CN115148619A - 一种用于Topcon电池钝化膜层的检测设备及其使用方法 - Google Patents

一种用于Topcon电池钝化膜层的检测设备及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种用于Topcon电池钝化膜层的检测设备及其使用方法，属于电池钝化膜检测技术领域。一种用于Topcon电池钝化膜层的检测设备，包括：测厚仪本体、底座、第一电动机、支架、传送带、升降机构、第一间歇机构和第二间歇结构。所述测厚仪本体设置在所述传送带的上方，且所述测厚仪本体通过固定机构与所述底座固定连接；所述第一间歇机构包括第一转轮和第一间歇转轮，所述第一电动机固定连接在所述底座的上端，所述第一转轮与所述第一电动机的输出端的传动轴传动连接，所述第一转轮的侧壁一体成型有第一凸起。本发明提供的Topcon电池钝化膜层的检测设备可实现电池生产线上自动化地对电池逐个检测，省去了人工检测的繁琐步骤，检测效率高。

Description

一种用于Topcon电池钝化膜层的检测设备及其使用方法
技术领域
本发明属于电池钝化膜检测技术领域，具体涉及一种用于Topcon电池钝化膜层的检测设备及其使用方法。
背景技术
钝化定义为在氧化条件下通过强阳极极化使得金属材料表面形成一层非常薄的保护层达到了阻碍腐蚀的一种状态，这就是钝化。金属表面的薄膜就是钝化膜。一些金属或合金在活化电位处或者在弱阳极极化情况下出现一层简单阻碍层从而降低了腐蚀速率，根据钝化的定义这种情况不属于钝化。钝化膜结构非常薄，厚度测量在1～10nm之间。
topcon是一种基于选择性载流子原理的隧穿氧化层钝化接触的太阳能电池。其电池结构为N型硅衬底电池，在电池背面制备一层超薄氧化硅，然后再沉积一层掺杂硅薄层，二者共同形成了钝化接触结构，有效降低表面复合和金属接触复合，为N-PERT电池转换效率进一步提升提供了更大的空间。目前市场上制备Topcon太阳能电池的钝化隧穿二氧化硅层(SiO 2)及掺杂多晶硅膜层主要是以LPCVD设备为主，也有采用管式PEALD和管式PECVD设备，同时也有一些采用线性传输板式PECVD设备制备。
由于Topcon电池钝化膜层的厚度影响电池的钝化接触结构，所以在生产中需要对钝化膜层的厚度进行检测。然而现有技术不能实现在Topcon电池生产输送工程中的自动化逐个检测。
发明内容
针对现有技术不足，本发明的目的在于提供一种用于Topcon电池钝化膜层的检测设备及其使用方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种用于Topcon电池钝化膜层的检测设备，包括：测厚仪本体、底座、第一电动机、支架、传送带、升降机构、第一间歇机构和第二间歇结构。所述测厚仪本体设置在所述传送带的上方，且所述测厚仪本体通过固定机构与所述底座固定连接；所述第一间歇机构包括第一转轮和第一间歇转轮，所述第一电动机固定连接在所述底座的上端，所述第一转轮与所述第一电动机的输出端的传动轴传动连接，所述第一转轮的侧壁一体成型有第一凸起，所述第一间歇轮的侧壁均匀地一体成型有弧形凸起和弧形凹槽，所述弧形凸起和所述弧形槽沿着所述第一间歇轮的一周交替连接；沿所述第一间歇轮的轮面固定设有滑轨；
所述第一间歇轮的一端端面对应所述弧形凸起处固定连接有圆柱形的第一固定轴；所述第一转轮转动时，所述凸起能够与所述第一固定轴的侧壁触碰；所述第一间歇轮的另一端同轴心固定连接有第一转轴，所述第一转轴沿所述传送带的驱动轮轴心贯穿所述驱动轮，且所述第一转轴与所述驱动轮固定连接；
