CN114993238A - 一种光伏组件平面度检测装置及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光伏组件平面度检测装置及其检测方法,所述检测装置由输送机构、升降机构、高度调节机构和检测机构组成，检测装置整体通过固定板安装在工作台上，固定板上方设置有底板，底板中心开设有横向凹槽，凹槽内设置有输送机构和升降机构，所述检测机构位于输送机构上方，检测装置至少设置有两台，分别用于检测光伏组件的上表面和下表面；翻转装置位于两台检测装置之间，所述翻转装置由翻转支架和翻转板组成，翻转板靠近翻转支架底部并转动连接在凹槽侧壁上，翻转板转轴两端安装有回位弹簧。本发明通过无动力的翻转装置在光伏组件生产线上完成光伏组件上下两面的平面度检测，及时检测并分拣出不良品，提高产品合格率，减少人工成本。

Description

一种光伏组件平面度检测装置及其检测方法

技术领域

本发明涉及太阳能光伏技术领域，特别是涉及一种光伏组件平面度检测装置及其检测方法。

背景技术

在生产太阳能光伏组件的过程中，利用层压装置对叠层好的组件进行层压加工时非常重要的一道工序，目前市场上很多企业都是通过工人手工或流水线方式直接将组件放置在叠层装置的进料装置上，如果硅片、背板的平面度不满足组装要求或者EVA膜胶未处理干净，会在背板上形成难看的凹坑，凹坑会造成组件中电池片的隐裂，影响光伏组件的合格率。目前，光伏产品的平面度大多通过第三方检测机构或检测设备进行检测，检测机构的检测周期长，检测设备多为高精度激光检测仪，增加生产成本，因此需要一种装置对光伏产品进行平面度的检测，及时检测出不良品，保证产品质量。

发明内容

根据上述需要解决的技术问题，提供一种光伏组件平面度检测装置及其检测方法，通过无动力的翻转装置在光伏组件生产线上完成光伏组件正反两面的平面度检测，及时检测并分拣出不良品，提高产品合格率，减少人工成本。

为实现上述目的，本发明公开了一种光伏组件平面度检测装置，包括检测装置，所述检测装置由输送机构、升降机构、高度调节机构和检测机构组成，检测装置整体通过固定板安装在工作台上，固定板上方设置有底板，底板上方四角处固定有导向杆，导向杆顶端固定有顶板，顶板下方设置有套合在导向杆上的活动板，并通过螺杆和螺纹套连接，所述底板中心开设有横向凹槽，凹槽内设置有输送机构和升降机构，所述检测机构位于输送机构上方，检测机构包括固定在底板上的标准检测板和固定在活动板下方的检测头，检测头通过滑槽横向移动，所述滑槽固定在活动板底部，所述检测装置至少设置有两台，分别用于检测光伏组件的上表面和下表面；

翻转装置，位于两台检测装置之间，所述翻转装置由翻转支架和翻转板组成，翻转支架呈左低右高的近三角形镂空结构，且中心位置开设有与斜面平行的凹槽，所述翻转板靠近翻转支架底部并转动连接在凹槽侧壁上，翻转板转轴两端安装有回位弹簧。

进一步地，所述输送机构包括位于检测装置进料端的输送带和位于底板凹槽顶部的输送辊筒，所述输送辊筒纵向转动连接在凹槽侧壁上，并且沿输送方向等距分布底板的凹槽内，输送带上表面与输送辊筒上表面处于同一水平面上。

更进一步地，所述升降机构由至少四组升降气缸组成，所述升降气缸包括至少两组抬升气缸和至少两组辅助气缸，抬升气缸与辅助气缸关于输送方向对称分布在凹槽内，所述升降气缸竖直固定在凹槽底面上，横向设置的两组气缸与输送辊筒间隔分布，升降气缸收缩状态下的顶杆高度低于输送辊筒上表面。

更进一步地，所述输送机构中心位置两侧的底板上设置有至少两组对称分布L型气动挡板，气动挡板下方连接有气动接头，所述气动挡板之间的最小间距小于光伏组件的最小宽度，气动挡板之间的最大间距大于光伏组件的最大宽度，气动挡板内侧前端设置有压力传感器并与升降机构电连接。

