CN112517435A

CN112517435A - 太阳能电池片分选装置

Info

Publication number: CN112517435A
Application number: CN202011348092.4A
Authority: CN
Inventors: 张静
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-11-26
Filing date: 2020-11-26
Publication date: 2021-03-19

Abstract

一种太阳能电池片分选装置，涉及单件物品的分选领域，包括底座，环形齿圈，环形齿圈连接有驱动机构，驱动机构控制环形齿圈间歇转动；环形齿圈上方设有顶盖，顶盖的下表面沿环形齿圈转动方向依次间隔设有上料机构、内部缺陷检测机构、外部缺陷检测机构和下料机构；底座上沿环形齿圈转动方向依次设有第一剔除机构、翻转机构和第二剔除机构。本发明有将检测过程脱离流水线的创新点，节省生产空间、灵活移动；内部缺陷检测与外部缺陷检测分离，每次检测后将不良品剔除，使外部缺陷检测的对象数量减少，减轻了外部缺陷检测机构和人工识别工作的压力。

Description

太阳能电池片分选装置

技术领域

本发明涉及单件物品的分选领域，尤其是一种太阳能电池片分选装置。内部缺陷普遍使用EL检测设备，CCD机器视觉检测的处理器接受模拟视频信号通过A/D将其数字化，处理结果控制流水线的动作、进行定位、纠正运动的误差等；外观缺陷的识别主要依靠人眼判断。

目前已经出现了EL和外观的联合检测设备，均采用流水线式结构，占用空间场地；另外，全部电池片都经过人工判断明显降低了电池片的分选速度，人工工作量巨大，长时间工作下来容易视疲劳，判断出现错误。

背景技术

太阳能电池片在焊接组装之前需要进行检测，检测分为内部缺陷检测和外观缺陷检测。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种太阳能电池片分选装置，减少人工检测工作量，并优化装置结构节省生产空间。

其解决方案是，一种太阳能电池片分选装置，包括底座，其特征在于，还包括齿面位于底面上的环形齿圈，环形齿圈的环宽小于太阳能电池的宽度；所述底座上可拆卸设有若干固定支架，固定支架与环形齿圈滑动连接；所述环形齿圈连接有驱动机构，驱动机构控制环形齿圈间歇转动；所述环形齿圈上方设有顶盖，顶盖与底座间隔固定连接，顶盖的下表面沿环形齿圈转动方向依次间隔设有上料机构、内部缺陷检测机构、外部缺陷检测机构和下料机构；所述底座上沿环形齿圈转动方向依次设有第一剔除机构、翻转机构和第二剔除机构，其中第一剔除机构位于内部缺陷检测机构与外部缺陷检测机构之间，翻转机构与外部缺陷检测机构相对应，第二剔除机构位于外部缺陷检测机构之后。

优选地，所述环形齿圈沿转动方向依次设有上料工位、内部缺陷检测工位、第一剔除工位、外部缺陷检测工位、第二剔除工位和下料工位；所述上料工位与上料机构对应，第一剔除工位与第一剔除机构对应，外部缺陷检测工位与外部缺陷检测机构对应，第二剔除工位与第二剔除机构对应，下料工位与下料机构对应。

优选地，所述环形齿圈的齿分为环形布置的外齿和内齿，内齿位于外齿内部且内齿与外齿间隔设置，内齿上的齿与外齿上的齿交替设置；所述驱动机构包括固定在底座上的第一轴座和第二轴座，第一轴座转动连接有转轴，转轴上端固定连接有摆动板，摆动板上表面固定连接有“V形”结构的拨块，拨块的开口方向背离竖直转轴，拨块转动拨动外齿和内齿；所述第二轴座上转动连接有水平转轴，水平转轴靠近竖直转轴的一端固定连接有弧形板，弧形板上开设有通槽，所述竖直转轴上转动连接有调节板，调节板背离竖直转轴的一端固定设有穿过通槽的锁止部，锁止部上套设有锁紧螺母。

