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  发表人:admin(管理员) 发表日期:2015-12-7 点击率:1385
平板太阳铝边框加工工艺探讨

平板太阳铝边框加工工艺探讨

济南鼎泰机器有限公司 刘良永

太阳能产品的发展,特别是平板已经达到了一定的高度,与之配套的工艺设备,也随之发展而成。在这个过程中,尽管拥有了一定种类的专用设备,但专用程度和适应程度以及生产效率,存在很多值得探讨的地方。

所以这样说,原因在于以下几个方面

其一,源于产品和市场的客观性。因为太阳能产品是相对新颖而快速发展的,同时又是不断改进和完善的产品。所以,相应的配套加工设备,自然也是应急而生的产品,故其很难达到设计的合理性以及工艺的适应性。

其二,源于市场的时效性。因为平板太阳能产品的迅速发展,其边框的配套加工设备,一般选择了市场上现有的替代设备,也就是说,当前应用的加工设备,大多是从其他相关行业“借来”应用的(只有当“借来”的设备无法完成时,才应急地设计一种专用机器)。而“借来”的配套设备,毕竟是为其他工艺而设计,所以也就出现了太阳能边框加工的效率不高、精度不稳定的问题。

其三,太阳能行业毕竟发展到了一定阶段,并有继续提升趋势,所以,完善和补充专用的、高精度的、高效率的加工设备,势在必行。

现在,从加工、组装的工艺要求出发,就平板太阳能边框加工中的问题、产生原因、以及解决方法,做以讨论。

边框加工工艺流程如下:

(1)选择边框专用铝型材、角件(也称角码)铝型材→(2)切割下料→(3)冲孔→(4)涂胶→(5)组装

无论是平板太阳能板边框的加工,或者光伏电池板边框的加工,其工艺流程大致类此。

在组装过程中,最常出现的问题有两个,一是边框对接的角缝过大,二是对接的角缝不均匀。其原因,一是与型材切割角度有关,因为型材的角度偏离了45度,对接成90度时,就出现角缝不均匀,这点,取决于加工设备的角度精度。二是与边框的对边长度不相等有关,因为四边形的对边长度不相等,形成的外形不是矩形,即使型材端头的45度非常准确,组成框时,仍然角缝不均匀,这点,则取决于加工设备的长度定位精度。

为什么会出现这两个精度问题呢?

让我们首先看看当前的边框切割方式:

当前切割铝边框的设备就是“借来”的其他行业的设备,并且大多采用了铝门窗加工设备。

所以出现这一现象,一是因为现成的机器来的迅速,便于适应产品的时效性;再是因为借来的传统设备,价格相对便宜;三是从概念上,人们能够接受“借来”的设备,认为都是用来切割铝合金的的机器。

其实门窗铝合金型材的加工与太阳能(平板太阳能或光伏电池板)的加工有着本质的区别。

因为,针对铝门窗型材的特殊性设计的铝型材切割锯,其切割成的角度形式大多如下图一所示。机器显示的尺寸是“L”。


图一

如果这种端头形式,用来切割我们的太阳能(平板或光伏电池)边框型材,就会出现下面的两个问题

问题一,切割平板太阳能边框型材时,型材在切割锯上的定位方式,如下图二所示

图二

那么,因为边框型材的两测高度(尺寸大小)不一致,型材就有沿着箭头方向倾倒的趋势,这样,加工出的型材端头角度,就会出现偏差。

为了防止倾倒,操作人员往往在型材下面垫上木头或者设计一个定位板。即使这样,因为定位基准安装基准不一致,型材本身的偏差,又会影响切割长度误差(详见问题二的分析)。

光伏电池板边框的加工也是这样,见下图四所示。在加工定位时,也有倾倒趋势。

图三

问题二,就是按照上面的定位形式,还会出现切割长度误差,如下图四所示


图四

因为我们边框需要之尺寸是“L”,而“借来”的铝门窗切割锯上所指示的尺寸,是图中的“L—2H”,这样一来,操作人员在加工时,需要进行一次尺寸换算,即:用边框的实际尺寸“L”,减去型材的高度尺寸的两倍“2H”,用这个“差”值来确定切割锯的标尺位置。

同时因为型材断面本身存在尺寸误差,也就是说这个“H”并不是一个准确的数值,它因不同批次的型材而变化,所以“换算”出来的尺寸“L”就必然有误差存在。

假设,型材型腔高度H,因铝合金模具的磨损,增加了一个C值,那么,在定位块高度不变的情况下,切割出的实际尺寸则变成了“L+2C”.

那么合适的加工方式应该是什么样的呢?那就是应该解决上述两个问题,就要让机器能够避免角度误差和长度误差,并且最好能够提高生产效率。

第一、让型材的较大的平面做为基准平面,并且正好与切割锯的基准平面重合,从而防止型材的倾倒趋势,使得切割角度准确;

第二、保证机器标尺所指示的尺寸,正好是我们需要的边框尺寸,从而避免因型材本身误差带来的切割长度误差。

解决上述问题,在加工机器方面来说,只要解决一个问题也就完全解决了。那就是把切割锯的锯片倾斜角度摆动90度(由“外八字型”改为“内八字型”)见图五。


图五

于是型材两端的形式变成图六所示


图六

这样以来,切割锯标尺所指示的尺寸,与边框要求的尺寸一致,从而避免了型材本身的误差引起的切割长度的误差。

同时,从型材截面看,定位基准与边框安装基准重合,达到了基准统一,使型材避免了倾倒趋势,形成了稳定的定位面,避免了角度误差。

图七为平板太阳能边框的切割定位方式。

图八为光伏电池板边框的切割定位方式




图七


图八

这一改进,则机器的进给距离可以尽量加大,使有效切割截面尺寸得到提高,提高了机器的加工范围。切割截面图见图九。


图九

如此以来,不仅解决了角度和长度的精度问题,同时,因为定位面的可靠性,允许一次装夹多根型材(见图十),生产效率同时得到了提高。



图十

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