本實用新型涉及太陽能電池組件加工設備技術領域，特別涉及一種三腔室太陽電池組件層壓機。

背景技術：

太陽電池組件層壓機是一種將互聯好的太陽能電池和封裝材料進行真空熱壓成型的機器或設備。鋼化玻璃、膠膜、太陽能電池組和背板按一定順序疊層，進入層壓機腔室內，通過抽真空、加熱、加壓、固化、冷卻等工序形成一整塊太陽能電池組件，即完成層壓作業(yè)。層壓機是組件封裝的關鍵設備之一。

隨著國內太陽能電池組件的生產技術快速發(fā)展，規(guī)模不斷擴大，而且有更多新產品出現，如雙玻組件，薄膜組件。產品的規(guī)?；a對層壓機設備的要求也越來越高，不但要求層壓機有高可靠性，還要求有更高的生產效率和自動化水平。為適應生產要求，可用于自動流水線作業(yè)的層壓機由原來的單腔室層壓機向雙腔室、多層和三腔室層壓機發(fā)展。目前，三腔室層壓機的應用逐漸增多，一般的設計是在原來雙腔室層壓機的基礎上增加了冷壓腔，其優(yōu)點是生產效率提高，大大減少了組件在環(huán)境空氣中冷卻而產生氣泡和膠聯缺陷的幾率。但所使用的設備也存在不足和問題，如將三個層壓腔室的輸送系統設計成一套傳動，只有三個上腔室同時打開，傳輸帶才能運行，使對各工藝段的時間參數利用不夠靈活；增加了冷壓腔后設備長度增大，設備過長使在部分生產廠房使用受到局限；設備復雜程度增加，機械和控制系統的故障率增加，維護時間加長等。很多設備廠商更多注重于設備機械結構的研發(fā)，對生產工藝的研發(fā)較不足，對新產品的工藝適應性不夠。機械研發(fā)除保證強度要求外還要實現工藝計算中的傳熱與時間的要求；在設備復雜程度加大后，設備控制系統水平需提高，減少設備維護時間是必要的。

技術實現要素：

本實用新型所要解決的技術問題是針對現有技術層壓機熱壓一段、熱壓二段及冷壓段共同使用同一套傳輸裝置、熱壓段共用同一加熱裝置，熱壓段和冷壓段共用真空裝置，只有三個上腔室同時打開，傳輸帶才能運行，使得工作效率低下、層壓機不能適應多品種電池組件層壓的需要的不足，提供一種三腔室太陽電池組件層壓機。

為實現上述目的，本實用新型提供以下的技術方案：

一種三腔室太陽電池組件層壓機，包括依次設置的進料臺、熱壓段、冷壓段、出料臺和電氣控制系統；進料臺、熱壓段、冷壓段和出料臺通過傳輸裝置實現加電池組件傳送；熱壓段主體為密封腔體，由上箱體和下箱體組成，在下箱體內設置有工作臺用以支撐電池組件，熱壓段設有對密封腔體抽真的真空裝置和對電池組件加熱的加熱裝置；冷壓段主體為密封腔體，由上箱體和下箱體組成，在下箱體內設置有工作臺用以支撐電池組件，冷壓段設置有對其密封腔體抽真空的真空裝置和對電池組件冷卻的冷卻循環(huán)裝置；電氣控制系統與傳輸裝置、真空裝置、加熱裝置和冷卻循環(huán)裝置相連接；所述熱壓段包括熱壓一段和熱壓二段，熱壓一段和熱壓二段分別設有真空裝置和加熱裝置，熱壓一段和熱壓二段、冷卻段的真空裝置獨立設置，熱壓一段和熱壓二段的加熱裝置獨立設置；

所述加熱裝置包括加熱器、熱油泵、過濾器、膨脹油槽和加熱板，加熱器、熱油泵、過濾器和加熱板依次組成串聯油路，膨脹油槽的一端與加熱器的出油口處的油路相連接，膨脹油槽的另一端設置在熱油泵和過濾器之間的油路上，加熱裝置通過加熱器對熱壓段的工作臺加熱；

所述冷卻循環(huán)裝置包括壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器和冷卻板，壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器組成串聯回路，蒸發(fā)器和冷卻板組成串聯回路，冷凝器、蒸發(fā)器之間的串聯回路上設置有干燥過濾器和膨脹閥，膨脹閥與蒸發(fā)器出口處的串聯回路相連接，蒸發(fā)器和冷卻板之間串聯回路中，冷卻板進口處的串聯回路上設有水泵，冷卻板出口處的串聯回路上設有過濾器；

所述熱壓一段的傳輸裝置、熱壓二段的傳輸裝置以及冷壓段的傳輸裝置均為電池組件傳送裝置（11），熱壓一段和熱壓二段共用電池組件傳送裝置，冷壓段設置有獨立的電池組件傳送裝置；

