層壓件開孔定位裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種層壓件開孔定位裝置及方法。上述層壓件開孔定位裝置包括：工作臺、移動機構(gòu)、位置檢測機構(gòu)、開孔加工機構(gòu)和控制器，移動機構(gòu)與位置檢測機構(gòu)和開孔加工機構(gòu)連接，移動機構(gòu)用于帶動位置檢測機構(gòu)和開孔加工機構(gòu)在工作臺上方移動，位置檢測機構(gòu)用于發(fā)射激光掃描層壓件表面得到層壓件表面衍射象光強分布數(shù)據(jù)，控制器分別與位置檢測機構(gòu)和開孔加工機構(gòu)連接，用于對衍射象光強分布數(shù)據(jù)進行分析計算得到開孔位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)，開孔加工機構(gòu)用于在開孔位置對層壓件進行開孔加工。本發(fā)明還涉及一種層壓件開孔定位方法。上述層壓件開孔裝置及方法能夠提高層壓件的開孔加工精度，節(jié)省生產(chǎn)成本。
【專利說明】
層壓件開孔定位裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及光伏組件制造領(lǐng)域，特別是涉及一種層壓件開孔定位裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在光伏組件中，電池片經(jīng)過串聯(lián)或并聯(lián)之后通過匯流條將電池片產(chǎn)生的電能輸送 到接線盒的接線端上。一般需要在光伏組件層壓件背板的匯流條引出極位置處開孔，以使 匯流條露出并能夠與接線盒相連。
[0003] 光伏組件層壓件由透明蓋板、電池片陣列、絕緣層、匯流條和背板構(gòu)成，并采用層 壓封裝工藝進行封裝。傳統(tǒng)光伏組件層壓件背板開孔方法在層壓件封裝之前以透明蓋板邊 緣作為基準(zhǔn)線確定背板開孔的位置，在封裝完成后根據(jù)此位置進行開孔。但由于光伏組件 層壓件在制造過程中經(jīng)過層疊工序、層壓工序以及削邊工序后，層壓件內(nèi)部匯流條相對于 透明蓋板邊緣的位置會發(fā)生變化，層壓封裝完成后，若仍然按照之前定位的位置對背板開 孔，會導(dǎo)致開孔位置不精確，使得開孔位置不符合接線盒端子位置的要求，且極有可能破壞 層壓件組件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 基于此，有必要針對上述問題，提供一種層壓件封裝后能夠精確定位開孔位置的 層壓件開孔定位裝置及方法。
[0005] -種層壓件開孔定位裝置，包括:工作臺、移動機構(gòu)、位置檢測機構(gòu)、開孔加工機構(gòu) 和控制器；
[0006] 工作臺用于放置待開孔的層壓件；
[0007] 移動機構(gòu)與位置檢測機構(gòu)和開孔加工機構(gòu)連接，移動機構(gòu)用于帶動位置檢測機構(gòu) 和開孔加工機構(gòu)在工作臺上方移動；
[0008] 位置檢測機構(gòu)用于發(fā)射激光掃描層壓件的表面，得到層壓件表面的衍射象光強分 布數(shù)據(jù)，并將衍射象光強分布數(shù)據(jù)發(fā)送給控制器；
[0009]控制器分別與位置檢測機構(gòu)和開孔加工機構(gòu)連接，控制器用于對衍射象光強分布 數(shù)據(jù)進行分析計算，得到開孔位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)，并根據(jù)開孔位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)確定開孔位置，生成 開孔加工指令發(fā)送給開孔加工機構(gòu)；
[0010] 開孔加工機構(gòu)用于接收開孔加工指令，根據(jù)開孔加工指令在開孔位置處對層壓件 進行開孔加工。
[0011] 在其中一個實施例中，移動機構(gòu)包括第一導(dǎo)軌、第二導(dǎo)軌和滑軌，滑軌設(shè)置在工作 臺兩側(cè)與工作臺連接，第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌均與滑軌連接，且第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌均位于 工作臺上方，其中，第一導(dǎo)軌與位置檢測機構(gòu)連接，第二導(dǎo)軌與開孔加工機構(gòu)連接。
[0012] 在其中一個實施例中，移動機構(gòu)還包括第一伺服電機和第二伺服電機，第一伺服 電機與所述第一導(dǎo)軌連接，第二伺服電機與第二導(dǎo)軌連接，且第一伺服電機和第二伺服電 機均與控制器連接，其中，第一伺服電機用于驅(qū)動位置檢測機構(gòu)在第一導(dǎo)軌上滑動并驅(qū)動 第一導(dǎo)軌在滑軌上滑動，第二伺服電機用于驅(qū)動開孔加工機構(gòu)在第二導(dǎo)軌上滑動并驅(qū)動第 二導(dǎo)軌在滑軌上滑動。
[0013] 在其中一個實施例中，控制器包括數(shù)據(jù)接收模塊，處理計算模塊，指令生成模塊和 指令發(fā)送模塊;其中，
[0014] 數(shù)據(jù)接收模塊用于接收位置檢測機構(gòu)發(fā)送的衍射象光強分布數(shù)據(jù)，并將衍射象光 強分布數(shù)據(jù)發(fā)送給處理計算模塊；
[0015] 處理計算模塊用于對衍射象光強分布數(shù)據(jù)進行分析處理，得到層壓件表面的凸起 位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)，并根據(jù)凸起位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)和層壓件的匯流條引出極的寬度以及預(yù)設(shè)開孔寬 度計算得到開孔位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)；
[0016] 指令生成模塊用于生成開孔加工指令并發(fā)送給指令發(fā)送模塊；
[0017] 指令發(fā)送模塊用于將開孔加工指令發(fā)送給開孔加工機構(gòu)。
[0018] 在其中一個實施例中，層壓件開孔定位裝置還包括:歸正機構(gòu)，歸正機構(gòu)包括定位 擋塊、固定夾具和移動夾具，定位擋塊設(shè)置于工作臺上工件傳送方向的一側(cè)，固定夾具和移 動夾具分別設(shè)置在工作臺上與定位擋塊相鄰的兩側(cè)。
[0019] 在其中一個實施例中，歸正機構(gòu)還包括觸碰傳感器，觸碰傳感器與定位擋塊連接， 且觸碰傳感器與控制器電連接。
[0020] 在其中一個實施例中，歸正機構(gòu)還包括歸正傳感器，歸正傳感器與固定夾具連接， 且歸正傳感器與所述控制器電連接。
[0021] 在其中一個實施例中，位置檢測機構(gòu)包括激光器和信號處理器，激光器與信號處 理器連接，其中，
