用於電池片功率分選機的分選裝置的製作方法

2023-12-03 23:17:46 3

本發明涉及太陽能電池片生產測試領域，尤其是一種用於電池片功率分選機的分選裝置。

背景技術：

隨著社會和經濟的飛速發展，能源的需要日益增加，化石能源的日趨枯竭和給生態環境造成的汙染，嚴重威脅著社會和經濟的可持續發展。因此，迫切需要採用可再生能源進行替代。太陽能作為一種取之不盡，用之不竭的綠色可再生能源，已經在世界範圍內得到了廣泛的關注。

太陽能電池原理主要是以半導體材料矽為基體，利用擴散工藝在矽晶體中摻入雜質：當摻入硼、磷等雜質時，矽晶體中就會存在著一個空穴，形成n型半導體；同樣，摻入磷原子以後，矽晶體中就會有一個電子，形成p型半導體，p型半導體與n型半導體結合在一起形成pn結，當太陽光照射矽晶體後，pn結中n型半導體的空穴往p型區移動，而p型區中的電子往n型區移動，從而形成從n型區到p型區的電流，在pn結中形成電勢差，這就形成了太陽能電池。

太陽能電池片的加工工藝分為矽料清洗—矽錠澆鑄—矽片切割--矽片檢測--一次清洗——擴散制結——二次清洗——鍍減反射膜——絲網印刷——快速燒結等。太陽能電池片製作完成後，通常要對其進行功率測試，從而將其按照不同的功率等級進行分類，測試太陽能電池片的功率一般採用分選機，該分選機是一種全智能化太陽能電池組件測量裝置，它採用了新型太陽模擬燈作為光源，用微機控制和管理，提高了測量精度，可以滿足了生產線上對大功率太陽電池組件的快速測試要求。該分選機的基本工作原理是：當閃光照到被測電池上時，用電子負載控制太陽電池中電流變化，測出電池的伏安特性曲線上的電壓和電流，溫度，光的輻射強度，測試數據送入微機進行處理並顯示、列印出來。現有的分選機在測試太陽能電池片功率時，其取片分選工序都是由人工完成，每一臺分選機都需要一名操作人員進行操作，人工操作不但效率較低，而且人力成本較高，無法滿足工業生產的需求。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是提供一種能夠實現自動取片分選的用於電池片功率分選機的分選裝置。

