一种光伏面板的激光检测系统的制作方法

一种光伏面板的激光检测系统
1.技术领域
2.本发明涉及光伏面板的质量检测领域，特别涉及一种光伏面板的激光检测系统。
3.

背景技术：

4.目前，现有的光伏面板在线检测系统中，在对光伏面板进行质量检测时，主要是针对光伏面板的外观进行检测。但是，光伏面板除了对外观进行检测，还需要对光伏面板本身的电性能进行检测以挑出那些外观看着完整，但实际上内部存在裂纹等各种内在问题从而影响发电性能的光伏面板。
5.目前通用的做法是采用大电流通过光伏面板使其发出红外光，再采用红外相机对其成像，根据图像的亮度、暗斑、暗线等特征挑选出有缺陷的光伏面板。采用这种方案，光伏面板要通过很大的电流，会对光伏面板本身的性能产生较大的影响，会导致效率的降低及寿命的缩短。
6.

技术实现要素：

7.本发明要解决的技术问题是现有光伏面板的质量检测效率及准确度低的问题，为此，本发明提出了一种光伏面板的激光检测系统。
8.针对上述技术问题，本发明提供如下技术方案：本发明实施例提供一种光伏面板的激光检测系统，包括：框架，所述框架的内部设置有传送待测光伏面板的传送组件；所述框架上配置有用于检测待测光伏面板电性能的检测组件；所述检测组件设置于所述传送组件的上方和下方，所述检测组件包括激光器和摄像仪，所述激光器开启时向所述待测光伏面板发送特定波长的光线，使所述待测光伏面板被激发后形成辐射光线；所述摄像仪对所述待测光伏面板形成的所述辐射光线进行拍摄；位移检测组件，包括检测传感器，所述检测传感器布置于所述传送组件中；所述检测传感器检测所述待测光伏面板的位置并得到第一位置信号；控制器，接收所述第一位置信号，根据所述第一位置信号启动所述激光器和所述摄像仪；所述控制器还用于接收所述摄像仪发送的拍摄结果，得到所述待测光伏面板的电性能检测结果。
9.本发明实施例提供的光伏面板的激光检测系统，所述特定波长的范围为300nm-1500nm。
10.本发明实施例提供的光伏面板的激光检测系统，所述框架上还配置有用于检测待测光伏面板外表面的摄像组件；所述位移检测组件还包括多个定位传感器，多个所述定位传感器与所述检测传感
器共同沿所述待测光伏面板的传送方向布置于所述传送组件中；多个所述定位传感器与所述检测传感器共同检测所述待测光伏面板的位置并得到第二位置信号；所述摄像组件包括设置于所述传送组件上方的第一线阵相机和设置于所述传送组件下方的第二线阵相机，所述第一线阵相机用于对所述待测光伏面板的上表面进行拍摄，所述第二线阵相机用于对所述待测光伏面板的下表面进行拍摄；所述摄像组件还包括设置于所述传送组件周围的四组面阵相机，第一组面阵相机沿传输方向设置于所述待测光伏面板的前方，第二组面阵相机沿传输方向设置于所述待测光伏面板的后方，第三组面阵相机和第四组面阵相机设置于所述待测光伏面板的左右两侧；所述四组面阵相机用于对所述待测光伏面板的上表面的内外边框和下表面的内外边框进行拍摄；所述控制器还用于接收所述第二位置信号，根据所述第二位置信号触发所述摄像组件对所述光伏面板外表面进行拍摄；所述控制器还用于接收所述摄像组件发送的拍摄结果并得到所述待测光伏面板的外观检测结果。
11.本发明实施例提供的光伏面板的激光检测系统，所述第一线阵相机和所述第二线阵相机以及所述摄像仪采用相同分辨率的线阵相机；所述分辨率与所述待测光伏面板的传送速度相匹配。
12.本发明实施例提供的光伏面板的激光检测系统，所述位移检测组件中，所述检测传感器和所述定位传感器的共为八个传感器，所述待测光伏面板运行至以上任一传感器所在位置处时，传感器发出触发信号。
13.本发明实施例提供的光伏面板的激光检测系统，通过如下步骤触发所述摄像组件和所述检测组件：第一定位传感器发出触发信号时，控制所述第一组面阵相机拍摄所述待测光伏面板的前侧外边框图像；第二定位传感器发出触发信号时，控制所述第一组面阵相机拍摄所述待测光伏面板的后侧内边框图像；所述检测传感器发出触发信号时，控制所述第一线阵相机拍摄所述待测光伏面板的上表面图像，控制所述第二线阵相机拍摄所述待测光伏面板的下表面图像；同时控制所述激光器和所述摄像仪启动，所述摄像仪拍摄所述辐射光线的图像；第三定位传感器至第五定位传感器发出触发信号时，控制所述第三组面阵相机和所述第四组面阵相机拍摄所述待测光伏面板的左右两侧内外边框的图像；第六定位传感器发出触发信号时，控制所述第二组面阵相机拍摄所述待测光伏面板的前侧内边框图像；第七定位传感器发出触发信号时，控制所述第二组面阵相机拍摄所述待测光伏面板的后侧内边框图像。