优选地，所述环形齿圈的外侧面上开设有一圈环形的滑槽，所述固定支架上凸设有与滑槽相配合的滑块。

优选地，所述上料机构包括固定安装在顶盖上的直线导轨，直线导轨的长度方向与环形齿圈的径向方向一致，直线导轨的滑块上固定设有气吸机械手；所述下料机构与上料机构的结构一致，不同的是，下料机构的直线导轨与上料机构的直线导轨的运动方向相反。

优选地，所述第一剔除机构包括固定在底座上的三角支架，三角支架的上端转动连接有半齿圈，半齿圈，半齿圈啮合有主动轮；所述半齿圈的一端从下向上伸入环形齿圈内部并固定设有第一托盘，半齿圈的另一端沿其内径方向固定设有横梁，横梁上固定设有第二托盘，当太阳能电池板在环形齿圈上移动时，第一托盘和第二托盘位于太阳能电池片露出的两侧边下方；所述第一剔除机构与第二剔除机构的结构一致。

优选地，所述三角支架有两个，所述半齿圈位于两三角支架之间，两三角支架相对的一面上均固定凸设有一弧形的挡边，所述半齿圈的两侧面上凸设有弧形的凸出部，凸出部与挡边滑动连接。

优选地，所述翻转机构包括间隔固定在底座上的底板，底板上固定设有水平的丝杆和光轴，丝杠与光轴的轴线等高且平行，所述底板上还固定设有两个限位架，一个限位架与丝杠对应，另一个限位架与光轴对应，丝杠上螺纹连接有连接杆，连接杆的另一端与光轴滑动连接，所述连接杆的两端分别铰接有第一翻板和第二翻板，第一翻板与第二翻板上背离连接杆的一端均铰接有第一连杆，第一连杆的另一端铰接有第二连杆，第二连杆的另一端与其对应的限位架铰接；环形齿圈的上表面固定设有一层橡胶垫。

