[发明专利]一种太阳能电池片高速视觉定位及矫正系统及其方法

说明书

本发明涉及一种太阳能电池片高速视觉定位及矫正系统及其方法，系统包括用于在太阳能电池片自动生产线上自动采集太阳能电池片的图像的图像采集模块、用于分析采集到的太阳能电池片图像并对太阳能电池片图像进行定位的图像处理模块、用于控制动作执行模块进行太阳能电池片位置矫正的运动控制模块以及动作执行模块，四者顺序连接；方法的步骤包括：(1系统初始化获取太阳能电池片的标准位置和角度；(2系统后续运行获取太阳能电池片的当前位置和角度；(3太阳能电池片位置和角度矫正；本发明具有定位和角度精度高、定位速度快、自动化程度高、节省人力等优点。

技术领域

本发明涉及视觉检测的技术领域，尤其涉及到一种太阳能电池片高速视觉定位及矫正系统及其方法。

背景技术

光伏产业是我国新能源产业的中坚，国家十三五规划将继续大力发展光伏产业。而光伏组件制造是光伏产业的主要组成部分。光伏组件的生产制造工艺包括太阳能电池片检测分选、电池片串焊、汇流带焊接、排版铺设、中测、层压、装框、接线盒安装以及组件终测等环节，整个生产工艺中基本上每个工艺环节都涉及视觉检测技术，尤其在光伏组件的检测、分选、串焊等工艺环节，因此视觉检测技术的攻关程度将直接影响着整个光伏组件制造的生产效率。

太阳能全自动串焊机主要用于电池片的自动焊接。在串焊前有一道重要的工序是电池片的纠偏定位，电池片的定位精度直接影响串焊机的焊接效果。传统的定位通常以电池片边缘作为定位基准进行机械纠偏，由于电池片的特性极薄易碎，这种定位方式有很多缺陷，譬如：速度慢，增大了工件的损坏几率，无法适应实际生产线中要求等。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种定位和角度精度高、定位速度快、自动化程度高、节省人力的太阳能电池片高速视觉定位及矫正系统。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：系统包括图像采集模块、图像处理模块、运动控制模块以及动作执行模块，四者顺序连接；其中，所述图像采集模块用于在太阳能电池片自动生产线上自动采集太阳能电池片的图像；

所述图像处理模块用于分析采集到的太阳能电池片图像，对太阳能电池片图像进行定位，并将太阳能电池片的位置和角度数据发送至运动控制模块；

所述运动控制模块用于控制动作执行模块进行太阳能电池片位置矫正。

进一步地，所述图像采集模块包括工业相机和环形照明光源；其中，环形照明光源位于已放好位置的太阳能电池片和工业相机之间，工业相机位于环形照明光源正下方，垂直向上拍摄太阳能电池片。

进一步地，所述图像处理模块包括工控PC机、IO板卡、图像采集卡以及图像处理单元；其中，图像采集卡、图像处理单元、IO板卡均安装在工控PC机内，且三者顺序连接；图像处理模块通过图像采集卡和图像采集模块连接，通过IO板卡与运动控制模块连接。

进一步地，所述运动控制模块包括PLC和伺服电机驱动器；所述动作执行模块为机械手。

为实现上述目的，本发明另外提供一种用于太阳能电池片高速视觉定位及矫正系统的方法，该方法包括以下步骤：

(1系统初始化获取太阳能电池片的标准位置和角度，初始化包括1)相机标定；2)选定ROI区域；3)阈值化处理；4)直线检测；

(2系统后续通过运行与步骤(1一直的步骤获取太阳能电池片的当前位置和角度；

(3太阳能电池片位置和角度矫正。