本發明解決其技術問題所採用的技術方案是:該用於電池片功率分選機的分選裝置，包括第二支架、第二旋轉臂、第二轉軸，所述第二支架上設置有第二支撐板、第二真空發生器、第二控制器、角度傳感器，所述第二控制器與用於測試太陽能電池片功率的分選機的數據中心相連接，所述第二支撐板水平設置，所述第二支撐板的下方設置有第二驅動電機，所述第二轉軸豎直設置，所述第二轉軸的下端穿過第二支撐板並與第二驅動電機的輸出軸傳動連接，所述第二轉軸通過軸承與第二支撐板固定在一起，所述角度傳感器設置在第二轉軸的下端面，所述角度傳感器、第二驅動電機、第二真空發生器分別與第二控制器電連接，所述第二旋轉臂的前端套設在第二轉軸的上端，當第二驅動電機驅動第二轉軸轉動時，所述第二轉軸帶動第二旋轉臂圍繞第二轉軸在水平面內轉動，所述第二旋轉臂的末端設置有用於吸取電池片的第二吸片裝置，所述第二吸片裝置包括第二託板，所述第二託板的通過連接杆固定在第二旋轉臂的末端，所述第二託板的下表面設置有多個第二真空吸盤，每個第二真空吸盤上連接有第二真空管，所述第二真空管的末端連接在第二真空發生器上；所述第二支架的外側設置有多個用於放置不同功率的太陽能電池片的下料裝置,多個下料裝置位於以第二轉軸為中心、以第二旋轉臂的長度為半徑的圓周上且沿該圓周依次排列，第二控制器內預設有多個功率範圍，每個下料裝置的位置信息對應第二控制器內預設的一個功率範圍；每個下料裝置包括第二底座、第二旋轉套筒、第二導杆、第三固定杆、第四固定杆、下料盒，所述第二旋轉套筒豎直設置且第二旋轉套筒的下端通過軸承固定在第二底座上，所述第二旋轉套筒的內表面設置有內螺紋，所述第二導杆的外徑與第二旋轉套筒的內徑相匹配且第二導杆的外表面設置有與內螺紋相匹配的外螺紋，所述第二導杆的下端伸入第二旋轉套筒內，所述第三固定杆、第四固定杆設置在第二旋轉套筒內且第三固定杆、第四固定杆的下端分別固定在第二底座上，所述第三固定杆、第四固定杆互相平行且分別設置在第二旋轉套筒中心軸線的兩側，所述第二導杆上沿其軸線方向設置有兩個通孔，所述兩個通孔的大小分別與第三固定杆、第四固定杆的外徑相匹配，且所述第三固定杆、第四固定杆分別插入兩個通孔內，當第二旋轉套筒轉動時，第二導杆沿第三固定杆、第四固定杆上下移動，所述下料盒設置在第二旋轉套筒上方，所述下料盒的底部設置有開口，所述開口處設置有第二託盤，所述第二託盤與第二導杆的上端固定在一起，所述下料盒內設置有多個第二導向裝置，所述多個第二導向裝置與第二託盤共同圍成一個放置太陽能電池片的空間，當第二導杆上下移動時，第二導杆帶動第二託盤在放置太陽能電池片的空間上下移動；所述第二旋轉套筒上設置有用於驅動旋轉套筒轉動的第二驅動裝置，所述第二驅動裝置包括第二支撐杆、第三連接軸、第四連接軸、第三錐形齒輪、第四錐形齒輪、第三柱齒輪、第四柱齒輪、第二步進電機，所述第二支撐杆的下端固定在第二底座上，所述第三錐形齒輪套設在第二旋轉套筒上，所述第四錐形齒輪的中心軸線與第三錐形齒輪的中心軸線互相垂直且第四錐形齒輪與第三錐形齒輪相互嚙合，所述第三連接軸的一端固定在第四錐形齒輪上，第三連接軸的另一端通過軸承固定在第二支撐杆上，所述第三錐形齒輪的齒數為N5，第四錐形齒輪的齒數為N6，所述第三錐形齒輪的齒數N5與第四錐形齒輪的齒數N6的比例為i＝10～12，所述第三柱齒輪的齒數為N7，第四柱齒輪的齒數為N8，所述第三柱齒輪的齒數N7與第四柱齒輪的齒數N8的比例為j＝3～4，所述第三柱齒輪套設在第三連接軸上，第四柱齒輪固定在第四連接軸的一端，第四連接軸的另一端與第二步進電機的輸出軸傳動連接，並且所述第三柱齒輪與第四柱齒輪相互嚙合，所述第二步進電機上連接有用於控制第二步進電機轉動的第二單片機，所述第二託盤內設置有第二壓力傳感器，所述第二壓力傳感器與第二單片機電連接。

進一步的是，所述第二導向裝置包括第二無頭傳送帶、固定在下料盒側壁上的多個第二滾輪，多個第二滾輪從上至下依次排列，所述第二無頭傳送帶包裹在第二滾輪上，第二無頭傳送帶在外力作用下會繞第二滾輪自由的移動。

