一种太阳能电池片分选装置及采用该分选装置的生产线的制作方法

本发明涉及机械领域，尤其涉及一种太阳能电池片分选装置及采用该分选装置的生产线。

背景技术：

近年来，随着中国能源生产的快速增长，中国已拥有世界第三位的能源生产系统。但是能源供给形式却不容乐观，我国在重工业、大人口的背景下甚至面临日益严重的能源使用和供应问题，能源短缺已经成为我国亟待解决的问题。

随着太阳能灯绿色能源的发展，太阳能电池受到了众多消费者的青睐。太阳能电池片作为制作太阳能电池的原料，需要对其内部缺陷进行严格的检测和分选，现有的分选装置存在分选能力差、分选效率低、在太阳能电池抓取时容易造成损伤等问题，而且由于分选后的太阳能电池不会再进行测试，分选产生的损伤在分类时基本没有受到重视。

如公告号为cn103611690b的发明专利公开了一种太阳能电池片分选装置，包括容料组件、夹料组件、检测组件、分选组件与接料组件，夹料组件具有机械手，机械手用于将容料盒中的电池片夹送至检测组件，检测组件包括第二传送件、检测工位与ccd相机，第二传送件将电池片传送至检测工位，并在ccd相机对检测工位的电池片拍摄图像后将电池片传送至分选组件。分选组件将电池片输送至接料组件，其并未从降低分选时对太阳能电池的损伤提出解决方案。

再如公告号为cn205868867u的实用新型专利公开了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，包括用于测试太阳能电池片功率的分选机机体，机体上安装有工作台，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，其取片装置在上料和下料的过程中仍会对太阳能电池产生一定的损伤。

技术实现要素：

为克服现有技术中太阳能电池片分选生产线分选能力差、分选效率低、容易对太阳能电池片产生损伤等问题，本发明提供了一种太阳能电池片分选装置，包括长方形分选工作台、长方形吊架和分选抓手，所述长方形分选工作台上均匀分布有若干电池片分级槽，所述长方形吊架安装在所述长方形分选工作台正上方，所述长方形吊架下侧面设置有分选轨道，多个所述分选抓手均匀安装在所述长方形吊架下方并可沿所述长方形吊架上的所述分选轨道方向运动，所述电池片分级槽内设有用于检测电池片数量的重量感应装置。

采用长方形分选工作台，通过在工作台上设置若干电池片分级槽，长方形吊架下的分选抓手沿所述分选轨道移动，当到达分选装置入口时，分选抓手向下抓起测试后的太阳能电池片，继续运动，根据检测结果控制分选抓手到指定电池片分级槽时将太阳能电池片放下，完成分选。

进一步，所述分选装置入口处设有取料槽，所述分选装置前方导轨上均匀分布有多个输送槽，每个取料槽和输送槽上均放置有一块已测试的太阳能电池片。

进一步，所述分选抓手包括分选滑块、下推气缸和抓盘，所述分选滑块安装在所述分选轨道上；所述下推气缸固定安装在所述分选滑块上，其活动端固定安装有所述抓盘，所述抓盘下侧面上设有四个抓块，每个所述抓块与所述抓盘中间处连接有一个弹簧组件。

在分选装置入口时，下推气缸推动抓盘向下运动，使得抓盘下降到靠近下方太阳能电池片处，抓块从抓盘两边向抓盘中间运动，将太阳能电池片夹住；下推气缸向上运动使抓盘将太阳能电池片抓起，完成太阳能电池片的抓取工作。

进一步，每个所述抓盘与所述分选滑块中间均连接有控制绳索，所述抓盘上安装有用于所述控制绳索通过的滑轮。

进一步，所述分选滑块上与所述控制绳索连接处设有绳索收紧装置。

进一步，所述抓盘上中心位置处设有两条相互垂直的抓手轨道，每条所述抓手轨道上设置有两个所述抓块。

进一步，抓块包括抓块滑块和c型抓，所述抓块滑块安装在所述抓手轨道上，所述c型抓固定安装在所述抓块滑块下方。

进一步，所述c型抓开口朝向所述抓盘中心位置处，所述c型抓开口处底部内侧朝开口方向设有一向下倾斜的滑道。

通过绳索收紧装置，使得抓盘在位于较高位置时，处于同一抓手轨道的两个抓块距离最近；在抓取太阳能电池片时，两抓块之间的距离逐渐变大，当c型抓底面与取料槽表面接触时，两抓块达到最大位置，此时，在绳索收紧装置及弹簧组件的控制作用下，两抓块开始靠拢将取料槽中的太阳能电池片抓起；在放下太阳能电池片过程中，当c型抓底面与取料槽表面接触时，控制绳索收紧装置使c型抓向抓盘两边运动，将太阳能电池片放下，抓盘逐渐升起时，在绳索收紧装置及弹簧组件的控制作用下，两个抓块逐渐靠拢到最近位置。