所述支架与所述底座固定连接，所述支架的上端固定连接有第一液压油缸和中枢油箱，所述液压缸内的柱塞的一端固定连接有柱塞杆，所述柱塞杆的侧壁一体成型有圆形的限位凸起，所述限位凸起的上端边缘与所述第一液压油缸的下端边缘通过压缩弹簧固定连接，所述液压油缸的上端通过液压油管与所述中枢油箱贯通连接；所述柱塞杆的下端安装有用滚轮，所述滚轮与所述滑轨滚动连接；
所述传送带的两侧分别设有两个第二液压油缸，所述第二液压油缸的一端均通过液压油管与所述中枢油箱贯通连接，所述第二液压油缸中的柱塞的一端转动连接有推轴，所述推轴的另一端固定连接有夹臂。
进一步地，所述升降机构包括：固定杆、第一升降轴、第二升降轴、转盘和限位块；所述固定杆的侧壁上固定连接有两个支座，所述第一升降轴和所述第二升降轴分别贯穿两个所述支座并与所述支座轴向滑动连接，所述限位块的上下端分别与所述第一升降轴的下端和所述第二升降轴的上端固定连接，所述限位块上开有贯穿槽，所述两个支座之间设有第二转轴贯穿所述固定杆，且所述第二转轴与所述固定杆转动连接，所述第二转轴的一端同轴心固定连接所述转盘，所述转盘的一端端面固定设有限位销，且所述限位销插入所述贯穿槽中并与所述贯穿槽活动连接。
进一步地，所述第二间歇机构包括：第二间歇轮、第二转轮、第一带轮和第二带轮；所述第二间歇轮的一端端面边缘设有多个第二固定轴，所述第二转轮的侧壁一体成型有第二凸起，所述第二转轮位于所述第二间歇轮的一侧，所述第二凸起能够与所述第二固定轴的侧壁接触；所述第二间歇轮同轴心固定连接在所述第二转轴上，所述第一带轮同轴心固定连接在所传动轴的一端，所述第二带轮与所述第二转轮之间设有第三转轴，且所述第二带轮与所述第二转轮通过所述第三转轴同轴心固定连接；所述第一带轮的直径大于所述第二带轮的直径，所述第一、二带轮之间通过皮带传动连接。
进一步地，所述第一升降轴的上端固定连接有支撑板，所述第二液压油缸固定连接在所述支撑板的上端，所述支撑板上固定连接有第二电动机，所述第二电动机的一端安装有时间继电器，所述时间继电器与所述第二电动机电性连接。
进一步地，设有第一齿轮与所述第二电动机的输出端传动连接，设有第二齿轮同轴心固定连接在所述推轴上，且所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合。
进一步地，所述第一转轴远离所述第一电动机的一端同轴心固定连接有棘轮，设有棘爪与所述支架转动连接，所述棘爪能够控制所述棘轮的刚性齿接触。
进一步地，所述传送带的上端固定设置有多个挡板，多个所述挡板均与排布在所述传送带的带面上。
进一步地，所述第一转轴和第二转轴上均安装有阻尼器。
进一步地，所述用于Topcon电池钝化膜层的检测设备的使用方法包括以下步骤：
步骤一：打开所述第一电动机，所述第一凸起随着所述第一转轮的转动推动所述第一固定轴，使得所述第一间歇轮旋转一个角度，对应的传送带运动一段行程，同时，所述弧形凸起推动所述柱塞杆，在液压油的传动作用下，使得两个所述推轴推动所述夹臂夹住待检测的电池板；
步骤二：所述第一带轮的转动，通过皮带带动所述第二带轮转动，在所述第二间歇机构的传动下，所述升降机构中的第一二升降轴第一次上行，完成电池板的抬起动作，使得所述电池板一端端面与所述测厚仪本体的探测端接触，完成电池板一个端面的检测；
步骤三：所述第一二升降轴第一次下行的过程中，所述时间继电器控制所述第二电动机运转，带动所述推轴旋转180度，并使得电池板反转，所述第一二升降杆第二次上行，使得电池板的另一端面与所述测厚仪本体的探测端接触，完成电池板另一端面的检测；
