当今生产过程中保证太阳能电池板的质量，是需要一种功能强大的视觉解决方案，即一种可靠的$太阳能电池制造检测设备方案作为保证的。也就是说，要求既能在执行不同检测任务的同时完成高速生产，又能确保这种高精度产品的完好无损。从而实现了生产过程的零缺陷目标。为此本文将以先进的机器视觉系统在生产过程中保证太阳能电池板质量的检测应用作分析介绍。先从问题的提出述起。

1 问题的提出-电池准直难题

太阳能电池非常精细，因而很难进行机械定位。而电池的多样性使得此定位更加复杂。太阳能电池的生产费用相对较高，并且在当今高度自动化和大批量生产的情况下，质量已成为占据竞争优势的决定性因素。当今采用机器视觉系统而不断取得的积极效果使其生产在准直难题上也决定进一步采用该系统。因为这种新型视觉系统能正确对太阳能电池执行缺陷检查，如检测破损边缘或破裂、进行尺寸验证、根据边缘进行进一步定位等等。由此引发用机器视觉系统的检测技术是解决$太阳能电池板生产质量问题求成为一种 有效选择。这也是目前制造厂商与设计人员迫切关心之事。

2 机器视觉系统解决了校准问题

众所周知，装配和处理太阳能电池和电池板的机器需要具有很精确的检测和定位系统。应用先进的检测技术对其太阳能电池和电池板的稳定性、可靠性和灵活性的要求越来越之关重要。而机器视觉系统可为机器操作提供灵活的编程能力，它的硬件的灵活性和可靠性正好满足了稳定性、可靠性和灵活性的要求需要。也就是说，视觉系统能为太阳能电池和电池板的引导与加工提供了灵活性和高准确性，即视觉系统能够稳定地检测损坏或有焊接错误的电池中的非常小的缺陷，可实现接近 100% 的质量控制。图1为实际应用示意。值此以康耐视In-Sight视觉系统为例作应用说明。为此从机器视觉系统技术应用特征上可分析出其功能。

图1为视觉系统解决校准问题实际应用示意

其一是具有非常易用的技术创新 该视觉系统的优点是连接配置方便以及具有“$电子表格”的编程功能。还可以控制电池定位，并经过适当的校准后可用机械臂指示其位置。此外在技术创新还可保证为您提供视觉系统的定期改进、软件更新和最新的视觉工具。其创新型工业标准零件定位算法工具，可准确可靠地定位零件，从而显著地减少甚至消除了固定设备的要求和成本。有了这项创新可以保证其机器生产的太阳能电池 100% 都经过质量检验。

其二是具有适合任务的最佳视觉系统 该视觉系统系统的技术功能，例如，以$太网端口、实时遥控操作、快速处理和 软件，是解决所面临的难题的基础。该软件易于操作并可提供最佳调节范围。特别需要说咱的是最重要的不是价格，而是质量以及专家的支持。由此可以为我们的难题找到较理想的解决方案。由此可见视觉系统现已负责执行该检测任务，从而实现了生产过程的零缺陷目标。则有竞争性的大批量检测手段是太阳能电池板生产中的又一质量保证。

3 机器视觉系统可优化薄膜太阳能生产

薄膜技术是以玻璃衬底上的气相沉积型或喷镀的光敏$半导体为基础，通常使用的能量和材料较少，且与硅基太阳能电池相比生产成本更低。而现代的薄膜太阳能电池由一个金属层，一个半导体层和一个透明的导电氧化层构成。在第一个加工步骤中，使用多束激光在底层上绘制图案，称为 P1。在 模块上用机械工具处理底层上面的两层，称为 P2 和 P3。集成的针梳装置可以最高 1.5 米/秒的速度精确地将结构图绘制到表面上。在该加工过程中，每一根针都是单独运作和定位的，因此系统可根据电池大小进行迅速调整并准确对需求变化作出回应。自动化的针调整方式可以最大程度地减少设置时间，提高生产量。视觉系统会在几秒内记录工具的实际位置。同时会有另外三个摄像头测量自动进料的太阳能电池板的 P1 轨迹。摄像头可为自动调整提供三个参考点，而且 还可根据 P1 结构的方位提供用于调整机器坐标系和纠正工具路径的数据。该加工过程的目标是最大程度地减少 P1 结构相对于 P2 和 P3 层的错位，从而提高电池效率。然后处理工具以 5 µm 的定位精度继续绘制 P2 和 P3 层。在最后的检测步骤中，另外两个摄像头会再次对太阳能模块进行仔细检查，并通过 视觉软件检测质量，查找细微破损、碎玻璃以及层微粒之间可能发生分离的地方。实际上用于在各加工步骤(P1、P2 和 P3)中使用激光和/或针在薄膜太阳能模块上绘制图案。标准机器型号中包含六个工业摄像头和视觉软件可用于校准加工工具、确定磨损状态以及检查太阳能模块的加工是否正确。每个模块的设置、加工和后续的检测过程只需要 60 秒，这使制造商在竞争异常激烈的可持续能源市场中能够获得产量上的优势。需要指出的是，可方便地将带 视觉软件的机器快速集成到复杂的生产线中。该软件会忽略太阳能电池板表面上的一些无关差异，而把重点放在关系产品质量的重要特征上。其视觉软件中带有各种各样的工具，无需对图像进行任何复杂的预处理，从而提高了应用开发速度并减少了产品生命周期成本。

