一种光伏组件外观缺陷自动检测装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种光伏组件外观缺陷自动检测装置，包括主支架、组件支撑导轨、龙门架导轨、龙门架、垂直支撑杆和摄像及照明模块；所述组件支撑导轨和龙门架导轨分别有两条，均沿X轴平行设置于主支架上；所述龙门架包括两个带立柱的基座，和跨设于两条立柱之间的横梁；龙门架的两个基座分别滑动安装于两条龙门架导轨上；所述垂直支撑杆沿Y轴滑动安装于龙门架的横梁上；所述摄像及照明模块沿Z轴滑动安装于垂直支撑杆上。本实用新型提供的一种光伏组件外观缺陷自动检测装置，解决了光伏实验室在面对数量较多的不同类型、尺寸的光伏组件时检测效率偏低的问题。可初步实现实验室自动缺陷辨识系统的部分功能，为后期升级全自动判别软件提供了可能。
【专利说明】一种光伏组件外观缺陷自动检测装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及太阳电池组件测试【技术领域】，具体涉及一种光伏组件外观缺陷自动检测装置。
【背景技术】
[0002]太阳能光伏组件在完成各类测试后，大部分均要求进行外观检查，主要是为了检验光伏组件是否存在以下几大缺陷:
[0003]1、破碎、开裂、弯曲、不规整或损伤的外表面；
[0004]2、组件有效工作区域的任何薄膜层有超过一个电池面积10%以上的空隙、看得见的腐蚀；
[0005]3、在组件的边缘和任何一部分电路之间形成连续的气泡或剥层；
[0006]4、丧失机械完整性，导致组件的安装和/或操作受到影响。
[0007]目前，国内在太阳能光伏组件外观检查时，仍主要依赖肉眼检测，对于大型组件中存在的细微缺陷，采用人工检查存在检查时间久和漏看缺陷点两大主要问题，而实验室由于样品尺寸、型号以及实验流程导致的相关问题，无法采用类似工厂的缺陷判定机制，故自动化设备在这一关键检测项目中的缺失使得检测效率相对较低。
实用新型内容
[0008]本实用新型的目的在于，针对现有技术中主要依靠人工对光伏组件进行外观检查的不足，提供一种光伏组件外观缺陷自动检测装置，采用人工判定为主、设备扫描为辅的方式，解决光伏实验室在面对数量较多的不同类型、尺寸的光伏组件时检测效率偏低的问题，尤其是面对大尺寸组件人工检查费时费力的这一主要问题。
[0009]为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案:
[0010]一种光伏组件外观缺陷自动检测装置，包括主支架、组件支撑导轨、龙门架导轨、龙门架、垂直支撑杆和摄像及照明模块；
[0011]所述组件支撑导轨和龙门架导轨分别有两条，均沿X轴平行设置于主支架上；
[0012]所述龙门架包括两个带立柱的基座，和跨设于两条立柱之间的横梁；龙门架的两个基座分别滑动安装于两条龙门架导轨上；
[0013]所述垂直支撑杆沿Y轴滑动安装于龙门架的横梁上；
[0014]所述摄像及照明模块沿Z轴滑动安装于垂直支撑杆上。
[0015]进一步地，所述两条组件支撑导轨设置于两条龙门架导轨之间，且位于摄像及照明模块下方。
[0016]进一步地,龙门架的两个基座分别连接有一步进电机。
[0017]进一步地，所述组件支撑导轨、龙门架导轨和龙门架的横梁的端部分别设有一物
理限位装置。
[0018]进一步地，所述摄像及照明模块包括一可变焦的摄像头和四个照明光源，所述摄像头垂直向下设置，所述四个照明光源均匀分布于摄像头的四周。
[0019]进一步地，所述四个照明光源的照明方向与摄像头所对方向的夹角为30°至45。。
[0020]进一步地，还包括运动控制模块，所述运动控制模块安装于垂直支撑杆上，通过一线缆槽与摄像及照明模块电连接。
[0021]进一步地，所述组件支撑导轨上设有用于固定光伏组件的固定孔及其紧固件。
[0022]本实用新型提供的一种光伏组件外观缺陷自动检测装置，采用计算机控制摄像及照明模块在X轴、Y轴和Z轴方向上三维移动，使得光伏组件外观缺陷的判定中对检测人员重复操作的依赖大幅减少，解决了光伏实验室在面对数量较多的不同类型、尺寸的光伏组件时检测效率偏低的问题。可初步实现实验室自动缺陷辨识系统的部分功能，也为后期升级全自动判别软件提供了可能。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1是本实用新型实施例的俯视结构示意图。
[0024]图2是本实用新型实施例的侧面结构示意图。
[0025]图3是本实用新型实施例中的摄像及照明模块的侧面结构示意图。
[0026]图4是本实用新型实施例中的摄像及照明模块的仰视结构示意图。
【具体实施方式】
[0027]下面将结合附图和具体的实施例，对本实用新型的技术方案进行详细说明。
[0028]如图1和图2所示，本实用新型实施例提供了一种光伏组件外观缺陷自动检测装置，其包括由铝型材为主要材料制成的主支架1、组件支撑导轨2、龙门架导轨3、龙门架4、垂直支撑杆7和安装于其上的摄像及照明模块5。
[0029]主支架1、组件支撑导轨2、龙门架导轨3、龙门架4和垂直支撑杆7构成的一套活动支架能够适应可预期的各型尺寸的单体光伏组件板。活动支架的控制精度和摄像及照明模块5的分辨率均可根据资金情况选择相应设备。
