一种光伏组件引出端强度试验装置论文和设计-胡旦

全文摘要

本实用新型公开了一种光伏组件引出端强度试验装置，扭力输出装置架设在试验工作台上方，输出力臂转动连接于扭力输出装置下方，输出力臂包括互相垂直设置的倒L形拉力输出臂和扭力输出臂，拉力输出臂的另一端设置有第一导向轮，第一拉线的一端与扭力输出装置连接，另一端沿拉力输出臂内部延伸并由第一导向轮引出，扭力输出臂与扭力输出装置连接的一端设置有第二导向轮，另一端连接角度传感器，通过垂直设置的拉力输出臂和扭力输出臂实现引出端全部试验的集合，同时扭力输出装置和角度传感器等的自动控制提高试验装置的智能化程度，提高测试效率。

主设计要求

1.一种光伏组件引出端强度试验装置，其特征在于，包括试验工作台、第一拉线、扭力输出装置、输出力臂、角度传感器和数据采集模块，所述扭力输出装置架设在所述试验工作台上方，所述输出力臂转动连接于所述扭力输出装置下方，所述输出力臂包括互相垂直设置的拉力输出臂和扭力输出臂，所述拉力输出臂和扭力输出臂均为倒L形结构，所述拉力输出臂和扭力输出臂的一端连接于所述扭力输出装置，所述拉力输出臂的另一端设置有第一导向轮，所述第一拉线的一端与所述扭力输出装置连接，另一端沿所述拉力输出臂内部延伸并由所述第一导向轮引出，所述扭力输出臂与所述扭力输出装置连接的一端设置有第二导向轮，另一端连接所述角度传感器，所述数据采集模块设置于所述试验工作台上用于采集所述扭力输出装置和角度传感器检测的数据。

设计方案

2.如权利要求1所述的一种光伏组件引出端强度试验装置，其特征在于，所述试验装置还包括位移监测百分表，所述位移监测百分表活动放置于所述输出力臂侧边，所述位移监测百分表与所述数据采集模块相连。

3.如权利要求1所述的一种光伏组件引出端强度试验装置，其特征在于，所述扭力输出臂与所述扭力输出装置通过竖直连杆相连，所述扭力输出臂转动连接于所述竖直连杆下端，所述第二导向轮设置在所述扭力输出臂与所述竖直连杆的连接处。

4.如权利要求3所述的一种光伏组件引出端强度试验装置，其特征在于，所述扭力输出臂与所述竖直连杆连接的一端设置有旋转挡块，所述旋转挡块包括连接耳和挡边，所述连接耳位于所述旋转挡块侧面且与所述竖直连杆连接，所述挡边突出所述旋转挡块一端且能够抵接所述竖直连杆侧面。

5.如权利要求1所述的一种光伏组件引出端强度试验装置，其特征在于，所述试验装置还包括接线盒工装，所述接线盒工装为方形框架，所述方形框架的四个边框中至少两个相邻边设置有顶丝且连接有第一引出线，所述方形框架的顶面设置有镂空孔及第二引出线，所述第一拉线另一端连接第一引出线或绕过第二导向轮连接第二引出线。

6.如权利要求1所述的一种光伏组件引出端强度试验装置，其特征在于，所述角度传感器包括角度检测仪、扭线轴和角度角盘，所述角度角盘和所述扭线轴固定，所述扭线轴与所述角度检测仪连接。

7.如权利要求6所述的一种光伏组件引出端强度试验装置，其特征在于，所述角度角盘的侧边还设置有限位块。

8.如权利要求1所述的一种光伏组件引出端强度试验装置，其特征在于，所述扭力输出装置设置在三轴直线模组上，所述三轴直线模组架设在所述试验工作台上方。

9.如权利要求1所述的一种光伏组件引出端强度试验装置，其特征在于，所述扭力输出装置包括依次连接的电机、齿轮箱、输出轴和拉力传感器，所述第一拉线连接所述拉力传感器。

10.如权利要求1所述的一种光伏组件引出端强度试验装置，其特征在于，所述试验工作台侧边设置有快速夹具。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及光伏组件测试技术领域领域，具体涉及一种光伏组件引出端强度试验装置。

