CN219104756U - 一种光伏组件图像采集装置及光伏组件外观检测*** - Google Patents

Abstract

本申请涉及光伏组件生产制造技术领域，为光伏组件的质检技术，具体为一种光伏组件图像采集装置及光伏组件外观检测***。通过在光伏组件生产产线上设置图像采集装置以及搭配图像采集装置的传输机构，实现对于光伏组件姿态调整后的四个边框的图像采集，实现对于边框多检测特征点位的图像采集，提高了光伏组件外观检测的全面性和全自动化作业。

Description

一种光伏组件图像采集装置及光伏组件外观检测***

技术领域

本申请涉及光伏组件生产制造技术领域，为光伏组件的质检技术，具体为一种光伏组件图像采集装置及光伏组件外观检测***。

背景技术

利用太阳能发电的光伏组件，一般是由光伏组件厂来组装制造的。光伏组件厂组件的生产过程是一系列将电池片、光伏玻璃、边框等原材料组装成为组件的过程。为了保证产品质量，光伏组件生产结束后，准备出厂之前，一般都会对组件产品进行全面的外观检测。其中边框的检测是一个比较重要检测内容，检测内容包括：边框本身的破损、变形、划伤、脏污、毛刺；边框上安装孔漏水孔的有无和位置；边框安装配合尺寸，如相邻边框高度差、贴后面的缝隙大小等。

目前各个光伏组件厂基本采用人工检测的方式，但是由于光伏组件厂是24小时生产的，质检员工两班倒，工作时间长，员工容易疲劳，容易产生漏检；而且生产节拍很快，每20秒一个组件，并且因为光伏组件都为大尺寸物体，在进行质检时至少需要两个工人，人力成本较高。相对于边框的立体结构特点，在进行边框进行检测时需要进行360度检测，根据缺陷类别的不同，较多的缺陷尺寸较小，在人工检测条件下人眼不好观察，所以人工检测的精度也不能保证；新员工经验不足，检测也不稳定。

为了实现光伏组件的自动化检测，有少量厂商开始引入机器视觉检测设备，但目前市面上检测设备边框采用面阵相机静止拍摄，由于组件大，如果设置的相机个数少，一个相机需要覆盖比较长的边框区域，成像效果不好，精度也不能很高；如果按精度需求来配置相机，加之检测面多，这样静止拍照需要采用大量的面阵相机，成像方式灵活性差，设备不好安装调试和维护，版型切换也很不方便；此外，静态拍摄，组件需要停止，检测节拍长。

实用新型内容

为了解决以上的技术问题，本申请提供光伏组件图像采集装置及光伏组件外观检测***，通过运动成像的方式实现对于光伏组件边框的整体同步的检测。

为了达到上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：

第一方面，提供一种光伏组件图像采集装置，用于对光伏组件中的边框进行图像采集，包括固定件以及设置在固定架上的多个相机模块，多个所述相机模块包括多个相机和对应的多个光源，多个相机、多个光源分别面向所述边框的外侧面、所述边框的外顶侧面、所述边框的内侧面和所述边框的内顶侧面设置，多个所述相机和多个所述光源分别设置在所述固定架两侧。

进一步的，所述固定架包括呈C型图像采集空间，所述边框穿过所述图像采集空间。

进一步的，所述光源相对所述边框的光出射高度小于所述相机镜头相对所述边框的光出射高度。

进一步的，多个所述相机包括线扫相机。

第二方面，提供一种光伏组件外观检测***，包括用于传输光伏组件的第一传输机构和第二传输机构，所述第一传输机构以所述光伏组件的第一姿态向所述第二传输机构传输，所述第二传输机构设置有转向装置将所述光伏组件由所述第一姿态转换为第二姿态；还包括上述任一项所述的图像采集装置，所述图像采集装置设置在所述第一传输机构与所述第二传输机构连接位置并以所述第一传输机构对称设置两组，所述图像采集装置连接有移动机构，所述移动机构带动所述图像采集装置沿所述第二传输机构传输方向进行移动。

进一步的，所述第二姿态为第一姿态变换90°后的姿态。

进一步的，所述移动机构带动所述图像采集装置沿垂直所述第二传输机构传输方向进行移动。

进一步的，所述传动机构包括呈垂直关系的第一导轨和第二导轨，所述图像采集装置通过滑块与所述第二导轨连接沿所述第二导轨进行移动，所述第二导轨通过滑块与所述第一导轨连接沿所述第一导轨进行移动；所述第一导轨放置方向与所述第二传输机构传输方向相同。