在上箱體設置有循環(huán)布傳送裝置，當上箱體和下箱體閉合時，循環(huán)布覆蓋在電池組件上；

電池組件傳送裝置和循環(huán)布傳送裝置均由傳送帶、拉桿和兩鏈條循環(huán)傳動裝置組成，循環(huán)傳動鏈分別設置在工作臺的兩側，傳送帶的端部由拉桿固定，拉桿的兩端分別與對應側的循環(huán)傳動鏈固定連接，由循環(huán)布作為冷壓段的傳送帶；

循環(huán)布傳送裝置的一側齒輪與電池組件傳送裝置的同側齒輪嚙合傳動連接；

所述出料臺由三個帶傳送裝置二、多層升降平臺（44）及升降多層升降平臺的升降裝置組成，每個帶傳送裝置二的傳送帶二平齊相隔一段距離設置，多層升降裝置包括升降架（43）和絲桿傳動裝置，多層升降平臺設置在升降架內，多層升降平臺通過滑軌和滑塊與升降架滑動連接，絲桿傳動裝置與升降平臺螺紋連接，由電機驅動絲桿轉動從而帶動升降平臺沿滑塊升降，傳送帶二與熱壓段和冷壓段的工作臺位于同一傳輸平面上；

升降架上設置有滑塊，多層升降平臺的與滑塊位置相對應處設置有直線滑槽 ，實現多層升降平臺通過滑軌和滑塊與升降架滑動連接；

所述真空裝置包括設置在上箱體內的上真空室、設置在下箱體內的下真空室、真空泵和控制單元；上真空室通過上室真空閥與真空泵相連接，兩者之間設有上充氣閥；下真空室通過下室真空閥與真空泵相連接，兩者之間設有下充氣閥；上真空室和下真空室之間并聯有手動充氣閥；真空泵與上真空室和上真空室連接的回路上并聯有安全充氣閥；下真空室設有真空檢測單元和下室真空度表；上室真空閥、下室真空閥、上充氣閥、下充氣閥、安全充氣閥、真空檢測單元和下室真空度表分別與控制單元控制連接。

采用以上技術方案的有益效果是：由于熱壓一段、熱壓二段和冷卻段分別設置有獨立的真空裝置，因此可分別由各自的真空裝置加熱，熱壓一段和熱壓二段分別獨立設置有冷卻裝置，因此可以分別由各自的冷卻裝置對電池組件進行冷卻，本實用新型結構的三腔室太陽電池組件層壓機能夠靈活地適應不同種類組件的層壓工藝變化。對于較難層壓的雙玻組件和薄膜組件，通過改變三個層壓腔的作業(yè)參數組合來最大化減少層壓缺陷，成品合格率比普通層壓機提高10%以上。

進料臺、冷壓段、出料臺設置單獨的傳輸系統，對于自動流水作業(yè)時，當進料臺上的電池組件完全傳送到熱壓一段后，進料臺可單獨動作，進行與上游設備對接作業(yè)；當熱壓一段的層壓時間大于熱壓二段的層壓時間時，熱壓二段上腔室可提前打開，實現環(huán)境空氣對電池組件的冷卻；當冷壓段的層壓時間小于熱壓一段或熱壓二段的層壓時間時，冷壓段上腔室可提前打開，并將電池組件依次傳送到出料臺；出料臺可根據下游設備的狀態(tài)隨時完成與下游設備的對接作業(yè)。這樣即是有效縮短了工藝時間，提高工作效率。

出料臺采用堆棧式結構，設備總長度縮短，尤其對于有效層壓尺寸中長度越大的層壓機，效果越明顯。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例結構層壓機的俯視圖；

圖2是本實用新型實施例層壓機組成及傳動系統示意圖；

圖3是本實用新型熱壓段加熱裝置實施例結構示意圖；

圖4是本實用新型冷壓段冷卻循環(huán)裝置實施例結構示意圖；

圖5是本實用新型真空裝置實施例原理圖；

圖6是本實用新型出料臺實施例結構示意圖。

其中，1--進料臺、2--熱壓段、3--冷壓段、4--出料臺、5--電氣控制系統、6--工作臺、7--電池組件、8--上箱體、9--驅動電機；10--輸送帶一；11-電池組件傳送裝置 12-循環(huán)布傳送裝置 231--傳送帶 232-拉桿

