太陽電池焊接編碼識別系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種太陽電池焊接編碼識別系統(tǒng)，包括：編碼掃描器、三維定位夾具、工控機、焊接軟件；編碼掃描器讀取標準二維或線性條碼；三維定位夾具根據(jù)編碼掃描器以及太陽電池焊接工裝的相對位置，調(diào)節(jié)編碼掃描器的掃描窗口至最優(yōu)角度和距離，快速有效的識別二維編碼；工控機中編碼處理軟件將二維編碼識別后輸入電腦軟件中，并轉(zhuǎn)換成數(shù)字編碼進行存儲；焊接軟件控制整個焊接過程，將太陽電池編碼及相關焊接過程進行記錄存儲；本發(fā)明還包括一種太陽電池焊接編碼識別方法。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下特點：太陽電池焊接編碼識別系統(tǒng)快速自動地識別太陽電池二維編碼，將太陽電池編碼與焊接過程信息對應存儲，有效地控制生產(chǎn)過程。
【專利說明】太陽電池焊接編碼識別系統(tǒng)及方法
[0001]
【技術(shù)領域】
[0002]本發(fā)明涉及太陽電池焊接編碼識別系統(tǒng)及方法，應用于衛(wèi)星、空間站等航天器用太陽電池陣領域，主要對太陽電池電阻焊接過程中太陽電池編碼進行識別，并將相應的焊接參數(shù)與編碼對應存儲。
【背景技術(shù)】
[0003]目前，在國內(nèi)外的太陽電池陣研制生產(chǎn)中，太陽電池電阻焊接工序是極其重要的一個環(huán)節(jié)，太陽電池焊接質(zhì)量的好壞直接決定了太陽電池陣是否能正常工作。
[0004]一般一塊太陽電池帆板上粘貼有上千片太陽電池，一顆衛(wèi)星需要應用幾千片太陽電池，每片太陽電池需要焊接2~4片互連金屬，需要進行十多個點的焊接。如此大生產(chǎn)量的焊接操作，不僅需要控制每個焊點的焊接質(zhì)量，還需要記錄每片電池的焊接信息，以便進行焊接生產(chǎn)過程控制，并為后續(xù)產(chǎn)品復查提供詳細生產(chǎn)信息。
[0005]在目前的太陽電池焊接生產(chǎn)中，太陽電池背面由噴墨機噴制數(shù)字編碼，焊接操作人員在生產(chǎn)時手動輸入數(shù)字編碼，這種人工輸入編碼的方法容易造成編碼輸入錯誤、影響實際焊接生產(chǎn)效率。而該發(fā)明——太陽電池焊接編碼識別系統(tǒng)能夠方便快捷準確的將太陽電池二維編碼識別出來并存儲在電腦中，并與相應焊點的焊接參數(shù)相對應，有效地解決了目前太陽電池焊接生產(chǎn)中編碼輸入準確率和生產(chǎn)效率較低的問題。本發(fā)明研究成功后，太陽電池生產(chǎn)線相應的增加了二維編碼激光打標設備。
[0006]本發(fā)明主要解決太陽電池編碼輸入問題。太陽電池編碼識別系統(tǒng)自動識別每片太陽電池的二維編碼，識別后自動存儲到電腦軟件中，輸入效率和準確率均高效可靠。試驗證明，本發(fā)明在太陽電池編碼識別上，對可靠性、穩(wěn)定性和生產(chǎn)效率均有顯著提升作用。
[0007]據(jù)查詢，二維編碼廣泛應用于物流管理、安全防偽、身份認證、電子商務等眾多領域，在航天領域的工業(yè)生產(chǎn)中，二維編碼未被應用，尤其是在太陽電池焊接中，國內(nèi)外均無此相關的專利及文獻。本發(fā)明屬于一種新領域新技術(shù)的應用，其工藝可行性非常高，為生產(chǎn)線提效帶來顯著的作用。
