[发明专利]光伏插片中机械臂快速定位的方法

说明书

本发明光伏插片中机械臂快速定位的方法涉及一种定位方法。其目的是为了提供一种节省人力、示教效率和准确率高的快速定位方法。本发明光伏插片中机械臂快速定位的方法包括以下步骤：机械臂出厂时对机械臂进行正常的出厂标定及检测，利用激光跟踪仪对机械臂在不同负载质量和不同位姿下进行绝对精度误差标定并记录；在光伏插片场景下利用三点法建立并保存石墨舟的工件坐标系；选一个或两个插片点位进行点位和姿态的示教，保存插片点在工件坐标系和机械臂基座标系下的坐标；依据石墨舟的尺寸信息、工件坐标系以及插片示教点位系统自动生成其它插片点位的位姿，并利用激光跟踪仪测出在该点位的绝对精度误差进行插补补偿；进行最终的点位验证。

技术领域

本发明涉及机械臂定位技术领域，特别是涉及一种机械臂在光伏插片场景下快速示教定位的方法。

背景技术

随着光伏发电技术的发展及人们对晶硅电池光电转化效率的要求越来越高，人们开始研究背钝化太阳电池技术。

目前电池钝化技术的主流做法是采用板式PECVD来对硅片背面进行镀膜处理，其设备主要是利用工业机械臂将硅片放入石墨舟中三个卡点处，再将石墨舟送入镀膜设备中进行镀膜处理。由于石墨舟卡点槽的宽度设置较小，约为0.25mm。在插片过程中，如果机械臂的点位误差较大很容易造成硅片与石墨舟壁发生摩擦或硅片磕碰石墨舟，导致硅片挨着石墨舟壁的一面产生划伤或硅片边缘出现缺口，进而影响电池的性能。

当前工业机械臂光伏插片的点位主要是通过人工示教的方式，即对石墨舟每个插片点位进行人工示教，当一个石墨舟有N个插槽时，需要进行2N次示教。这种方式不仅工作效率低、工作强度大，而且极容易出现由于人工的失误造成硅片的划伤、磕碰，进而引起镀膜的失败。

发明内容

基于上述问题，有必要提供一种光伏插片中机械臂快速定位的方法。本发明要解决的是光伏插片过程中人工示教点位时工作量大、示教效率低及容易出错等问题。

本发明光伏插片中机械臂快速定位的方法，包括以下步骤：

S10，机械臂出厂时对机械臂进行正常的出厂标定及检测，利用激光跟踪仪对机械臂在不同负载质量和不同位姿下进行绝对精度误差标定并记录；

S20，在光伏插片场景下利用三点法建立并保存石墨舟的工件坐标系；

S30，选一个或两个插片点位进行点位和姿态的示教，保存插片点在工件坐标系和机械臂基座标系下的坐标；

S40，依据石墨舟的尺寸信息、工件坐标系以及插片示教点位系统自动生成其它插片点位的位姿，并利用步骤S10中激光跟踪仪测出在该点位的绝对精度误差进行插补补偿；

S50，进行最终的点位验证。

本发明光伏插片中机械臂快速定位的方法，其中步骤S10中的绝对精度误差的获得包括以下步骤：

S11，依实际的光伏插片工况确定测试点位；

S12，机械臂安装场景负载，利用激光跟踪仪对机械臂进行标定，得出两者之间的位姿关系，使机械臂运行到步骤S11生成的测试点位处，利用激光跟踪仪测量得出机械臂末端实际到达的位置，并与理论位置进行对比得出机械臂在该点位的实际位置误差，保存该位置的误差值；

S13，重复步骤S12，直至测量完所有的测试点位，记录并保存所有测试点位的绝对精度误差值。

本发明光伏插片中机械臂快速定位的方法，其中所述测试点位所形成的测试空间完全覆盖住光伏插片的工作空间。

本发明光伏插片中机械臂快速定位的方法，当无法确定场景工作空间需求时，将测试点位设计成立体点位矩阵。

本发明光伏插片中机械臂快速定位的方法，当没有场景负载的信息时，测试若干组指定的负载，负载的质量按等差数列或等比数列的形式设定。