用于电池片功率分选机的分选装置的制作方法

本发明涉及太阳能电池片生产测试领域，尤其是一种用于电池片功率分选机的分选装置。

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，其取片分选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。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够实现自动取片分选的用于电池片功率分选机的分选装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:该用于电池片功率分选机的分选装置，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，每个下料装置的位置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、第二旋转套筒、第二导杆、第三固定杆、第四固定杆、下料盒，所述第二旋转套筒竖直设置且第二旋转套筒的下端通过轴承固定在第二底座上，所述第二旋转套筒的内表面设置有内螺纹，所述第二导杆的外径与第二旋转套筒的内径相匹配且第二导杆的外表面设置有与内螺纹相匹配的外螺纹，所述第二导杆的下端伸入第二旋转套筒内，所述第三固定杆、第四固定杆设置在第二旋转套筒内且第三固定杆、第四固定杆的下端分别固定在第二底座上，所述第三固定杆、第四固定杆互相平行且分别设置在第二旋转套筒中心轴线的两侧，所述第二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三固定杆、第四固定杆的外径相匹配，且所述第三固定杆、第四固定杆分别插入两个通孔内，当第二旋转套筒转动时，第二导杆沿第三固定杆、第四固定杆上下移动，所述下料盒设置在第二旋转套筒上方，所述下料盒的底部设置有开口，所述开口处设置有第二托盘，所述第二托盘与第二导杆的上端固定在一起，所述下料盒内设置有多个第二导向装置，所述多个第二导向装置与第二托盘共同围成一个放置太阳能电池片的空间，当第二导杆上下移动时，第二导杆带动第二托盘在放置太阳能电池片的空间上下移动；所述第二旋转套筒上设置有用于驱动旋转套筒转动的第二驱动装置，所述第二驱动装置包括第二支撑杆、第三连接轴、第四连接轴、第三锥形齿轮、第四锥形齿轮、第三柱齿轮、第四柱齿轮、第二步进电机，所述第二支撑杆的下端固定在第二底座上，所述第三锥形齿轮套设在第二旋转套筒上，所述第四锥形齿轮的中心轴线与第三锥形齿轮的中心轴线互相垂直且第四锥形齿轮与第三锥形齿轮相互啮合，所述第三连接轴的一端固定在第四锥形齿轮上，第三连接轴的另一端通过轴承固定在第二支撑杆上，所述第三锥形齿轮的齿数为N5，第四锥形齿轮的齿数为N6，所述第三锥形齿轮的齿数N5与第四锥形齿轮的齿数N6的比例为i＝10～12，所述第三柱齿轮的齿数为N7，第四柱齿轮的齿数为N8，所述第三柱齿轮的齿数N7与第四柱齿轮的齿数N8的比例为j＝3～4，所述第三柱齿轮套设在第三连接轴上，第四柱齿轮固定在第四连接轴的一端，第四连接轴的另一端与第二步进电机的输出轴传动连接，并且所述第三柱齿轮与第四柱齿轮相互啮合，所述第二步进电机上连接有用于控制第二步进电机转动的第二单片机，所述第二托盘内设置有第二压力传感器，所述第二压力传感器与第二单片机电连接。

进一步的是，所述第二导向装置包括第二无头传送带、固定在下料盒侧壁上的多个第二滚轮，多个第二滚轮从上至下依次排列，所述第二无头传送带包裹在第二滚轮上，第二无头传送带在外力作用下会绕第二滚轮自由的移动。

本发明的有益效果是:该用于电池片功率分选机的分选装置在使用时只需将其设置在分选机工作台的一侧并调整其与工作台的位置关系，分选机检测到工作台有待测太阳能电池片进行测试，测试完毕后，将其测得的数据存入数据中心，然后利用第二控制器控制第二驱动电机启动，第二驱动电机驱动第二转轴转动，使得第二旋转臂的末端位于工作台上方，此时，第二真空吸盘位于工作台正上方，第二控制器控制第二真空发生器工作，使得第二真空吸盘产生吸力，第二真空吸盘将工作台上测试完成的太阳能电池片吸起，接着，第二控制器读取数据中心的功率数据，由于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位置信息对应第二控制器内预设的一个功率范围；判定读取的功率数据属于哪一个功率范围，判定结束后，第二控制器根据该功率范围对应的下料装置相对于工作台的夹角信息驱动第二驱动电机转动，当角度传感器检测到第二驱动电机转动的角度达到相应的角度时，第二控制器控制第二驱动电机停止转动，此时第二真空吸盘转动至与其夹角信息对应的下料装置的下料盒正上方，然后第二控制器控制第二真空发生器停止工作，第二真空吸盘不产生吸力，此时被吸起的太阳能电池片掉落至对应的下料盒内，与此同时，该下料盒内的第二压力传感器检测到压力发生变化，传递信号给该下料装置的第二单片机，第二单片机接收到该信号后，控制第二步进电机工作，第二步进电机驱动第四连接轴转动，进而带动第四柱齿轮转动，第四柱齿轮带动第三柱齿轮转动，第三柱齿轮再带动第三连接轴转动，进而带动第四锥形齿轮转动，第四锥形齿轮带动第三锥形齿轮转动，第三锥形齿轮会带动第二旋转套筒转动，第二旋转套筒转动会使得第二导杆下移，进而带动第二托盘下移，通过调整第二步进电机的转动角度以及各个齿轮的齿轮比，可以使的第二托盘每次下移的距离与一张太阳能电池片的厚度相同，这就使得第二托盘内最上面一张太阳能电池片与第二吸盘的距离始终一致，这样可以保证太阳能电池片每次都能够准确无误的掉落至下料盒内，避免由于掉落距离过大导致电池片散落的情况发生，同时在下料盒内设置了第二导向装置，可以保证第二托盘在下移时，保证第二托盘内的太阳能电池片不会发生移位，利用第二控制器重复上述步骤过程，便可以实现自动取片分选，整个过程无需操作人员进行操作，不但提高了取片分选效率，同时还大大降低了人力成本。