优选地，所述与丝杠对应的限位架的上端向着丝杠水平折弯，同样的，与光轴对应的限位架的上端向着光轴水平折弯；第一翻板和第二翻板在初始状态时均与限位架的水平段接触。

本发明的有益效果：

1.对比现有技术有将检测过程脱离流水线的创新点，采用环形设计的检测方式，并列在正常流转线旁，具有节省生产空间、灵活移动的优点；

2.内部缺陷检测与外部缺陷检测分离，每次检测后将不良品剔除，使外部缺陷检测的对象数量减少，减轻了外部缺陷检测机构和人工识别工作的压力；

3.利用环形齿圈进行流转，配合驱动机构的调节板和弧形板来调节间歇转动的停止时间，检测产品少时放慢转动速度，检测产品多时加快转动速度，避免停工待料。

附图说明

图1为本发明结构示意图，图中显示了上料机构、下料机构、内部缺陷检测设备以及外部缺陷检测设备的具体位置；

图2为本发明结构示意图；

图3为本发明的侧视图；

图4为环形齿圈的结构示意图；

图5为拨块拨动环形齿圈时的状态示意图，图中标示了环形齿圈的转动方向；

图6为驱动机构的结构示意图；

图7为第一剔除机构的结构示意图；

图8为第一剔除机构与环形齿圈之间的位置关系示意图，图中标示了太阳能电池片被剔除的路径图；

图9为三角支架的结构示意图；

图10为翻转机构的结构示意图；

图11为翻转机构处于翻转过程中的状态示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

由图1-11给出，一种太阳能电池片分选装置，包括底座1，其特征在于，还包括齿面位于底面上的环形齿圈2，环形齿圈2的环宽小于太阳能电池的宽度，即电池片放置在环形齿圈2上后，电池片上沿环形齿圈2径向方向上的两端会伸出环形齿圈2；所述底座1上可拆卸设有若干固定支架5，固定支架5与环形齿圈2滑动连接，固定支架5支撑环形齿圈2，使环形齿圈2与底座1间隔设置；所述环形齿圈2连接有驱动机构13，驱动机构13控制环形齿圈2间歇转动；所述环形齿圈2上方设有顶盖4，顶盖4与底座1间隔固定连接，顶盖4的下表面沿环形齿圈2转动方向依次间隔设有上料机构6、内部缺陷检测机构7、外部缺陷检测机构8和下料机构9，其中内部缺陷检测机构7不限于使用EL、PL、Corescan系统，而外部缺陷检测机构8不限于使用Csxkj-mvc自动化光学识别系统、XenICs短波红外视觉；所述底座1上沿环形齿圈2转动方向依次设有第一剔除机构10、翻转机构11和第二剔除机构12，其中第一剔除机构10位于内部缺陷检测机构7与外部缺陷检测机构8之间，翻转机构11与外部缺陷检测机构8相对应，第二剔除机构12位于外部缺陷检测机构8之后。上料机构6将需要检测的电池片防放置在环形齿圈2上，电池片经过内部缺陷检测后，有缺陷的电池片经过第一剔除机构10上方时被剔除到环形齿圈2外部，不再参与后续检测，没有内部缺陷的电池片继续流转至外部缺陷检测机构8下方，电池片的正面进行一次检测，然后翻转机构11启动将电池片翻面，电池片的背面也要进行一次外部缺陷检测，经过外部缺陷检测后，有缺陷的电池片被第二剔除机构12剔除，正反面均没有缺陷的电池片会继续流转，直到被下料机构9取出分选装置。

所述环形齿圈2沿转动方向依次设有上料工位、内部缺陷检测工位、第一剔除工位、外部缺陷检测工位、第二剔除工位和下料工位；所述上料工位与上料机构6对应，第一剔除工位与第一剔除机构10对应，外部缺陷检测工位与外部缺陷检测机构8对应，第二剔除工位与第二剔除机构12对应，下料工位与下料机构9对应。电池片经过每个工位时均会短时间停留，其中外部缺陷检测的正反面检测均在同一次停顿中完成，驱动机构13、第一剔除机构10、翻面机构和第二剔除机构12之间的顺序控制不限于通过现有的可编程控制器和时间继电器来实现。

所述环形齿圈2的齿分为环形布置的外齿201和内齿202，内齿202位于外齿201内部且内齿202与外齿201间隔设置，内齿202上的齿与外齿201上的齿交替设置；所述驱动机构13包括固定在底座1上的第一轴座1301和第二轴座1308，第一轴座1301转动连接有转轴，转轴上端固定连接有摆动板1303，摆动板1303上表面固定连接有“V形”结构的拨块1304，拨块1304的开口方向背离竖直转轴1302，拨块1304转动拨动外齿201和内齿202，拨块1304由环形齿圈2内部向外摆动时，“V形”拨块1304的外面穿过内齿202接触并拨动外齿201，环形齿圈2转动，当拨块1304反向摆动时，直接穿过外齿201拨动内齿202，环形齿圈2再次转动，拨块1304拨动内齿202时不与外齿201干涉，同样的拨块1304拨动外齿201时不与内齿202干涉；所述第二轴座1308上转动连接有水平转轴，水平转轴靠近竖直转轴1302的一端固定连接有弧形板1306，弧形板1306上开设有通槽，所述竖直转轴1302上转动连接有调节板1305，调节板1305背离竖直转轴1302的一端固定设有穿过通槽的锁止部1307，锁止部1307上套设有锁紧螺母，锁止部1307在弧形板1306上的位置决定了摆动板1303的摆动幅度，当锁止部1307靠近水平转轴，则摆动板1303的摆动幅度最小，反之锁止部1307越远离水平转轴，则摆动板1303的摆动幅度越大。每个工位上有停顿，但不限制从一个工位到另一个工位之间的停顿次数，检测时电池片处于静止状态才能使检测机构的成像最清晰。

