CN106711077A - 一种真空吸附传输装置及太阳能电池片缺陷检测仪 - Google Patents

Abstract

本发明针对现有技术中采用传输装置输送太阳能电池片进行检测时，电池片容易在传输装置上打滑，致使机械手无法很好地完成抓取动作的不足，提供一种真空吸附传输装置太阳能电池片缺陷检测仪，该检测仪的工作台采用真空吸附装置，真空吸附装置的抽气通道与输送带上的通气孔相连通，真空吸附装置通过通气孔对太阳能电池片进行吸附，使太阳能电池片能够固定在输送带上，避免打滑。

Description

一种真空吸附传输装置及太阳能电池片缺陷检测仪

技术领域

本发明涉及一种真空吸附传输装置及采用本装置的太阳能电池片缺陷检测仪。

背景技术

在太阳能电池生产的生产线中，采用视觉检测系统对电池片的缺陷进行检测，采用传输装置将电池片传输到一定的位置，采用机械手抓取电池片将合格或不合格的电池片分开，在抓取电池片时需要电池片的位置准确，否则会抓取不到电池片或抓取不到位，造成对电池片的损坏，采用现有技术中的输送装置进行传输时，由于电池片和传送带均比较光滑，因此电池片容易在传输装置上打滑，当电池片被输送至抓取位置时，电池片的位置发生偏移，无法准确得到电池片的位置，使机械手的操作失误或损坏电池片。

发明内容

本发明的目的是，针对现有技术中在对太阳能电池片进行检测，由输送装置进行传输时，电池片容易在传输装置上打滑，造成电池片位置不准确无法在传输装置上精确定位致使机械手无法很好地完成抓取动作的不足，提供一种真空吸附传输装置太阳能电池片缺陷检测仪。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的：

一种真空吸附传输装置，包括架体501和带输送装置，所述带输送装置包括主动轴502、从动轴503、驱动装置504以及输送带505，所述的主动轴502和从动轴503分别设置于架体501的两端，输送带505环绕设置在主动轴502和从动轴503上，驱动装置504的输出端与主动轴502连接，其特征在于，还包括真空吸附装置580，所述真空吸附装置580包括带支撑装置和抽真空装置，带支撑装置的顶部为平面，设置于上层输送带505和下层输送带505之间，所述支撑装置设置有抽气通道，抽气通道的进气口设置在带支撑装置的顶部，抽气通道的出气口与抽真空装置的抽气管密封连通，所述输送带505覆盖在所述带支撑装置的顶部，输送带505上设置有若干通气孔507，所述真空吸附装置580的不同出气口与输送带的不同通气孔507交替连通，用以将电池片吸附在输送带505上；

所述带支撑装置581为箱体，所述的抽气通道为箱体的内腔，所述进气口和所述出气口分别与内腔连通；

所述进气口505设置于所述带支撑装置581的前后两端；

所述两条带输送装置的输送带的间距与所输送的工件的宽度相适应，输送的工件的两侧分别设置在对应侧的输送带505上；

所述通气孔的开口大于进气口的开口。

太阳能电池片缺陷检测仪，包括工作台、缺陷检测装置、控制装置，工作台采用上述真空吸附传输装置；

所述太阳能电池片缺陷检测仪还包括上料装置和/或下料装置，上料装置包括上料传输装置，下料装置包括下料传输装置，上料传输装置与工作台的进料端对接，下料传输装置与工作台的出料端对接，上料传输装置、下料传输装置均采用上前述各项之一的真空吸附传输装置的结构；

所述缺陷检测装置200包括电池片正面缺陷检测装置220和电池片背面缺陷检测装置201，电池片正面缺陷检测装置220设置于工作台100的输送带的上方，所述电池片正面缺陷检测装置220包括彩色相机221和图像获取装置222，图像获取装置222用以获取电池片正面缺陷图像，彩色相机221用以获取电池片正面颜色图像，电池片背面缺陷检测装置201设置于工作台100的输送带的下方，用以获取电池片背面缺陷图像，所述控制装置包括接收图像并对颜色和表面缺陷进行处理分析的处理装置及对各部分装置进行综合控制的中控装置，所述处理装置设置有对颜色进行分析处理的颜色处理模块和对正面缺陷进行处理的正面缺陷处理模块，彩色相机221与颜色处理模块通信连接，图像获取装置222与正面缺陷处理模块通信连接，所述处理装置内还设置有背面缺陷处理模块，背面缺陷检测装置201与背面缺陷处理模块通信连接，所述工作台、上料传输装置、下料传输装置均与中控装置电连接，处理装置与中控装置电连接；

