【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种光伏板自动铺设系统及铺设方法，属于自动化装配。
技术介绍
1、随着全球碳中和需求的推动，光伏等清洁能源规模持续攀升，对光伏电站全生命周期无人化需求十分明确，市场前景广阔。目前，光伏板安装大多是人工铺设，人工铺设效率低、成本高，且受施工天气、人员等条件影响，恶劣的施工环境及高昂的人工成本对光伏电站的大规模推进带来了巨大阻力。
2、因而，采用自动化铺设系统代替人工操作，能够有效解决目前光伏电站大规模建设的短板问题。由于光伏板铺装的数量庞大，自动化铺设系统能够很好的替代人工重复操作，其具有高效率、高精准的特点能很好的解决光伏板大量铺设问题，提升安装效率，降低施工成本，并保证铺设质量。因此研究光伏板自动铺设系统于光伏行业发展具有至关重要的意义。
技术实现思路
1、针对如何提高光伏板铺设效率的问题，本专利技术提供一种光伏板自动铺设系统及铺设方法。
2、本专利技术的一种光伏板自动铺设系统，包括视觉识别定位系统2、自动化打孔与锁紧机构3、吸附系统4、备料区、全向运载系统8和控制系统；
3、视觉识别定位系统2和自动化打孔与锁紧机构3设置在吸附系统4本体上，吸附系统4安装在全向运载系统8的机械手上；备料区设置在全向运载系统8上；
4、所述视觉识别定位系统，用于识别和定位光伏板安装桁架1上的待安装位置、备料区的位置，并发送至控制系统；
5、吸附系统4，用于从备料区吸附光伏板5；
6、自动化打孔与锁紧机构3，用于在
7、所述控制系统，同时与视觉识别定位系统2、自动化打孔与锁紧机构3、吸附系统4、全向运载系统8连接，用于控制全向运载系统8到达相应位置，还用于控制视觉识别定位系统2获取光伏板安装桁架1的待安装位置、备料区的位置，还用于控制自动化打孔与锁紧机构3在光伏板安装桁架1上的待安装位置处打孔，还用于控制机械手带着吸附系统4从备料区吸附光伏板5，并运送至光伏板安装桁架1上的打孔处，还用于控制自动化打孔与锁紧机构3吸附紧固件插入打的孔内使光伏板5锁紧在光伏板安装桁架1上。
8、作为优选，备料区包括光伏板备料区6和螺栓螺母备料区7。
9、作为优选，控制系统还用于根据安装任务需求生成铺设方案、规划全向运载系统8的移动路径及光伏板5的安装步骤。
10、作为优选，自动化打孔与锁紧机构3包括1号旋转电机3-1、2号旋转电机3-2、螺母安装支架3-3和连接板3-5；
11、连接板3-5的一侧与吸附系统4本体固定连接，1号旋转电机3-1和2号旋转电机3-2固定在连接板3-5上，且1号旋转电机3-1的电机轴和2号旋转电机3-2的电机轴的轴向垂直；2号旋转电机3-2的电机轴与螺母安装支架3-3的固定连接，能够带动螺母安装支架3-3转动，螺母安装支架3-3上开有一侧贯通的通槽，所述螺母能够放置在通槽上，且通槽的宽度能够使螺母在通槽内滑动；
12、在工作状态，放置的螺母3-7位于1号旋转电机3-1电机轴的正下方，在非干涉状态，2号旋转电机3-2带动螺母安装支架3-3转动，远离1号旋转电机3-1的正下方，所述1号旋转电机3-1的电机轴带有磁性且能够伸长。
13、作为优选，在1号旋转电机3-1电机轴正下方的通槽上设有螺母磁吸盘3-4，用于吸附螺母3-7。
14、作为优选，1号旋转电机3-1固定在连接板3-5上板，2号旋转电机3-2固定在连接板3-5另一侧的侧板内侧，所述螺母安装支架3-3为l型板，2号旋转电机3-2的电机轴与螺母安装支架3-3的竖板固定连接，螺母安装支架3-3的横板设有所述通槽且安装所述螺母磁吸盘3-4。
15、作为优选，1号旋转电机3-1转速不小于800转，扭矩不小于20nm。
16、作为优选，2号旋转电机3-2扭矩不小于5nm。
17、作为优选，全向运载系统8的运动范围空间不小于500m*500m，连续工作时间不小于8h。
18、本专利技术基于上述光伏板自动铺设系统的铺设方法，所述方法包括：
19、s1、根据安装任务需求生成铺设方案、规划全向运载系统8的移动路径及光伏板5的安装步骤；
20、s2、控制机械手带动自动化打孔与锁紧机构3抓取钻头，视觉识别定位系统2扫描光伏板安装桁架1的可视区域，根据可视区域和铺设方案确定所有待打孔位置，全向运载系统8按照规划的移动路径移动到设定位置，并控制自动化打孔与锁紧机构3带动钻头在所有待打孔位置打孔，并将钻头放回指定位置；
