CN114619114A - 一种电池串虚焊偏焊返修方法及返修机构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电池串虚焊偏焊返修方法及返修机构，涉及光伏生产技术领域，其中电池串返修方法包括当缺陷类型为虚焊或偏焊时，将电池串转移至虚焊偏焊返修位置，并对电池串进行整位；缺陷为虚焊时的返修步骤如下，焊接组件运动至缺陷位置，对虚焊位置的焊带重新进行焊接，解决单根或单点焊带和电池片的虚焊、偏焊问题，通过视觉识别方式精准定位返修位置，通过夹爪以及焊接组件的配合进行返修，通过设置助焊剂喷涂组件的设置，在进行焊接之前喷涂助焊剂，保证焊接效果。
Description
技术领域
本发明涉及光伏生产技术领域，尤其是一种电池串虚焊偏焊返修方法及返修机构。
背景技术
传统的燃料能源正在一天天减少，对环境造成的危害日益突出。太阳能作为可再生的清洁能源前景十分广阔。光伏组件的生产需要经过串焊，汇流焊，层压等多到工序。电池片串焊作为组件生产的一道主要工序，在焊接作业的过程中由于温度、人员和设备等诸多问题，可能导致焊带和电池片的焊接出现虚焊和偏焊问题。目前不良电池串在返修过程中一般都是采用人工拿取电池串并对其问题处进行人工补焊或纠偏，也有直接将电池串进行拆解后，重新进行焊接加工的方式，不论哪种方式，由于电池片比较轻薄且电池片上的绒面和栅线比较脆弱，此过程中很有可能对电池片造成损伤，并且存在效率低下的问题，针对上述缺陷，提出了本申请。
发明内容
本发明的目的是提供一种电池串虚焊偏焊返修方法及返修机构，解决了上述问题。
为解决上述问题，本发明提供一种电池串虚焊偏焊返修方法，S1：利用识别组件检测电池串缺陷类型和/或缺陷位置，当缺陷所在面为电池串背面，则调整电池串朝向，使电池串缺陷所在面朝上，当电池串的缺陷所在面为正面，无需调整电池串朝向；
S2：当缺陷类型为虚焊或偏焊时，将电池串转移至虚焊偏焊返修位置，并对电池串进行整位；
缺陷为虚焊时的返修步骤如下，焊接组件运动至缺陷位置，对虚焊位置的焊带重新进行焊接；
缺陷为偏焊时的返修步骤如下，夹爪夹持焊带，所述夹爪和所述焊接组件沿电池串运动，所述夹爪和所述焊接组件由不同的驱动组件驱动实现运动，所述焊接组件对偏焊焊带整条或部分进行解焊，夹爪将焊带归正，在将焊带部分归正或完全归正后，焊接组件对归正完成后的焊带重新进行焊接；
解焊以及焊接时，采用非接触式焊接方式，进行重新焊接之前，在焊接位置添加助焊剂。
进一步地，添加助焊剂通过喷涂组件实现，喷涂组件与所述焊接组件同步运动。
进一步地，重新焊接时，利用压针组件对焊接位置施加压力。
进一步地，在修复偏焊时，通过视觉识别组件获取偏焊焊带和电池片栅线偏差尺寸，状态参数包括焊带处于虚焊还是处于偏焊状态、焊带是否需要解焊，根据视觉识别组件获取的参数控制焊接组件和夹爪的工作状态和运动轨迹。
一种电池串虚焊偏焊返修机构，包括整修台、视觉识别组件、至少一个夹爪组件和至少一个焊接组件，所述整修台上设有整位组件，所述视觉识别组件用于识别电池串的缺陷位置，所述夹爪组件用于夹取焊带，所述焊接组件用于对焊带进行焊接和解焊，所述焊接组件为非接触式焊接，所述焊接组件和所述夹爪组件分别安装在两个三维驱动机构上，上述的电池串返修方法利用所述电池串返修机构实现。
进一步地，还包括助焊剂喷涂组件，所述焊接组件对焊带进行焊接之前，所述助焊剂喷涂组件对焊接位置处喷涂助焊剂。
进一步地，还包括压针组件，所述压针组件包括压针升降气缸和压针，所述压针与所述压针升降气缸连接，所述压针组件用于对焊接位置施加压力。
进一步地，所述视觉识别组件、所述夹爪组件、助焊剂喷涂组件和所述压针组件均安装在所述三维驱动机构上。
进一步地，所述焊接组件为红外聚光灯头。
