置有升降臂15,升降臂15上设置有抓取机械手16。
所述接线盒拆解装置2,包括与上料装置1相接的传输定位装置21,传输定位装置21上方设置有机械手夹具22,机械手夹具22下部通过水平伸缩机构23设置有刀座24,刀座24下端设置有水平的弹性刀片25。
所述水平伸缩机构23包括固定设置于机械手夹具22上的两接线盒拆解气缸26,两接线盒拆解气缸26的活塞杆均与一所述刀座24相连,刀座24上端通过滑块滑轨组件27与机械手夹具22相连;所述弹性刀片25设置于刀座24下端的嵌入式刀具28内。
所述传输定位装置21包括升降拆解传输带29,相应于升降拆解传输带29设置有支撑平台210,相应于升降拆解传输带29的前进方向设置有挡停组件211,相对于挡停组件211设置有纵向归正气缸212,升降拆解传输带29两侧设置有横向归正气缸213;所述支撑平台210上设置有下定位吸盘214和上边框压紧装置215。
进一步的,所述机械手夹具22上还设置有扶刀装置216;所述扶刀装置216包括与机械手夹具22固定的压块217,压块217上设置有与弹性刀片25配合的压刀槽218。
所述机械手夹具22上相应于定位后的晶体硅太阳能电池组件A设置有限位块219。
所述排料装置3,包括与接线盒拆解装置2相接的排料纵向同步带31,排料纵向同步带31之间设置有顶升机构,顶升机构与排料横向同步带32相连;相应于排料横向同步带32设置有传输滚轮33。
所述排料装置3可使用授权公告号:CN202163880 U的专利申请中的技术方案。
所述翻转装置4,包括翻转架41,翻转架41上设置有两传输面相对设置的传输料道42,两传输料道42之间的间隙与所述排料装置3相对应;所述翻转架41与翻转电机43相连。
所述翻转装置4可使用授权公告号:CN10281205 A的专利申请中的技术方案。
所述拆边框装置5,包括与翻转装置4相接的升降同步带传输装置51,升降同步带传输装置51侧方设置有工作台面52,工作台面52四周设置有第一归正组件53,工作台面52内设置有吸盘定位装置54和长边横向移动锁紧块55,长边横向移动锁紧块55上设置有与晶体硅太阳能电池组件A长边框配合的限位槽56;长边横向移动锁紧块55底部设置具有锁紧销57的锁紧气缸58,锁紧销57与晶体硅太阳能电池组件A长边框的安装孔相对应;所述工作台面52内还设置有拆边框组件59,所述拆边框组件59包括双杆油缸510,双杆油缸510两端的活塞杆均通过连接法兰511与一推拉板512相连,推拉板512两侧均设置有拆框板513,推拉板512和拆框板513之间通过V形斜面514相配合;所述推拉板512和拆框板513下部设置有基座515,基座515上方通过纵向滑块滑轨组件516设置有滑动支板517,滑动支板517上设置有轴承518,轴承518与所述拆框板513上的横槽519相配合。
所述拆边框装置5侧方设置有边框回收传输带。
所述加热装置6,包括与拆边框装置5相接的工作台面52,工作台面52末端设置有加热仓61,工作台面52和加热仓61之间设置有送料升降装置62,送料升降装置62上设置有料夹63,加热仓61内设置有多层加热平台64,加热平台末端设置有接料升降装置65。
所述加热平台上可使用专利申请号:201811107432.7中公布的复合电加热片。
所述TPT背板剥离装置7,包括与加热装置6相接的耐高温传动板链71,耐高温传输链板71侧方设置有第二归正组件72,耐高温传输链板71末端设置有升降支撑轮73和吸附加热平台74;相应于吸附加热平台74的前后两端设置有纵向定位组件75,所述吸附加热平台74的两侧设置有限位止口76,限位止口76上通过滑块滑轨组件27设置有可移动横梁77,可移动横梁77上通过升降组件设置有纵向切割装置78、剥离刀装置79和夹爪热风装置710。
所述纵向切割装置78包括通过升降组件设置于可移动横梁77上的转轴711,转轴711上设置有切割刀具712。
所述切割刀具712侧方设置有限深轮713,切割刀具712的边缘伸出限深轮713的部分与TPT背板110的厚度相同。
所述剥离刀装置79包括与可移动横梁77相连的横向滑轨714,横向滑轨714通过横向滑块715设置有与剥离气缸716相连剥离刀片717。
所述剥离刀片717通过具有燕尾槽的剥离刀座718与剥离气缸716相连;所述剥离刀座718与剥离刀片717为注塑成型件。
便于更换、维护。
所述夹爪热风装置710包括设置于可移动横梁77上剥离刀装置79侧方的夹爪气缸719和夹爪体720;相应于夹爪体720的下方设置有热风喷嘴721。
所述夹爪体720上设置有鳄鱼夹镶块722。