[0008]目前沒有發(fā)現(xiàn)國內(nèi)有同本發(fā)明類似技術(shù)的說明或報道，也尚未收集到國內(nèi)外類似的資料。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0009]為了解決在目前的太陽電池焊接生產(chǎn)中，焊接操作人員手動輸入太陽電池數(shù)字編碼，容易造成編碼輸入錯誤、影響實際焊接生產(chǎn)效率的技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:提出一種太陽電池焊接編碼識別系統(tǒng)，目的在于能夠自動準確識別二維編碼，并通過軟件功能將每個焊點的焊接參數(shù)詳細記錄，成功地解決人工輸入編碼時容易造成編碼輸入錯誤、影響實際焊接生產(chǎn)效率等問題，所述太陽電池焊接編碼識別系統(tǒng)包括:編碼掃描器、三維定位夾具、工控機、焊接軟件；
一種太陽電池焊接編碼識別系統(tǒng)，其特征在于，包括:編碼掃描器、三維定位夾具、工控機、焊接軟件；所述編碼掃描器讀取標準二維或線性條碼；所述三維定位夾具根據(jù)編碼掃描器以及太陽電池焊接工裝的相對位置，調(diào)節(jié)編碼掃描器的掃描窗口至最優(yōu)角度和距離，快速有效的識別二維編碼；所述工控機中編碼處理軟件將二維編碼識別后輸入電腦軟件中，并轉(zhuǎn)換成數(shù)字編碼進行存儲；所述焊接軟件是集成太陽電池編碼存儲、焊接參數(shù)存儲、焊接時間存儲、焊接過程報錯警告、焊接動作控制功能于一體，控制整個焊接過程，將太陽電池編碼及相關焊接過程進行記錄存儲。
[0010]進一步，所述編碼掃描器選用高分辨率圖像掃描器，每次掃描可讀取多個條碼，并能在移動過程中掃描各種不同距離的條碼
作為上述任一種太陽電池焊接編碼識別系統(tǒng)的改進，所述編碼掃描器內(nèi)置直接部件標記讀取部件，讀取受損或模糊不清的編碼，并能夠進行動態(tài)實時自動對焦。
[0011]本發(fā)明的另一方面在于提出一種太陽電池焊接編碼識別方法，包括以下步驟: 步驟1:太陽電池焊接前的生產(chǎn)準備，包括太陽電池背面編碼質(zhì)量檢查、焊接設備檢
查、焊接工藝參數(shù)設定、焊接工裝安裝、編碼掃描器夾具檢查；
步驟2:調(diào)整編碼掃描器夾具的位置、角度；
步驟3:編碼掃描器掃描參數(shù)及定位校準；
步驟4:將背面帶有二維編碼的太陽電池放置在焊接工裝上，編碼面朝上；
步驟5:操作焊接軟件對太陽電池進行二維編碼掃描；
步驟6:二維編碼掃描完畢后，執(zhí)行太陽電池焊接操作；
步驟7:太陽電池焊接操作過程中，焊接參數(shù)與編碼對應記錄在軟件中；
步驟8:整理焊接生產(chǎn)信息與太陽電池編碼，存儲于太陽電池焊接生產(chǎn)原始記錄表中，用于分析生產(chǎn)過程、控制產(chǎn)品質(zhì)量。
[0012]進一步，所述步驟2中編碼掃描器的掃描窗口對準焊接工裝上的太陽電池背面二維碼。
[0013]進一步，所述步驟3中進入所述編碼掃描器自帶校準軟件，將編碼掃描器調(diào)整至能觀察到太陽電池背面二維編碼區(qū)域的位置，然后進行分辨率、光源參數(shù)的調(diào)整，掃描二維編碼，如若不能正確有效識別出二維編碼，則需繼續(xù)調(diào)整編碼掃描器的位置及相關掃描參數(shù)，直至正確有效地識別出二維編碼即可完成校準工作。
[0014]作為本發(fā)明太陽電池焊接編碼識別發(fā)明的改進，所述步驟7中焊接參數(shù)包括:焊接日期、焊機編號、操作人員、太陽電池編碼、太陽電池類型、每個焊點的焊接參數(shù)。
[0015]本發(fā)明的有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下特點:太陽電池焊接編碼識別系統(tǒng)快速自動地識別太陽電池二維編碼，將太陽電池編碼與焊接過程信息對應存儲，有效地控制生產(chǎn)過程。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
[0017]圖1為本發(fā)明太陽電池焊接編碼識別系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