进一步，所述c型抓内侧附着有一层缓冲层。

进一步，所述缓冲层为非织造布，其采用至少两种细度为1～2d、长度为38～51mm的涤纶纤维经针刺加固而成。

在c型抓内侧附着缓冲层，减少太阳能电池片在抓起过程中与c型抓内侧的碰撞，避免对太阳能电池片质量产生影响。

进一步，所述抓手轨道上设置有定位挡块。

在抓手轨道上设置有定位挡块，使得抓块靠拢时到达定位挡块位置即停止靠拢，避免太阳能电池片与c型抓内壁之间的碰撞，减少对太阳能电池片的损伤。

本发明还提供一种太阳能电池片分选生产线，包括上料装置、测试装置和上述分选装置，所述上料装置、测试装置和分选装置通过电池片导轨连接。

进一步，所述测试装置包括测试机架、微处理器、用于拍摄太阳能电池片表面图像的ccd相机、用于测试太阳能电池片电流信息的光性能测试组件和用于存储太阳能电池测试信息的存储器，所述微处理器、所述ccd相机、所述光性能测试组件和所述存储器均安装在所述测试机架内部，所述ccd相机、所述光性能测试组件输出端与所述微处理器输入端连接，所述存储器与所述微处理器双向连接，所述微处理器输出端与分选装置输入端连接。所述重量感应装置输出端与所述微处理器输入端连接，用于反馈电池片分级槽内太阳能电池片数量信息，对分选数据进行验证，防止分选装置放置太阳能电池位置出错。

采用ccd相机和探针两种测试工具对太阳能电池片表面进行检测，ccd相机检测对太阳电池片表面进行拍照，并将拍照数据传送到微处理器与微处理器上设定的标准太阳能电池片照片进行对比，根据区别部分实际情况分析太阳能电池片表面的隐裂、疵点、缺角、崩边等问题；并结合探针对栅线的连续性进行检测，分析太阳能电池片中断栅或弱栅情况，达到检测太阳能电池片品质的目的。

进一步，所述光性能测试组件包括太阳模拟器、探针控制器、探针气缸、探针和电流感应器，所述太阳模拟器和所述探针设置在所述测试机架内的太阳能电池片正上方位置处；所述探针气缸安装在所述测试机架上，所述探针固定安装在所述探针气缸活动端，所述探针控制器输入端与所述微处理器连接，所述探针控制器输出端与所述探针气缸连接，所述电流感应器输入端与所述探针上端连接，所述电流感应器输出端与所述微处理器输入端连接。

进一步，所述探针为成对设置，每个光性能测试组件包括至少两对探针，每对探针中的两个探针分别位于太阳能电池片其中一条主栅线两端上方。

进一步，所述探针与所述探针气缸连接处设有缓冲组件。

进一步，所述缓冲组件包括缓冲弹簧和缓冲外壳，所述缓冲外壳与所述探针气缸活动端连接，所述缓冲弹簧一端固定在所述缓冲外壳顶部，另一端固定安装在所述探针上。

在探针与探针气缸之间设置缓冲组件，使得探针在落下与主栅线接触时减小突然接触给探针和太阳能电池片带来的损伤。

进一步，所述缓冲外壳底部还设有用于穿过所述探针的探针轨道。

在探针周围设置探针轨道，使得探针在下落或抬起时按照轨道轨迹运行，不仅可提高探针测试主栅线的准确性，还可以有效降低缓冲弹簧上其他方向的力的作用对探针的影响。

进一步，所述探针由探针块和位于所述探针块下端的探针杆组成，所述探针块上表面与所述缓冲弹簧连接，所述探针块下表面与所述探针杆连接。

进一步，所述探针轨道包括位于所述缓冲外壳内的上轨道和位于所述缓冲外壳外的下轨道，所述上轨道上一侧设有一条竖直开口，所述缓冲弹簧下方与所述探针连接处还设有一滑块，所述滑块安装在所述竖直开口上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)采用长方形分选工作台，通过在工作台上设置若干电池片分级槽，长方形吊架下的分选抓手沿所述分选轨道移动，当到达分选装置入口时，分选抓手向下抓起测试后的太阳能电池片，继续运动，根据检测结果控制分选抓手到指定电池片分级槽时将太阳能电池片放下，完成分选。

