CN207882175U - 太阳能电池片印刷检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及太阳能电池片生产技术领域，尤其是涉及太阳能电池片印刷检测装置，机座上设置间歇转动的转盘，转盘上设有分布在转动间歇位上的印刷工位组件，印刷工位组件跟随转盘旋转依次对接进板组件、刮刀组件和出板组件，在进板组件与印刷工位组件对接处设有进板相机光源定位组件，以及在出板组件与印刷工位组件对接处设有出板检测组件，刮刀组件安装在移动组件上，移动组件安装于机座上，移动组件依据进板相机光源定位组件给予的信号带动刮刀组件对位调整。本实用新型实现在线检测，降低人工成本，减少不必要浪费，确保印刷成品率。结构简单，科学合理，极大提升电池片印刷设备的运行率和可操作性，符合产业利用。

Description

太阳能电池片印刷检测装置

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池片生产技术领域，尤其是涉及用于印刷导电锡膏的印刷装置。

背景技术

HIT太阳能光伏电池是以光照射侧的p/i型a-Si膜和背面侧的i/n型a-Si膜夹住单结晶电池片来构成的。HIT太阳能光伏电池基板以硅基板为主，在硅基板上沉积高能隙的硅纳米薄膜，表层再沉积透明导电膜，背面设有背表面电场。通过优化硅的表面结构，可以降低透明导电氧化层和a-Si层的光学吸收损耗。太阳能光伏电池片的质量和成本直接决定整个太阳能发电系统的质量和成本。

随着半导体设备行业数十年来的技术积累，光伏设备企业已基本具备太阳能电池制造设备的整线装备能量。太阳能光伏电池片印刷机已广泛应用于太阳能光伏电池片的印刷生产，而印刷太阳能光伏电池片的最关键的步骤之一是在电池片的正面和背面制造非常精细的电路，这种金属镀膜工艺通常由丝网印刷技术来完成，即将导电锡膏透过丝网网孔压印在电池片上形成电路或电极。电池片的形状一般为正方形或圆角正方形，在电池片生产过程中往往会有破损的出现，而电池片的破损具有无规则性。现有的太阳能光伏电池片印刷后主要是通过人工目视检测破损，检测效率低，人工成本高，产品质量受人为因素影响大，无法满足线上检测，易造成不良品多，资源浪费，生产成本高。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种太阳能电池片印刷检测装置，结构紧凑、合理，实现在线检测，提升效率及质量，降低人工成本。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

太阳能电池片印刷检测装置，包括有机座，所述机座上设置间歇转动的转盘，转盘上设有分布在转动间歇位上的印刷工位组件，印刷工位组件跟随转盘旋转依次对接进板组件、刮刀组件和出板组件，在进板组件与印刷工位组件对接处设有进板相机光源定位组件，以及在出板组件与印刷工位组件对接处设有出板检测组件，刮刀组件安装在移动组件上，移动组件安装于机座上，移动组件依据进板相机光源定位组件给予的信号带动刮刀组件对位调整。

上述方案中，所述出板检测组件为视觉检测系统，基于允许破损面积设定或破损亮度值设定来检测产品周边的崩边、破损及缺口。

上述方案中，所述进板相机光源定位组件具有定位相机和全景检测相机，定位相机的分辨率高于全景检测相机，定位相机和全景检测相机的影像传送给控制系统，全景检测相机基于面积特征值设定来检测电池片是否坏片。

上述方案中，所述印刷工位组件是双电机卷纸输送结构。

上述方案中，所述出板组件处设有破片顶升件，破片顶升件具有对称衔接出板组件侧边的内折平台，破片顶升件响应控制系统的信号顶升破片。

本实用新型是在进板组件与印刷工位组件对接处设有进板相机光源定位组件，以及在出板组件与印刷工位组件对接处设有出板检测组件，刮刀组件安装在移动组件上，移动组件安装于机座上，移动组件依据进板相机光源定位组件给予的信号带动刮刀组件对位调整；出板检测组件对印刷后的电池片破损检测，出板检测组件为视觉检测系统，基于允许破损面积设定或破损亮度值设定来检测产品周边的崩边、破损及缺口。由此实现在线检测，提升效率及质量，降低人工成本。本实用新型结构简单，科学合理，极大提升电池片印刷设备的运行率和可操作性，在印刷过程及时发现和处理印刷问题，减少不必要浪费，确保印刷成品率，符合产业利用。

