用于晶片的测试分选设备
技术领域
本发明涉及晶片传输技术领域,尤其是涉及一种改进的用于晶片的测试分选设备。
背景技术
太阳能电池测试分选设备是晶硅太阳能电池生产的后道检测设备,它的主要功能是在检测电池片的光电转换效率,按照效率的转换级别进行等级的分选。
该太阳能电池测试分选设备的工作原理是利用模拟太阳光源进行测试,通过模拟器对光强、照射时间进行控制,采集在模拟光照条件下cell(电池片)的I-V曲线,根据测试的环境温度和电池片表面的温度,按照算法计算得出电池片的光电转换效率,从而对电池片进行分级。
图6显示了自动太阳能电池测试分选设备的基本工作原理。如图6中所示,该自动太阳能分选设备包括顺序连接的连接模块101′、缓存模块102′、检测模块104′、冷却模块103′、测试模块105′和分选模块106′。该连接模块101′实现上游设备(例如烧结设备)和该分选设备的链接,并提供测试用圆片源。缓存模块102′用于实现该自动太阳能电池测试分选设备的可维护性设计,并在自动太阳能电池测试分选设备的后端出现问题时,完成缓冲功能,而在后端设备恢复后自动上片检测。冷却模块103′用于实现圆片的冷却功能,同时满足圆片测试温度控制要求。检测模块104′用于实现圆片上裂缝的检测,目前主要检查是否为完整的圆片。测试模块105′用于实现圆片的检测功能。根据电压-电流(V-I)曲线和温度等设计因素,对圆片进行分等级的输出。分选模块106′根据不同的圆片等级,实现圆片的分类。
但是,在现有的太阳能分选设备中,每个模块中包括多个串行连接的传输带(通常包括多达16个传输带),且每个传输带通过单独的驱动电机进行驱动,由此控制过程非常复杂。进一步地,在任何时刻,每段皮带上只允许传输一个电池片,传输和分选效率非常低。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
为此,本发明的一个目的在于提出一种结构简单、便于控制的用于晶片的测试分选设备。
为了实现上述目的,根据本发明第一方面的实施例提出了一种用于晶片的测试分选设备,所述测试分选设备包括:连接缓冲冷却模块,所述连接缓冲冷却模块用于接收和传输晶片并冷却所述晶片;测试模块,所述测试模块与所述连接缓冲冷却模块连接,用于接收并测试所述连接缓冲冷却模块所传输的晶片;以及分选模块,所述分选模块与所述测试模块连接,用于对经过所述测试模块测试之后的晶片进行分选。
根据本发明实施例的测试分选设备通过将原有的连接模块、缓存模块和冷却模块集成为所述连接缓冲冷却模块,从而大大地简化了结构。已有的测试分选设备包括16段皮带和16个相应的传送电机,而根据本发明实施例的测试分选设备可以只包括3段皮带和3个相应的电机,这样不仅大大地降低了所述测试分选设备的制造成本,而且大大地降低了所述测试分选设备的控制点数,减少了PLC编程工作量。
另外,根据本发明实施例的测试分选设备可以具有如下附加的技术特征:
根据本发明的一个实施例,所述测试分选设备还包括晶片供给模块,所述晶片供给模块包括:丝网印,用于传输晶片;以及设置在所述丝网印的一端处的挡板,所述丝网印的一端与所述连接缓冲冷却模块相邻,且所述挡板用于将所述丝网印上传输的晶片定位在第一预定位置。
根据本发明的一个实施例,所述连接缓冲冷却模块包括:第一传输带,所述第一传输带与所述晶片供给模块相邻设置,所述第一传输带用于传输晶片;第一驱动电机,所述第一驱动电机用于驱动所述第一传输带进行晶片传输;设置在所述第一传输带的第一端的至少一侧的料盒;第一机械手,所述第一机械手设置在所述第一传输带的第一端的上方,用于将所述第一预定位置处的晶片拾取到所述第一传输带的第一端的第二预定位置,或者将所述第二预定位置处的晶片拾取到所述料盒中或将所述料盒中的晶片拾取到所述第二预定位置;多个冷却装置,所述多个冷却装置沿着所述第一传输带间隔地设置;以及第一控制单元,所述第一控制单元在所述第二预定位置放置有晶片时控制所述第一驱动电机驱动所述第一传输带加速运行预定距离。
根据本发明的一个实施例,所述第一传输带的长度使得所述第一传输带上可间隔传输多个晶片。由此在本发明中,可以一次传输多个电池片,从而增加了晶片分选的效率。
根据本发明的一个实施例,所述第一传输带的第一端的两侧均设置有料盒。
根据本发明的一个实施例,所述第一传输带的第一端的两侧分别设置有第一固片装置和第二固片装置,所述第一固片装置和所述第二固片装置正对设置。通过设置所述第一固片装置和第二固片装置可以确保整个晶片被放置在所述第一传输带上,以避免晶片的一部分在所述第一传输带外侧。