本發明的有益效果是:該用於電池片功率分選機的分選裝置在使用時只需將其設置在分選機工作檯的一側並調整其與工作檯的位置關係，分選機檢測到工作檯有待測太陽能電池片進行測試，測試完畢後，將其測得的數據存入數據中心，然後利用第二控制器控制第二驅動電機啟動，第二驅動電機驅動第二轉軸轉動，使得第二旋轉臂的末端位於工作檯上方，此時，第二真空吸盤位於工作檯正上方，第二控制器控制第二真空發生器工作，使得第二真空吸盤產生吸力，第二真空吸盤將工作檯上測試完成的太陽能電池片吸起，接著，第二控制器讀取數據中心的功率數據，由於第二控制器內預設有多個功率範圍，每個下料裝置相對於工作檯的夾角位置信息對應第二控制器內預設的一個功率範圍；判定讀取的功率數據屬於哪一個功率範圍，判定結束後，第二控制器根據該功率範圍對應的下料裝置相對於工作檯的夾角信息驅動第二驅動電機轉動，當角度傳感器檢測到第二驅動電機轉動的角度達到相應的角度時，第二控制器控制第二驅動電機停止轉動，此時第二真空吸盤轉動至與其夾角信息對應的下料裝置的下料盒正上方，然後第二控制器控制第二真空發生器停止工作，第二真空吸盤不產生吸力，此時被吸起的太陽能電池片掉落至對應的下料盒內，與此同時，該下料盒內的第二壓力傳感器檢測到壓力發生變化，傳遞信號給該下料裝置的第二單片機，第二單片機接收到該信號後，控制第二步進電機工作，第二步進電機驅動第四連接軸轉動，進而帶動第四柱齒輪轉動，第四柱齒輪帶動第三柱齒輪轉動，第三柱齒輪再帶動第三連接軸轉動，進而帶動第四錐形齒輪轉動，第四錐形齒輪帶動第三錐形齒輪轉動，第三錐形齒輪會帶動第二旋轉套筒轉動，第二旋轉套筒轉動會使得第二導杆下移，進而帶動第二託盤下移，通過調整第二步進電機的轉動角度以及各個齒輪的齒輪比，可以使的第二託盤每次下移的距離與一張太陽能電池片的厚度相同，這就使得第二託盤內最上面一張太陽能電池片與第二吸盤的距離始終一致，這樣可以保證太陽能電池片每次都能夠準確無誤的掉落至下料盒內，避免由於掉落距離過大導致電池片散落的情況發生，同時在下料盒內設置了第二導向裝置，可以保證第二託盤在下移時，保證第二託盤內的太陽能電池片不會發生移位，利用第二控制器重複上述步驟過程，便可以實現自動取片分選，整個過程無需操作人員進行操作，不但提高了取片分選效率，同時還大大降低了人力成本。

附圖說明

圖1為本發明用於電池片功率分選機的分選裝置的主視圖；

圖2為圖1的B局部放大圖；

圖3為本發明用於電池片功率分選機的分選裝置的俯視圖；

圖中標記說明：第二支架401、第二旋轉臂402、第二轉軸403、第二支撐板404、第二真空發生器405、第二控制器406、角度傳感器407、第二驅動電機408、第二吸片裝置409、第二託板4091、第二真空吸盤4092、第二真空管4093、下料裝置410、第二底座4101、第二旋轉套筒4102、第二導杆4103、第三固定杆4104、第四固定杆4105、下料盒4106、第二託盤4107、第二導向裝置4108、第二無頭傳送帶41081、第二滾輪41082、第二驅動裝置4109、第二支撐杆41091、第三連接軸41092、第四連接軸41093、第三錐形齒輪41094、第四錐形齒輪41095、第三柱齒輪41096、第四柱齒輪41097、第二步進電機41098、第二單片機41099。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明進一步說明。