进一步地，所述夹爪组件包括夹爪和夹爪气缸，所述夹爪气缸用于驱动所述夹爪相互靠近或远离。
本发明的有益效果是，通过本申请中所述的方法，可简单快速的对电池串的虚焊或偏焊位置进行维修，无需将电池串拆解使存在缺陷的电池串通过维修实现质量修复。
此装置可以解决单根或单点焊带和电池片的虚焊、偏焊问题，通过视觉识别方式精准定位返修位置，进而通过夹爪以及焊接组件的配合进行返修，同时还通过设置助焊剂喷涂组件的设置，在进行焊接之前喷涂助焊剂，保证焊接效果。
通过将焊接组件设置为红外聚光灯头，进行焊接时不接触到电池片的表面，避免了人工焊接中，由于手法和焊接设备的温度问题，造成接触到电池片造成电池片隐裂、划伤或断栅问题。降低生产成本，提高电池片的返修效率和返修质量。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为一种电池串虚焊偏焊返修机构整体结构示意图；
图2为焊接组件、压针组件和助焊剂喷涂组件处的放大结构示意图；
图3为一种夹爪组件的结构示意图；
图4为另一种夹爪组件的结构示意图。
具体实施方式
以下描述只用于揭露本发明以使得本领域技术人员能够实施本发明。以下描述中的实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变形。在以下描述中界定的本发明的基本原理可应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及其他未背离本发明精神和范围的其他方案。
一种电池串虚焊偏焊返修方法，包括如下步骤：
S1：电池串反面朝上上料，利用视觉检测、EL检测（电致发光检测仪）和人工辅助检测，检测电池串的缺陷类型和/或缺陷位置，当缺陷所在面为电池串正面，则调整电池串朝向，通过翻转机构使电池串正面朝上，当电池串的缺陷所在面为反面，无需调整电池串朝向；
S2：当缺陷类型为虚焊或偏焊时，将电池串转移至虚焊偏焊返修位置，如图1，返修位置为整修台70，并对电池串进行整位；
缺陷为虚焊时的返修步骤如下，焊接组件运动至缺陷位置，对虚焊位置的焊带重新进行焊接；
缺陷为偏焊时的返修步骤如下，夹爪夹持焊带，所述夹爪和所述焊接组件沿电池串运动，所述夹爪和所述焊接组件由不同的驱动组件驱动实现运动，驱动组件为三维驱动机构，能够驱动夹爪和所述焊接组件在X、Y、Z方向上进行运动，所述焊接组件对偏焊焊带整条或部分进行解焊，夹爪将焊带归正，在将焊带部分归正或完全归正后，焊接组件对归正完成后的焊带重新进行焊接；
由于夹爪和焊接组件分别有各自的驱动组件实现运动，在进行解焊的过程中，焊接组件对焊接点进行加热解焊的同时，夹爪对焊带进行归正，可以在偏焊焊带全部归正后进行焊接，也可以在解焊一个点后立即进行焊接，其中第二种方式效率较高，并且边焊接边归正的方式有助于已经归正的焊带保持位置，避免再次偏移。
解焊以及焊接时，采用非接触式焊接方式，避免对电池片造成损伤，进行重新焊接之前，在焊接位置添加助焊剂。
优选地，添加助焊剂通过喷涂组件实现，喷涂组件与所述焊接组件同步运动。
优选地，重新焊接时，利用压针组件对焊接位置施加压力。
优选地，在修复偏焊时，通过视觉识别组件获取偏焊焊带和电池片栅线偏差尺寸，状态参数包括焊带处于虚焊还是处于偏焊状态、焊带是否需要解焊，根据视觉识别组件获取的参数控制焊接组件和夹爪的工作状态和运动轨迹，如焊接组件和夹爪是否需要开启，焊接组件是否需要提前预热，焊接位置、归正位置，归正轨迹等。
优选地，视觉识别组件参数上传至控制组件处，控制组件控制夹爪进行相应位移，将焊带归正，可对焊接组件进行重新焊接的路径进行设置，在重新进行焊接，只存在若干个固定路径，焊接组件只需要按照固定路径进行行进即可，固定路径为电池片上银浆点的连线，从而无需额外控制，降低控制组件计算量。
