CN110047971A - 一种高精度的电池串排版定位方法及装置 - Google Patents

一种高精度的电池串排版定位方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明为一种高精度电池串排版定位方法,其具体步骤包括:定位相机对模板电池串进行拍照,确定第一定位点,移载机构至少旋转两次,确定基准点和第一投影点,对待调整电池串进行拍照,确定第二定位点,以及此时基准点在像素坐标系上的第二投影点,结合数据计算定位纠偏向量后,移载机构根据纠偏向量调整待调整电池串的位置;同时,本发明还提供一种电池串排版定位装置,包括承载机构、移载机构和定位相机,本发明所述电池串排版定位方法及装置,仅采用一台定位相机即可完成对电池片位置的纠正,不会产生两台或多台相机间的干扰,大大提高定位纠偏的精度,且只需计算一台定位相机的相应数据,降低了计算量,提高定位调整工作的效率。

Description

一种高精度的电池串排版定位方法及装置
技术领域
本发明涉及太阳能电池生产领域,具体涉及一种高精度的电池串排 版定位方法,还涉及一种高精度的电池串排版定位装置。
背景技术
在太阳能电池生产过程中,需将多个串接好的电池串按要求放置 在铺好EVA的钢化玻璃上以便连接,对位置精度要求较高。目前通常 的是采用人工搬运和调整方式进行安装,但这种方式不仅劳动效率低, 精度差,且由于光伏电池串易碎,导致人工搬运和调整的安全系数降 低。
为了提高效率,目前逐渐使用移载机构对电池串进行搬运,后续采 用多个相机对待调整的电池串进行拍照定位和纠正,但是依然存在精度差 的问题,且对同一电池串进行定位和纠正时,多个相机间易产生干扰。
发明内容
为了克服现有技术中采用多个定位相机对电池串进行定位和纠 正时,易产生干扰,排版精度低的技术问题,进而提供一种的高精度 的电池串排版定位方法,以及一种高精度的电池串排版定位装置。
本发明所述高精度的电池串排版定位方法,其特征在于,其定位方 法的具体包括以下步骤:
S1、定位相机对模板进行拍照,确定第一定位点,获取第一定位点的 像素坐标系坐标;
S2、将获取的第一定位点的像素坐标系坐标转化为直角坐标系坐标;
S3、以第一定位点为原点,做第一射线,获取第一射线在像素坐标系 中的倾斜角度θ;
S4、在相机拍摄范围内,控制移载机构在平行于像素坐标系的平面内 旋转至少两次,确定移载机构旋转时的基准点,获取基准点在像素坐标系 上垂直方向上第一投影点的直角坐标系坐标;
S5、对待调整电池串进行拍照,按照S1~S4的方法,确定第二定位点, 获取第二定位点的直角坐标系坐标,以第二定位点为原点的第二射线在像 素坐标系中的倾斜角度λ,以及移载机构上基准点在像素坐标系上垂直方 向上第二投影点的直角坐标系坐标;
S6、获取定位纠偏向量,根据定位纠偏向量对待调整的电池串进行调 整。
采用上述技术方案,按照工作要求固定模板电池串的位置,仅应 用一台定位相机对模板电池串进行拍照,选取构成模板电池串的若干 电池片上的任意一顶点,作为第一定位点,确定第一定位点的像素坐 标系坐标,并将其转化为直角坐标系坐标,以第一定位点为原点,做 一条射线,射线的方向与过第一定位点的其中一条边界线的方向相 同,并确定此射线在像素坐标系中的倾斜角度θ,将第一定位点作为 基准位置;在相机拍照范围内,固定移载机构位置,控制其在平行于 像素坐标系的平面内旋转至少两次,以圆上任意三点确定圆心的方 式,确定移载机构旋转时的基准点,并获取基准点在像素坐标系上垂 直方向上第一投影点的直角坐标系坐标;确定好基准信息后,对移载机构 搬运来的待调整电池串进行拍照,按照上述方法,确定待调整电池串对应 位置上的第二定位点,获取第二定位点的直角坐标系坐标,以第二定位点 为原点的第二射线在像素坐标系中的倾斜角度λ,以及移载机构上基准点 在像素坐标系上垂直方向上第二投影点的直角坐标系坐标;确定好信息 后,按照相应公式,计算定位纠偏向量,移载机构根据定位纠偏向量,调 整待调整电池串的位置;上述定位方法,仅采用一台定位相机即可完成对 电池片位置的纠正,节省生产和维护成本,同时,不会产生两台或多台相 机间的干扰,大大提高定位纠偏的精度,且只需计算一台定位相机的相应 数据,降低了计算量,提高定位调整工作的效率;且此定位相机的放置位 置任意,提高了对各种规格的太阳能电池串的兼容性,节省切换生产版型 的时间。
