基于线扫相机的光伏组件外观缺陷视觉检测装置

摘要

本实用新型属于机器视觉技术领域，具体涉及一种基于线扫相机的光伏组件外观缺陷视觉检测装置，包括位于两条输送带之间的支架，所述支架与输送带对应处设有用于光伏组件穿过的通过孔，所述通过孔上方和下方均设有光源和线扫相机。本实用新型提供的检测装置体积小，无需对光伏组件进行翻转操作，检测效率高。

说明书

技术领域

本实用新型属于机器视觉技术领域，具体涉及一种基于线扫相机的光伏组件外观缺陷视觉检测装置。

背景技术

目前光伏组件(简称“组件”)的生产线都是24小时不停生产的；为了保证产品质量，在组件制造的主要工艺步骤位置都会有对应的质检人员进行检测；组件的尺寸大，但需要检测的缺陷可能比较细小；尺寸大，工人查看不便，缺陷小检测速度和效果很难保证。

目前产线主要的做法：1)抓住组件进行翻转，树立起来后方便质检人员查看；2)组件平放，质检员工从一侧或是两侧进行观察；3)使用大的成像设备进行组件成像：采用多面阵相机，并排、多次对同一个组件的不同部位进行拍照，最后将所有相机拍摄的局部图像拼接成一个完整组件的图像，然后显示在大的液晶电视上(如：55-66寸大电视)，质检员工通过电视屏幕观察缺陷；这类设备需要分步进行拍照，所以设备一般比较庞大，需要配合电气控制，使得组件停留在指定准确的位置上进行拍摄；同时，使用面阵相机拍摄大幅面的玻璃产品，反光严重，打光困难，图像质量很难保证，检测精度也不方便提高；设备庞大复杂，成本高；配合停顿拍照，耗时长。

可以看出目前的组件检测方式，要么是人工，效率低，水平差异大，一致性差，工人夜班疲劳，质量不能保证；要么依赖比较庞大的设备采图，成本高，速度慢，成像质量差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于线扫相机的光伏组件外观缺陷视觉检测装置，该装置体积小，无需对光伏组件进行翻转操作，检测效率高。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种基于线扫相机的光伏组件外观缺陷视觉检测装置，其特征在于：包括位于两条输送带11之间的支架21，所述支架21与输送带11对应处设有用于光伏组件10穿过的通过孔26，所述通过孔26上方和下方均设有光源和线扫相机25。

进一步地，所述支架21为柜式的框架结构。

进一步地，所述支架21前后面均覆盖有挡板22，所述挡板22上设有通过孔26。

进一步地，所述挡板22上，与光源对应处设有散热孔27。

进一步地，所述通过孔26上方的光源为穹顶光源23。

进一步地，所述通过孔26下方的光源由两组相互平行的线光源24组成。

进一步地，所述线光源24的两端通过第一连接板28与支架21连接，所述第一连接板28固定安装在支架21上，所述线光源24的端头与第一连接板28通过转轴连接；所述第一连接板28上还设有第一弧形孔29，所述线光源24的端头设有与第一弧形孔29相匹配的第一导向螺栓30，所述第一导向螺栓30位于第一弧形孔29内。

进一步地，所述线扫相机25为多个，均安装在一安装杆31上；所述安装杆31的两端通过第二连接板32与支架21连接，所述第二连接板32的一端固定在安装杆31的端部，所述第二连接板32的另一端与支架21通过转轴连接，所述第二连接板32上设有第二弧形孔33，所述支架21上设有与第二弧形孔33相匹配的第二导向螺栓34，所述第二导向螺栓34位于第二弧形孔33内。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：本实用新型提供的检测装置体积小，无需对光伏组件进行翻转操作，检测效率高。