14.本发明实施例提供的光伏面板的激光检测系统，还包括第一带状光源和第二带状光源：所述第一带状光源设置于所述框架上且位于所述传输组件的上方，所述第一带状光源与所述第一线阵相机之间的距离小于设定距离；所述第二带状光源设置于所述框架上且位于所述传输组件的下方，所述第二带状光源与所述第二线阵相机之间的距离小于设定距离。
15.本发明实施例提供的光伏面板的激光检测系统，还包括：面光源，所述面光源设置于所述框架上，且所述面光源的光照范围覆盖所述待测
光伏面板的传送区域。
16.本发明实施例提供的光伏面板的激光检测系统，所述传输组件包括光伏面板的限位机架和驱动传输组件，其中，所述限位机架包括：机架，包括相对设置的第一边缘板和第二边缘板，所述第二边缘板的底部设置有固定座；一对滑动组件，每一所述滑动组件包括底座、卡板、丝杆和导杆，所述卡板的一端与所述第一边缘板固定连接；所述丝杠的一端与所述底座螺纹连接并延伸至所述底座外部后与所述卡板的另一端连接，所述丝杠的另一端设置有调节手柄；所述导杆设置于一对边缘板的底部，其两端分别与所述底座和所述固定座连接，用于支撑所述第一边缘板和所述第二边缘板；所述调节手柄转动时，所述丝杠沿垂直于所述第一边缘板的方向移动，经卡板带动所述第一边缘板沿所述导杆滑动，以调节所述第一边缘板和所述第二边缘之间的间距。
17.本发明实施例提供的光伏面板的激光检测系统，所述驱动传输组件包括：驱动电机；驱动杆，设置于两组丝杠的中间且与丝杠平行，所述驱动杆经皮带与所述驱动电机的驱动输出轴连接；多组滚轮，每一滚轮套设于所述驱动杆的外壁上且与所述驱动杆同步转动；多组导向轮，每一导向轮分别嵌入地设置于所述第一边缘板、所述第二边缘板和所述辅助板内；多条同步带，每一条所述同步带同时缠绕于一组滚轮的外部和一组导向轮的外部且随滚轮同步转动。
18.本发明的技术方案相对现有技术具有如下技术效果：本发明提供的光伏面板的激光检测系统，通过设置检测组件，能够在待测光伏面板传送过程中对待测光伏面板的电性能进行检测，简化了设备的结构，提升了光伏面板的检测效率，同时还不会对待测光伏面板造成大电流冲击，确保了待测光伏面板的性能。
19.附图说明
20.下面将通过附图详细描述本发明中优选实施例，将有助于理解本发明的目的和优点，其中:图1为本发明一个实施例所述光伏面板的激光检测系统的主视图；图2为本发明一个实施例所述光伏面板的激光检测系统的左视图；图3为本发明另一个实施例所述光伏面板的激光检测系统的主视图；图4为本发明另一个实施例所述光伏面板的激光检测系统的左视图；图5为本发明另一个实施例所述光伏面板的激光检测系统的俯视图；图6为本发明一个实施例所述传送组件的结构示意图。
21.具体实施方式
22.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
23.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
24.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
25.此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