根据本发明的一个实施例,所述第一固片装置的一端设置有第一传感器,所述第二固片装置的另一端设置有第二传感器,所述第一传感器和所述第二传感器用于判断所述第二预定位置是否放置有所述晶片,所述第一控制单元在所述第二预定位置放置有所述晶片时、驱动所述第一传输带加速运行预定距离。
根据本发明的一个实施例,所述多个冷却装置设置在所述第一传输带的上方和/或者下方,且所述多个冷却装置用于在所述第一传输带的传输过程中对所述第一传输带上传输的晶片进行冷却。
根据本发明的一个实施例,所述冷却装置为风扇。
根据本发明的一个实施例,所述测试模块包括:第二传输带,所述第二传输带与所述第一传输带相邻且串行设置,所述第二传输带用于传输晶片;第二驱动电机,所述第二驱动电机用于驱动所述第二传输带进行晶片传输;设置在所述第二传输带的第一端的第三传感器,所述第三传感器用于检测所述晶片是否传输到所述第二传输带上;以及第二控制单元,用于在所述第三传感器检测到所述晶片传输到所述第二传输带上时,所述第二控制单元控制所述第二驱动电机的转动,以使得所述第二传输带将所述晶片传输到第三预定位置进行晶片测试,并在完成晶片测试之后,控制所述第二驱动电机驱动所述第二传输带以将所述晶片输出。
根据本发明的一个实施例,所述分选模块包括:第三传输带,所述第三传输带与所述第二传输带相邻且串行设置,所述第三传输带用于传输晶片;第三驱动电机,所述第三驱动电机用于驱动所述第三传输带进行晶片传输;设置在所述第三传输带的第一端的第四传感器,所述第四传感器用于检测晶片是否传输到所述第三传输带的第一端;设置在所述第三传输带的第二端的第五传感器,所述第五传感器用于检测晶片是否传输到所述第三传输带的第二端;设置在所述第三传输带的第二端上方的第二机械手,所述第二机械手用于拾取传输到所述第三传输带的第二端的晶片;以及第三控制单元,所述第三控制单元用于在所述第四传感器检测到所述晶片传输到所述第三传输带的第一端时控制所述第三驱动电机驱动所述第三传输带加速运行预定距离,以及用于在所述第五传感器检测到所述晶片传输到所述第三传输带的第二端时控制所述第三驱动电机停止驱动所述第三传输带。
根据本发明的一个实施例,所述第三传输带的长度使得所述第三传输带上可间隔设置有多个晶片。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是根据本发明实施例的测试分选设备的结构示意图;
图2是根据本发明实施例的测试分选设备的连接缓冲冷却模块的结构示意图;
图3是根据本发明实施例的测试分选设备的测试模块的结构示意图;
图4是根据本发明实施例的测试分选设备的分选模块的结构示意图;
图5是根据本发明实施例的测试分选设备的控制流程图;以及
图6是已有的测试分选设备的组成结构图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”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发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
下面参照图1-4描述根据本发明实施例的用于晶片500的测试分选设备。如图1-4所示,根据本发明实施例的测试分选设备包括连接缓冲冷却模块100、测试模块200和分选模块300。连接缓冲冷却模块100用于接收和传输晶片500并冷却晶片500。此外,该连接缓冲冷却模块100还可用于在下游出现故障时对所传输的晶片进行缓存(将在下面进行说明)。此外,在离线工作模式时,可以将事先缓存的晶片从料盒拿到传输带上,再进行测试。测试模块200与连接缓冲冷却模块100连接,用于接收并测试连接缓冲冷却模块100所传输的晶片500。分选模块300与测试模块200连接,用于对经过测试模块200测试之后的晶片500进行分选。
根据本发明实施例的测试分选设备通过将原有的连接模块、缓存模块和冷却模块集成为连接缓冲冷却模块100,从而大大地简化了结构。已有的测试分选设备包括16段皮带和16个相应的传送电机,而根据本发明实施例的测试分选设备可以只包括3段皮带和3个相应的传送电机,这样不仅大大地降低了测试分选设备的制造成本,而且大大地降低了测试分选设备的控制点数,减少了PLC编程工作量。
在本发明的一些实施例中,该测试分选设备还可以包括晶片供给模块400,晶片供给模块400可以包括丝网印410和挡板420。丝网印410可以用于传输晶片500,挡板420可以设置在丝网印410的与连接缓冲冷却模块100相邻的一端处,挡板420可以用于将丝网印410上传输的晶片500定位在第一预定位置。具体地,晶片500可以是太阳能电池片。