圖2為本發(fā)明太陽電池焊接編碼識別系統(tǒng)的原理框圖； 圖3為本發(fā)明太陽電池焊接編碼識別方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0018]參見示出本發(fā)明實施例的附圖，下文將更詳細地描述本發(fā)明。然而，本發(fā)明可以以許多不同形式實現(xiàn)，并且不應解釋為受在此提出之實施例的限制。相反，提出這些實施例是為了達成充分及完整公開，并且使本【技術(shù)領域】的技術(shù)人員完全了解本發(fā)明的范圍。
[0019]本發(fā)明太陽電池焊接編碼識別系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示，所述太陽電池焊接編碼識別系統(tǒng)包括:編碼掃描器、三維定位夾具、工控機、焊接軟件；所述編碼掃描器選用高分辨率圖像掃描器，可以讀取所有的標準二維或線性條碼，每次掃描可讀取多個條碼，并能在移動過程中掃描各種不同距離的條碼；所述三維定位夾具根據(jù)編碼掃描器的工作特點以及太陽電池焊接工裝的相對位置，可調(diào)節(jié)編碼掃描器的掃描窗口至最優(yōu)角度和距離，快速有效的識別二維編碼；所述工控機中編碼處理軟件將二維編碼識別后輸入電腦軟件中，并轉(zhuǎn)換成數(shù)字編碼進行存儲；所述焊接軟件的作用是集成太陽電池編碼存儲、焊接參數(shù)存儲、焊接時間存儲、焊接過程報錯警告、焊接動作控制等功能于一體，控制整個焊接過程，將太陽電池編碼及相關焊接過程進行記錄存儲，有效地進行生產(chǎn)過程控制。
[0020]所述編碼掃描器內(nèi)置高效的直接部件標記讀取算法，功能強大、易于使用，其X-Mode技術(shù)能夠讀取受損或模糊不清的編碼，具有高效解碼的特點，并能夠進行動態(tài)實時自動對焦，具有較高的分辨率。通過工控機的通訊作用，能夠?qū)⒕幋a掃描器掃描識別的二維碼信息快速的傳輸至PC機中，并將二維碼信息存儲于焊接軟件中。太陽電池焊接編碼識別系統(tǒng)的原理框圖如圖2所示。
[0021]太陽電池焊接編碼識別方法的流程圖如圖3所示，具體包括以下步驟:
步驟1:太陽電池焊接前的生產(chǎn)準備，包括太陽電池背面編碼質(zhì)量檢查、焊接設備檢查、焊接工藝參數(shù)設定、焊接工裝安裝、編碼掃描器夾具檢查等項目；
步驟2:初步調(diào)整編碼掃描器夾具的位置角度。夾具的位置角度首先要保證不能影響太陽電池焊接操作，不能影響焊機機頭的運動，其次初步調(diào)整夾具的位置角度，以編碼掃描器的掃描窗口對準焊接工裝上的太陽電池背面二維碼為宜；
步驟3:編碼掃描器掃描參數(shù)及定位校準。進入編碼掃描器自帶校準軟件，將編碼掃描器調(diào)整至能觀察到太陽電池背面二維編碼區(qū)域的位置，然后進行分辨率、光源參數(shù)等的調(diào)整，掃描二維編碼，如若不能正確有效識別出二維編碼，則需繼續(xù)調(diào)整編碼掃描器的位置及相關掃描參數(shù)，直至正確有效地識別出二維編碼即可完成校準工作；
步驟4:將背面帶有二維編碼的太陽電池放置在焊接工裝上，編碼面朝上；
步驟5:在焊接軟件界面上點擊“編碼掃描”，即將太陽電池二維編碼掃描成功；
步驟6:太陽電池二維編碼掃描完畢后，執(zhí)行焊接操作；
步驟7:太陽電池焊接操作過程中，各種焊接信息均存儲在焊接軟件中，包括:焊接日期、焊機編號、操作人員、太陽電池編碼、太陽電池類型、每個焊點的焊接參數(shù)，將整個焊接生產(chǎn)過程信息均記錄在軟件中；
步驟8:整理所有的焊接生產(chǎn)信息與太陽電池編碼，存儲于太陽電池焊接生產(chǎn)原始記錄表中，用于分析生產(chǎn)過程、控制產(chǎn)品質(zhì)量。
[0022]本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應將權(quán)利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權(quán)利要求。
