CN108202028A - 太阳能电池片色差及缺陷检测分选机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳能电池片色差及缺陷检测分选机，机架上安装有吸片机械手、吸片机械手下方安装有并列两组上料传输线、上料传输线下方安装有顶片机械手，分片机构对称安装于上料传输线两侧，上料传片机构安装在两组上料传输线之间；检测传片机构与上料传片机构对接，安装于上料传片机构前方，集成检测模块包覆在检测传片机构上下方；分选传片机构与检测传片机构对接，安装于检测传片机构前方，分选机械手组件安装在分选传片机构上方，多组收片盒均布于分选传片机构两侧，应急片盒安装于分选传片机构前方；本发明从根本上实现了电池片色差及缺陷检测的完全自动化，彻底地解决了太阳能电池片分捡需大量人工干预的问题。且具有结构紧凑、产能高、检测精度、集成度高、模块化的特点。

Description

太阳能电池片色差及缺陷检测分选机

技术领域

本发明涉及太阳能硅片自动化设备领域，特别涉及一种太阳能电池片色差及缺陷检测分选机。用于太阳能电池制造行业，实现电池片色差及缺陷的自动检测分选。

背景技术

目前市场对电池片色差一致性及质量要求越来越高，对电池片色差及缺陷的检测分选提出了很高的要求。由于技术难度大，目前电池片色差及缺陷的检测分选仍依赖人工。人工分选一致性差，效率低，无法满足市场要求。

目前市场上针对电池片色差和缺陷的检测，需要多台设备，并依赖人工干预。检测过程中存在着工序多、结构复杂、产能低、检测效果差及需人工干预等问题。

本发明提供的技术方案克服了技术难关，实现了太阳能电池片色差及缺陷检测分选的完全自动化。

发明内容

本发明提供的太阳能电池片色差及缺陷检测分选机，不仅结构紧凑、产能高、检测精度、集成度高、模块化。极大的提高了生产效率,并降低了硅片碎片率，有效的降低成本。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：本发明涉及的一种太阳能电池片色差及缺陷检测分选机，机架、吸片机械手、并列两组上料传输线、并列两组顶片机械手、并列两组分片机构、上料传片机构、检测传片机构、集成检测模块、分选传片机构、并列多组分选机械手、多组收片盒、应急片盒；其特征在于：所述吸片机械手安装在机架上，包括吸片基座、吸片机械手驱动电机、吸片直线机构、并列两组吸片气缸、并列两组吸盘；吸片基座固定在机架上，吸片机械手驱动电机固定在吸片基座上并与吸片直线机构连接、吸片气缸安装在吸片直线机构执行端，吸盘安装在吸片气缸执行端。

根据本发明的一种实施方式，所述并列两组上料传输线安装在机架上，位于吸片机械手下方；包括传输基座、传输驱动电机、传输驱动轴系、传输从动轮轴系、并列两条传输带、阻挡定位气缸、料框、电池片承载板；传输基座固定在机架上，传输驱动电机安装在传输基座上，传输驱动轴系连接在传输驱动电机上，传输从动轮轴系安装在传输基座末端，并列两条传输带套在传输驱动轴系与传输从动轮轴系之间，料框放置在并列两条传输带上，阻挡定位气缸将料框精确定位在吸片机械手的吸盘正下方，电池片承载板放置在料框(24)的中间。

根据本发明的一种实施方式，所述并列两组顶片机械手安装在机架上，位于料上料传输线的料框正下方；包括顶片基座、顶片机械手驱动电机、顶片直线机构、顶片托手；顶片基座固定在机架上，顶片机械手驱动电机固定在顶片基座上并与顶片直线机构连接，顶片托手固定在顶片直线机构的执行端，顶片托手上升时托起料框中的电池片承载板。

