基于solidworks的太阳能组件层压机的设计

本科毕业设计（自然科学）题目：基于solidworks的太阳能组件层压机的设计院（系、部）：机电工程学院学生姓名：指导教师：职称2011年05月08日河北科技师范学院教务处制HebeiNormalUniversityofScience&Technology专业：农业机械化及其自动化学号：本科毕业设计基于solidworks的太阳能组件层压机的设计院（系、部）名称：专业名称：学生姓名：学生学号：指导教师：2011年05月08日河北科技师范学院教务处制学术声明本人呈交的学位论文，是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，所有数据、图片资料真实可靠。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。本学位论文的知识产权归属于河北科技师范学院。本人签名：（需手写）日期：（需手写）指导教师签名：（需手写）日期：（需手写）摘要I摘要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2l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。为了满足我国太阳电池组件生产企业对设备的要求，在各种电气及机械设备法规的规定下，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，在设备未投产前力求更加真实的模拟机器的工作情况，减少生产成本和时间。在确定太阳电池组件层压机总体结构和功能要求的基础上，利用逆向设计思路、SolidWorks三维造型对层压机进行模型设计，对各种零件进行模拟装配及运动分析，检查机械各构件运动是否发生干涉；再运用SolidWorks内自带的COSMOSWorks模块进行有限元分析，对传动机构进行力学计算。通过模仿真实环境下的工作发现并改正设计上的问题，最终完成太阳电池组件层压机的设计与制造。关键词：SolidWorks；太阳电池组件层压机；有限元分析AbstractSolarenergyisthemostabundantrenewableresourcesofenergy,hasuniqueadvantagesandgreatpotentialforthedevelopmentandutilizationintothe2lcentury,theworld'ssolarphotovoltaicindustry,therapiddevelopmentofphotovoltaicindustryinthestateoflarge-scaleprojects,promotionalprogramsandinternationalcooperationUndertheimpetusoftheproject,therapiddevelopmentofanunprecedentedrate.Inordertomeetoursolarmoduleproductionbusinessrequirementsoftheequipment,electricalandmechanicalequipmentinavarietyofregulations,thecombinationoftoday'ssolarmodulelaminatingmachinedevelopment,takingintoaccounteconomicandpracticalproblems,thesolargroupofsemi-automaticlaminatingmachinepartsdesign,thedeviceisnotputintoamorerealisticsimulationoftheformersoughttoworkthemachine,reducingproductioncostsandtime.Indeterminingtheoverallstructureofsolarmodulelaminatorandfunctionalrequirements,basedontheideaofusingreversedesign,SolidWorksthree-dimensionalmodelingofthelaminationmachinemodeldesign,simulationofvariouspartsassemblyandmotionanalysis,checkthemechanicalmovementofeachcomponentwhethertheinterference;thenusethebuilt-inSolidWorksCOSMOSWorksfiniteelementanalysismodule,themechanicsofthecalculationoftransmissionmechanism.Environmentbyimitatingtheworkoftherealfind摘要IIandcorrectdesignproblems,andultimatelycompletesolarmodulelaminatingmachinedesignandmanufacturing.Keywords:SolidWorks；finiteelementanalysis；Solarmodulelaminator目录III目录摘要.....................................................错误!未定义书签。Abstract..................................................错误!未定义书签。1绪论....................................................................11.1论文研究背景与意义................................................................................................11.2***..............................................................................................................................21.2.1**.....................................................................................错误!未定义书签。1.2.2****.................................................................................错误!未定义书签。1.3***...............................................................................................错误!未定义书签。1.3.1**.....................................................................................错误!未定义书签。1.3.2**.....................................................................................错误!未定义书签。2****....................................................................2……………................................................错误!未定义书签。……………................................................错误!未定义书签。结论......................................................错误!未定义书签。致谢......................................................错误!未定义书签。附录......................................................错误!未定义书签。目录11绪论1.1论文研究背景与意义由于传统能源(煤、石油、天然气等)的日渐短缺，传统能源的不可再生性和对环境日益加重的负面影响，以及各个国家的能源安全考虑，使得太阳能发电的光伏产业(PV)在上世纪末本世纪初受到世界各国的重视。日本、欧洲和美国等经济发达、能源消耗大的国家起步较早，在技术上处于领先地位，所生产的太阳能电池组件封装设备自动化程度高，控制方式灵活，产品系列较为完善，但产品价格昂贵，而国内的太阳能电池封装设备水平低,不能达到组件生产设计能力。随着国内太阳能电池市场方面政策因素不断向好（《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006~2020年)》已将“高性价比太阳能光伏电池及利用技术”列为优先主题），太阳能电池产业将是我国能源可持续发展的重要方向。据国内太阳能电池组件生产设备行业统计，我国新上标准太阳能电池生产线仅有约三分之一的市场被国产设备占领，太阳能电池组件生产设备已成为我国光伏产业发展的瓶颈。目前，制约我国太阳电池产量的主要原因，一是没有足够的太阳级硅片，二是大部分太阳电池厂封装机技术水平低，不能达到组件生产设计能力。而进口一台层压机需要15万美元以上，企业难以承担。因此，层压机的国产化是发展太阳电池产业的一项重大课题。太阳能电池组件是光伏发电系统中的关键部分，其中包括硅系太阳电池和非硅系太阳能电池等，硅系太阳电池有晶硅系太阳电池和非晶硅系太阳电池。在非晶硅太阳能电池的产业链上分布着非晶硅薄膜制备、电池制造、组件封装、组件测试四个环节，每个环节都迫切需要开发出相应的加工设备。我国现有的封装设备国内已经开始生产，但性能和配套性同国外有很大的差距。目前层压机的制造多为中小企业，缺乏研发实力，产品的制造多停留在仿制阶段上，没有掌握产品的核心技术。根据市场需求预测，到2010年，全世界PV市场年安装量将在3.2GW～3.9GW，而光伏工业年收入将达到186亿～231亿美元，最近三年全球太阳能电池总产量平均年增长率高达49.8%以上。在国际市场的强力带动下，我国太阳能电池产业也增长迅猛，太阳电池市场处于飞速发展中。目前，多晶硅薄膜电池和非晶硅薄膜太阳能电池已应用于太阳能电池组件，迫切需要开发出相应的加工设备，提高现有设备的技术装备水平和产能。目前太阳能电池层压设备向着专业化、自动化、智能化的方向发展。我国的常规能源储量远远低于世界的平均水平，大约只有世界总储量的10%，随着经济实力的不断壮大，对能源的需求逐渐增大，常规能源将不足以满足我国对能源的需求。发展太阳能光伏产业将是改善我国能源结构、缓解能源需求的重要措施。目录2目前，我国太阳能电池组件产业展现出迅猛发展的势头，很多国内公司通过与国外公司的合作已经开始进行或计划进行多晶硅薄膜电池项目的投资，迫切需要研制出太阳能组件相关的制造设备。1.2SolidWorks软件简介SolidWorks为达索系统（DassaultSystemesS.A）下的子公司，专门负责研发与销售机械设计软件的视窗产品。达索公司是负责系统性的软件供应，并为制造厂商提供具有Internet整合能力的支援服务。该集团提供涵盖整个产品生命周期的系统，包括设计、工程、制造和产品数据管理等各个领域中的最佳软件系统，目前达索的CAD产品市场占有率居世界前列。由于使用了WindowsOLE技术