下面结合图1-4对本发明进行详细说明，一种电池串虚焊偏焊返修机构，包括整修台70、视觉识别组件24、至少一个夹爪组件和至少一个焊接组件44，所述整修台70上设有整位组件10，电池串由搬运桁架搬运至整修台70上，所述整位组件10用于对所述整修台70上的电池串进行位置整理，整位组件10包括若干个推板，推板推动光伏板，使光伏板边缘对齐，实现整位，所述焊接组件44为红外聚光灯头。
所述视觉识别组件24用于识别电池串的缺陷位置，所述夹爪组件用于夹取焊带，所述焊接组件44用于对焊带进行焊接和解焊，所述焊接组件44为非接触式焊接，所述焊接组件44安装在三维驱动机构上，上述的电池串返修方法利用所述电池串返修机构实现。
所述视觉识别组件24、夹爪组件、焊接组件44和压针组件均安装在三维驱动机构上，还包括助焊剂喷涂组件43，助焊剂喷涂组件43为喷头结构，所述助焊剂喷涂组件43也安装在所述三维驱动机构上，所述夹爪组件用于夹取焊带，所述焊接组件44用于对焊带进行焊接和解焊，在所述焊接组件44对焊带进行焊接之前，所述助焊剂喷涂组件43对焊接位置处施加助焊剂，所述压针组件用于对焊接位置施加压力。
所述三维驱动机构包括纵向滑台60、第一升降滑台30、第二升降滑台50、第一横向滑台20和第二横向滑台40，纵向滑台60包括两组滑动驱动部，所述第一升降滑台30与所述第一横向滑台20连接组成第一驱动组件，所述第二升降滑台50和所述第二横向滑台40连接组成第二驱动组件，所述第一驱动组件和所述第二驱动组件分别与所述纵向滑台60连接，所述视觉识别组件24和夹爪组件安装在所述第一驱动组件上，所述焊接组件44、所述压针组件和所述助焊剂喷涂组件43安装在所述第二驱动组件上。
所述第一升降滑台30与所述纵向滑台60连接，所述视觉识别组件24和夹爪组件安装在所述第一横向滑台20上。
所述第二升降滑台50与所述纵向滑台60连接，所述焊接组件44、所述压针组件和所述助焊剂喷涂组件43安装在所述第二横向滑台40上。
纵向滑台60分别驱动第一升降滑台30和第二升降滑台50。
夹爪组件的一种实施方式：所述夹爪组件包括夹爪21和夹爪气缸22，所述夹爪气缸22用于驱动所述夹爪21相互靠近或远离，此种夹爪组件结构简单成本低，控制方便。
夹爪组件的另一种实施方式：所述夹爪组件包括两组夹爪安装臂23，所述夹爪安装臂23与夹爪气缸24连接，两组所述夹爪安装臂23上均转动安装有夹爪26，所述夹爪26与所述夹爪安装臂23之间连接有弹簧25，此中夹爪组件结构紧凑，稳定性高。
所述压针组件包括压针升降气缸41和压针42，所述压针42与所述压针升降气缸41连接。
优选地，所述视觉识别组件24和所述夹爪组件安装在竖直方向的同一直线上，便于夹取位置的定位，减少计算量。
夹爪组件、焊接组件、助焊剂喷涂组件可横向或竖向或间距可变的设置多个，可同时对多个电池串、同个电池串的多个位置进行返修，提高返修效率。
使用步骤：电池串由搬运桁架搬运至返修处，整位装置10整位后，视觉识别组件24移动至需返修处，视觉拍照后确认具体需返修位置；
第一种修复方式，修复种类为虚焊时：助焊剂喷涂组件43移至需返修处，助焊剂喷涂组件43对准焊点喷射助焊剂，压针升降气缸41将压针42压下，压在银浆点位置，焊接组件44整体压至焊接位进行焊接，通过循环升降焊接完所有的焊点。
第二种修复方式，偏焊返修模式：视觉识别组件24移动到需返修处，视觉拍照后确认具体需返修位置，夹爪组件下降至夹持位夹持焊带，焊接组件44移至夹爪处，夹爪组件和焊接组件44在三维驱动机构的驱动下沿着焊带延伸方向移动，对整条焊带进行解焊，夹爪组件把焊带扯直并归正，焊接组件44完成解焊后，重复第一种修复方式，依次对焊带和电池片进行焊接，完成修复。
