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基于ProE的太阳电池组件层压机的设计2009-07-26 14:55:47作者：未知来源：互联网浏览次数：164文字大小：【大】【中】【小】一引言太阳能是资源最丰富的可再生能源，具有独特的优势和巨大的开发利用 潜力，进入21世纪以来，世界太阳能光伏发电产业快速发展，我国光伏产业在国家大型 工程项目、推广计划和国际合作项目的推动下，以前所...QIQIQIQIOI ②一引言太阳能是资源最丰富的可再生能源，具有独特的优势和巨大的开发利用潜力，进入21世纪 以来，世界太阳能光伏发电产业快速发展，我国光伏产业在国家大型工程项目、推广计划和 国际合作项目的推动下，以前所未有的速度迅速发展但目前我国光伏产业规模较小、基础 薄弱，太阳电池组件制造的关键设备主要依靠进口，企业缺乏产品的技术核心，相关部件的 产品质量和技术水平还有待进一步提高为了满足我国太阳电池组件生产企业对封装设备的 要求，在各种电气及业设备法规的规定下，结合当今太阳电池组件层压机的发展状况，考 虑到经济实用问题，对半自动太阳电池组件层压机进行设计1.机体；2 •下真空室：3.起升较架：4•上真空离二和www. Kao9hao. conf6.起升气缸图1太阳电池组件层压机三维模型图图2太阳电池组件层压机实物图二太阳电池组件层压机整体结构设计1太阳电池组件层压机的结构半自动太阳电池组件层压机由机体、下真空室、起升较架、上真空室、加热板、起升气缸六 个部分组成。

如图1, 2所示2太阳电池组件层压机的工作过程太阳电池组件层压机的工作过程：打开层压机，按下加热按钮，设定好工作温度，待加热板 温度达到指定温度后，将层叠好的电池片放人层压室中，合上盖后进行下室抽气将层叠好 的太阳电池板放置在两层玻璃布间（属于下真空室部分），EVA（乙烯一醋酸乙烯共聚物胶膜） 在层压机内开始受热，达到熔融状态EVA与电池板、玻璃，TPT（太阳能背板专用复合膜） 之间如有空气存在，下室抽气（抽真空）可以将这些间隙中的空气排除抽气之后对上真空室 充气进行加压在加压过程中，下室继续抽真空，上室充气，胶皮气囊构成的上真空室，充 气后体积膨胀（由于下室抽真空）充斥整个上、下室之间，挤压放置在下室的电池片、EVA等， 熔融后的EVA在挤压和下室抽空的作用下，流动充满玻璃、电池片、TPT之间的间隙，同 时排出中间的气泡在前两个过程中，下室处于真空状态，在大气压力作用下，上盖受向下的压力然后利用设 置在上盖的四个起升较架将上盖打开，取出电池片开盖时，下室充气，上室抽空，使放电池 组件的下腔气压与大气压平衡，利用设置在上盖的四个起升较架将上盖打开，再进行下一块 电池组件的封装3太阳电池组件层压机的性能参数 太阳电池组件层压机的生产能力为5600W/d,工作面积2200mm X 1750mm,层压机总功 率23kW,抽真空时间5-7min,工作面温度不均匀性11.5C以内。

三太阳电池组件层压机的运动分析Mechanism是Pro/E的机构模块，具有很强的机构仿真功能，通过软件对设计模型进行仿 真和分析能够模拟真实环境中传动装置的工作状况，并对其进行分析和判断，以尽早发现设 计缺陷和潜在的失败可能，提前进行改善和修正，以减少后期修改而付出的宝贵代价，缩短 设计周期打开太阳电池组件层压机装配图，点击主菜单中的“应用程序”菜单，选择菜单中的“机构”项， 进入机构运动仿真模块对各个运动副进行定义，如图3所示，对各个运动件设定12个连 接并设定运动参数，通过Mechanism模块对太阳电池组件层压机进行运动仿真，可以看出 该机构能够按照最初设计的要求工作，并且各个机构之间没有发生运动干涉的现象图3起升机构的运动分析示意图四起升较架的有限元分析 起升較架在工作过程中要承受来自上真空室的交变载荷，其力学性能和机械性能直接影响太 阳电池组件层压机的工作可靠性起升較架的变形和折断是失效的主要原因，为简化模型， 提高分析效率，对起升较架进行受力分析时，按以下步骤对起升较架进行有限元分析1实体建模在结构设计中，根据整个设计要求采用Pro/E的三维建模技术，根据与其配合其它零部件的 结构尺寸，建立起升较架的三维模型图，如图4所示。

