串焊机用上料扫码检测装置、串焊机及上料扫码检测方法与流程

专利2024-03-26  85



1.本技术实施例涉及光伏领域,特别涉及一种串焊机用上料扫码检测装置、串焊机及上料扫码检测方法。


背景技术:

2.光伏组件是最小有效发电单位,光伏组件的电池片单片不能直接做电源使用,需经串、并联和封装成组件,才能作为电源使用。光伏组件制备的具体工艺流程可分为:焊接、叠层、层压、el测试、装框、装接线盒、清洗、iv测试、成品检验、包装等,光伏组件制备的主要设备包括激光划片机、串焊机、自动叠层设备、层压机以及自动流水线。
3.串焊机为将电池片串联获得高电压的设备,也是光伏组件封装生产线的核心设备。串焊机包括自动进料机构、焊带处理机构、ccd外观检测及定位系统、焊接机构、皮带传输机构以及自动出料机构。然而串焊机在将若干个电池片焊接形成电池串的过程中,可能存在系列影响串焊机效率的问题。


技术实现要素:

4.本技术实施例提供一种串焊机用上料扫码检测装置、串焊机及上料扫码检测方法,至少可以提高解码效率的同时降低破片风险。
5.根据本技术一些实施例,本技术实施例一方面提供一种串焊机用上料扫码检测装置包括:上料部,上料部包括旋转升降轴以及旋转结构,旋转结构固定于旋转升降轴上,旋转升降轴带动旋转结构升降以及旋转;旋转结构包括至少一个镂空部以及暴露出镂空部的抓取结构;扫码结构,扫码结构获取经基片表面反射并穿过镂空部的光线。
6.另外,旋转结构包括相对的第一表面和第二表面,抓取结构位于旋转结构的第一表面,扫码结构位于旋转结构的第二表面。
7.另外,还包括光源结构,光源结构固定于旋转结构的第二表面或者镂空部内,光源结构用于生成光线。
8.另外,光源结构的轴线与镂空部的轴线重合。
9.另外,扫码结构包括获取组件,获取组件在旋转结构表面的正投影位于镂空部内。
10.另外,获取组件的轴线与镂空部的轴线重合。
11.另外,抓取结构至少部分位于镂空部的外侧。
12.另外,抓取结构为吸附结构,吸附结构包括至少2个吸盘;2个吸盘中心对称。
13.另外,旋转结构的轴线与旋转升降轴的轴线重叠;旋转结构的表面具有至少两个抓取结构,抓取结构的数量与镂空部的数量相等。
14.另外,镂空部的数量与扫码结构的数量相等。
15.另外,还包括支架以及解码结构,支架与旋转结构可拆卸连接,支架与扫码结构可拆卸连接,解码结构与扫码结构电连接。
16.另外,旋转结构表面具有至少一个限位孔,支架远离扫码结构的一端固定于限位
孔内;或者,旋转结构表面具有滑槽,支架远离扫码结构的一端固定于滑槽内。
17.另外,支架与扫码结构的连接方式包括螺纹连接或者卡扣连接。
18.根据本技术一些实施例,本技术实施例另一方面还提供一种串焊机,包括:机架、传输装置、上料扫码检测装置、ccd拍照检测装置、焊接装置,传输装置安装在机架上,传输装置包括第一传输组件以及第二传输组件,上料扫码检测装置包括上述实施例的上料扫码检测装置;上料扫码检测装置用于转移第一传输组件的基片至第二传输组件以及对基片扫码,ccd拍照检测装置检测基片,焊接装置用于焊接多个基片。
19.另外,基片包括太阳能电池片、硅片或者光伏组件。
20.根据本技术一些实施例,本技术实施例又一方面还提供一种上料扫码检测方法,包括:提供基片,基片位于第一传输组件上;旋转升降轴带动旋转结构下降至基片的上方;上料部的抓取结构抓取基片,扫码结构对基片进行拍照,获取照片特征信息;解码结构基于照片特征信息判断基片是否合格;若合格,旋转升降轴带动旋转结构旋转至第二传输组件。
21.另外,抓取结构为吸附结构,扫码结构对基片进行拍照之前还包括:吸附结构真空吸附基片的负压达到第一预设值;旋转升降轴带动旋转结构旋转至第二传输组件之后还包括:吸附结构真空吸附基片的负压达到第二预设值,第一预设值小于第二预设值。
22.本技术实施例提供的技术方案至少具有以下优点:
23.本技术实施例提供的技术方案,将扫码装置安装在上料装置上,利用上料部的抓取结构吸附电池片,然后对被固定的电池片进行扫码,因此可以减少规整步骤,从而减少原有动作流程,提高设备的生产节拍;电池片被抓取结构吸附而固定,扫码结构可以准确扫描电池片上的特征生成二维码并通过解码结构进行解码,提高解码效率,减少节拍损耗,避免规整步骤中产生的破片风险。
附图说明
24.一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图进行示例性说明,这些示例性说明并不构成对实施例的限定,除非有特别申明,附图中的图不构成比例限制。一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图进行示例性说明,这些示例性说明并不构成对实施例的限定,除非有特别申明,附图中的图不构成比例限制;为了更清楚地说明本技术实施例或传统技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1为本技术一实施例所提供的一种串焊机用上料扫码检测装置的结构示意图;
26.图2为本技术一实施例所提供的一种串焊机用上料扫码检测装置的仰视图;
27.图3为本技术一实施例所提供的一种串焊机用上料扫码检测装置的剖面结构示意图;
28.图4为本技术一实施例所提供的一种扫码结构的结构示意图;
29.图5为本技术一实施例所提供的一种串焊机用上料扫码检测装置的俯视图;
30.图6为本技术一实施例所提供的另一种串焊机用上料扫码检测装置的俯视图;
31.图7为本技术一实施例所提供的一种串焊机的结构示意图。
具体实施方式
32.由背景技术可知,现有技术的串焊机存在解码效率欠佳以及存在破片风险。
33.分析发现,导致串焊机存在解码效率欠佳以及存在破片风险的原因之一在于,在电池片由上料装置传输至传输装置进行下一步扫码时,抓取装置将电池片放置在传输台上有可能发生偏移,扫码装置进行扫码时不能完全读取电池片上的特征从而导致解码效率低;若在扫码装置之前增加规整装置,则可能存在规整破片风险以及影响设备节拍。
34.本技术实施提供一种串焊机用上料扫码检测装置、串焊机及上料扫码检测方法,串焊机包括上料扫码检测装置、焊接装置等,将扫码装置安装在上料装置上,利用上料部的抓取结构吸附电池片,然后对被固定的电池片进行扫码,因此可以减少规整步骤,从而减少原有动作流程,提高设备的生产节拍;电池片被抓取结构吸附而固定,扫码结构可以准确扫描电池片上的特征生成二维码并通过解码结构进行解码,提高解码效率,减少节拍损耗,避免规整步骤中产生的破片风险。
35.下面将结合附图对本技术的各实施例进行详细的阐述。然而,本领域的普通技术人员可以理解,在本技术各实施例中,为了使读者更好地理解本技术而提出了许多技术细节。但是,即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改,也可以实现本技术所要求保护的技术方案。
36.图1为本技术一实施例所提供的一种串焊机用上料扫码检测装置的结构示意图;图2为本技术一实施例所提供的一种串焊机用上料扫码检测装置的仰视图;图3为本技术一实施例所提供的一种串焊机用上料扫码检测装置的剖面结构示意图;图4为本技术一实施例所提供的一种扫码结构的结构示意图;图5为本技术一实施例所提供的一种串焊机用上料扫码检测装置的俯视图;图6为本技术一实施例所提供的另一种串焊机用上料扫码检测装置的俯视图。
37.参考图1~图6,本技术实施例一方面提供一种串焊机用上料扫码检测装置,包括:上料部,上料部包括旋转升降轴10以及旋转结构11,旋转结构11固定于旋转升降轴10上,旋转升降轴10带动旋转结构11升降以及旋转;旋转结构11包括至少一个镂空部12以及暴露出镂空部12的抓取结构13;扫码结构21,扫码结构21获取经基片表面反射并穿过镂空部12的光线。