26.本实施例提供一种光伏面板的激光检测系统，如图1和图2所示，在线检测全系统包括框架10，所述框架10的内部设置有传送待测光伏面板30的传送组件20；所述框架10上配置有用于检测待测光伏面板电性能的检测组件；其中：所述检测组件设置于所述传送组件20的上方和下方，所述检测组件包括激光器（如图中第一激光器41和第二激光器43）和摄像仪（如图中第一摄像仪42和第二摄像仪44），所述激光器开启时向所述待测光伏面板30发送特定波长（所述特定波长的范围为300nm-1500nm，优选为700nm-1000nm）的光线，使所述待测光伏面板30被激发后形成辐射光线；所述摄像仪对所述待测光伏面板30形成的所述辐射光线进行拍摄；位移检测组件，包括检测传感器51，所述检测传感器51布置于所述传送组件20中；所述检测传感器51检测所述待测光伏面板30的位置并得到第一位置信号。
27.以上的激光检测系统还包括控制器，所述控制器接收所述第一位置信号，根据所述第一位置信号启动所述激光器和所述摄像仪；所述控制器还用于接收所述摄像仪发送的拍摄结果，得到所述待测光伏面板30的电性能检测结果。具体地，控制器内置有图像处理软件以及完整地无故障的光伏面板被激光器激发后形成的辐射光线的拍摄结果作为基准，当控制器接收到摄像仪的拍摄结果后，可以通过对比、分析等方式确定待测光伏面板是否有电性能故障。
28.本方案利用光伏面板在特定波长的激光照射下，会被激发出波长较长的红外光的特性，而激发出的红外光的强度与光伏面板的内在缺陷及电性能相关，利用这一特性对光伏面板的电性能进行检测。在以上方案中，激光检测系统包括检测组件，检测组件包括激光器和摄像仪，激光器能够发射特定波长的激光，而摄像仪专门对被激发出来的红外光进行拍摄。因此，本系统能够在待测光伏面板30传送的过程中对待测光伏面板30的电性能进行检测，简化了设备的结构，提升了光伏面板的检测效率，同时还不会对待测光伏面板造成大电流冲击，确保了待测光伏面板的性能。
29.进一步地，以上方案中，如图3-图5所示，所述框架上还配置有用于检测待测光伏面板外表面的摄像组件；所述位移检测组件还包括多个定位传感器，多个所述定位传感器与所述检测传感器51共同沿所述待测光伏面板30的传送方向布置于所述传送组件20中；多
个所述定位传感器与所述检测传感器51共同检测所述待测光伏面板的位置并得到第二位置信号；所述摄像组件包括设置于所述传送组件20上方的第一线阵相机65和设置于所述传送组件下方的第二线阵相机66，所述第一线阵相机65用于对所述待测光伏面板30的上表面进行拍摄，所述第二线阵相机66用于对所述待测光伏面板的下表面进行拍摄。也即，在待测光伏面板30传送的过程中，可以通过上下布置的两个线阵相机对待测光伏面板30的上、下表面进行检测。和普通相机一次对一个矩形区域成像的方式有所不同，线阵相机每次只对待测光伏面板30表面的一条线成像，每次成像完成之后待测光伏面板30移动一个像素的位置后再次进行成像，这样重复多次之后就能通过很多一维线阵拼接起来得到一幅二维的矩形图像。
30.为了简化部件数量，所述第一线阵相机65和所述第二线阵相机66以及所述摄像仪采用相同分辨率的线阵相机；所述分辨率与所述待测光伏面板30的传送速度相匹配。即在控制待测光伏面板30传送的过程中，根据所使用的第一线阵相机65、第二线阵相机66以及所述摄像仪的分辨率确定其传送速度，从而能够使第一线阵相机65、第二线阵相机66以及所述摄像仪对待测光伏面板表面的每一行都进行扫描，得到完整的表面扫描结果。例如，第一线阵相机65、第二线阵相机66以及所述摄像仪能够对宽度0.1毫米范围的线性特征进行成像，则在第一线阵相机65、第二线阵相机66以及所述摄像仪的一次成像周期内控制待测光伏面板30移动0.1毫米。和面阵相机比，线阵相机很容易做到高像素，线阵相机则可以轻易做到一万像素以上，通过扫描拼接，很容易获得上亿像素的图像。同时，线阵相机则可以做到运动中扫描成像，为光伏面板的在线检测带来了极大的便利。
31.在一些方案中，如图中所示，所述摄像组件还可以包括设置于所述传送组件20周围的四组面阵相机，第一组面阵相机（69,70）沿传输方向设置于所述待测光伏面板30的前方，第二组面阵相机（67,68）沿传输方向设置于所述待测光伏面板30的后方，第三组面阵相机（63,64）和第四组面阵相机（61,62）设置于所述待测光伏面板30的左右两侧；所述四组面阵相机用于对所述待测光伏面板30的上表面的内外边框和下表面的内外边框进行拍摄。