好就H9Hwww. hao9h conv图4起升较架模型图2定义约束及载荷约束和载荷都是在Pro/Mechanica里用来仿真实物的重要依据，哟束”是针对实际的情况， 对结构的点、线、面的自由度做一约束对起升较架模型的四个较接点施加柱面约束，如图 5所示图5起升钱架约束和载荷图对起升较架添加载荷，选择较架上四个较接处的柱面作为較架受力的作用面，定义较架所承 受的载荷，如图5所示，该较架所承受的载荷为Fx1=ON, Fy1 =-12451.9N； Fx2=0N； Fy 2=10501.9N； FX3=— 10552.3N, Fy3=1950N； Fx4=10552.3N, Fy4=0N3定义材料特征定义材料特征要尽量符合实际材料的性能，使其分析结果能够近似于真实状况起升较架采 用的是Q235碳素结构钢材料，其材料特征定义为质量密度Kg-mm-3 : 7.82E-06；杨氏模量/MPa： 2E+005；泊松比：0.27；抗拉强度强度/MPa： 375；疲劳强度系数；1.0；剪 切模量/MPa： 0.79E+005；表面特性：polished□4网格划分为获得良好的网格质量和足够的分析精度，同时又满足普通设计快速划分网格的应用要求， 选用4节点四面体单元进行网格划分，如图6所示。

图6网格不意图5应力分析求解为起升较架定义了约束和载荷后再进行力学分析静态分析将根据模型中指定的约束和载 荷，计算模型中的变形、应力和应变静态分析会告诉设计者模型是否可以承受得住指定的 载荷条件，零件所能承受的临界点在何处，以及变形的位移量是多少分析云图如图7、图 8所示图7模型的应力变化云图由结果云图可知，起升较架在静载工况下，承受的最大应力为245MPa,查阅相关机披设计 手册可以看出，最大应力小于所选较架材料许用应力(375MPa)要求，最大变形量为6mm 符合设计要求且有足够的强度储备图8模型的变形云图五结论使用Pro/E软件对太阳电池组件层压机的设计，其三维造型、运动仿真和有限元分析的设计 理念及方法可以大大减少工作量，提高工作效率；通过机械仿真,对各种零件进行装配后模 拟业的运动，从而检查业的运动是否达到设计要求，各种构件是否发生干涉，将在整机 设计中可能存在的问题消除在萌芽状态通过使用有限元分析模块对传动装置进行静力分析 计算，及时调整和优化模型结构，分析比较，为确定最终方案带来了很大的便利经过对样机的试制、装配和调试，该太阳电池组件层压机能够很好地满足太阳电沁的封装要 求，采用该设备封装的太阳电池组件经测试符合GB/T6495.1 — 1996, GB/T6495.2-1996 标准要求，具有以下特点：(1) 产品采用用户界面人性化设计，标准化程度高；(2) 操作简单、安全，维修方便，工人劳动强度低；(3) 采用三次层压工艺，自动完成加热、抽真空、层压等生产工艺过程，具有自动化程度高、 性能稳定、粘结牢度大、Q 丨 Q I ②本文弓|用地址： 相关文章• - Proe默认的快捷键•-基于PROE和ANSYS的变流器柜体结构分析•-应用PROE创建塑料模具标准件库• - Pro/E虚拟装配技术在产品设计中的应用• - ProE环境下桶底的三维建模及模具设计• •基于Pro/ENGINEER技术的辅助饭金下料•・Pn)Wf贴图教程• - ProE 2001的主菜单• - Proe 2001鼠标左、中、右键的作用• • ProE WildFire分模教程之典型风扇的非典型分模处理。