CN106269582B - 用于电池片功率分选机的放片装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能够实现自动放片的用于电池片功率分选机的放片装置。该用于电池片功率分选机的放片装置，包括第一支架、第一旋转臂、第一转轴，所述第一支架上设置有第一支撑板、第一真空发生器、第一控制器，所述第一支撑板水平设置，所述第一支撑板的下方设置有第一驱动电机，所述第一支架的外侧设置有上料装置，所述上料装置包括第一底座、第一旋转套筒、第一导杆、第一固定杆、第二固定杆、上料盒，该放片装置可以实现自动放片，整个过程无需操作人员进行操作，不但提高了放片效率，同时还大大降低了人力成本。适合在太阳能电池片生产测试领域推广应用。

Description

用于电池片功率分选机的放片装置

技术领域

本发明涉及太阳能电池片生产测试领域，尤其是一种用于电池片功率分选机的放片装置。

背景技术

随着社会和经济的飞速发展，能源的需要日益增加，化石能源的日趋枯竭和给生态环境造成的污染，严重威胁着社会和经济的可持续发展。因此，迫切需要采用可再生能源进行替代。太阳能作为一种取之不尽，用之不竭的绿色可再生能源，已经在世界范围内得到了广泛的关注。

太阳能电池原理主要是以半导体材料硅为基体，利用扩散工艺在硅晶体中掺入杂质：当掺入硼、磷等杂质时，硅晶体中就会存在着一个空穴，形成n型半导体；同样，掺入磷原子以后，硅晶体中就会有一个电子，形成p型半导体，p型半导体与n型半导体结合在一起形成pn结，当太阳光照射硅晶体后，pn结中n型半导体的空穴往p型区移动，而p型区中的电子往n型区移动，从而形成从n型区到p型区的电流，在pn结中形成电势差，这就形成了太阳能电池。