[0022] 激光器包括激光發(fā)生器、聚光鏡、電磁振動鏡和固定鏡，激光發(fā)生器用于發(fā)射激 光，激光通過聚光鏡聚焦后照射到電磁振動鏡上，電磁振動鏡將激光轉(zhuǎn)換為線性光，線性光 通過固定鏡的反射照射在層壓件的表面，使層壓件表面產(chǎn)生衍射象；
[0023] 信號處理器包括光學(xué)纖維和光電倍增管，光學(xué)纖維用于接收衍射象的光信號并發(fā) 送至光電倍增管，光電倍增管將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，并對電信號進行處理得到衍射象光 強分布數(shù)據(jù)后發(fā)送至控制器。
[0024] -種基于層壓件開孔定位裝置的層壓件開孔定位方法，層壓件開孔定位裝置包括 工作臺、移動機構(gòu)、位置檢測機構(gòu)、開孔加工機構(gòu)和控制器;工作臺用于放置待開孔的層壓 件;移動機構(gòu)與位置檢測機構(gòu)和開孔加工機構(gòu)連接，移動機構(gòu)用于帶動位置檢測機構(gòu)和開 孔加工機構(gòu)在工作臺上方移動;位置檢測機構(gòu)用于發(fā)射激光掃描層壓件的表面，得到層壓 件表面的衍射象光強分布數(shù)據(jù)，并將衍射象光強分布數(shù)據(jù)發(fā)送給控制器;控制器分別與位 置檢測機構(gòu)和開孔加工機構(gòu)連接，控制器用于對衍射象光強分布數(shù)據(jù)進行分析計算，得到 開孔位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)，并根據(jù)開孔位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)確定開孔位置，生成開孔加工指令發(fā)送給開 孔加工機構(gòu);開孔加工機構(gòu)用于接收開孔加工指令，根據(jù)開孔加工指令在開孔位置處對層 壓件進行開孔加工，層壓件開孔定位方法包括：
[0025]將層壓件傳送至工作臺上；
[0026] 控制器向位置檢測機構(gòu)發(fā)送掃描指令；
[0027] 位置檢測機構(gòu)接收控制器發(fā)送的掃描指令后發(fā)射激光對層壓件的表面進行掃描， 得到層壓件表面的衍射象光強分布數(shù)據(jù)，并將衍射象光強分布數(shù)據(jù)發(fā)送給控制器；
[0028] 控制器對衍射象光強分布數(shù)據(jù)進行分析計算，得到開孔位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)，并根據(jù)所 述開孔位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)確定開孔位置；
[0029] 控制器生成開孔加工指令并發(fā)送給開孔加工機構(gòu)；
[0030] 開孔加工機構(gòu)根據(jù)開孔加工指令在開孔位置處對層壓件進行開孔加工。
[0031] 在一個其中實施例中，層壓件開孔定位裝置還包括歸正機構(gòu)，層壓件開孔定位裝 置還包括歸正機構(gòu)，歸正機構(gòu)包括定位擋塊、固定夾具和移動夾具，定位擋塊設(shè)置于工作臺 上工件傳送方向的一側(cè)，固定夾具和移動夾具分別設(shè)置在工作臺上與定位擋塊相鄰的兩 側(cè);歸正機構(gòu)還包括觸碰傳感器，觸碰傳感器與定位擋塊連接，且觸碰傳感器與控制器電連 接;位置檢測機構(gòu)接收控制器發(fā)送的掃描指令的步驟之前，還包括：
[0032] 層壓件觸碰定位擋塊觸發(fā)觸碰傳感器，觸碰傳感器發(fā)送觸碰信號給控制器；
[0033]控制器接收到觸碰信號后發(fā)送歸正指令給移動夾具；
[0034]移動夾具接收歸正指令后向固定夾具的一側(cè)移動對層壓件進行夾緊歸正；
[0035] 歸正傳感器檢測到層壓件歸正完成后，向控制器發(fā)送歸正完成信號；
[0036]控制器接收歸正完成信號后向位置檢測機構(gòu)發(fā)送掃描指令。
[0037] 上述層壓件開孔定位裝置及方法，將層壓件傳送至工作臺上之后，位置檢測機構(gòu) 通過對層壓件的表面發(fā)射激光進行掃描，檢測層壓件的衍射象光強分布數(shù)據(jù)，控制器對位 置檢測機構(gòu)檢測到的衍射象光強分布數(shù)據(jù)進行分析處理，可以得到層壓件表面的凸起位置 坐標(biāo)數(shù)據(jù)，因此可以準(zhǔn)確定位層壓件表面的凸起位置，從而可以準(zhǔn)確定位層壓件匯流條引 出極的位置，并根據(jù)凸起位置的坐標(biāo)數(shù)據(jù)和匯流條引出極的寬度以及預(yù)設(shè)開孔寬度計算得 到開孔位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)，并生成開孔加工指令發(fā)送給開孔加工機構(gòu)，開孔加工機構(gòu)根據(jù)開孔 加工指令在開孔加工位置處對層壓件進行開孔加工。上述層壓件開孔定位裝置及方法通過 激光掃描檢測層壓件表面粗糙度數(shù)據(jù)可以準(zhǔn)確定位開孔開設(shè)的位置，能夠大大提高開孔位 置定位的準(zhǔn)確度，有效保證開孔加工的精度，避免了因?qū)訅褐岸ㄎ婚_孔位置造成的偏差 使得層壓件損壞，大大節(jié)省產(chǎn)品成本。
【附圖說明】
[0038] 圖1為一個實施例中層壓件開孔定位裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039] 圖2為一個實施例中工作臺坐標(biāo)系的示意圖；
[0040] 圖3為一個實施例中層壓件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041 ]圖4為圖3所示的層壓件的電池片層的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0042]圖5為圖3所示的層壓件的開孔位置示意圖；
[0043]圖6為圖1所示的層壓件開孔定位裝置的位置檢測機構(gòu)的光路設(shè)計圖；
[0044] 圖7為圖1所示的層壓件開孔定位裝置的控制器的結(jié)構(gòu)原理圖；
[0045] 圖8為一個實施例中層壓件開孔定位方法的流程圖。
[0046] 附圖標(biāo)記：
[0047] 10、層壓件；11、定位擋塊；12、工作臺；13、移動夾具；14、固定夾具；15、移動機構(gòu)； 16、控制器;18、凸起;20、位置檢測機構(gòu);22、開孔加工機構(gòu);24、激光器;26、信號處理器;28、 掃描區(qū)域；101、開孔；102、透明蓋板；104、第一密封層；106、電池片層；108、第二密封層； 110、背板；131、匯流條；132、電池片；133、匯流條引出極；155、滑軌；157、第一導(dǎo)軌；159、第 二導(dǎo)軌；162、數(shù)據(jù)接收模塊；164、處理計算模塊；166、指令生成模塊；168、指令發(fā)送模塊； 242、激光發(fā)生器;244、聚光鏡;246、電磁振動鏡;248、固定鏡;262、光學(xué)纖維;264、光電倍增 管。
【具體實施方式】
