一种废旧光伏板拆解设备及拆解方法与流程

本发明涉及废旧光伏板回收领域，特别涉及一种废旧光伏板拆解设备。

背景技术：

1、目前废旧光伏板回收工序主要分为拆解和剥离分选两个部分，拆解部分可分为四个工序：定位居中输送、去除接线盒、再次定位居中输送、去除边框，现有废旧光伏板拆解设备均采用单工序对应一台设备，需要四台设备才能完成拆解工作。目前光伏电站常规退役的废旧光伏板外形尺寸在长2.5米宽1.5米内，单工序废旧光伏板回收设备外形尺寸必须长3.5米宽2.5米。4个工序设备合计长度约15米，且多采用气缸驱动，需配套空压机才能运行，不利于长途运输且安装面积大、运行综合能耗大、噪音偏大，且处理一块废旧光伏板耗时较长。

2、目前从电站退役的废旧光伏板需要运输到回收站点，其运输成本极高。为响应国家节能环保的号召，最理想的废旧光伏板回收方式是：将废旧光伏板回收设备通过挂车运输到有退役废旧光伏板的光伏电站，将处理完成后得到的有价值回收物直接卖到各地需求商家，然后再将设备运输到下一个光伏电站。目前废旧光伏板拆解部分工艺已确定，而剥离分选部分工艺对于如何才能实现效益最大化仍有异议，因此首先需要对废旧光伏板拆解设备作优化升级。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提供一种整体结构紧凑、安全可靠的废旧光伏板拆解设备。

2、本发明解决上述技术问题的技术方案是：一种废旧光伏板拆解设备，包括机架，机架前侧中部设有前延伸架，机架前侧上部设有去除接线盒装置，机架中部设有夹紧居中装置，夹紧居中装置左右两侧设有滚轮输送装置，夹紧居中装置中部设有升降顶紧装置，机架上部设有去除边框传动装置，去除边框传动装置上设有去除边框夹爪组件，机架中部左右两侧设有接近开关，机架顶部设有机盖板，机架一侧设有触摸屏，夹紧居中装置下方设有电控柜，去除接线盒装置、夹紧居中装置、滚轮输送装置、升降顶紧装置、去除边框传动装置、去除边框夹爪组件、接近开关、触摸屏均与电控柜电连接。

3、上述废旧光伏板拆解设备，所述去除接线盒装置包括第一伺服减速电机，第一伺服减速电机固定在机架上，第一伺服减速电机的输出轴与旋转臂一端固定连接，旋转臂另一端设有伺服电动缸，伺服电动缸的推杆上设有夹紧刀架，夹紧刀架上部对称设有第二伺服减速电机、第三伺服减速电机，夹紧刀架下部对称设有第一丝杆副、第二丝杆副，夹紧刀架底部两侧对称设有第一直线滑动模组、第二直线滑动模组，第一直线滑动模组与第二直线滑动模组上均对称设有两个第一滑块，第一直线滑动模组、第二直线滑动模组的第一滑块上分别设有第一夹刀、第二夹刀，第一夹刀、第二夹刀上分别设有第一压缩弹簧、第二压缩弹簧，第一丝杆副、第二丝杆副上的丝杆分别与第二伺服减速电机、第三伺服减速电机连接，第一夹刀、第二夹刀分别与第一丝杆副、第二丝杆副的丝杆上的螺母固定连接，夹紧刀架上设有第一拉线编码器和第二拉线编码器，第一拉线编码器和第二拉线编码器的主体安装在夹紧刀架上，第一拉线编码器和第二拉线编码器的拉线端分别安装在第一夹刀、第二夹刀上，第一伺服减速电机、伺服电动缸、第二伺服减速电机、第三伺服减速电机、第一拉线编码器、第二拉线编码器均与电控柜电连接。