32.以上四组面阵相机还可以配置面光源80，所述面光源80设置于所述框架10上，且所述面光源80的光照范围覆盖所述待测光伏面板30的传送区域。如图5所示，所述面光源80包括四组，分别围绕所述传送组件20的四周进行布置。在具体实现时，所述框架10可以为铝型材制备得到，上述各面阵相机固定在铝型材上，可以对其位置进行自由调整。
33.在以上方案中，各面阵相机可选择cmos工业相机实现，即指采用cmos感光元器件对光伏面板进行拍摄，cmos感光元器件针对拍摄环境进行了加固、抗干扰等一系列针对性设计。cmos工业相机可以将感光元件和信号处理电路集成在同一芯片上，直接输出数字信号，因而具有更高的集成度，更为简单的外围电路和低得多的功耗。cmos工业相机通常会根据成像方式的不同分为卷帘快门和同步快门两种。本技术实施例中选择卷帘快门相机与面光源80配合的方式拍摄运动的待测光伏面板30。由于卷帘快门相机中每一行像素同时曝光，但每一行之间曝光则不同时，采取的是一种逐行进行曝光的方式，因此在拍摄运动的待测光伏面板30时可能会出现变形的问题，但是其优势时成本较低，因此本方案中，为了控制成本，所有面阵相机均采用卷帘快门相机配合面光源的同步闪光技术，完美地实现了卷帘快门相机在运动中实现了对待测光伏面板30的清晰曝光。本实施例中，在采用面阵相机对待测光伏面板的各向内外边框进行曝光时，多个面阵相机布置于不同位置，分别对待测光
伏面板30的上下表面的内外边框进行拍照，确保不遗漏任何一个角落。
34.所述位移检测组件还包括多个定位传感器，多个所述定位传感器与所述检测传感器51共同沿所述待测光伏面板30的传送方向布置于所述传送组件20中；多个所述定位传感器与所述检测传感器51共同检测所述待测光伏面板30的位置并得到第二位置信号；所述控制器还用于接收所述第二位置信号，根据所述第二位置信号触发所述摄像组件对所述光伏面板外表面进行拍摄；所述控制器还用于接收所述摄像组件发送的拍摄结果并得到所述待测光伏面板的外观检测结果。具体地，控制器内置有图像处理软件以及完整地无故障的光伏面板的各个方位的拍摄结果作为基准，当控制器接收到各个拍摄结果后，可以通过对比、分析等方式确定待测光伏面板是否有故障。
35.参考图4，用于拍摄表面特征的两个线阵相机和用于拍摄红外辐射光线特征的两个摄像仪沿着待测光伏面板30的传送方向先后设置，如此，在待测光伏面板30传送的过程中两种特征先后被成像，同步完成待测光伏面板30的外观检测和电性能检测。在以上方案中，能够在待测光伏面板30传送的过程中同时对待测光伏面板30的外观和电性能进行检测，采用一套设备完成了现有技术中需要两套设备才能完成的功能，进一步简化了设备的结构。
36.另外，由于本方案中采用线阵相机对待测光伏面板30的上下表面进行扫描成像，相对于现有技术中只能直接拍摄整个面板表面区域的成像方式，本检测系统的中间扫描区域无需装下整块光伏面板，只需要框架型的结构，能够缩小本方案中检测系统的整体体积。同时，光源的布置也可大大简化，相比于现有技术中需要很大功率照亮整个光伏面板的大功率灯，本方案只需要很窄的一条光带即可满足要求。在此基础上，如图所示，检测系统还可以包括第一带状光源45和第二带状光源46，所述第一带状光源45设置于所述框架10上且位于所述传输组件20的上方，所述第一带状光源45与所述第一线阵相机65之间的距离小于设定距离，该设定距离能够使所述第一带状光源45可照亮所述第一线阵相机65的扫描区域。所述第二带状光源46设置于所述框架10上且位于所述传输组件20的下方，所述第二带状光源46与所述第二线阵相机66之间的距离小于设定距离。该设定距离能够使所述第二带状光源46可照亮所述第二线阵相机66的扫描区域。在具体实现时，上下布置的带状光源、摄像仪和线阵相机可对称设置。
37.在一些方案中，如图4所示，所述位移检测组件中，所述检测传感器51和所述定位传感器的共为八个传感器，所述待测光伏面板30运行至以上任一传感器所在位置处时，传感器发出触发信号。具体地，各传感器的间隔距离可以根据待测光伏面板的尺寸进行适应性设置。在具体应用时，通过如下步骤触发所述摄像组件和所述检测组件：第一定位传感器71发出触发信号时，控制所述第一组面阵相机（69,70）拍摄所述待测光伏面板30的前侧外边框图像；第二定位传感器72发出触发信号时，控制所述第一组面阵相机（69,70）拍摄所述待测光伏面板30的后侧内边框图像。