背景技术

随着光伏行业的飞速发展，光伏组件的机械性能，安全性能以及电性能成为了评判光伏组件质量的重要依据，为了保证光伏组件在使用过程中的安全与正常运行，IEC(国际电工委员会)制定了一系列安全标准，对光伏组件接线盒及接线盒引出端的强度有明确的规定，光伏组件的引出端与组件本体的连接处是光伏组件密封的薄弱环节，当引出端承受一定应力时，会影响组件的密封性能，导致湿气入侵，组件腐蚀及性能损失，为保证接线盒质量，需要对接线盒进行测试，包括测试接线盒引出线的强度，以及接线盒的粘接牢固度等。

为了考验组件的引出端性能，各测试机构针对组件的引出端提出了试验方法，以确定引出端、引出端的附着及导线与组件主体的附着是否能承受正常安装和操作过程中所受的力，但现有技术中的试验设备主要针对引出端强度试验中的线缆拉力试验，对线缆转矩试验暂时没有涉及，且仅能自动控制施加拉力的次数，无法自动控制施加的拉力，同时现有设备操作较为复杂，且无法将引出端中接线盒各方向拉力试验、线缆拉力试验与转矩试验集合到同一测试系统中。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够同时提供拉力与转矩的智能化光伏组件引出端试验装置，自动控制试验拉力与试验次数，同时能够实时记录存储试验数据，简化试验装置，提高测试效率。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种光伏组件引出端强度试验装置，包括试验工作台、第一拉线、扭力输出装置、输出力臂、角度传感器和数据采集模块，所述扭力输出装置架设在所述试验工作台上方，所述输出力臂转动连接于所述扭力输出装置下方，所述输出力臂包括互相垂直设置的拉力输出臂和扭力输出臂，所述拉力输出臂和扭力输出臂均为倒L形结构，所述拉力输出臂和扭力输出臂的一端连接于所述扭力输出装置，所述拉力输出臂的另一端设置有第一导向轮，所述第一拉线的一端与所述扭力输出装置连接，另一端沿所述拉力输出臂内部延伸并由所述第一导向轮引出，所述扭力输出臂与所述扭力输出装置连接的一端设置有第二导向轮，另一端连接所述角度传感器，所述数据采集模块设置于所述试验工作台上用于采集所述拉力传感器和角度传感器检测的数据，通过垂直设置的拉力输出臂和扭力输出臂实现引出端全部试验的集合，同时扭力输出装置和角度传感器等的自动控制提高试验装置的智能化程度，提高测试效率。

进一步的，所述试验装置还包括位移监测百分表，所述位移监测百分表活动放置于所述输出力臂侧边，所述位移监测百分表与所述数据采集模块相连，便于直观得出光伏组件引出端受力后的变化。

进一步的，所述扭力输出臂与所述扭力输出装置通过竖直连杆相连，所述扭力输出臂转动连接于所述竖直连杆下端，所述第二导向轮设置在所述扭力输出臂与所述竖直连杆的连接处，防止扭力输出臂在拉力输出臂工作时产生干涉。

进一步的，所述扭力输出臂与所述竖直连杆连接的一端设置有旋转挡块，所述旋转挡块包括连接耳和挡边，所述连接耳位于所述旋转挡块侧面且与所述竖直连杆连接，所述挡边突出所述旋转挡块一端且能够抵接所述竖直连杆侧面，保证扭力输出臂工作时位置的稳定。

进一步的，所述试验装置还包括接线盒工装，所述接线盒工装为方形框架，所述方形框架的四个边框中至少两个相邻边设置有顶丝且连接有第一引出线，所述方形框架的顶面设置有镂空孔及第二引出线，所述第一拉线另一端连接第一引出线或绕过第二导向轮连接第二引出线，方便第一拉线连接接线盒。