(2)采用ccd相机和探针两种测试工具对太阳能电池片表面进行检测，ccd相机检测对太阳电池片表面进行拍照，并将拍照数据传送到微处理器与微处理器上设定的标准太阳能电池片照片进行对比，根据区别部分实际情况分析太阳能电池片表面的隐裂、疵点、缺角、崩边等问题；并结合探针对栅线的连续性进行检测，分析太阳能电池片中断栅或弱栅情况，达到检测太阳能电池片品质的目的；

(3)在探针与探针气缸之间设置缓冲组件，使得探针在落下与主栅线接触时减小突然接触给探针和太阳能电池片带来的损伤；

(4)在探针周围设置探针轨道，使得探针在下落或抬起时按照轨道轨迹运行，不仅可提高探针测试主栅线的准确性，还可以有效降低缓冲弹簧上其他方向的力的作用对探针的影响。

附图说明

图1为本发明较佳之太阳能电池片分选生产线示意图；

图2为本发明较佳之分选装置立体示意图；

图3为本发明较佳之长方形吊架局部示意图；

图4为本发明较佳之分选抓手示意图；

图5为本发明较佳之抓盘仰视图；

图6为本发明较佳之c型抓结构图；

图7为本发较较佳之分选生产控制系统结构图；

图8为本发明较佳之太阳能电池测试装置结构图；

图9为本发明较佳之光性能测试组件示意图一；

图10为本发明较佳之光性能测试组件示意图二。

具体实施方式

以下结合实施例和附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，太阳能电池片分选生产线包括上料装置1、测试装置2和分选装置3，所述上料装置1、测试装置2和分选装置3通过电池片导轨4连接，如图2所示，所述分选装置3包括长方形分选工作台31、长方形吊架32和分选抓手33，所述长方形分选工作台31上均匀分布有若干电池片分级槽311，所述长方形吊架32安装在所述长方形分选工作台31正上方，所述长方形吊架32下侧面设置有分选轨道321，多个所述分选抓手34均匀安装在所述长方形吊架32下方并可沿所述长方形吊架32上的所述分选轨道321方向运动。

采用长方形分选工作台，通过在工作台上设置若干电池片分级槽，长方形吊架下的分选抓手沿所述分选轨道移动，当到达分选装置入口时，分选抓手向下抓起测试后的太阳能电池片，继续运动，根据检测结果控制分选抓手到指定电池片分级槽时将太阳能电池片放下，完成分选。

分选装置3入口处设有取料槽35，所述分选装置3前方导轨4上均匀分布有多个输送槽36，每个取料槽35和输送槽36上均放置有一块已测试的太阳能电池片。

如图3和4所示，分选抓手34包括分选滑块341、下推气缸342和抓盘343，所述分选滑块341安装在所述分选轨道321上；所述下推气缸342固定安装在所述分选滑块341上，其活动端固定安装有所述抓盘343，所述抓盘343下侧面上设有四个抓块344，每个所述抓块344与所述抓盘343中间处连接有一个弹簧组件345。

在分选装置入口时，下推气缸推动抓盘向下运动，使得抓盘下降到靠近下方太阳能电池片处，抓块从抓盘两边向抓盘中间运动，将太阳能电池片夹住；下推气缸向上运动使抓盘将太阳能电池片抓起，完成太阳能电池片的抓取工作。

每个所述抓盘343与所述分选滑块341中间均连接有控制绳索346，所述抓盘343上安装有用于所述控制绳索346通过的滑轮347。分选滑块341上与所述控制绳索346连接处设有绳索收紧装置348。

如图5所示，抓盘343上中心位置处设有两条相互垂直的抓手轨道349，每条所述抓手轨道349上设置有两个所述抓块344。抓块344包括抓块滑块351和c型抓352，所述抓块滑块351安装在所述抓手轨道349上，所述c型抓352固定安装在所述抓块滑块351下方。如图6所示，所述c型抓352开口朝向所述抓盘343中心位置处，所述c型抓352开口处底部内侧朝开口方向设有一向下倾斜的滑道353。

