? ? ? 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:
△光伏組件加工工藝
? ? ? 眾為興機器人、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(shè)備和太陽能成套設(shè)備廠商現(xiàn)場應用為例,眾為興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(guān)鍵指標3000pcs/h、放置誤差+劃片精度<±0.15mm。
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? ? ?該套設(shè)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(shè)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。
△結(jié)構(gòu)圖示
取料機器人采用眾為興AR3215本體
+QC400驅(qū)控一體機;
視覺系統(tǒng)采用眾為興AVS2300
一拖二視覺系統(tǒng),
搭配兩個1000w像素工業(yè)相機。
? ? ? 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,采用了眾為興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。
△AVS視覺軟件界面