38.所述检测传感器51发出触发信号时，控制所述第一线阵相机65拍摄所述待测光伏面板30的上表面图像，控制所述第二线阵相机66拍摄所述待测光伏面板30的下表面图像，同时控制面光源80、第一带状光源45和第二带状光源46开启；控制所述第一激光器41和第二激光器43、第一摄像仪42和第二摄像仪44启动，所述第一摄像仪42和第二摄像仪44拍摄所述辐射光线的图像；
第三定位传感器73、第四定位传感器74及第五定位传感器75发出触发信号时，控制所述第三组面阵相机（63,64）和所述第四组面阵相机（61,62）拍摄所述待测光伏面板30的左右两侧内外边框的图像；第六定位传感器76发出触发信号时，控制所述第二组面阵相机（67,68）拍摄所述待测光伏面板30的前侧内边框图像；第七定位传感器77发出触发信号时，控制所述第二组面阵相机（67,68）拍摄所述待测光伏面板的后侧内边框图像。
39.在以上方案中，针对左右两侧的内外边框进行拍摄时，还可以执行多次拍摄的方式，根据多次拍摄的结果得到最终图像供控制器使用，从而确保拍摄结果的准确性。而具体拍摄次数可以根据面阵相机的分辨率和光伏面板的尺寸来适应性地调整。
40.进一步优选地，以上方案中的激光检测系统，所述传输组件20包括光伏面板的限位机架和驱动传输组件，其中，如图6所示，所述限位机架包括机架和一对滑动组件，其中：所述机架包括相对设置的第一边缘板201和第二边缘板202，所述第二边缘板202的底部设置有固定座208；每一所述滑动组件包括底座203、卡板204、丝杆205和导杆207，所述卡板204的一端与所述第一边缘板201固定连接；所述丝杠205的一端与所述底座203螺纹连接并延伸至所述底座203外部后与所述卡板204的另一端连接，所述丝杠205的另一端设置有调节手柄206；所述导杆207设置于一对边缘板的底部，其两端分别与所述底座203和所述固定座208连接，用于支撑所述第一边缘板201和所述第二边缘板202；所述调节手柄206转动时，所述丝杠205沿垂直于所述第一边缘板201的方向移动，经卡板204带动所述第一边缘板201沿所述导杆207滑动，以调节所述第一边缘板201和所述第二边缘202之间的间距。
41.以上方案中提供了一种可调节宽度的传送组件，当待测光伏面板长边进时，所述第一边缘板201和所述第二边缘202之间的间距调节为最大宽度；当待测光伏面板短边进时，所述第一边缘板201和所述第二边缘202之间的间距调节为最小宽度。同时，由于所述第一边缘板201和所述第二边缘202之间的间距可以随意调整，所以本方案能够适应不同规格尺寸的待测光伏面板。进一步地，所述限位机架还包括辅助板211，设置于所述第一边缘板201和所述第二边缘板202之间。通过设置辅助板211能够提升对于所述待测光伏面板30的支撑稳定性。
42.以上方案中，所述驱动传输组件包括驱动电机209、驱动杆212、滚轮214、导向轮213和同步带210，其中所述驱动杆212设置于两组丝杠207的中间且与丝杠207平行，所述驱动杆212经皮带与所述驱动电机209的驱动输出轴连接；所述滚轮214包括多组，每一滚轮214套设于所述驱动杆212的外壁上且与所述驱动杆212同步转动；所述导向轮213为多组，每一导向轮213分别嵌入地设置于所述第一边缘板201、所述第二边缘板202和所述辅助板211内（由于视角关系，滚轮214和导向轮213从图4中仅能观察到与第二边缘板202相配合的一组）；多条同步带210，每一条所述同步带210同时缠绕于一组滚轮214的外部和一组导向轮213的外部且随滚轮214同步转动。以上方案，能够确保待测光伏面板30平稳、水平地进入到检测系统中。
43.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。