[发明专利]针对太阳电池阵电路电阻焊接的图像识别系统及方法

权利要求书

1. 一种针对太阳电池阵电路电阻焊接的图像识别系统，其特征在于，该系统包括工控机、伺服系统、焊接系统、人机交互系统、图像识别系统；

所述工控机上带有键盘、鼠标和显示屏；

所述伺服系统包括X、Y、Z、U四个轴的伺服控制；所述伺服系统包含X、Y轴伺服系统控制焊接平台的X、Y方向的运动；Z轴伺服系统控制焊枪的前后运动；U轴伺服系统控制识别相机的前后运动；

所述焊接系统包括焊接工装、焊接电源、焊接压力监视器、焊接电极、焊接头；所述焊接工装由焊接平台和焊接支撑架组成，焊接平台为支撑焊接电源、焊接压力监视器、焊接电极、焊接头的平台，焊接支撑架为固定太阳电池板的机构，采用立式机床形式；所述焊接电源与工控机之间通过RS232进行通讯，实现与数据的传输；所述焊接压力监视器与工控机之间通过RS232进行通讯，实现信号与数据的传输；所述焊接电极安装在焊接头上；

所述人机交互系统采用Lab-view编译，控制PCI板卡实现X、Y、Z、U四个轴的逻辑运动；

所述图像识别系统包括识别侧光源、全景相机、焊点识别相机以及焊接过程监视相机，所述全景相机、焊点识别相机以及焊接过程监视相机均通过网线与工控机的网卡进行连接，通过与人机交互系统之间的通讯，将相机拍摄的图片或者视频在工控机显示屏上显示。

2. 根据权利要求1所述的针对太阳电池阵电路电阻焊接的图像识别系统，其特征在于，所述图像识别系统中，全景相机放置在电阻焊接系统前端，距离5米处，拍摄图片为整个太阳电池板，需涵盖太阳电池板单面所有焊接区域；焊点识别相机放置在焊枪右上方，X方向距离78.5mm，Y方向距离185mm处，拍摄图片为具体焊接部位；焊接过程监视相机对整个焊接过程进行实时监控；侧光源上下与左右各一对侧光源，分别用来识别银互连片与导线、二极管或者元器件管脚。

3. 根据权利要求1或2所述的针对太阳电池阵电路电阻焊接的图像识别系统，其特征在于，所述焊接系统的控制由Z轴伺服系统完成，所述Z轴伺服系统带有一个可编程的伺服驱动器，可将焊枪的焊接动作通过编程，实现焊接所需的各个工作步骤。

4. 根据权利要求3所述的针对太阳电池阵电路电阻焊接的图像识别系统，其特征在于，所述识别侧光源与焊点识别相机均安装在U轴上，两者相对固定，U轴前后移动受到激光测距仪的约束，保证光源与太阳电池板表面的距离，同时也使焊点识别相机在每次拍照前都与太阳电池板保持一定的距离，保证图片清晰度。

5. 一种针对太阳电池阵电路电阻焊接的自动图像识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

首先由全景相机对焊接对象进行拍摄，拍摄的图片通过全景相机与工控机之间的通讯，在人机界面上显示，并保存下来；

随后用鼠标在该图片上对焊区进行选择，即：焊接区域，从左上到右下，左上这一点最好贴近待焊件；在人机交互系统界面上点击确认按钮，焊接平台将会自动移动到所选区域的左上角，此时焊点识别相机镜头的中心位置对准左上这一点的坐标；

然后U轴伺服系统开始朝太阳电池板方向运动，直至设定值，此时焊点识别相机开始拍摄；焊点识别相机自带的处理器对该图片进行焊点识别，随后就将焊点坐标通过RS232发送给工控机，在人机界面上显示；

点击执行焊接，焊接头随即运动到第一焊点的坐标位置进行焊接，完成后自动运动到第二个焊点，进行焊接操作，直到所识别的焊点结束焊接为止；在焊接过程中，一旦反馈的焊接参数发生异常，将会进行补焊操作。