4、上述废旧光伏板拆解设备，所述夹紧居中装置包括旋转夹紧主轴，第一轴承座与固定设置在机架中部的安装板固定连接，旋转夹紧主轴中部通过轴承安装在第一轴承座上，第一钢球式扭力限制器与旋转夹紧主轴一端采用平键连接，第一钢球式扭力限制器上固定设有第一链轮，第一链轮旁边设有第四伺服减速电机，第四伺服减速电机固定在机架上，第四伺服减速电机的输出轴上固定设有第二链轮，第一链轮与第二链轮采用链条连接，第一齿轮与第一弧形夹臂中部固定连接，第二齿轮与第二弧形夹臂中部固定连接，第一齿轮、第一弧形夹臂与旋转夹紧主轴另一端均采用平键连接，第二齿轮、第二弧形夹臂与旋转夹紧主轴采用同轴滑动连接；第一齿轮、第二齿轮旁设有正反转齿轮座，正反转齿轮座固定设置在安装板上，正反转齿轮座上设有正转齿轮、反转齿轮、正转轴承、反转轴承、正转轴、反转轴，正转齿轮与正转轴一端固定连接，正转轴另一端通过正转轴承安装在正反转齿轮座上，反转齿轮与反转轴一端固定连接，反转轴另一端通过反转轴承安装在正反转齿轮座上，第一齿轮与正转齿轮啮合，正转齿轮与反转齿轮啮合，反转齿轮与第二齿轮啮合，第一齿轮与第二齿轮旋转方向相反、旋转角度相同，第一弧形夹臂与第二弧形夹臂旋转方向相反、旋转角度相同；安装板前后两侧对称设有第三直线滑动模组、第四直线滑动模组，第三直线滑动模组、第四直线滑动模组固定在机架上，第三直线滑动模组、第四直线滑动模组左右两侧均对称设置两个第二滑块，安装板左右两侧对称设有两个滚轮输送装置，滚轮输送装置与第三直线滑动模组空间上垂直布置，每个滚轮输送装置固定设置在位于安装板同一侧的两个第二滑块上，每个滚轮输送装置内侧均对称设置两个安装底座，每个安装底座上均设有一个牵引销轴，每个牵引销轴均同轴连接一个滚动轴承，第一弧形夹臂、第二弧形夹臂两端均设有圆弧形槽口，四个滚动轴承可分别在第一弧形夹臂、第二弧形夹臂两端的圆弧形槽口内滑动，两个滚轮输送装置对应端头之间通过拉伸弹簧连接，两个滚轮输送装置之间区域的两侧分别设有第三拉线编码器、第四拉线编码器，第三拉线编码器、第四拉线编码器的主体安装在安装板上，第三拉线编码器、第四拉线编码器的拉线端分别安装在第一弧形夹臂、第二弧形夹臂上，第四伺服减速电机、第三拉线编码器、第四拉线编码器与电控柜电连接。

5、上述废旧光伏板拆解设备，所述滚轮输送装置包括第五伺服减速电机、第一同步带轮、第二同步带轮、箱体，所述箱体固定在安装板同一侧的两个第二滑块上，第五伺服减速电机固定设置在箱体中部，第一同步带轮与第五伺服减速电机的输出轴固定连接，第一同步带轮与第二同步带轮采用同步带连接，第二同步带轮与传动主轴固定连接，传动主轴采用法兰轴承设置在箱体中部，传动主轴上固定设有主动齿轮，箱体两侧对称设置2n个从动轴，每个从动轴的一端均固定设置一个从动齿轮，每个从动轴的另一端均固定设置一个滚轮；同一侧的n个从动轴中相邻两个从动轴之间、传动主轴与其两侧的两个从动轴之间均设置一个过桥轴，每个过桥轴上均设置一个过桥齿轮，所述过桥齿轮与其两侧的两个从动齿轮，或过桥齿轮与其两侧的从动齿轮和主动齿轮啮合，第五伺服减速电机与电控柜电连接。

