组件电池串与汇流带焊接定位机构及方法和叠焊机与流程

本发明涉及太阳能电池串焊接定位技术领域，尤其涉及一种组件电池串与汇流带焊接定位机构及方法和叠焊机。

背景技术：

太阳能电池组件是一种用于置放在阳光下发生光电效应、将光能转化为电能的发电装置。太阳能电池组件的制造过程为，将多个用于发生光电效应的电池片串联焊接成电池串后平铺到玻璃板上，将载有多个电池串的玻璃板传输到叠焊工序，再将多个电池串通过汇流带再次串联成为完整串联电池组，最后封装制成晶硅太阳能电池组件。

目前组件厂家叠焊工序普遍采用人工直接放置或者通过传送带传输到位后人工进行焊接，随着自动化水平及人工因素考虑，组件厂家希望采用自动化的设备来替代人工焊接，但预焊组件的准确位置首先成为需要解决的技术难题，如果位置不准确，叠焊后会因焊接不良，影响整个组件的效率。人工焊接虽然可以适应预焊组件的位置变化，但却有不统一的情况，且人工直接放置或者通过传送带传输均存在不准确情况，其次因玻璃尺寸误差，造成电池串在玻璃上的位置在一定范围内变化，使自动焊接电池串留长焊带与汇流带位置难以准确到位，造成焊接不良。

申请号为201510760209.2的专利中，公开一种自动定位传输机构及其方法和叠焊机，该专利包括了定位机构、传输装置、离合装置、焊接支撑机构、检测机构和控制装置，其中的定位机构在控制装置的作用下对应调整玻璃板的位置，该定位机构为设置在机架周围的移动定位器，即定位轮，但是本发明中的定位机构是对载有电池串的玻璃板进行定位的，每一次电池串被放置在玻璃板上时，电池串与玻璃板的相对位置是有变化的，所以，通过定位玻璃板的位置来确定玻璃板上的电池串端头与汇流带之间的位置只是一种粗略的定位，并不能直接反应电池串端头与汇流带之间的位置定位是否精准。

技术实现要素：

有必要提出一种通过直接测量玻璃片上的电池串端头的实际位置来精确调整电池串端头与汇流带之间的位置的组件电池串与汇流带焊接定位机构。

还有必要提出一种组件电池串与汇流带焊接定位方法。

还有必要提出一种叠焊机。

一种组件电池串与汇流带焊接定位机构，包括机架、固定在机架上的传输单元、顶升单元、调整单元、拍照检测单元和控制单元，所述传输单元、顶升单元、调整单元、拍照检测单元均与控制单元连接，所述机架包括第一端、第二端、第三端、第四端，第一端与第三端相对，第二端与第四端相对，所述传输单元包括若干传输带，所述若干传输带沿着机架的第二端和第四端之间的方向设置，以通过传输带对预焊组件进行传输，所述顶升单元设置在若干传输带之间，以将预焊组件向上顶起至脱离传输带，以便于调整单元调整预焊组件的位置，所述调整单元设置在机架的四周，以从多个方向对传输单元上的预焊组件进行位置调整，所述拍照检测单元包括拍照单元和光线补充单元，所述拍照单元和光线补充单元分别设置在传输单元的上方和下方，以与传输单元上的预焊组件的电池串端头上下正对，所述拍照单元拍摄传输单元上的预焊组件的电池串端头的实际位置图片，并提供给所述控制单元，所述控制单元将接收到的实际位置图片与预存的标准位置图片进行比对分析，并根据比对分析结果控制调整单元对预焊组件的位置进行相应调整。

一种叠焊机，包括整机机架、及设置在整机机架上的组件电池串与汇流带焊接定位机构，所述组件电池串与汇流带焊接定位机构的机架与整机机架固定连接，所述组件电池串与汇流带焊接定位机构为上述的组件电池串与汇流带焊接定位机构。

一种组件电池串与汇流带焊接定位方法，包括以下步骤：

传输单元传输预焊组件到焊接区域；

顶升单元顶升起玻璃片及电池串组件，使玻璃片及电池串组件脱离传输单元；

光线补充单元亮起，拍照单元对预焊组件电池串端头拍照，得到预焊组件的电池串端头的实际位置图片；

控制单元将接收到的实际位置图片与预存的标准位置图片进行比对分析，并根据比对分析结果控制调整单元对预焊组件的位置进行相应调整。

本发明实施例提供的组件电池串与汇流带焊接位置自动调整机构，通过控制单元控制传输单元传输玻璃和电池串到预焊工位，由调整单元进行粗定位后，再由拍照检测单元对预焊接点位的电池片进行拍照，通过计算机图像处理与运算，控制单元控制设置于机架四个方向的调整单元根据运算结果进行调整，使预焊组件的电池串端头与处在基准位置重合，从而使自动焊接电池串留长焊带与汇流带位置准确对位，保证自动焊接设备的焊接质量。