弹簧组件345设置在抓手轨道349内，用于给抓块344提供向抓盘中心的力，使得太阳能电池片在抓起的过程中能被抓牢。

通过绳索收紧装置，使得抓盘在位于较高位置时，处于同一抓手轨道的两个抓块距离最近；在抓取太阳能电池片时，两抓块之间的距离逐渐变大，当c型抓底面与取料槽表面接触时，两抓块达到最大位置，此时，在绳索收紧装置及弹簧组件的控制作用下，两抓块开始靠拢将取料槽中的太阳能电池片抓起；在放下太阳能电池片过程中，当c型抓底面与取料槽表面接触时，控制绳索收紧装置使c型抓向抓盘两边运动，将太阳能电池片放下，抓盘逐渐升起时，在绳索收紧装置及弹簧组件的控制作用下，两个抓块逐渐靠拢到最近位置。

c型抓352内侧附着有一层缓冲层354。缓冲层354为非织造布，其采用至少两种细度为1～2d、长度为38～51mm的涤纶纤维经针刺加固而成。在c型抓内侧附着缓冲层，减少太阳能电池片在抓起过程中与c型抓内侧的碰撞，避免对太阳能电池片质量产生影响。

抓手轨道349上设置有定位挡块355。在抓手轨道上设置有定位挡块，使得抓块靠拢时到达定位挡块位置即停止靠拢，避免太阳能电池片与c型抓内壁之间的碰撞，减少对太阳能电池片的损伤。

如图7所示，测试装置2包括测试机架21、微处理器22、用于拍摄太阳能电池片5表面图像的ccd相机23、用于测试太阳能电池片5电流信息的光性能测试组件24和用于存储太阳能电池测试信息的存储器25，所述微处理器22、所述ccd相机23、所述光性能测试组件24和所述存储器25均安装在所述测试机架21内部，所述ccd相机23、所述光性能测试组件24输出端与所述微处理器22输入端连接，所述存储器25与所述微处理器22双向连接，所述微处理器22输出端与分选装置3输入端连接。

所述分选装置3还包括下推气缸控制器37和绳索控制器38，所述微处理器22输出端与所述下推气缸控制器37和绳索控制器38的输入端连接；所述下推气缸控制器37与所述下推气缸连接用于控制所述下推气缸上下运动，所述绳索控制器38与绳索收紧装置连接，用于控制绳索的收紧和下放。

采用ccd相机和探针两种测试工具对太阳能电池片表面进行检测，ccd相机检测对太阳电池片表面进行拍照，并将拍照数据传送到微处理器与微处理器上设定的标准太阳能电池片照片进行对比，根据区别部分实际情况分析太阳能电池片表面的隐裂、疵点、缺角、崩边等问题；并结合探针对栅线的连续性进行检测，分析太阳能电池片中断栅或弱栅情况，达到检测太阳能电池片品质的目的。

如图8所示，所述光性能测试组件24包括太阳模拟器241、探针控制器242、探针气缸243、探针244和电流感应器245，所述太阳模拟器241和所述探针244设置在所述测试机架21内的太阳能电池片5正上方位置处；所述探针气缸243安装在所述测试机架21上，所述探针244固定安装在所述探针气缸243活动端，所述探针控制器242输入端与所述微处理器22连接，所述探针控制器242输出端与所述探针气缸243连接，所述电流感应器245输入端与所述探针244上端连接，所述电流感应器245输出端与所述微处理器22输入端连接。

探针244为成对设置，每个光性能测试组件24包括至少两对探针244，每对探针244中的两个探针244分别位于太阳能电池片5其中一条主栅线两端上方。

探针244与所述探针气缸243连接处设有缓冲组件246。

缓冲组件246包括缓冲弹簧247和缓冲外壳248，所述缓冲外壳248与所述探针气缸243活动端连接，所述缓冲弹簧247一端固定在所述缓冲外壳248顶部，另一端固定安装在所述探针244上。

在探针与探针气缸之间设置缓冲组件，使得探针在落下与主栅线接触时减小突然接触给探针和太阳能电池片带来的损伤。

缓冲外壳248底部还设有用于穿过所述探针244的探针轨道249。

在探针周围设置探针轨道，使得探针在下落或抬起时按照轨道轨迹运行，不仅可提高探针测试主栅线的准确性，还可以有效降低缓冲弹簧上其他方向的力的作用对探针的影响。

如图9所示，作为一种优选的实施方式，所述探针244由探针块250和位于所述探针块250下端的探针杆251组成，所述探针块250上表面与所述缓冲弹簧247连接，所述探针块250下表面与所述探针杆251连接。

如图10所示，作为一种优选的的实施方式，探针轨道249包括位于所述缓冲外壳248内的上轨道252和位于所述缓冲外壳248外的下轨道253，所述上轨道252上一侧设有一条竖直开口，所述缓冲弹簧247下方与所述探针244连接处还设有一滑块254，所述滑块254安装在所述竖直开口上。

上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。