CN109616432B - 一种电池串焊接质量检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及了一种电池串焊接质量检测装置，其由放置板、测试架、电极、图像抓取装置以及与该图像抓取装置相配套的处理器构成，其中，放置板用来放置焊接后的电池串，其须由透明状材质构成。在该放置板上开设有用来放置所述电池串的定位凹槽。测试架设置于定位凹槽的正上方。电极包括正极和负极，两者间隔地固定于测试杆上。在实际检测过程中，测试杆发生下移运动，正极与电池串的左端相接触，与此同时，负极与电池串的右端相接触，从而导通电池串，进而发出红外光。图像抓取装置用来捕获电池串通电时的成像图片。处理器用来实时接收上述成像图片，并对其进行处理、分析，从而可以降低质量不合格的电池串混入生产线中，确保生产线的正常运行。

Description

一种电池串焊接质量检测装置

技术领域

本发明涉及光伏组件生产技术领域，特别涉及一种电池串焊接质量检测装置。

背景技术

在光伏组件的制造过程中，EL作为光伏组件层压前最后一道把关工序，起着至关重要的作用。在现有生产工艺中，光伏组件均采用大自动化生产模式，在光伏组件串焊工序和EL工序之间通常不设置质量检测工序。但如果在串焊机发生异常的情况下，比如电池片大规模的隐裂等缺陷，不但会难以保证光伏组件的成形质量，且会影响整体产线的正常运行。因此，我们尝试在光伏组件串焊工序和EL工序之间增设抽检工序，以便于及时发现问题，避免光伏组件出现批量不良现象，为此，我们设计了一款适配于上述抽检工序的电池串焊接质量检测装置。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构设计简单，检测快捷、准确的电池串焊接质量检测装置。

为了解决上述技术问题，本发明涉及了一种电池串焊接质量检测装置，其由透明状放置板、测试架、电极、图像抓取装置以及与该图像抓取装置相配套的处理器构成，其中，放置板用来放置焊接后的电池串。沿左右方向，在该放置板上开设有用来放置所述电池串的定位凹槽。测试架设置于定位凹槽的正上方，其包括测试杆以及驱动该测试杆沿上下方向进行平移的动力装置。电极包括正极和负极，两者间隔地固定于测试杆上。在实际检测过程中，测试杆发生下移运动，正极与电池串的左端相接触，与此同时，负极与电池串的右端相接触，从而导通电池串，进而发出红外光。图像抓取装置设置于定位凹槽的正下方，用来捕获电池串通电时的成像图片。处理器用来实时接收上述成像图片，并对其进行处理、分析，从而得出电池串是否合格。

在本技术方案中公开了一种新型电池串焊接质量检测装置，用来适配于EL前的抽检工序。通过采用该装置检测电池串，可以快速、地检测出电池片的裂片、虚焊、脱焊等缺陷，降低质量不合格的电池串混入生产线中，从而确保生产线的正常运行。

作为本发明的进一步优化，上述电池串焊接质量检测装置还包括与正极相固定的正极滑动块以及与负极相固定的负极滑动块。沿左右方向，在测试杆的下平面开设有与正极滑动块以及负极滑动块相适配滑槽。在正极滑动块以及负极滑动块上均设置有限位装置，分别用来防止在实际测试过程中正极滑动块以及负极滑动块相对于测试杆发生沿左右方向的位移。

通过采用上述技术方案进行设置，在实际检测工序中，可以根据待检测电池串的具体尺寸相应地调整正极和负极的具体位置，从而提高了电池串焊接质量检测装置的适用范围，以适用于不同批次、不同长度的电池串质量的检测。

作为本发明的进一步优化，正极和负极均包括层叠状弹片和沿弹片下延的球状凸起。

通过采用上述技术方案进行设置，一方面，使得正极和负极自身具有一定的弹性，当测试杆出现一定倾斜度的情况下，仍然可以保证正极和负极以可控的压力与电池串相接触，防止损坏电极或电池串。另一方面，电极设置为球状，可以保证其与电池串的良好接触，防止瞬时电击现象发生。

作为本发明的进一步优化，弹片与正极滑动块以及负极滑动块均采用螺钉可拆卸联接方式。

通过采用上述技术方案进行设置，从而可以便于根据电池串批次的不同选定相应的弹片，且便于进行拆、装操作。

作为本发明的进一步优化，在正极滑动块以及负极滑动块上、与滑槽相适配区域的截面呈燕尾状。

通过采用上述技术方案进行设置，可以有利于提高正极滑动块以及负极滑动块与测试杆的装配精度，确保正极和负极相对于电池串的垂直度。

作为本发明的进一步优化，在正极滑动块以及负极滑动块上设置有条状石墨，用来降低相对于滑槽的摩擦系数。

通过采用上述技术方案进行设置，可以有效地降低正极滑动块和负极滑动块位移的摩擦力，降低操作困难度。另外，还可以降低正极滑动块、负极滑动块以及测试杆的磨损率，提高使用寿命。