[0048] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對 本發(fā)明進行進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。
[0049] 請參見圖1，一種層壓件開孔定位裝置，包括:工作臺12、移動機構(gòu)15、位置檢測機 構(gòu)20、開孔加工機構(gòu)22和控制器16。工作臺12用于放置待開孔定位的層壓件10,移動機構(gòu)15 設(shè)置在工作臺12上，移動機構(gòu)15與位置檢測機構(gòu)20和開孔加工機構(gòu)22連接，移動機構(gòu)15用 于帶動位置檢測機構(gòu)20和開孔加工機構(gòu)22在工作臺12上方移動，位置檢測機構(gòu)20和開孔加 工機構(gòu)22可以通過在移動機構(gòu)15上滑動實現(xiàn)在工作臺12上方任意方向的移動?？刂破?6分 另IJ與位置檢測機構(gòu)20和開孔加工機構(gòu)22連接，控制器16用于控制位置檢測機構(gòu)20和開孔加 工機構(gòu)22在移動機構(gòu)15上的滑動。
[0050] 本實施例的層壓件開孔定位裝置的工作過程如下：
[0051] 將層壓件10傳送到工作臺12上，控制器16向位置檢測機構(gòu)20發(fā)送掃描指令，位置 檢測機構(gòu)20接收到掃描指令后通過在移動機構(gòu)15上滑動至層壓件10的掃描區(qū)域，在掃描區(qū) 域內(nèi)對層壓件10表面進行掃描，檢測層壓件10表面的衍射象光強分布數(shù)據(jù)，并將得到的衍 射象光強分布數(shù)據(jù)發(fā)送給控制器16。控制器16接收位置檢測機構(gòu)20發(fā)送的衍射象光強分布 數(shù)據(jù)分析計算，得到開孔位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)，并根據(jù)開孔位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)生成開孔加工指令發(fā)送 給開孔加工機構(gòu)22。開孔加工機構(gòu)22接收到開孔加工指令之后，移動到層壓件開孔101位置 的上方后對層壓件10進行開孔加工。
[0052]具體的，本實施例中，層壓件10以工作臺12的坐標(biāo)系為參考坐標(biāo)系，根據(jù)層壓件10 與工作臺12的相對位置建立層壓件10的坐標(biāo)系，工作臺12的坐標(biāo)系如圖2所示，工作臺12的 水平方向為X軸，工作臺12上工件傳送方向為Y軸。
[0053] 具體的，如圖1所示，移動機構(gòu)包括第一導(dǎo)軌157、第二導(dǎo)軌159和滑軌155,滑軌155 設(shè)置在工作臺12的兩側(cè)，第一導(dǎo)軌157和第二導(dǎo)軌159均與滑軌155連接，且第一導(dǎo)軌157和 第二導(dǎo)軌159均位于工作臺12的上方。位置檢測機構(gòu)20與第一導(dǎo)軌157連接，位置檢測機構(gòu) 20可以在第一導(dǎo)軌157上滑動實現(xiàn)在X軸方向上的移動，同時，第一導(dǎo)軌157可以在滑軌155 上滑動實現(xiàn)位置檢測機構(gòu)20在Y軸方向上的移動，從而位置檢測機構(gòu)20可以到達工作臺12 上方的任意位置。開孔加工機構(gòu)22與第二導(dǎo)軌159連接，位于工作臺12上方，開孔加工機構(gòu) 22可以在第二導(dǎo)軌159上滑動實現(xiàn)在X軸方向上的移動，同時，第二導(dǎo)軌159可以在滑軌155 上滑動實現(xiàn)開孔加工機構(gòu)22在Y軸方向上的移動，從而開孔加工機構(gòu)22可以到達工作臺12 上方的任意位置。
[0054]進一步的，移動機構(gòu)還包括第一伺服電機和第二伺服電機，第一伺服電機與第一 導(dǎo)軌157連接，第二伺服電機與第二導(dǎo)軌159連接，且第一伺服電機和第二伺服電機均與控 制器16連接。第一伺服電機用于驅(qū)動位置檢測機構(gòu)20在第一導(dǎo)軌157上滑動并驅(qū)動第一導(dǎo) 軌157在滑軌155上滑動，第二伺服電機用于驅(qū)動開孔加工機構(gòu)22在第二導(dǎo)軌上159滑動并 驅(qū)動第二導(dǎo)軌159在滑軌155上滑動。具體的，在本實施例中，第一伺服電機的數(shù)量為兩個， 其中，一個第一伺服電機用于驅(qū)動位置檢測機構(gòu)20在第一導(dǎo)軌157上滑動，另一個第一伺服 電機用于驅(qū)動第一導(dǎo)軌157在滑軌155上滑動。第二伺服電機的數(shù)量也為兩個，其中一個第 二伺服電機用于驅(qū)動開孔加工機構(gòu)22在第二導(dǎo)軌159上滑動，另一個第二伺服電機用于驅(qū) 動第二導(dǎo)軌159在滑軌155上滑動。
[0055]在位置檢測機構(gòu)20對層壓件10進行激光掃描時，控制器16控制兩個第一伺服電機 運行驅(qū)動位置檢測機構(gòu)20到達掃描區(qū)域28上方。其中，一個第一伺服電機驅(qū)動位置檢測機 構(gòu)20在第一導(dǎo)軌157上滑動實現(xiàn)在X軸方向上的移動，另一個第一伺服電機驅(qū)動第一導(dǎo)軌 157在滑軌155上滑動實現(xiàn)位置檢測機構(gòu)20在Y軸方向上的移動，從而使位置檢測機構(gòu)20到 達掃描區(qū)域28上方。
[0056]在開孔加工機構(gòu)22對層壓件10進行開孔加工時，控制器16控制兩個第二伺服電機 運行驅(qū)動開孔加工機構(gòu)22到達開孔位置。其中，一個第二伺服電機驅(qū)動開孔加工機構(gòu)22在 第二導(dǎo)軌159上滑動實現(xiàn)在X軸方向上的移動，另一個第二伺服電機驅(qū)動第二導(dǎo)軌159在滑 軌155上滑動實現(xiàn)開孔加工機構(gòu)22在Y軸方向上的移動，從而使開孔加工機構(gòu)22到達開孔位 置。
[0057]在一個實施例中，第一導(dǎo)軌157和第二導(dǎo)軌159上還設(shè)置有高度調(diào)節(jié)裝置，高度調(diào) 節(jié)裝置用于調(diào)節(jié)第一導(dǎo)軌157和第二導(dǎo)軌159在工作臺12上方的高度，通過調(diào)節(jié)第一導(dǎo)軌 157的高度實現(xiàn)調(diào)節(jié)位置檢測機構(gòu)20在工作臺12上方的高度，調(diào)節(jié)第二導(dǎo)軌159的高度實現(xiàn) 調(diào)節(jié)開孔加工機構(gòu)22在工作臺12上方的高度。在位置檢測機構(gòu)20對層壓件10進行激光掃描 之前，調(diào)節(jié)第一導(dǎo)軌157上的高度調(diào)節(jié)裝置使位置檢測機構(gòu)20位于適合掃描的高度。在開孔 加工機構(gòu)22在開孔位置處對層壓件10進行開孔加工之前，調(diào)節(jié)第二導(dǎo)軌159上的高度調(diào)節(jié) 裝置使開孔加工機構(gòu)22位于適合開孔加工的高度。