所述电池片背面缺陷检测装置201为线扫成像装置，线扫成像装置设置在检测传输装置的进料端或出料端，用以获取太阳能电池片整个背面的缺陷图像；

所述下料用传输装置401的输入端与检测传输装置的输出端之间设置有间隙4，所述线扫成像装置的镜头朝向所述间隙4。

采用本发明结构的真空吸附传输装置及太阳能电池片缺陷检测仪，当太阳能电池片在输送带上传输时，由于真空吸附装置的抽气通道与通气孔相连通，真空吸附装置启动，真空吸附装置通过输送带上的通气孔对太阳能电池片进行吸附，使太阳能电池片固定在输送带上向前传输，避免电池片在传输的过程中打滑，使传输的位置准确可靠，另外由于通气孔不断与不同的出气口连通，因此输送带与支撑装置间不间断地在形成真空和破真空间交替，可以使输送带顺利传输。

附图说明

图1是本发明真空吸附传输装置的实施结构示意图，在其中省略了抽真空装置；

图2是本发明真空吸附传输装置一实施例的结构俯视图示意图；

图3是本发明真空吸附传输装置的另一个实施例的结构俯视图示意图；

图4为本发明一实施例带支撑装置与输送带位置关系示意图；

图5为本发明另一实施例带支撑装置与输送带位置关系示意图；

图6是本发明太阳能电池片缺陷检测仪中缺陷检测装置实施例的结构示意图；

图7是本发明太阳能电池片缺陷检测仪中上料装置实施例的结构示意图；

图8是本发明太阳能电池片缺陷检测仪中下料装置实施例的结构示意图；

图9是是本发明太阳能电池片缺陷检测仪实施例的结构示意图。

附图标记说明

1-箱体一； 2-箱体二； 3-光源；4-间隙；

100-工作台；

200-缺陷检测装置； 201-电池片背面缺陷检测装置； 220-电池片正面缺陷检测装置；221-彩色相机； 222-图像获取装置；

300-上料装置； 301-上料用传输装置； 302-上料用移位装置； 303-上料料盒； 304-顶升装置； 305-光电感应装置；

400-下料装置； 401-下料用传输装置；402-下料用移位装置； 403-下料料盒；

501-架体； 502-主动轴； 503-从动轴； 504-驱动装置； 505-输送带； 506-抽真空装置；507-通气孔；

580-真空吸附装置； 581-带支撑装置； 582-抽气通道；583-主抽气管； 584-支抽气管585-进气口 586-出气口。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步地描述：

本实施例结构的太阳能电池片缺陷检测仪包括，包括工作台（100）、缺陷检测装置（200）以及控制装置，如图1和图5所示，其采用真空吸附传输装置作为工作台100，该真空传输装置包括架体501、带输送装置和真空吸附装置580，带输送装置包括主动轴502、从动轴503、驱动装置504以及输送带505，主动轴502和从动轴503分别设置于架体501的两端，输送带505环绕设置在主动轴502和从动轴503上，驱动装置504的输出端与主动轴502连接；如图4和5所示，真空吸附装置580包括带支撑装置581和抽真空装置506，带支撑装置581的顶部为平面，在带支撑装置上设置有抽气通道582，抽气通道582的进气口585设置在带支撑装置581的顶部，抽气通道的出气口586与抽真空装置的抽气管密封连通，抽气通道582的进气口分布在带支撑装置581的顶部，带支撑装置581设置于上层输送带505和下层输送带505的之间，输送带505上设置有多个通气孔507，通气孔507分布在输送带上，上层输送带覆盖在带支撑装置581的顶部，带支撑装置581的进气口与输送带的通气孔507的位置相适应，在输送带的传输过程中带支撑装置的不同的进气口585与输送带的不同通气孔507交替连通。工件在输送带505上完成检测和传输。抽真空装置、驱动装置均与控制装置控制电连接。

