CN110535437B - 一种在线电池串el检测通断电装夹机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种在线电池串EL检测通断电装夹机构，包括用于固定电池串的定位梁及用于向电池串的两端电极供电的电池串供电电源，其特征在于定位梁上设有分别位于电池串两端且与所述电源相连的导电压板，各导电压板均与电池串相应端的电极相对；还包括设于定位梁上位于电池串两端的两个通断电工装，各通断电工装均包括设于定位梁上的XY轴驱动机构及用于将电极压紧至导电压板上的绝缘压板，XY轴驱动机构包括X向气缸及由其驱动沿X轴活动的平移架，平移架上设有连接驱动绝缘压板沿Y轴活动的Y向气缸，XY轴构成平面直角坐标系，X轴方向为电池串长度方向。本机构结构简单，且对于电池串两端电极的通断电执行效率高，通电接触稳定可靠。

Description

一种在线电池串EL检测通断电装夹机构

技术领域

本发明涉及一种在线电池串EL检测通断电装夹机构。

背景技术

在目前光伏生产行业内，光伏电池通常都采用串焊机、摆串机或其它流水生产线制成电池串后进行使用。这种电池串中各光伏电池通过导电丝串焊在一起，而导电丝两端伸出电池串形成电极。

而在实际生产时，目前行业内对于上述电池串都需要进行EL检测，EL检测是指使用电致发光的原理来检测组件内部缺陷：目前通用的做法就是采用视觉影像装置如ccd工业相机来检查在线生产的电池串表面有无损坏导致的隐裂、碎片、破片、虚焊、黑心黑边断栅等异常现象。

原先行业内对于电池串采用离线检测，即由人工将生产好的电池串从串焊机或摆串机上拆卸下来，然后转移至专门的检测工装上通电装配再采用ccd工业相机进行检测。但这种方式费时费力，效率低下，为此目前行业内趋向于在线检测方式。

在线检测的优点是能够在不将电池串从生产设备上拆卸下来的前提下对其进行检测，从而具备非常高的效率。而众所周知在已有的如串焊机或摆串机等生产设备中电池串本身固定在专有的定位梁上，这些定位梁又都配置有专门的机械手或动作机构对其实施转移和翻转，为检测带来一定的便利。

然而事实上，为了实现在线检测，仍需解决的一个关键问题就是电池串两端电极的通断电。而由于是在线检测，假如依旧采用人工对电池串两端实施通断电装配作业显然导致整体检测效率无法有效提高。而且事实上在空间拥挤狭窄的串焊机或摆串机等生产设备上实施上述通断电装配作业本身也存在一定困难。为此目前较好的解决办法就是设计专门的通断电工装，代替人工来实现电池串两端的通断电作业。

但是目前行业内具有的通断电工装普遍存在下述问题：

1）机构繁杂，占据空间大，且往往与原本的串焊机或摆串机的其他机构产生干涉。为此一些企业往往倾注心血对串焊机或摆串机等生产设备本身结构加以改进，投入成本过大。

）用于同电池串电极接触的接触机构过于简单，例如依靠弹片进行接触，实际实施时，非常容易脱开，接触稳定性差，结果经常造成检测中断，降低检测质量。

因此如何设计出简洁高效的通断电工装将是目前在线电池串EL测试中亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明目的是：提供一种在线电池串EL检测通断电装夹机构，其整体结构简单，且对于电池串两端电极的通断电执行效率高，通电接触稳定可靠。

本发明的技术方案是：一种在线电池串EL检测通断电装夹机构，包括用于固定电池串的定位梁以及用于向电池串的两端电极供电的电池串供电电源，其特征在于定位梁上固定有分别位于电池串两端的导电压板，导电压板上接出导线与电池串供电电源相连，每个导电压板均与电池串相应端的电极相对；还包括设于定位梁上用于将电池串两端电极压紧至相应的导电压板上的两个通断电工装，每个通断电工装均包括设于定位梁上的XY轴驱动机构及用于将电极压紧至导电压板上的绝缘压板，XY轴驱动机构包括固定在定位梁上的X向气缸及由其驱动沿X轴活动的平移架，平移架上设有连接并驱动绝缘压板沿Y轴活动的Y向气缸，XY轴构成平面直角坐标系，X轴方向为电池串长度方向。