[0030]具体地，主支架I底部设有均匀分布的滑轮11和支撑脚10，使本实用新型能够在实验室中方便地移动和固定位直。
[0031]所述组件支撑导轨2和龙门架导轨3分别有两条，均沿X轴平行设置于主支架I上。所述两条组件支撑导轨2设置于两条龙门架导轨3之间，组件支撑导轨2上设有多个不同规格的固定孔及其紧固件，用于安装及固定各种不同类型尺寸的光伏组件板9，使光伏组件板9能够在X轴方向上自由活动。
[0032]所述龙门架4包括两个带立柱的基座，和跨设于两条立柱之间的横梁；龙门架4的两个基座分别滑动安装于两条龙门架导轨3上；所述两个基座分别连接有一步进电机15，用于驱动龙门架4在龙门架导轨3上沿X轴滑动。为降低制造成本，也可在龙门架4上连接一手动调节杆替代步进电机15，操作人员可以通过手动调节单手动调整龙门架4在龙门架导轨3上的位置。
[0033]所述垂直支撑杆7沿Y轴滑动安装于龙门架4的横梁上；所述摄像及照明模块5沿Z轴滑动安装于垂直支撑杆7上，悬挂于两条组件支撑导轨2的上方，用于对固定于组件支撑导轨2上的光伏组件板9进行照明和外观检测。
[0034]所述垂直支撑杆7上还安装有运动控制模块6，所述运动控制模块6通过一线缆槽12与摄像及照明模块5电连接，用于控制垂直支撑杆7在龙门架4横梁上沿Y轴滑动、控制摄像及照明模块5在垂直支撑杆7上沿Z轴滑动以及控制摄像及照明模块5对光伏组件板9进行照明及摄像，实现外观检测。
[0035]为了限定摄像及照明模块5在X轴、Y轴和Z轴方向上的运动范围，所述组件支撑导轨2、龙门架导轨3和龙门架4的横梁的端部分别设有一物理限位装置，确保摄像及照明模块5在有效工作范围内活动。
[0036]如图3和图4所示，所述摄像及照明模块5包括一可变焦的摄像头14和四个照明光源13，所述摄像头14垂直向下设置，与待测光伏组件板表面垂直，所述四个照明光源13均匀分布于摄像头14的四周。
[0037]进一步地，所述四个照明光源13的照明方向与摄像头14所对方向的夹角为30°至45°。本实施例中，所述四个照明光源13的照明方向与摄像头14所对方向的夹角为45。。
[0038]所述摄像及照明模块5由运动控制模块6中的计算机控制，能够6自由度地提供缺陷点的IOOOIux以上的照度下的高清晰照片(含显微镜套件)。测试时计算机根据组件尺寸将拍摄区域划分为若干等份，将摄像头14周围四个照明光源13依次轮流开启，拍摄照片，供计算机分析比对，能够发现肉眼无法发现的细小裂痕和缺陷点。
[0039]本实用新型采用计算机控制摄像及照明模块在X轴、Y轴和Z轴方向上三维移动，使得光伏组件外观缺陷的判定中对检测人员重复操作的依赖大幅减少，解决了光伏实验室在面对数量较多的不同类型、尺寸的光伏组件时检测效率偏低的问题。可初步实现实验室自动缺陷辨识系统的部分功能，也为后期升级全自动判别软件提供了可能。
[0040]以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1.一种光伏组件外观缺陷自动检测装置，其特征在于，包括主支架、组件支撑导轨、龙门架导轨、龙门架、垂直支撑杆和摄像及照明模块； 所述组件支撑导轨和龙门架导轨分别有两条，均沿X轴平行设置于主支架上； 所述龙门架包括两个带立柱的基座，和跨设于两条立柱之间的横梁；龙门架的两个基座分别滑动安装于两条龙门架导轨上； 所述垂直支撑杆沿Y轴滑动安装于龙门架的横梁上； 所述摄像及照明模块沿Z轴滑动安装于垂直支撑杆上。
2.根据权利要求1所述的光伏组件外观缺陷自动检测装置，其特征在于，所述两条组件支撑导轨设置于两条龙门架导轨之间，且位于摄像及照明模块下方。
3.根据权利要求1所述的光伏组件外观缺陷自动检测装置，其特征在于，龙门架的两个基座分别连接有一步进电机。
4.根据权利要求1所述的光伏组件外观缺陷自动检测装置，其特征在于，所述组件支撑导轨、龙门架导轨和龙门架的横梁的端部分别设有一物理限位装置。
5.根据权利要求1所述的光伏组件外观缺陷自动检测装置，其特征在于，所述摄像及照明模块包括一可变焦的摄像头和四个照明光源，所述摄像头垂直向下设置，所述四个照明光源均匀分布于摄像头的四周。
6.根据权利要求5所述的光伏组件外观缺陷自动检测装置，其特征在于，所述四个照明光源的照明方向与摄像头所对方向的夹角为30°至45°。
7.根据权利要求1所述的光伏组件外观缺陷自动检测装置，其特征在于，还包括运动控制模块，所述运动控制模块安装于垂直支撑杆上，通过一线缆槽与摄像及照明模块电连接。
8.根据权利要求1所述的光伏组件外观缺陷自动检测装置，其特征在于，所述组件支撑导轨上设有用于固定光伏组件的固定孔及其紧固件。
【文档编号】G01N21/88GK203772755SQ201420115340
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年3月13日 优先权日:2014年3月13日
【发明者】胡振球, 张万辉, 戴穗, 林荣超, 曾婵娟, 曾飞 申请人:广东产品质量监督检验研究院