优选地,步骤S1中记载的选取第一定位点,获取第一定位点的像素 坐标系坐标具体为:
S101、从模板电池串中的任一电池片上任选一个顶点;
S102、根据定位相机拍照获得第一定位点A在像素坐标系下的坐标。
采用上述技术方案,可从模板电池串中的任一电池片上任选一个顶点 作为第一定位点,提高操作的灵活性,扩大了装置的适用范围。
优选地,步骤S2的具体步骤为:
S201、依据定位相机相对位置以及相机参数对到像素坐标系与直角坐 标系的转换关系;
S202、将获取的像素坐标系坐标转化为直角坐标系坐标,第一定位点 A的直角坐标系坐标为A0(XA0,YA0)。
优选地,步骤S3的具体步骤为:
S301、确定过第一定位点A且为此电池片边界线的,第一边界线和第 二边界线;
S302、以第一定位点A为原点,做一条与第一边界线或第二边界线重 合的第一射线;
S303、获取第一射线在像素坐标系下的倾斜角度θ。
采用上述技术方案,以第一定位点A为原点,做一条射线,射线 的方向与过第一定位点的第一边界线或第二边界线的方向相同,并确 定此射线在像素坐标系中的倾斜角度θ,以此,确定基准位置,为后续 计算定位纠偏向量,纠正待调整电池串的位置奠定基础。
优选地,步骤S4的具体步骤为:
S401、选取移载机构平面上任一点,获取此点的像素坐标系坐标;
S402、固定移载机构位置,在平行于像素坐标系的平面内旋转至少两 次,并获取每次旋转后此点对应的像素坐标系坐标;
S403、选取此点在每次旋转后所对应的像素坐标系坐标;
S404、选取三个此点在每次旋转后对应的像素坐标系坐标,并转化为 直角坐标系坐标,其中,第一点直角坐标系坐标为(X1,Y1),第二点 直角坐标系坐标为(X2,Y2),第三点直角坐标系坐标为(X3,Y3);
S405、将第一点、第二点和第三点的直角坐标系坐标带入下列公式, 求得常量a1和a2:
S406、将第一点、第二点、第三点的直角坐标系坐标以及常量a1和 a2带入下列公式求得基准点C0'的直角坐标系坐标(XC0',YC0'):
S407、获取基准点C0'在像素坐标系垂直方向上的第一投影点C0的 直角坐标系坐标(XC0,YC0),其中,
XC0=XC0',
YC0=YC0'。
采用上述技术方案,在相机拍照范围内,固定移载机构位置,选取 移载机构平面上任一点,获取此点的像素坐标系坐标,控制其在平行于 像素坐标系的平面内旋转至少两次,获取此点在每次旋转后的像素坐 标系坐标,经转化为直角坐标系坐标后,选取三点,以圆上任意三点 确定圆心的方式,确定移载机构旋转时的基准点,并获取基准点在像 素坐标系上垂直方向上第一投影点的直角坐标系坐标,为后续计算定位纠 偏向量,纠正待调整电池串的位置奠定基础。
优选地,步骤S5的具体步骤为:
S501、对待调整电池串进行拍照,根据步骤S1中第一定位点的相对 位置,确定与第一定位点相对位置一致的第二定位点A1,获取第二定位 点A1的像素坐标系坐标;
S502、将获取的第二定位点A1的像素坐标系坐标按照转化关系转化 为直角坐标系坐标,第二定位点A1的直角坐标系坐标为(XA1,YA1);
S503、以第二定位点A1为原点,与步骤302中选取的相同第一边界 线或第二边界线方向上,做第二射线,获取第二射线在像素坐标系中的倾 斜角度λ;