太阳能电池片的加工工艺分为硅料清洗—硅锭浇铸—硅片切割--硅片检测--一次清洗——扩散制结——二次清洗——镀减反射膜——丝网印刷——快速烧结等。太阳能电池片制作完成后，通常要对其进行功率测试，从而将其按照不同的功率等级进行分类，测试太阳能电池片的功率一般采用分选机，该分选机是一种全智能化太阳能电池组件测量装置，它采用了新型太阳模拟灯作为光源，用微机控制和管理，提高了测量精度，可以满足了生产线上对大功率太阳电池组件的快速测试要求。该分选机的基本工作原理是：当闪光照到被测电池上时，用电子负载控制太阳电池中电流变化，测出电池的伏安特性曲线上的电压和电流，温度，光的辐射强度，测试数据送入微机进行处理并显示、打印出来。现有的分选机在测试太阳能电池片功率时，其放片工序都是由人工完成，每一台分选机都需要一名操作人员进行操作，人工操作不但效率较低，而且人力成本较高，无法满足工业生产的需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够实现自动放片的用于电池片功率分选机的放片装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:该用于电池片功率分选机的放片装置，包括第一支架、第一旋转臂、第一转轴，所述第一支架上设置有第一支撑板、第一真空发生器、第一控制器，所述第一支撑板水平设置，所述第一支撑板的下方设置有第一驱动电机，所述第一驱动电机、第一真空发生器分别与第一控制器电连接，所述第一转轴竖直设置，所述第一转轴的下端穿过第一支撑板并与第一驱动电机的输出轴传动连接，所述第一转轴通过轴承与第一支撑板固定在一起，所述第一旋转臂的前端套设在第一转轴的上端，当第一驱动电机驱动第一转轴转动时，所述第一转轴带动第一旋转臂围绕第一转轴在水平面内转动，所述第一旋转臂的末端设置有用于吸取电池片的第一吸片装置，所述第一吸片装置包括第一托板，所述第一托板的通过连接杆固定在第一旋转臂的末端，所述第一托板的下表面设置有多个第一真空吸盘，每个第一真空吸盘上连接有第一真空管，所述第一真空管的末端连接在第一真空发生器上；所述第一支架的外侧设置有上料装置，所述上料装置包括第一底座、第一旋转套筒、第一导杆、第一固定杆、第二固定杆、上料盒，所述第一旋转套筒竖直设置且第一旋转套筒的下端通过轴承固定在第一底座上，所述第一旋转套筒的内表面设置有内螺纹，所述第一导杆的外径与第一旋转套筒的内径相匹配且第一导杆的外表面设置有与内螺纹相匹配的外螺纹，所述第一导杆的下端伸入第一旋转套筒内，所述第一固定杆、第二固定杆设置在第一旋转套筒内且第一固定杆、第二固定杆的下端分别固定在第一底座上，所述第一固定杆、第二固定杆互相平行且分别设置在第一旋转套筒中心轴线的两侧，所述第一导杆上沿其轴线方向设置有两个通孔，所述两个通孔的大小分别与第一固定杆、第二固定杆的外径相匹配，且所述第一固定杆、第二固定杆分别插入两个通孔内，当第一旋转套筒转动时，第一导杆沿第一固定杆、第二固定杆上下移动，所述上料盒设置在第一旋转套筒上方，所述上料盒的底部设置有开口，所述开口处设置有第一托盘，所述第一托盘与第一导杆的上端固定在一起，所述上料盒内设置有多个第一导向装置，所述多个第一导向装置与第一托盘共同围成一个放置太阳能电池片的空间，当第一导杆上下移动时，第一导杆带动第一托盘在放置太阳能电池片的空间上下移动；所述第一旋转套筒上设置有用于驱动第一旋转套筒转动的第一驱动装置，所述第一驱动装置包括第一支撑杆、第一连接轴、第二连接轴、第一锥形齿轮、第二锥形齿轮、第一柱齿轮、第二柱齿轮、第一步进电机，所述第一支撑杆的下端固定在第一底座上，所述第一锥形齿轮套设在第一旋转套筒上，所述第二锥形齿轮的中心轴线与第一锥形齿轮的中心轴线互相垂直且第二锥形齿轮与第一锥形齿轮相互啮合，所述第一连接轴的一端固定在第二锥形齿轮上，第一连接轴的另一端通过轴承固定在第一支撑杆上，所述第一锥形齿轮的齿数为N1，第二锥形齿轮的齿数为N2，所述第一锥形齿轮的齿数N1与第二锥形齿轮的齿数N2的比例为i＝10～12，所述第一柱齿轮的齿数为N3，第二柱齿轮的齿数为N4，所述第一柱齿轮的齿数N3与第二柱齿轮的齿数N4的比例为j＝3～4，所述第一柱齿轮套设在第一连接轴上，第二柱齿轮固定在第二连接轴的一端，第二连接轴的另一端与第一步进电机的输出轴传动连接，并且所述第一柱齿轮与第二柱齿轮相互啮合，所述第一步进电机上连接有用于控制第一步进电机转动的第一单片机，所述第一托盘内设置有第一压力传感器，所述第一压力传感器与第一单片机电连接。

进一步的是，所述第一导向装置包括第一无头传送带、固定在上料盒侧壁上的多个第一滚轮，多个第一滚轮从上至下依次排列，所述第一无头传送带包裹在第一滚轮上，第一无头传送带在外力作用下会绕第一滚轮自由的移动。