进一步的，所述角度传感器包括角度检测仪、扭线轴和角度角盘，所述角度角盘和所述扭线轴固定，所述扭线轴与所述角度检测仪连接，便于得出扭转角度。

进一步的，所述角度角盘的侧边还设置有限位块，防止扭转过度。

进一步的，所述扭力输出装置设置在三轴直线模组上，所述三轴直线模组架设在所述试验工作台上方，能够精确调整扭力输出装置的位置以配合不同的光伏组件。

进一步的，所述扭力输出装置包括依次连接的电机、齿轮箱、输出轴和拉力传感器，所述第一拉线连接所述拉力传感器，便于控制第一拉线的拉力。

进一步的，所述试验工作台侧边设置有快速夹具，用以固定光伏组件。

本实用新型的有益效果：能够同时提供拉力与转矩的试验，自动控制试验拉力与试验次数，同时能够实时记录存储试验数据，简化试验装置，提高测试效率，提高实验室的智能化程度。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型的线盒侧面拉力试验示意图；

图3是本实用新型的线盒竖直方向拉力试验示意图；

图4是本实用新型的线盒引出线拉力试验示意图；

图5是本实用新型的线盒引出线扭力试验示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

参照图1所示，本实用新型的一种光伏组件引出端强度试验装置的实施例一，包括试验工作台10、第一拉线20、扭力输出装置30、输出力臂40、角度传感器50和数据采集模块60，光伏组件70放置在试验工作台10上，所述试验工作台10侧边设置有快速夹具11，快速夹具11将光伏组件70压实在试验工作台10上，保证测试时光伏组件70不会发生位移，光伏组件引出端71包括接线盒711和接线盒引出线712，扭力输出装置30通过第一拉线20将拉力传输至接线盒711或接线盒引出线712，数据采集模块60收集扭力输出装置30的拉力数据及角度传感器50的转角数据，根据光伏组件引出端71的变化得出关于光伏组件引出端71质量的结论，本实施例中，所述扭力输出装置30架设在所述试验工作台10上方，一方面不妨碍放置光伏组件70，另一方面便于对光伏组件引出端71各方向施加拉力，为使试验装置能够适应不同接线盒711的位置，所述扭力输出装置30设置在三轴直线模组12上，所述三轴直线模组12架设在所述试验工作台10上方，保证扭力输出装置30的位置能够被精确调整，所述输出力臂40转动连接于所述扭力输出装置30下方，使得能够根据测试的内容，调整输出力臂40方向，使其能够面向光伏组件引出端71不同的侧面，测试光伏组件引出端71不同位置在受力时产生的变化情况，通过同一装置完成对光伏组件引出端71的各项测试，所述输出力臂40包括互相垂直设置的拉力输出臂41和扭力输出臂42，所述拉力输出臂41和扭力输出臂42均为倒L形结构，所述拉力输出臂41和扭力输出臂42的一端连接于所述扭力输出装置30，使扭力输出装置30正下方的位置被空出，接线盒711能够位于扭力输出装置30的正下方，方便对接线盒711施加各方向的力，所述拉力输出臂41的另一端设置有第一导向轮411，所述第一拉线20的一端与所述扭力输出装置30连接，另一端沿所述拉力输出臂41内部延伸并由所述第一导向轮411引出，保证测试光伏组件引出端71任意方向的受力情况，拉力均能够经第一导向轮411导向后由扭力输出装置30提供，第一拉线20另一端能够根据试验需要，分别连接至接线盒711各侧边或顶部，对接线盒711施加不同方向的拉力，检测接线盒711的变化，为实现对接线盒711顶部施加拉力，所述扭力输出臂42与所述扭力输出装置30连接的一端设置有第二导向轮421，另一端连接所述角度传感器50，第一拉线20从第一导向轮411引出后绕过第二导向轮421与接线盒711顶部连接，通过第二导向轮421的导向，第一拉线20竖直向下连接接线盒711顶部，保证接线盒711在竖直方向受到的拉力的均匀，角度传感器50能够连接接线盒引出线712，第一拉线20连接角度传感器50，通过第一拉线20带动角度传感器50转动，从而使接线盒引出线712受扭力作用，观察接线盒引出线712的变化，得出关于光伏组件引出端71质量的结论，为方便控制对光伏组件引出端71施加的拉力及扭转角度，所述数据采集模块60设置于所述试验工作台10上用于采集所述扭力输出装置30和角度传感器50传输的数据，本实施例中，所述扭力输出装置30包括依次连接的电机31、齿轮箱32、输出轴和拉力传感器，齿轮箱32调整电机31的输出转矩，保证输出轴的转矩合适，拉力传感器由输出轴带动旋转，所述第一拉线20连接所述拉力传感器，当输出轴转动，第一拉线20被带动卷绕，从而第一拉线20被拉紧，提供测试拉力，数据采集模块60采集拉力传感器和角度传感器50的信号后反馈给主机，方便控制光伏组件引出端71的测试条件，确保光伏组件引出端71的测试环境符合要求。