步骤四：所述第一二升降轴第二次下行，此时，所述第一凸起再次与另一个所述第一固定轴接触，并推动所述第一间歇轮转动，所述滚轮滚离所述弧形凸起，在所述压缩弹簧的作用下，所述柱塞杆下行，在液压油传动作用下，所述夹臂随所述推轴伸缩，使得电池板重新落回所述传动带上，并由所述传送带送出。
本发明的有益效果：
(1)本发明提供的Topcon电池钝化膜层的检测设备可实现电池生产线上自动化地对电池逐个检测，省去了人工检测的繁琐步骤，检测效率高。
(2)上述设备通过间歇机构、升降机构、以及时间机电控制的第二电动机的配合工作，对电池板多角度多次检测，提高检测的精准度。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明设备的立体结构示意图；
图2是本发明设备的另一视角结构示意图；
图3是本发明设图2中B处的局部结构示意图；
图4是本发明设备的俯视图；
图5是本发明设备局部结构示意图；
图6是本发明设备局部结构示意图；
图7是本发明设备局部结构示意图；
图中各标号对应的部件如下：
1、电池板；2、时间继电器；3、第二液压油缸；4、第一升降轴；5、限位块；6、第一凸起；7、第一电动机；8、第一间歇轮；9、第一固定轴；10、滑轨；11、滚轮；12、压缩弹簧；13、第一液压油缸；14、底座；15、棘轮；16、棘爪；17、支架；18、中枢油箱；19、测厚仪本体；20、第二齿轮；21、第一齿轮；22、第二电动机；23、传送带；24、挡板；25、第二转轴；26、第二间歇轮；27、固定杆；28、转盘；29、第二升降轴；30、第一转轮；31、第一带轮；32、第一转轴；33、限位销；34、第二固定轴；35、第二带轮。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，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。
如图1～7所示，一种用于Topcon电池钝化膜层的检测设备，包括：测厚仪本体19、底座14、第一电动机7、支架17、传送带23、升降机构、第一间歇机构和第二间歇结构。所述测厚仪本体19设置在所述传送带23的上方，且所述测厚仪本体19通过固定机构与所述底座14固定连接；所述第一间歇机构包括第一转轮30和第一间歇转轮，所述第一电动机7固定连接在所述底座14的上端，所述第一转轮30与所述第一电动机7的输出端的传动轴传动连接，所述第一转轮30的侧壁一体成型有第一凸起6，所述第一间歇轮8的侧壁均匀地一体成型有弧形凸起和弧形凹槽，所述弧形凸起和所述弧形槽沿着所述第一间歇轮8的一周交替连接；沿所述第一间歇轮8的轮面固定设有滑轨10；
所述第一间歇轮8的一端端面对应所述弧形凸起处固定连接有圆柱形的第一固定轴9；所述第一转轮30转动时，所述凸起能够与所述第一固定轴9的侧壁触碰；所述第一间歇轮8的另一端同轴心固定连接有第一转轴32，所述第一转轴32沿所述传送带23的驱动轮轴心贯穿所述驱动轮，且所述第一转轴32与所述驱动轮固定连接；
所述支架17与所述底座14固定连接，所述支架17的上端固定连接有第一液压油缸13和中枢油箱18，所述液压缸内的柱塞的一端固定连接有柱塞杆，所述柱塞杆的侧壁一体成型有圆形的限位凸起，所述限位凸起的上端边缘与所述第一液压油缸13的下端边缘通过压缩弹簧12固定连接，所述液压油缸的上端通过液压油管与所述中枢油箱18贯通连接；所述柱塞杆的下端安装有用滚轮11，所述滚轮11与所述滑轨10滚动连接；