附图说明：

附图1为本实用新型其一实施例结构示意图；

附图2为本实用新型的进板端局部结构放大示意图；

附图3为本实用新型的出板端局部结构放大示意图。

具体实施方式：

以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。

参阅图1、2、3所示，系本实用新型的较佳实施例示意图，本实用新型有关一种太阳能电池片印刷检测装置，包括有机座1，机座1提供大理石平台，在机座1上设置间歇转动的转盘2，转盘2上设有分布在转动间歇位上的印刷工位组件3，印刷工位组件3跟随转盘2旋转依次对接进板组件4、刮刀组件5和出板组件6，实现进板、印刷及出板。在进板组件4与印刷工位组件3对接处设有进板相机光源定位组件7，进板相机光源定位组件7通过抓取印刷工位组件3上固定的电池片位置影像，如包括定位孔、边线等标靶特征影像，随后将电池片位置影像传送给控制系统。在出板组件6与印刷工位组件3对接处设有出板检测组件8，出板检测组件8优选为视觉检测系统，基于允许破损面积设定或破损亮度值设定来检测产品周边的崩边、破损及缺口。刮刀组件5安装在移动组件9上，移动组件9安装于机座1上，移动组件9依据进板相机光源定位组件7给予的信号带动刮刀组件5对位调整。移动组件9具有多自由度，满足刮刀组件5平面移动及角度旋转等调整，以便刮刀组件5上的钢网与印刷工位组件3上固定的电池片对应，随后刮刀组件5的刮刀动作印刷，达到将导电锡膏透过丝网网孔压印在电池片上形成电路或电极。本实用新型实现在线检测，提升效率及质量，降低人工成本。结构简单，科学合理，极大提升电池片印刷设备的运行率和可操作性，在印刷过程及时发现和处理印刷问题，减少不必要浪费，确保印刷成品率，符合产业利用。

图1、2所示，本实施例中，所述进板相机光源定位组件7具有定位相机71和全景检测相机72，定位相机71的分辨率高于全景检测相机72，定位相机71和全景检测相机72的影像传送给控制系统，全景检测相机72基于面积特征值设定来检测电池片是否坏片。全景检测相机72工作时，进行面积基准粗设置，如点击人机界面的“检测项”—“面积”：当前电池片面积为23960.5，然后单击“完成退出按钮”，就退回到主界面，点击菜单栏“基准”，点击“电池片面积不良”项进行参数设置，包含面积特征值“基准”--“电池片面积不良”。然后设置忽略、降级及坏片的等级：

设置“忽略”--（1）数量：1；(2)长度或面积：表示单个区域面积大于23000小于25000为正常电池片面积；(3)总面积：小于99999，恒成立（一个很大的值即可），表示不考虑总面积的影响。

设置“降级”--（1）数量：1；（2）长度或面积：小于25500；表示面积小于25500，且大于“忽略”的最大值，表示降级即:25000<面积<25500降级；（3）总面积：99999，远大于标准计算值表示不考虑总面积的影响；其他情况为坏片。

注意事项：每个特征分三个类别：忽略（A），降级（B）及坏片（C）--忽略（A）：表示可以允许的缺陷情况，降级（B）：表示缺陷已经造成质量影响的情况，坏片（C）：表示已经严重影响产品品质或者正常使用的情况；每个类别包含三个标准：数量,长度或面积,总长度或总面积--（1）数量；（2）单个特征的长度或面积：单个特征过大可能造成很明显的缺陷；（3）所有特征的总长度或总面积；大量的局部小缺陷可能造成质变。

在进板相机光源定位组件7中设置定位相机71和全景检测相机72，定位相机71满足刮刀组件5调整与电池片对应，全景检测相机72则起到印刷前的检测，及时发现电池片的好坏，及早剔除，避免无用印刷，减少不必要浪费。