根据本发明的一种实施方式，所述并列两组分片机构安装在机架上，对称安装在上料传输线两侧；包括对称两组分片基座、对称两组吹气组件、对称两组定位感应器；对称两组分片基座固定在机架上，对称两组吹气组件安装在对称两组分片基座上，对称两组定位感应器安装在分片基座上，嵌入在对称两组吹气组件中间的空隙中，对称两组定位感应器的感应区位于顶片托手正上方，用于确电池片承载板上电池片的上升位置。

根据本发明的一种实施方式，所述上料传片机构安装在机架上，位于并列两组上料传输线中间，包括第一传片基座、第一张紧基座、第一驱动电机、第一驱动轮组、第一惰轮组、并列两组第一传片皮带；第一传片基座固定在机架上，第一张紧基座安装在第一传片基座前方，第一驱动电机安装在第一传片基座上，第一驱动轮组安装在第一驱动电机轴上，第一惰轮组按规则安装在第一传片基座和第一张紧基座上，并列两组第一传片皮带按规则套在第一驱动轮组和第一惰轮组上。

根据本发明的一种实施方式，所述检测传片机构安装在机架上，与上料传片机构对接；包括第二传片基座、第二张紧基座、第二驱动电机、第二驱动轮组、第二惰轮组、并列两组第二传片皮带；第二传片基座固定在机架上，第二张紧基座安装在第二传片基座前方，第二驱动电机安装在第二传片基座上，第二驱动轮组安装在第二驱动电机轴上，第二惰轮组按规则安装在第二传片基座和第二张紧基座上，并列两组第二传片皮带按规则套在第二驱动轮组和第二惰轮组上。

根据本发明的一种实施方式，所述集成检测模块，包括上检测护罩、色差检测光源、色差检测相机、PL检测光源、PL检测相机、下检测护罩、背面检测光源、背面检测相机；上检测护罩安装在机架上，包覆在检测传片机构上侧，色差检测光源安装在上检测护罩上，位于检测传片机构正上方，色差检测相机安装在上检测护罩上，位于色差检测光源正上方，PL检测光源安装在上检测护罩上，位于检测传片机构正上方、色差检测光源前方，PL检测相机安装在上检测护罩上，位于PL检测光源正上方，下检测护罩安装在机架上，包覆在检测传片机构下侧，背面检测光源安装在下检测护罩上表面，背面检测相机安装在下检测护罩上，位于检测传片机构正下方。

根据本发明的一种实施方式，所述分选传片机构安装在机架上，与检测传片机构对接；包括第三传片基座、第三张紧基座、第三驱动电机、第三驱动轮组、第三惰轮组、并列两组第三传片皮带；第三传片基座固定在机架上，第三张紧基座安装在第三传片基座前方，第三驱动电机安装在第三传片基座上，第三驱动轮组安装在第三驱动电机轴上，第三惰轮组按规则安装在第三传片基座和第三张紧基座上，并列两组第三传片皮带按规则套在第三驱动轮组和第三惰轮组上。

根据本发明的一种实施方式，所述并列多组分选机械手安装在机架上，包括分选基座、分选机械手驱动电机、分选直线机构、旋转装置、分选吸盘；分选基座固定在机架上，驱动电机固定在分选基座上并与分选直线机构连接、旋转装置安装在分选直线机构执行端，吸盘安装在旋转装置执行端。