进一步的，所述转向装置包括设置于所述第二传输机构下方的顶升旋转柱，所述顶升旋转柱通过第二传输机构中的间隙与所述光伏组件接触。

进一步的，所述第一传输机构和所述第二传输机构包括皮带轮。

本申请实施例提供的技术方案中，通过在光伏组件生产产线上设置图像采集装置以及搭配图像采集装置的传输机构，实现对于光伏组件姿态调整后的四个边框的图像采集，实现对于边框多检测特征点位的图像采集，提高了光伏组件外观检测的全面性和全自动化作业。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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申请的一些实施例，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。

附图中的方法、***和/或程序将根据示例性实施例进一步描述。这些示例性实施例将参照图纸进行详细描述。这些示例性实施例是非限制的示例性实施例，其中示例数字在附图的各个视图中代表相似的机构。

图1是本申请实施例提供的光伏组件外观检测***待检测边框的结构示意图。

图2是本申请实施例提供的光伏组件外观检测***的结构示意图。

图3是本申请实施例提供的光伏组件外观检测***的侧面结构示意图。

图4是本申请实施例提供的图像采集装置结构示意图。

其中：

10-边框；20-玻璃面板；30-光伏组件；40-光伏组件外观检测***；

11-外顶侧面；12-外侧面；13-内侧面；14-底侧面；

410-第一传输机构；420-第二传输机构；430-图像采集装置；440-移动机构；450-转向装置；

431-固定架；432-相机；433-光源；

441-第一导轨；442-第二导轨；443-滑块。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本申请实施例提供的技术方案，应用于光伏组件30的外观终检检测环节，在现有技术中针对于光伏组件30的外观终检检测基于人工利用经验识别，在光伏组件30的生产或安装产线中在产线的末端设置人工检测位，通过人工在对应的检测位置上通过人工进行光伏组件30的外观检测。本实施例中的光伏组件30包括边框10以及玻璃面板20，玻璃面板20和边框10通过胶粘的方式形成初步封装结构用于对光伏电池板进行封装。本实施例提供的光伏组件外观检测***40主要用于对光伏组件30的边框10的外表面以及内表面中的溢胶进行检测，边框10和玻璃面板20通过硅胶粘接在一起，正常的边框10粘接缝隙外面会有少量、均匀、连续的硅胶溢出，好的溢胶表明硅胶的量合理，边框10和玻璃的粘接可靠，本***主要用于采集溢胶点的图像并根据图像识别是否为良性溢胶或非良性溢胶，在本实施例中溢胶点主要出现于边框10外部溢胶以及边框10内部溢胶，即本***用于获取边框10外部溢胶点和边框10内部溢胶点的图像信息并对图像信息进行处理得到识别结果。

关于光伏组件30的边框10结构可参阅图1，在本实施例中的光伏组件30的边框10结构包括边框10的外侧面12、边框10的外顶侧面11、边框10的内侧面13和边框10的底侧面14，针对于边框10的外表面溢胶检测通过对边框10的外侧面12、边框10的外顶侧面11、边框10的地侧面进行图像采集实现，针对于边框10的内表面溢胶检测通过对边框10的内侧面13进行图像采集实现。则本实施例主要实现对于以上结构面的外观检测。

通过上述的设置实现对于边框10的单边进行图像采集从而实现单边溢胶检测，但针对于本实施例提供的整体光伏组件30具有四个边框10，且四个边框10包括两两对应设置的短边和长边则需要对是个边框10进行图像采集以及溢胶检测。

针对于此，本实施例中为了实现对于光伏组件30四个边框10进行检测则需要配置四个图像采集装置430分别对四个边框10进行图像采集，即本实施例提供的光伏组件外观检测***40设置有承载平台用于放置待检测的光伏组件30，并且在承载平台上设置有四个针对于边框10各个面进行图像采集的图像采集装置430，图像采集装置430沿对应边框10的进行直线运动采集四个边的图像。但针对于此设置具有一定的技术缺陷，因为光伏组件30生产过程为连续性生产且光伏组件30尺寸较大在对进行光伏组件30进行移动和运输优先考虑成本较低的传输方式。但因为本实施例中的图像采集装置430设置于光伏组件30的四个边框10位置，也就导致***无法直接与光伏组件30生产产线直接进行联动，需要单独设置承载平台，需要将生产过程中的光伏组件30由原生产线上进行调运至承载平台，而调运方式仅包括从承载平台上部或下部进行调运，导致机械结构复杂度较高并且容易导致对于光伏组件30的二次物理伤害。

