CN101957321B - 电池硅片检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种检测系统，更具体地说，涉及一种电池硅片检测系统，包括硅片输送装置，沿硅片输送装置依次设置上料区，用于将硅片放置在硅片输送装置上；曝光区，设有位于硅片上方的检测成像系统以及用于对硅片限位的限位机构；分拣区，用于将不同质量的硅片放到对应的收料盒中，本发明只需将硅片放入上料区的上料盒，即可实现对硅片的分拣，简单、实用，并针对电致荧光原理设计了电池硅片限位机构，实现了对硅片的精确固定。
Description
本专利申请为分案申请，原申请的申请日为：2009年6月12日，申请号为：200910149174.3，发明创造名称：太阳能电池硅片检测系统。
技术领域
本发明涉及一种检测系统，更具体地说，涉及一种电池硅片检测系统。
背景技术
太阳能板的主要构成部件为太阳能硅片，太阳能硅片的光电转换功能效率不断提升，在民用、国防、航空、航天等诸方面都有极为重要的应用，已成为清净能源中不可或缺的成员之一，业界对太阳能硅片需求殷切。由于太阳能硅片很轻薄，在自动化制造与检测过程中，倘稍有不慎，即可造成破损、缺角甚至肉眼无法观察的微细裂缝，这些缺陷应该尽可能避免，以提升太阳能板质量。但现有的太阳能电池硅片检测系统无法在一条输送装置上完成检测、分拣，增加了缺陷产生的几率和检测时间、成本。
发明内容
本发明克服了现有技术中的缺点，提供了一种可实现上料、曝光、分拣在一条输送装置上完成的电池硅片检测系统，针对电致荧光原理设计了电池硅片限位机构，实现了对电池硅片的精确固定。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种电池硅片检测系统，包括硅片输送装置，沿硅片输送装置依次设置
上料区，用于将硅片放置在硅片输送装置上；
曝光区，设有位于硅片上方的检测成像系统以及用于对硅片限位的限位机构；
分拣区，用于将不同质量的硅片放到对应的收料盒中，
所述限位机构包括设于其底部的气缸活塞杆和气缸活塞杆上部的托盘，所述托盘上设有限定硅片位置的棘爪机构，随着气缸活塞杆、托盘的上下移动，实现棘爪机构对硅片的卡紧和松开，所述托盘上方设有固定有上探针的上基板，所述上基板固定于位于限位机构四角、托盘外侧的导向轴顶部，托盘下方设有下基板，托盘和下基板之间设有固定有下探针的探针架，托盘、探针架和下基板固定为一体，下基板下方设有棘爪板，所述棘爪板上固定有导柱，所述下基板上对应设有容置导柱的导柱孔，所述托盘上设有探针孔，所述下探针上部位于探针孔内，所述导柱上、托盘和下基板间套接有弹簧，所述棘爪板周边设有 若干活动连接“L”形棘爪的抓座，抓座内对应“L”形棘爪设有弹簧，“L”形棘爪上端部高于托盘，所述限位机构底部设有固定板，所述固定板上对应“L”形棘爪设有顶柱，固定板通过其四角的导向轴和上基板固定为一体，所述气缸活塞杆穿过固定板、棘爪板和下基板固定，所述下基板在硅片的运动方向的两侧设有门板。
进一步，所述顶柱为螺钉。
进一步，所述上料区设有上料盒和机械手，所述上料盒前面板可绕位于其底部的轴开合。
进一步，所述曝光区和分拣区之间设有候检区，硅片在经过候检区的时间内算法给出对硅片的评判。
进一步，所述分拣区硅片输送装置两侧设有至少一个机械手以及对应的至少一个收料盒，所述硅片输送装置尾端设有收料盒，所述收料盒底板和侧板的角度大于45度。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明只需将硅片放入上料区的上料盒，即可实现对硅片的分拣，简单、实用，并针对电致荧光原理设计了电池硅片限位机构，实现了对硅片的精确固定。
