光伏组件组装装夹输送装置及其控制方法与流程

本发明涉及光伏组件输送领域，尤其是涉及一种光伏组件组装装夹输送装置及其控制方法。

背景技术：

1、在光伏组件生产制造过程中，为了确保产品质量与性能符合设计标准，在组件完成关键生产工艺步骤如激光切片、电池片焊接、叠层、层压、装框、固化和清洗之后，必须对成品组件进行严格的电气性能测试，主要包括iv(电流-电压)特性曲线测试以及el(电致发光)测试。这些测试对于检测光伏组件内部的潜在缺陷，如裂纹、断栅、隐裂、低效率区域等至关重要，是出厂前质量控制的核心环节。

2、然而，在实施iv测试和el测试时，需要将专用的工装杆安装到光伏组件中心架位置上以实现精确接触和数据采集。这一操作原本依赖人工快速完成，通常要求在20秒内准确无误地完成安装或拆卸，以便于流水线的连续作业。由于频繁的人工作业不仅带来了高昂的人力成本，而且在高速生产的条件下容易出现安装不到位或损伤组件的风险，从而影响测试结果的准确性，并进一步可能威胁到整个生产线的稳定性和产品的一致性。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种光伏组件组装装夹输送装置及其控制方法，解决能见度仪需要人工清洗，人工清洗不方便且容易划伤透镜表面的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种光伏组件组装装夹输送装置，调整仓内部一侧与组装仓体连接，另一侧设有输送调整台，输送调整台与组装仓体之间设有机械手，输送调整台包括多个并排设置的传输带，输送调整台两侧均设有侧伺服调整设备，输送调整台出口端设有伸缩的限位规整设备，输送调整台上方还设有监测架，监测架上设有监测摄像头，监测摄像头用于检测光伏组件位置。

3、优选方案中，多个传输带设置在支撑架上，多个传输带输出端部通过传动轴连接，传动轴端部与驱动电机连接。

4、优选方案中，限位规整设备设置在输送调整台两侧的传输带侧面上，限位规整设备包括第一气缸，第一气缸的伸缩端上设有第一限位轮。

5、优选方案中，侧伺服调整设备包括导轨，导轨设置在输送调整台一侧，导轨上设置滑块，滑块上设有第二气缸，第二气缸输出端通过竖版与横杆连接，横杆两端设有第二限位轮。

6、优选方案中，滑块一侧还设有锁紧限位螺丝，锁紧限位螺丝与滑块螺纹连接，锁紧限位螺丝抵靠在导轨固定滑块的位置。

7、优选方案中，调整仓一侧设有输送口，输送调整台端部伸出输送口到达调整仓外部。

8、优选方案中，输送调整台的传输带一侧还设有红外距离传感器，红外距离传感器用于检测光伏组件是否在输送调整台上。

9、该方法包括：

10、s1、光伏组件放置到输送调整台上，输送调整台用于调整光伏组件的位置，光伏组件的位置调整完毕后，监测摄像头识别光伏组件工装杆安装位置，机械手端部的夹爪抓取工装杆安装在光伏组件上；

11、或者利用监测摄像头识别光伏组件工装杆的位置，利用机械手端部的夹爪将工装杆从光伏组件上拆卸，工装杆拆卸或者安装完毕后，将光伏组件从输送调整台的一侧送出；

12、s2、调整方法具体为：光伏组件从输入口输送调整台后，输送调整台的传输带驱动光伏组件向内部移动，输送调整台两侧的限位规整设备的第一气缸升起，第一限位轮将光伏组件组件阻挡以确保光伏组件侧面与输送调整台侧面平行，方便机械手后续抓取工作；