附图说明

图1为所述组件电池串与汇流带焊接定位机构的分解结构示意图。

图2为单独表达传输单元、调整单元、顶升单元、检测机构的结构示意图。

图3为将玻璃片及电池串位于传输单元上方的焊接区域的俯视示意图。

图4为控制单元的功能模块图。

图5为所述叠焊机的结构示意图。

图中：组件电池串与汇流带焊接定位机构10、机架20、第一端21、第二端22、第三端23、第四端24、传输单元30、调整单元40、第一调整机构41、第二调整机构42、第三调整机构43、第四调整机构44、第五调整机构45、顶升单元50、拍照检测单元60、拍照单元61、光线补充单元62、控制单元70、存储单元71、识别单元72、图像处理单元721、比较坐标生成单元722、比较单元73、运算单元74、检测机构80、第一检测单元81、第二检测单元82、叠焊机100、玻璃片200、电池串300、汇流带400。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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。

参见图1和图5，本发明实施例提供了一种组件电池串与汇流带焊接定位机构10，包括机架20、固定在机架20上的传输单元30、顶升单元50、调整单元40、拍照检测单元60和控制单元70，传输单元30、顶升单元50、调整单元40、拍照检测单元60均与控制单元70连接，机架20包括第一端21、第二端22、第三端23、第四端24，第一端21与第三端23相对，第二端22与第四端24相对，传输单元30包括若干传输带，若干传输带沿着机架20的第二端22和第四端24之间的方向设置，以通过传输带对预焊组件进行传输，顶升单元50设置在若干传输带之间，以将预焊组件向上顶起至脱离传输带，以便于调整单元40调整预焊组件的位置，调整单元40设置在机架20的四周，以从多个方向对传输单元30上的预焊组件进行位置调整，拍照检测单元60包括拍照单元61和光线补充单元62，拍照单元61和光线补充单元62分别设置在传输单元30的上方和下方，以与传输单元30上的预焊组件的电池串300端头上下正对，拍照单元61拍摄传输单元30上的预焊组件的电池串300端头的实际位置图片，并提供给控制单元70，控制单元70将接收到的实际位置图片与预存的标准位置图片进行比对分析，并根据比对分析结果控制调整单元40对预焊组件的位置进行相应调整。

进一步，控制单元70包括存储单元71、识别单元72、比较单元73、运算单元74，存储单元71用于存储预焊组件的电池串300端头的标准位置图片中的边缘线标准位置，识别单元72识别拍照单元61拍摄到的电池串300端头的实际位置图片的边缘线实际位置，比较单元73将电池串300端头的边缘线实际位置与边缘线标准位置比较计算，得到位移差，并将位移差提供给运算单元74，运算单元74将位移差运算得到对应的控制信号，并将该控制信号提供给调整单元40，调整单元40根据接收到的该控制信号调整预焊组件的位置，同时将预焊组件上的玻璃片及玻璃片上的电池串300的位置也进行调整，以使调整后的电池串300端头的边缘线实际位置与边缘线标准位置重合。

进一步，存储单元71内部预设代表电池串300端头的标准位置图片中的边缘线标准位置的边缘线基准坐标，识别单元72包括图像处理单元721和比较坐标生成单元722，光线补充单元62为背光灯，以将预焊组件的玻璃片200和电池串300端头的边缘照射明亮，如此照相机拍照得到的图片中只包含有黑色和白色两种颜色，图像处理单元721将拍照单元61拍摄到的电池串300端头的实际位置图片进行处理，得到电池串300端头的边缘线实际位置，图像处理时采用图形处理技术将黑色和白色滤除，只剩下黑色和白色的分界线，即为边缘线实际位置，比较坐标生成单元722将边缘线实际位置转化为边缘线实际坐标，比较单元73包括x轴比较单元和y轴比较单元，x轴比较单元将边缘线实际坐标中的x轴实际坐标与边缘线基准坐标中的x轴基准坐标比较分析，得到x轴位移差，y轴比较单元将边缘线实际坐标中的y轴实际坐标与边缘线基准坐标中的y轴基准坐标比较分析，得到y轴位移差，并将x轴位移差和y轴位移差提供给运算单元74，运算单元74将x轴位移差和y轴位移差运算得到对应的x轴控制信号和y轴控制信号，并将x轴控制信号和y轴控制信号提供给调整单元40，调整单元40根据接收的x轴控制信号在第一端21和第三端23之间进行移动，以将与调整单元40夹紧的预焊组件进行移位调整，进而使预焊组件上的玻璃片、及玻璃片上的电池串300的位置也进行相应调整，调整单元40还根据接收的y轴控制信号在第二端22和第四端24之间进行移动，以将与调整单元40夹紧的预焊组件进行移位调整，进而使预焊组件上的玻璃片、及玻璃片上的电池串300的位置也进行相应调整，以使电池串300端头的边缘线实际坐标与边缘线基准坐标重合。

