CN219536033U - 太阳能电池片自动化测试装置和系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种太阳能电池片自动化测试装置和系统，涉及太阳能电池片测试的技术领域，包括测试台架，以及设置在测试台架上的定位光源及相机、旋转抓手和测试平台：定位光源及相机，在定位光源发出的光线照射到待测太阳能电池片的情况下，相机采集待测太阳能电池片对应的图像，得到待测太阳能电池片的放置结果，其中，放置结果包括放置位置和放置方位；旋转抓手，于放置位置抓取待测太阳能电池片，并旋转预设角度将待测太阳能电池片放置到测试平台进行测试，以缓解了当前太阳能电池片自动化测试的适用性和可靠性较低的技术问题。

Description

太阳能电池片自动化测试装置和系统

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池片测试的技术领域，尤其是涉及一种太阳能电池片自动化测试装置和系统。

背景技术

电池片太阳能电池I-V特性测试是指在一定光照下，输出到负载的电流和电流两端的电压的关系曲线，IV特性能够充分的体现出太阳能电池的转换效率，从而得到电池片的终性能指标。

目前的IV测试装置由于结构单一，无法兼容不同电极图形电池的电性能测试，适用性和准确性较低，易出现测试返工率较高的情况，浪费大量时间。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种太阳能电池片自动化测试装置和系统，以缓解了当前太阳能电池片自动化测试的适用性和可靠性较低的技术问题。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种太阳能电池片自动化测试装置，包括测试台架，以及设置在所述测试台架上的定位光源及相机、旋转抓手和测试平台：

所述定位光源及相机，在定位光源发出的光线照射到待测太阳能电池片的情况下，相机采集所述待测太阳能电池片对应的图像，得到所述待测太阳能电池片的放置结果，其中，所述放置结果包括放置位置和放置方位；

所述旋转抓手，于所述放置位置抓取所述待测太阳能电池片，并旋转预设角度将所述待测太阳能电池片放置到所述测试平台进行测试。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，还包括上料卡夹，用于将所述待测太阳能电池片固定于上料盒，跟随传送机构进行移动。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述定位光源及相机中的定位光源和相机，分别按照竖直方向设置在放置有所述待测太阳能电池片的传送机构的两侧。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述定位光源设置在所述传送机构的下侧，所述相机设置在所述传送机构的上侧。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，还包括IV光源，设置在所述测试台架的顶部，用于将光源光线投射到所述测试平台上的待测太阳能电池片上。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述测试平台，用于对所述IV光源触发后的待测太阳能电池片，在不同温度情况下的伏安特性进行测试。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述装置还包括下料盒；测试完成后的所述待测太阳能电池片，在所述旋转抓手的作用下放置于所述下料盒中。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述旋转抓手包括左侧吸盘抓手、右侧吸盘抓手，以及用于连接所述左侧吸盘抓手和所述右侧吸盘抓手的旋转结构；

所述左侧吸盘抓手，在所述旋转结构逆时针旋转第一预设角度的带动下，将所述待测太阳能电池片抓取到所述测试平台上；

所述左侧吸盘抓手，在所述旋转结构顺时针旋转第二预设角度的带动下，将所述待测太阳能电池片从所述测试平台，抓取到所述下料盒。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述左侧吸盘抓手还用于将所述待测太阳能电池片进行旋转，以使所述放置方位调整为目标方位，并按照所述目标方位将所述待测太阳能电池片放置于所述测试平台上。

第二方面，本实用新型实施例还提供一种太阳能电池片自动化测试系统，包括如上所述的太阳能电池片自动化测试装置，还包括与所述太阳能电池片自动化测试装置相连接的IV测试系统。

本实用新型实施例带来了一种太阳能电池片自动化测试装置和系统，通过测试台架上的定位光源向待测太阳能电池片投射光线，以便相机采集到待测太阳能电池片的图像，经该图像能够获知该待测太阳能电池片当前的放置位置和放置方位，旋转抓手基于待测太阳能电池片的放置位置旋转预设角度，将该待测太阳能电池片抓取到测试平台进行测试，上述方式使得旋转抓手能够更加精准的抓取到待测太阳能电池片，进而保证各电极图像的待测太阳能电池片的测试可靠性。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种太阳能电池片自动化测试装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种太阳能电池片自动化测试装置的俯视图；

图3为本实用新型实施例提供的一种旋转抓手的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种太阳能电池片自动化测试系统的结构示意图。

图标：100-测试台架；101-上料卡夹；102-定位光源及相机；103-测试平台；104-旋转抓手；105-IV光源；106-IV测试系统；107-下料盒；108-左侧吸盘抓手；109-右侧吸盘抓手；110-旋转结构。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

经发明人研究发现，由于实际应用中的太阳能电池片存在很多不同的电极图形，目前的太阳能电池片的IV特性测试装置，无法广泛满足每种电极图形的太阳能电池片的自动化测试的可靠性。