[0058] 請參見圖1，層壓件開孔定位裝置還包括歸正機構(gòu)，歸正機構(gòu)包括:定位擋塊11、移 動夾具13和固定夾具14,移動夾具13與控制器16連接，定位擋塊11設(shè)置于工作臺12上工件 傳送方向的一側(cè)，移動夾具13和固定夾具14分別設(shè)置在工作臺12上與定位擋塊11相鄰的兩 偵I并且移動夾具13和固定夾具14之間的距離大于層壓件10的寬度，歸正裝置用于對層壓 件10在工作臺12上進行位置歸正。
[0059]進一步的，歸正機構(gòu)還包括觸碰傳感器和歸正傳感器，觸碰傳感器與定位擋塊11 連接，歸正傳感器與固定夾具14連接，控制器16分別與觸碰傳感器和歸正傳感器電連接，傳 感器可以采用光電傳感器或者壓力傳感器。此外，在工作臺12上定位擋塊11位置下方還設(shè) 置有通孔，定位擋塊11通過在通孔中上下移動可以實現(xiàn)在工作臺12垂直方向上的移動。進 一步的，歸正機構(gòu)還包括第三伺服電機，第三伺服電機與控制器16連接，控制器16控制第三 伺服電機運行，第三伺服電機的數(shù)量可以為兩個，其中，一個第三伺服電機用于驅(qū)動移動夾 具13在工作臺12上移動，另一個第三伺服電機用于驅(qū)動控制定位擋塊11在通孔中進行上下 移動。
[0060] 具體的，歸正機構(gòu)的工作過程如下：
[0061] 層壓件10傳送至工作臺12上之前，定位擋塊11位于工作臺12的通孔中，定位擋塊 11的上表面與工作臺12的上表面在一個平面上。當(dāng)層壓件10傳送到工作臺12上，控制器16 控制第三伺服電機驅(qū)動定位擋塊11從通孔中向上移動至工作臺12的上方，用于阻擋層壓件 10在傳送方向上的運動，并對層壓件10進行定位。層壓件10觸碰定位擋塊11，與定位擋塊11 連接的觸碰傳感器檢測到層壓件10的觸碰后發(fā)送觸碰信號給控制器16,控制器16接收到觸 碰信號后控制第三伺服電機驅(qū)動移動夾具13向固定夾具14 一側(cè)移動，使層壓件10向固定夾 具14靠緊，對層壓件10進行夾緊，層壓件10加緊到位后觸碰歸正傳感器，歸正傳感器檢測到 層壓件10歸正完成，向控制器16發(fā)送歸正完成信號，控制器16控制第三伺服電機停止運行， 移動夾具13停止移動，層壓件10的歸正工作完成。
[0062]完成歸正后，對層壓件10建立坐標(biāo)系，確定層壓件10各位置處的坐標(biāo)以便于定位。 在一個實施例中，以工作臺12的坐標(biāo)系為參考坐標(biāo)系，根據(jù)層壓件10與工作臺12的相對位 置建立層壓件10的坐標(biāo)系。如圖2所示，工作臺12的坐標(biāo)系為OXY坐標(biāo)系，X軸為工作臺水平 方向，Y軸為工件傳送方向，層壓件10與工作臺12的相對坐標(biāo)可以根據(jù)定位擋塊11和固定夾 具14在工作臺12上的位置進行調(diào)節(jié)，根據(jù)工作臺12坐標(biāo)系和相對坐標(biāo)確定層壓件10各個位 置處的坐標(biāo)。
[0063] 請同時參閱圖3至圖5,層壓件10包括電池片層106,電池片層106上設(shè)置有匯流條 131和匯流條引出極133,層壓件10表面與匯流條引出極133對應(yīng)的位置處具有凸起18,開孔 101需要開設(shè)在在凸起18位置處，且開孔101的寬度小于匯流條引出極133的寬度，同時，開 孔101需要開設(shè)在匯流條引出極133的區(qū)域范圍內(nèi)。
[0064] 具體的，如圖3所示，層壓件10包括依次層壓連接的透明蓋板102、第一密封層104、 電池片層106、第二密封層108以及背板110。電池片層106的結(jié)構(gòu)如圖4所示，電池片層106包 括若干電池片132以及電連接在電池片132上的匯流條131和匯流條引出極133。圖4所示，本 實施例中，匯流條引出極133有4個，但是需要說明的是，實際應(yīng)用中可以根據(jù)具體情況設(shè)置 匯流條引出極133的個數(shù)，并不限于本實施例。由于電池片層106上面有匯流條131和匯流條 引出極133,經(jīng)過第二密封層108以及背板110的層壓后，匯流條引出極133會造成在背板110 上形成肉眼很難觀察到的微小的凸起18,而考慮到后續(xù)層壓件與接線盒的焊接工藝，將匯 流條131露出才能夠與接線盒端子電連接。在層壓件10的背板110上開設(shè)開孔101，開孔101 需要開設(shè)在匯流條引出極133上方，才能夠使匯流條131露出。因此，需要定位層壓件10背板 110面上的凸起位置，根據(jù)凸起位置確定匯流條引出極133的位置。如圖5所示，開孔101要設(shè) 置在匯流條引出極133的區(qū)域范圍內(nèi)，且開孔101的寬度要小于匯流條引出極133的寬度，因 此，具體根據(jù)定位的凸起18位置和匯流條引出極133的寬度以及預(yù)設(shè)開孔寬度確定開孔位 置。
[0065] 層壓件開孔定位裝置需要定位層壓件10表面匯流條引出極133對應(yīng)的凸起18位 置，一般，根據(jù)層壓件10的電路結(jié)構(gòu)設(shè)計，可以預(yù)先判斷匯流條引出極133的位置，因此，在 位置檢測機構(gòu)20對層壓件10進行掃描之前可以預(yù)先選取包含匯流條引出極133位置的部分 層壓件表面區(qū)域為掃描區(qū)域，從而可以選定包含層壓件10上凸起位置的掃描區(qū)域28。由此， 位置檢測機構(gòu)20可直接對掃描區(qū)域進行掃描，而無需對層壓件10的整個表面進行掃描，可 以減少掃描和數(shù)據(jù)處理的時間。
[0066] 如圖6所示，位置檢測機構(gòu)20包括激光器24和信號處理器26,激光器24與信號處理 器26連接，激光器24用于對層壓件10表面進行激光掃描，使層壓件10表面產(chǎn)生衍射象，信號 處理器26接收衍射象的光信號，將光信號進行轉(zhuǎn)換處理得到層壓件10表面的衍射象光強分 布數(shù)據(jù)并發(fā)送至控制器16。
[0067] 具體的，激光器24包括激光發(fā)生器242、聚光鏡244、電磁振動鏡246和固定鏡248， 激光發(fā)生器242發(fā)射激光后照射到聚光鏡244上，聚光鏡244對激光進行聚焦，提高激光強 度，聚焦后的激光照射在電磁振動鏡246上，電磁振動鏡246將激光由點光源轉(zhuǎn)換為線性光， 線性光再通過固定鏡248的反射照射在層壓件10的表面，使層壓件10表面產(chǎn)生衍射象。
[0068] 具體的，電磁振動鏡246不斷轉(zhuǎn)動，將激光由點光源轉(zhuǎn)換為線性光，以實現(xiàn)對掃描 對象由點到線的掃描。同時，通過控制位置檢測機構(gòu)20在Y軸方向的移動，線性激光可以實 現(xiàn)在掃描區(qū)域28對層壓件10的表面由線到面的掃描，層壓件10的表面產(chǎn)生衍射象，產(chǎn)生的 衍射象也會隨著位置檢測機構(gòu)20的移動在Y軸方向上進行移動。信號處理器26包括光學(xué)纖 維262和光電倍增管264,通過信號處理器26在Y軸方向上的移動，光學(xué)纖維262能夠?qū)崟r接 收層壓件10表面產(chǎn)生的衍射象的光信號，光電倍增管264將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，得到衍射 象光強分布數(shù)據(jù)后發(fā)送至控制器16。