参照图2所示，为本实用新型的实施例二工作结构示意图，本实施例中，为进一步直观的判断光伏组件引出端71在受力时的变形情况，所述试验装置还包括位移监测百分表80，所述位移监测百分表80活动放置于所述输出力臂40侧边，当输出力臂40改变测量位置时，位移监测百分表80也变换位置，方便对不同位置进行测量，所述位移监测百分表80与所述数据采集模块60相连，通过数据采集模块60直接输出测量结果，得出关于光伏组件引出端71质量的结论，进一步的，为在测试接线盒711各面受力变化情况时拉力输出臂41与扭力输出臂42不会产生互相干涉，所述扭力输出臂42与所述扭力输出装置30通过竖直连杆422相连，所述扭力输出臂42转动连接于所述竖直连杆422下端，当未进行接线盒引出线712扭力试验时，扭力输出臂42向上转动贴靠竖直连杆422，远离试验工作台10，使得扭力输出臂42不干涉第一拉线20与接线盒711的连接，所述第二导向轮421设置在所述扭力输出臂42与所述竖直连杆422的连接处，方便对第一拉线20进行导向，使第一拉线20的端部竖直向下，用于测试接线盒711在受到竖直向上拉力时的变化情况，由于扭力输出臂42与竖直连杆422转动连接，为防止扭力输出臂42工作受力时与竖直连杆422发生相对转动，因此在所述扭力输出臂42与所述竖直连杆422连接的一端设置有旋转挡块423，所述旋转挡块423包括连接耳4231和挡边4232，所述连接耳4231位于所述旋转挡块423侧面且与所述竖直连杆422连接，连接轴穿过连接耳4231及竖直连杆422，使两者转动连接，所述挡边4232突出所述旋转挡块423一端且能够抵接所述竖直连杆422侧面，当扭力输出臂42向下转动至与竖直连杆422平行时，挡角抵接竖直连杆422，使扭力输出臂42无法继续转动，保证扭力输出臂42工作时始终处于此位置，不会由于受力而发生偏移。

参照图2所示，为方便使第一拉线20连接接线盒711，所述试验装置还包括接线盒工装90，所述试验装置还包括接线盒工装90，所述接线盒工装90为方形框架，接线盒工装90套住接线盒711，所述方形框架的四个边框中至少两个相邻边设置有顶丝91且连接有第一引出线92，顶丝91抵接接线盒711侧面，将接线盒工装90与接线盒711固定，所述第一拉线20另一端连接第一引出线92，实现对接线盒711各侧面的拉力测试，接线盒711的变化能够通过接线盒工装90体现，所述方形框架的顶面设置有镂空孔94及第二引出线93，所述第一拉线20另一端绕过第二导向轮421连接第二引出线93，实现对接线盒711竖直方向的拉力测试，接线盒711的变化通过镂空孔94观察。

参照图5所示，所述角度传感器50包括角度检测仪51、扭线轴52和角度角盘53，所述角度角盘53和所述扭线轴52固定，所述扭线轴52与所述角度检测仪51连接，接线盒引出线712固定在扭线轴52内，第一拉线20与扭线轴52固定连接，第一拉线20绕过角度角盘53一周，随着拉力的增加，角度角盘53被拉过一定的角度，带动扭线轴52和接线盒引出线712扭转，角度检测仪51将检测的扭转角度传输给数据采集模块60，为防止接线盒引出线712扭转角度过大，所述角度角盘53的侧边还设置有限位块54，当第一拉线20拉拽角度角盘53转过一定角度，角度角盘53被限位块54限位无法继续转动。