13、s3、限位规整设备工作时对光伏组件进行机械限位确保光伏组件与输送调整台侧面处于相对水平状态；

14、方便视觉定位，提高光伏组件工装杆的安装/取下的成功率；

15、若无限位规整设备可能会导致光伏组件发生倾斜，影响监测摄像头识别，致使识别效果较差或者识别不到，机械手无法正常在光伏组件上安装工装杆；

16、s4、当光伏组件发生倾斜时，输送调整台两侧的侧伺服调整设备对光伏组件进行纠偏处理；

17、两侧的侧伺服调整设备上的第二气缸驱动第二限位轮先向内移动，对光伏组件进行对中调整，监测摄像头监测光伏组件中部的工装杆是否定位到视觉中心的监测区域；

18、输送调整台两侧的第二气缸配合将光伏组件调整工装杆安装区域定位到视觉中心的监测区域，输送调整台的传输带开始移动，带动光伏组件向限位规整设备反向移动，光伏组件抵靠到限位规整设备上，光伏组件与输送调整台侧面处于相对水平状态，光伏组件的位置完成定位；

19、s5、机械手的夹爪根据光伏组件的工装杆所定位的位置安装或者拆卸工装杆；

20、该方法包括：

21、监测摄像头检测光伏组件的工装杆安装位置的算法为：

22、a1、对光伏组件的工装杆位置进行标定，监测摄像头内部程序生成标定位置的监测区域，监测摄像头对监测区域位置拍摄多张照片；

23、a2、对于每张照片，提取标定点的像素坐标，使用九点标定矩阵算法来对监测区域位置拍摄多张照片进行定位，九点标定矩阵算法定位的步骤为：

24、收集九对对应点，即监测摄像头坐标系中的原始点(xi,yi)和机械坐标系中的目标点(xi′,yi′)，其中i＝1,2,...,9；

25、使用原始点和目标点构建两个矩阵x和x′；

26、矩阵x的每一行是原始点的坐标，而矩阵x'的每一行是目标点的坐标，都扩展为齐次坐标形式，其中第三个元素为1；

27、通过计算原始点和目标点之间的差值来创建超定矩阵a，每一行由对应的原始点和目标点的差值组成，即a＝x-x′；

28、则原始点矩阵x和目标点矩阵x′可以表示为；

29、

30、

31、其中，九点标定矩阵中，a和b代表缩放因子，而c和t代表平移因子；

32、超定矩阵a进行奇异值分解，得到u、σ和vt三个矩阵，vt矩阵的最后一列，它给出了仿射变换矩阵m的前两行，即缩放因子和平移因子，而vt的最后一行给出了m的第三行，通过svd获得vt矩阵为；

33、

34、从vt中提取仿射变换矩阵m；

35、m的左上角是缩放因子(a,b)，右上角是平移因子(c,d)，右下角是1，其余位置填充0，使用找到的仿射变换矩阵m将相机像素点(x,y)转换为机械坐标系中的点(xr,yr)，其中仿射变换矩阵m为：

36、

37、最后，应用仿射变换：

38、

39、a3、监测摄像头使用康耐视定位工具，使用康耐视定位工具在图像上找到光伏组件的工装杆的位置；

40、将图像上抓取位置的像素点通过标定转换为机器人坐标系坐标，其中使用找到的仿射变换矩阵m将相机像素点(x,y)转换为机械坐标系中的点(xr,yr)，相机像素坐标点为(x,y)，判断(xr,yr)是否在机械手的限位内，满足以下条件，则进行抓?。簒min≤xr≤xmax和ymin≤yt≤ymax，(xmin，xmax)和(ymin，ymax)是机械手抓取操作范围的边界；

41、定位的坐标在机器人的操作范围内，机器人可以被指令去执行抓取动作。

42、本发明提供了一种光伏组件组装装夹输送装置及其控制方法，在iv测试及el测试前后所需的工装杆安装与拆卸工序，研发了自动化程度更高的光伏组件装工装机和拆工装机设备。通过机器替代人工，有效降低人力成本，提高工作效率，确保工装安装精准度，减少因人为因素导致的产品质量问题，进而提升整体产线的自动化水平和产品质量控制能力。