附图说明

图1是实施例中基于线扫相机的光伏组件外观缺陷视觉检测装置的立体示意图一。

图2是实施例中基于线扫相机的光伏组件外观缺陷视觉检测装置的立体示意图二。

图3是实施例中基于线扫相机的光伏组件外观缺陷视觉检测装置的侧面示意图。

图4是图3中A部放大示意图。

图5是图3中B部放大示意图。

图中，10、光伏组件；11、输送带；21、支架；22、挡板；23、穹顶光源；24、线光源；25、线扫相机；26、通过孔；27、散热孔；28、第一连接板；29、第一弧形孔；30、第一导向螺栓；31、安装杆；32、第二连接板；33、第二弧形孔；34、第二导向螺栓。

具体实施方式

下面将结合具体实施例对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

目前组件层压完过后，会进行一个组件正反面检测的工艺，确保层压机参数和状态正常，没有出现批量层压不良，如：气泡，移位。

该工位目前采用翻转机构，将组件夹持住，然侧翻后，质检工人进行观测。人工检测精确度低，稳定性不好，整体效率不高。

本方案在该工位流水线上进行改装，设计一种基于线扫相机的光伏组件外观缺陷视觉检测装置，对正反面进行图像采集，然后图像通过液晶电视显示或是通过软件检测缺陷分析。

如图1、2所示，主要包括柜式框架结构的支架21，支架21前后面均覆盖有挡板22，支架21可以安装在两条输送带11之间，挡板22上与输送带11对应处设有通过孔26，用于光伏组件10正常穿过。

在支架21，通过孔26上方和下方均设有光源和线扫相机25，光源靠近通过孔26。

如图2、3、5所示，线扫相机25为多个(具体个数根据具体的分辨率要求而定)，均安装在一安装杆31上；安装杆31的两端通过第二连接板32与支架21连接，第二连接板32的一端固定在安装杆31的端部，第二连接板32的另一端与支架21通过转轴连接，第二连接板32上设有第二弧形孔33，支架21上设有与第二弧形孔33相匹配的第二导向螺栓34，第二导向螺栓34位于第二弧形孔33内，可以在第二弧形孔33的轨迹下实现旋转角度调节。这里设计成角度可调的结构，可以方便线扫相机25的角度调节。

通过孔26上方的光源为穹顶光源23，挡板22上，与穹顶光源23对应处设有散热孔27。

如图1、2、3、4所示，通过孔26下方的光源由两组相互平行的线光源24组成。线光源24的两端通过第一连接板28与支架21连接，第一连接板28固定安装在支架21上，线光源24的端头与第一连接板28通过转轴连接；第一连接板28上还设有第一弧形孔29，线光源24的端头设有与第一弧形孔29相匹配的第一导向螺栓30，第一导向螺栓30位于第一弧形孔29内，可以在第一弧形孔29的轨迹下实现旋转角度调节，最终实现两组线光源24独立的角度调节。

工作过程：光伏组件在输送带11上流动，不用停顿，按之前的流动速度运动，可以采用光电开关(或是流水线的编码器)触发光源和相机，实现系统在运动中完成图像采集。

原理及效果说明：

(1)采用多线扫相机在光伏组件下方和上方一字排开，对流水线上运动中的光伏组件下面或上两个面同时进行图像采集，可以减少工序，提高效率，而且正、反面的图像拍摄，可灵活选配。

(2)灵活选配线扫穹顶光和线扫高亮线光进行打光；正面玻璃面可用穹顶光，拍摄玻璃缺陷，反面背板面可以用高亮线光，拍摄背板凹坑；成像效果好，尤其是图像亮度均匀，没有高亮反光问题。如果使用高亮线光，还可以同时使用两个线进行组合打光，增加亮度或是凸显某些缺陷特征。

(3)分辨力可灵活调整，可以根据相机个数多少和单个相机分辨率大小进行灵活配置。

(4)成像速度快，光伏组件不用停顿，按之前的流动速度运动，系统在运动中完成图像采集。

(5)装置占用空间小，可以不改动原有设备，直接安装到原来生产线上。

(6)采图过程借助光伏组件自身的运动，不额外添加驱动和控制。

(7)支持光伏组件横向和竖向的流动；光伏组件在产线上流动时，朝向是变化的，有时候横向，有时候竖直方向，该装置都可以兼容。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型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，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。