[发明专利]一种滑石片全自动粘接智能控制方法及系统

权利要求书

1.一种滑石片全自动粘接智能控制系统，其特征在于，包括：硬件处理模块，所述的硬件处理模块与信号采集模块电连接；所述的信号采集模块与主程序控制模块电连接，所述的主程序控制模块分别与上位机和驱动电路电连接，所述的驱动电路与执行机构电连接；

所述的主程序控制模块包括：PLC控制器、图像处理与识别模块、机械臂位姿控制模块、机械臂力控制模块和机器视觉定位模块；所述的PLC控制器设置在主滑车上，用于实现图像处理与识别模块、机械臂位姿控制模块、机械臂力控制模块和机器视觉定位模块的相应算法；所述的图像处理与识别模块，通过图像处理获得特征数据，确定硅钢片的规格和种类、以及边沿位置；所述的机械臂位姿控制模块，控制水平机械臂稳定的运行到指定位置；所述的机械臂力控制模块，采用直接转矩控制算法，控制机械臂竖直方向运动状态，控制竖直机械臂保证稳定的输出扭矩；所述的机器视觉定位模块，用于工作初始位置的确定和每一行最后一枚滑石片的位置摆放；

所述的信号采集模块包括：图像采集装置、位置传感器、压力传感器和电压电流传感器；所述的位置传感器位于驱动电机处、与机械臂驱动电机同轴安装，用于反馈机械臂当前位置，实现机械臂位置的闭环控制，利用编码器采用增量方式记录当前移动距离，计算当前位置；所述的压力传感器安装在竖直机械臂中，用于滑石片粘接放置时保证合适的压力；所述电压电流传感器用于测量机械臂上电机上的电压电流，控制机械臂的运行；所述的图像采集装置设置在水平机械臂上，包括：具备视觉跟踪的摄像头；

滑石片全自动粘接智能控制系统的控制方法包括以下步骤：

利用图像识别模块，自动识别待加工的钢硅片的规格和种类；根据硅钢片的规格和种类调用相对应的滑石片粘片的粘接轨迹规划路径，通过机械臂自动控制模块按照粘接轨迹规划路径自动将滑石片粘接到硅钢片的相应位置；包括以下步骤：

步骤1、前期人工准备工作，将滑石片和胶液、硅钢片摆放到位；

步骤2、全自动粘接智能控制系统的设备启动后完成系统的初始化工作；

步骤3、启动高亮度均匀LED光源对硅钢片进行图像采集，检测辨识硅钢片的规格和种类，根据硅钢片的规格和种类调用相对应的滑石片粘片的粘接轨迹规划路径；根据采集的图像对硅钢片进行边沿检测，确定第一个滑石片的放置位置；

步骤4、自动开始第一片滑石片的粘接，直至完成第一列滑石片的粘接；

步骤5、自动开始后面各列滑石片的粘接，直至完成整个硅钢片的滑石片的粘接；

步骤4中，通过料筒的振动使单片滑石片经螺旋滑道、直线滑道顺次输送至取片口；垂直臂在电机作用下带动真空吸附器下压，吸嘴吸附滑石片上提；压缩空气带动喷胶头将定量胶液向上喷至滑石片底部，多余胶液自动吸回；水平臂水平伸出将滑石片移动到硅钢片上方，垂直臂带动真空吸附器下压到硅钢片上，并保压200毫秒后释放滑石片后，第一片粘接完成；

步骤4中，根据采集的图像判断当前滑石片是否放置成功，设置最多的放置次数，如果超过设置的最多的放置次数、则报警停机；步骤5中，当检测到硅钢片的结束角时停止粘接工作，蜂鸣器发出响声提醒操作者取出已完成的硅钢片，更换新硅钢片继续粘接；

设置异常情况处理模块，如果电机过电压、或电机过电流、或机械装置超过硅钢片边沿、或滑石片多次脱落、或料桶内材料不足，则报警停机；如果滑石片未成功吸附或脱落，则重新取料；如果到达硅钢片边沿，则控制滑石片的放置符合距离边沿的距离值。

2.根据权利要求1所述的一种滑石片全自动粘接智能控制系统，其特征在于，所述的执行机构包括：机械臂、移动滑车以及送料机构，所述的机械臂由竖直臂、水平臂和真空吸附器组成，所述的移动滑车包括沿工作台长度方向移动的主滑车和安装于主滑车上的沿工作台宽度方向移动的副滑车；

所述的硬件处理模块包括：高亮度均匀照明LED光源、滤光片、硬件滤波模块，所述的高亮度均匀照明LED光源和滤光片设于滑车的上部；

所述的驱动电路采用可控硅作为开关，控制电机转速从而控制机械臂的移动速度；

所述的上位机包括：显示控制屏、远程遥控装置，显示控制屏用于选择粘接方式和必要时进行手动设置滑石片粘接运动轨迹，远程遥控装置用于故障时紧急停机、暂停。

3.根据权利要求1所述的一种滑石片全自动粘接智能控制系统，其特征在于，步骤3中，判断所辨识的硅钢片的规格和种类是否在已知规格和种类中，如果是，调用已有的粘接工作流程进行滑石片的自动粘接；如果否，根据硅钢片的新的规格和种类，设定新的粘接工作流程，调用新设定的粘接工作流程进行滑石片的自动粘接。