基于此，本实用新型实施例提供的一种太阳能电池片自动化测试装置和系统，可以通过对定位光源照射的到待测太阳能电池片上的光线，辅助相机采集该待测太阳能电池片的所成图像，进而使得旋转抓手能够更加精准的抓取到待测太阳能电池片，保证各电极图像的待测太阳能电池片的测试可靠性。

下面通过实施例进行详细描述。

图1为本实用新型实施例提供的一种太阳能电池片自动化测试装置的结构示意图。

参照图1，该太阳能电池片自动化测试装置，包括测试台架100，以及设置在测试台架100上的定位光源及相机102、旋转抓手104和测试平台103：

定位光源及相机102，在定位光源发出的光线照射到待测太阳能电池片的情况下，相机采集待测太阳能电池片对应的图像，得到待测太阳能电池片的放置结果，其中，放置结果包括放置位置和放置方位；

旋转抓手104，于放置位置抓取待测太阳能电池片，并旋转预设角度将待测太阳能电池片放置到测试平台103进行测试。

在实际应用的优选实施例中，通过测试台架100上的定位光源向待测太阳能电池片投射光线，以便相机采集到待测太阳能电池片的图像，经该图像能够获知该待测太阳能电池片当前的放置位置和放置方位，旋转抓手104基于待测太阳能电池片的放置位置旋转预设角度，将该待测太阳能电池片抓取到测试平台103进行测试，上述方式使得旋转抓手104能够更加精准的抓取到待测太阳能电池片，进而保证各电极图像的待测太阳能电池片的测试可靠性。

其中，该测试台架100的整体结构框架采用8080型材设计，结构坚固稳定。设备桌板部位采用15mm厚铝板，表面镀镍黑色氧化不导电，底部配备8根横梁加固，且配置6组承重地脚承重，即设备运动时也可保证在平稳状态。设备装HMI触摸屏，设备状态、报警信息及各规格切换都可在触摸屏进行。电控系统PLC采用汇川-PLC,及伺服马达控制，运行精度更加稳定，维护便捷。测试单元暗箱采用开门设计，减少周围杂散光提高测试精度，更换探针维护方便。

在一些实施例中，还包括上料卡夹101，用于将待测太阳能电池片固定于上料盒，跟随传送机构进行移动。

其中，该待测太阳能电池片为兼容尺寸156mmX156mm到250mmX250mm太阳能晶硅电池片。

需要说明的是，本申请应用于暗室环境中，暗室提供无杂散光，全封闭光路环境；电池片按照预设方向放置到上料盒，此料盒可放置>360pcs电池片。作为一种可选的实施例，料盒采用抽屉抽拉式，将电池片放入料盒后推送往前，完成上料动作，并通过上料卡夹101固定。料盒升降机构采用丝杆匹配导向轴完成上升下降动作，末端马达采用步进马达，确保升降机构精度准确。抽屉机构采用双导轨设计，坚固耐用同时有效提升润滑度，防止抽拉时有阻力。该料盒升降机构中的伸缩机构可由马达加滑台模组组成，悬臂安装主要用于插入暗箱，不阻挡光学定位相机视线，悬臂上安装Z轴气缸，用于匹配吸盘进入料盒内吸取电池片进入暗箱放片的高度差。

作为一种可选的实施例，定位光源及相机102中的定位光源和相机，分别按照竖直方向设置在放置有待测太阳能电池片的传送机构的两侧。

示例性地，定位光源可在待测太阳能电池片的顶端，相机位于待测太阳能电池片的底端，此时，定位光源的光线向下投射到待测太阳能电池片上；反之，定位光源可在待测太阳能电池片的底端，相机位于待测太阳能电池片的顶端，定位光源的光线可向上投射到待测太阳能电池片上。

在实际应用过程中，还包括IV光源105，设置在测试台架100的顶部，将光源光线投射到测试平台103上的待测太阳能电池片上，用于激活触发该待测太阳能电池片的工作状态。测试平台103，用于对IV光源105触发后的待测太阳能电池片，在不同温度情况下的伏安特性进行测试。

在前述实施例的基础上，该装置还包括下料盒107；测试完成后的待测太阳能电池片，在旋转抓手104的作用下放置于下料皮带，经皮带输送移出暗箱，通过下料机械臂抓取搬运至下料盒107，下料盒107最大放置容量150pcs。

作为一种可选的实施例，如图3所示，旋转抓手104包括左侧吸盘抓手108、右侧吸盘抓手109，以及用于连接左侧吸盘抓手108和右侧吸盘抓手109的旋转结构110；

左侧吸盘抓手108，在旋转结构110逆时针旋转第一预设角度的带动下，将待测太阳能电池片抓取到测试平台103上；

左侧吸盘抓手108，在旋转结构110顺时针旋转第二预设角度的带动下，将待测太阳能电池片从测试平台103，抓取到下料盒107。

其中，该第一预设角度和该第二预设角度可相同，也可不一致，该预设角度可包括45°、90°等等，需根据实际情况进行调整。

本申请通过左右吸盘抓手的顺逆时针旋转配合，相比于单一抓手操作待测太阳能电池片，能够节省旋转时长，提高待测太阳能电池片的抓取效率。

在应用过程中，左侧吸盘抓手108还用于将待测太阳能电池片进行旋转，以使放置方位调整为目标方位，并按照目标方位将待测太阳能电池片放置于测试平台103上，以便于目标方位的待测太阳能电池片能够更加容易地参与识别测试。