S504、在移载机构位置固定不变的前提下,获取此时基准点C0'在 像素坐标系下垂直方向上的第二投影点C1,根据转化关系得到其直角坐标 系坐标(XC1,YC1)。
优选地,步骤S6的具体步骤为:
S601、计算第一定位点与第一投影点之间的距离L,
S602、计算在X方向上的偏移量dx和Y方向上的偏移量dy,
dx=±L×(cos α±cos(α-β)),
dy=±L×(sin α±sin(α-β)),
其中,α为第一投影点C0到第一定位点A,两点连接所形成直 线在像素坐标系下的倾斜角度,β为第二投影点C1到第二定位点A1 连线所形成直线在像素坐标系下的倾斜角度;
S603、获取定位纠偏向量以及移载机构需要旋转的角度,其中定 位纠偏向量
ΔX=dx,
ΔY=dy,
移载机构需要旋转的角度为ΔA=α-β;
S604、移载机构根据定位纠偏向量以及移载机构需要旋转的角 度ΔA调整待调整电池串的位置;
S605、将调整好的电池串移送到放料区。
采用上述技术方案,结合上述方法得到的数据,计算定位纠偏向量, 即计算在X方向上的偏移量dx和Y方向上的偏移量dy,以及移载机构 需要旋转的角度,因基准点在移载机构上的位置固定不变,只要控制移 载机构上基准点的投影每次都移动到之前模板对应基准点的第一投影点 C0位置,再旋转一定角度即可,操作简便,纠偏精度高,且只需计算一台 定位相机获取的数据,提高定位工作效率。
同时,本发明还提供一种高精度电池串排版定位装置,包括承载机构、 移载机构和定位相机,移载机构用于调整电池串的位置;定位相机设 置在承载机构的一侧,定位相机的数量为一台。
采用上述技术方案,定位装置仅包括一台定位相机即可完成对模板电 池串的拍照定位,以及待调整电池串的定位和纠正,整体结构简单,节约 生产成本,且避免了不同定位相机间的干扰,大大提高定位纠偏精度,且 仅需处理一台定位相机获取的数据,减少计算时间,提高纠正工作效率。
优选地,定位装置还包括背光光源,背光光源设置在承载机构远离 定位相机的另一侧,以自电池串的背面向承载机构打光。
采用上述技术方案,在承载机构远离定位相机的另一侧设置背光光 源,且自电池串的背面向承载机构打光,使得定位相机对电池串拍照 时,能够清晰识别电池串的轮廓特征,降低因光线不足导致定位误差。
优选地,定位相机设置于移载机构的上方,定位相机为CCD相机, 背光光源为LED光源。
采用上述技术方案,CCD相机具有体积小、重量轻、具有抗震动和撞 击之特性,使得整体装置更加轻便、紧凑,且CCD相机信号输出的一致 性很好且像素数越多精度越高,降低纠正误差;LED光源具有体积小、寿 命长、效率高、耗电量低等优点,缩减维护、生产成本的同时,能够为定 位相机拍摄时提供充足光源,使得定位相机能够清楚识别电池串轮廓。
综上所述,本发明所述电池串排版定位方法及装置,仅采用一台定位 相机即可完成对电池片位置的纠正,节省生产和维护成本,同时,不会产 生两台或多台相机间的干扰,大大提高定位纠偏的精度,且只需计算一台 定位相机的相应数据,降低了计算量,提高定位调整工作的效率;且此定 位相机的放置位置任意,提高了对各种规格的太阳能电池串的兼容性,节 省切换生产版型的时间。
附图说明
图1是本发明所述电池串排版定位方法的步骤流程图;
图2是本发明中像素坐标系示意图;
图3是本发明中像素坐标系和与其平行的直角坐标系示意图;
图4是本发明中定位相机和移载机构结构示意图;
图5是本发明中模板电池片与待调整电池片位置关系示意图;
图6是本发明所述电池串排版定位装置整体结构示意图。
其中,1为定位相机,2为移载机构,3为模板电池串,4为待 调整电池串,5为承载机构。
具体实施方式