所述环形齿圈2的外侧面上开设有一圈环形的滑槽203，所述固定支架5上凸设有与滑槽203相配合的滑块。固定支架5起到支撑环形齿圈2的作用，固定支架5的具体结构不做限制，固定支架5的数量为3-6个且均布布置，且固定支架5不与第一剔除机构10、翻转机构11或第二剔除机构12干涉。

所述上料机构6包括固定安装在顶盖4上的直线导轨，直线导轨的长度方向与环形齿圈2的径向方向一致，直线导轨的滑块上固定设有气吸机械手；所述下料机构9与上料机构6的结构一致，不同的是，下料机构9的直线导轨与上料机构6的直线导轨的运动方向相反。直线导轨负责将气吸机械手运送到环形齿圈2上方或外侧，上料机构6的气吸机械手下降吸起电池片、上升移动至上料工位，然后下降将电池片放置在环形齿圈2上，下料机构9则是吸起环形齿圈2上的电池片，转移到外部。

所述第一剔除机构10包括固定在底座1上的三角支架1001，三角支架1001的上端转动连接有半齿圈1002，半齿圈1002，半齿圈1002啮合有主动轮1003；主动轮1003同轴连接电机，主动轮1003转动的同时带动半齿圈1002转动，所述半齿圈1002的一端从下向上伸入环形齿圈2内部并固定设有第一托盘1004，半齿圈1002的另一端沿其内径方向固定设有横梁1005，横梁1005上固定设有第二托盘1006，当太阳能电池板在环形齿圈2上移动时，第一托盘1004和第二托盘1006位于太阳能电池片露出的两侧边下方，半齿圈1002转动时，第一托盘1004先接触电池片的一侧，电池片倾斜与第二托盘1006接触，并被两个托盘逐渐转动离开环形齿圈2；所述第一剔除机构10与第二剔除机构12的结构一致。不限于在第一剔除机构10和第二剔除机构12旁设置一侧面开放的收集盒14，收集盒14用于收集被剔除的有缺陷的产品，收集盒14放置在半齿圈1002背离环形齿圈2的一侧，当半齿圈1002转动托起有缺陷的电池片后，继续转动直到电池片滑入收集盒14中，然后半齿圈1002复位。

所述三角支架有两个，所述半齿圈1002位于两三角支架之间，两三角支架相对的一面上均固定凸设有一弧形的挡边1008，所述半齿圈1002的两侧面上凸设有弧形的凸出部1007，凸出部1007与挡边1008滑动连接。半齿圈1002依靠与三角支架上端转动连接来限制半齿圈1002只有一个转动的自由度，半齿圈1002不限于通过销轴来实现与三角支架的转动连接，挡边1008和凸出部1007的设置是为了减缓销轴类连接件的径向剪切力，延长其使用寿命，在连接零件断裂的情况下，挡边1008会防止半齿圈1002突然掉落。

所述翻转机构11包括间隔固定在底座1上的底板1101，底板1101上固定设有水平的丝杆和光轴1103，丝杠1102与光轴1103的轴线等高且平行，丝杠1102与光轴1103间隔设置，环形齿圈2从丝杠1102与光轴1103之间穿过，所述底板1101上还固定设有两个限位架1104，一个限位架1104与丝杠1102对应，另一个限位架1104与光轴1103对应，丝杠1102上螺纹连接有连接杆1110，连接杆1110的另一端与光轴1103滑动连接，当丝杠1102转动时，连接杆1110在光轴1103的限制下只能沿丝杠1102直线移动不能转动，所述连接杆1110的两端分别铰接有第一翻板1105和第二翻板1106，第一翻板1105与第二翻板1106上背离连接杆1110的一端均铰接有第一连杆1107，第一连杆1107的另一端铰接有第二连杆1108，第二连杆1108的另一端与其对应的限位架1104铰接，连接杆1110在初始状态时位于背离限位架1104的一端，连接杆1110移动时第一翻板1105和第二翻板1106都会随之而动，通过托起电池片露出环形齿圈2的两边而托起整个电池片，当连接杆1110移动到靠近限位架1104的一端时，电池片正面朝下翻落在环形齿圈2上，为了确保电池片能翻在原来的工位上，在安装翻转机构11时要利用试片进行位置模拟试验；环形齿圈2的上表面固定设有一层橡胶垫3。为了防止太阳能电池片在刚开始翻动时就滑落，不限于在第一翻板1105和第二翻板1106上靠近连接杆1110的一端凸设挡块1109，挡块1109的形状根据电池片的边缘形状而设置，减少接触电池片是产生应力集中而崩边，电池片落在橡胶垫3上起到防滑防撞击作用。