所述传送带23的两侧分别设有两个第二液压油缸3，所述第二液压油缸3的一端均通过液压油管与所述中枢油箱18贯通连接，所述第二液压油缸3中的柱塞的一端转动连接有推轴，所述推轴的另一端固定连接有夹臂。
进一步地，所述升降机构包括：固定杆27、第一升降轴4、第二升降轴29、转盘28和限位块5；所述固定杆27的侧壁上固定连接有两个支座，所述第一升降轴4和所述第二升降轴29分别贯穿两个所述支座并与所述支座轴向滑动连接，所述限位块5的上下端分别与所述第一升降轴4的下端和所述第二升降轴29的上端固定连接，所述限位块5上开有贯穿槽，所述两个支座之间设有第二转轴25贯穿所述固定杆27，且所述第二转轴25与所述固定杆27转动连接，所述第二转轴25的一端同轴心固定连接所述转盘28，所述转盘28的一端端面固定设有限位销33，且所述限位销33插入所述贯穿槽中并与所述贯穿槽活动连接。
进一步地，所述第二间歇机构包括：第二间歇轮26、第二转轮、第一带轮31和第二带轮35；所述第二间歇轮26的一端端面边缘设有多个第二固定轴34，所述第二转轮的侧壁一体成型有第二凸起，所述第二转轮位于所述第二间歇轮26的一侧，所述第二凸起能够与所述第二固定轴34的侧壁接触；所述第二间歇轮26同轴心固定连接在所述第二转轴25上，所述第一带轮31同轴心固定连接在所传动轴的一端，所述第二带轮35与所述第二转轮之间设有第三转轴，且所述第二带轮35与所述第二转轮通过所述第三转轴同轴心固定连接；所述第一带轮31的直径大于所述第二带轮35的直径，使得第二带轮35的转动速度大于所述第一带轮31的转速，便于实现第一转轮30旋转一周的过程中，第一二升降轴能完成两次升降过程。所述第一、二带轮之间通过皮带传动连接。
进一步地，所述第一升降轴4的上端固定连接有支撑板，所述第二液压油缸3固定连接在所述支撑板的上端，所述支撑板上固定连接有第二电动机22，所述第二电动机22的一端安装有时间继电器2，所述时间继电器2与所述第二电动机22电性连接。
进一步地，设有第一齿轮21与所述第二电动机22的输出端传动连接，设有第二齿轮20同轴心固定连接在所述推轴上，且所述第一齿轮21与所述第二齿轮20啮合。
进一步地，所述第一转轴32远离所述第一电动机7的一端同轴心固定连接有棘轮15，设有棘爪16与所述支架17转动连接，所述棘爪16能够控制所述棘轮15的刚性齿接触，可以有效防止第一间歇轮8的回转。
进一步地，所述传送带23的上端固定设置有多个挡板24，多个所述挡板24均与排布在所述传送带23的带面上，电池板1防止在相邻两个挡板24之间，防止电池板1由于惯性相对于传动带滑动，使得夹臂不能夹起电池板1。
进一步地，所述第一转轴32个所述第二转轴25上均安装有阻尼器，增大第一二转轴转动时的摩擦力，减小第一二转轴在转动时由于惯性对第一二间歇机构的运作产生影响，使得滚轮11由所述弧形凸起顶起的状态更加稳定，使得升降轴在间歇的状态更加稳定。
工作原理：
打开所述第一电动机7，所述第一凸起6随着所述第一转轮30的转动推动所述第一固定轴9，使得所述第一间歇轮8旋转一个角度，由于第一转轴32上设有阻尼器，且第一转轴32的一端设有棘轮15，所以第一间歇轮8旋转一个角度后稳定不再转动，对应的传送带23运动一段行程，同时，所述滚轮11沿滑轨10运动至弧形凸起处，所述弧形凸起推动所述柱塞杆，将第一液压油缸13中的液压油压入第二液压油缸3中，在液压油的传动作用下，使得两个所述推轴推动所述夹臂夹住待检测的电池板1；与上述过程同时，所述第一带轮31的转动，通过皮带带动所述第二带轮35转动，所述第二转轮转动，所述