本發(fā)明涉及光伏玻璃堆垛，具體為一種光伏玻璃深加工抓取堆垛系統(tǒng)。

背景技術：

1、光伏玻璃是專門用于光伏太陽能應用的一種特殊玻璃，其主要用于制造太陽能電池板的透明前表面，光伏玻璃具備高透光率、耐候性和良好的力學性能，可以有效地承受長期的戶外環(huán)境影響，同時能夠最大限度地允許太陽光透過，以提高光伏組件的能量輸出，光伏玻璃在生產(chǎn)、運輸和存儲過程中需要進行堆垛，以確保安全、高效地處理和管理這些易碎材料，通過合理的堆垛方式，可以降低光伏玻璃的損壞風險，減少運輸和搬運過程中因跌落或磕碰導致的破損，同時通過有效的堆垛管理，可以減少不必要的人工和物流成本，進一步降低光伏組件的生產(chǎn)和運輸成本。

2、目前生產(chǎn)后的光伏玻璃在進行堆垛時，仍然依賴人工操作，導致堆垛效率低下，容易產(chǎn)生人為誤差。

技術實現(xiàn)思路

1、(一)解決的技術問題

2、針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供了一種光伏玻璃深加工抓取堆垛系統(tǒng)，具備通過傳感器模塊應用傳感器采集光伏玻璃的尺寸、厚度、外觀以及周圍環(huán)境溫度與濕度數(shù)據(jù)，視覺模塊通過攝像機對光伏玻璃進行識別和定位，并計算光伏玻璃的位置坐標，控制模塊根據(jù)傳感器模塊與視覺模塊采集與計算的信息，計算出最優(yōu)抓取路徑zyzq與堆垛順序ddsx，并基于上述數(shù)值發(fā)出控制指令傳輸至抓取模塊與堆垛模塊，抓取模塊根據(jù)控制模塊傳輸?shù)闹噶?，計算出抓取力度zqld與抓取角度zqjd后，抓取設備開始工作，抓取光伏玻璃，用于維持抓取力度和角度的準確，堆垛模塊在抓取模塊完成抓取任務后，接收控制模塊傳輸?shù)闹噶?，將抓取到的光伏玻璃放置到指定的位置，完成堆垛，并計算堆垛效率ddxl與堆垛穩(wěn)定性ddwd，人機界面模塊在所有任務執(zhí)行完畢后，實時顯示各個模塊的狀態(tài)，并提供報警和效率統(tǒng)計，通過彈窗和圖表形式顯示，通過布置傳感器與高分辨率相機采集光伏玻璃的相關信息進行分析，利用控制裝置計算出最優(yōu)抓取路徑與堆垛順序，發(fā)出控制指令進行光伏玻璃的自動化堆垛，避免了傳統(tǒng)人工堆垛光伏玻璃帶來的堆垛誤差問題，提高了光伏玻璃的堆垛效率等優(yōu)點，解決了上述問題。

3、(二)技術方案

4、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：一種光伏玻璃深加工抓取堆垛系統(tǒng)，包括傳感器模塊、視覺模塊、控制模塊、抓取模塊、堆垛模塊以及人機界面模塊；

5、所述傳感器模塊通過傳感器采集光伏玻璃的尺寸、厚度、外觀以及周圍環(huán)境溫度與濕度數(shù)據(jù)；

6、所述視覺模塊通過攝像機對光伏玻璃進行識別和定位，并計算光伏玻璃的位置坐標；

7、所述控制模塊根據(jù)傳感器模塊與視覺模塊采集與計算的信息，計算出最優(yōu)抓取路徑zyzq與堆垛順序ddsx，并基于上述數(shù)值發(fā)出控制指令傳輸至抓取模塊與堆垛模塊；

8、所述抓取模塊根據(jù)控制模塊傳輸?shù)闹噶?，計算出抓取力度zqld與抓取角度zqjd后，抓取設備開始工作，抓取光伏玻璃，用于維持抓取力度和角度的準確；

9、所述堆垛模塊在抓取模塊完成抓取任務后，接收控制模塊傳輸?shù)闹噶?，將抓取到的光伏玻璃放置到指定的位置，完成堆垛，并計算堆垛效率ddxl與堆垛穩(wěn)定性ddwd；