如圖1至3所示，該用於電池片功率分選機的分選裝置，包括第二支架401、第二旋轉臂402、第二轉軸403，所述第二支架401上設置有第二支撐板404、第二真空發生器405、第二控制器406、角度傳感器407，所述第二控制器406與用於測試太陽能電池片功率的分選機的數據中心相連接，所述第二支撐板404水平設置，所述第二支撐板404的下方設置有第二驅動電機408，所述第二轉軸403豎直設置，所述第二轉軸403的下端穿過第二支撐板404並與第二驅動電機408的輸出軸傳動連接，所述第二轉軸403通過軸承與第二支撐板404固定在一起，所述角度傳感器407設置在第二轉軸403的下端面，所述角度傳感器407、第二驅動電機408、第二真空發生器405分別與第二控制器406電連接，所述第二旋轉臂402的前端套設在第二轉軸403的上端，當第二驅動電機408驅動第二轉軸403轉動時，所述第二轉軸403帶動第二旋轉臂402圍繞第二轉軸403在水平面內轉動，所述第二旋轉臂402的末端設置有用於吸取電池片的第二吸片裝置409，所述第二吸片裝置409包括第二託板4091，所述第二託板4091的通過連接杆固定在第二旋轉臂402的末端，所述第二託板4091的下表面設置有多個第二真空吸盤4092，每個第二真空吸盤4092上連接有第二真空管4093，所述第二真空管4093的末端連接在第二真空發生器405上；所述第二支架401的外側設置有多個用於放置不同功率的太陽能電池片的下料裝置410,多個下料裝置410位於以第二轉軸403為中心、以第二旋轉臂402的長度為半徑的圓周上且沿該圓周依次排列，第二控制器406內預設有多個功率範圍，每個下料裝置410的位置信息對應第二控制器406內預設的一個功率範圍；每個下料裝置410包括第二底座4101、第二旋轉套筒4102、第二導杆4103、第三固定杆4104、第四固定杆4105、下料盒4106，所述第二旋轉套筒4102豎直設置且第二旋轉套筒4102的下端通過軸承固定在第二底座4101上，所述第二旋轉套筒4102的內表面設置有內螺紋，所述第二導杆4103的外徑與第二旋轉套筒4102的內徑相匹配且第二導杆4103的外表面設置有與內螺紋相匹配的外螺紋，所述第二導杆4103的下端伸入第二旋轉套筒4102內，所述第三固定杆4104、第四固定杆4105設置在第二旋轉套筒4102內且第三固定杆4104、第四固定杆4105的下端分別固定在第二底座4101上，所述第三固定杆4104、第四固定杆4105互相平行且分別設置在第二旋轉套筒4102中心軸線的兩側，所述第二導杆4103上沿其軸線方向設置有兩個通孔，所述兩個通孔的大小分別與第三固定杆4104、第四固定杆4105的外徑相匹配，且所述第三固定杆4104、第四固定杆4105分別插入兩個通孔內，當第二旋轉套筒4102轉動時，第二導杆4103沿第三固定杆4104、第四固定杆4105上下移動，所述下料盒4106設置在第二旋轉套筒4102上方，所述下料盒4106的底部設置有開口，所述開口處設置有第二託盤4107，所述第二託盤4107與第二導杆4103的上端固定在一起，所述下料盒4106內設置有多個第二導向裝置4108，所述多個第二導向裝置4108與第二託盤4107共同圍成一個放置太陽能電池片的空間，當第二導杆4103上下移動時，第二導杆4103帶動第二託盤4107在放置太陽能電池片的空間上下移動；所述第二託盤4107的中心與第二轉軸403之間的距離和工作檯的中心與第二轉軸403之間的距離相同；所述第二旋轉套筒4102上設置有用於驅動旋轉套筒轉動的第二驅動裝置4109，所述第二驅動裝置4109包括第二支撐杆41091、第三連接軸41092、第四連接軸41093、第三錐形齒輪41094、第四錐形齒輪41095、第三柱齒輪41096、第四柱齒輪41097、第二步進電機41098，所述第二支撐杆41091的下端固定在第二底座4101上，所述第三錐形齒輪41094套設在第二旋轉套筒4102上，所述第四錐形齒輪41095的中心軸線與第三錐形齒輪41094的中心軸線互相垂直且第四錐形齒輪41095與第三錐形齒輪41094相互嚙合，所述第三連接軸41092的一端固定在第四錐形齒輪41095上，