进一步的，本发明中所述导电压板为铜压板。

进一步的，本发明中所述X向气缸为滑台气缸，包括与定位梁固定的滑台座和与滑台座通过滑轨配合安装的气缸活动本体，气缸活动本体一端与平移架固定。

进一步的，本发明中所述Y向气缸为双轴气缸，并且数量为两个，并列排布固定在平移架上，这两个双轴气缸的顶块均与绝缘压板通过螺钉固定。

更进一步的，本发明中所述滑台座上设有若干沿X轴方向排布的连接孔，用于穿设螺钉以将滑台座固定至定位梁上；或者所述滑台座上固定或一体设有支撑座，支撑座上设有若干沿X轴方向排布的连接孔，用于穿设螺钉以将支撑座固定至定位梁上。

进一步的，本发明中所述电极伸出电池串端部的长度为L，电极上与导电压板的接触部位长度为l，l至少为L×2/3。这样设计能够确保电极与导电压板绝佳的接触效果。

进一步的，本发明在通断电工装处于非工作状态时，所述绝缘压板位于相应端的导电压板一侧并在X轴方向上与导电压板齐平。

进一步的，本发明中所述导电压板和定位梁之间设有调节定位块，调节定位块固定在定位梁上，同时调节定位块上设有沿X轴方向间隔排布的若干调节定位孔，用于穿设螺钉以将导电压板固定其上。间隔排布的多个调节定位孔的设计有利于调整导电压板相对电池串端部的间距。

本发明的具体工作原理如下：

本发明中的定位梁主要设置在现有串焊机或摆串机等生产设备的主支架内，并且主支架上配置有专门的机械手或与之相连的动作机构对其实施转移和翻转。为了进行EL检测，在串焊机或摆串机的主支架前方，采用支架设置指向电池串的ccd工业相机。

初始时，滑台气缸处于打开位置，双轴气缸处于收缩位置，此时所述绝缘压板位于相应端的导电压板一侧并在X轴方向上与导电压板齐平。

通电原理：当给予滑台气缸和双轴气缸控制信号，双轴气缸的顶块首先顶出，使绝缘压板在Y轴方向上高出导电压板，然后滑台气缸闭合，通过平移架带动绝缘压板移动至导电压板的上方，最后双轴气缸的顶块缩回，使得绝缘压板将电极压紧至导电压板上。当电池串两端的电极都与导电压板压紧后，电池串完成通电。

随即ccd工业相机对电池串表面进行EL检测。如发现不良品，则由串焊机或摆串机上的机械手或动作机构将不良品转移至NG工位。

断电原理：对电池串的EL检测完毕后，两侧双轴气缸的顶块首先顶出，滑台气缸再打开，使得绝缘压板与导电压板脱离，完成断电，最后双轴气缸的顶块再缩回，使得绝缘压板位于导电压板一侧的位置，确保电池串能够从定位梁上被拆下，不造成干涉。

本发明的优点是：

1．本发明的整体结构简单，其能够直接配套设置在已有的串焊机或摆串机上使用，充分利用其上的狭窄空间，而不对其余机构形成干涉；也无需对现有的串焊机或摆串机实施大的改进，节省企业成本。

．本发明在电池串两端专门设计了用于将电极压紧至相应的导电压板上的通断电工装，这种通断电工装结构紧凑，利用气缸来驱动绝缘压板执行平移、抬升再缩回压紧一系列动作，通断电执行效率高。相比人为操作更适应在线电池串的EL检测，能加快检测效率。

．本发明中的通断电工装，其绝缘压板在工作时将电极压紧至导电压板上，如果不给气缸控制信号，压紧力不会撤除，因此确保电极与导电压板能够稳定可靠的接触，避免脱开影响EL检测质量。

本发明无需将电池串从定位梁上拆卸下来就能实现EL检测，检测时无需人工装拆参与，大大提高了在线电池串的EL检测效率。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明的结构主视图；