2、上料区的上料盒前面板可绕位于其底部的轴开合，使得将硅片装入上料盒简单、易操作。
3、分拣区收料盒的底板有大于45。倾斜角度，保证硅片能够顺利落入盒中。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明所述的电池硅片检测系统的立体结构示意图；
图2是本发明曝光区的限位机构立体结构图；
图3是本发明曝光区的限位机构主视图；
图4是本发明曝光区的限位机构侧面剖视图；
图5是本发明曝光区限位机构硅片通过时棘爪状态简易示图；
图6是本发明曝光区限位机构硅片曝光时棘爪状态简易示图；
图7是收料盒的立体结构示意图；
图8是本发明设置于可移动操作台上的主视图。
具体实施方式
图1为本发明所述的电池硅片检测系统的立体结构示意图，图中自右向左，沿硅片传送带依次为上料区、曝光区、候检区、分拣区，上料区包括上料盒1和机械手2，两个上料盒1的前面板11可以绕上料盒1底部的轴打开，通过手持可以把硅片放到上料盒1中，机械手2通过吸盘21提取硅片并把它放到传送带3上，硅片放到传送带3上后为电控和UI所知，通 过传送带3将硅片输送到曝光区。
曝光区上设有成像系统，该成像系统为成像镜头4，对硅片限位的电致荧光限位机构5采用电致荧光原理对硅片实行曝光、成像。
电致荧光原理是通过给太阳能电池硅片加载电流致使硅片发光，根据发光强度可以判断硅片的质量，电致荧光检测方法主要用于丝网印刷后。
电致荧光限位机构5除了具有限位功能外还有为硅片加载电流的功能，在电流的作用下丝网印刷后的硅片发出荧光，相机通过成像镜头4抓取图像。
参阅图2～4，硅片到达曝光区的限位机构后，通过PLC(可编程控制器)的控制，传送带3停止输送，电致荧光限位机构5对硅片完成限位，使硅片在成像镜头4对应的位置上，电致荧光限位机构5的上基板501固定于位于限位机构四角、托盘502外侧的导向轴516顶部，上基板501上固定有上探针515，托盘502下方设有下基板503，托盘502和下基板503之间设有固定有下探针504的探针架505，下探针504和上探针515对应设置，托盘502、下基板503和探针架505固定为一体，下基板503下方设有棘爪板506，棘爪板506中心设有可使气缸活塞杆511穿过的通孔，所述棘爪板506上固定有导柱507，下基板503上对应设有容置导柱507的导柱孔，上基板501上对应导柱507设有顶柱螺钉514，托盘502上设有探针孔，下探针504上部位于探针孔内，下探针504顶端略高于托盘平面，托盘502和下基板503间套接有弹簧，棘爪板506周边设有若干活动连接“L”形棘爪的抓座513，抓座513和“L”形棘爪508间设有弹簧，“L”形棘爪508上端部高于托盘502，电致荧光限位机构底部设有固定板509，固定板509通过其四角的导向轴55和上基板501固定为一体，所述固定板509上对应“L”形棘爪508设有螺钉510，固定板509中心对应气缸活塞杆511设有通孔，气缸活塞杆511穿过固定板509、棘爪板506和下基板503固定，下基板503在硅片运动方向的两侧固定有门板512。
如图5所示，当有硅片准备进入曝光区的电致荧光限位机构5时，通过PLC(可编程控制器)的控制，气缸活塞杆511下行，下基板503、探针架505、托盘502和门板512也随之下行，从而使曝光室入口517打开，固定板509的螺钉510顶住“L”形棘爪508，“L”形棘爪508向限位机构外侧旋转，传送带3上的硅片6从曝光室入口517进入、输送到托盘502上，此时，参阅图6，气缸活塞杆511上行，固定板509的螺钉510离开“L”形棘爪508，“L”形棘爪508向限位机构内侧旋转复位，从硅片6四周对硅片6进行卡紧，同时下基板503、托盘502和他们之间的固定有下探针504的探针架505上行(参阅图2～4)，下探针504和上探针515共同夹紧硅片，导柱507上的弹簧被下基板503压缩，起到阻尼的作用，下探针504 和上探针515共同夹紧硅片，通过电流源为硅片供电使其发光，然后通过成像镜头4对硅片6抓取图像，成像镜头9前设有滤光片，滤光片吸收杂光而透过荧光。