作为本发明的进一步优化，在测试杆的左、右端部均开设有导向孔，相对应地，在放置板上垂直固定有导向杆。

通过采用上述技术方案进行设置，可以有效地提高测试杆上下位移的导向性，降低位移过程中的振动对正极、负极对位电池串造成的影响。

作为本发明的进一步优化，电池串焊接质量检测装置还包括警报器。当电池串的检测结果不合格时，警报器发生警报。

作为本发明的进一步优化，图像抓取装置为红外线相机。

作为本发明的进一步优化，动力装置为连接于测试杆中部的气压缸。该动力装置还包括安全阀，其与气压缸相并联。

气压动力自身具有较好的清洁性，能减少对电池串的污染。另外，设置的安全阀能有效地控制电机相对于电池串的下压力，防止压力过大损坏电池串情况的发生。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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。

图1是本发明中电池串焊接质量检测装置的结构示意图。

图2是图1中的A-A剖视图。

图3是图1中的I放大图。

图4是图1中的B-B半剖视图。

1-放置板；11-定位凹槽；2-测试架；21-测试杆；22-动力装置；221-气压缸；3-电极；31-正极；311-弹片；312-电极头；32-负极；4-图像抓取装置；5-正极滑动块；6-负极滑动块；7-限位装置；8-螺钉；9-条状石墨；10-导向杆；11-耐磨套。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“左”、“右”、“上”、“下”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。

下面结合具体实施例，对本发明的内容做进一步的详细说明，图1示出了本发明中电池串焊接质量检测装置的结构示意图，其由放置板1、测试架2、电极3、图像抓取装置4以及与该图像抓取装置4相配套的处理器(图中未示出)构成，其中，放置板1用来放置焊接后的电池串，其须由透明状材质构成，例如：透明玻璃或塑脂。为了便于电池串相对于放置板1进行定位，还可以沿左右方向，在其上开设有定位凹槽11。该定位凹槽11的宽度尺寸不小于电池串，一般以大于2～3mm为宜。测试架2设置于定位凹槽11的正上方，其包括测试杆21以及驱动该测试杆21沿上下方向进行平移的动力装置22。电极3包括正极31和负极32，两者间隔地固定于测试杆21上。在实际检测过程中，测试杆21发生下移运动，正极31与电池串的左端相接触，与此同时，负极32与电池串的右端相接触，从而导通电池串，进而发出红外光。图像抓取装置4设置于定位凹槽11的正下方，用来捕获电池串通电时的成像图片。处理器用来实时接收上述成像图片，并对其进行处理、分析，从而可以快速、地检测出电池片的裂片、虚焊、脱焊等缺陷，降低质量不合格的电池串混入生产线中，确保生产线的正常运行。

上述测试杆21优选框架焊接结构或碳纤维材料制得，在确保其自身结构强度的前提下，使其自重尽可能的小。

由公知常识可知，硅原子外电池能级跃迁产生光子，而硅原子能带带隙约为1.12eV，根据普朗克常量公式我们可以计算出硅原子跃迁产生的光子波长约为1150nm，属于红外光，因此，可以将图像抓取装置4优选为红外线相机。

作为上述电池串焊接质量检测装置的进一步优化，其还包括与正极31相固定的正极滑动块5以及与负极32相固定的负极滑动块6。沿左右方向，在测试杆21的下平面开设有与正极滑动块5以及负极滑动块6相适配滑槽。在正极滑动块5以及负极滑动块6上均设置有限位装置7，分别用来防止在实际测试过程中两者相对于测试杆21发生沿左右方向的位移。在实际检测工序中，当下一批次需要检测的电池串长度与上一批次不一致时，可进行正极31和负极32相对距离的调整，并通过限位装置7进行锁紧。这样一来，可以扩大该电池串焊接质量检测装置的适用范围，以适用于不同批次、不同长度的电池串质量的检测。上述限位装置7有效为穿插于正极滑动块5以及负极滑动块6上、且与测试杆21的下侧面相顶紧的螺钉。

再者，为了确保在测试杆21发生倾斜的情况下，正极31和负极32相对于电池串的压力相互之间差别不大，避免出现压坏串情况的发生，上述正极31和负极32均可由层叠状弹片311和沿该弹片311下延的电极头312构成(如图2中所示)，当测试杆21出现一定倾斜度的情况下，仍然可以保证正极31和负极32以可控的压力与电池串相接触。另外，为了避免瞬时电击现象的发生，电极头312优选为球状凸起。