图2为本发明的结构后视图；

图3为图1中A放大示意图；

图4为图2中B放大示意图；

图5为本发明中通断电工装的单独主视图；

图6为本发明中通断电工装的单独俯视图；

图7为本发明中通断电工装的单独立体结构示意图；

图8为本发明使用状态示意图。

其中：1、电池串；2、定位梁；3、电极；4、导电压板；5、通断电工装；6、绝缘压板；7、X向气缸；7a、滑台座；7b、气缸活动本体；8、平移架；9、Y向气缸；9a、顶块；10、连接孔；11、调节定位块；11a、调节定位孔；12、主支架；13、ccd工业相机。

具体实施方式

实施例：结合图1~图7所示，对本发明提供的这种在线电池串EL检测通断电装夹机构的具体实施方式详细说明如下：

首先如图1和图2所示，其整体由用于固定电池串1的定位梁2、固定于定位梁2上并位于电池串1两端的导电压板4、用于向电池串1的两端电极3供电的电池串供电电源（图中省略）以及设于定位梁2上用于将电池串1两端电极3压紧至相应的导电压板4上的两个通断电工装5共同构成。

本实施例中的电池串1由12片光伏电池片通过平行分布的多根电极丝串焊组成。各电极丝的两端分别伸出电池串1的端部形成电极3。电池串1的12片光伏电池片同常规技术一样采用连接片和螺栓固定至定位梁2上。所述导电压板4上接出导线（图中省略）与电池串供电电源相连。本实施例中的导电压板4均为铜压板，每个导电压板4均与电池串1相应端的电极3相对（即导电压板4位于相应端的电极3下方），如图3所示。

并且如图3所示，本实施例中导电压板4采用调节定位块11固定至定位梁2上。该调节定位块11位于所述导电压板4和定位梁2之间，调节定位块11固定在定位梁2上，同时调节定位块11上设有沿X轴方向间隔排布的若干调节定位孔11a，用于穿设螺钉以将导电压板4固定其上。间隔排布的多个调节定位孔11a的设计有利于调整导电压板4相对电池串1端部的间距。

如结合图3和图4所示，本实施例中两侧通断电工装5结构相同，均由设于定位梁2上的XY轴驱动机构及用于将电极3压紧至导电压板4上的绝缘压板6共同构成。

再进一步结合图5~图7所述，本实施例中的XY轴驱动机构由X向气缸7、平移架8和Y向气缸9共同组成。XY轴构成平面直角坐标系，X轴方向为电池串1长度方向。其中所述X向气缸7为滑台气缸，由与定位梁2固定的滑台座7a和与滑台座7a通过滑轨配合安装的气缸活动本体7b，气缸活动本体7b一端与平移架8固定。通过气缸活动本体7b的活动驱动平移架8沿X轴活动。

如图4、图6和图7所示，本实施例中所述滑台座7a上设有两个沿X轴方向排布的连接孔10，用于穿设螺钉以将滑台座7a固定至定位梁2上。

依旧结合图5~图7所示，本实施例中所述Y向气缸9为双轴气缸，并且数量为两个，并列排布固定在平移架8上，这两个双轴气缸9的顶块9a均与绝缘压板6通过螺钉固定，用于驱动绝缘压板6沿Y轴活动。

再结合图3所示，本实施例中假定电极3伸出电池串1端部的长度为L，而电极3上与导电压板4的接触部位长度为l，l=L×4/5。这样设计能够确保电极3与导电压板4绝佳的接触效果。并且如图3所示的，其通断电工装5恰处于非工作状态，此时所述绝缘压板6位于相应端的导电压板4一侧并在X轴方向上与导电压板4齐平。

本发明的具体工作原理如下：

如图8所示，以串焊机为例，本发明中的定位梁2设置在串焊机的主支架12内，并且主支架12上配置有动作机构（图中省略）对定位梁2实施转移和翻转。为了进行EL检测，在主支架12前方，采用支架并排设置指向电池串的多个ccd工业相机13。

初始时，滑台气缸（X向气缸7）处于打开位置，双轴气缸（Y向气缸9）处于收缩位置，此时所述绝缘压板6位于相应端的导电压板4一侧并在X轴方向上与导电压板4齐平，参见图3所示。