下面结合附图说明根据本发明的具体实施方式。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但 是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此, 本发明并不限于下面公开的具体实施例的限制。
为了解决现有技术中采用多个定位相机对电池串进行定位和纠 正时,易产生干扰,排版精度低的技术问题,进而提供一种的高精度 的电池串排版定位方法,以及一种高精度的电池串排版定位装置。
如图1所示,本发明所述高精度的电池串排版定位方法,其特征在 于,其定位方法的具体包括以下步骤:
S1、定位相机1对模板进行拍照,确定第一定位点,获取第一定位点 的像素坐标系坐标;
S2、将获取的第一定位点的像素坐标系坐标转化为直角坐标系坐标;
S3、以第一定位点为原点,做第一射线,获取第一射线在像素坐标系 中的倾斜角度θ;
S4、在相机拍摄范围内,控制移载机构2在平行于像素坐标系的平面 内旋转至少两次,确定移载机构2旋转时的基准点,获取基准点在像素坐 标系上垂直方向上第一投影点的直角坐标系坐标;
S5、对待调整电池串4进行拍照,按照S1~S4的方法,确定第二定位 点,获取第二定位点的直角坐标系坐标,以第二定位点为原点的第二射线 在像素坐标系中的倾斜角度λ,以及移载机构2上基准点在像素坐标系上 垂直方向上第二投影点的直角坐标系坐标;
S6、获取定位纠偏向量,根据定位纠偏向量对待调整的电池串进行调 整。
采用上述技术方案,按照工作要求固定模板电池串的位置,仅应 用一台定位相机对模板电池串进行拍照,选取构成模板电池串的若干 电池片上的任意一顶点,作为第一定位点,确定第一定位点的像素坐 标系坐标,其中,像素坐标系如图2所示,并将其转化为直角坐标系 坐标,以第一定位点为原点,做一条射线,射线的方向与过第一定位 点的其中一条边界线的方向相同,并确定此射线在像素坐标系中的倾 斜角度θ,将第一定位点作为基准位置;在相机拍照范围内,固定移 载机构位置,如图3所示,控制其在平行于像素坐标系的平面内旋转 至少两次,以圆上任意三点确定圆心的方式,确定移载机构旋转时的 基准点,并获取基准点在像素坐标系上垂直方向上第一投影点的直角坐 标系坐标;确定好基准信息后,对移载机构搬运来的待调整电池串进行拍 照,按照上述方法,确定待调整电池串对应位置上的第二定位点,获取第 二定位点的直角坐标系坐标,以第二定位点为原点的第二射线在像素坐标 系中的倾斜角度λ,以及移载机构上基准点在像素坐标系上垂直方向上第 二投影点的直角坐标系坐标;确定好信息后,按照相应公式,计算定位纠 偏向量,移载机构根据定位纠偏向量,调整待调整电池串的位置;上述定 位方法,仅采用一台定位相机即可完成对电池片位置的纠正,节省生产和 维护成本,同时,不会产生两台或多台相机间的干扰,大大提高定位纠偏 的精度,且只需计算一台定位相机的相应数据,降低了计算量,提高定位 调整工作的效率;且此定位相机的放置位置任意,提高了对各种规格的太 阳能电池串的兼容性,节省切换生产版型的时间。
在上述实施例的基础上进一步地,步骤S1中记载的选取第一定位点, 获取第一定位点的像素坐标系坐标具体为:
S101、从模板电池串3中的任一电池片上任选一个顶点;
S102、根据定位相机1拍照获得第一定位点A在像素坐标系下的坐标。
采用上述技术方案,可从模板电池串中的任一电池片上任选一个顶点 作为第一定位点A,提高操作的灵活性,扩大了装置的适用范围。
在上述实施例的基础上进一步地,如图5所示,步骤S2的具体步骤 为:
S201、依据定位相机1相对位置以及相机参数对到像素坐标系与直角 坐标系的转换关系;
S202、将获取的像素坐标系坐标转化为直角坐标系坐标,第一定位点 A的直角坐标系坐标为A0(XA0,YA0)。
采用上述技术方案,将像素坐标系坐标转化为直角坐标系坐标,便于 后续带入公式,计算定位纠偏向量。
在上述实施例的基础上进一步地,步骤S3的具体步骤为:
S301、确定过第一定位点A且为此电池片边界线的,第一边界线和第 二边界线;
S302、以第一定位点A为原点,做一条与第一边界线或第二边界线重 合的第一射线;
S303、获取第一射线在像素坐标系下的倾斜角度θ。
采用上述技术方案,以第一定位点A为原点,做一条射线,射线 的方向与过第一定位点的第一边界线或第二边界线的方向相同,并确 定此射线在像素坐标系中的倾斜角度θ,从坐标和倾斜角度两方面,准 确确定基准位置,为后续计算定位纠偏向量,纠正待调整电池串的位置奠 定基础。
在上述实施例的基础上进一步地,步骤S4的具体步骤为:
S401、选取移载机构2所处平面上任一点,获取此点的像素坐标系坐 标;
S402、固定移载机构2的位置,在平行于像素坐标系的平面内旋转至 少两次,并获取每次旋转后此点对应的像素坐标系坐标;
S403、选取此点在每次旋转后所对应的像素坐标系坐标;
S404、选取三个此点在每次旋转后对应的像素坐标系坐标,并转化为 直角坐标系坐标,其中,第一点直角坐标系坐标为(X1,Y1),第二点 直角坐标系坐标为(X2,Y2),第三点直角坐标系坐标为(X3,Y3);
S405、将第一点、第二点和第三点的直角坐标系坐标带入下列公式, 求得常量a1和a2:
S406、将第一点、第二点、第三点的直角坐标系坐标以及常量a1和 a2带入下列公式求得基准点C0'的直角坐标系坐标(XC0',YC0'):
S407、获取基准点C0'在像素坐标系垂直方向上的第一投影点C0的 直角坐标系坐标(XC0,YC0),其中,
XC0=XC0',
YC0=YC0'。
采用上述技术方案,在相机拍照范围内,固定移载机构位置,选取 移载机构平面上任一点,获取此点的像素坐标系坐标,控制其在平行于 像素坐标系的平面内旋转至少两次,获取此点在每次旋转后的像素坐 标系坐标,经转化为直角坐标系坐标后,选取三点,以圆上任意不重 合的三点确定圆心的方式,确定移载机构旋转时的基准点,并获取基 准点在像素坐标系上垂直方向上第一投影点的直角坐标系坐标,为后续计 算定位纠偏向量,纠正待调整电池串的位置奠定基础。
在上述实施例的基础上进一步地,步骤S5的具体步骤为:
S501、对待调整电池串4进行拍照,根据步骤S1中第一定位点的相 对位置,确定与第一定位点相对位置一致的第二定位点A1,获取第二定 位点A1的像素坐标系坐标;
S502、将获取的第二定位点A1的像素坐标系坐标按照转化关系转化 为直角坐标系坐标,第二定位点A1的直角坐标系坐标为(XA1,YA1);
S503、以第二定位点A1为原点,与步骤302中选取的相同第一边界 线或第二边界线方向上,做第二射线,获取第二射线在像素坐标系中的倾 斜角度λ;
S504、在移载机构2的位置固定不变的前提下,获取此时基准点C0' 在像素坐标系下垂直方向上的第二投影点C1,根据转化关系得到其直角坐 标系坐标(XC1,YC1)。
在上述实施例的基础上进一步地,步骤S6的具体步骤为:
S601、计算第一定位点与第一投影点之间的距离L,
S602、计算在X方向上的偏移量dx和Y方向上的偏移量dy,
dx=±L×(cos α±cos(α-β)),
dy=±L×(sin α±sin(α-β)),
其中,α为第一投影点C0到第一定位点A,两点连接所形成直 线在像素坐标系下的倾斜角度,β为第二投影点C1到第二定位点A1 连线所形成直线在像素坐标系下的倾斜角度;注:在本实施例中,第 一投影点与第一定位点在像素坐标系下的相对位置不同时,需要考虑 到±的正负号选取。
S603、获取定位纠偏向量以及移载机构2需要旋转的角度,其中 定位纠偏向量
ΔX=dx,
ΔY=dy,
移载机构2需要旋转的角度为ΔA=α-β;
S604、移载机构2根据定位纠偏向量以及移载机构2需要旋转 的角度ΔA调整待调整电池串4的位置;
S605、将调整好的电池串移送到放料区。