如图2所示,在本发明的一些实施例中,连接缓冲冷却模块100可以包括第一传输带110、第一驱动电机(图2中未示意出)、料盒120、第一机械手130、多个冷却装置140和第一控制单元(图2中未示意出)。晶片供给模块400可以与第一传输带110的第一端相对设置,该第一传输带110可以传输晶片500。第一驱动电机可以用于驱动第一传输带110进行晶片传输。根据本发明的一个示例,料盒120可以设置在第一传输带110的第一端的一侧。该第一端为所述第一端为晶片传输的前端。可选地,第一传输带110的两侧均可以设置有料盒120,如图2中所示。第一机械手130可以设置在第一传输带110的第一端的上方,可以用于将第一预定位置处的晶片500拾取到第一传输带110的第一端的第二预定位置,或者可以将第二预定位置处的晶片500拾取到料盒120中或可以将料盒120中的晶片500拾取到第二预定位置。多个冷却装置140可以沿着第一传输带110间隔地设置。第一控制单元(未示出)可以在第二预定位置放置有晶片500时驱动料盒120传输预定的距离。
在测试分选设备运行时,丝网印410向连接缓冲冷却模块100传输晶片500,挡板420将晶片500定位在第一预定位置,以对晶片500进行定位。在该第一预定位置处可以设置有晶片传感器(图中未示出),晶片传感器用于检测第一预定位置处是否放置有晶片,以便于在晶片传感器检测到第一预定位置放置有晶片时、第一机械手130可以拾取晶片500。晶片传感器可以设置在丝网印靠近挡板420的一端处,也可以设置在挡板420上,只要该晶片传感器的设置位置能够检测到该第一预定位置处放置有晶片即可。第一传输带110将晶片500拾取第一传输带110的第一端的第二预定位置,第一传输带110在第一驱动电机的驱动下传输晶片500。在第一传输带110传输晶片500的过程中,多个冷却装置140对晶片500进行冷却并将晶片500冷却至测试温度。当在例如分选模块或者测试模块的下游模块发生故障时,第一机械手130可以将第一预定位置处的晶片500拾取到料盒120中,并在故障排除后将料盒120中的晶片500拾取到第二预定位置以便进行后续操作。
此外,在离线工作模式下,料盒120还可以作为晶片供给模块400,即预先在料盒120中放入一定量的晶片500,在测试分选设备运行时,第一机械手130将料盒120中的晶片500拾取到第二预定位置,然后第一传输带110在第一驱动电机的驱动下传输晶片500。当没有晶片500输入,而第一传输带110上有一片或多片晶片500时,可以通过人工按下维护按钮、利用程序控制将停留在第一传输带110上的晶片500生产完毕。
在本发明的一个实施例中,第一传输带110的第一端的两侧均可以设置有料盒120,且第一传输带110的第一端的两侧可以分别设置有第一固片装置150和第二固片装置160,第一固片装置150和第二固片装置160可以正对设置。通过设置第一固片装置150和第二固片装置160可以确保整个晶片500被放置在第一传输带110上,以避免晶片500的一部分在第一传输带110外侧。如图2中所示,第一传输带110的长度可以使得第一传输带110上可间隔传输多个晶片,从而克服了现有的分选设备中每段皮带只能传输一个晶片的缺点,提高了晶片的传输和处理效率。
如图2所示,在本发明的一个具体示例中,第一固片装置150的一端上可以设置有第一传感器170,第二固片装置160的另一端上可以设置有第二传感器180。第一传感器170和第二传感器180可以用于检测晶片500是否放置到第二预定位置。第一控制单元可以在第一传感器170和第二传感器180检测到晶片500已放置到第二预定位置时、控制第一驱动电机驱动第一传输带110加速运行预定的距离。这样可以在第一传感器170和第二传感器180检测到晶片500被放置到第二预定位置后再驱动第一传输带110加速运行预定的距离,当第一传感器170和第二传感器180再次检测到晶片500被放置到第二预定位置后再次驱动第一传输带110传输预定的距离,从而降低连接缓冲冷却模块100的能耗。具体地,第一传感器170和第二传感器180可以是光电传感器。
在本发明的一个示例中,多个冷却装置140可以设置在第一传输带110的上方,多个冷却装置140可以用于在第一传输带110的传输过程中对第一传输带110上传输的晶片500进行冷却。多个冷却装置140可以设置在第一传输带110的正上方,还可以在第一传输带110的侧面再设置多个冷却装置140以加快冷却速度。冷却装置140可以始终处于运行状态,也可以在有晶片500经过时再运行。具体地,冷却装置140可以是风扇。