6、上述废旧光伏板拆解设备，所述升降顶紧装置包括第五拉线编码器和4个呈正方形分布的涡轮蜗杆升降机，4个涡轮蜗杆升降机的蜗杆顶部设置两块顶板，顶板上设有橡胶垫板，4个涡轮蜗杆升降机的蜗杆底部通过两块底板固定在机架上，顶板与底板空间上垂直布置，相邻涡轮蜗杆升降机的传动轴均采用第一联轴器连接，伺服电机通过钢球式扭力联轴器与减速机连接，减速机与两侧涡轮蜗杆升降机的传动轴采用第二联轴器连接，第五拉线编码器的主体安装在底板上，第五拉线编码器的拉线端安装在涡轮蜗杆升降机上，伺服电机、第五拉线编码器与电控柜电连接。

7、上述废旧光伏板拆解设备，所述去除边框传动装置包括x轴滚珠丝杆副、x轴直线滑动模组、y轴滚珠丝杆副、y轴直线滑动模组、x轴伞齿轮正反转机构、y轴伞齿轮正反转机构、x轴伺服减速电机、x轴滑台、中间滑台、y轴滑台、y轴伺服减速电机、x轴拉线编码器、y轴拉线编码器，4个x轴滚珠丝杆副分别设置在机架上部两侧型材上，x轴滚珠丝杆副的传动轴端两两朝内放置，2套朝内布置的x轴滚珠丝杆副中间设有x轴伞齿轮正反转机构，x轴伞齿轮正反转机构与x轴伺服减速电机、x轴滚珠丝杆副均采用第三联轴器连接，4个x轴直线滑动模组分别设置在机架上部两侧型材上，x轴滑台分别与两侧的x轴滚珠丝杆副的法兰螺母、x轴直线滑动模组的第三滑块固定连接，中间滑台固定放置在机架上部中间且位于两个x轴滑台之间，6个y轴滚珠丝杆副、6个y轴直线滑动模组的传动轴两两朝内布置在2个x轴滑台、1个中间滑台上，中间滑台中部固定设置压板；3套朝内布置的y轴滚珠丝杆副中间设有y轴伞齿轮正反转机构，y轴伞齿轮正反转机构与y轴伺服减速电机、y轴滚珠丝杆副均采用第四联轴器连接，6个y轴滑台分别与6个y轴直线滑动模组的第四滑块、6个y轴滚珠丝杆副的法兰螺母固定连接，y轴滑台上设有去边框夹爪组件，2个x轴伺服减速电机同步驱动，3个y轴伺服减速电机同步驱动，y轴滑台在x轴伺服减速电机、y轴伺服减速电机的作用下，实现x方向和y方向两侧向外伸出与向内收缩动作，2个x轴拉线编码器的主体均安装在机架中部，2个x轴拉线编码器的拉线端分别安装在2个x轴滑台上，3个y轴拉线编码器的主体分别安装在2个x轴滑台和1个中间滑台中部，3个y轴拉线编码器的拉线端分别安装在2个x轴滑台和1个中间滑台对应的y轴滑台上，x轴伺服减速电机、y轴伺服减速电机、x轴拉线编码器、y轴拉线编码器与电控柜电连接。

8、上述废旧光伏板拆解设备，所述去边框夹爪组件包括4个侧边夹爪、2个中部夹爪，4个侧边夹爪位于x轴滑台的4个y轴滑台上，2个中部夹爪位于中间滑台的2个y轴滑台上，侧边夹爪包括夹爪座，夹爪座上设有x向夹板、y向夹板、x向丝杆副、y向丝杆副、x向步进电机、y向步进电机、2个摩擦片式扭矩限制器，x向丝杆副、y向丝杆副两者呈90°放置在夹爪座中部，x向夹板、y向夹板分别与x向丝杆副、y向丝杆副的法兰螺母固定连接，x向丝杆副、y向丝杆副的传动轴端均设有摩擦片式扭矩限制器，x向扭矩限制器、y向扭矩限制器分别与x向步进电机、y向步进电机采用齿轮传动连接，x向步进电机、y向步进电机与电控柜电连接。