[0069]在一個優(yōu)選的實施例中，激光發(fā)生器242為氦氖激光發(fā)生器，激光發(fā)生器242發(fā)射 激光的光斑面積小于1 _2。發(fā)射激光光斑的大小決定電磁振動器掃描的速度以及能夠檢測 出的表面粗糙度的精度，光斑越小，檢測出的表面粗糙度的精度越高。因此，本實施例中，將 激光發(fā)生器242的光斑面積設(shè)置為小于1mm 2,可以保證檢測出的層壓件10表面粗糙度的精 度，從而保證確定的凸起位置的準(zhǔn)確度和開孔位置的準(zhǔn)確度。
[0070] 如圖7所示，控制器16包括數(shù)據(jù)接收模塊162,處理計算模塊164,指令生成模塊166 和指令發(fā)送模塊168。數(shù)據(jù)接收模塊162與位置檢測機構(gòu)20連接并與處理計算模塊164連接， 處理計算模塊164與指令生成模塊166連接，指令生成模塊166與指令發(fā)送模塊168連接，指 令發(fā)送模塊168與開孔加工機構(gòu)22連接。
[0071] 具體的，數(shù)據(jù)接收模塊162接收位置檢測機構(gòu)20發(fā)送的衍射象光強分布數(shù)據(jù)并發(fā) 送給處理計算模塊164。處理計算模塊164對衍射象光強分布數(shù)據(jù)進行分析處理:處理計算 模塊164接收到的衍射象光強分布數(shù)據(jù)為觀測面的衍射象強度分布數(shù)據(jù)，通過傅里葉變換 可以得到層壓件20表面上的衍射象光強分布數(shù)據(jù)，此光強分布數(shù)據(jù)包含了層壓件10表面粗 糙度結(jié)構(gòu)輪廓信息，由此可以計算得到層壓件表面的凸起位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)，并根據(jù)凸起位置 坐標(biāo)數(shù)據(jù)和層壓件10的匯流條引出極133的寬度以及預(yù)設(shè)開孔寬度計算得到開孔位置坐標(biāo) 數(shù)據(jù)。處理計算模塊164發(fā)送計算完成信號給指令生成模塊166,指令生成模塊166檢測到計 算完成信號后生成開孔加工指令并發(fā)送給指令發(fā)送模塊168,指令發(fā)送模塊168將接收到的 開孔加工指令發(fā)送給開孔加工機構(gòu)22,開孔加工機構(gòu)22接收到開孔加工指令后在開孔位置 處對層壓件10進行開孔加工。
[0072]在一個實施例中，開孔加工機構(gòu)22對層壓件10進行激光開孔加工。如上所述，開孔 101開設(shè)在背板110上，并貫穿背板110、第二密封層108以及匯流條引出極133,露出匯流條 131，開孔的寬度和開孔深度根據(jù)具體層壓件尺寸預(yù)先設(shè)定。具體的，本實施例中，匯流條引 出極133的寬度為5~12mm。相應(yīng)的，開孔101的寬度為4~10mm，此處開孔101的寬度是指在 層壓件表面的鏤空寬度，采用上述尺寸的開孔101，可以便于后續(xù)層壓件與接線盒的電連 接。開孔的深度由背板110、第二密封層108以及匯流條引出極133的厚度計算確定。將預(yù)設(shè) 開孔寬度和預(yù)設(shè)開孔深度預(yù)先存儲到開孔加工機構(gòu)22中，在開孔加工時，開孔加工機構(gòu)22 根據(jù)存儲的預(yù)設(shè)開孔寬度和預(yù)設(shè)開孔深度控制開孔加工機構(gòu)22的激光器的各項參數(shù)對層 壓件10進行開孔加工。本實施例中開孔101為矩形孔，但是，需要說明的是，開孔101并不局 限于矩形孔，還可以是圓孔、菱形孔等其他形狀的孔。
[0073] 匯流條引出極133經(jīng)過層壓封裝后在層壓件10表面形成的凸起18無法通過肉眼觀 察到，因此，傳統(tǒng)的開孔方法無法在層壓封裝后對匯流條引出極133進行定位，而上述層壓 件開孔定位裝置，位置檢測機構(gòu)20對層壓件10表面進行激光掃描，檢測層壓件10表面的粗 糙度，控制器16根據(jù)檢測到的粗糙度，得到層壓件表面的凸起18位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)，由此準(zhǔn)確定 位層壓件表面的凸起18位置，從而可以準(zhǔn)確定位層壓件10匯流條引出極133的位置和開孔 位置，開孔加工機構(gòu)22在開孔加工位置處對層壓件10進行開孔加工。利用激光檢測表面粗 糙度的方法，實現(xiàn)了在層壓件10層壓封裝后確定層壓件10表面的凸起18位置，從而定位匯 流條引出極133的位置和開孔101開設(shè)的位置。同時，因為位置檢測機構(gòu)20的激光發(fā)生器242 發(fā)射出的激光光斑足夠小，可以保證檢測出的層壓件10表面粗糙度的精確度足夠高，從而 保證根據(jù)粗糙度確定的凸起18位置的準(zhǔn)確度和開孔位置的準(zhǔn)確度，并通過控制器16控制開 孔加工機構(gòu)22準(zhǔn)確移動到開孔位置，可以保證開孔的準(zhǔn)確度。避免了在層壓工藝之前根據(jù) 邊緣定位開孔101位置，因?qū)訅哼^程中層壓件10內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生位移帶來的開孔定位誤差以 及開孔加工的偏差。上述的層壓件開孔定位裝置大大提高了層壓件層壓封裝后開孔定位的 精度，也在很大程度上減少了因為開孔加工失誤造成的層壓件的損壞和由此帶來的經(jīng)濟損 失，大大節(jié)省產(chǎn)品成本。
[0074] 請參閱圖8，一種層壓件開孔定位方法，包括：
[0075] 步驟S102:將層壓件10傳送至工作臺12上。
[0076] 層壓件10傳送至工作臺12上之前，定位擋塊11位于工作臺12的通孔中，層壓件10 傳送到工作臺12時，控制器16控制第三伺服電機驅(qū)動定位擋塊11從通孔中向上移動到工作 臺12的上方，用于阻擋層壓件10在傳送方向上繼續(xù)運動，并對層壓件10進行定位。層壓件10 可以由傳送帶或是夾具傳送至工作臺12上，層壓件10的背板面朝上。層壓件10傳送到工作 臺12之后，以工作臺12的坐標(biāo)系作為參考坐標(biāo)系，根據(jù)層壓件10與工作臺12的相對位置建 立層壓件10表面的坐標(biāo)系。確定層壓件10上各位置處的坐標(biāo)。
[0077]步驟S104:控制器16向位置檢測機構(gòu)20發(fā)送掃描指令。
[0078] 根據(jù)層壓件10的電路結(jié)構(gòu)設(shè)計選定包含層壓件10上凸起位置的掃描區(qū)域28后，控 制器16控制第一伺服電機運行，其中，一個第一伺服電機驅(qū)動位置檢測機構(gòu)20在第一導(dǎo)軌 157上滑動實現(xiàn)在X軸方向上的移動，另一個第一伺服電機驅(qū)動第一導(dǎo)軌157在滑軌155上滑 動實現(xiàn)位置檢測機構(gòu)20在Y軸方向上的移動，從而使位置檢測機構(gòu)20到達掃描區(qū)域28,控制 器16向位置檢測機構(gòu)20發(fā)送掃描指令，啟動位置檢測機構(gòu)20對層壓件10進行激光掃描。