根据本发明的一种实施方式，所述机多组收片盒安装在机架上，位于收片机械手下方，均布于分选传片机构两侧。

根据本发明的一种实施方式，所述应急片盒安装在机架上，对接在分选传片机构末端。

附图说明

图1为本发明的总体结构的主视图。

图2为本发明的总体结构的俯视图。

图3为本发明的吸片机械手2、并列两组上料传输线3、并列两组顶片机械手4、并列两组分片机构5、上料传片机构6之间的位置关系示意图。

图4为本发明的吸片机械手2、上料传片机构6结构示意图，以及两者之间的位置关系示意图。

图5为本发明的并列两组上料传输线3、并列两组顶片机械手4结构示意图，以及并列两组上料传输线3、并列两组顶片机械手4、并列两组分片机构5之间的位置关系示意图。

图6为本发明的并列两组分片机构5结构示意图。

图7为本发明的检测传片机构7结构示意图。

图8为本发明的集成检测模块8结构示意图，以及检测传片机构7、集成检测模块8之间的位置关系示意图。

图9为本发明的分选传片机构9、多组收片盒11、应急片盒12之间的位置关系示意图。

图10为本发明的分选传片机构9结构示意图，以及分选传片机构9、并列多组分选机械手10、多组收片盒11、应急片盒12之间的位置关系示意图。

图11为本发明的并列多组分选机械手10结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细叙述本发明的具体实施方式。

一种太阳能电池片色差及缺陷检测分选机，包括机架1、吸片机械手2、并列两组上料传输线3、并列两组顶片机械手4、并列两组分片机构5、上料传片机构6、检测传片机构7、集成检测模块8、分选传片机构9、并列多组分选机械手10、多组收片盒11、应急片盒12；其特征在于：所述吸片机械手2安装在机架1上，包括吸片基座13、吸片机械手驱动电机14、吸片直线机构15、并列两组吸片气缸16、并列两组吸盘17；吸片基座13固定在机架1上，吸片机械手驱动电机14固定在吸片基座13上并与吸片直线机构15连接、吸片气缸16安装在吸片直线机构15执行端，吸盘17安装在吸片气缸16执行端。

所述并列两组上料传输线3安装在机架1上，位于吸片机械手2下方；包括传输基座18、传输驱动电机19、传输驱动轴系20、传输从动轮轴系21、并列两条传输带22、阻挡定位气缸23、料框24、电池片承载板25；传输基座18固定在机架1上，传输驱动电机19安装在传输基座18上，传输驱动轴系20连接在传输驱动电机19上，传输从动轮轴系21安装在传输基座18末端，并列两条传输带22套在传输驱动轴系20与传输从动轮轴系21之间，料框24放置在并列两条传输带22上，阻挡定位气缸23将料框24精确定位在吸片机械手2的吸盘17正下方，电池片承载板25放置在料框24的中间。

如权利要求1所述的太阳能电池片缺陷检测分选机，其特征在于：所述并列两组顶片机械手4安装在机架1上，位于料上料传输线3的料框24正下方；包括顶片基座26、顶片机械手驱动电机27、顶片直线机构28、顶片托手29；顶片基座26固定在机架1上，顶片机械手驱动电机27固定在顶片基座26上并与顶片直线机构28连接，顶片托手29固定在顶片直线机构28的执行端，顶片托手29上升时托起料框24中的电池片承载板25。

所述并列两组分片机构5安装在机架1上，对称安装在上料传输线3两侧；包括对称两组分片基座30、对称两组吹气组件31、对称两组定位感应器32；对称两组分片基座30固定在机架1上，对称两组吹气组件31安装在对称两组分片基座30上，对称两组定位感应器32安装在分片基座30上，嵌入在对称两组吹气组件31中间的空隙中，对称两组定位感应器32的感应区位于顶片托手28正上方，用于确电池片承载板25上电池片的上升位置。

所述上料传片机构6安装在机架1上，位于并列两组上料传输线中间，包括第一传片基座33、第一张紧基座34、第一驱动电机35、第一驱动轮组36、第一惰轮组37、并列两组第一传片皮带38；第一传片基座33固定在机架1上，第一张紧基座34安装在第一传片基座33前方，第一驱动电机35安装在第一传片基座33上，第一驱动轮组36安装在第一驱动电机35轴上，第一惰轮组37按规则安装在第一传片基座33和第一张紧基座34上，并列两组第一传片皮带38按规则套在第一驱动轮组36和第一惰轮组37上。