图1、2、3所示，本实施例中，所述印刷工位组件3是双电机卷纸输送结构。包括电机支架，电机支架上设有两个并排的电机安装位，两个电机安装位的上部均设有一电机，两个电机安装位的下部分别设有两个卷纸棍支撑臂，两个卷纸棍支撑臂上架设有卷纸棍，两个电机的输出轴分别从电机支架的一侧伸出、并在伸出的输出轴上安装有主动轮，两个卷纸棍的一端分别从电机支架的一侧伸出、并在伸出的棍轴部分安装一从动轮，主动轮与从动轮通过同步带连接，两个电机交替工作。两个电机分别为进料电机和出料电机，进料电机工作时，出料电机不工作，出料电机工作时，进料电机不工作。本实施例进一步地，两个电机安装位的一侧对应同步带的位置处均设有一张紧轮腰形安装孔，张紧轮腰形安装孔内安装有可调节同步带张紧力的张紧轮。电机支架的上端设有玻璃台面板，玻璃台面板的四个转角处均设有一螺丝安装平台，两个相互对应的螺丝安装平台上架设一从动轴；两个从动轴和两个卷纸棍通过纸带连接。该结构满足印刷工位组件3与进板组件4和出板组件6衔接进出电池片，实现自动化控制。本实施例的印刷工位组件3优选通过真空吸附固定方式将电池片固定。

图1、2、3所示，本实施例中，进板组件4和出板组件6均为线性轨道形式，包括导轨支持平台，导轨支持平台的下平面设有一个与该导轨支持平台垂直设置的导轨支撑座，两个导轨支撑座之间设有电机安装座，电机安装座上设有步进电机，导轨支持平台的上平面高有皮带传送组件，步进电机带动皮带传送组件运动，导轨支撑座与导轨支持平台连接、形成一个T字形支架。皮带传送组件包括分别安装于导轨支持平台两端的L形导辊支持臂，在同一侧的两个L形导辊支持臂上架设有一辊轮，两个辊轮的两端分别设有皮带轮，对应的两个皮带轮通过同步带连接。导轨支持平台的中部设有一安装孔，安装孔内设有用于感应产品到来的光感应器。本实施例中，所述出板组件6处设有破片顶升件61，破片顶升件61具有对称衔接出板组件6侧边的内折平台611，破片顶升件61响应控制系统的信号顶升破片。图中，破片顶升件61为U形体，破片顶升件61通过气缸驱动顶升。当出现破片时，破片顶升件61通过内折平台611托起破损的电池片边缘，使之与出板组件6分离，达到分拣。这时出板组件6还可正常工作，出板组件6输出的电池片从破片顶升件61的内折平台611下侧穿过，满足生产连续。当破片顶升件61顶起的破损的电池片被取走后，破片顶升件61下降复位，以备下次破片分拣。破片顶升件61适配全景检测相机72及出板检测组件8的检测工作，实现自动化控制。

本实用新型的定位及检测操作如下：

1、电池片定位及基准粗设置：

粗基准设置：是对电池片的特征长度或者面积进行低精度的标准值范围设置，使调试程序过程时软件不会出现红色缺陷提示。电池片制程制作过程中存在由于程序设计过程中默认参数值超出标准的情况此时需要人为重新调整基准值来消除红色缺陷报警提示，如未出现红色显示框可不做处理。

具体方法步骤：

在每个检测项中观察检测的电池片每个特征的测量值（如果出现红色报错即代表错误的基准参数）；

在菜单栏“基准”找到对应特征值名称进行基准设置。

电池片定位：图像确认后，就开始进行产品定位的参数设置，用于提取电池片区域，并且获得电池片面积，电池片面积基准的粗配置。具体步骤如下：

双击软件界面左侧列表内的电池片定位按钮。

调整“电池片亮度（最大）”值，使图像上的产品边缘都完整的被黄色区域所覆盖代表电池片提取成功。

单击“检测按钮”，选中“内侧区域”或者“外侧区域”可观察区域提取情况。

调整“外侧区域”参数值，外侧区域作为边缘屏蔽检测区域，可能造成在外侧区域内的缺陷将被忽略，所以其值不宜过大，以屏蔽边缘的小范围为宜。其他参数采用默认值。

再单击“设为基准”将所以输入的配置参数设为制程默认输入值。

面积基准粗设置（可在出现红色缺陷提示窗口使用）：如“检测项”—“面积”：当前电池片面积为23960.5，然后单击“完成退出按钮”，就退回到主界面，点击菜单栏“基准”，点击“电池片面积不良”项进行参数设置。

注意事项：包含面积特征值“基准”--“电池片面积不良”：

设置“忽略”--（1）数量：1；(2)长度或面积：表示单个区域面积大于23000小于25000为正常电池片面积；(3)总面积：小于99999，恒成立（一个很大的值即可），表示不考虑总面积的影响。