所述与丝杠1102对应的限位架1104的上端向着丝杠1102水平折弯，同样的，与光轴1103对应的限位架1104的上端向着光轴1103水平折弯；第一翻板1105和第二翻板1106在初始状态时均与限位架1104的水平段接触。需要注意的是，第二连杆1108上与第一连杆1107连接的一端不存在向下的指向，即第二连杆1108的初始状态为水平状态，并限定第一连杆1107与第一翻板1105或第二翻板1106的连接端在初始状态是向上指向的，以此来限定第一翻板1105或第二翻板1106在动作时不会出现死点卡住的现象，利用限位架1104上端水平折弯来限制第一翻板1105和第二翻板1106的初始位置，也就进一步限制了第一连杆1107和第二连杆1108的位置。

本发明在使用时，传送机构15正常流转成品电池片，将太阳能电池片分选装置设置在传送机构15旁边，上料机构6将传送机构15上的待检测电池片吸起放置在环形齿圈2上，电池片经过内部缺陷检测设备检测，有内部缺陷在电池片被第一剔除机构10剔除，无缺陷的电池片流至外部缺陷检测机构8中检测，有外部缺陷的电池片被第二剔除机构12剔除，两面均无外部缺陷的电池片才能流转至下料机构9下方，下料机构9将检测合格的电池片送回传送机构15上继续流转至下一工序。

本发明的有益效果：

以上所述的实施例并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域所属技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应纳入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims

1.一种太阳能电池片分选装置，包括底座（1），其特征在于，还包括齿面位于底面上的环形齿圈（2），环形齿圈（2）的环宽小于太阳能电池的宽度；所述底座（1）上可拆卸设有若干固定支架（5），固定支架（5）与环形齿圈（2）滑动连接；所述环形齿圈（2）连接有驱动机构（13），驱动机构（13）控制环形齿圈（2）间歇转动；所述环形齿圈（2）上方设有顶盖（4），顶盖（4）与底座（1）间隔固定连接，顶盖（4）的下表面沿环形齿圈（2）转动方向依次间隔设有上料机构（6）、内部缺陷检测机构（7）、外部缺陷检测机构（8）和下料机构（9）；所述底座（1）上沿环形齿圈（2）转动方向依次设有第一剔除机构（10）、翻转机构（11）和第二剔除机构（12），其中第一剔除机构（10）位于内部缺陷检测机构（7）与外部缺陷检测机构（8）之间，翻转机构（11）与外部缺陷检测机构（8）相对应，第二剔除机构（12）位于外部缺陷检测机构（8）之后。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池片分选装置，其特征在于，所述环形齿圈（2）沿转动方向依次设有上料工位、内部缺陷检测工位、第一剔除工位、外部缺陷检测工位、第二剔除工位和下料工位；所述上料工位与上料机构（6）对应，第一剔除工位与第一剔除机构（10）对应，外部缺陷检测工位与外部缺陷检测机构（8）对应，第二剔除工位与第二剔除机构（12）对应，下料工位与下料机构（9）对应。