9、上述废旧光伏板拆解设备，所述夹紧居中装置两侧和前延伸架上端均设有无动力滚轮组件。

10、上述废旧光伏板拆解设备，所述前延伸架下端设有支撑斜杆。

11、一种废旧光伏板拆解方法，包括以下步骤：

12、步骤s1：由人工或机械手将废旧光伏板正面朝下、背面朝上沿前延伸架推入；

13、步骤s2：接近开关感应到废旧光伏板推入，夹紧居中装置启动并夹住废旧光伏板两端，滚轮输送装置启动并将光伏板输送到设定位置后停止；

14、步骤s3：去除接线盒装置启动并旋转到废旧光伏板接线盒的正上方，启动伺服电动缸并向下推动夹紧刀架，使第一夹刀与第二夹刀下降到与废旧光伏板背板接触，启动第二伺服减速电机、第三伺服减速电机并使第一夹刀与第二夹刀向内夹紧运动，将接线盒铲离背板；

15、步骤s4：启动伺服电动缸并向上拉动夹紧刀架，启动第一伺服减速电机旋转，使得夹紧刀架处于前延伸架正上方，通过第二伺服减速电机、第三伺服减速电机打开第一夹刀与第二夹刀，接线盒掉入暂存仓；

16、步骤s5：启动滚轮输送装置，根据接近开关感应到的位置信息，将废旧光伏板输送到升降顶紧装置正上方中间位置；根据废旧光伏板尺寸预设数值，使去边框夹爪组件的夹爪夹持区域正对废旧光伏板边框正上方；

17、步骤s6：启动升降顶紧装置，并向上顶升废旧光伏板，使废旧光伏板夹紧在压板与橡胶垫板之间；

18、步骤s7：启动x轴伺服减速电机并使去边框夹爪组件向外顶出运动，边框即将被去除时，x向步进电机启动并旋转固定圈数，使x向夹板夹紧边框，边框与废旧光伏板面板之间脱离，x轴伺服减速电机继续驱动去边框夹爪组件向外侧运动，到预定位置后，x向步进电机启动并反转固定圈数，使x向夹板松开并推出边框，边框掉入暂存仓；

19、步骤s8：启动y轴伺服减速电机并使去边框夹爪组件向外顶出运动，边框即将被去除时，y向步进电机启动并旋转固定圈数，使y向夹板夹紧边框，边框与废旧光伏板面板之间脱离，y轴伺服减速电机继续驱动去边框夹爪组件向外侧运动，到预定位置后，y向步进电机启动并反转固定圈数，使y向夹板松开并推出边框，边框掉入暂存仓；

20、步骤s9：夹紧居中装置向外张开，升降顶紧装置向下运动使废旧光伏板回到滚轮输送装置上，夹紧居中装置再次夹紧，滚轮输送装置将废旧光伏板输送到后端处理工序。

21、本发明的有益效果在于：

22、1、本发明整合了四道拆解工序，设备长约4米、占地面积小，便于用挂车运输到偏远地区的光伏电站进行废旧光伏板拆解。

23、2、本发明均采用伺服电机驱动、整体结构紧凑、运行平稳可靠、噪音低、节能环保，运动机构不含气缸，无需配套空压站。

24、3、本发明能完美兼容市面上长宽尺寸500x500mm以上的废旧光伏板拆解，通过触摸屏预设参数到电控柜内的plc，即可实现不同规格尺寸的废旧光伏板拆解，全程序化自动控制。

25、4、本发明通过夹紧居中装置、去除接线盒装置、滚轮输送装置、升降顶紧装置、去边框传动装置、夹爪实现废旧光伏板的输送、居中、去接线盒、去边框、输送，相较现有技术需要做四台单独的设备（整体长约12米宽约3.5米）才能实现此功能，本发明占地面积小（长约4米宽约2.5米），节省制作耗材。