第二凸起插入相邻的两个所述第二固定轴34之间，并推动第二间歇轮26转动，由于第二转轴25的传动，所述转盘28转动，使得所述限位销33在贯穿槽中运动，并推动限位块5使得所述第一二升降轴第一次上行，完成电池板1的抬起动作，使得所述电池板1一端端面与所述测厚仪本体19的探测端接触，由于第二间歇机构的运转是间歇的，所以该接触过程会持续一段时间，以供测厚仪本体19检测工作，完成电池板1一个端面的检测；所述第一二升降轴第一次下行的过程中，所述时间继电器2控制所述第二电动机22运转，带动所述推轴旋转180度，并使得电池板1反转，所述第一二升降杆第二次上行，使得电池板1的另一端面与所述测厚仪本体19的探测端接触，完成电池板1另一端面的检测。所述第一二升降轴第二次下行，此时，所述第一凸起6再次与另一个所述第一固定轴9接触，并推动所述第一间歇轮8转动，所述滚轮11滚离所述弧形凸起，在所述压缩弹簧12的作用下，所述柱塞杆下行，在液压油传动作用下，所述夹臂随所述推轴伸缩，使得电池板1重新落回所述传动带上，并由所述传送带23送出。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”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。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (9)

1.一种用于Topcon电池钝化膜层的检测设备，其特征在于，包括：测厚仪本体、底座、第一电动机、支架、传送带、升降机构、第一间歇机构和第二间歇结构；
所述测厚仪本体设置在所述传送带的上方，且所述测厚仪本体通过固定机构与所述底座固定连接；所述第一间歇机构包括第一转轮和第一间歇转轮，所述第一电动机固定连接在所述底座的上端，所述第一转轮与所述第一电动机的输出端的传动轴传动连接，所述第一转轮的侧壁一体成型有第一凸起，所述第一间歇轮的侧壁均匀地一体成型有弧形凸起和弧形凹槽，所述弧形凸起和所述弧形槽沿着所述第一间歇轮的一周交替连接；沿所述第一间歇轮的轮面固定设有滑轨；
所述第一间歇轮的一端端面对应所述弧形凸起处固定连接有圆柱形的第一固定轴；所述第一转轮转动时，所述凸起能够与所述第一固定轴的侧壁触碰；所述第一间歇轮的另一端同轴心固定连接有第一转轴，所述第一转轴沿所述传送带的驱动轮轴心贯穿所述驱动轮，且所述第一转轴与所述驱动轮固定连接；
所述支架与所述底座固定连接，所述支架的上端固定连接有第一液压油缸和中枢油箱，所述液压缸内的柱塞的一端固定连接有柱塞杆，所述柱塞杆的侧壁一体成型有圆形的限位凸起，所述限位凸起的上端边缘与所述第一液压油缸的下端边缘通过压缩弹簧固定连接，所述液压油缸的上端通过液压油管与所述中枢油箱贯通连接；所述柱塞杆的下端安装有用滚轮，所述滚轮与所述滑轨滚动连接；
所述传送带的两侧分别设有两个第二液压油缸，所述第二液压油缸的一端均通过液压油管与所述中枢油箱贯通连接，所述第二液压油缸中的柱塞的一端转动连接有推轴，所述推轴的另一端固定连接有夹臂。
2.根据权利要求1所述的一种用于Topcon电池钝化膜层的检测设备，其特征在于，所述升降机构包括：固定杆、第一升降轴、第二升降轴、转盘和限位块；所述固定杆的侧壁上固定连接有两个支座，所述第一升降轴和所述第二升降轴分别贯穿两个所述支座并与所述支座轴向滑动连接，所述限位块的上下端分别与所述第一升降轴的下端和所述第二升降轴的上端固定连接，所述限位块上开有贯穿槽，所述两个支座之间设有第二转轴贯穿所述固定杆，且所述第二转轴与所述固定杆转动连接，所述第二转轴的一端同轴心固定连接所述转盘，所述转盘的一端端面固定设有限位销，且所述限位销插入所述贯穿槽中并与所述贯穿槽活动连接。