3.根据权利要求2所述的太阳能电池片分选装置，其特征在于，所述环形齿圈（2）的齿分为环形布置的外齿（201）和内齿（202），内齿（202）位于外齿（201）内部且内齿（202）与外齿（201）间隔设置，内齿（202）上的齿与外齿（201）上的齿交替设置；所述驱动装置包括固定在底座（1）上的第一轴座（1301）和第二轴座（1308），第一轴座（1301）转动连接有转轴，转轴上端固定连接有摆动板（1303），摆动板（1303）上表面固定连接有“V形”结构的拨块（1304），拨块（1304）的开口方向背离竖直转轴（1302），拨块（1304）转动拨动外齿（201）和内齿（202）；所述第二轴座（1308）上转动连接有水平转轴，水平转轴靠近竖直转轴（1302）的一端固定连接有弧形板（1306），弧形板（1306）上开设有通槽，所述竖直转轴（1302）上转动连接有调节板（1305），调节板（1305）背离竖直转轴（1302）的一端固定设有穿过通槽的锁止部（1307），锁止部（1307）上套设有锁紧螺母。

4.根据权利要求3所述的太阳能电池片分选装置，其特征在于，所述环形齿圈（2）的外侧面上开设有一圈环形的滑槽（203），所述固定支架（5）上凸设有与滑槽（203）相配合的滑块。

5.根据权利要求2所述的太阳能电池片分选装置，其特征在于，所述上料机构（6）包括固定安装在顶盖（4）上的直线导轨，直线导轨的长度方向与环形齿圈（2）的径向方向一致，直线导轨的滑块上固定设有气吸机械手；所述下料机构（9）与上料机构（6）的结构一致，不同的是，下料机构（9）的直线导轨与上料机构（6）的直线导轨的运动方向相反。

6.根据权利要求2所述的太阳能电池片分选装置，其特征在于，所述第一剔除机构（10）包括固定在底座（1）上的三角支架（1001），三角支架（1001）的上端转动连接有半齿圈（1002），半齿圈（1002），半齿圈（1002）啮合有主动轮（1003）；所述半齿圈（1002）的一端从下向上伸入环形齿圈（2）内部并固定设有第一托盘（1004），半齿圈（1002）的另一端沿其内径方向固定设有横梁（1005），横梁（1005）上固定设有第二托盘（1006），当太阳能电池板在环形齿圈（2）上移动时，第一托盘（1004）和第二托盘（1006）位于太阳能电池片露出的两侧边下方；所述第一剔除机构（10）与第二剔除机构（12）的结构一致。

7.根据权利要求6所述的太阳能电池片分选装置，其特征在于，所述三角支架（1001）有两个，所述半齿圈（1002）位于两三角支架（1001）之间，两三角支架（1001）相对的一面上均固定凸设有一弧形的挡边（1008），所述半齿圈（1002）的两侧面上凸设有弧形的凸出部（1007），凸出部（1007）与挡边（1008）滑动连接。

8.根据权利要求2所述的太阳能电池片分选装置，其特征在于，所述翻转机构（11）包括间隔固定在底座（1）上的底板（1101），底板（1101）上固定设有水平的丝杆和光轴（1103），丝杠（1102）与光轴（1103）的轴线等高且平行，，所述底板（1101）上还固定设有两个限位架（1104），一个限位架（1104）与丝杠（1102）对应，另一个限位架（1104）与光轴（1103）对应，丝杠（1102）上螺纹连接有连接杆（1110），连接杆（1110）的另一端与光轴（1103）滑动连接，所述连接杆（1110）的两端分别铰接有第一翻板（1105）和第二翻板（1106），第一翻板（1105）与第二翻板（1106）上背离连接杆（1110）的一端均铰接有第一连杆（1107），第一连杆（1107）的另一端铰接有第二连杆（1108），第二连杆（1108）的另一端与其对应的限位架（1104）铰接；环形齿圈（2）的上表面固定设有一层橡胶垫（3）。

9.根据权利要求8所述的太阳能电池片分选装置，其特征在于，所述与丝杠（1102）对应的限位架（1104）的上端向着丝杠（1102）水平折弯，同样的，与光轴（1103）对应的限位架（1104）的上端向着光轴（1103）水平折弯；第一翻板（1105）和第二翻板（1106）在初始状态时均与限位架（1104）的水平段接触。