38.在一些实施例中,上料扫码检测装置包括上料部以及检测部,上料部用于将基片从自动进料传输台或料盒移动到串焊机内部的传输装置上;检测部通过扫码结构21拍照,进而通过照片内的相关特征组成二维码或条码信息,解码结构解析出基片的相关信息,相关信息包括基片的加工过程中的工艺信息以及监控参数信息。基片包括太阳能电池片、硅片或者光伏组件。本技术实施例以基片为太阳能电池片(以下简称为电池片100)为示例。电池片100可以为ibc(interdigitated back contact,指交叉背接触)电池、perc(passivated emitter and rear cell,发射极和背面钝化)电池、topcon(tunnel oxide passivated contact,隧穿氧化层钝化接触)电池、异质结电池或者钙钛矿太阳能电池的任意一者。
39.在一些实施例中,旋转升降轴10由伺服电机控制其旋转,由电缸控制其升降,从而旋转升降轴10带动旋转结构11升降以及旋转。旋转结构11的轴线与旋转升降轴10的轴线重叠,旋转结构11可以为一个具有镂空部的平面,如图1所示,一个旋转升降轴10可以固定连
接1个旋转结构11,旋转升降轴10顺时针旋转180
°
或者逆时钟旋转180
°
可以将基片从自动进料传输台或料盒移动到串焊机内部的传输装置。在另一些实施例中,一个旋转升降轴10可以固定连接多个旋转结构11,多个指的是大于等于2的任意自然数,例如,一个旋转升降轴10可以固定连接2个旋转结构11,旋转升降轴10带动旋转结构11顺时针旋转360
°
或者逆时钟旋转360
°
可以将基片从自动进料传输台或料盒移动到串焊机内部的传输装置。
40.在一些实施例中,旋转结构11包括相对的第一表面和第二表面,抓取结构13位于旋转结构11的第一表面,扫码结构21位于旋转结构11的第二表面。抓取结构13与扫码结构21位于旋转结构11相对的表面,扫码结构21的存在不影响抓取结构13抓取基片,从而基片的尺寸以及位置不受扫码结构的限制,提高串焊机的兼容性。在另一些实施例中,扫码结构21位于旋转结构11的第一表面,且扫码结构21所在的平面和旋转结构11的第一表面之间的距离远远小于抓取结构13与基片接触的表面和旋转结构11的第一表面之间的距离,从而扫码结构21可以接收到基片较大面积反射回来的光线,保证解码的准确性。
41.在一些实施例中,旋转结构11的表面具有至少两个抓取结构13,抓取结构13的数量与镂空部12的数量相等。镂空部12的数量与扫码结构21的数量相等。抓取结构13为与旋转结构11的端部,当旋转结构11的轴线与旋转升降轴10的轴线重叠时,旋转结构11的两侧均可以设置抓取结构13。如此,旋转结构11可以同时进行两个电池片100的移动以及扫码,提升串焊机的生产节拍,从而提高串焊机的生产效率。
42.在一些实施例中,抓取结构13至少部分位于镂空部12的外侧。即抓取结构13的一部分位于镂空部12所在的区域,一部分位于镂空部12的外侧。因此,抓取结构13抓取的电池片100较多的区域暴露在镂空部12,经由电池片100反射的光线顺利穿过镂空部12被扫码结构21所捕获,而不是被镂空部12外侧的旋转结构11平面反射。
43.在一些实施例中,抓取结构13为吸附结构,吸附结构包括至少2个吸盘;2个吸盘中心对称。吸盘的材料为具有柔性的软胶材料,例如硅胶、pvc(聚氯乙烯)、橡胶、tpe(thermoplastic elastomer,热塑性弹性体)。吸附结构主要通过吸盘通过一定的弹性变形,将吸盘底部与电池片接触面空隙的空气排出,再通过密封性,形成真空,从而具有牢固的吸附力,而吸盘的材料具有柔性,对电池片的表面不会造成损伤,有利于降低电池片的破损率。吸盘中心对称,吸附电池片的两侧端部,吸附更牢固,避免电池片掉落发生破损。且一般电池片的码点信息不会放置在电池片边缘位置,吸盘固定电池片的端部,将电池片的中部的码点信息暴露在镂空部12内,扫码结构21可以一次获取电池片的码点信息,有利于提高串焊机的解码效率,从而提升串焊机的生产效率。在另一些实施例中,抓取结构为夹爪结构,且夹爪结构的内侧(与电池片接触的一侧)具有齿状软质橡胶套,能够在抓取电池片时起到防滑的作用,避免电池片发生滑落,同时在抓取过程中,能够起到缓冲的作用,避免对电池片造成损伤,起到保护电池片的效果。
