一种废旧光伏组件上玻璃的分离方法及装置

1.本发明涉及废旧晶体硅太阳能电池组件回收处理技术领域，特别涉及一种废旧光伏组件上玻璃的分离方法及装置。


背景技术：

2.随着太阳能产业的快速发展，光伏组件已经成为当今社会最主要的太阳能利用方式之一。然而，随着光伏组件的不断更新换代，废旧光伏组件的数量也逐渐增加。这些废旧光伏组件往往被直接丢弃或者被送往废品回收站处理，但这些废旧光伏组件的回收利用是一个非常重要的问题。目前废旧光伏组件的回收主要是采用拆解的方式进行的。拆解过程中需要对光伏组件进行分解，其中包括硅片、铝框、钢化玻璃等材料的分离，这些材料的回收利用是十分有价值的。然而，当前的拆解方法存在许多问题，包括人工操作不仅效率低下而且存在安全隐患，同时也无法满足大规模的废旧光伏组件的处理需求。因此，急需一种高效、安全、自动化的废旧光伏组件拆解装置来解决这一问题。
3.当前已经存在一些废旧光伏组件拆解装置的研究，主要包括机械拆解、水力拆解、化学拆解等。但是这些方法还存在许多问题，例如机械拆解需要进行大量的人工操作，水力拆解需要大量的水资源和占地面积，化学拆解对环境污染比较大等。
4.因此，提出一种新的废旧光伏组件拆解装置是非常必要的，而玻璃是光伏组件中占比最大的组分，将玻璃分离出来将大大简化废旧光伏组件的拆分。