如图3所示,在本发明的一些示例中,测试模块200可以包括第二传输带210、第二驱动电机(图3中未示意出)、第三传感器220和第二控制单元(图3中未示意出)。第二传输带210可以与第一传输带110相邻且串行设置,第二传输带210用于传输晶片500,第二驱动电机可以用于驱动第二传输带210进行晶片传输。具体地,第二传输带210的第一端可以与第一传输带110的第二端相邻设置。第三传感器220可以设置在第二传输带210的第一端,第三传感器220可以用于检测晶片500是否传输到第二传输带210上。第二控制单元可以用于在第三传感器220检测到晶片500传输到第二传输带210上时控制第二驱动电机,以使第二传输带210将晶片500加速传输到第三预定位置,进行晶片测试,并在完成晶片测试之后,控制第二驱动电机驱动第二传输带210以将晶片500输出。具体地,第三传感器220可以是光电传感器。测试模块200可以检查晶片500是否完整和对晶片500进行光照测试(例如进行光照测试以得到晶片500的光电转换效率)。
如图4所示,在本发明的一些示例中,分选模块300可以包括第三传输带310、第三驱动电机(图4中未示意出)、第四传感器320、第五传感器330、第二机械手340和第三控制单元(图4中未示意出)。第三传输带310可以与第二传输带210相邻且串行设置,用于传输晶片,第三驱动电机可以用于驱动第三传输带310进行晶片传输。具体地,第三传输带310的第一端可以与第二传输带210的第二端相邻设置。第四传感器320可以设置在第三传输带310的第一端,第四传感器320可以用于检测晶片500是否传输到第三传输带310的第一端。第五传感器330可以设置在第三传输带310的第二端,第五传感器330可以用于检测晶片500是否传输到第三传输带310的第二端。第二机械手340可以设置在第三传输带310的第二端的上方,第二机械手340可以用于拾取传输到第三传输带310的第二端的晶片500。第三控制单元可以用于在第四传感器320检测到晶片500传输到第三传输带310的第一端时,控制第三驱动电机驱动第三传输带310运行预定的距离,以及可以在第五传感器330检测到晶片500传输到第三传输带310的第二端时控制第三驱动电机停止驱动第三传输带310。具体地,第四传感器320和第五传感器330可以是电容传感器。
在本发明的一个具体示例中,第三传输带310的长度使得第三传输带310上可间隔设置有多个晶片500。由此,可以在同一传输带上传输多个晶片,从而克服了现有的分选设备中每段皮带只能传输一个晶片的缺点,提高了晶片的传输和处理效率。例如,第三传输带310上可间隔设置有四个晶片500。在本发明的另一个具体示例中,如图4所示,分选模块300还可以包括多个料盒120,多个料盒120可以至少设置在第三传输带310的第二端的一侧,以存放经过测试分选的晶片500。
下面参照图5描述根据本发明实施例的测试分选设备的工作过程。如图5所示,首先该测试分选设备状态进行检测以确定是否正常运行。如果该测试分选设备状态是正常的,则可以利用晶片供给模块400提供晶片500,第一机械手130将第一预定位置处的晶片500拾取到第一传输带110的第一端的第二预定位置,并可以利用第一固片装置150和第二固片装置160确保整个晶片500被放置在第一传输带110上。然后,当第一传感器170和第二传感器180检测到晶片500已放置到第二预定位置时,第一驱动电机驱动第一传输带110加速运行预定的距离(例如250mm),而且每当第一传感器170和第二传感器180检测到有晶片500已放置到第二预定位置时,第一驱动电机便驱动第一传输带110加速运行预定的距离。在第三传感器220检测到晶片500后,第二传输带210被驱动运行一定距离后停止以将晶片500传输到第三预定位置进行晶片测试。晶片测试完成后,第二驱动电机再次驱动第二传输带210以输出晶片500。随后,当第四传感器320检测到第二传输带210输出的晶片500时,第三驱动电机驱动第三传输带310加速运行预定距离,而且每当第四传感器320检测到晶片500时,第三驱动电机便驱动第三传输带310加速运行预定距离。最后,当第五传感器330检测到晶片500时,第二机械手340将晶片500拾取到相应的料盒从而完成晶片500的测试分选。
根据本发明实施例的用于晶片的测试分选设备具有结构简单、制造成本低、控制过程简单的优点。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。