44.可以理解的是,吸附结构的吸盘的内侧具有或者连接一个可调节吸盘与电池片表面之间真空值的机构,使得电池片被吸附在吸盘上,且旋转结构11移动到传输台时,进行电池片与吸盘之间的泄压,使得电池片与吸盘之间分离,即电池片从吸盘表面脱落。
45.在一些实施例中,扫码结构21可以为相机,用于对电池片表面拍照,然而将生成的照片传输至解码结构,由解码结构根据照片上的特征信息解析出电池片的相关信息。扫码结构21包括获取组件211以及成像组件212,获取组件211可以为相机的透镜,获取组件211
在旋转结构11表面的正投影位于镂空部12内,优选地,获取组件在旋转结构11表面的正投影与镂空部12重合,获取组件211的轴线与镂空部12的轴线重合,如此,镂空部12的面积足够大,光线的数量越多,总而反射光线反馈的信息越全面,提高串焊机的解码的准确性。扫码结构21可以完全捕捉反射光线,避免漏掉反射光线影响解码准确性。
46.在一些实施例中,检测部还包括光源结构23,光源结构23固定于旋转结构11的第二表面或者镂空部12内,光源结构23用于生成光线。光源结构23固定于镂空部12内,光源结构23生成的光线一方面可以直接反射到基片上,另一方面,光源结构23生成的光线经过镂空部12的侧壁折射传递到基片上。同理,反射回来的光线一部分直接被扫码结构21捕获,另一部分反射回来的光线经过镂空部12的侧壁折射从而被扫码结构21所捕获。
47.在一些实施例中,光源结构23为中空结构,电池片100反射的光线经过中空结构的中间区域并最终被扫码结构21获取。具体地,如图2所示,光源结构23可以为环形光源结构,电池片100反射的光线经过环形光源的内环最终被扫码结构21获取;环形光源结构与旋转结构11通过4颗中心对称的螺钉进行固定。在另一些实施例中,环形光源结构与旋转结构11通过卡扣的方式进行固定或者其它的连接方式。
48.在一些实施例中,光源结构23的轴线与镂空部12的轴线重合,抓取结构13的轴线与镂空部12的轴线重合,如此,电池片100的轴线与光源结构23的轴线的偏移为零或者较小,光源结构23生成的光线均匀地发射到电池片100,电池片100表面没有明暗交叠处,有利于提高扫码结构21获取到经电池片100表面反射并穿过镂空部12的光线的质量,从而提高扫码结构21生成的照片的质量以及提高解码结构解码的准确性。
49.在一些实施例中,检测部还包括支架22以及解码结构,支架22与旋转结构11可拆卸连接,支架22与扫码结构21可拆卸连接,解码结构与扫码结构21电连接。在实际操作中,可以通过支架22与扫码结构21可拆卸连接更换不同像素的相机从而满足不同大小的电池片的扫码位置,保证相机所拍摄的照片的清晰度高,解码结构较为容易的进行解码;可以通过支架22与旋转结构11可拆卸连接从而通过调节支架22与旋转结构11所连接的位置以适应不同电池片不同位置码点的解码。
50.在一些实施例中,支架22与扫码结构21的连接方式包括螺纹连接或者卡扣连接,例如支架22与扫码结构21可以通过三颗螺丝进行固定,或者支架22的端部具有卡扣,扫码结构21的端部具有凹槽,卡扣与凹槽两者进行卡合使得支架22与扫码结构21连接。