4 机器视觉系统既缩短了周期时间，又确保了产品质量，这又是为什么呐?

在其完全自动化的焊接系统中利用智能视觉系统可优化光电模块之间十字头联杆的焊接过程。获得完美焊接的接头的重要因素包括尽可能大的接触面积、高化合物强度以及较小接触电阻。这三个标准在很大程度上决定了传导性和电流，从而确保成品太阳能模块具有较高的效率。

并行工作流程节约了时间 在对焊接接头进行精确定位之前，将由镀锌$铜制成的十字头联杆插入系统约 5 mm 宽带材。拉伸台可防止产生波形和新月形变形。采用气动管柱切割机对其进行切割，以便符合一般产品规格要求。真空吸盘钳子会将十字头联杆管柱分别相继置于裁切板上，直到其构成完整的线路连结图。之后，十字头联杆会整体借助于气动钳子依次传送至光电模块。此方法具有并行执行焊接和定位的优势，从而能够节省出更多时间。

可靠检测焊接接头 整个过程在模块前后同时进行。在每一侧，配备智能视觉系统的两个感应焊接头在工作区内移动。在红色顶灯的照射下，能够识别预定义的焊接接头。与此同时，视觉系统会检测存储于特定类型设置组合中的各目标位置。然后对实际和目标位置进行比较，两者之间的偏差会传输至控制台。如果该偏差在容限范围内，则会在该位置喷洒焊剂并进行焊接，否则会手动处理被拒绝的位置。焊接接头本身的质量检测是通过自动化焊接机完成的。

视觉系统加快生产速度 视觉系统与手动生产相比能够节省大量时间。实现了周期时间的缩短，只需 80 秒即可生产出配备三个汇电板的电池和配备六个电池串的模块。尺寸紧凑的 图像处理系统作为一种独立系统除了能够快速发挥作用外，操作起来也非常简便，能够加快设备使用的速度。即使对图像处理或编程领域的知识并不是特别了解，也能轻松快速地完成对该系统的配置，使其执行生产过程中未完成的任务。借助该系统的电子表格界面，可以极为快速地实施较简单的应用。复杂的应用可以通过功能强大的视觉工具来解决。图形开发平台 提供了诸多开发、管理和监控工具。该平台依托大家都熟悉的 Windows® 系统环境，缩短了视觉应用的开发周期、提高了功能可靠性和系统灵活性。

最终实现操作简化 如今，视觉系统系列可以保障高质量的生产。由于它的整体可靠性、最具创新性的技术和顶级定单服务使得每次都能满足我们的高质量标准，同时也能有效地规划我们的业务。从丙而体现出视觉系统的操作方式既简便又高效的优势。

5 用视觉系统实现优质生产不会使太阳能电池生产过程复杂化

至所以不会使太阳能电池生产过程复杂化其主要原因是使用了太阳能电池打标连接设备。具本体说明如下：

打标连接设备将太阳能电池焊接成串，以便进行太阳能电池板的生产。此高度自动化设备能够根据可在内部存储的不同产品周期自动运行，电池生产速度高达每小时 600 个。高速取放和红外焊接系统的采用，使得这种高水平生产得以实现。

按照生产过程，电池会被从装载篮中自动取出，最终电池串将会置于一个$照明台上以待进行质量检测。由于视觉工具库配套完备，所以能够检查诸如电池构成和边缘上的小痕迹或缺口，也能验证串联的连续性和正确组装情况。这种完整的检测因视觉系统的计算能力和速度而得以实现。在每个工作区域都有一个可选元件和一个多语言的交互式触摸屏，该触摸屏可根据客户的系统进行定制。

最终实现操作简化。如今，视觉系统的整体可靠性、最具创新性的技术和顶级定单服务使得我们每次都能满足我们的高质量标准，同时也能有效地规划我们的业务。另一项优势就是它的操作方式既简便又高效。”

6 后话

应该说当今视觉系统在国内外有不少著名厂商，其康耐视推出的In-Sight视觉系统尤为典型，故上述太阳能电池板生产保证质量稳定可靠性均以它为例作检测应用。

 

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