[实用新型]一种太阳能电池片高速视觉定位及矫正系统

说明书

技术领域

本实用新型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。

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

本实用新型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，本实用新型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。

与现有技术相比，本方案的原理以及相应的有益效果如下：

用工业相机、图像处理模块和运动控制模块替代传统的机械校正工位，极大地提高了生产的柔性和自动化程度。并且机器视觉易于实现信息集成，是实现计算机集成制造的基础技术。在实际生产应用中，定位矫正过程在100ms以内，定位精度达到0.1mm，角度精度达到0.1°，精度比现有机械矫正方式提高一倍以上。在大批量工业生产中大大提高了生产效率的同时提高了串焊精度。

附图说明

图1为本实用新型视觉定位及矫正系统的结构示意图；

图2为本实用新型视觉定位及矫正系统的流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步说明：

参见附图1所示，本实施例所述的一种太阳能电池片高速视觉定位及矫正系统，包括图像采集模块1、图像处理模块2、运动控制模块3以及动作执行模块4，四者顺序连接；

图像采集模块1包括工业相机101和环形照明光源102；其中，环形照明光源102位于已放好位置的太阳能电池片和工业相机101之间，工业相机101位于环形照明光源102正下方，垂直向上拍摄太阳能电池片，拍摄前需调试工业101相机焦距、曝光时间和频闪；该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；

图像处理模块2包括工控PC机201、IO板卡202、图像采集卡203以及图像处理单元204；其中，图像采集卡203、图像处理单元204、IO板卡202均安装在工控PC机201内，且三者顺序连接；图像处理模块2通过图像采集卡203和图像采集模块1连接，通过IO板卡202与运动控制模块3连接；图像处理单元204的界面基于微软基础库类(MFC)在VS2013开发,界面包括用户模块、显示模块和数据库模块。用户模块主要用于用户管理、模板选取以及系统调试和通讯调试；显示模块主要用于图像显示、处理结果和统计结果的输出；数据库模块存储和管理定位矫正过程的一些参数数据；图像处理模块2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3；