所述EVA薄膜和钢化玻璃分离装置8,包括与TPT背板剥离装置7相同的耐高温传动板链71、第二归正组件72、升降支撑轮73、吸附加热平台74和纵向定位组件75,所述吸附加热平台74的限位止口76上通过滑块滑轨组件27设置有可移动横梁77,可移动横梁77上通过升降组件设置有纵向切割装置78、剥离刀装置79和夹爪热风装置710;所述可移动横梁77上通过升降组件,相应于夹爪热风装置710还设置有翻边装置81,所述翻边装置81包括翻边梁82,翻边梁82通过翻边滑块滑轨组件83与所述可移动横梁77的升降组件相连;升降组件上设置有翻边梁82的推动装置84;翻边梁82上间隔86的排布设置有翻边鸭嘴刀;所述夹爪热风装置710的夹爪体720相应于翻边鸭嘴刀的间隔86处设置。
所述翻边鸭嘴刀由刀头85、斜面87和翻边导块88三部分依次构成。
所述剥离刀装置79通过伺服电机控制升降,可精确的控制剥离刀片717的高度,从而达到分离钢化玻璃114、EVA薄膜,以及TPT背板110的目的。
所述清洗烘干装置9,包括清洗烘干传输线91,清洗烘干传输线91上方设置有粗清洗装置92、精清洗装置93和烘干装置94,所述粗清洗装置92包括升降擦拭轮组箱95,擦拭轮组箱内通过粗清洗驱动系统设置有粗擦拭轮910组。
所述粗清洗装置92前端设置有喷淋管96。
所述粗清洗驱动系统包括粗清洗驱动电机97,粗清洗驱动电机97通过一同步带体98与多个同步带轮99相连,每个同步带轮99上均设置有一粗擦拭轮910;所述同步带体98还与主动轮911相连,主动轮911通过主动齿轮912与相互啮合的联身齿轮组913相连;联身齿轮组913的每个联身齿轮上均设置有一粗擦拭轮910。
所述粗擦拭轮910的轮体底部为安装槽914,安装槽914内设置有金属丝915。
所述精清洗装置93包括通过升降机构919设置于清洗烘干传输线91上方的转动链板916;转动链板916与精清洗驱动电机相连;所述转动链板916的链节917上设置有与清洗烘干传输线91相对的刷丝918。
所述转动链板916的前部设置有喷淋管96,所述烘干装置94设置于转动链板916的末端。
本发明废弃晶体硅太阳能电池组件A自动拆卸回收方法,其特征在于:步骤一、通过上料装置1,将晶体硅太阳能电池组件A接线盒朝上,放置于接线盒拆解装置2的第一同步传输带上,第一同步传输带带动晶体硅太阳能电池组件A移动至接线盒拆解装置2的中部,定位压紧后,通过刀片切入晶体硅太阳能电池组件A接线盒与TPT背板110之间,将晶体硅太阳能电池组件A接线盒切落;刀片抬起同时,将晶体硅太阳能电池组件A的接线盒一同抬起,并输送至接线盒回收点。
步骤二、第一同步传输带,将晶体硅太阳能电池组件A传输至翻转装置4处进行翻转,翻转后,晶体硅太阳能电池组件A再移动至拆边框装置5处进行边框拆解。
步骤三、边框拆解完成后,通过传动板链将晶体硅太阳能电池组件A传入加热装置6内进行加热,加热完成后,再通过传动链板将晶体硅太阳能电池组件A传入TPT背板剥离装置7,对TPT背板进行剥离。
步骤四、将晶体硅太阳能电池组件A传入EVA薄膜和钢化玻璃分离装置8,钢化玻璃114表面的EVA薄膜被剥离,完成晶体硅太阳能电池组件A的拆解。
优选的,步骤五、钢化玻璃114通过传输装置,传送至清洗烘干装置9内,进行清洗、烘干后,回收再利用。
步骤一中,第一同步传输带带动晶体硅太阳能电池组件A移动至接线盒拆解装置2的中部,定位压紧后,机械手夹具22下移到位,限位块219便卡住接线盒;机械手夹具22上的弹性刀片25下降,落入晶体硅太阳能电池组件A的TPT背板表面,扶刀装置216压向弹性刀片25,此时弹性刀片25与TPT背板表面呈平行贴合,满足了弹性刀片25切入接线盒底座硅胶的条件;接线盒拆卸气缸的推动刀座24,使弹性刀片25切断接线盒与背板之间的硅胶,同时也切断了接线盒内部的汇流带;切割完成后机械手夹具22上移,带动接线盒118脱离背板,机械手夹具22将接线盒118送至接线盒回收点。
步骤二中,当晶体硅太阳能电池组件A传至传输料道42后,翻转装置4中的翻转电机43驱动翻转架41翻转180°,使晶体硅太阳能电池组件A玻璃面朝上;翻转后传输料道42将晶体硅太阳能电池组件A传输到拆边框装置5中。