进一步的是，所述第一支撑板的上表面设置有第一限位挡块与第二限位挡块。

本发明的有益效果是:该用于电池片功率分选机的放片装置在使用时只需将该放片装置设置在分选机工作台的一侧即可，只需将需要检测的太阳能电池片放入上料盒内，然后利用第一控制器控制第一驱动电机启动，第一驱动电机驱动第一转轴转动，使得第一旋转臂的末端位于上料盒正上方，此时，第一真空吸盘位于上料盒正上方，第一控制器控制第一真空发生器工作，使得第一真空吸盘产生吸力，第一真空吸盘将上料盒内最上面一张太阳能电池片吸起，与此同时，第一压力传感器检测到压力发生变化，传递信号给第一单片机，第一单片机接收到该信号后，控制第一步进电机工作，第一步进电机驱动第二连接轴转动，进而带动第二柱齿轮转动，第二柱齿轮带动第一柱齿轮转动，第一柱齿轮再带动第一连接轴转动，进而带动第二锥形齿轮转动，第二锥形齿轮带动第一锥形齿轮转动，第一锥形齿轮会带动第一旋转套筒转动，第一旋转套筒转动会使得第一导杆上移，进而带动第一托盘上移，通过调整第一步进电机的转动角度以及各个齿轮的齿轮比，可以使的第一托盘每次上移的距离与一张太阳能电池片的厚度相同，这就使得第一托盘内最上面一张太阳能电池片与第一吸盘的距离始终一致，这样可以保证第一吸盘每次都能够准确无误的吸起一张太阳能电池片，同时在上料盒内设置了第一导向装置，可以保证第一托盘在上移时，保证第一托盘内的太阳能电池片不会发生移位，然后第一控制器控制第一驱动电机反向转动，使得第一旋转臂的末端转动至分选机工作台上方，然后第一控制器控制第一真空发生器停止工作，第一真空吸盘不产生吸力，此时被吸起的太阳能电池片掉落至工作台上，利用第一控制器重复上述步骤过程，便可以实现自动放片，整个过程无需操作人员进行操作，不但提高了放片效率，同时还大大降低了人力成本。

附图说明

图1为本发明用于电池片功率分选机的放片装置的主视图；

图2为图1的A局部放大图；

图3为本发明用于电池片功率分选机的放片装置的俯视图；

图中标记说明：第一支架301、第一旋转臂302、第一转轴303、第一支撑板304、第一真空发生器305、第一控制器306、第一驱动电机307、第一吸片装置308、第一托板3081、第一真空吸盘3082、第一真空管3083、上料装置309、第一底座3091、第一旋转套筒3092、第一导杆3093、第一固定杆3094、第二固定杆3095、上料盒3096、第一托盘3097、第一导向装置3098、第一无头传送带30981、第一滚轮30982、第一驱动装置3099、第一支撑杆30991、第一连接轴30992、第二连接轴30993、第一锥形齿轮30994、第二锥形齿轮30995、第一柱齿轮30996、第二柱齿轮30997、第一步进电机30998、第一单片机30999、、第一限位挡块310、第二限位挡块311。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明。