附图说明

图1为本发明用于电池片功率分选机的分选装置的主视图；

图2为图1的B局部放大图；

图3为本发明用于电池片功率分选机的分选装置的俯视图；

图中标记说明：第二支架401、第二旋转臂402、第二转轴403、第二支撑板404、第二真空发生器405、第二控制器406、角度传感器407、第二驱动电机408、第二吸片装置409、第二托板4091、第二真空吸盘4092、第二真空管4093、下料装置410、第二底座4101、第二旋转套筒4102、第二导杆4103、第三固定杆4104、第四固定杆4105、下料盒4106、第二托盘4107、第二导向装置4108、第二无头传送带41081、第二滚轮41082、第二驱动装置4109、第二支撑杆41091、第三连接轴41092、第四连接轴41093、第三锥形齿轮41094、第四锥形齿轮41095、第三柱齿轮41096、第四柱齿轮41097、第二步进电机41098、第二单片机41099。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明。

如图1至3所示，该用于电池片功率分选机的分选装置，包括第二支架401、第二旋转臂402、第二转轴403，所述第二支架401上设置有第二支撑板404、第二真空发生器405、第二控制器406、角度传感器407，所述第二控制器406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404水平设置，所述第二支撑板404的下方设置有第二驱动电机408，所述第二转轴403竖直设置，所述第二转轴403的下端穿过第二支撑板404并与第二驱动电机408的输出轴传动连接，所述第二转轴403通过轴承与第二支撑板404固定在一起，所述角度传感器407设置在第二转轴403的下端面，所述角度传感器407、第二驱动电机408、第二真空发生器405分别与第二控制器406电连接，所述第二旋转臂402的前端套设在第二转轴403的上端，当第二驱动电机408驱动第二转轴403转动时，所述第二转轴403带动第二旋转臂402围绕第二转轴403在水平面内转动，所述第二旋转臂402的末端设置有用于吸取电池片的第二吸片装置409，所述第二吸片装置409包括第二托板4091，所述第二托板4091的通过连接杆固定在第二旋转臂402的末端，所述第二托板4091的下表面设置有多个第二真空吸盘4092，每个第二真空吸盘4092上连接有第二真空管4093，所述第二真空管4093的末端连接在第二真空发生器405上；所述第二支架401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410,多个下料装置410位于以第二转轴403为中心、以第二旋转臂402的长度为半径的圆周上且沿该圆周依次排列，第二控制器406内预设有多个功率范围，每个下料装置410的位置信息对应第二控制器406内预设的一个功率范围；每个下料装置410包括第二底座4101、第二旋转套筒4102、第二导杆4103、第三固定杆4104、第四固定杆4105、下料盒4106，所述第二旋转套筒4102竖直设置且第二旋转套筒4102的下端通过轴承固定在第二底座4101上，所述第二旋转套筒4102的内表面设置有内螺纹，所述第二导杆4103的外径与第二旋转套筒4102的内径相匹配且第二导杆4103的外表面设置有与内螺纹相匹配的外螺纹，所述第二导杆4103的下端伸入第二旋转套筒4102内，所述第三固定杆4104、第四固定杆4105设置在第二旋转套筒4102内且第三固定杆4104、第四固定杆4105的下端分别固定在第二底座4101上，所述第三固定杆4104、第四固定杆4105互相平行且分别设置在第二旋转套筒4102中心轴线的两侧，所述第二导杆4103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三固定杆4104、第四固定杆4105的外径相匹配，且所述第三固定杆4104、第四固定杆4105分别插入两个通孔内，当第二旋转套筒4102转动时，第二导杆4103沿第三固定杆4104、第四固定杆4105上下移动，所述下料盒4106设置在第二旋转套筒4102上方，所述下料盒4106的底部设置有开口，所述开口处设置有第二托盘4107，所述第二托盘4107与第二导杆4103的上端固定在一起，所述下料盒4106内设置有多个第二导向装置4108，所述多个第二导向装置4108与第二托盘4107共同围成一个放置太阳能电池片的空间，当第二导杆4103上下移动时，第二导杆4103带动第二托盘4107在放置太阳能电池片的空间上下移动；所述第二托盘4107的中心与第二转轴403之间的距离和工作台的中心与第二转轴403之间的距离相同；所述第二旋转套筒4102上设置有用于驱动旋转套筒转动