本文主要是介绍机器视觉运动控制一体机在光伏汇流焊机器人系统的解决方案，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！
一、市场应用背景
汇流焊是光伏太阳能电池板中段加工工艺，其前道工序为串焊，在此环节流程中，需要在多个太阳能电池片表面以平行方式串焊多条焊带，形成电池串。串焊好的多组电池串被有序排列输送到汇流焊接工作台，通过机器视觉对电池串进行整版定位纠偏操作，保证焊接的准确性。
随后，通过焊接带（汇流带）将这些电池串相互连接，在这步骤中，焊枪分别在电池串两侧延伸末端的方向进行焊接，实现电池串之间的电流汇集，形成完整的太阳能电池组件。
最后，这些组件将被转移到下一工序进行层压、边框安装、接线盒安装等封装处理，最终形成耐用、安全、便于安装使用的完整太阳能电池板。
1、人工汇流焊存在的问题：
传统的人工汇流焊方案常面临生产效率低下、良率不稳定、焊接质量波动大及灵活性受限等问题，最终不仅影响产品性能和可靠性，还增加生产成本，制约生产规模的扩展。
2、正运动技术解决方案：
正运动针对这一市场需求，特此开发了基于VPLC711视觉运动控制一体机结合SCARA机械手+机器视觉的电池片汇流焊解决方案。
可解决不同角度来料、规格等光伏太阳能电池板的串焊需求，实现生产效率和精度等大幅提升，同时将废品率降至仅12%，并显著加快数据处理速度，提高了生产线的柔性和自动化水平。
此外，我们的解决方案通过降低废品率有效减少能源消耗，助力实现环保和可持续发展目标。借助我们高度集成的硬件和易用的RTFuse机器人系统平台，让客户享受到快速的投资回报，真正实现高效、环保的智能制造。
二、基于VPLC711的机器人系统在光伏汇流焊的应用
基于VPLC711的机器人系统在光伏汇流焊加工示意图
1、传统汇流焊解决方案痛点
传统的解决方案包含机械手驱控、PLC、视觉工控机、显示器、触摸屏等组件，硬件成本高，开发周期长，功能整合度低，软硬集成度不高，数据交互速率不达期等问题。
2、正运动汇流焊解决方案设计
●20DI：接原点、限位等传感器，以及开关信号、编码器等；
●20DO：接真空吸盘，高速输出口接工业相机的硬触发输入；
●EtherCAT接口：接EtherCAT总线驱动器，控制SCRAR机械手、拉焊带轴、焊接轴和其它轴运动；
●4路单端脉冲输出：接步进/脉冲驱动器，控制焊带卷轴和传送带；
●RS232通讯接口：接光源控制器；
●EtherNET接口：千兆网口，接支持Gige协议的面阵相机，实现视觉定位、纠偏应用。
3、VPLC711机器视觉运动控制一体机
VPLC711是一款基于x86平台和Windows操作系统的高性能机器视觉EtherCAT运动控制器，可脱机运行，支持丰富的视觉和运动控制功能，大幅简化视觉与运动控制项目的配置流程。
同时内置了运动控制实时内核MotionRT7，形成一种开放式IPC形态实时软控制器/软PLC，为用户提供灵活集成的运动控制+视觉一体化解决方案。
VPLC系列机器视觉运动控制一体机的安装与拆卸过程便捷，占地空间小，还能与其它控制单元部件（如伺服驱动器、传感器、编码器、控制阀等）无缝集成，提供一个完整端到端的视觉运动控制解决方案。
●可选6-64轴运动控制（脉冲+EtherCAT总线）；
●内置实时内核MotionRT7，支持第三方视觉软件；
●板载20路通用输入(其中10路为高速输入)，20路高速输出；
●多核并行运算，能够高效处理运动控制，机器视觉等自动化设备核心任务；
●开放式IPC形态实时软控制器/软PLC，可灵活集成运动控制+视觉一体化解决方案。
4、解决方案硬件配置
5、运动控制与机器视觉实现过程
（1）机器视觉
在光伏汇流焊的自动化焊接过程中，机器视觉系统首先通过模板匹配进行粗定位，然后利用双直线测量确定电池片的角点位置，并计算中点实现精准定位，精度可达到客户需求。
SCARA机械手根据机器视觉系统提供的偏移量进行纠偏，便于电池串到达加工区域，专用的长焊头分别在电池串两侧延伸末端的预设焊点精准下压，完成高速且高精度的焊接作业。
顶部相机基板视觉定位
（2）运动控制
通过预设规划的SCARA机械手路径，进行点到点运动控制。在整个过程中，控制系统调整机械手臂关节速度，确保其沿预定轨迹准时到达目标位置。
一旦到达上料点，机械手取料后移至视觉检测位置，系统随即进行坐标偏移计算，使得SCARA机械手能够实时动态调整电池串位置，完成一侧的汇流焊接。焊接完成后，机械手将产品随后转移到中转平台翻转，然后再次进行坐标偏移计算以完成另一侧的焊接。最后，将完整的太阳能电池组件移至下料区。
6、方案应用优势
●集成一体化控制系统：一台控制器集成了机器视觉、运动控制、IO控制和机械手控制，显著节省了设备成本，缩短了开发周期，并使安装布线更加简洁。
●内置运动控制实时内核MotionRT7：数据核内交互，指令调用速度可达微秒级，可大幅提升加工效率。
●广泛支持多种机械手类型：支持30+种机械手算法模型，包括SCARA、Delta、6关节、码垛等，使机器手控制更加开放和灵活。
●视觉飞拍功能：通过硬件位置比较输出PSO，可以实现视觉飞拍，提高视觉系统的瞬时触发速度和精度。
●平滑的运动控制：采用S曲线加速度/SS曲线加加速度连续技术，确保运动控制过程更平滑。
●统一的API函数接口：可兼容各种PC上位机高级语言开发，简化了工程师的系统集成和应用开发过程。
三、提供易用的可视化RTFuse机器人系统平台
RTFuse机器人系统是一款面向机械手市场推出的系统级软件，支持市面上主流的Scara、Delta、六关节、协助、直角坐标等多种机械手类型。
软件整合了可视化的运动控制、IO逻辑控制、通讯交互、机器视觉等功能，用户可在示教器上通过系统内丰富的工具进行纯图形化编程，无需编写代码即可轻松实现中文示教一站式编程开发。
RTFuse机器人系统平台产品优势
- 技术门槛低
拖拽式中文组态系统编程，经过简单培训，应用工程师可轻松上手。从上至下执行项目控制流程，机械手位置手动示教。
- 系统开放性强
支持多线程控制，除机械手控制外，也可以控制其它附加轴、IO逻辑控制、通讯交互等，一个控制器即可完成。
- 软硬件集成性强
集成EtherCAT总线、脉冲混合控制，机器视觉、运动控制，集软硬于一体易于设备调试与排除问题。
- 企业用人成本低
一人即可调试设备的运动控制、视觉、IO逻辑控制等，解决工程人员流失、用人成本高等问题。
这篇关于机器视觉运动控制一体机在光伏汇流焊机器人系统的解决方案的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！