更进一步地，所述活动板下方固定有两组与输送方向相同的滑槽，滑槽两端均设置有限位开关，滑槽内开设有横向轨道，轨道内设置有检测头，所述检测头由若干纵向排列的位移传感器组成，检测头通过伺服电机驱动并沿轨道方向来回移动，所述标准检测板通过立柱固定在底板上，并且标准检测板下表面开设有矩形凹槽，凹槽顶部四角处分别设置有磁性开关，所述磁性开关与检测头电连接。

更进一步地，所述高度调节机构由顶板、活动板、导向杆、螺杆、手摇柄组成，手摇柄固定在螺杆顶部，螺杆顶部与顶板连接，螺杆另一端通过螺纹套与活动板连接，活动板沿导向杆竖直方向移动。

更进一步地，所述底板的后方开设有斜向下的滑槽，滑槽顶端设置有导向辊。

更进一步地，所述翻转板包括相互垂直的第一挡板和第二挡板，第一挡板与第二挡板连接处设置有转轴，第二挡板上开设有减重槽，所述第二挡板的厚度不超过翻转支架凹槽的深度，所述翻转支架两侧斜面设置有若干等距分布的导向滚轮。

更进一步地，检测装置的检测精度与位移传感器数量、位移传感器检测频率以及检测头移动速度有关。

一种光伏组件平面度检测方法，包括以下步骤：

S01、根据光伏组件的尺寸确定气动挡板的安装间距以及检测机构的高度等相关参数；

S02、光伏组件移动至气动挡板触发信号，升降机构将光伏组件提升至与标准检测板底面接触，检测头从原位向另一侧移动并周期性采集数据，数据传输至控制中心处理并判断产品上表面平面度是否合格；

S03、若上表面合格，升降气缸下降直至光伏组件接触输送辊筒，继续前进到达翻转装置，光伏组件抵接翻转板凸起，通过重力翻转至传送带上，继续进行下表面的平面度检测，步骤同S02；

S04、若上表面不合格，升降气缸中的辅助气缸先下降，光伏组件向后方倾斜滑落，通过导向辊移动至不良品处理区域，随后抬升气缸下降；

S05、完成检测。

与现有技术相比本发明产生的有益效果：

1.通过无动力翻转装置，实现产品自动翻转，减少人工操作，提升检测效率；

2.检测装置能够针对不同尺寸厚度的光伏组件进行平面度检测，调节方便，适用范围广；

3.能够对合格产品与不良品进行分拣处理，方便操作人员进行后续处理。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明单个检测装置的结构示意图。

图3为本发明单个检测装置另一方向的结构示意图。

图4为本发明单个检测装置的剖视图。

图5为本发明图3中的局部放大视图A。

图6为本发明的翻转装置结构示意图。

图中：1为工作台；2为检测装置；3为翻转装置；

21为固定板；22为底板；23为输送机构；231为输送带；232为输送滚轮；24为气动挡板；25为检测机构；251为标准检测板；252为滑槽；253为检测头；254为限位开关；26为高度调节机构；261为导向杆；262为活动板；263为顶板；264为手摇柄；265为螺杆；266为螺纹套；27为升降机构；271为抬升气缸；272为辅助气缸；28为导向辊；

31为翻转支架；32为翻转板；321为第一挡板；322为第二挡板；33为导向滚轮。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护范围。

本发明的实施例一，如图1和图2所示，检测装置2由输送机构23、升降机构27、高度调节机构26和检测机构35组成，检测装置2整体通过固定板21安装在工作台1上，固定板21上方设置有底板22，底板22上方四角处固定有导向杆261，导向杆261顶端固定有顶板263，顶板263下方设置有套合在导向杆261上的活动板262，底板22中心开设有横向凹槽，用于检测头253的横向移动，凹槽内设置有输送机构23和升降机构27，检测机构25位于输送机构23上方，检测机构25包括固定在底板22上的标准检测板251和固定在活动板262下方的检测头253，检测头253通过滑槽252横向移动，所述滑槽252固定在活动板262底部，所述检测装置2至少设置有两台，分别用于检测光伏组件的上表面和下表面，本发明的检测装置能够安装在光伏组件生产线上，生产运输的同时完成平面度检测工作，无需将产品转移至专业检测机构或设备，方便快捷；翻转装置3位于两台检测装置2之间，所翻转装置3由翻转支架31和翻转板32组成，翻转支架31呈左低右高的近三角形镂空结构，且中心位置开设有与斜面平行的凹槽，翻转板32靠近翻转支架31底部并转动连接在凹槽侧壁上，翻转板32转轴两端安装有回位弹簧，无动力的翻转装置，通过产品重力使翻转板转动并将产品翻转至输送带上，翻转动作结束通过回位弹簧复位。