抓取图像完成后，气缸活塞杆511下行，下基板503、探针架505、托盘502和门板512也随之下行，从而使曝光室出口518打开，固定板509的螺钉510顶住“L”形棘爪508，“L”形棘爪631向限位机构外侧旋转，传送带3上的硅片6从曝光室出口518离开电致荧光限位机构5。
相机取图之后传送带3继续输送，硅片在经过候检区的时间内算法已经给出对硅片的评判，然后算法通过UI通知电控系统，电控系统分别控制分拣区的机械手2把经过分类的硅片放到对应的收料盒7中，最后一种分类的硅片由传送带输送到传送带3尾端的收料盒7中，收料盒7底板701沿硅片放置方向的倾斜角度大于45度，斜面可保证硅片能够顺利落入盒中(收料盒7参阅图7)。
图8是本发明设置于可移动操作台上的主视图，本发明所述的电池硅片检测系统可设置于可移动操作台上，方便使用。
本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变形不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形。
Claims (5)
1.一种电池硅片检测系统，其特征在于：包括硅片输送装置，沿硅片输送装置依次设置上料区，用于将硅片放置在硅片输送装置上；
曝光区，设有位于硅片上方的检测成像系统以及用于对硅片限位的限位机构；
分拣区，用于将不同质量的硅片放到对应的收料盒中，
所述限位机构包括设于其底部的气缸活塞杆和气缸活塞杆上部的托盘，所述托盘上设有限定硅片位置的棘爪机构，随着气缸活塞杆、托盘的上下移动，实现棘爪机构对硅片的卡紧和松开，所述托盘上方设有固定有上探针的上基板，所述上基板固定于位于限位机构四角、托盘外侧的导向轴顶部，托盘下方设有下基板，托盘和下基板之间设有固定有下探针的探针架，托盘、探针架和下基板固定为一体，下基板下方设有棘爪板，所述棘爪板上固定有导柱，所述下基板上对应设有容置导柱的导柱孔，所述托盘上设有探针孔，所述下探针上部位于探针孔内，所述导柱上套接有弹簧，所述弹簧位于所述托盘和下基板之间，所述棘爪板周边设有若干活动连接“L”形棘爪的抓座，抓座内对应“L”形棘爪设有弹簧，“L”形棘爪上端部高于托盘，所述限位机构底部设有固定板，所述固定板上对应“L”形棘爪设有顶柱，固定板通过其四角的导向轴和上基板固定为一体，所述气缸活塞杆穿过固定板、棘爪板和下基板固定，所述棘爪板中心设有可使气缸活塞杆穿过的通孔，固定板中心对应气缸活塞杆设有通孔，所述下基板在硅片的运动方向的两侧设有门板。
2.根据权利要求1所述的电池硅片检测系统，其特征在于：所述顶柱为螺钉。
3.根据权利要求1或2所述的电池硅片检测系统，其特征在于：所述上料区设有上料盒和机械手，所述上料盒前面板可绕位于其底部的轴开合。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池硅片检测系统，其特征在于：所述曝光区和分拣区之间设有候检区，硅片在经过候检区的时间内算法给出对硅片的评判。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池硅片检测系统，其特征在于：所述分拣区的硅片输送装置两侧设有至少一个机械手以及对应的至少一个收料盒，所述硅片输送装置尾端设有收料盒，所述收料盒底板和侧板的角度大于45度。
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