所述检测传片机构7安装在机架1上，与上料传片机构6对接；包括第二传片基座39、第二张紧基座40、第二驱动电机41、第二驱动轮组42、第二惰轮组43、并列两组第二传片皮带44；第二传片基座39固定在机架1上，第二张紧基座40安装在第二传片基座39前方，第二驱动电机41安装在第二传片基座39上，第二驱动轮组42安装在第二驱动电机41轴上，第二惰轮组43按规则安装在第二传片基座39和第二张紧基座40上，并列两组第二传片皮带44按规则套在第二驱动轮组42和第二惰轮组43上。

所述集成检测模块8，包括上检测护罩45、色差检测光源46、色差检测相机47、PL检测光源48、PL检测相机49、下检测护罩50、背面检测光源51、背面检测相机52；上检测护罩45安装在机架1上，包覆在检测传片机构7上侧，色差检测光源46安装在上检测护罩45上，位于检测传片机构7正上方，色差检测相机47安装在上检测护罩45上，位于色差检测光源46正上方，PL检测光源48安装在上检测护罩45上，位于检测传片机构7正上方、色差检测光源46前方，PL检测相机49安装在上检测护罩45上，位于PL检测光源48正上方，下检测护罩50安装在机架1上，包覆在检测传片机构7下侧，背面检测光源51安装在下检测护罩50上表面，背面检测相机52安装在下检测护罩50上，位于检测传片机构7正下方。

所述分选传片机构9安装在机架1上，与检测传片机构7对接；包括第三传片基座53、第三张紧基座54、第三驱动电机55、第三驱动轮组56、第三惰轮组57、并列两组第三传片皮带58；第三传片基座53固定在机架1上，第三张紧基座54安装在第三传片基座53前方，第三驱动电机55安装在第三传片基座53上，第三驱动轮组56安装在第三驱动电机55轴上，第三惰轮组57按规则安装在第三传片基座53和第三张紧基座54上，并列两组第三传片皮带58按规则套在第三驱动轮组56和第三惰轮组57上。

所述并列多组分选机械手10安装在机架1上，包括分选基座59、分选机械手驱动电机60、分选直线机构61、旋转装置62、分选吸盘63；分选基座59固定在机架1上，驱动电机60固定在分选基座59上并与分选直线机构61连接、旋转装置62安装在分选直线机构61执行端，吸盘63安装在旋转装置62执行端。

所述机多组收片盒11安装在机架1上，位于收片机械手10下方，均布于分选传片机构9两侧。

所述应急片盒12安装在机架1上，对接在分选传片机构9末端。

工作时，电池片放置在电池片承载板25上，并放入料框24，料框24放置在并列两条传输带22上，传输驱动电机19通过传输驱动轴系20、传输从动轮轴系21驱动并列两条传输带22，将料框24传输到阻挡定位气缸23前定位；顶片机械手驱动电机27驱动顶片直线机构28带动顶片托手29，将电池片承载板25及上面的电池片托起至对称两组定位感应器32的感应区，对称两组吹气组件31吹气，使电池片分开；并列两组吸片气缸16驱动并列两组吸盘17下降，并吸起电池片；吸片机械手驱动电机14驱动吸片直线机构15，使并列两组吸盘17位于并列两组第一传片皮带38正上方，将电池片放在并列两组第一传片皮带38上；第一驱动电机35通过第一驱动轮组36、第一惰轮组37驱动并列两组第一传片皮带38转动，将电池片传送至并列两组第二传片皮带44；第二驱动电机41通过第二驱动轮组42、第二惰轮组43驱动并列两组第二传片皮带44，传送电池片；电池片在并列两组第二传片皮带44上运动时，色差检测相机47、背面检测相机52、PL检测相机49依次拍照检测；第三驱动电机55通过第三驱动轮组56、第三惰轮组57驱动并列两组第三传片皮带58，将检测后的电池片继续传送；电池片在并列两组第三传片皮带58上运动到与拍照检测结果相应档位时，分选机械手驱动电机60驱动分选直线机构61带动分选吸盘63吸片，将电池片搬运至多组收片盒11对应档位，搬运过程中旋转装置62根据工艺要求，会旋转0°、90°或180°；并列两组第三传片皮带58会将异常电池片直接传输至应急片盒12。