3.根据权利要求2所述的一种用于Topcon电池钝化膜层的检测设备，其特征在于，所述第二间歇机构包括：第二间歇轮、第二转轮、第一带轮和第二带轮；所述第二间歇轮的一端端面边缘设有多个第二固定轴，所述第二转轮的侧壁一体成型有第二凸起，所述第二转轮位于所述第二间歇轮的一侧，所述第二凸起能够与所述第二固定轴的侧壁接触；所述第二间歇轮同轴心固定连接在所述第二转轴上，所述第一带轮同轴心固定连接在所传动轴的一端，所述第二带轮与所述第二转轮之间设有第三转轴，且所述第二带轮与所述第二转轮通过所述第三转轴同轴心固定连接；所述第一带轮的直径大于所述第二带轮的直径，所述第一、二带轮之间通过皮带传动连接。
4.根据权利要求3所述的一种用于Topcon电池钝化膜层的检测设备，其特征在于，所述第一升降轴的上端固定连接有支撑板，所述第二液压油缸固定连接在所述支撑板的上端，所述支撑板上固定连接有第二电动机，所述第二电动机的一端安装有时间继电器，所述时间继电器与所述第二电动机电性连接。
5.根据权利要求4所述的一种用于Topcon电池钝化膜层的检测设备，其特征在于，设有第一齿轮与所述第二电动机的输出端传动连接，设有第二齿轮同轴心固定连接在所述推轴上，且所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合。
6.根据权利要求5所述的一种用于Topcon电池钝化膜层的检测设备，其特征在于，所述第一转轴远离所述第一电动机的一端同轴心固定连接有棘轮，设有棘爪与所述支架转动连接，所述棘爪能够控制所述棘轮的刚性齿接触。
7.根据权利要求6所述的一种用于Topcon电池钝化膜层的检测设备，其特征在于，所述传送带的上端固定设置有多个挡板，多个所述挡板均与排布在所述传送带的带面上。
8.根据权利要求所述的一种用于Topcon电池钝化膜层的检测设备，其特征在于，所述第一转轴和所述第二转轴上均安装有阻尼器。
9.根据权利要求8所述的一种用于Topcon电池钝化膜层的检测设备，其特征在于，所述用于Topcon电池钝化膜层的检测设备的使用方法包括以下步骤：
步骤一：打开所述第一电动机，所述第一凸起随着所述第一转轮的转动推动所述第一固定轴，使得所述第一间歇轮旋转一个角度，对应的传送带运动一段行程，同时，所述弧形凸起推动所述柱塞杆，在液压油的传动作用下，使得两个所述推轴推动所述夹臂夹住待检测的电池板；
步骤二：所述第一带轮的转动，通过皮带带动所述第二带轮转动，在所述第二间歇机构的传动下，所述升降机构中的第一二升降轴第一次上行，完成电池板的抬起动作，使得所述电池板一端端面与所述测厚仪本体的探测端接触，完成电池板一个端面的检测；
步骤三：所述第一二升降轴第一次下行的过程中，所述时间继电器控制所述第二电动机运转，带动所述推轴旋转180度，并使得电池板反转，所述第一二升降杆第二次上行，使得电池板的另一端面与所述测厚仪本体的探测端接触，完成电池板另一端面的检测；
步骤四：所述第一二升降轴第二次下行，此时，所述第一凸起再次与另一个所述第一固定轴接触，并推动所述第一间歇轮转动，所述滚轮滚离所述弧形凸起，在所述压缩弹簧的作用下，所述柱塞杆下行，在液压油传动作用下，所述夹臂随所述推轴伸缩，使得电池板重新落回所述传动带上，并由所述传送带送出。
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