所以，基于此技术背景，本实施例提供一种与光伏组件30直接进行联动且在运动中对于光伏组件30边框10进行检测的***。

参阅图2和图3，一种光伏组件外观检测***40包括用于传输光伏组件30的第一传输机构410和第二传输机构420，其中第一传输机构410可以为原光伏组件30的生产中的传输机构，在第二传输机构420侧设置有图像采集装置430用于第二传输机构420中传输的光伏组件30进行边框10图像的获取，其中针对于图像采集装置430以第二传输机构420为对称分别设置于第二传输机构420两侧用于检测沿第二传输机构420传输方向运动而两侧边框10，为了实现对于边框10的全面性检测以及缩小图像采集时间成本，图像采集装置430的初始位置设置在第二传输机构420与第一传输机构410的连接位置处，随光伏组件30进入第二传输机构420中进行同步检测。其中，为了实现对于光伏组件30四个边框10的检测，而初始姿态下的图像采集装置430仅采集光伏组件30两个边框10的图像，所以需要将由第一传输机构410进入第二传输机构420的光伏组件30姿态进行调整，即在第一传输机构410中光伏组件30为初始姿态，在进入至第二传输机构420并完成传输后需要将光伏组件30的姿态由第一姿态调整为第二姿态。请继续参阅图2，针对于第一传输机构410上放置进行传输的光伏组件30为短边进入第二传输机构420此为第一姿态，即当光伏组件30由第一传输机构410进入第二传输机构420时图像采集装置430采集光伏组件30的两侧长边框10，当光伏组件30完全驶出第一传输机构410整体放置于第二传输机构420时图像采集装置430完成关于两侧长边框10的图像采集，并需要对光伏组件30的两侧短边框10进行图像采集，即需要将第一姿态转换为第二姿态，即将光伏组件30进行旋转90°处理，使短边边框10被放置在图像采集装置430位置。

在本实施例中，为了实现对于光伏组件30由第一姿态转换为第二姿态，通过在第二传输机构420设置转向装置450将光伏组件30进行旋转处理。

具体的，转向装置450包括设置于第二传输机构420下方的顶升旋转柱，包括顶升处理和旋转处理，通过顶升处理将光伏组件30顶起，并通过旋转处理将光伏组件30旋转90°，实现将光伏组件30边框10短边放置在图像采集装置430位置。

在本实施例中，图像装置位置也需要进行调整，因为当光伏组件30由第一姿态转换为第二姿态，导致处于初始位置处的图像采集装置430与光伏组件30短边并不处于同一竖直方向无法实现对于边框10短边的图像采集。

所以，针对于此问题本实施例中的***还包括与图像采集装置430连接的移动机构440，其中移动机构440包括呈垂直关系的第一导轨441和第二导轨442，其中图像采集装置430通过滑块443与第二导轨442连接且沿第二导轨442进行移动，第二导轨442通过滑块443与第一导轨441连接沿第一导轨441进行移动，其中第一导轨441放置方向与第二传输机构420传输方向相同。即图像采集装置430通过第一导轨441与滑块443相对移动实现沿第二传输机构420传输方向进行移动，即在本实施例中此移动方向为沿第一姿态状态下的边框10长边方向进行移动，沿第二姿态装下的边框10短边方向进行移动。

在本实施例中，第一导轨441和第二导轨442之间呈垂直关系，即第二导轨442通过滑块443沿垂直于第一导轨441的方向进行移动，因为图像采集装置430直接与第二导轨442进行连接，则当第二导轨442进行移动时图像采集装置430同样进行移动。这样设置的目的在，当光伏组件30进行由第一姿态转换为第二姿态时，因为涉及到向上运动的过程，需要图像采集装置430提供光伏组件30竖直方向进行移动的空间，则需要将图像采集装置430远离第二传输机构420，因为第二导轨442与第一导轨441呈垂直设置且第一导轨441的设置方向与第二传输机构420的传输方向相同，则当第二导轨442进行移动时带动图像采集装置430向靠近第二传输机构420或远离第二传输机构420的方向进行移动实现了对于光伏组件30提供姿态转换空间的目的。

在本实施例中针对于第一传输机构410和第二传输机构420优选采用皮带轮结构，其中转向装置450设置在两条皮带之间具有较大的顶升操作空间。

通过以上的设置，实现了对于光伏组件30在运动中的四个边框10的检测，而针对于光伏组件30边框10的具体的图像采集通过图像采集装置430进行图像采集获得。

在本实施例中，针对于图像采集装置430为主要的工作部件，包括固定架431以及设置在固定架431上的多个相机432模块，其中多个相机432模块用于采集边框10的多个特征点位的图像，在本实施例中针对于边框10的多个特征点位分别为边框10的外侧面12、边框10的外顶侧面11、边框10的内侧面13和边框10的顶侧面。