以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，各模块之间的组合视为本发明的保护范围，本发明的具体保护范围有附加的权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

Claims (11)

1.一种太阳能电池片色差及缺陷检测分选机，包括机架(1)、吸片机械手(2)、并列两组上料传输线(3)、并列两组顶片机械手(4)、并列两组分片机构(5)、上料传片机构(6)、检测传片机构(7)、集成检测模块(8)、分选传片机构(9)、并列多组分选机械手(10)、多组收片盒(11)、应急片盒(12)；其特征在于：所述吸片机械手(2)安装在机架(1)上，包括吸片基座(13)、吸片机械手驱动电机(14)、吸片直线机构(15)、并列两组吸片气缸(16)、并列两组吸盘(17)；吸片基座(13)固定在机架(1)上，吸片机械手驱动电机(14)固定在吸片基座(13)上并与吸片直线机构(15)连接、吸片气缸(16)安装在吸片直线机构(15)执行端，吸盘(17)安装在吸片气缸(16)执行端。

2.如权利要求1所述的太阳能电池片缺陷检测分选机，其特征在于：所述并列两组上料传输线(3)安装在机架(1)上，位于吸片机械手(2)下方；包括传输基座(18)、传输驱动电机(19)、传输驱动轴系(20)、传输从动轮轴系(21)、并列两条传输带(22)、阻挡定位气缸(23)、料框(24)、电池片承载板(25)；传输基座(18)固定在机架(1)上，传输驱动电机(19)安装在传输基座(18)上，传输驱动轴系(20)连接在传输驱动电机(19)上，传输从动轮轴系(21)安装在传输基座(18)末端，并列两条传输带(22)套在传输驱动轴系(20)与传输从动轮轴系(21)之间，料框(24)放置在并列两条传输带(22)上，阻挡定位气缸(23)将料框(24)精确定位在吸片机械手(2)的吸盘(17)正下方，电池片承载板(25)放置在料框(24)的中间。

3.如权利要求1所述的太阳能电池片缺陷检测分选机，其特征在于：所述并列两组顶片机械手(4)安装在机架(1)上，位于料上料传输线(3)的料框(24)正下方；包括顶片基座(26)、顶片机械手驱动电机(27)、顶片直线机构(28)、顶片托手(29)；顶片基座(26)固定在机架(1)上，顶片机械手驱动电机(27)固定在顶片基座(26)上并与顶片直线机构(28)连接，顶片托手(29)固定在顶片直线机构(28)的执行端，顶片托手(29)上升时托起料框(24)中的电池片承载板(25)。

4.如权利要求1所述的太阳能电池片缺陷检测分选机，其特征在于：所述并列两组分片机构(5)安装在机架(1)上，对称安装在上料传输线(3)两侧；包括对称两组分片基座(30)、对称两组吹气组件(31)、对称两组定位感应器(32)；对称两组分片基座(30)固定在机架(1)上，对称两组吹气组件(31)安装在对称两组分片基座(30)上，对称两组定位感应器(32)安装在分片基座(30)上，嵌入在对称两组吹气组件(31)中间的空隙中，对称两组定位感应器(32)的感应区位于顶片托手(28)正上方，用于确电池片承载板(25)上电池片的上升位置。

5.如权利要求1所述的太阳能电池片缺陷检测分选机，其特征在于：所述上料传片机构(6)安装在机架(1)上，位于并列两组上料传输线中间，包括第一传片基座(33)、第一张紧基座(34)、第一驱动电机(35)、第一驱动轮组(36)、第一惰轮组(37)、并列两组第一传片皮带(38)；第一传片基座(33)固定在机架(1)上，第一张紧基座(34)安装在第一传片基座(33)前方，第一驱动电机(35)安装在第一传片基座(33)上，第一驱动轮组(36)安装在第一驱动电机(35)轴上，第一惰轮组(37)按规则安装在第一传片基座(33)和第一张紧基座(34)上，并列两组第一传片皮带(38)按规则套在第一驱动轮组(36)和第一惰轮组(37)上。