10、所述人機界面模塊在所有任務執(zhí)行完畢后，實時顯示各個模塊的狀態(tài)，并提供報警和效率統(tǒng)計，通過彈窗和圖表形式顯示。

11、優(yōu)選的，所述傳感器模塊包括激光測距傳感器、超聲波傳感器、光譜傳感器、溫濕度傳感器以及高分辨率cmos相機。

12、優(yōu)選的，所述視覺模塊通過給定相機的內(nèi)外參數(shù)，將光伏玻璃在圖像中的坐標(x1，y1)轉換為世界坐標的公式如下所示：

13、

14、公式中，表示光伏玻璃在圖像中的世界坐標，k表示相機的內(nèi)參矩陣，用于根據(jù)相機的焦距和光心位置將圖像坐標轉換為實際坐標。

15、優(yōu)選的，所述控制模塊根據(jù)傳感器模塊與視覺模塊采集與計算的信息，計算出最優(yōu)抓取路徑zyzq，計算公式如下所示：

16、

17、公式中，zyzq表示最優(yōu)抓取路徑，d(pi,pi+1)表示兩點之間的距離函數(shù)，n表示路徑上的點數(shù)。

18、優(yōu)選的，所述控制模塊根據(jù)傳感器模塊與視覺模塊采集與計算的信息，計算出堆垛順序ddsx，計算公式如下所示：

19、ddsx＝0.3*vglass+0.5*fglass+0.2*tglass

20、公式中，ddsx表示堆垛順序，vglass表示光伏玻璃體積，fglass表示光伏玻璃脆性，tglass表示光伏玻璃堆垛旋轉時間。

21、優(yōu)選的，所述抓取模塊根據(jù)控制模塊傳輸?shù)闹噶?，計算出抓取力度zqld，計算公式如下所示：

22、zqld＝μ*mglass*g

23、公式中，zqld表示抓取力度，μ表示摩擦系數(shù)，mglass表示光伏玻璃的質量，g表示重力加速度。

24、優(yōu)選的，所述抓取模塊根據(jù)控制模塊傳輸?shù)闹噶钣嬎愠鲎ト〗嵌葄qjd，計算公式如下所示：

25、

26、公式中，zqjd表示抓取角度，(aglass,bglass表示光伏玻璃的位置，(agripper,bgripper)表示抓取裝置的位置，tan-1表示反正切函數(shù)，計算相鄰的兩個點形成的直角三角形的角度的函數(shù)。

27、優(yōu)選的，所述堆垛模塊在抓取模塊完成抓取任務后，接收控制模塊傳輸?shù)闹噶?，將抓取到的光伏玻璃放置到指定的位置，完成堆垛，并計算堆垛效率ddxl，計算公式如下所示：

28、

29、公式中，ddxl表示堆垛效率，cgfz表示成功放置的光伏玻璃數(shù)量，ddsj表示用于完成堆垛的總時間。

30、優(yōu)選的，所述堆垛模塊在抓取模塊完成抓取任務后，接收控制模塊傳輸?shù)闹噶?，將抓取到的光伏玻璃放置到指定的位置，完成堆垛，并計算堆垛穩(wěn)定性ddwd，計算公式如下所示：

31、

32、公式中，ddwd表示堆垛穩(wěn)定性，∑vert表示堆垛結構中的總垂直力量，∑hori表示堆垛結構中的總水平力量，stability表示穩(wěn)定性系數(shù)。

33、優(yōu)選的，所述人機界面模塊在所有任務執(zhí)行完畢后，生成詳細的性能報告，包含日常、周度、月度效率統(tǒng)計以及模塊的完整運行日志，用戶根據(jù)需要選擇生成報告的pdf與excel格式。

34、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明提供了一種光伏玻璃深加工抓取堆垛系統(tǒng)，具備以下有益效果：

35、本發(fā)明通過傳感器模塊應用傳感器采集光伏玻璃的尺寸、厚度、外觀以及周圍環(huán)境溫度與濕度數(shù)據(jù)，視覺模塊通過攝像機對光伏玻璃進行識別和定位，并計算光伏玻璃的位置坐標，控制模塊根據(jù)傳感器模塊與視覺模塊采集與計算的信息，計算出最優(yōu)抓取路徑zyzq與堆垛順序ddsx，并基于上述數(shù)值發(fā)出控制指令傳輸至抓取模塊與堆垛模塊，抓取模塊根據(jù)控制模塊傳輸?shù)闹噶睿嬎愠鲎ト×Χ葄qld與抓取角度zqjd后，抓取設備開始工作，抓取光伏玻璃，用于維持抓取力度和角度的準確，堆垛模塊在抓取模塊完成抓取任務后，接收控制模塊傳輸?shù)闹噶睿瑢⒆ト〉降墓夥ＡХ胖玫街付ǖ奈恢?，完成堆垛，并計算堆垛效率ddxl與堆垛穩(wěn)定性ddwd，人機界面模塊在所有任務執(zhí)行完畢后，實時顯示各個模塊的狀態(tài)，并提供報警和效率統(tǒng)計，通過彈窗和圖表形式顯示，通過布置傳感器與高分辨率相機采集光伏玻璃的相關信息進行分析，利用控制裝置計算出最優(yōu)抓取路徑與堆垛順序，發(fā)出控制指令進行光伏玻璃的自動化堆垛，避免了傳統(tǒng)人工堆垛光伏玻璃帶來的堆垛誤差問題，提高了光伏玻璃的堆垛效率。