再者，弹片311与正极滑动块5以及负极滑动块6均可采用螺钉可拆卸联接方式，从而可以便于根据电池串批次的不同选定相应的弹片，且便于进行拆、装操作。

再者，为了提高正极滑动块5以及负极滑动块6与测试杆21的装配精度，还可以将滑槽设置为燕尾状，相应地，在正极滑动块5以及负极滑动块6上、与该滑槽相适配区域的截面亦呈燕尾状(如图3中所示)，且采用间隙配合方式，单边间隙控制在0.2mm以内。另外，为了降低正极滑动块5和负极滑动块6发生相对位移时的摩擦力，降低操作困难度，还可以在正极滑动块5以及负极滑动块6上设置有条状石墨9，与此同时，降低了正极滑动块5、负极滑动块6以及测试杆21的磨损率，提高使用寿命，减少了后期维护频率。

再者，还可以在测试杆21的左、右端部均开设有导向孔，相对应地，在放置板1上垂直固定有导向杆10(如图4中所示)，从而有效地提高测试杆21上下位移的导向性，降低位移过程中的振动对正极31、负极32对位电池串造成的影响。为了避免在长时间使用过程中导向杆10对测试杆21本体造成损坏，还可以在导向孔内套设抗磨套11。

再者，上述电池串焊接质量检测装置还可以设置警报器(图中未示出)。当电池串的检测结果不合格时，警报器发生警报。

再者，动力装置22优选为自身清洁性较高，且便于进行控制的气压缸221。气压缸221固定于测试杆21的中部位置，另外，当在测试杆21的两端设置有导向杆10的情况下，气压缸221与测试杆21亦可以采用铰轴连接方式。最后，为了控制电极3相对于电池串的下压力，防止压力过大损坏电池串情况的发生，还可以在与气压缸221相适配的气压系统中设置安全阀(图中未示出)。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种电池串焊接质量检测装置，其特征在于，包括：

透明状放置板，用来放置焊接后的电池串；沿左右方向，在所述放置板上开设有用来放置所述电池串的定位凹槽；

测试架，其包括测试杆以及驱动所述测试杆沿上下方向进行平移的动力装置；所述测试杆设置于所述定位凹槽的正上方；

电极，其包括正极和负极，间隔地固定于所述测试杆上；借助于所述测试杆的下移运动，所述正极与所述电池串的左端相接触，与此同时，所述负极与所述电池串的右端相接触，从而导通所述电池串；

图像抓取装置，其设置于所述定位凹槽的正下方；当所述电池串通电时，即时获取所述电池串的成像图片；

处理器，用来实时接收所述成像图片，并对其进行处理、分析，以得出所述电池串是否合格。

2.根据权利要求1所述的电池串焊接质量检测装置，其特征在于，还包括与所述正极相固定的正极滑动块和与所述负极相固定的负极滑动块；沿左右方向，在所述测试杆的下平面开设有与所述正极滑动块以及所述负极滑动块相适配滑槽；在所述正极滑动块以及所述负极滑动块上均设置有限位装置，分别用来防止在实际测试过程中所述正极滑动块以及所述负极滑动块相对于所述测试杆发生沿左右方向的位移。

3.根据权利要求2所述的电池串焊接质量检测装置，其特征在于，所述正极和所述负极均包括层叠状弹片和沿所述弹片下延的球状凸起。

4.根据权利要求3所述的电池串焊接质量检测装置，其特征在于，所述弹片与所述正极滑动块以及所述负极滑动块均采用螺钉可拆卸联接方式。

5.根据权利要求2所述的电池串焊接质量检测装置，其特征在于，在所述正极滑动块以及所述负极滑动块上、与所述滑槽相适配区域的截面呈燕尾状。

6.根据权利要求5所述的电池串焊接质量检测装置，其特征在于，在所述正极滑动块以及所述负极滑动块上设置有条状石墨，用来降低相对于所述滑槽的摩擦系数。

7.根据权利要求2所述的电池串焊接质量检测装置，其特征在于，在所述测试杆的左、右端部均开设有导向孔，相对应地，在所述放置板上垂直固定有导向杆。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的电池串焊接质量检测装置，其特征在于，还包括警报器；当所述电池串的检测结果不合格时，所述警报器发生警报。

9.根据权利要求8所述的电池串焊接质量检测装置，其特征在于，所述图像抓取装置为红外线相机。

10.根据权利要求1所述的电池串焊接质量检测装置，其特征在于，所述动力装置为连接于所述测试杆中部的气压缸；还包括安全阀，其与所述气压缸相并联。

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