如图1至3所示，该用于电池片功率分选机的放片装置，包括第一支架301、第一旋转臂302、第一转轴303，所述第一支架301上设置有第一支撑板304、第一真空发生器305、第一控制器306，所述第一支撑板304水平设置，所述第一支撑板304的下方设置有第一驱动电机307，所述第一驱动电机307、第一真空发生器305分别与第一控制器306电连接，所述第一转轴303竖直设置，所述第一转轴303的下端穿过第一支撑板304并与第一驱动电机307的输出轴传动连接，所述第一转轴303通过轴承与第一支撑板304固定在一起，所述第一旋转臂302的前端套设在第一转轴303的上端，当第一驱动电机307驱动第一转轴303转动时，所述第一转轴303带动第一旋转臂302围绕第一转轴303在水平面内转动，所述第一旋转臂302的末端设置有用于吸取电池片的第一吸片装置308，所述第一吸片装置308包括第一托板3081，所述第一托板3081的通过连接杆固定在第一旋转臂302的末端，所述第一托板3081的下表面设置有多个第一真空吸盘3082，每个第一真空吸盘3082上连接有第一真空管3083，所述第一真空管3083的末端连接在第一真空发生器305上；所述第一支架301的外侧设置有上料装置309，所述上料装置309包括第一底座3091、第一旋转套筒3092、第一导杆3093、第一固定杆3094、第二固定杆3095、上料盒3096，所述第一旋转套筒3092竖直设置且第一旋转套筒3092的下端通过轴承固定在第一底座3091上，所述第一旋转套筒3092的内表面设置有内螺纹，所述第一导杆3093的外径与第一旋转套筒3092的内径相匹配且第一导杆3093的外表面设置有与内螺纹相匹配的外螺纹，所述第一导杆3093的下端伸入第一旋转套筒3092内，所述第一固定杆3094、第二固定杆3095设置在第一旋转套筒3092内且第一固定杆3094、第二固定杆3095的下端分别固定在第一底座3091上，所述第一固定杆3094、第二固定杆3095互相平行且分别设置在第一旋转套筒3092中心轴线的两侧，所述第一导杆3093上沿其轴线方向设置有两个通孔，所述两个通孔的大小分别与第一固定杆3094、第二固定杆3095的外径相匹配，且所述第一固定杆3094、第二固定杆3095分别插入两个通孔内，当第一旋转套筒3092转动时，第一导杆3093沿第一固定杆3094、第二固定杆3095上下移动，所述上料盒3096设置在第一旋转套筒3092上方，所述上料盒3096的底部设置有开口，所述开口处设置有第一托盘3097，所述第一托盘3097与第一导杆3093的上端固定在一起，所述上料盒3096内设置有多个第一导向装置3098，所述多个第一导向装置3098与第一托盘3097共同围成一个放置太阳能电池片的空间，当第一导杆3093上下移动时，第一导杆3093带动第一托盘3097在放置太阳能电池片的空间上下移动；所述第一旋转套筒3092上设置有用于驱动第一旋转套筒3092转动的第一驱动装置3099，所述第一驱动装置3099包括第一支撑杆30991、第一连接轴30992、第二连接轴30993、第一锥形齿轮30994、第二锥形齿轮30995、第一柱齿轮30996、第二柱齿轮30997、第一步进电机30998，所述第一支撑杆30991的下端固定在第一底座3091上，所述第一锥形齿轮30994套设