21--熱壓一段、22--熱壓二段；

41--出料支架、42--傳送帶二、43--多層升降臺、44--升降臺支架、45--伺服電機、46--絲桿、47--滑塊、48--直線滑槽 ；

60-加熱裝置 61--加熱器、62--熱油泵、63--過濾器、64--膨脹油槽、65--加熱板、66--膨脹油槽；

70-冷卻循環(huán)裝置 71--壓縮機、72--冷凝器、73--蒸發(fā)器、74--冷卻板、75--干燥過濾器、76--膨脹閥、77--水泵；

80-真空裝置 81--上真空室、82--下真空室、83--真空泵、84--控制單元、811-上室真空閥、821--下室真空閥、812--上充氣閥、822--下充氣閥、85--安全充氣閥、86--真空檢測單元、87--下室真空度表、88--手動充氣閥。

具體實施方式

下面結合附圖詳細說明本實用新型的優(yōu)選實施方式。

圖1和圖2出示本實用新型的具體實施方式：本實用新型結構的三腔室太陽電池組件層壓機，包括依次設置的進料臺1、熱壓段2、冷壓段3、出料臺4和電氣控制系統5；進料臺1、熱壓段2、冷壓段3和出料臺4通過傳輸裝置實現加電池組件傳送；熱壓段2的主體部分包括由上箱體和下箱體組成的密封腔體，在密封腔體內部設置有加熱工作臺6，由加熱裝置60對加熱工作臺6進行加熱，由真空裝置80對密封腔體抽真空，對電池組件進行熱壓；冷壓段3的主體同樣包括由上箱體和下箱體組成的密封腔體，密封腔體內設置有冷壓工作臺6，由真空裝置80對密封腔體抽真空，由冷卻循環(huán)裝置70對冷卻工作臺6冷卻，從而實現對電池組件的冷壓；電氣控制系統5與傳輸裝置、真空裝置80、加熱裝置60和冷卻循環(huán)裝置相連接。在熱壓段及冷壓段的下箱體均設置有電池組件傳輸裝置，電池組件傳輸裝置由循環(huán)傳送鏈和循環(huán)傳送帶組成，在工作臺的兩側分別設置一循環(huán)傳送鏈，循環(huán)傳送帶通過拉桿的兩端與兩傳送帶相連接，由循環(huán)傳送帶231接受進料臺傳來的電池組件，將電池組件傳送到工作臺的上方，層壓時，循環(huán)傳送帶覆蓋在工作臺的上方，層壓完畢，再由循環(huán)傳送帶231將電池組件傳送到下道工序。

本實用新型中熱壓段2包括熱壓一段21和熱壓二段22，熱壓一段21和熱壓二段22分別設有真空裝置和加熱裝置，也就是在本實用新型中冷壓工作腔、熱壓一段工作腔、熱壓二段工作腔分別由獨立的加熱裝置加熱或制冷，由分別獨立的真空裝置進行抽真空。

如圖3所示，優(yōu)選采用如下結構的加熱裝置60，它包括加熱器61、熱油泵62、過濾器63、膨脹油槽64和加熱板65，加熱器61、熱油泵62、過濾器63和加熱板65依次組成串聯油路，膨脹油槽64設置排氣口并通過管路與加熱器的出油口油路連接，以排出加熱過程產生的蒸汽，膨脹油槽64的另一路管道連接在熱油泵62和過濾器63之間的油路上。加熱裝置通過加熱器61對熱壓段工作臺6加熱。

如圖4所示，優(yōu)選采用如下結構的冷卻循環(huán)裝置7，它包括壓縮機71、冷凝器72、蒸發(fā)器73和冷卻板74，壓縮機71、冷凝器72、蒸發(fā)器73組成串聯回路，蒸發(fā)器73和冷卻板74組成串聯回路，冷凝器72、蒸發(fā)器73之間的串聯回路上設置有干燥過濾器75和膨脹閥76，膨脹閥76與蒸發(fā)器73出口處的串聯回路相連接，蒸發(fā)器73和冷卻板74之間串聯回路中，冷卻板74進口處的串聯回路上設有水泵77，冷卻板74出口處的串聯回路上設有過濾器63。冷卻循環(huán)裝置通過冷卻板74對冷壓段工作臺6進行加熱。

如圖5所示，真空裝置優(yōu)選采用如下結構， 它包括位于上箱體8內的上真空室81、位于下箱體內的下真空室82、真空泵83和控制單元84；上真空室81通過上室真空閥811與真空泵83相連接，兩者之間設有上充氣閥812；下真空室82通過下室真空閥821與真空泵83相連接，兩者之間設有下充氣閥822；上真空室81和下真空室82之間并聯有手動充氣閥88；真空泵83與上真空室81和上真空室81連接的回路上并聯有安全充氣閥85；下真空室82設有真空檢測單元86和下室真空度表87；上室真空閥811、下室真空閥821、上充氣閥812、下充氣閥822、安全充氣閥85、真空檢測單元86和下室真空度表87分別與控制單元84控制連接。