参阅图4，为一种图像采集装置430，包括呈C型的固定架431，其中固定架431中间C型空间为图像采集空间，供边框10在运动中进行通过。在C行固定架431的多个位置设置多个相机432模块，具体为第一相机432模块、第二相机432模块、第三相机432模块和第四相机432模块，其中第一相机432模块用于采集边框10的外顶侧面11图像，第二相机432模块用于采集边框10的外侧面12图像，第三相机432模块用于采集边框10的底侧面图像，第四相机432模块用于采集边框10的内侧面13图像。

在本实施例中，以上任意一个相机432模块都包括两部分组成，其中一个部分为光源433，另一部分为相机432，其中相机432优选线扫相机432。其中光源433与相机432设置固定架431同位置的两侧，并且为了保证采集到的图像的高清晰度在本实施例中光源433相对边框10的光出射高度小于相机432镜头相对边框10的光出射高度，即在本实施例中的光源433为面光光源433。

通过配置以上结构的图像采集装置430能够实现对于光伏组件30边框10各个面的图像。

请继续参阅图1，在本实施例中，为了方便相机432线扫相机432扫描到长边与短边夹角位置处的图像，针对于设置在第二传输机构420两侧的图像采集装置430中的多个相机432和多个光源433同平面且呈对角线设置，降低了同侧设置导致夹角位置处的图像采集不到的问题。

在本实施例提供的光伏组件30外观检测***中，通过在光伏组件30生产产线上设置图像采集装置430以及搭配图像采集装置430的传输机构，实现对于光伏组件30姿态调整后的四个边框10的图像采集，实现对于边框10多检测特征点位的图像采集，提高了光伏组件30外观检测的全面性和全自动化作业。

同样应当理解的是，为了简化本申请揭示的表述，从而帮助对至少一个实用新型实施例的理解，前文对本申请实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本申请对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。

本实施例中，以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。本实施例中，以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种光伏组件图像采集装置，用于对光伏组件中的边框进行图像采集，其特征在于，包括固定架以及设置在固定架上的多个相机模块，多个所述相机模块包括多个相机和对应的多个光源，多个相机、多个光源分别面向所述边框的外侧面、所述边框的外顶侧面、所述边框的内侧面和所述边框的底侧面设置，多个所述相机和多个所述光源分别设置在所述固定架不同两侧。

2.根据权利要求1所述的光伏组件图像采集装置，其特征在于，所述固定架包括呈C型图像采集空间，所述边框穿过所述图像采集空间。

3.根据权利要求1所述的光伏组件图像采集装置，其特征在于，所述光源相对所述边框的光出射高度小于相机镜头相对所述边框的光出射高度。

4.根据权利要求1所述的光伏组件图像采集装置，其特征在于，多个所述相机包括线扫相机。

5.一种光伏组件外观检测***，其特征在于，包括用于放置所述光伏组件的承载平台，以及设置于所述承载平台相对所述光伏组件边框的如权利要求1～4任一项所述的光伏组件图像采集装置。

6.一种光伏组件外观检测***，其特征在于，包括用于传输光伏组件的第一传输机构和第二传输机构，所述第一传输机构以所述光伏组件的第一姿态向所述第二传输机构传输，所述第二传输机构设置有转向装置将所述光伏组件由所述第一姿态转换为第二姿态；还包括基于权利要求1～4任一项所述的图像采集装置，所述图像采集装置设置在所述第一传输机构与所述第二传输机构连接位置并以所述第一传输机构对称设置两组，所述图像采集装置连接有移动机构，所述移动机构带动所述图像采集装置沿所述第二传输机构传输方向进行移动。

7.根据权利要求6所述的光伏组件外观检测***，其特征在于，两组所述图像采集装置中的多个相机和多个光源同平面且呈对角线设置。

8.根据权利要求6所述的光伏组件外观检测***，其特征在于，所述第二姿态为第一姿态变换90°后的姿态。

9.根据权利要求6所述的光伏组件外观检测***，其特征在于，所述移动机构带动所述图像采集装置沿垂直所述第二传输机构传输方向进行移动。

10.根据权利要求9所述的光伏组件外观检测***，其特征在于，所述移动机构包括呈垂直关系的第一导轨和第二导轨，所述图像采集装置通过滑块与所述第二导轨连接沿所述第二导轨进行移动，所述第二导轨通过滑块与所述第一导轨连接沿所述第一导轨进行移动；所述第一导轨放置方向与所述第二传输机构传输方向相同。

11.根据权利要求6所述的光伏组件外观检测***，其特征在于，所述转向装置包括设置于所述第二传输机构下方的顶升旋转柱，所述顶升旋转柱通过第二传输机构中的间隙与所述光伏组件接触。

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