在第一旋转套筒3092上，所述第二锥形齿轮30995的中心轴线与第一锥形齿轮30994的中心轴线互相垂直且第二锥形齿轮30995与第一锥形齿轮30994相互啮合，所述第一连接轴30992的一端固定在第二锥形齿轮30995上，第一连接轴30992的另一端通过轴承固定在第一支撑杆30991上，所述第一锥形齿轮30994的齿数为N1，第二锥形齿轮30995的齿数为N2，所述第一锥形齿轮30994的齿数N1与第二锥形齿轮30995的齿数N2的比例为i＝10～12，所述第一柱齿轮30996的齿数为N3，第二柱齿轮30997的齿数为N4，所述第一柱齿轮30996的齿数N3与第二柱齿轮30997的齿数N4的比例为j＝3～4，所述第一柱齿轮30996套设在第一连接轴30992上，第二柱齿轮30997固定在第二连接轴30993的一端，第二连接轴30993的另一端与第一步进电机30998的输出轴传动连接，并且所述第一柱齿轮30996与第二柱齿轮30997相互啮合，所述第一步进电机30998上连接有用于控制第一步进电机30998转动的第一单片机30999，所述第一托盘3097内设置有第一压力传感器，所述第一压力传感器与第一单片机30999电连接。该用于电池片功率分选机的放片装置在使用时只需将该放片装置设置在分选机工作台的一侧即可，只需将需要检测的太阳能电池片放入上料盒3096内，然后利用第一控制器306控制第一驱动电机307启动，第一驱动电机307驱动第一转轴303转动，使得第一旋转臂302的末端位于上料盒3096正上方，此时，第一真空吸盘3082位于上料盒3096正上方，第一控制器306控制第一真空发生器305工作，使得第一真空吸盘3082产生吸力，第一真空吸盘3082将上料盒3096内最上面一张太阳能电池片吸起，与此同时，第一压力传感器检测到压力发生变化，传递信号给第一单片机30999，第一单片机30999接收到该信号后，控制第一步进电机30998工作，第一步进电机30998驱动第二连接轴30993转动，进而带动第二柱齿轮30997转动，第二柱齿轮30997带动第一柱齿轮30996转动，第一柱齿轮30996再带动第一连接轴30992转动，进而带动第二锥形齿轮30995转动，第二锥形齿轮30995带动第一锥形齿轮30994转动，第一锥形齿轮30994会带动第一旋转套筒3092转动，第一旋转套筒3092转动会使得第一导杆3093上移，进而带动第一托盘3097上移，通过调整第一步进电机30998的转动角度以及各个齿轮的齿轮比，可以使的第一托盘3097每次上移的距离与一张太阳能电池片的厚度相同，这就使得第一托盘3097内最上面一张太阳能电池片与第一吸盘的距离始终一致，这样可以保证第一吸盘每次都能够准确无误的吸起一张太阳能电池片，同时在上料盒3096内设置了第一导向装置3098，可以保证第一托盘3097在上移时，保证第一托盘3097内的太阳能电池片不会发生移位，然后第一控制器306控制第一驱动电机307反向转动，使得第一旋转臂302的末端转动至分选机工作台上方，然后第一控制器306控制第一真空发生器305停止工作，第一真空吸盘3082不产生吸力，此时被吸起的太阳能电池片掉落至工作台上，利用第一控制器306重复上述步骤过程，便可以实现自动放片，整个过程无需操作人员进行操作，不但提高了放片效率，同时还大大降低了人力成本。