[0079] 在一個實施例中，位置檢測機構(gòu)20接收控制器16發(fā)送的掃描指令之前需要先對層 壓件10進行歸正處理，層壓件10傳送至工作臺12上觸碰定位擋塊11后，與定位擋塊11連接 的觸碰傳感器檢測到層壓件10的觸碰并發(fā)送觸碰信號給控制器16,控制器16接收到觸碰信 號后控制第三伺服電機驅(qū)動移動夾具13向固定夾具14的一側(cè)移動，使層壓件10向固定夾具 14靠緊，對層壓件10進行夾緊，層壓件10加緊到位后觸碰歸正傳感器，歸正傳感器檢測到層 壓件10歸正完成后，向控制器16發(fā)送歸正完成信號，控制器16接收歸正完成信號后控制第 三伺服電機停止運行，并向位置檢測機構(gòu)20發(fā)送掃描指令。
[0080] 層壓件10傳送至工作臺12后，由于層壓件10在工作臺12上傳送的過程中難免會造 成不同程度的歪斜或偏移，因此歸正機構(gòu)對層壓件10在工作臺12上的位置進行歸正調(diào)整。 具體的，定位擋塊11用于對層壓件10進行定位，移動夾具13和固定夾具14用于對層壓件10 進行歸正。通過上述方法可以使層壓件10相對于工作臺12的位置固定并有利于層壓件10快 速定位和準(zhǔn)確建立坐標(biāo)系，進一步提高加工精度。
[0081]步驟S106:位置檢測機構(gòu)20接收控制器16發(fā)送的掃描指令后發(fā)射激光對層壓件10 的表面進行掃描，得到層壓件10表面的衍射象光強分布數(shù)據(jù)，并將衍射象光強分布數(shù)據(jù)發(fā) 送給控制器16。
[0082]位置檢測機構(gòu)20接收到控制器16發(fā)送的掃描指令后，激光器24在掃描區(qū)域28內(nèi)對 層壓件10表面進行掃描，使得層壓件10表面產(chǎn)生衍射象，信號處理器26接收衍射象的光信 號，并對光信號進行分析處理，得到層壓件10表面的衍射象光強分布數(shù)據(jù)。
[0083]激光器24產(chǎn)生能夠在層壓件10表面掃描的線性激光，線性激光照射在層壓件10的 表面上不需要通過任何光學(xué)系統(tǒng)觀測反射光就可以出現(xiàn)具有層壓件表面特征的衍射象。激 光檢測表面粗糙度的方法是非接觸式的檢測物體表面粗糙度的方法，根據(jù)衍射象的形狀、 強度分布就可以檢測層壓件10的表面形狀，通過這種檢測方法檢測層壓件10表面的粗糙 度，可以實現(xiàn)在層壓件10經(jīng)過層壓封裝過程后，檢測出層壓件10表面上肉眼觀察不到的由 層壓件10內(nèi)部匯流條引出極造成的凸起18,并且，檢測精度高。信號處理器26接收層壓件10 表面掃描區(qū)域28因激光掃描產(chǎn)生的衍射象的光信號，并對衍射象的光強分布數(shù)據(jù)進行分析 處理。由于層壓件10表面具有凸起18,凸起18的衍射象的光強分布同其他區(qū)域相比會發(fā)生 變化，因此衍射象的光強分布包含了層壓件10表面的粗糙度信息，信號處理器26將光信號 處理轉(zhuǎn)換為電信號，得到衍射象光強分布數(shù)據(jù)并發(fā)送給控制器16。
[0084]具體的，位置檢測機構(gòu)20對層壓件10的表面進行掃描檢測的方法包括:激光發(fā)生 器242發(fā)射激光后通過聚光鏡244對激光進行聚焦，聚焦后的激光照射到電磁振動鏡246,電 磁振動鏡246將激光轉(zhuǎn)換為線性光，線性光通過固定鏡248的反射照射在層壓件10的表面。 通過位置檢測機構(gòu)20在Y軸方向上的移動可實現(xiàn)在掃描區(qū)域28的Y軸方向上對層壓件10表 面的掃描，使得層壓件10表面產(chǎn)生衍射象的光信號。同時，光學(xué)纖維262實時接收層壓件10 表面產(chǎn)生的衍射象的光信號，光電倍增管264將光信號轉(zhuǎn)換處理為電信號，得到衍射象光強 分布數(shù)據(jù)并發(fā)送給控制器16。
[0085] 步驟S108:控制器16對衍射象光強分布數(shù)據(jù)進行分析計算，得到開孔位置坐標(biāo)數(shù) 據(jù)，并根據(jù)開孔位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)確定開孔位置。
[0086] 控制器16接收到的衍射象光強分布數(shù)據(jù)為觀測面的衍射象光強分布數(shù)據(jù)，通過對 觀測面的衍射象光強分布數(shù)據(jù)進行傅里葉變化，可以得到層壓件10表面的衍射象光強分布 數(shù)據(jù)，此光強分布數(shù)據(jù)包含了層壓件10表面粗糙度結(jié)構(gòu)輪廓信息，即包含了坐標(biāo)位置信息 和與坐標(biāo)位置相互對應(yīng)的粗糙度信息，由此可以求解計算出層壓件10各個坐標(biāo)位置處的粗 糙度。
[0087] 本實施例中，在檢測層壓件10表面粗糙度時，利用光切法的原理，將表面的粗糙度 識別為二維圖像。假設(shè)物體的表面為(x，y)平面，激光照射在物體表面上的衍射光光波的復(fù) 數(shù)振幅分布為U(x，y)，觀測面為(u，v)平面，到達觀測面的衍射光光波復(fù)數(shù)振幅分布為A(u， v)，物體表面與觀測面平行，二者之間的間距為h。那么，兩個振幅分布可以通過傅里葉變換 連結(jié)，傅里葉變換公式為：
[0088]
[0089] 其中，k是波數(shù)，k = 2VA，A為光波長，U(x，y)作為相位相包含著物體表面粗糙度結(jié) 構(gòu)的輪廓。光學(xué)纖維162接收到的光信號是到達觀測面的衍射光光波復(fù)數(shù)振幅分布為A(u， v)，通過上述傅里葉變換公式，可以求解得到層壓件10表面的衍射象波的復(fù)數(shù)振幅分布U (x，y)，從而獲得層壓件10表面粗糙度結(jié)構(gòu)的輪廓，根據(jù)相位相U(x，y)求解得到層壓件10表 面掃描區(qū)域28內(nèi)各坐標(biāo)位置的粗糙度。
[0090] 之后，根據(jù)得到的各坐標(biāo)位置的粗糙度確定層壓件10表面的凸起18位置:控制器 16中預(yù)先存儲預(yù)設(shè)粗糙度閾值，將各坐標(biāo)位置處的粗糙度與預(yù)設(shè)粗糙度閾值進行比較，粗 糙度超過預(yù)設(shè)粗糙度閾值的位置為凸起18位置，由此得到凸起18位置的坐標(biāo)數(shù)據(jù)。根據(jù)凸 起18位置的坐標(biāo)數(shù)據(jù)計算得到凸起18的中心位置，將此中心位置作為匯流條引出極133的 中心位置，再根據(jù)匯流條引出極I 33的寬度尺寸，確定匯流條引出極I33的區(qū)域范圍，計算得 到匯流條引出極133區(qū)域的坐標(biāo)數(shù)據(jù)。
[0091] 開孔101需要開設(shè)在匯流條引出極133的區(qū)域范圍內(nèi)，因此，開孔101的寬度需要小 于匯流條引出極的寬度。最后根據(jù)匯流條引出極133的坐標(biāo)數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)開孔101的寬度計算 得到開孔位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)，確定開孔位置。