设置“降级”--（1）数量：1；（2）长度或面积：小于25500；表示面积小于25500，且大于“忽略”的最大值，表示降级即:25000<面积<25500降级；（3）总面积：99999，远大于标准计算值表示不考虑总面积的影响。其他情况为坏片。

注意事项：每个特征分三个类别：忽略（A），降级（B）及坏片（C）--忽略（A）：表示可以允许的缺陷情况，降级（B）:表示缺陷已经造成质量影响的情况，坏片（C）：表示已经严重影响产品品质或者正常使用的情况；每个类别包含三个标准：数量，长度或面积，总长度或总面积--（1）数量；（2）单个特征的长度或面积：单个特征过大可能造成很明显的缺陷；（3）所有特征的总长度或总面积；大量的局部小缺陷可能造成质变。

2、尺寸测量及基准粗设置：

完成定位参数的设置后就可以进行尺寸测量的参数设置，包含产品的整体外形尺寸及印刷栅线距离产品边缘的距离。

双击软件界面检测项内的“尺寸测量”，可以进入到尺寸测量参数设置界面进行产品尺寸的测量。

单击“窗口提取”显示检测框的具体位置，可观察判断有无错位检测窗口，如有错位须重新调整参数，或者及时反馈修改算法。

单击“边缘搜索”，显示检查测量结果位置，并用于尺寸的测量，点击列表可显示检测的具体位置，并判断有无错位检测，通过正常测量值可设置对应尺寸的标准，用于判断电池片正常与否，步骤如下：

基准粗设置（可在列表出现红色缺陷提示时使用）--单击下方“设为基准”，可在列表可以显示当前测量的值及默认的测量标准；但会自动产生上下左右“角度”和“倒角角度”特征的上限与下限标准，然后双击角度特征数值位置，手动微调上下限设置检测标准。其他标准在“基准”对应特征的“忽略”标准设置，步骤参考电池片定位部分

3、破损检测及基准粗设置：

破损检测算法主要是检测产品周边的崩边、破损及缺口等；

双击检测项“破损检测”可以进入到破损检测的参数设置界面。

设置“允许破损面积”参数：表示允许提取出来破损的最小面积，一般设置为0.1就可以，代表大于0.1mm²就提取出来，小于0.1mm²的破损就直接忽略，不做计算。

设置“破损亮度值”参数：破损亮度值一般设为200即可，代表当在产品边缘上出现大于200灰度值的区域时就认为该区域是由于破损造成的。

单击下方的“设为基准”，把当前参数保存下去，然后单击“检测按钮”，进行验证参数设置的验证。

反复进行前面的步骤，最终再单击下方的“完成退出”按钮完成破损检测的参数设置并回到软件主界面。

当然，本实用新型还可有其他多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变型，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.太阳能电池片印刷检测装置，包括有机座（1），其特征在于：所述机座（1）上设置间歇转动的转盘（2），转盘（2）上设有分布在转动间歇位上的印刷工位组件（3），印刷工位组件（3）跟随转盘（2）旋转依次对接进板组件（4）、刮刀组件（5）和出板组件（6），在进板组件（4）与印刷工位组件（3）对接处设有进板相机光源定位组件（7），以及在出板组件（6）与印刷工位组件（3）对接处设有出板检测组件（8），刮刀组件（5）安装在移动组件（9）上，移动组件（9）安装于机座（1）上，移动组件（9）依据进板相机光源定位组件（7）给予的信号带动刮刀组件（5）对位调整。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池片印刷检测装置，其特征在于：所述出板检测组件（8）为视觉检测系统，基于允许破损面积设定或破损亮度值设定来检测产品周边的崩边、破损及缺口。

3.根据权利要求1所述的太阳能电池片印刷检测装置，其特征在于：所述进板相机光源定位组件（7）具有定位相机（71）和全景检测相机（72），定位相机（71）的分辨率高于全景检测相机（72），定位相机（71）和全景检测相机（72）的影像传送给控制系统，全景检测相机（72）基于面积特征值设定来检测电池片是否坏片。

4.根据权利要求1所述的太阳能电池片印刷检测装置，其特征在于：所述印刷工位组件（3）是双电机卷纸输送结构。

5.根据权利要求1所述的太阳能电池片印刷检测装置，其特征在于：所述出板组件（6）处设有破片顶升件（61），破片顶升件（61）具有对称衔接出板组件（6）侧边的内折平台（611），破片顶升件（61）响应控制系统的信号顶升破片。