技术实现要素：

5.为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种利用自动化技术完成对废弃晶体硅太阳能电池板上的玻璃高效化拆解的装置及方法。该装置能高效分离废弃晶体硅太阳能电池组件中的玻璃，保证后续拆解和提取的效率，安全环保。
6.本发明的技术方案具体介绍如下：
7.本发明提供一种废旧光伏组件上玻璃的分离装置，包括机架、传送装置、分离装置和收集装置；
8.机架下方连接有用于吸附光伏板的吸盘、所述机架可进行水平和垂直运动；
9.传送装置位于机架水平可移动的范围内的地面上；
10.分离装置与传送装置呈垂直关系放置，分离装置对光伏组件上玻璃进行压碎及分离,所述分离装置里面包括压碎辊和破碎辊，压碎辊将所述光伏板上的玻璃压碎成一定粒径，便于破碎辊将其刮除；
11.收集装置包括收集传送带、玻璃收集箱和收集篮，收集传送带位于分离装置下方，收集传送带接有用于收集收集传送带上的玻璃的玻璃收集箱，收集篮接在分离装置后，收集篮用于收集去除玻璃后的硅板。
12.本发明中，所述传送装置上有传送带，所述传送带类型是辊式传送带，包括一系列平行旋转的圆柱体，圆柱体以等距方式进行排列，每根圆柱体的间距为5cm，用于对物料分
离前的传送。
13.本发明中，所述压碎辊包括呈一定水平距离设置的两组压碎轮：第一组压碎轮和第二组压碎轮，第一组压碎轮和第二组压碎轮分布在光伏板上方和下方，上下压碎轮呈相反方向旋转。
14.本发明中，所述压碎辊包括控距装置，控距装置用于推动第二组压碎轮在水平方向进行移动，进而控制第二组压碎轮与第一组压碎轮的距离，使得光伏板上玻璃压碎的同时，保持水平状态。实现时，可以将两个压碎轮并固定在两个相互平行的支撑框架机上，通过电机来控制调节框架间的距离来控制压碎轮的间距，实现对压碎轮间距的控制。
15.本发明中，所述破碎辊包含有第一旋转辊和第二旋转辊，第一旋转辊和第二旋转辊分布在光伏板上方和下方，第二旋转辊上带有齿轮刀片，第一压旋转辊用于将光伏组件压实，第二旋转辊用于将光伏组件的玻璃刮下，上下旋转辊呈相反方向旋转。优选的，齿轮刀片上每个齿轮的厚度为2cm，齿轮刀片的夹角为30
°
。
16.本发明中，所述破碎辊还包含有控隙装置，控隙装置用于调节第一旋转辊和第二旋转辊之间的间隙，以针对不同的光伏组件的玻璃分离效率能够达到最佳。本发明中，所述收集传送带与水平地面呈25-35
°
夹角，使分离后的玻璃能够通过所述收集传送带快速到达玻璃收集箱。实现时，可以将两个旋转辊安装在两个相互平行的支撑框架上，通过电机调节框架间的距离来控制旋转辊的间距。
17.本发明的另一目的在于提供一种废旧光伏组件上玻璃的分离方法，其特征在于，包括：机架通过机械移动和吸盘的吸附作用，将光伏板背板朝上放置在传输装置上，经过所述传输装置后，光伏板进入到分离装置中，在压碎辊的作用下，玻璃被压碎，调节第二压碎轮的距离，使光伏板能够保持水平状态；玻璃破碎后的光伏板经过破碎辊的作用下，将玻璃进行刮除，根据不同型号的光伏组件调节控隙装置；被刮除的玻璃掉落到收集传送带上，接着被传送到玻璃收集箱中；被刮除玻璃后的光伏板掉落到收集篮中进行后续处理。
18.本发明中，从传输装置到分离装置过程中采用垂直转换的过程，以减少整体装置的长度。
19.本发明中，从机架上料到收集装置过程中，整个流程是连续进行的，每个过程同步运动。
20.和现有技术相比，本发明的有益效果在于：
21.本发明提出的针对玻璃分离的废旧光伏组件拆解装置采用了一种高效、安全、自动化的拆解方法，有助于实现废旧光伏组件的快速拆解和材料的有效回收利用。同时，该装置具有自动化程度高、效率高、环保等优点，能够满足大规模废旧光伏组件的拆解需求，具有广阔的应用前景。
22.本发明相比传统的处理方法，它能够快速、有效地将废旧光伏组件中的玻璃分离出来。在实际使用过程中，该装置能够快速地处理大量的废旧光伏组件，并且不需要大量的人力和物力。在处理废旧光伏组件时，传统的处理方法往往会产生大量的污染物和废弃物，给环境造成很大的危害。而本发明能够有效地减少废弃物和污染物的产生，从而降低对环境的危害。传统的处理方法往往需要大量的人力和物力，并且处理效率低下。而该本发明能够实现自动化处理，大大提高了处理效率。此外，该装置还可以应用于不同类型的废旧光伏组件，具有很好的通用性。而且本发明因为实现快速、高效、自动化处理废旧光伏组件，从而
降低了处理成本。
附图说明
23.图1是本发明一种废旧光伏组件上玻璃的分离装置的结构示意图。
24.图2为本发明实施例中分离玻璃的运行示意图。