通电原理：当给予滑台气缸和双轴气缸控制信号，双轴气缸（Y向气缸9）的顶块9a首先顶出，使绝缘压板6在Y轴方向上高出导电压板4，然后滑台气缸（X向气缸7）闭合，通过平移架8带动绝缘压板6移动至导电压板4的上方，最后双轴气缸（Y向气缸9）的顶块9a缩回，使得绝缘压板6将电极3压紧至导电压板4上。当电池串1两端的电极3都与导电压板4压紧后，电池串1完成通电。

随即ccd工业相机13对电池串1表面进行EL检测。如发现不良品，则由串焊机或摆串机上的机械手或动作机构将不良品转移至NG工位。

断电原理：对电池串1的EL检测完毕后，两侧双轴气缸（Y向气缸9）的顶块9a首先顶出，滑台气缸（X向气缸7）再打开，使得绝缘压板6与导电压板4脱离，完成断电，最后双轴气缸（Y向气缸9）的顶块9a再缩回，使得绝缘压板6位于导电压板4一侧的位置，确保电池串1能够从定位梁2上被拆下，不造成干涉。

当然上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种在线电池串EL检测通断电装夹机构，包括用于固定电池串（1）的定位梁（2）以及用于向电池串（1）的两端电极（3）供电的电池串供电电源，其特征在于定位梁（2）上固定有分别位于电池串（1）两端的导电压板（4），导电压板（4）上接出导线与电池串供电电源相连，每个导电压板（4）均与电池串（1）相应端的电极（3）相对；还包括设于定位梁（2）上用于将电池串（1）两端电极（3）压紧至相应的导电压板（4）上的两个通断电工装（5），每个通断电工装（5）均包括设于定位梁（2）上的XY轴驱动机构及用于将电极（3）压紧至导电压板（4）上的绝缘压板（6），XY轴驱动机构包括固定在定位梁（2）上的X向气缸（7）及由其驱动沿X轴活动的平移架（8），平移架（8）上设有连接并驱动绝缘压板（6）沿Y轴活动的Y向气缸（9），XY轴构成平面直角坐标系，X轴方向为电池串（1）长度方向。

2.根据权利要求1所述的一种在线电池串EL检测通断电装夹机构，其特征在于所述导电压板（4）为铜压板。

3.根据权利要求1所述的一种在线电池串EL检测通断电装夹机构，其特征在于所述X向气缸（7）为滑台气缸，包括与定位梁（2）固定的滑台座（7a）和与滑台座（7a）通过滑轨配合安装的气缸活动本体（7b），气缸活动本体（7b）一端与平移架（8）固定。

4.根据权利要求1所述的一种在线电池串EL检测通断电装夹机构，其特征在于所述Y向气缸（9）为双轴气缸，并且数量为两个，并列排布固定在平移架（8）上，这两个双轴气缸（9）的顶块（9a）均与绝缘压板（6）通过螺钉固定。

5.根据权利要求3所述的一种在线电池串EL检测通断电装夹机构，其特征在于所述滑台座（7a）上设有若干沿X轴方向排布的连接孔（10），用于穿设螺钉以将滑台座（7a）固定至定位梁（2）上；或者所述滑台座（7a）上固定或一体设有支撑座，支撑座上设有若干沿X轴方向排布的连接孔，用于穿设螺钉以将支撑座固定至定位梁（2）上。

6.根据权利要求1所述的一种在线电池串EL检测通断电装夹机构，其特征在于所述电极（3）伸出电池串（1）端部的长度为L，电极（3）上与导电压板（4）的接触部位长度为l，l至少为L×2/3。

7.根据权利要求1所述的一种在线电池串EL检测通断电装夹机构，其特征在于在通断电工装（5）处于非工作状态时，所述绝缘压板（6）位于相应端的导电压板（4）一侧并在X轴方向上与导电压板（4）齐平。

8.根据权利要求1所述的一种在线电池串EL检测通断电装夹机构，其特征在于所述导电压板（4）和定位梁（2）之间设有调节定位块（11），调节定位块（11）固定在定位梁（2）上，同时调节定位块（11）上设有沿X轴方向间隔排布的若干调节定位孔（11a），用于穿设螺钉以将导电压板（4）固定其上。