【權(quán)利要求】
1.一種太陽電池焊接編碼識別系統(tǒng)，其特征在于，包括:編碼掃描器、三維定位夾具、工控機、焊接軟件； 所述編碼掃描器讀取標準二維或線性條碼； 所述三維定位夾具根據(jù)編碼掃描器以及太陽電池焊接工裝的相對位置，調(diào)節(jié)編碼掃描器的掃描窗口至最優(yōu)角度和距離，快速有效的識別二維編碼； 所述工控機中編碼處理軟件將二維編碼識別后輸入電腦軟件中，并轉(zhuǎn)換成數(shù)字編碼進行存儲； 所述焊接軟件是集成太陽電池編碼存儲、焊接參數(shù)存儲、焊接時間存儲、焊接過程報錯警告、焊接動作控制功能于一體，控制整個焊接過程，將太陽電池編碼及相關焊接過程進行記錄存儲。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽電池焊接編碼識別系統(tǒng)，其特征在于，所述編碼掃描器選用高分辨率圖像掃描器，每次掃描可讀取多個條碼，并能在移動過程中掃描各種不同距離的條碼。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽電池焊接編碼識別系統(tǒng)，其特征在于，所述編碼掃描器內(nèi)置直接部件標記讀取部件，讀取受損或模糊不清的編碼，并能夠進行動態(tài)實時自動對焦。
4.一種太陽電池焊接編碼識別方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1:太陽電池焊接前的生產(chǎn)準備，包括太陽電池背面編碼質(zhì)量檢查、焊接設備檢查、焊接工藝參數(shù)設定、焊接工裝安裝、編碼掃描器夾具檢查； 步驟2:調(diào)整編碼掃描器夾具的位置、角度； 步驟3:編碼掃描器掃描參數(shù)及定位校準； 步驟4:將背面帶有二維編碼的太陽電池放置在焊接工裝上，編碼面朝上； 步驟5:操作焊接軟件對太陽電池進行二維編碼掃描； 步驟6:二維編碼掃描完畢后，執(zhí)行太陽電池焊接操作； 步驟7:太陽電池焊接操作過程中，焊接參數(shù)與編碼對應記錄在軟件中； 步驟8:整理焊接生產(chǎn)信息與太陽電池編碼，存儲于太陽電池焊接生產(chǎn)原始記錄表中，用于分析生產(chǎn)過程、控制產(chǎn)品質(zhì)量。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽電池焊接編碼識別方法，其特征在于，所述步驟2中編碼掃描器的掃描窗口對準焊接工裝上的太陽電池背面二維碼。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽電池焊接編碼識別方法，其特征在于，所述步驟3中進入所述編碼掃描器自帶校準軟件，將編碼掃描器調(diào)整至能觀察到太陽電池背面二維編碼區(qū)域的位置，然后進行分辨率、光源參數(shù)的調(diào)整，掃描二維編碼，如若不能正確有效識別出二維編碼，則需繼續(xù)調(diào)整編碼掃描器的位置及相關掃描參數(shù)，直至正確有效地識別出二維編碼即可完成校準工作。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽電池焊接編碼識別方法，其特征在于，所述步驟7中焊接參數(shù)包括:焊接日期、焊機編號、操作人員、太陽電池編碼、太陽電池類型、每個焊點的焊接參數(shù)。
【文檔編號】B23K11/36GK103870786SQ201210526205
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2012年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月10日
【發(fā)明者】賀虎, 王訓春, 韋祎, 雷剛, 符春娥 申請人:上?？臻g電源研究所