25.图3是本发明中压碎轮结构示意图。
26.图4是本发明中旋转辊局部放大结构示意图。
27.图中标号：1-机架、2-吸盘、3-传送装置、4-分离装置、41-压碎辊、411-第一组压碎轮、412-第二组压碎轮、413-控距装置、42-破碎辊、421-第一旋转辊、422-第二旋转辊、423-控隙装置、5-收集传送带、6-收集装置、61-收集篮、62-玻璃收集箱、7-光伏板、71-玻璃、72-硅板。
具体实施方式
28.在本发明中，术语“设置”、“设有”、“连接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
29.术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
30.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
31.并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。
32.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不于限定本发明。
33.参阅图1，一种废旧光伏组件上玻璃的分离装置包括：机架1；机架1下方连接有吸盘2、机架1可进行水平和垂直运动；传送装置3位于机架1水平可移动的范围内的地面上；与传送装置3呈垂直关系放置的分离装置4对光伏组件7上玻璃71进行压碎及分离；收集传送带5位于分离装置4下方；收集传送带5接有收集装置6中的玻璃收集箱62，玻璃收集箱62用于收集收集传送带5上的玻璃71；分离装置3后接有收集篮61；收集篮61用于收集去除玻璃后的硅板72。工作时，机架1通过机械移动和吸盘2的吸附作用，将光伏板7背板朝上放置在传输装置3上，经过传输装置3后，光伏板7进入到分离装置4中，在压碎辊41的作用下，玻璃
71被压碎；玻璃破碎后的光伏板7经过破碎辊42的作用下，将玻璃71进行刮除；被刮除的玻璃71掉落到收集传送带5上，接着被传送到玻璃收集箱62中；被刮除玻璃后的光伏板掉落到收集篮61中进行后续处理。更具体的，工作流程如下：
34.将光伏组件去除接线盒和铝边框，剩余的光伏板7背板朝上放置于地面，机架1通过吸盘2将光伏板快速转移至传输装置3，在传输装置3作用下，光伏板7被送至分离装置4中，在压碎辊41的作用下，玻璃71被压碎，压碎辊41中第一压碎轮411与第二压碎轮412之间保持一定距离，该距离通过控距装置413对第二压碎轮412进行调节，经过两组压碎轮压碎整平过后，光伏板7能够保持水平状态；玻璃破碎后的光伏板7经过破碎辊42，破碎辊42中第一旋转辊421和第二旋转辊422之间存在一定间隙，该间隙由控隙装置423调节，第一旋转辊421和第二旋转辊422同时反向旋转，第一旋转辊421将光伏板压实，第二旋转辊422带有齿轮刀片，将玻璃71进行刮除；控制被刮除的玻璃71掉落到收集传送带5上，接着被传送到玻璃收集箱62中；被刮除玻璃后的硅板72掉落到收集篮61中进行后续处理。
35.实施例1
36.将规格为0.35
×
0.35m规格的光伏组件去除接线盒和铝边框后，剩余的光伏板7用本发明的装置进行处理，通过控距装置413调节第二压碎轮412的距离，使第一压碎轮411与第二压碎轮412之间保持距离在30cm的位置，调节控隙装置423使第一旋转辊421和第二旋转辊422间隙在2mm；整个过程中玻璃的去除率达到97.5％。
37.实施例2
38.将规格为1
×
1m规格的光伏组件去除接线盒和铝边框，剩余的光伏板7用本发明的装置进行处理，通过控距装置413调节第二压碎轮412的距离，使第一压碎轮411与第二压碎轮412之间保持距离在0.8m的位置，调节控隙装置423使第一旋转辊421和第二旋转辊422间隙在3mm；整个过程中玻璃的去除率达到98.3％。
39.实施例3
40.将规格为1
×
1.6m规格的光伏组件去除接线盒和铝边框，剩余的光伏板7用本发明的装置进行处理，通过控距装置413调节第二压碎轮412的距离，使第一压碎轮411与第二压碎轮412之间保持距离在1.5m的位置，调节控隙装置423使第一旋转辊421和第二旋转辊422间隙在5mm；整个过程中玻璃的去除率达到97.8％。
41.综上，本发明提出一种废旧光伏组件上玻璃的分离装置，其用于玻璃分离，高效、安全、自动化，有助于实现废旧光伏组件的快速拆解和材料的有效回收利用，满足大规模废旧光伏组件的拆解需求，具有广阔的应用前景。