[0092] 步驟Sl 10:控制器16生成開孔加工指令并發(fā)送給開孔加工機構(gòu)22。
[0093] 控制器16獲得開孔位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)后，控制器16控制第二伺服電機運行，一個第二 伺服電機驅(qū)動控制開孔加工機構(gòu)22在第二導(dǎo)軌159上滑動實現(xiàn)在X軸方向上的移動，另一個 第二伺服電機驅(qū)動控制開第二導(dǎo)軌159在滑軌155上滑動實現(xiàn)開孔加工機構(gòu)22在Y軸方向上 的移動，從而使開孔加工機構(gòu)22到達開孔位置。控制器16生成開孔加工指令并發(fā)送給開孔 加工機構(gòu)22。開孔加工指令用于啟動開孔加工機構(gòu)22對層壓件10進行開孔加工。
[0094]步驟S112:開孔加工機構(gòu)22根據(jù)開孔加工指令在開孔位置處對層壓件10進行開孔 加工。
[0095] 開孔加工機構(gòu)22接收到開孔加工指令后，在開孔位置處對層壓件10進行開孔加 工。開孔101的深度具體根據(jù)層壓件10的結(jié)構(gòu)，背板110和密封層的厚度確定，開孔101的寬 度根據(jù)匯流條引出極133的寬度預(yù)先設(shè)定。開孔101的深度和寬度預(yù)先存儲在控制器16中。 在一個實施例中，開孔加工機構(gòu)22到達開孔101位置后，對層壓件10進行激光開孔加工，開 孔加工機構(gòu)22根據(jù)存儲的開孔的寬度和深度控制開孔加工機構(gòu)22的激光器的各項參數(shù)對 層壓件10進行開孔加工。激光開孔可以保證匯流條131露出部分的清潔，提高電連接質(zhì)量， 但是開孔方法不限于此，還可以通過其他方法開孔。
[0096] 在一個實施例中，當(dāng)開孔加工機構(gòu)22對層壓件10開孔加工完畢后，將層壓件10從 工作臺上移出，具體的，控制器16控制第三伺服電機驅(qū)動定位擋塊11從工作臺12的上方通 過通孔下移至工作臺12臺面下方，以便層壓件10在加工完成后在Y軸方向上通過傳送帶或 夾具從工作臺12傳送至下一工序。移出完成開孔加工的層壓件10后，在將下一個待開孔的 層壓10傳送至工作臺12上，重復(fù)上述步驟S102至步驟S112進行開孔加工，如此反復(fù)，對待開 孔的層壓件進行開孔加工。
[0097] 上述層壓件開孔定位方法，位置檢測機構(gòu)20對層壓件表面的粗糙度進行掃描檢 測，利用激光檢測表面粗糙度的方法，即根據(jù)衍射象的形狀、強度分布就可以檢測物體的表 面形狀，實現(xiàn)在層壓件10經(jīng)過層壓封裝過程后，通過檢測出的層壓件10表面的粗糙度，精確 定位層壓件10表面上肉眼觀察不到的由層壓件10內(nèi)部匯流條引出極造成的凸起18位置，從 而可以精確定位在層壓件10上開孔開設(shè)的位置，大大提高了層壓件10開孔定位的精度，避 免了因為層壓封裝之前定位開孔位置造成的開孔偏差和由此損壞層壓件帶來的經(jīng)濟損壞， 大大節(jié)省產(chǎn)品成本。
[0098] 以上所述實施例的各技術(shù)特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實 施例中的各個技術(shù)特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存 在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。
[0099] 以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并 不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來 說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護 范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【主權(quán)項】
1. 一種層壓件開孔定位裝置，其特征在于，包括:工作臺、移動機構(gòu)、位置檢測機構(gòu)、開 孔加工機構(gòu)和控制器； 所述工作臺用于放置待開孔的層壓件； 所述移動機構(gòu)與所述位置檢測機構(gòu)和所述開孔加工機構(gòu)連接，所述移動機構(gòu)用于帶動 所述位置檢測機構(gòu)和所述開孔加工機構(gòu)在所述工作臺上方移動； 所述位置檢測機構(gòu)用于發(fā)射激光掃描所述層壓件的表面，得到所述層壓件表面的衍射 象光強分布數(shù)據(jù)，并將所述衍射象光強分布數(shù)據(jù)發(fā)送給所述控制器； 所述控制器分別與所述位置檢測機構(gòu)和所述開孔加工機構(gòu)連接，所述控制器用于對所 述衍射象光強分布數(shù)據(jù)進行分析計算，得到開孔位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述開孔位置坐標(biāo) 數(shù)據(jù)確定開孔位置，生成開孔加工指令發(fā)送給所述開孔加工機構(gòu)； 所述開孔加工機構(gòu)用于接收所述開孔加工指令，根據(jù)所述開孔加工指令在所述開孔位 置處對所述層壓件進行開孔加工。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的層壓件開孔定位裝置，其特征在于，所述移動機構(gòu)包括第一導(dǎo) 軌、第二導(dǎo)軌和滑軌，所述滑軌設(shè)置在所述工作臺兩側(cè)與所述工作臺連接，所述第一導(dǎo)軌和 所述第二導(dǎo)軌均與所述滑軌連接，且所述第一導(dǎo)軌和所述第二導(dǎo)軌均位于所述工作臺上 方，其中，所述第一導(dǎo)軌與所述位置檢測機構(gòu)連接，所述第二導(dǎo)軌與所述開孔加工機構(gòu)連 接。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的層壓件開孔定位裝置，其特征在于，所述移動機構(gòu)還包括第一 伺服電機和第二伺服電機，所述第一伺服電機與所述第一導(dǎo)軌連接，所述第二伺服電機與 所述第二導(dǎo)軌連接，且所述第一伺服電機和第二伺服電機均與所述控制器連接，其中，所述 第一伺服電機用于驅(qū)動所述位置檢測機構(gòu)在所述第一導(dǎo)軌上滑動并驅(qū)動所述第一導(dǎo)軌在 所述滑軌上滑動，所述第二伺服電機用于驅(qū)動所述開孔加工機構(gòu)在所述第二導(dǎo)軌上滑動并 驅(qū)動所述第二導(dǎo)軌在所述滑軌上滑動。