圖6所示，本實用新型優(yōu)選采用如下結構的出料臺4包括出料支架41、傳送帶二42、多層升降臺43和升降臺支架44，傳送帶二42設有三個，水平設置在出料支架41上，每個傳送帶二42由獨立的驅動電機9驅動，升降臺支架44豎直向上設置在出料支架41上，升降臺支架44的上方設置有絲桿46，頂部設有伺服電機45，伺服電機45與絲桿46相連接，多層升降臺43相對于升降臺支架44滑動連接，多層升降臺43相對于絲桿46螺紋連接，所述多層升降架43兩側安裝滑塊47，與滑軌48的位置對應并配合，多層升降臺43的多層架位置與相鄰的傳送帶二42的對接位置適應，防止升降臺升降時受阻。

本實用新型中進料臺、冷壓段、出料臺都配有獨立的傳輸系統的優(yōu)越性在于：進料臺上的電池組件從輸送帶一10完全傳送到熱壓一段后，進料臺可單獨動作，進行與上游設備對接作業(yè)，冷壓段的層壓時間小于熱壓一段或熱壓二段的層壓時間時，冷壓段上腔室可提前打開，將電池組件依次傳送到出料臺，出料臺可根據下游設備的狀態(tài)隨時完成與下游設備的對接傳輸作業(yè)。在設計時一般將冷壓段冷卻站的制冷功率選擇稍大于組件在熱壓時接受的熱功率，使冷卻時間縮短，冷壓段可提前出料，縮短整體工藝時間，提高效率。

熱壓一段和熱壓二段分別配置獨立的加熱系統，一般采用循環(huán)導熱油爐加熱方式，如圖3所示，加熱器內的電加熱管將導熱油加熱到所需溫度，經過熱油泵使導熱油在加熱器和加熱板之間循環(huán)。因導熱油的熱脹冷縮，需設置膨脹槽，避免油體積膨脹對系統造成破壞或爆炸。

如圖4所示，冷壓段配有完整的冷卻循環(huán)裝置，冷卻循環(huán)裝置由壓縮機、冷凝器、干燥過濾器、膨脹閥和蒸發(fā)器等組成，通過水泵將冷卻水在蒸發(fā)器和冷卻板之間循環(huán)，電池組件釋放的熱量最終通過接入冷凝器的冷卻循環(huán)水帶走。該系統工作效率高，溫度控制簡單可靠，冷卻板采用鋁制或鋼制中空雙管路循環(huán)設計，確保熱交換效果。

熱壓一段、熱壓二段和冷壓段分別配置獨立的真空裝置，系統原理圖如圖5所示，熱壓一段、熱壓二段和冷壓段的真空裝置配有相同的閥組和壓力檢測裝置。但是根據大多數組件層壓的工藝特性，膠膜在融化初期會產生大量揮發(fā)氣體，易產生氣泡，需要熱壓一段抽真空速度快，極限真空度高，熱壓二段次之，冷壓段時組件基本成型，對真空抽速和真空度要求都不高，因此三段可配置不同抽速和極限真空度的真空泵，在熱壓一段配置大功率高抽速高極限真空度的真空泵，或采用羅茨泵和高真空泵組合的方式。以上設備的配置方式更適合雙玻組件和薄膜組件，因為玻璃背板有不平度和彎曲度，比TPT背板更容易產生氣泡或膠聯缺陷，三段式層壓機通過調整熱壓一段、熱壓二段和冷壓段的層壓參數組合來消除層壓缺陷，更易找到高成品率工藝參數區(qū)，玻璃背板的面積越大，此設計的優(yōu)越性越明顯。

隨著設備制造技術的提高以及組件生產商對高產量的追求，大層壓面積的層壓機得以應用和推廣，尤其是對有效層壓長度的不斷增大，原來的層壓機有效層壓長度一般在3到4米之間，現在已發(fā)展到有效層壓長度5米以上，對于三腔室層壓機總長度會更長，常常受到廠房的局限。

本實用新型為解決此矛盾，將出料臺設計成多層堆棧結構，如附圖6所示。傳送帶二42分成三段，安裝于出料臺架體上，可由三個傳動電機驅動，伺服電機驅動絲杠旋轉，帶動多層升降平臺做上下運動，當冷壓段出料而下游設備無法及時接料時，出料臺可將電池組件存儲在多層升降平臺上，下游設備允許出料時再依次傳出，多層升降平臺的存儲層數大于等于層壓腔室一次可層壓的電池組件數量。此設計對于有效層壓長度5米以上的層壓機，可比常規(guī)設計減少3米以上的占地空間。

以上所述的僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型創(chuàng)造構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。