如图1至图5所示，带支撑装置581设置于输送带505的上层和下层之间，用以支撑输送带505，带支撑装置581可以是支撑板，抽气通道582为通孔，在支撑板上设置有多个作为抽气通道582的通孔，通孔分布在支撑板上，每个通孔具有一出气口和一进气口，其进气口可与输送带的不同的通气孔507交替连通，每个出气口设置在侧壁和底部与抽真空装置的抽气管密封连通；带支撑装置也可以是真空箱，抽气通道582为真空箱箱体内腔，进气口位于真空箱箱体的顶部与内腔连通，出气口位于箱体的侧壁或底部与内腔连通，由出气口与抽真空装置的抽气管相连通。当太阳能电池片在输送带505上传输时，电池片覆盖一部分通气孔507，被覆盖部分的通气孔507与抽气通道582相连通，当抽真空装置工作时，在电池片底部和输送带的上表面间产生负压，对电池片产生吸力，使电池片吸附在输送带505上，没有覆盖电池片的部分，气体由通气孔507吸入抽气通道582内，避免整条输送带505都受到吸附力的作用，对输送带505的正常运行造成阻碍，随着太阳能电池片的运输，不同的出气口与传输的电池片相对应，使电池片在整个输送的过程中都吸附在输送带505上。

图1示出了本发明真空吸附传输装置的一实施例结构示意图，在图中为了表达的更清楚只给出了一部分输送带505。优选地，进气口585设置在带支撑装置581的两端，采用本结构的带支撑装置，只有太阳能电池片被传输到带支撑装置581的两端时才会受到吸附力，也就是在传输装置的启动和停止位置时才会受到真空压力的作用，这样设置进气口的位置，既可以避免太阳能电池片在启动和停止的过程中因惯性产生向前或后窜动发生偏移，也可以避免输送带505在整个传输过程中都在真空吸附力的作用下行进时使传输受阻，可以提高整个传输装置的输送效率和传输的位置的精准性。其原因在于，当传输装置开始的阶段需要迅速提高传输速度达到设定的稳定的传输速度，即将传输到位时，需要降低传输的速度直至停止，在提高传输速度和降低传输速度时，由于电池片很滑，在自身的惯性的作用下容易造成偏移，因此在启动和停止传输的过程中将电池片吸附到输送带505上有利于传输位置的精确性又不影响输送带的传输，可以达到快速提速精确传输的效果，而电池片启动后停止前，其在一个恒定的速度下传输，电池片和传输带同步前行，因此不会发生偏移，所以将进气口设置在带支撑装置的两端而在带支承装置的中部不设置进气口能避免电池片在恒定传输的速度下传输带受到吸附力的作用而增加传送动力、又能保证传送位置的精准，因此可提高传送效率和精度。

优选的，抽气通道582的出气端设置于带支撑装置581一侧或两侧，使抽气管由带支撑装置581的两侧与抽气通道582连接，方便实现连接，结构简单，避免对输送带505的运动造成影响，优选的，抽气管包括主抽气管583和若干支抽气管584，主抽气管583的一端与抽真空装置506连接，另一端与支抽气管584连接，每一支抽气管584分别与一抽气通道出气口相连接，主抽气管设置多打支抽气管，使用一台抽真空装置506即可完成对所有的抽气通道通气孔进行抽气，节约了生产的成本。

如图3所示，可采用平带传输装置对电池片进行传输，由一条平带环绕主动轴502和从动轴503的，也可采用两条同步带进行传输，太阳能电池片的两边设置在输送带上，由真空吸附装置吸附电池片的两端，这样既使传输位置准确，又可以减少真空装置对传输带的阻碍。

优选地，通气口的开口大于出气口的开口，这样既可使输送带的通气孔与带支撑装置间的进气口实现连通使电池组件受到真空吸附、又方便打破输送带与带支撑装置间的真空，实现输送带的正常传输。

如图6所示，优选缺陷检测装置200包括电池片正面缺陷检测装置220，电池片正面缺陷检测装置220设置于工作台100的上方，电池片正面缺陷检测装置220包括彩色相机221和图像获取装置222，图像获取装置222用以获取电池片正面缺陷图像，彩色相机221用以获取电池片正面颜色图像，控制装置包括接收图像并进行处理分析的处理装置，处理装置设置有对颜色进行分析处理的颜色处理模块和对正面缺陷进行处理的正面缺陷处理模块，彩色相机221与颜色处理模块通信连接，图像获取装置222与正面缺陷处理模块通信连接，使用时将需要检测的太阳能电池片放置到工作台100上，由彩色相机221获取太阳能电池片正面的彩色图像，彩色相机221将彩色图像传输至处颜色处理模块内，颜色处理模块根据彩色图像判断太阳能电池片正面的颜色是否存在缺陷；图像获取装置222获取太阳能电池片正面的缺陷图像，图像获取装置222将正面缺陷图像传输至正面缺陷处理模块内，正面缺陷处理模块根据正面缺陷图像来判断太阳能电池片正面是否存在缺陷。图像获取装置222通常采用黑白或彩色相机。