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的層壓件開孔定位裝置，其特征在于，所述控制器包括數(shù)據(jù)接收 模塊，處理計算模塊，指令生成模塊和指令發(fā)送模塊;其中， 所述數(shù)據(jù)接收模塊用于接收所述位置檢測機構(gòu)發(fā)送的所述衍射象光強分布數(shù)據(jù)，并將 所述衍射象光強分布數(shù)據(jù)發(fā)送給所述處理計算模塊； 所述處理計算模塊用于對所述衍射象光強分布數(shù)據(jù)進行分析處理，得到所述層壓件表 面的凸起位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述凸起位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)和所述層壓件匯流條引出極的寬度 以及預(yù)設(shè)開孔寬度計算得到所述開孔位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)； 所述指令生成模塊用于生成所述開孔加工指令并發(fā)送給指令發(fā)送模塊； 所述指令發(fā)送模塊用于將所述開孔加工指令發(fā)送給所述開孔加工機構(gòu)。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的層壓件開孔定位裝置，其特征在于，還包括:歸正機構(gòu)，所述歸 正機構(gòu)包括定位擋塊、固定夾具和移動夾具，所述定位擋塊設(shè)置于所述工作臺上工件傳送 方向的一側(cè)，所述固定夾具和移動夾具分別設(shè)置在所述工作臺上與所述定位擋塊相鄰的兩 側(cè)。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的層壓件開孔定位裝置，其特征在于，所述歸正機構(gòu)還包括觸碰 傳感器，所述觸碰傳感器與所述定位擋塊連接，且所述觸碰傳感器與所述控制器電連接。7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的層壓件開孔定位裝置，其特征在于，所述歸正機構(gòu)還包括歸正 傳感器，所述歸正傳感器與所述固定夾具連接，且所述歸正傳感器與所述控制器電連接。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的層壓件開孔定位裝置，其特征在于，所述位置檢測機構(gòu)包括激 光器和信號處理器，所述激光器與所述信號處理器連接，其中， 所述激光器包括激光發(fā)生器、聚光鏡、電磁振動鏡和固定鏡，所述激光發(fā)生器用于發(fā)射 激光，所述激光通過所述聚光鏡聚焦后照射到所述電磁振動鏡上，所述電磁振動鏡將所述 激光轉(zhuǎn)換為線性光，所述線性光通過所述固定鏡的反射照射在所述層壓件的表面，使所述 層壓件表面產(chǎn)生衍射象； 所述信號處理器包括光學(xué)纖維和光電倍增管，所述光學(xué)纖維用于接收所述衍射象的光 信號并發(fā)送至所述光電倍增管，所述光電倍增管將所述光信號轉(zhuǎn)換為電信號，并對所述電 信號進行處理得到所述衍射象光強分布數(shù)據(jù)后發(fā)送至所述控制器。9. 一種基于層壓件開孔定位裝置的層壓件開孔定位方法，其特征在于，所述層壓件開 孔定位裝置包括工作臺、移動機構(gòu)、位置檢測機構(gòu)、開孔加工機構(gòu)和控制器;所述工作臺用 于放置待開孔的層壓件;所述移動機構(gòu)與所述位置檢測機構(gòu)和所述開孔加工機構(gòu)連接，所 述移動機構(gòu)用于帶動所述位置檢測機構(gòu)和所述開孔加工機構(gòu)在所述工作臺上方移動;所述 位置檢測機構(gòu)用于發(fā)射激光掃描所述層壓件的表面，得到所述層壓件表面的衍射象光強分 布數(shù)據(jù)，并將所述衍射象光強分布數(shù)據(jù)發(fā)送給所述控制器;所述控制器分別與所述位置檢 測機構(gòu)和所述開孔加工機構(gòu)連接，所述控制器用于對所述衍射象光強分布數(shù)據(jù)進行分析計 算，得到開孔位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述開孔位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)確定開孔位置，生成開孔加工指 令發(fā)送給所述開孔加工機構(gòu);所述開孔加工機構(gòu)用于接收所述開孔加工指令，根據(jù)所述開 孔加工指令在所述開孔位置處對所述層壓件進行開孔加工;所述層壓件開孔定位方法包括 以下步驟： 將所述層壓件傳送至所述工作臺上； 所述控制器向所述位置檢測機構(gòu)發(fā)送掃描指令； 所述位置檢測機構(gòu)接收所述控制器發(fā)送的所述掃描指令后發(fā)射激光對所述層壓件的 表面進行掃描，得到所述層壓件表面的衍射象光強分布數(shù)據(jù)，并將所述衍射象光強分布數(shù) 據(jù)發(fā)送給所述控制器； 所述控制器對所述衍射象光強分布數(shù)據(jù)進行分析計算，得到開孔位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)，并根 據(jù)所述開孔位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)確定開孔位置； 所述控制器生成開孔加工指令并發(fā)送給所述開孔加工機構(gòu)； 所述開孔加工機構(gòu)根據(jù)所述開孔加工指令在所述開孔位置處對所述層壓件進行開孔 加工。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于層壓件開孔定位裝置的層壓件開孔定位方法，其特征在 于，所述層壓件開孔定位裝置還包括歸正機構(gòu)，所述歸正機構(gòu)包括定位擋塊、固定夾具、移 動夾具和觸碰傳感器，所述定位擋塊設(shè)置于所述工作臺上工件傳送方向的一側(cè)，所述固定 夾具和移動夾具分別設(shè)置在所述工作臺上與所述定位擋塊相鄰的兩側(cè)，所述觸碰傳感器與 所述定位擋塊連接，且所述觸碰傳感器與所述控制器電連接;所述位置檢測機構(gòu)接收所述 控制器發(fā)送的所述掃描指令的步驟之前，還包括： 所述層壓件觸碰所述定位擋塊觸發(fā)所述觸碰傳感器，所述觸碰傳感器發(fā)送觸碰信號給 所述控制器； 所述控制器接收到所述觸碰信號后發(fā)送歸正指令給所述移動夾具； 所述移動夾具接收所述歸正指令后向所述固定夾具的一側(cè)移動對所述層壓件進行夾 緊歸正； 所述歸正傳感器檢測到所述層壓件歸正完成后，向所述控制器發(fā)送歸正完成信號； 所述控制器接收所述歸正完成信號后向所述位置檢測機構(gòu)發(fā)送掃描指令。
【文檔編號】B23K26/382GK106041324SQ201610388088
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月3日
【發(fā)明人】馬俊, 劉汪利
【申請人】張家港協(xié)鑫集成科技有限公司, 協(xié)鑫集成科技股份有限公司, 協(xié)鑫集成科技（蘇州）有限公司, 蘇州協(xié)鑫集成科技工業(yè)應(yīng)用研究院有限公司