采用上述技术方案,结合上述方法得到的数据,计算定位纠偏向量, 即计算在X方向上的偏移量dx和Y方向上的偏移量dy,以及移载机构 需要旋转的角度,因基准点在移载机构上的位置固定不变,只要控制移 载机构上基准点的投影每次都移动到之前模板对应基准点的第一投影点 C0位置,再旋转一定角度即可,操作简便,纠偏精度高,且只需计算一台 定位相机获取的数据,提高定位工作效率。
同时,本发明还提供一种高精度电池串排版定位装置,如图6所示, 包括承载机构5、移载机构2和定位相机1,移载机构2用于调整电 池串的位置;定位相机1设置在承载机构5的一侧,定位相机1的数 量为一台。
在本实施例中,需要说明的是,定位相机1可以设置于承载机构 5的上侧或者下侧;定位相机1所拍摄定位点的位置可以为电池串中 的任一电池片上任选一个顶点;需要注意的是,为提高工作效率,图6 中,定位相机1、承载机构5的数量分别为两个,但工作时,为同一 电池串进行定位和纠正仅需一个定位相机1。
采用上述技术方案,定位装置仅包括一台定位相机即可完成对模板电 池串的拍照定位,以及待调整电池串的定位和纠正,整体结构简单,节约 生产成本,且避免了不同定位相机间的干扰,大大提高定位纠偏精度,且 仅需处理一台定位相机获取的数据,减少计算时间,提高纠正工作效率。
在上述实施例的基础上进一步地,定位装置还包括背光光源,背光 光源设置在承载机构5远离定位相机1的另一侧,以自电池串的背面 向承载机构5打光。
采用上述技术方案,在承载机构远离定位相机的另一侧设置背光光 源,且自电池串的背面向承载机构打光,使得定位相机对电池串拍照 时,能够清晰识别电池串的轮廓特征,降低因光线不足导致定位误差。
在上述实施例的基础上进一步地,如图5所示,为方便搬运电池串, 移载机构2为带吸盘的六轴工业机器人,六轴工业机器人能够转动和移动, 可根据定位纠偏向量,调整电池串的位置,并将电池串搬运至相应放置区 域上,使得电池串在相应放置区域上的位置满足工作要求,且通过软质吸 盘接触电池串,避免与电池串刚性接触,造成电池片损坏。
在上述实施例的基础上进一步地,定位相机1设置于移载机构2的上 方,定位相机1为CCD相机,背光光源为LED光源。
采用上述技术方案,CCD相机具有体积小、重量轻、具有抗震动和撞 击之特性,使得整体装置更加轻便、紧凑,且CCD相机信号输出的一致 性很好且像素数越多精度越高,降低纠正误差;LED光源具有体积小、寿 命长、效率高、耗电量低等优点,缩减维护、生产成本的同时,能够为定 位相机拍摄时提供充足光源,使得定位相机能够清楚识别电池串轮廓。
在上述实施例的基础上进一步地,定位相机1为CMOS相机,或者, 现有技术中任一满足工作要求的相机。
在上述实施例的基础上进一步地,背光光源为红色光源,或者,白色 等其他颜色的光源,满足工作要求即可。
在上述实施例的基础上进一步地,承载机构5为传送带。
综上所述,本发明所述电池串排版定位方法及装置,仅采用一台定位 相机即可完成对电池片位置的纠正,节省生产和维护成本,同时,不会产 生两台或多台相机间的干扰,大大提高定位纠偏的精度,且只需计算一台 定位相机的相应数据,降低了计算量,提高定位调整工作的效率;且此定 位相机的放置位置任意,提高了对各种规格的太阳能电池串的兼容性,节 省切换生产版型的时间。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明, 对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本 发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应 包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高精度的电池串排版定位方法,其特征在于,其定位方法的具体包括以下步骤:
S1、定位相机对模板进行拍照,确定第一定位点,获取第一定位点的像素坐标系坐标;
S2、将获取的第一定位点的像素坐标系坐标转化为直角坐标系坐标;
S3、以第一定位点为原点,做第一射线,获取第一射线在像素坐标系中的倾斜角度θ;
S4、在相机拍摄范围内,控制移载机构在平行于像素坐标系的平面内旋转至少两次,确定移载机构旋转时的基准点,获取基准点在像素坐标系上垂直方向上第一投影点的直角坐标系坐标;
S5、对待调整电池串进行拍照,按照S1~S4的方法,确定第二定位点,获取第二定位点的直角坐标系坐标,以第二定位点为原点的第二射线在像素坐标系中的倾斜角度λ,以及移载机构上基准点在像素坐标系上垂直方向上第二投影点的直角坐标系坐标;
S6、获取定位纠偏向量,根据定位纠偏向量对待调整的电池串进行调整。
2.根据权利要求1所述的电池串排版定位方法,其特征在于:所述步骤S1中记载的选取第一定位点,获取第一定位点的像素坐标系坐标具体为:
S101、从模板电池串中的任一电池片上任选一个顶点;
S102、根据定位相机拍照获得第一定位点A在像素坐标系下的坐标。
3.根据权利要求2所述的电池串排版定位方法,其特征在于:所述步骤S2的具体步骤为:
S201、依据定位相机相对位置以及相机参数对到像素坐标系与直角坐标系的转换关系;
S202、将获取的像素坐标系坐标转化为直角坐标系坐标,第一定位点A的直角坐标系坐标为A0(XA0,YA0)。
4.根据权利要求2所述的电池串排版定位方法,其特征在于:所述步骤S3的具体步骤为:
S301、确定过第一定位点A且为此电池片边界线的,第一边界线和第二边界线;
S302、以第一定位点A为原点,做一条与第一边界线或第二边界线重合的第一射线;
S303、获取第一射线在像素坐标系下的倾斜角度θ。
5.根据权利要求2所述的电池串排版定位方法,其特征在于:所述步骤S4的具体步骤为:
S401、选取移载机构平面上任一点,获取此点的像素坐标系坐标;
S402、固定移载机构位置,在平行于像素坐标系的平面内旋转至少两次,并获取每次旋转后此点对应的像素坐标系坐标;
S403、选取此点在每次旋转后所对应的像素坐标系坐标;
S404、选取三个此点在每次旋转后对应的像素坐标系坐标,并转化为直角坐标系坐标,其中,第一点直角坐标系坐标为(X1,Y1),第二点直角坐标系坐标为(X2,Y2),第三点直角坐标系坐标为(X3,Y3);
S405、将第一点、第二点和第三点的直角坐标系坐标带入下列公式,求得常量a1和a2:
S406、将第一点、第二点、第三点的直角坐标系坐标以及常量a1和a2带入下列公式求得基准点C0'的直角坐标系坐标(XC0',YC0'):
S407、获取基准点C0'在像素坐标系垂直方向上的第一投影点C0的直角坐标系坐标(XC0,YC0),其中,
XC0=XC0',
YC0=YC0'。
6.根据权利要求4所述的电池串排版定位方法,其特征在于:所述步骤S5的具体步骤为:
S501、对待调整电池串进行拍照,根据步骤S1中第一定位点的相对位置,确定与第一定位点相对位置一致的第二定位点A1,获取第二定位点A1的像素坐标系坐标;
S502、将获取的第二定位点A1的像素坐标系坐标按照转化关系转化为直角坐标系坐标,第二定位点A1的直角坐标系坐标为(XA1,YA1);
S503、以第二定位点A1为原点,与步骤302中选取的相同第一边界线或第二边界线方向上,做第二射线,获取第二射线在像素坐标系中的倾斜角度λ;
S504、在移载机构位置固定不变的前提下,获取此时基准点C0'在像素坐标系下垂直方向上的第二投影点C1,根据转化关系得到其直角坐标系坐标(XC1,YC1)。
7.根据权利要求5所述的电池串排版定位方法,其特征在于:所述步骤S6的具体步骤为:
S601、计算第一定位点与第一投影点之间的距离L,
S602、计算在X方向上的偏移量dx和Y方向上的偏移量dy,
dx=±L×(cosα±cos(α-β)),
dy=±L×(sinα±sin(α-β)),
其中,α为第一投影点C0到第一定位点A,两点连接所形成直线在像素坐标系下的倾斜角度,β为第二投影点C1到第二定位点A1连线所形成直线在像素坐标系下的倾斜角度;
S603、获取定位纠偏向量以及移载机构需要旋转的角度,其中定位纠偏向量
ΔX=dx,
ΔY=dy,
移载机构需要旋转的角度为ΔA=α-β;
S604、移载机构根据定位纠偏向量以及移载机构需要旋转的角度ΔA调整待调整电池串的位置;
S605、将调整好的电池串移送到放料区。
8.一种应用权利要求1-7所述电池串排版定位方法的高精度的电池串排版定位装置,其特征在于,包括承载机构,
移载机构,所述移载机构用于调整电池串的位置;
定位相机,所述定位相机设置在承载机构的一侧,所述定位相机的数量为一台。
9.根据权利要求8所述的电池串排版定位装置,其特征在于:还包括背光光源,所述背光光源设置在所述承载机构远离所述定位相机的另一侧,以自所述电池串的背面向所述承载机构打光。
10.根据权利要求9所述的电池串排版定位装置,其特征在于:所述定位相机设置于所述移载机构的上方;所述定位相机为CCD相机,所述背光光源为LED光源。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111573220A (zh) * 2020-05-25 2020-08-25 莆田学院 一种基于物联网的快递包裹分拣调整方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103203950A (zh) * 2013-03-19 2013-07-17 苟斌 光伏组件电池串定位机
KR101290106B1 (ko) * 2012-04-30 2013-07-26 주식회사 엘티에스 레이저를 이용한 태양전지 가공방법
CN106272426A (zh) * 2016-09-12 2017-01-04 佛山市南海区广工大数控装备协同创新研究院 太阳能电池片串焊前视觉定位及角度检测设备及检测方法
CN109300829A (zh) * 2018-10-11 2019-02-01 华南理工大学 一种基于机器视觉的晶硅光伏太阳能电池传送及定位装置和方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101290106B1 (ko) * 2012-04-30 2013-07-26 주식회사 엘티에스 레이저를 이용한 태양전지 가공방법
CN103203950A (zh) * 2013-03-19 2013-07-17 苟斌 光伏组件电池串定位机
CN106272426A (zh) * 2016-09-12 2017-01-04 佛山市南海区广工大数控装备协同创新研究院 太阳能电池片串焊前视觉定位及角度检测设备及检测方法
CN109300829A (zh) * 2018-10-11 2019-02-01 华南理工大学 一种基于机器视觉的晶硅光伏太阳能电池传送及定位装置和方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111573220A (zh) * 2020-05-25 2020-08-25 莆田学院 一种基于物联网的快递包裹分拣调整方法
CN111573220B (zh) * 2020-05-25 2022-03-11 莆田学院 一种基于物联网的快递包裹分拣调整方法

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