如图6所示，优选缺陷检测装置200还包括电池片背面缺陷检测装置201，设置于工作台100的下方，用以获取电池片背面缺陷图像，处理装置内还设置有背面缺陷处理模块，背面缺陷检测装置201与背面缺陷处理模块通信连接，由电池片背面缺陷检测装置201获取太阳能电池片背面的缺陷图像，并将该缺陷图像传输至背面缺陷处理模块内，背面缺陷处理模块根据该图像来判断太阳能电池片的背面是否存在缺陷，发出相应的警示，优选的，工作台100为检测传输装置，工件设置在传输带上，由检测传输装置作为工作台方便对太阳能电池片的传输，提高对太阳能电池片检测的效率，优选的，电池片背面缺陷检测装置201为线扫相机、面扫描相机等线扫描成像装置，优选为线扫描相机，线扫描相机设置在检测传输装置的进料端或出料端，用以获取太阳能电池片整个背面的缺陷图像，由于缺陷检测装置为线扫相机，线扫相机设置在检测传输装置的进料端或出料端，太阳能电池片在进入或由输出检测传输装置时，太阳能电池片宽度方向的部分全部暴露在空气中，随着检测传输装置的传输，线扫相机获取太阳能电池片整个背面的缺陷图像，使处理装置能更加准确的判断太阳能电池片的背侧是否存在缺陷。

如图6所示，优选的，检测传输装置设置于箱体一1内，箱体一1的两端开口设置，线扫相机设置于箱体一1的底侧，彩色相机221和图像获取装置222设置于箱体二2内，箱体二2设置于箱体一1上并与箱体一1相连通，箱体二2内设置有光源3。箱体一1的两端设置开口方便电池片的传入和穿出，通过箱体一1和箱体二2的设置，使电池片、彩色相机221以及图像获取装置222处于相对封闭的环境内，避免外界光线对拍摄的影响，通过光源3提供照明，彩色相机和图像获取装置222获取的图像更加清晰，使处理装置判断更加准确，优选的，光源3为红色LED光源3，并采用透射式照明的方式对电池片进行照明，进一步提高彩色相机和图像获取装置222获取的图像效果。

如图7和图9所示，太阳能电池片缺陷检测仪还包括上料装置300，上料装置300包括上料用传输装置301，上料用传输装置301的输出端与检测传输装置的输入端相对接，上料用传输装置301为真空吸附传输装置，上料用传输装置301将太阳能电池片传输至检测传输装置上，而上料用传输装置301为真空吸附传输装置能保证太阳能电池片在进入检测位置时的精度，提高线扫相机、图像获取装置以及彩色相机获取图像的完整性，提高检测的精度，上料装置300还包括上料料盒303和上料用移位装置302，上料用移位装置302用以将上料料盒303的太阳能电池板移动至上料用传输装置301上，上料用移位装置302为吸盘移位装置，上料用移位装置302与控制装置通信连接，将太阳能电池片存放在上料料盒303内，由吸盘移位装置抓取上料料盒303内的太阳能电池片并放入到上料用传输装置301上，优选的，上料装置300还包括光电感应装置305，光电感应装置305与控制装置通信连接，上料料盒303的底侧设置有顶升装置304，通过顶升装置304顶起上料料盒303，达到一定位置后光电感应装置305实现对上料料盒303精准定位，发出信号给主控装置，主控装置控制上料用移位装置302抓取太阳能电池片。

如图8和图9所示，太阳能电池片缺陷检测仪还包括下料装置400，下料装置400包括下料用传输装置401，下料用传输装置401的输入端与检测传输装置的输出端相对接，下料用传输装置401也是真空吸附传输装置，通过下料用传输装置401接收检测传输装置输送过来的太阳能电池片，下料用传输装置401也是真空吸附传输装置，同样为了避免太阳能电池片在传输的过程中打滑，方便下料用移位装置准确的抓取检测完成太阳能电池片，优选的，下料用传输装置401的输入端与检测传输装置的输出端之间设置有间隙4，线扫相机的镜头朝向间隙4，使线扫相机通过间隙4部分获取太阳能电池片背面的缺陷图像，优选的，下料装置400还包括若干个下料料盒403和下料用移位装置402，若干个下料料盒403用以存储不同检测结果的太阳能电池片，下料用移位装置402也是吸盘移位装置，下料用移位装置402与控制装置通信连接，中控系统根据处理装置判断出的结果控制下料用移位装置402抓取该电池片放入相应的下料料盒403内，实现对不同检测结果的电池片进行分类，方便对电池片后续的处理。