第三連接軸41092的另一端通過軸承固定在第二支撐杆41091上，所述第三錐形齒輪41094的齒數為N5，第四錐形齒輪41095的齒數為N6，所述第三錐形齒輪41094的齒數N5與第四錐形齒輪41095的齒數N6的比例為i＝10～12，所述第三柱齒輪41096的齒數為N7，第四柱齒輪41097的齒數為N8，所述第三柱齒輪41096的齒數N7與第四柱齒輪41097的齒數N8的比例為j＝3～4，所述第三柱齒輪41096套設在第三連接軸41092上，第四柱齒輪41097固定在第四連接軸41093的一端，第四連接軸41093的另一端與第二步進電機41098的輸出軸傳動連接，並且所述第三柱齒輪41096與第四柱齒輪41097相互嚙合，所述第二步進電機41098上連接有用於控制第二步進電機41098轉動的第二單片機41099，所述第二託盤4107內設置有第二壓力傳感器，所述第二壓力傳感器與第二單片機41099電連接。該用於電池片功率分選機的分選裝置在使用時只需將其設置在分選機工作檯的一側並調整其與工作檯的位置關係，分選機檢測到工作檯有待測太陽能電池片進行測試，測試完畢後，將其測得的數據存入數據中心，然後利用第二控制器406控制第二驅動電機408啟動，第二驅動電機408驅動第二轉軸403轉動，使得第二旋轉臂402的末端位於工作檯上方，此時，第二真空吸盤4092位於工作檯正上方，第二控制器406控制第二真空發生器405工作，使得第二真空吸盤4092產生吸力，第二真空吸盤4092將工作檯上測試完成的太陽能電池片吸起，接著，第二控制器406讀取數據中心的功率數據，由於第二控制器406內預設有多個功率範圍，每個下料裝置410相對於工作檯的夾角位置信息對應第二控制器406內預設的一個功率範圍；判定讀取的功率數據屬於哪一個功率範圍，判定結束後，第二控制器406根據該功率範圍對應的下料裝置410相對於工作檯的夾角信息驅動第二驅動電機408轉動，當角度傳感器407檢測到第二驅動電機408轉動的角度達到相應的角度時，第二控制器406控制第二驅動電機408停止轉動，此時第二真空吸盤4092轉動至與其夾角信息對應的下料裝置410的下料盒4106正上方，然後第二控制器406控制第二真空發生器405停止工作，第二真空吸盤4092不產生吸力，此時被吸起的太陽能電池片掉落至對應的下料盒4106內，與此同時，該下料盒4106內的第二壓力傳感器檢測到壓力發生變化，傳遞信號給該下料裝置410的第二單片機41099，第二單片機41099接收到該信號後，控制第二步進電機41098工作，第二步進電機41098驅動第四連接軸41093轉動，進而帶動第四柱齒輪41097轉動，第四柱齒輪41097帶動第三柱齒輪41096轉動，第三柱齒輪41096再帶動第三連接軸41092轉動，進而帶動第四錐形齒輪41095轉動，第四錐形齒輪41095帶動第三錐形齒輪41094轉動，第三錐形齒輪41094會帶動第二旋轉套筒4102轉動，第二旋轉套筒4102轉動會使得第二導杆4103下移，進而帶動第二託盤4107下移，通過調整第二步進電機41098的轉動角度以及各個齒輪的齒輪比，可以使的第二託盤4107每次下移的距離與一張太陽能電池片的厚度相同，這就使得第二託盤4107內最上面一張太陽能電池片與第二吸盤的距離始終一致，這樣可以保證太陽能電池片每次都能夠準確無誤的掉落至下料盒4106內，避免由於掉落距離過大導致電池片散落的情況發生，同時在下料盒4106內設置了第二導向裝置4108，可以保證第二託盤4107在下移時，保證第二託盤4107內的太陽能電池片不會發生移位，利用第二控制器406重複上述步驟過程，便可以實現自動取片分選，整個過程無需操作人員進行操作，不但提高了取片分選效率，同時還大大降低了人力成本。

在上述實施方式中，所述第二導向裝置4108可以採用導軌等方式，為了避免損傷電池片，本發明採用如下優選的方案，所述第二導向裝置4108包括第二無頭傳送帶41081、固定在下料盒4106側壁上的多個第二滾輪41082，多個第二滾輪41082從上至下依次排列，所述第二無頭傳送帶41081包裹在第二滾輪41082上，第二無頭傳送帶41081在外力作用下會繞第二滾輪41082自由的移動。