51.在一些实施例中,如图4以及图5所示,旋转结构11表面具有至少一个限位孔14,支架22远离扫码结构21的一端固定于限位孔14内;或者,如图4以及图6所示,旋转结构11表面具有滑槽15,支架22远离扫码结构21的一端固定于滑槽15内。限位孔14与滑槽15的设置,可以使扫码结构21位于不同的位置,从而适应电池片不同的码点位置,提高串焊机的兼容性。其中,当支架22远离扫码结构21的一端固定于滑槽15内,可以使支架22与机械装置连接,从而使支架22的移动具备自动化功能,降低人力成本。
52.本技术提供的技术方案中,将扫码装置安装在上料装置上,利用上料部的抓取结构13吸附电池片,然后对被固定的电池片进行扫码,因此可以减少规整步骤,从而减少原有动作流程,提高设备的生产节拍;电池片被抓取结构13吸附而固定,扫码结构21可以准确扫描电池片上的特征生成二维码并通过解码结构进行解码,提高解码效率,减少节拍损耗,避免增加规整结构破坏生产节拍以及破片风险。
53.根据本技术一些实施例,图7为本技术一实施例所提供的一种串焊机的结构示意图。本技术实施例另一方面还提供一种串焊机,参考图7,串焊机包括:机架、传输装置、上料扫码检测装置1、ccd拍照检测装置4、焊接装置,传输装置安装在机架上,传输装置包括第一传输组件31以及第二传输组件32,上料扫码检测装置1包括上述实施例的上料扫码检测装置;上料扫码检测装置用于转移第一传输组件31的基片至第二传输组件32以及对基片扫码,ccd拍照检测装置4检测基片,焊接装置用于焊接多个基片。
54.在一些实施例中,基片包括太阳能电池片(简称电池片100)、硅片或者光伏组件。第一传输组件31可以为自动上料传输台,自动上料传输台为传输皮带。第二传输组件32为传输皮带。ccd拍照检测装置4包括ccd本体和背光源,当电池片100由第二传输组件32输送到设定位置时,ccd本体用于对电池片100进行拍照处理,经处理后判断电池片100的外观是否存在缺陷,并传输给机器人本体用于抓取。其中,外观不存在缺陷的电池片100进入焊接装置进行焊接。
55.根据本技术一些实施例,本技术实施例又一方面还提供一种上料扫码检测方法,包括:提供基片,基片位于第一传输组件31上;旋转升降轴10带动旋转结构11下降至基片的上方;上料部的抓取结构13抓取基片,扫码结构21对基片进行拍照,获取照片特征信息;解码结构基于照片特征信息判断基片是否合格;若合格,旋转升降轴10带动旋转结构11旋转至第二传输组件32。
56.在一些实施例中,抓取结构13为吸附结构,扫码结构对基片进行拍照之前还包括:吸附结构真空吸附基片的负压达到第一预设值;旋转升降轴10带动旋转结构11旋转至第二传输组件32之后还包括:吸附结构真空吸附基片的负压达到第二预设值,第一预设值小于第二预设值。第一预设值的范围可以为-0.5mpa~-0.3mpa,第二预设值的范围可以为-50pa~0。
57.本领域的普通技术人员可以理解,上述各实施方式是实现本技术的具体实施例,而在实际应用中,可以在形式上和细节上对其作各种改变,而不偏离本技术的精神和范围。任何本领域技术人员,在不脱离本技术的精神和范围内,均可作各自更动与修改,因此本技术的保护范围应当以权利要求限定的范围为准。

技术特征:
1.一种串焊机用上料扫码检测装置,其特征在于,包括:上料部,所述上料部包括旋转升降轴以及旋转结构,所述旋转结构固定于所述旋转升降轴上,所述旋转升降轴带动所述旋转结构升降以及旋转;所述旋转结构包括至少一个镂空部以及暴露出所述镂空部的抓取结构;扫码结构,所述扫码结构获取经基片表面反射并穿过所述镂空部的光线。2.根据权利要求1所述的串焊机用上料扫码检测装置,其特征在于,所述旋转结构包括相对的第一表面和第二表面,所述抓取结构位于所述旋转结构的第一表面,所述扫码结构位于所述旋转结构的第二表面。3.根据权利要求2所述的串焊机用上料扫码检测装置,其特征在于,还包括光源结构,所述光源结构固定于所述旋转结构的第二表面或者所述镂空部内,所述光源结构用于生成所述光线。4.根据权利要求3所述的串焊机用上料扫码检测装置,其特征在于,所述光源结构的轴线与所述镂空部的轴线重合。