输送机构23包括位于检测装置2进料端的输送带231和位于底板22凹槽顶部的输送辊筒232，输送辊筒232纵向转动连接在凹槽侧壁上，并且沿输送方向等距分布底板22的凹槽内，输送带231上表面与输送辊筒232上表面处于同一水平面上，作为本申请的一种优选实施方式，输送带231和输送辊筒232上表面高于底板22顶面。

如图5所示，升降机构27由至少四组升降气缸组成，升降气缸包括至少两组抬升气缸271和至少两组辅助气缸272，抬升气缸271与辅助气缸272关于输送方向对称分布在凹槽内，升降气缸竖直固定在凹槽底面上，横向设置的两组气缸与输送辊筒232间隔分布，升降气缸收缩状态下的顶杆高度低于输送辊筒232上表面，升降气缸处于收缩状态时顶杆低于输送辊筒232，不会影响光伏组件的移动，抬升过程中四组气缸同时上升，将光伏组件抬升至标准检测板251底面，根据检测结果控制中心判断升降气缸同时下降将光伏组件放回输送辊筒或者，辅助气缸272先下降将光伏组件通过导向辊28运送至不良品处理区域。

输送机构23中心位置两侧的底板22上设置有至少两组对称分布L型气动挡板24，气动挡板24下方连接有气动接头，通过气动控制实现对光伏组件的限位以及检测前的定位作用，气动挡板24之间的最小间距小于光伏组件的最小宽度，气动挡板24之间的最大间距大于光伏组件的最大宽度，气动挡板24内侧前端设置有压力传感器并与升降机构27电连接，当压力传感器检测到信号后向升降机构27发送动作信号，气动挡板24抬升时起到光伏组件限位作用，气动挡板下降后光伏组件正常移动。

活动板262下方固定有两组与输送方向相同的滑槽252，滑槽252两端均设置有限位开关254，防止检测头253超行程滑动，提升设备安全性，滑槽252内开设有横向轨道，轨道内设置有检测头253，检测头253由若干纵向排列的位移传感器组成，检测头253通过伺服电机驱动并沿轨道方向来回移动，通过伺服电机的正反转控制检测头253左右移动，并且保证检测头253的匀速移动，标准检测板251通过立柱固定在底板22上，并且标准检测板251下表面开设有矩形凹槽，标准检测板251水平放置，底面为平面度参考面，与光伏组件进行对比，凹槽顶部四角处分别设置有磁性开关，磁性开关与检测头253电连接，作为本申请的一种优选实施方式，设置有四组磁性开关，当四组磁性开关均接收到信号时，说明光伏组件待监测面已经贴合标准检测板251，同时向检测头153传递信号。

如图6所示，翻转板32包括相互垂直的第一挡板321和第二挡板322，第一挡板321与第二挡板322连接处设置有转轴，第二挡板322上开设有减重槽，减重槽降低翻转板32的自重，减少使翻转板32发生转动的力，使转动过程更加容易，第二挡板322的厚度不超过翻转支架31凹槽的深度，复位状态下不会影响光伏组件的移动，翻转支架31两侧斜面设置有若干等距分布的导向滚轮33，光伏组件沿导向滚轮33移动至翻转板32，当光伏组件底部接触到第一挡板321后，自身重力沿斜面方向的分力大于回位弹簧发生形变的力使得翻转板32绕转轴逆时针转动，同时与第一挡板321连接的第二挡板322同步转动将光伏组件翻转。