进一步，比较坐标生成单元722将边缘线实际位置中的所有像素点进行均值计算，得到代表电池串300端头的实际位置图片中的边缘线实际位置的边缘线实际坐标，边缘线基准坐标为边缘线基准像素点坐标，边缘线实际坐标为边缘线实际像素点坐标。比较单元73的x轴比较单元将边缘线实际像素点坐标中的x轴实际像素点坐标与边缘线基准像素点坐标中的x轴基准像素点坐标比较分析，得到x轴像素点坐标差，进而根据将该x轴像素点坐标差转化为x轴位移差，y轴比较单元将边缘线实际像素点坐标中的y轴实际像素点坐标与边缘线基准像素点坐标中的y轴基准像素点坐标比较分析，得到y轴像素点坐标差，进而根据将该y轴像素点坐标差转化为y轴位移差。

本发明使用相机的像素点距为0.1mm，则将x轴实际像素点坐标与x轴基准像素点坐标之间的坐标差乘以像素点距，即可得到x轴位移差。y轴位移差同理。

例如，预设代表电池串300端头的标准位置图片中的边缘线标准位置的边缘线基准像素点坐标为（1000、1000），经过识别单元72、比较单元73处理得到的边缘线实际像素点坐标为（998、960），则x轴实际像素点坐标与边缘线基准像素点坐标中的x轴基准像素点坐标差值为2个像素点，则y轴实际像素点坐标与边缘线基准像素点坐标中的y轴基准像素点坐标差值为40个像素点，则经过运算单元74计算得到x轴位移差等于2*0.1=0.2mm，y轴位移差等于40*0.1=4mm。

进一步，调整单元40包括设置于机架20的第一端21的第一调整机构41、设置于机架20的第二端22的第二调整机构42和第三调整机构43、设置于机架20的第三端23的第四调整机构44、设置于机架20的第四端24的第五调整机构45，第一调整机构41和第四调整机构44与控制单元70的运算单元74连接，以接收运算单元74发出的x轴控制信号，并根据x轴控制信号动作，进而调整玻璃片200在机架20的第一端21和第三端23之间左右移动，第二调整机构42、第三调整机构43和第五调整机构45也与控制单元70的运算单元74连接，以接收运算单元74发出的y轴控制信号，并根据y轴控制信号动作，进而调整玻璃片200在机架20的第二端22和第四端24之间前后移动。

进一步，组件电池串与汇流带焊接定位机构10还包括检测机构80，检测机构80包括第一检测单元81和第二检测单元82，第一检测单元81设置在靠近机架20的第二端22的传输单元30上，第二检测单元82设置在靠近机架20的第四端24的传输单元30上，以通过第一检测单元81和第二检测单元82检测玻璃片200是否传输到位，并发送检测信号至控制单元70，控制单元70根据该检测信号控制第一调整机构41、第二调整机构42、第三调整机构43、第四调整机构44、第五调整机构45向玻璃片200靠近，以夹紧玻璃片200。

上述检测机构80的夹紧玻璃片200的过程完成了玻璃片200及电池串300组件的位置的粗调节。

本发明还提出一种叠焊机100，包括整机机架、及设置在整机机架上的组件电池串与汇流带焊接定位机构10，组件电池串与汇流带焊接定位机构10的机架20与整机机架固定连接，组件电池串与汇流带焊接定位机构10为上述的组件电池串与汇流带焊接定位机构10。

本发明还提出一种组件电池串与汇流带焊接定位方法，包括以下步骤：

传输单元30传输预焊组件到焊接区域；

顶升单元50顶升起玻璃片200及电池串300组件，使玻璃片200及电池串300组件脱离传输单元30；

光线补充单元62亮起，拍照单元61对预焊组件电池串300端头拍照，得到预焊组件的电池串300端头的实际位置图片；

控制单元70将接收到的实际位置图片与预存的标准位置图片进行比对分析，并根据比对分析结果控制调整单元40对预焊组件的位置进行相应调整。

进一步，“控制单元70将接收到的实际位置图片与预存的标准位置图片进行比对分析，并根据比对分析结果控制调整单元40对预焊组件的位置进行相应调整”步骤包括：

预设代表电池串300端头的标准位置图片中的边缘线标准位置的边缘线基准坐标；

将电池串300端头的边缘线实际位置转化为边缘线实际坐标；

将边缘线实际坐标与边缘线基准坐标比较分析，得到位移差；

根据位移差调整调整单元40对应移动，以使调整后的电池串300端头的边缘线实际坐标与边缘线基准坐标重合。

进一步，边缘线基准坐标为边缘线基准像素点坐标，边缘线实际坐标为边缘线实际像素点坐标。

本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。

本发明实施例装置中的模块或单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。