? ? ?單晶（或多晶）硅太陽能電池片的輸出電壓、電流和功率都很小，只有將它們進行串并聯(lián)封裝成組件，才可以單獨作為電源使用。由于電池片尺寸具有多種固定標準，直接串聯(lián)、并聯(lián)不一定滿足組件需要，因此在焊接前還要切割成更小的單元，行業(yè)比較先進的切割方式是采用激光劃片機。

劃片作為組件加工的首道工序，其后續(xù)工序如下圖：
SCARA機器人和視覺系統(tǒng)在光伏組件加工上的應用
△光伏組件加工工藝

機器人、視覺系統(tǒng)主要應用于上圖劃片和串焊兩道工藝，給客戶提供快速精準上料解決方案，其中劃片機對上料速度精度要求更高。以國內(nèi)某家激光加工設備和太陽能成套設備廠商現(xiàn)場應用為例，為其激光劃片機提供的SCARA機器人和AVS一拖二視覺系統(tǒng)，實現(xiàn)了雙工位高速高精度的上料，滿足關鍵指標3000pcs/h、放置誤差+劃片精度<±0.15mm。



No.1
項目概況


該套設備適用于單晶硅和多晶硅太陽電池片任意尺寸劃片，能夠完成自動給料、自動定位、自動激光劃片、自動裝盒等功能，自動化程度高；可選配1/3裂片機構(gòu)，實現(xiàn)1/3片自動劃片裂片。機器人和視覺系統(tǒng)位于上料工位。

為了提高加工效率，劃片產(chǎn)能要達到3000pcs/h，特別設計了兩條傳送帶同時送料，分別經(jīng)過視覺系統(tǒng)定位后，由一臺SCARA左右交替快速精準地抓取電池片放置到劃片臺，進行激光劃片。放置誤差+劃片精度在±0.15毫米以內(nèi)。視覺系統(tǒng)還會對其崩邊、缺角、裂紋、電池片方向等進行檢測，對有問題的來料進行放置廢料盒處理，可以再次加工利用。

SCARA機器人和視覺系統(tǒng)在光伏組件加工上的應用
△結(jié)構(gòu)圖示

No.2
方案構(gòu)成


取料機器人采用AR3215本體
+QC400驅(qū)控一體機；
視覺系統(tǒng)采用AVS2300
一拖二視覺系統(tǒng)，
搭配兩個1000w像素工業(yè)相機。

No.3
項目方案和亮點

此項目主要難點在于高精度高速度，要在1.2S內(nèi)要完成， 視覺定位（不良品篩選）→機器人取料→放料到劃片臺→返回。其中取放料吸破真空時間占用0.3-0.4S，由于電池片易碎，在取放過程需要輕拿輕放，要求機器人快速動作的過程中適時地減速，動作快慢自如。

機器人方面，對軌跡路徑進行了優(yōu)化，對過程交互IO信號進行了緩存處理，應用機器人系統(tǒng)的多線程機制實現(xiàn)了左側(cè)取料右側(cè)拍照、右側(cè)取料左側(cè)拍照，取料拍照互不耽誤的高節(jié)拍效果。

視覺定位方面，要在200mm X 250mm的大視野下實現(xiàn)高精度定位，采用了獨有的自動標定算法，不但簡化了標定流程還提升了標定精度；另外，視覺軟件采用了等比例縮放、找邊找角點等功能提升精度適應不同尺寸電池片切換。視覺缺陷檢測方面，專門開發(fā)了電池片檢測模塊，針對電池片缺陷進行檢測。