本发明的实施例二，如图2和图4所示，高度调节机构26由顶板263、活动板262、导向杆261、螺杆265、手摇柄264组成，手摇柄264固定在螺杆265顶部，螺杆265顶部与顶板263连接，螺杆265另一端通过螺纹套266与活动板262连接，活动板262沿导向杆261竖直方向移动，操作人员通过转动手摇柄264带动螺杆265转动，螺杆265配合固定在活动板252上的螺纹套266使活动板252沿导向杆251上下移动，检测前根据光伏组件尺寸进行检测机构25的高度调节，适用范围广。

本发明的实施例三，如图3所示，底板22的后方开设有斜向下的滑槽，滑槽顶端设置有导向辊28，当平面度检测不合格后，辅助气缸272先下降，过程中光伏组件会向辅助气缸272一侧倾斜滑动，通过导向辊28将不合格产品引导至不良品处理区域。

本发明的实施例四，检测装置2的检测精度与位移传感器数量、位移传感器检测频率以及检测头253移动速度有关，增加位移传感器的数量、提高位移传感器的检测频率或减小位移传感器的检测周期、降低检测头的移动速度，能够在相同变量的情况下增加检测次数，从而提高检测的精度。

本发明的工作原理：光伏组件在完成前道工序后通过输送带231进入检测装置2，此时气动挡板24处于抬升状态，光伏组件移动至气动挡板24处时前端被卡住停止移动，安装在气动挡板24前端的压力传感器检测到信号后向升降机构27发送动作信号，气缸抬升将光伏组件抬升直至接触到标准检测板251底面，下方四组磁性开关均检测到信号后说明光伏组件待侧面已经贴合就位，伺服电机工作带动检测头253沿轨道滑动，期间检测头253内的位移传感器周期性收集位移数据并发生给控制中心，将测量值与标准值进行比较判断是否合格，若产品待侧面平面度合格，气动挡板24下降，同时升降机构27的四组气缸同时下降，将光伏组件放回输送辊筒232上，继续移动至翻转装置3，光伏组件沿导向滚轮33移动至翻转板32，通过自重使翻转板32逆时针转动并将产品翻转至输送带231上，继续移动完成产品另一表面的平面度检测，产品脱离翻转板32后，回位弹簧动作将翻转板32复位；若产品待侧面平面度检测不合格，辅助气缸272下降抬升气缸271不动作，光伏组件发生倾斜滑动，通过后方的导向辊28导向将光伏组件移动至不良品处理区域，随后抬升气缸271下降至原位，完成对光伏组件上下两侧的平面度检测，并且分拣出合格品与不良品，方便操作人员进行后续的返工或者报废处理，提高产品良率。

所述需要说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；其次，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另一个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上举例仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种光伏组件平面度检测装置，其特征在于，包括：

检测装置（2），所述检测装置（2）由输送机构（23）、升降机构（27）、高度调节机构（26）和检测机构（35）组成，检测装置（2）整体通过固定板（21）安装在工作台（1）上，固定板（21）上方设置有底板（22），底板（22）上方四角处固定有导向杆（261），导向杆（261）顶端固定有顶板（263），顶板（263）下方设置有套合在导向杆（261）上的活动板（262），所述底板（22）中心开设有横向凹槽，凹槽内设置有输送机构（23）和升降机构（27），所述检测机构（25）位于输送机构（23）上方，检测机构（25）包括固定在底板（22）上的标准检测板（251）和固定在活动板（262）下方的检测头（253），检测头（253）通过滑槽（252）横向移动，所述滑槽（252）固定在活动板（262）底部，所述检测装置（2）至少设置有两台，分别用于检测光伏组件的上表面和下表面；

翻转装置（3），位于两台检测装置（2）之间，所述翻转装置（3）由翻转支架（31）和翻转板（32）组成，翻转支架（31）呈左低右高的近三角形镂空结构，且中心位置开设有与斜面平行的凹槽，所述翻转板（32）靠近翻转支架（31）底部并转动连接在凹槽侧壁上，翻转板（32）转轴两端安装有回位弹簧。

2.按照权利要求1所述的一种光伏组件平面度检测装置，其特征在于，所述输送机构（23）包括位于检测装置（2）进料端的输送带（231）和位于底板（22）凹槽顶部的输送辊筒（232），所述输送辊筒（232）纵向转动连接在凹槽侧壁上，并且沿输送方向等距分布底板（22）的凹槽内，输送带（231）上表面与输送辊筒（232）上表面处于同一水平面上。