21、s3、机械手带动吸附系统4在备料区吸附光伏板5，并利用视觉识别定位系统2扫描可视区域，确定光伏板5待安装位置，将光伏板5移动到待安装位置，自动化打孔与锁紧机构3将螺母放置在光伏板安装桁架1打的孔的下方；
22、s4、机械手带动自动化打孔与锁紧机构3在备料区吸附螺丝刀，螺丝刀吸附螺栓3-6，并利用视觉识别定位系统2确定光伏板5的打孔位置，自动化打孔与锁紧机构3带动螺丝刀吸附的螺栓3-6在光伏板5的打孔位置处拧紧螺栓3-6，使螺栓3-6穿过光伏板5并与下方的螺母锁紧，转入s3，对下一块光伏板5进行安装。
23、本专利技术的有益效果，本专利技术具有普适性强，兼容打孔和锁紧完成光伏板的自动化安装，适用于不同工况下、不规则变形桁架的光伏电站搭建。本专利技术结构简单，采用机械臂和全向移动平台形式搭建，各子系统串行工作，整个系统具有较强的稳定性。本专利技术利用视觉识别定位全自动完成打孔、放置及锁紧，自动化程度高。
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1.光伏板自动铺设系统，其特征在于，包括视觉识别定位系统(2)、自动化打孔与锁紧机构(3)、吸附系统(4)、备料区、全向运载系统(8)和控制系统；
2.根据权利要求1所述的光伏板自动铺设系统，其特征在于，所述备料区包括光伏板备料区(6)和螺栓螺母备料区(7)。
3.根据权利要求1所述的光伏板自动铺设系统，其特征在于，控制系统还用于根据安装任务需求生成铺设方案、规划全向运载系统(8)的移动路径及光伏板(5)的安装步骤。
4.根据权利要求1所述的光伏板自动铺设系统，其特征在于，所述自动化打孔与锁紧机构(3)包括1号旋转电机(3-1)、2号旋转电机(3-2)、螺母安装支架(3-3)和连接板(3-5)；
5.根据权利要求4所述的光伏板自动铺设系统，其特征在于，在1号旋转电机(3-1)电机轴正下方的通槽上设有螺母磁吸盘(3-4)，用于吸附螺母(3-7)。
6.根据权利要求4所述的光伏板自动铺设系统，其特征在于，1号旋转电机(3-1)固定在连接板(3-5)上板，2号旋转电机(3-2)固定在连接板(3-5)另一侧的侧板内侧，所述螺母安
7.根据权利要求6所述的光伏板自动铺设系统，其特征在于，1号旋转电机(3-1)转速不小于800转，扭矩不小于20Nm。
8.根据权利要求6所述的光伏板自动铺设系统，其特征在于，2号旋转电机(3-2)扭矩不小于5Nm。
9.根据权利要求1所述的光伏板自动铺设系统，其特征在于，全向运载系统(8)的运动范围空间不小于500m*500m，连续工作时间不小于8h。
10.基于权利要求1所述的光伏板自动铺设系统的铺设方法，其特征在于，所述方法包括：
...【技术特征摘要】
1.光伏板自动铺设系统，其特征在于，包括视觉识别定位系统(2)、自动化打孔与锁紧机构(3)、吸附系统(4)、备料区、全向运载系统(8)和控制系统；
2.根据权利要求1所述的光伏板自动铺设系统，其特征在于，所述备料区包括光伏板备料区(6)和螺栓螺母备料区(7)。
3.根据权利要求1所述的光伏板自动铺设系统，其特征在于，控制系统还用于根据安装任务需求生成铺设方案、规划全向运载系统(8)的移动路径及光伏板(5)的安装步骤。
4.根据权利要求1所述的光伏板自动铺设系统，其特征在于，所述自动化打孔与锁紧机构(3)包括1号旋转电机(3-1)、2号旋转电机(3-2)、螺母安装支架(3-3)和连接板(3-5)；
5.根据权利要求4所述的光伏板自动铺设系统，其特征在于，在1号旋转电机(3-1)电机轴正下方的通槽上设有螺母磁吸盘(3-4)，用于吸附螺母(3-7)。
6.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘延芳，王飞阳，周芮，齐乃明，杨云飞，齐骥，杜德嵩，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：
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