[发明专利]全自动电池片功率分选机

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池片生产测试领域，尤其是一种全自动电池片功率分选机。

背景技术

随着社会和经济的飞速发展，能源的需要日益增加，化石能源的日趋枯竭和给生态环境造成的污染，严重威胁着社会和经济的可持续发展。因此，迫切需要采用可再生能源进行替代。太阳能作为一种取之不尽，用之不竭的绿色可再生能源，已经在世界范围内得到了广泛的关注。

太阳能电池原理主要是以半导体材料硅为基体，利用扩散工艺在硅晶体中掺入杂质：当掺入硼、磷等杂质时，硅晶体中就会存在着一个空穴，形成n型半导体；同样，掺入磷原子以后，硅晶体中就会有一个电子，形成p型半导体，p型半导体与n型半导体结合在一起形成pn结，当太阳光照射硅晶体后，pn结中n型半导体的空穴往p型区移动，而p型区中的电子往n型区移动，从而形成从n型区到p型区的电流，在pn结中形成电势差，这就形成了太阳能电池。

太阳能电池片的加工工艺分为硅料清洗—硅锭浇铸—硅片切割--硅片检测--一次清洗——扩散制结——二次清洗——镀减反射膜——丝网印刷——快速烧结等。太阳能电池片制作完成后，通常要对其进行功率测试，从而将其按照不同的功率等级进行分类，测试太阳能电池片的功率一般采用分选机，该分选机是一种全智能化太阳能电池组件测量装置，它采用了新型太阳模拟灯作为光源，用微机控制和管理，提高了测量精度，可以满足了生产线上对大功率太阳电池组件的快速测试要求。该分选机的基本工作原理是：当闪光照到被测电池上时，用电子负载控制太阳电池中电流变化，测出电池的伏安特性曲线上的电压和电流，温度，光的辐射强度，测试数据送入微机进行处理并显示、打印出来。现有的分选机在测试太阳能电池片功率时，其放片和取片工序都是由人工完成，每一台分选机都需要一名操作人员进行操作，人工操作不但效率较低，而且人力成本较高，无法满足工业生产的需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够实现自动放片和取片的全自动电池片功率分选机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:该全自动电池片功率分选机，包括用于测试太阳能电池片功率的分选机机体，所述机体上安装有用于放置电池片的工作台，所述工作台的一侧设置有放片装置，工作台的另一侧设置有取片装置；所述放片装置包括第一支架、第一旋转臂、第一转轴，所述第一支架上设置有第一支撑板、第一真空发生器、第一控制器，所述第一支撑板水平设置，所述第一支撑板的下方设置有第一驱动电机，所述第一驱动电机、第一真空发生器分别与第一控制器电连接，所述第一转轴竖直设置，所述第一转轴的下端穿过第一支撑板并与第一驱动电机的输出轴传动连接，所述第一转轴通过轴承与第一支撑板固定在一起，所述第一旋转臂的前端套设在第一转轴的上端，当第一驱动电机驱动第一转轴转动时，所述第一转轴带动第一旋转臂围绕第一转轴在水平面内转动，所述第一旋转臂的末端设置有用于吸取电池片的第一吸片装置，所述第一吸片装置包括第一托板，所述第一托板的通过连接杆固定在第一旋转臂的末端，所述第一托板的下表面设置有多个第一真空吸盘，每个第一真空吸盘上连接有第一真空管，所述第一真空管的末端连接在第一真空发生器上；所述第一支架的外侧设置有上料装置，所述上料装置包括第一底座、第一旋转套筒、第一导杆、第一固定杆、第二固定杆、上料盒，所述第一旋转套筒竖直设置且第一旋转套筒的下端通过轴承固定在第一底座上，所述第一旋转套筒的内表面设置有内螺纹，所述第一导杆的外径与第一旋转套筒的内径相匹配且第一导杆的外表面设置