3.按照权利要求1所述的一种光伏组件平面度检测装置，其特征在于，所述升降机构（27）由至少四组升降气缸组成，所述升降气缸包括至少两组抬升气缸（271）和至少两组辅助气缸（272），抬升气缸（271）与辅助气缸（272）关于输送方向对称分布在凹槽内，所述升降气缸竖直固定在凹槽底面上，横向设置的两组气缸与输送辊筒（232）间隔分布，升降气缸收缩状态下的顶杆高度低于输送辊筒（232）上表面。

4.按照权利要求1所述的一种光伏组件平面度检测装置，其特征在于，所述输送机构（23）中心位置两侧的底板（22）上设置有至少两组对称分布L型气动挡板（24），气动挡板（24）下方连接有气动接头，所述气动挡板（24）之间的最小间距小于光伏组件的最小宽度，气动挡板（24）之间的最大间距大于光伏组件的最大宽度，气动挡板（24）内侧前端设置有压力传感器并与升降机构（27）电连接。

5.按照权利要求1所述的一种光伏组件平面度检测装置，其特征在于，所述活动板（262）下方固定有两组与输送方向相同的滑槽（252），滑槽（252）两端均设置有限位开关（254），滑槽（252）内开设有横向轨道，轨道内设置有检测头（253），所述检测头（253）由若干纵向排列的位移传感器组成，检测头（253）通过伺服电机驱动并沿轨道方向来回移动，所述标准检测板（251）通过立柱固定在底板（22）上，并且标准检测板（251）下表面开设有矩形凹槽，凹槽顶部四角处分别设置有磁性开关，所述磁性开关与检测头（253）电连接。

6.按照权利要求1所述的一种光伏组件平面度检测装置，其特征在于，所述高度调节机构（26）由顶板（263）、活动板（262）、导向杆（261）、螺杆（265）、手摇柄（264）组成，手摇柄（264）固定在螺杆（265）顶部，螺杆（265）顶部与顶板（263）连接，螺杆（265）另一端通过螺纹套（266）与活动板（262）连接，活动板（262）沿导向杆（261）竖直方向移动。

7.按照权利要求1所述的一种光伏组件平面度检测装置，其特征在于，所述底板（22）的后方开设有斜向下的滑槽，滑槽顶端设置有导向辊（28）。

8.按照权利要求1所述的一种光伏组件平面度检测装置，其特征在于，所述翻转板（32）包括相互垂直的第一挡板（321）和第二挡板（322），第一挡板（321）与第二挡板（322）连接处设置有转轴，第二挡板（322）上开设有减重槽，所述第二挡板（322）的厚度不超过翻转支架（31）凹槽的深度，所述翻转支架（31）两侧斜面设置有若干等距分布的导向滚轮（33）。

9.按照权利要求1所述的一种光伏组件平面度检测装置，其特征在于，检测装置（2）的检测精度与位移传感器数量、位移传感器检测频率以及检测头（253）移动速度有关。

10.一种光伏组件平面度检测方法，其特征在于，包括权利要求1-9任一所述的一种光伏组件平面度检测装置，包括以下步骤：

S01、根据光伏组件的尺寸确定气动挡板（24）的安装间距以及检测机构（25）的高度等相关参数；

S02、光伏组件移动至气动挡板（24）触发信号，升降机构（27）将光伏组件提升至与标准检测板（251）底面接触，检测头（253）从原位向另一侧移动并周期性采集数据，数据传输至控制中心处理并判断产品上表面平面度是否合格；

S03、若上表面合格，升降气缸下降直至光伏组件接触输送辊筒（232），继续前进到达翻转装置（3），光伏组件抵接翻转板（32）凸起，通过重力翻转至传送带（231）上，继续进行下表面的平面度检测，步骤同S02；

S04、若上表面不合格，升降气缸中的辅助气缸（272）先下降，光伏组件向后方倾斜滑落，通过导向辊（28）移动至不良品处理区域，随后抬升气缸（271）下降，下表面不合格以相同方式处理；

S05、完成检测。

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