的第二驱动装置4109，所述第二驱动装置4109包括第二支撑杆41091、第三连接轴41092、第四连接轴41093、第三锥形齿轮41094、第四锥形齿轮41095、第三柱齿轮41096、第四柱齿轮41097、第二步进电机41098，所述第二支撑杆41091的下端固定在第二底座4101上，所述第三锥形齿轮41094套设在第二旋转套筒4102上，所述第四锥形齿轮41095的中心轴线与第三锥形齿轮41094的中心轴线互相垂直且第四锥形齿轮41095与第三锥形齿轮41094相互啮合，所述第三连接轴41092的一端固定在第四锥形齿轮41095上，第三连接轴41092的另一端通过轴承固定在第二支撑杆41091上，所述第三锥形齿轮41094的齿数为N5，第四锥形齿轮41095的齿数为N6，所述第三锥形齿轮41094的齿数N5与第四锥形齿轮41095的齿数N6的比例为i＝10～12，所述第三柱齿轮41096的齿数为N7，第四柱齿轮41097的齿数为N8，所述第三柱齿轮41096的齿数N7与第四柱齿轮41097的齿数N8的比例为j＝3～4，所述第三柱齿轮41096套设在第三连接轴41092上，第四柱齿轮41097固定在第四连接轴41093的一端，第四连接轴41093的另一端与第二步进电机41098的输出轴传动连接，并且所述第三柱齿轮41096与第四柱齿轮41097相互啮合，所述第二步进电机41098上连接有用于控制第二步进电机41098转动的第二单片机41099，所述第二托盘4107内设置有第二压力传感器，所述第二压力传感器与第二单片机41099电连接。该用于电池片功率分选机的分选装置在使用时只需将其设置在分选机工作台的一侧并调整其与工作台的位置关系，分选机检测到工作台有待测太阳能电池片进行测试，测试完毕后，将其测得的数据存入数据中心，然后利用第二控制器406控制第二驱动电机408启动，第二驱动电机408驱动第二转轴403转动，使得第二旋转臂402的末端位于工作台上方，此时，第二真空吸盘4092位于工作台正上方，第二控制器406控制第二真空发生器405工作，使得第二真空吸盘4092产生吸力，第二真空吸盘4092将工作台上测试完成的太阳能电池片吸起，接着，第二控制器406读取数据中心的功率数据，由于第二控制器406内预设有多个功率范围，每个下料装置410相对于工作台的夹角位置信息对应第二控制器406内预设的一个功率范围；判定读取的功率数据属于哪一个功率范围，判定结束后，第二控制器406根据该功率范围对应的下料装置410相对于工作台的夹角信息驱动第二驱动电机408转动，当角度传感器407检测到第二驱动电机408转动的角度达到相应的角度时，第二控制器406控制第二驱动电机408停止转动，此时第二真空吸盘4092转动至与其夹角信息对应的下料装置410的下料盒4106正上方，然后第二控制器406控制第二真空发生器405停止工作，第二真空吸盘4092不产生吸力，此时被吸起的太阳能电池片掉落至对应的下料盒4106内，与此同时，该下料盒4106内的第二压力传感器检测到压力发生变化，传递信号给该下料装置410的第二单片机41099，第二单片机41099接收到该信号后，控制第二步进电机41098工作，第二步进电机41098驱动第四连接轴41093转动，进而带动第四柱齿轮41097转动，第四柱齿轮41097带动第三柱齿轮41096转动，第三柱齿轮41096再带动第三连接轴41092转动，进而带动第四锥形齿轮41095转动，第四锥形齿轮41095带动第三锥形齿轮41094转动，第三锥形齿轮41094会带动第二旋转套筒4102转动，第二旋转套筒4102转动会使得第二导杆4103下移，进而带动第二托盘4107下移，通过调整第二步进电机41098的转动角度以及各个齿轮的齿轮比，可以使的第二托盘4107每次下移的距离与一张太阳能电池片的厚度相同，这就使得第二托盘4107内最上面一张太阳能电池片与第二吸盘的距离始终一致，这样可以保证太阳能电池片每次都能够准确无误的掉落至下料盒4106内，避免由于掉落距离过大导致电池片散落的情况发生，同时在下料盒4106内设置了第二导向装置4108，可以保证第二托盘4107在下移时，保证第二托盘4107内的太阳能电池片不会发生移位，利用第二控制器406重复上述步骤过程，便可以实现自动取片分选，整个过程无需操作人员进行操作，不但提高了取片分选效率，同时还大大降低了人力成本。

在上述实施方式中，所述第二导向装置4108可以采用导轨等方式，为了避免损伤电池片，本发明采用如下优选的方案，所述第二导向装置4108包括第二无头传送带41081、固定在下料盒4106侧壁上的多个第二滚轮41082，多个第二滚轮41082从上至下依次排列，所述第二无头传送带41081包裹在第二滚轮41082上，第二无头传送带41081在外力作用下会绕第二滚轮41082自由的移动。