本领域技术人员应当理解，上述描述以及附图中所示的本发明的实施例只作为举例，并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能和结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理情况下，本发明的实施方式可以有任何变形和修改。
Claims (10)
1.一种电池串虚焊偏焊返修方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1：利用识别组件检测电池串缺陷类型和/或缺陷位置，当缺陷所在面为电池串背面，则调整电池串朝向，使电池串缺陷所在面朝上，当电池串的缺陷所在面为正面，无需调整电池串朝向；
S2：当缺陷类型为虚焊或偏焊时，将电池串转移至虚焊偏焊返修位置，并对电池串进行整位；
缺陷为虚焊时的返修步骤如下，焊接组件运动至缺陷位置，对虚焊位置的焊带重新进行焊接；
缺陷为偏焊时的返修步骤如下，夹爪夹持焊带，所述夹爪和所述焊接组件沿电池串运动，所述夹爪和所述焊接组件由不同的驱动组件驱动实现运动，所述焊接组件对偏焊焊带整条或部分进行解焊，夹爪将焊带归正，在将焊带部分归正或完全归正后，焊接组件对归正完成后的焊带重新进行焊接；
解焊以及焊接时，采用非接触式焊接方式，进行重新焊接之前，在焊接位置添加助焊剂。
2.根据权利要求1所述的一种电池串虚焊偏焊返修方法，其特征在于：添加助焊剂通过喷涂组件实现，喷涂组件与所述焊接组件同步运动。
3.根据权利要求2所述的一种电池串虚焊偏焊返修方法，其特征在于：重新焊接时，利用压针组件对焊接位置施加压力。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的一种电池串虚焊偏焊返修方法，其特征在于：在修复偏焊时，通过视觉识别组件获取偏焊焊带和电池片栅线偏差尺寸，根据视觉识别组件获取的参数控制焊接组件和夹爪的工作状态和运动轨迹。
5.一种电池串虚焊偏焊返修机构，其特征在于：包括整修台（70）、视觉识别组件（24）、至少一个夹爪组件和至少一个焊接组件（44），所述整修台（70）上设有整位组件（10），所述视觉识别组件（24）用于识别电池串的缺陷位置，所述夹爪组件用于夹取焊带，所述焊接组件（44）用于对焊带进行焊接和解焊，所述焊接组件（44）为非接触式焊接，所述焊接组件（44）和所述夹爪组件分别安装在两个三维驱动机构上，所述权利要求1至4中任意一项所述的电池串返修方法利用所述电池串返修机构实现。
6.根据权利要求5所述的一种电池串虚焊偏焊返修机构，其特征在于：还包括助焊剂喷涂组件（43），所述焊接组件（44）对焊带进行焊接之前，所述助焊剂喷涂组件（43）对焊接位置处喷涂助焊剂。
7.根据权利要求6所述的一种电池串虚焊偏焊返修机构，其特征在于：还包括压针组件，所述压针组件包括压针升降气缸（41）和压针（42），所述压针（42）与所述压针升降气缸（41）连接，所述压针组件用于对焊接位置施加压力。
8.根据权利要求7所述的一种电池串虚焊偏焊返修机构，其特征在于：所述视觉识别组件（24）、所述夹爪组件、助焊剂喷涂组件（43）和所述压针组件均安装在所述三维驱动机构上。
9.根据权利要求5至8中任意一项所述的一种电池串虚焊偏焊返修机构，其特征在于：所述焊接组件（44）为红外聚光灯头。
10.根据权利要求9所述的一种电池串虚焊偏焊返修机构，其特征在于：所述夹爪组件包括夹爪和夹爪气缸，所述夹爪气缸用于驱动所述夹爪相互靠近或远离。
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