参照图2所示，为本实用新型在测试接线盒711侧面受拉力时示意图，此时扭力输出臂42向上收起，接线盒工装90套在接线盒711上并固定，第一导向轮411面向需要施加拉力的接线盒工装90的侧面，第一拉线20连接第一引出线92，位移监测百分表80置于接线盒工装90施加拉力方向的同侧或对侧，位移监测百分表80的测量头抵接接线盒工装90的侧面，主机根据设定的参数控制试验装置开始工作，扭力输出装置30卷绕第一拉线20，第一拉线20收缩对接线盒工装90施加拉力，位移监测百分表80检测接线盒711的位移量并反馈给数据采集模块60进而上传至主机，根据接线盒711的位移量判断接线盒711的安装是否合格；当需要对另一侧面施加拉力时，转动输出力臂40，使第一导向轮411面向另一需要施加拉力的接线盒工装90的侧面，再次进行测试，直至接线盒工装90四个侧面全部测试完成。

参照图3所示，为本实用新型在测试接线盒711受竖直方向拉力时示意图，此时扭力输出臂42向上收起，接线盒工装90套在接线盒711上并固定，第一拉线20穿过旋转挡块423及第二导向轮421向下连接第二引出线93，位移监测百分表80竖直置于接线盒工装90的上方，位移监测百分表80的测量头穿过镂空孔94抵接接线盒711的顶面，本实施例中由于接线盒711顶部空间有限，位移监测百分表80竖直设置于接线盒工装90的侧边，测量头通过测量杆抵接接线盒711的顶面，主机根据设定的参数控制试验装置开始工作，扭力输出装置30卷绕第一拉线20，第一拉线20收缩对接线盒工装90施加拉力，位移监测百分表80检测接线盒711的位移量并反馈给数据采集模块60进而上传至主机，根据接线盒711的位移量判断接线盒711的安装是否合格。

参照图4所示，为本实用新型在测试接线盒引出线712受拉力时示意图，此时扭力输出臂42向上收起，第一拉线20通过套筒连接接线盒引出线712，第一拉线20沿接线盒引出线712的设置方向对其施加拉力，为测量接线盒引出线712的变化量，位移监测百分表80设置在接线盒引出线712侧边，测量杆一端套接在套筒与接线盒711之间的接线盒引出线712上，测量杆另一端与位移监测百分表80抵接，为防止测量杆的位移推动位移监测百分表80移动，导致测量结果不准，本实施例中将位移监测百分表80放置于竖直连杆422下方，旋转挡块423的挡边4232刚好抵接位移监测百分表80的侧面，保证位移监测百分表80不会在测量过程中产生位移，保证测量结果的准确，主机根据设定的参数控制试验装置开始工作，扭力输出装置30卷绕第一拉线20，第一拉线20收缩对接线盒引出线712施加拉力，接线盒引出线712在拉力的作用下产生拉伸，测量杆由于接线盒引出线712的拉伸产生位移，位移监测百分表80检测测量杆的位移量及接线盒引出线712的拉伸量并反馈给数据采集模块60进而上传至主机，根据接线盒引出线712的拉伸量判断接线盒引出线712的安装是否合格。

参照图5所示，为本实用新型在测试接线盒引出线712受扭力时示意图，此时扭力输出臂42向下放开，使得角度传感器50贴靠光伏组件70，接线盒引出线712由扭线轴52固定，第一拉线20与扭线轴52固定连接，角度角盘53处于初始位置，第一拉线20从角度角盘53弧面远离第一导向轮411的一侧绕至角度角盘53弧面靠近第一导向轮411的一侧引出，主机根据设定的参数控制试验装置开始工作，扭力输出装置30卷绕第一拉线20，第一拉线20收缩将角度角盘53拉过一定的角度，带动扭线轴52和接线盒引出线712扭转，根据接线盒引出线712的变化情况判断接线盒引出线712的连接质量。

以上所述实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。

设计图

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