优选的，下料用传输装置401、上料用传输装置301以及检测传输装置均为带输送装置。

Claims (10)

1.一种真空吸附传输装置，包括架体（501）和带输送装置，所述带输送装置包括主动轴（502）、从动轴（503）、驱动装置（504）以及输送带（505），所述的主动轴（502）和从动轴（503）分别设置于架体（501）的两端，输送带（505）环绕设置在主动轴（502）和从动轴（503）上，驱动装置（504）的输出端与主动轴（502）连接，其特征在于，还包括真空吸附装置（580），所述真空吸附装置（580）包括带支撑装置和抽真空装置，带支撑装置的顶部为平面，设置于上层输送带（505）和下层输送带（505）之间，所述支撑装置设置有抽气通道，抽气通道的进气口设置在带支撑装置的顶部，抽气通道的出气口与抽真空装置的抽气管密封连通，所述输送带（505）覆盖在所述带支撑装置的顶部，输送带（505）上设置有多个通气孔（507），所述真空吸附装置（580）的不同出气口与输送带的不同通气孔（507）交替连通，用以将电池片吸附在输送带（505）上。

2.如权利要求1所述的真空吸附传输装置，其特征在于，所述带支撑装置（581）为箱体，所述的抽气通道为箱体的内腔，所述进气口和所述出气口分别与内腔连通，所述出气口设置在箱体的侧壁上。

3.如权利要求1所述的真空吸附传输装置，其特征在于，所述进气口（505）设置于所述带支撑装置（581）的前后两端。

4.如权利要求1所述的真空吸附传输装置，其特征在于，包括两条同步带输送装置，两条带输送装置的输送带的间距与所输送的工件的宽度相适应，输送的工件的两侧分别设置在对应侧的输送带（505）上。

5.如权利要求1所述的真空吸附传输装置，其特征在于，所述通气孔的开口大于进气口的开口。

6.太阳能电池片缺陷检测仪，包括工作台、缺陷检测装置、控制装置，其特征在于，采用权利要求1-5各项之一所述的真空吸附传输装置作为所述工作台。

7.如权利要求6所述的太阳能电池片缺陷检测仪，其特征在于，还包括上料装置和/或下料装置，上料装置包括上料传输装置，下料装置包括下料传输装置，上料传输装置与工作台的进料端对接，下料传输装置与工作台的出料端对接，上料传输装置、下料传输装置均采用权利要求1-5各项之一的真空吸附传输装置的结构。

8.如权利要求7所述的太阳能电池片缺陷检测仪，其特征在于，所述缺陷检测装置（200）包括电池片正面缺陷检测装置（220）和电池片背面缺陷检测装置（201），电池片正面缺陷检测装置（220）设置于工作台（100）的输送带的上方，所述电池片正面缺陷检测装置（220）包括彩色相机（221）和图像获取装置（222），图像获取装置（222）用以获取电池片正面缺陷图像，彩色相机（221）用以获取电池片正面颜色图像，电池片背面缺陷检测装置（201）设置于工作台（100）的输送带的下方，用以获取电池片背面缺陷图像，所述控制装置包括接收图像并对颜色和表面缺陷进行处理分析的处理装置及对各部分装置进行综合控制的中控装置，所述处理装置设置有对颜色进行分析处理的颜色处理模块和对正面缺陷进行处理的正面缺陷处理模块，彩色相机（221）与颜色处理模块通信连接，图像获取装置（222）与正面缺陷处理模块通信连接，所述处理装置内还设置有背面缺陷处理模块，背面缺陷检测装置（201）与背面缺陷处理模块通信连接，所述工作台、上料传输装置、下料传输装置均与中控装置电连接，处理装置与中控装置电连接。

9.如权利要求8所述的太阳能电池片缺陷检测仪，其特征在于，所述电池片背面缺陷检测装置（201）为线扫成像装置，线扫成像装置设置在检测传输装置的进料端或出料端，用以获取太阳能电池片整个背面的缺陷图像。

10.如权利要求8所述的太阳能电池片缺陷检测仪，其特征在于，所述下料用传输装置（401）的输入端与检测传输装置的输出端之间设置有间隙（4），所述线扫成像装置的镜头朝向所述间隙（4）。