CN114669928A - 一种串焊机用多点联动、高精度温度控制系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的属于太阳能电池片多主栅串焊工艺技术领域，具体为一种串焊机用多点联动、高精度温度控制系统，包括加热机构和控制机构，所述加热机构有多个温控单元组成，且温控单元包括用于对电池片及焊带加热的短波红外灯管、用于对短波红外测温仪降温和对电池片及焊带降温的风扇和用于对电池片温度采集的短波红外测温仪，且控制机构包括电力调整器和灯管控制开关，所述电力调整器的一端与短波红外灯管、风扇连接，所述灯管控制开关的一端与短波红外灯管连接，本发明相较于以前机构要求，本发明串焊机用多点联动、高精度温度控制系统，将原有的红外灯管加热单元作为一个整体控制温升，升级为四个单元独立控制温升。

Description

一种串焊机用多点联动、高精度温度控制系统及方法
技术领域
本发明涉及太阳能电池片多主栅串焊工艺技术领域，具体为一种串焊机用多点联动、高精度温度控制系统及方法。
背景技术
现有的电池片多主栅串焊工艺，灯箱是采用短波红外灯管瞬间升温，通过一个红外温控传感器检测电池片表面温度，将信号实时反馈给PLC，并通过PLC的PID指令控制短波红外灯管的温升；
然而由于要达到电池片多主栅串焊的效果，必须保证灯箱加热有效区域内电池片的温差控制在3℃以内，温升时间短，从而减少焊带与电池片虚焊、过焊等不良。
发明内容
本发明的目的在于提供一种串焊机用多点联动、高精度温度控制系统及方法，以解决上述背景技术中提出的温升时间长，焊带与电池片虚焊、过焊等不良的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种串焊机用多点联动、高精度温度控制系统，包括加热机构和控制机构，所述加热机构有多个温控单元组成，且温控单元包括用于对电池片及焊带加热的短波红外灯管、用于对短波红外测温仪降温和对电池片及焊带降温的风扇和用于对电池片温度采集的短波红外测温仪，且控制机构包括电力调整器和灯管控制开关，所述电力调整器的一端与短波红外灯管、风扇连接，所述灯管控制开关的一端与短波红外灯管连接，所述电力调整器和灯管控制开关的另一端与PLC控制模块连接，且PLC控制模块与短波红外测温仪连接。
优选的，所述温控单元的数量不少于2个。
优选的，所述短波红外测温仪底部设有用于对焊带焊接检测的工业相机。
一种串焊机用多点联动、高精度温度控制方法，包括以下步骤：
步骤1：当电池片完成排片后移动至加热机构下方，通过升降机构带动加热机构下降，短波红外测温仪检测电池片表面温度并实时反馈至PLC控制模块；
步骤2：PLC控制模块通过对比电池片当前温度值与设定值的差异，并结合工程师设定的主要参数，通过PID运算并输出线性控制电流；
步骤3：电力调整器通过接收的控制电流的大小，调整输出强电的电压至短波红外灯管和风扇，同时电力调整器对短波红外灯管及线路的短路、过载进行监控，出现异常时，停止强电的输出，并传送故障信号给PLC控制模块；
步骤4：短波红外灯管和风扇根据电力调整器输出的电流值调节工作功率，短波红外灯管发出红外光辐射到电池片表面，加热电池片及焊带温度，将焊带焊在电池片上，风扇工作压缩空气给短波红外测温仪吹气，降低短波红外测温仪测温端的温度，同时能够对电池片的温度进行降温；
步骤5：通过工业相机对焊接完成的电池片进行视觉检测，根据检测结果进入下一步工序。
优选的，所述步骤2中线性控制电流为4-20mA。
优选的，所述PLC控制模块通过屏蔽双绞电缆与电力调整器连接，所述电力调整器通过高温线与短波红外灯管、风扇连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1）本发明相较于以前机构要求，本发明串焊机用多点联动、高精度温度控制系统，将原有的红外灯管加热单元作为一个整体控制温升，升级为四个单元独立控制温升。
2）短波红外线具有1-3秒钟升温冷却时间，可以实现96%以上的辐射效率，超长的使用寿命，使加热过程控制更灵活，通过短波红外测温仪检测电池片表面温度，将信号实时反馈给温控仪表，温控仪表进行PID运算，输出模拟量数据给到SCR，SCR输出平稳的升温线性电压，四路灯管联动调整温度，相互补偿，整个灯箱内温度相一致，精准达到电池片多主栅串焊的效果，保证灯箱加热有效区域内电池片的温差控制在5℃以内，温升时间短，从而减少焊带与电池片虚焊、过焊等不良。
3）本发明通过电力调整器能够对风扇和短波红外灯管的输送功率进行调节，在电池片的温度低于预设值时，电力调整器能够根据电池片的温度调节电流输送至短波红外灯管，可以将多个温控单元内的温差由原有的10℃提高到3℃以内，同时在电池片的温度高于预设值时，电力调整器能够根据电池片的温度调节电流输送至风扇，可以对电池片降温的同时对短波红外测温仪的测温头进行降温，保障了测温头不被高温损坏，提高了测量的精准度。
4）相较于以前工艺要求，本发明串焊机用多点联动、高精度温度控制系统，可以将加热区域内的温差由原有的10℃提高到3℃以内，相较于以前工艺要求，本发明串焊机用多点联动、高精度温度控制系统，可以减少串焊后的电池片出现虚焊、过焊等不良。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明流程示意图。
图中：100、加热机构；101、短波红外灯管；102、风扇；103、短波红外测温仪。
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、完整地描述，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，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“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，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。