有与内螺纹相匹配的外螺纹，所述第一导杆的下端伸入第一旋转套筒内，所述第一固定杆、第二固定杆设置在第一旋转套筒内且第一固定杆、第二固定杆的下端分别固定在第一底座上，所述第一固定杆、第二固定杆互相平行且分别设置在第一旋转套筒中心轴线的两侧，所述第一导杆上沿其轴线方向设置有两个通孔，所述两个通孔的大小分别与第一固定杆、第二固定杆的外径相匹配，且所述第一固定杆、第二固定杆分别插入两个通孔内，当第一旋转套筒转动时，第一导杆沿第一固定杆、第二固定杆上下移动，所述上料盒设置在第一旋转套筒上方，所述上料盒的底部设置有开口，所述开口处设置有第一托盘，所述第一托盘与第一导杆的上端固定在一起，所述上料盒内设置有多个第一导向装置，所述多个第一导向装置与第一托盘共同围成一个放置太阳能电池片的空间，当第一导杆上下移动时，第一导杆带动第一托盘在放置太阳能电池片的空间上下移动；所述第一托盘的中心与第一转轴之间的距离和工作台的中心与第一转轴之间的距离相同；所述第一旋转套筒上设置有用于驱动第一旋转套筒转动的第一驱动装置，所述第一驱动装置包括第一支撑杆、第一连接轴、第二连接轴、第一锥形齿轮、第二锥形齿轮、第一柱齿轮、第二柱齿轮、第一步进电机，所述第一支撑杆的下端固定在第一底座上，所述第一锥形齿轮套设在第一旋转套筒上，所述第二锥形齿轮的中心轴线与第一锥形齿轮的中心轴线互相垂直且第二锥形齿轮与第一锥形齿轮相互啮合，所述第一连接轴的一端固定在第二锥形齿轮上，第一连接轴的另一端通过轴承固定在第一支撑杆上，所述第一锥形齿轮的齿数为N1，第二锥形齿轮的齿数为N2，所述第一锥形齿轮的齿数N1与第二锥形齿轮的齿数N2的比例为i＝10～12，所述第一柱齿轮的齿数为N3，第二柱齿轮的齿数为N4，所述第一柱齿轮的齿数N3与第二柱齿轮的齿数N4的比例为j＝3～4，所述第一柱齿轮套设在第一连接轴上，第二柱齿轮固定在第二连接轴的一端，第二连接轴的另一端与第一步进电机的输出轴传动连接，并且所述第一柱齿轮与第二柱齿轮相互啮合，所述第一步进电机上连接有用于控制第一步进电机转动的第一单片机，所述第一托盘内设置有第一压力传感器，所述第一压力传感器与第一单片机电连接；所述取片装置包括第二支架、第二旋转臂、第二转轴，所述第二支架上设置有第二支撑板、第二真空发生器、第二控制器、角度传感器，所述第二控制器与用于测试太阳能电池片功率的分选机的数据中心相连接，所述第二支撑板水平设置，所述第二支撑板的下方设置有第二驱动电机，所述第二转轴竖直设置，所述第二转轴的下端穿过第二支撑板并与第二驱动电机的输出轴传动连接，所述第二转轴通过轴承与第二支撑板固定在一起，所述角度传感器设置在第二转轴的下端面，所述角度传感器、第二驱动电机、第二真空发生器分别与第二控制器电连接，所述第二旋转臂的前端套设在第二转轴的上端，当第二驱动电机驱动第二转轴转动时，所述第二转轴带动第二旋转臂围绕第二转轴在水平面内转动，所述第二旋转臂的末端设置有用于吸取电池片的第二吸片装置，所述第二吸片装置包括第二托板，所述第二托板的通过连接杆固定在第二旋转臂的末端，所述第二托板的下表面设置有多个第二真空吸盘，每个第二真空吸盘上连接有第二真空管，所述第二真空管的末端连接在第二真空发生器上；所述第二支架的外侧设置有多个用于放置不同功率的太阳能电池片的下料装置,多个下料装置位于以第二转轴为中心、以第二旋转臂的长度为半径的圆周上且沿该圆周依次排列，第二控制器内预设有多个功率范围，每个下料装置相对于工作台的夹角信息对应第二控制器内预设的一个功率范围；每个下料装置包括第二底座、下料盒，所述下料盒固定在第二底座上，所述下料盒的中心与第二转轴之间的距离和工作台的中心与第二转轴之间的距离相同，所述下料盒内设置有第二导向装置。