该旋转抓手104还包括旋转马达及平台、旋转臂、真空吸嘴、真空发生器，压缩空气阀，以便能够对待测太阳能电池片进行抓取加持。示例性地，上探针打开行程较长，避开旋转臂高度空间，使旋转臂能够正常旋入完成放片与抓片动作。放片后旋转抓手104再次旋转90度，避开测试位，探针开始下降，到位后进行IV闪光测试，测试完成探针打开，旋转臂进入测试位抓取硅片进行下料。放置到下料皮带位置后同时上料位由另一吸盘抓取至测试位，采用双吸盘进行循环。

如图2所示，本申请将待测太阳能电池片放入上料盒，并通过上料卡夹101固定；通过定位光源及相机102视觉检测电池片位置数据，如果检测电池片数据异常，如待测太阳能电池片呈碎片状态，则机台报警需要人工处理。若数据正常，则旋转抓手104根据视觉检测数据检测的放置方位进行位置补偿，加持电池片，并逆时针旋转90°，将待测太阳能电池片从上料为转移到测试平台103。测试平台103可真空吸附电池片对其固定，以便对伏安特性进行测试，电池片IV伏安特性测试完成，加持探针松开，测试平台103破真空，旋转抓手104抓取待测太阳能电池片顺时针旋转90°到下料位。

在一些实施例中，如图4所示，本实用新型实施例还提供一种太阳能电池片自动化测试系统，包括如上所述的太阳能电池片自动化测试装置，还包括与太阳能电池片自动化测试装置相连接的IV测试系统106，该IV测试系统106用于控制测试平台103实现对待测太阳能电池片的伏安特性测试的控制。

本实用新型实施例提供的太阳能电池片自动化测试系统，与上述实施例提供的太阳能电池片自动化测试装置具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种太阳能电池片自动化测试装置，其特征在于，包括测试台架，以及设置在所述测试台架上的定位光源及相机、旋转抓手和测试平台：

所述定位光源及相机，在定位光源发出的光线照射到待测太阳能电池片的情况下，相机采集所述待测太阳能电池片对应的图像，得到所述待测太阳能电池片的放置结果，其中，所述放置结果包括放置位置和放置方位；

所述旋转抓手，于所述放置位置抓取所述待测太阳能电池片，并旋转预设角度将所述待测太阳能电池片放置到所述测试平台进行测试。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池片自动化测试装置，其特征在于，还包括上料卡夹，用于将所述待测太阳能电池片固定于上料盒，跟随传送机构进行移动。

3.根据权利要求1或2所述的太阳能电池片自动化测试装置，其特征在于，所述定位光源及相机中的定位光源和相机，分别按照竖直方向设置在放置有所述待测太阳能电池片的传送机构的两侧。

4.根据权利要求3所述的太阳能电池片自动化测试装置，其特征在于，所述定位光源设置在所述传送机构的下侧，所述相机设置在所述传送机构的上侧。

5.根据权利要求1所述的太阳能电池片自动化测试装置，其特征在于，还包括IV光源，设置在所述测试台架的顶部，用于将光源光线投射到所述测试平台上的待测太阳能电池片上。

6.根据权利要求5所述的太阳能电池片自动化测试装置，其特征在于，所述测试平台，用于对所述IV光源触发后的待测太阳能电池片，在不同温度情况下的伏安特性进行测试。

7.根据权利要求1或5所述的太阳能电池片自动化测试装置，其特征在于，所述装置还包括下料盒；测试完成后的所述待测太阳能电池片，在所述旋转抓手的作用下放置于所述下料盒中。

8.根据权利要求7所述的太阳能电池片自动化测试装置，其特征在于，所述旋转抓手包括左侧吸盘抓手、右侧吸盘抓手，以及用于连接所述左侧吸盘抓手和所述右侧吸盘抓手的旋转结构；

所述左侧吸盘抓手，在所述旋转结构逆时针旋转第一预设角度的带动下，将所述待测太阳能电池片抓取到所述测试平台上；

所述左侧吸盘抓手，在所述旋转结构顺时针旋转第二预设角度的带动下，将所述待测太阳能电池片从所述测试平台，抓取到所述下料盒。

9.根据权利要求8所述的太阳能电池片自动化测试装置，其特征在于，所述左侧吸盘抓手还用于将所述待测太阳能电池片进行旋转，以使所述放置方位调整为目标方位，并按照所述目标方位将所述待测太阳能电池片放置于所述测试平台上。

10.一种太阳能电池片自动化测试系统，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的太阳能电池片自动化测试装置，还包括与所述太阳能电池片自动化测试装置相连接的IV测试系统。