6.如权利要求1所述的太阳能电池片缺陷检测分选机，其特征在于：所述检测传片机构(7)安装在机架(1)上，与上料传片机构(6)对接；包括第二传片基座(39)、第二张紧基座(40)、第二驱动电机(41)、第二驱动轮组(42)、第二惰轮组(43)、并列两组第二传片皮带(44)；第二传片基座(39)固定在机架(1)上，第二张紧基座(40)安装在第二传片基座(39)前方，第二驱动电机(41)安装在第二传片基座(39)上，第二驱动轮组(42)安装在第二驱动电机(41)轴上，第二惰轮组(43)按规则安装在第二传片基座(39)和第二张紧基座(40)上，并列两组第二传片皮带(44)按规则套在第二驱动轮组(42)和第二惰轮组(43)上。

7.如权利要求1所述的太阳能电池片缺陷检测分选机，其特征在于：所述集成检测模块(8)，包括上检测护罩(45)、色差检测光源(46)、色差检测相机(47)、PL检测光源(48)、PL检测相机(49)、下检测护罩(50)、背面检测光源(51)、背面检测相机(52)；上检测护罩(45)安装在机架(1)上，包覆在检测传片机构(7)上侧，色差检测光源(46)安装在上检测护罩(45)上，位于检测传片机构(7)正上方，色差检测相机(47)安装在上检测护罩(45)上，位于色差检测光源(46)正上方，PL检测光源(48)安装在上检测护罩(45)上，位于检测传片机构(7)正上方、色差检测光源(46)前方，PL检测相机(49)安装在上检测护罩(45)上，位于PL检测光源(48)正上方，下检测护罩(50)安装在机架(1)上，包覆在检测传片机构(7)下侧，背面检测光源(51)安装在下检测护罩(50)上表面，背面检测相机(52)安装在下检测护罩(50)上，位于检测传片机构(7)正下方。

8.如权利要求1所述的太阳能电池片缺陷检测分选机，其特征在于：所述分选传片机构(9)安装在机架(1)上，与检测传片机构(7)对接；包括第三传片基座(53)、第三张紧基座(54)、第三驱动电机(55)、第三驱动轮组(56)、第三惰轮组(57)、并列两组第三传片皮带(58)；第三传片基座(53)固定在机架(1)上，第三张紧基座(54)安装在第三传片基座(53)前方，第三驱动电机(55)安装在第三传片基座(53)上，第三驱动轮组(56)安装在第三驱动电机(55)轴上，第三惰轮组(57)按规则安装在第三传片基座(53)和第三张紧基座(54)上，并列两组第三传片皮带(58)按规则套在第三驱动轮组(56)和第三惰轮组(57)上。

9.如权利要求1所述的太阳能电池片缺陷检测分选机，其特征在于：所述并列多组分选机械手(10)安装在机架(1)上，包括分选基座(59)、分选机械手驱动电机(60)、分选直线机构(61)、旋转装置(62)、分选吸盘(63)；分选基座(59)固定在机架(1)上，驱动电机(60)固定在分选基座(59)上并与分选直线机构(61)连接、旋转装置(62)安装在分选直线机构(61)执行端，吸盘(63)安装在旋转装置(62)执行端。

10.如权利要求1所述的太阳能电池片缺陷检测分选机，其特征在于：所述机多组收片盒(11)安装在机架(1)上，位于收片机械手(10)下方，均布于分选传片机构(9)两侧。

11.如权利要求1所述的太阳能电池片缺陷检测分选机，其特征在于：所述应急片盒(12)安装在机架(1)上，对接在分选传片机构(9)末端。