5.根据权利要求1所述的串焊机用上料扫码检测装置,其特征在于,所述扫码结构包括获取组件,所述获取组件在所述旋转结构表面的正投影位于所述镂空部内。6.根据权利要求5所述的串焊机用上料扫码检测装置,其特征在于,所述获取组件的轴线与所述镂空部的轴线重合。7.根据权利要求1所述的串焊机用上料扫码检测装置,其特征在于,所述抓取结构至少部分位于所述镂空部的外侧。8.根据权利要求1或7所述的串焊机用上料扫码检测装置,其特征在于,所述抓取结构为吸附结构,所述吸附结构包括至少2个吸盘;2个所述吸盘中心对称。9.根据权利要求1所述的串焊机用上料扫码检测装置,其特征在于,所述旋转结构的轴线与所述旋转升降轴的轴线重叠;所述旋转结构的表面具有至少两个所述抓取结构,所述抓取结构的数量与所述镂空部的数量相等。10.根据权利要求9所述的串焊机用上料扫码检测装置,其特征在于,所述镂空部的数量与所述扫码结构的数量相等。11.根据权利要求1所述的串焊机用上料扫码检测装置,其特征在于,还包括支架以及解码结构,所述支架与所述旋转结构可拆卸连接,所述支架与所述扫码结构可拆卸连接,所述解码结构与所述扫码结构电连接。12.根据权利要求11所述的串焊机用上料扫码检测装置,其特征在于,所述旋转结构表面具有至少一个限位孔,所述支架远离所述扫码结构的一端固定于所述限位孔内;或者,所述旋转结构表面具有滑槽,所述支架远离所述扫码结构的一端固定于所述滑槽内。13.根据权利要求11所述的串焊机用上料扫码检测装置,其特征在于,所述支架与所述扫码结构的连接方式包括螺纹连接或者卡扣连接。14.一种串焊机,其特征在于,包括:机架、传输装置、上料扫码检测装置、ccd拍照检测装置、焊接装置,所述传输装置安装在所述机架上,所述传输装置包括第一传输组件以及第二传输组件,所述上料扫码检测装置包括如权利要求1~13任一项所述的上料扫码检测装置;所述上料扫码检测装置用于转移第一传输组件的基片至第二传输组件以及对所述基片扫码,所述ccd拍照检测装置检测所述基片,所述焊接装置用于焊接多个所述基片。15.根据权利要求14所述的串焊机,其特征在于,所述基片包括太阳能电池片、硅片或
者光伏组件。16.一种上料扫码检测方法,其特征在于,包括:提供基片,所述基片位于第一传输组件上;旋转升降轴带动旋转结构下降至所述基片的上方;上料部的抓取结构抓取所述基片,扫码结构对所述基片进行拍照,获取照片特征信息;解码结构基于所述照片特征信息判断所述基片是否合格;若合格,所述旋转升降轴带动所述旋转结构旋转至第二传输组件。17.根据权利要求16所述的上料扫码检测方法,其特征在于,所述抓取结构为吸附结构,所述扫码结构对所述基片进行拍照之前还包括:所述吸附结构真空吸附所述基片的负压达到第一预设值;所述旋转升降轴带动所述旋转结构旋转至第二传输组件之后还包括:所述吸附结构真空吸附所述基片的负压达到第二预设值,所述第一预设值小于所述第二预设值。

技术总结
本申请实施例涉及光伏领域,提供一种串焊机用上料扫码检测装置、串焊机及上料扫码检测方法,串焊机用上料扫码检测装置包括:上料部,所述上料部包括旋转升降轴以及旋转结构,所述旋转结构固定于所述旋转升降轴上,所述旋转升降轴带动所述旋转结构升降以及旋转;所述旋转结构包括至少一个镂空部以及暴露出所述镂空部的抓取结构;扫码结构,所述扫码结构获取经基片表面反射并穿过所述镂空部的光线。本申请实施例所提供的串焊机用上料扫码检测装置、串焊机及上料扫码检测方法至少可以提高解码效率的同时降低破片风险。率的同时降低破片风险。率的同时降低破片风险。


技术研发人员:陈波 陶武松 李婷婷 戚培东
受保护的技术使用者:晶科能源股份有限公司
技术研发日:2022.06.22
技术公布日:2022/11/1
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