实施例：
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种串焊机用多点联动、高精度温度控制系统，包括加热机构100和控制机构，所述加热机构100有多个温控单元组成，且温控单元包括用于对电池片及焊带加热的短波红外灯管101、用于对短波红外测温仪103降温和对电池片及焊带降温的风扇102和用于对电池片温度采集的短波红外测温仪103，短波红外测温仪103具有25ms的采集周期，正负0.75%的重复精度，采用紧固镀硅镜头，智能电子瞄准功能，精确快速采集到电池片的温度，且控制机构包括电力调整器和灯管控制开关，所述电力调整器的一端与短波红外灯管101、风扇102连接，短波红外灯管101具有1-3秒钟升温冷却时间，可以实现96%以上的辐射效率，超长的使用寿命，使加热过程控制更灵活，所述灯管控制开关的一端与短波红外灯管101连接，所述电力调整器和灯管控制开关的另一端与PLC控制模块连接，且PLC控制模块与短波红外测温仪103连接，通过短波红外测温仪103检测电池片表面温度，将信号实时反馈给PLC控制模块，PLC控制模块进行PID运算，输出模拟量数据给到SCR，SCR输出平稳的升温线性电压，四路灯管联动调整温度，相互补偿，整个加热机构100内温度相一致，精准达到电池片多主栅串焊的效果，保证加热机构100多个温控单元内电池片的温差控制在5℃以内，温升时间短，从而减少焊带与电池片虚焊、过焊等不良。
所述温控单元的数量不少于2个。
所述短波红外测温仪103底部设有用于对焊带焊接检测的工业相机。
请参阅图2，一种串焊机用多点联动、高精度温度控制方法，包括以下步骤：
步骤1：当电池片完成排片后移动至加热机构100下方，通过升降机构带动加热机构100下降，短波红外测温仪103检测电池片表面温度并实时反馈至PLC控制模块；
步骤2：PLC控制模块通过对比电池片当前温度值与设定值的差异，并结合工程师设定的主要参数，通过PID运算并输出线性控制电流；
步骤3：电力调整器通过接收的控制电流的大小，调整输出强电的电压至短波红外灯管101和风扇102，同时电力调整器对短波红外灯管101及线路的短路、过载进行监控（通过对电流、电压检测实现对短路过载的监控），出现异常时，停止强电的输出，并传送故障信号给PLC控制模块；
步骤4：短波红外灯管101和风扇102根据电力调整器输出的电流值调节工作功率，短波红外灯管101发出红外光辐射到电池片表面，加热电池片及焊带温度，将焊带焊在电池片上，风扇102工作压缩空气给短波红外测温仪103吹气，降低短波红外测温仪103测温端的温度，同时能够对电池片的温度进行降温；
步骤5：通过工业相机对焊接完成的电池片进行视觉检测，根据检测结果进入下一步工序。
所述步骤2中线性控制电流为4-20mA。
所述PLC控制模块通过屏蔽双绞电缆与电力调整器连接，所述电力调整器通过高温线与短波红外灯管101、风扇102连接。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明；因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种串焊机用多点联动、高精度温度控制系统，包括加热机构（100）和控制机构，其特征在于：所述加热机构（100）有多个温控单元组成，且温控单元包括用于对电池片及焊带加热的短波红外灯管（101）、用于对短波红外测温仪（103）降温和对电池片及焊带降温的风扇（102）和用于对电池片温度采集的短波红外测温仪（103），且控制机构包括电力调整器和灯管控制开关，所述电力调整器的一端与短波红外灯管（101）、风扇（102）连接，所述灯管控制开关的一端与短波红外灯管（101）连接，所述电力调整器和灯管控制开关的另一端与PLC控制模块连接，且PLC控制模块与短波红外测温仪（103）连接。
2.根据权利要求1所述的一种串焊机用多点联动、高精度温度控制系统，其特征在于：所述温控单元的数量不少于2个。
3.根据权利要求1所述的一种串焊机用多点联动、高精度温度控制系统，其特征在于：所述短波红外测温仪（103）底部设有用于对焊带焊接检测的工业相机。
4.一种串焊机用多点联动、高精度温度控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：当电池片完成排片后移动至加热机构（100）下方，通过升降机构带动加热机构（100）下降，短波红外测温仪（103）检测电池片表面温度并实时反馈至PLC控制模块；
步骤2：PLC控制模块通过对比电池片当前温度值与设定值的差异，并结合工程师设定的主要参数，通过PID运算并输出线性控制电流；
步骤3：电力调整器通过接收的控制电流的大小，调整输出强电的电压至短波红外灯管（101）和风扇（102），同时电力调整器对短波红外灯管及线路的短路、过载进行监控，出现异常时，停止强电的输出，并传送故障信号给PLC控制模块；
步骤4：短波红外灯管（101）和风扇（102）根据电力调整器输出的电流值调节工作功率，短波红外灯管（101）发出红外光辐射到电池片表面，加热电池片及焊带温度，将焊带焊在电池片上，风扇（102）工作压缩空气给短波红外测温仪（103）吹气，降低短波红外测温仪（103）测温端的温度，同时能够对电池片的温度进行降温；
步骤5：通过工业相机对焊接完成的电池片进行视觉检测，根据检测结果进入下一步工序。
5.根据权利要求4所述的一种串焊机用多点联动、高精度温度控制方法，其特征在于：所述步骤2中线性控制电流为4-20mA。
6.根据权利要求4所述的一种串焊机用多点联动、高精度温度控制方法，其特征在于：所述PLC控制模块通过屏蔽双绞电缆与电力调整器连接，所述电力调整器通过高温线与短波红外灯管（101）、风扇（102）连接。
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