当晶体硅太阳能电池组件A传输到自动拆解铝边框装置后,第一归正组件53动作,将晶体硅太阳能电池组件A固定;长边横向移动锁紧块55移动,锁紧气缸58动作,通过锁紧销57对晶体硅太阳能电池组件A长边框H的安装孔进行锁紧;此时,短边的第一归正组件53远离晶体硅太阳能电池组件A的短边框G;拆边框组件59动作;双杆油缸510的活塞杆分别向相反方向伸出,由推拉板512将短边框G拆下;锁紧气缸58动作,锁紧销57和横向移动锁紧块55离开长边框H;双杆油缸510换向,双杆油缸510的活塞杆收缩;活塞杆带动推拉板512向活塞杆收缩方向位移,推拉板512两侧的V形面迫使拆框板513向外张开,从而顶开长边框H密封槽内所固化的硅胶,两组长边框H同步脱开钢化玻璃114,拆下的长边框H和短边框G送至回收点,完成自动拆卸铝边框的全过程。
步骤三中,当晶体硅太阳能电池组件A加热完成,并传输至耐高温传动链板后,第二归正组件72对晶体硅太阳能电池组件A进行归正处理,归正后,耐高温传动链板继续前进;升降支撑轮73升至与耐高温传动链板同一传输平面,耐高温传动链板,将晶体硅太阳能电池组件A推推向升降支撑轮73,晶体硅太阳能电池组件A由升降支撑轮73支撑前进,通过纵向定位组件75进行定位;升降支撑轮73下落,晶体硅太阳能电池组件A落入吸附加热平台74的限位止口76上,此时,可移动横梁77上的转轴711通过升降组件下降,切割刀具712切入TPT背板,同时,可移动横梁77沿滑块滑轨组件27移动,切割刀具712将晶体硅太阳能电池组件A的TPT背板切分;当可移动横梁77移动到晶体硅太阳能电池组件A末端后,切割刀具712上升;可移动横梁77上的上的剥离刀装置79下降,使剥离刀片717准确搭在EVA电池片和TPT背板之间;剥离气缸716动作,使剥离刀片717切入EVA电池片和TPT背板之间;可移动横梁77进行位移,晶体硅太阳能电池组件A的短边方向上的TPT背板剥离开,剥离刀装置79复位,夹爪气缸719的夹爪体720将TPT背板夹住,热风喷嘴721 对准EVA/电池片和TPT背板之间,喷射出的高温气流气化TPT背板的粘接面,热风喷嘴721与夹爪体720同步位移;剥离出的TPT背板回收到回收点;可移动横梁77复位,完成TPT背板回收过程。
步骤四中,当TPT背板剥离完成后,晶体硅太阳能电池组件A传输至EVA薄膜和钢化玻璃分离装置8的耐高温传动链板后,第二归正组件72对晶体硅太阳能电池组件A进行归正处理,归正后,耐高温传动链板继续前进;升降支撑轮73升至与耐高温传动链板同一传输平面,耐高温传动链板,将晶体硅太阳能电池组件A推推向升降支撑轮73,晶体硅太阳能电池组件A由升降支撑轮73支撑前进,通过纵向定位组件75进行定位;升降支撑轮73下落,晶体硅太阳能电池组件A落入吸附加热平台74的限位止口76上,此时,可移动横梁77上的转轴711通过升降组件下降,切割 刀具712切入EVA薄膜,同时,可移动横梁77沿另一滑块滑轨组件723移动,切割刀具712将晶体硅太阳能电池组件A的EVA薄膜切分;当可移动横梁77移动到晶体硅太阳能电池组件A末端后,切割刀具712上升;可移动横梁77上的上的剥离刀装置79下降,使剥离刀片717准确搭在钢化玻璃114和EVA薄膜之间;剥离气缸716动作,使剥离刀片717切入钢化玻璃114和EVA薄膜之间;可移动横梁77进行位移,晶体硅太阳能电池组件A的短边方向上的EVA薄膜剥离开,剥离刀装置79复位,翻边装置81下降,推动装置84推动翻边梁82,翻边鸭嘴刀对EVA薄膜进行翻边;夹爪气缸719的夹爪体720将翻边后的EVA薄膜夹住,热风喷嘴721 对准EVA薄膜和钢化玻璃114之间,喷射出的高温气流气化EVA薄膜的粘接面,热风喷嘴721与夹爪体720同步位移;剥离出的EVA薄膜回收到回收点;可移动横梁77复位,完成EVA薄膜的回收过程。
步骤五中,通过清洗烘干传输线91将钢化玻璃114传输至粗清洗装置92处,喷淋管96向钢化玻璃114喷洒洗液,升降擦拭轮组箱95下降,粗清洗驱动系统的驱动电机动作,带动粗擦拭轮910组转动,粗擦拭轮910的金属丝915对钢化玻璃114的表面进行刷洗;刷洗完成后,清洗烘干传输线91将钢化玻璃114传输至精清洗装置93处,再次通过喷淋管96向钢化玻璃114喷洒洗液,钢化玻璃114移动至转动链板916下方,转动链板916上的刷丝918再次对钢化玻璃114进行刷洗,刷洗完成后,由清洗烘干传输线91,将钢化玻璃114运送至烘干装置94处进行烘干,完成钢化玻璃114的清洗。
可以理解的是,以上关于本发明的具体描述,仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案,本领域的普通技术人员应当理解,仍然可以对本发明进行修改或等同替换,以达到相同的技术效果;只要满足使用需要,都在本发明的保护范围之内。
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