在上述实施方式中，所述第一导向装置3098可以采用导轨等方式，为了避免损伤电池片，本发明采用如下优选的方案，所述第一导向装置3098包括第一无头传送带30981、固定在上料盒3096侧壁上的多个第一滚轮30982，多个第一滚轮30982从上至下依次排列，所述第一无头传送带30981包裹在第一滚轮30982上，第一无头传送带30981在外力作用下会绕第一滚轮30982自由的移动。

为了避免第一旋转臂302的转动角度过大，所述第一支撑板304的上表面设置有第一限位挡块310与第二限位挡块311。当第一旋转臂302与第一限位挡块310接触时，第一旋转臂302的末端处于工作台的正上方，当第一旋转臂302与第二限位挡块311接触时，第一旋转臂302的末端处于上料盒3096的正上方。

Claims (3)

1.用于电池片功率分选机的放片装置，其特征在于：包括第一支架(301)、第一旋转臂(302)、第一转轴(303)，所述第一支架(301)上设置有第一支撑板(304)、第一真空发生器(305)、第一控制器(306)，所述第一支撑板(304)水平设置，所述第一支撑板(304)的下方设置有第一驱动电机(307)，所述第一驱动电机(307)、第一真空发生器(305)分别与第一控制器(306)电连接，所述第一转轴(303)竖直设置，所述第一转轴(303)的下端穿过第一支撑板(304)并与第一驱动电机(307)的输出轴传动连接，所述第一转轴(303)通过轴承与第一支撑板(304)固定在一起，所述第一旋转臂(302)的前端套设在第一转轴(303)的上端，当第一驱动电机(307)驱动第一转轴(303)转动时，所述第一转轴(303)带动第一旋转臂(302)围绕第一转轴(303)在水平面内转动，所述第一旋转臂(302)的末端设置有用于吸取电池片的第一吸片装置(308)，所述第一吸片装置(308)包括第一托板(3081)，所述第一托板(3081)通过连接杆固定在第一旋转臂(302)的末端，所述第一托板(3081)的下表面设置有多个第一真空吸盘(3082)，每个第一真空吸盘(3082)上连接有第一真空管(3083)，所述第一真空管(3083)的末端连接在第一真空发生器(305)上；所述第一支架(301)的外侧设置有上料装置(309)，所述上料装置(309)包括第一底座(3091)、第一旋转套筒(3092)、第一导杆(3093)、第一固定杆(3094)、第二固定杆(3095)、上料盒(3096)，所述第一旋转套筒(3092)竖直设置且第一旋转套筒(3092)的下端通过轴承固定在第一底座(3091)上，所述第一旋转套筒(3092)的内表面设置有内螺纹，所述第一导杆(3093)的外径与第一旋转套筒(3092)的内径相匹配且第一导杆(3093)的外表面设置有与内螺纹相匹配的外螺纹，所述第一导杆(3093)的下端伸入第一旋转套筒(3092)内，所述第一固定杆(3094)、第二固定杆(3095)设置在第一旋转套筒(3092)内且第一固定杆(3094)、第二固定杆(3095)的下端分别固定在第一底座(3091)上，所述第一固定杆(3094)、第二固定杆(3095)互相平行且分别设置在第一旋转套筒(3092)中心轴线的两侧，所述第一导杆(3093)上沿其轴线方向设置有两个通孔，所述两个通孔的大小分别与第一固定杆(3094)、第二固定杆(3095)的外径相匹配，且所述第一固定杆(3094)、第二固定杆(3095)分别插入两个通孔内，当第一旋转套筒(3092)转动时，第一导杆(3093)沿第一固定杆(3094)、第二固定杆(3095)上下移动，所述上料盒(3096)设置在第一旋转套筒(3092)上方，所述上料盒(3096)的底部设置有开口，所述开口处设置有第一托盘(3097)，所述第一托盘(3097)与第一导杆(3093)的上端固定在一起，所述上料盒(3096)内设置有多个第一导向装置(3098)，所述多个第一导向装置(3098)与第一托盘(3097)共同围成一个放置太阳能电池片的空间，当第一导杆(3093)上下移动时，第一导杆(3093)带动第一托盘(3097)在放置太阳能电池片的空间上下移动；所述第一旋转套筒(3092)上设置有用于驱动第一旋转套筒(3092)转动的第一驱动装置(3099)，所述第一驱动装置(3099)包括第一支撑杆(30991)、第一连接轴(30992)、第二连接轴(30993)、第一锥形齿轮(30994)、第二锥形齿轮(30995)、第一柱齿轮(30996)、第二柱齿轮(30997)、第一步进电机(30998)，所述第一支撑杆(30991)的下端固定在第一底座(3091)上，所述第一锥形齿轮(30994)套设在第一旋转套筒(3092)上，所述第二锥形齿轮(30995)的中心轴线与第一锥形齿轮(30994)的中心轴线互相垂直且第二锥形齿轮(30995)与第一锥形齿轮(30994)相互啮合，所述第一连接轴(30992)的一端固定在第二锥形齿轮(30995)上，第一连接轴(30992)的另一端通过轴承固定在第一支撑杆(30991)上，所述第一锥形齿轮(30994)的齿数为N1，第二锥形齿轮(30995)的齿数为N2，所述第一锥形齿轮(30994)的齿数N1与第二锥形齿轮(30995)的齿数N2的比例为i＝10～12，所述第一柱齿轮(30996)的齿数为N3，第二柱齿轮(30997)的齿数为N4，所述第一柱齿轮(30996)的齿数N3与第二柱齿轮(30997)的齿数N4的比例为j＝3～4，所述第一柱齿轮(30996)套设在第一连接轴(30992)上，第二柱齿轮(30997)固定在第二连接轴(30993)的一端，第二连接轴(30993)的另一端与第一步进电机(30998)的输出轴传动连接，并且所述第一柱齿轮(30996)与第二柱齿轮(30997)相互啮合，所述第一步进电机(30998)上连接有用于控制第一步进电机(30998)转动的第一单片机(30999)，所述第一托盘(3097)内设置有第一压力传感器，所述第一压力传感器与第一单片机(30999)电连接。

2.如权利要求1所述的用于电池片功率分选机的放片装置，其特征在于：所述第一导向装置(3098)包括第一无头传送带(30981)、固定在上料盒(3096)侧壁上的多个第一滚轮(30982)，多个第一滚轮(30982)从上至下依次排列，所述第一无头传送带(30981)包裹在第一滚轮(30982)上，第一无头传送带(30981)在外力作用下会绕第一滚轮(30982)自由的移动。

3.如权利要求2所述的用于电池片功率分选机的放片装置，其特征在于：所述第一支撑板(304)的上表面设置有第一限位挡块(310)与第二限位挡块(311)。