42.以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种废旧光伏组件上玻璃的分离装置，其特征在于，包括机架(1)、传送装置(3)、分离装置(4)和收集装置(6)；机架(1)下方连接有用于吸附光伏板的吸盘(2)、所述机架(1)可进行水平和垂直运动；传送装置(3)位于机架(1)水平可移动的范围内的地面上；分离装置(4)与传送装置(3)呈垂直关系放置，分离装置(4)对光伏组件(7)上玻璃(71)进行压碎及分离,所述分离装置(4)里面包括压碎辊(41)和破碎辊(42)，压碎辊(41)将所述光伏板(7)上的玻璃(71)压碎成一定粒径，便于破碎辊(42)将其刮除；收集装置(6)包括收集传送带(5)、玻璃收集箱(62)和收集篮(61)，收集传送带(5)位于分离装置(4)下方，收集传送带(5)接有用于收集收集传送带(5)上的玻璃(71)的玻璃收集箱(62)，收集篮(61)接在分离装置(3)后，收集篮(61)用于收集去除玻璃(71)后的硅板(72)。2.根据权利要求1所述的废旧光伏组件上玻璃的分离装置，其特征在于，所述压碎辊(41)包括呈一定水平距离设置的两组压碎轮：第一组压碎轮(411)和第二组压碎轮(412)，第一组压碎轮(411)和第二组压碎轮(412)分布在光伏板上方和下方，上下压碎轮呈相反方向旋转。3.根据权利要求2所述的废旧光伏组件上玻璃的分离装置，其特征在于，所述压碎辊(41)包括控距装置(413)，控距装置(413)用于推动第二组压碎轮(412)在水平方向进行移动，进而控制第二组压碎轮(412)与第一组压碎轮(411)的距离，使得光伏板(7)上玻璃(71)压碎的同时，保持水平状态。4.根据权利要求1所述的废旧光伏组件上玻璃的分离装置，其特征在于，所述破碎辊(42)包含有第一旋转辊(421)和第二旋转辊(422)，第一旋转辊(421)和第二旋转辊(422)分布在光伏板上方和下方，第二旋转辊(422)上带有齿轮刀片，第一压旋转辊(421)用于将光伏组件压实，第二旋转辊(422)用于将光伏组件的玻璃刮下，上下旋转辊呈相反方向旋转。5.根据权利要求4所述的废旧光伏组件上玻璃的分离装置，其特征在于，所述破碎辊(42)还包含有控隙装置(423)，控隙装置(423)用于调节第一旋转辊(421)和第二旋转辊(422)之间的间隙，以针对不同的光伏组件的玻璃分离效率能够达到最佳。6.根据权利要求1所述的废旧光伏组件上玻璃的分离装置，其特征在于，所述收集传送带(5)与水平地面呈25-35
°
夹角，使分离后的玻璃能够通过所述收集传送带快速到达玻璃收集箱(62)。7.一种基于权利要求1所述的分离装置的废旧光伏组件上玻璃的分离方法，其特征在于，包括以下步骤：机架(1)通过机械移动和吸盘(2)的吸附作用，将光伏板(7)背板朝上放置在传输装置(3)上，经过传输装置(3)后，光伏板(7)进入到分离装置(4)中，在压碎辊(41)的作用下，玻璃(71)被压碎，调节第二压碎轮(412)的距离，使光伏板(7)能够保持水平状态；玻璃破碎后的光伏板(7)在破碎辊(42)的作用下，将玻璃(71)进行刮除，根据不同型号的光伏组件调节控隙装置(423)；被刮除的玻璃(71)掉落到收集传送带(5)上，接着被传送到玻璃收集箱(62)中；被刮除玻璃后的光伏板掉落到收集篮(61)中进行后续处理。8.根据权利要求7所述的废旧光伏组件上玻璃的分离方法，其特征在于，从所述传输装置(3)到所述分离装置(4)过程中采用垂直转换的过程，以减少整体装置的长度。9.根据权利要求7所述的废旧光伏组件上玻璃的分离方法，其特征在于，从机架(1)上
料到收集装置(6)过程中，整个流程是连续进行的，每个过程同步运动。

技术总结
本发明属于拆解和回收废旧光伏组件技术领域，具体为一种废旧光伏组件上玻璃的分离方法及装置。该装置包括机架、传送装置、分离装置和收集装置；机架下方连接有用于吸附光伏板的吸盘、所述机架可进行水平和垂直运动；传送装置位于机架水平可移动的范围内的地面上；分离装置与传送装置呈垂直关系放置，分离装置对光伏组件上玻璃进行压碎及分离，收集装置包括收集传送带、用于收集玻璃的玻璃收集箱和用于收集去除玻璃后的硅板的收集篮，收集传送带位于分离装置下方。本发明实现了将废旧光伏组件中的光伏板和玻璃进行自动化分离，整个过程中高效而且无污染，不仅降低了光伏组件回收处理的成本，还减少了光伏组件回收过程中对环境的危害。害。害。


技术研发人员：苑文仪 黄谋勇 黄庆 汤之杰 陈云燕 张利
受保护的技术使用者：上海第二工业大学
技术研发日：2023.04.28
技术公布日：2023/8/6