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ATS SmartVision™ Softwarequalität in Solarmodulen - Erfolgsgeschichte

Ein Hersteller von Solarmodulen hat uns gebeten, ihm beim Reduzieren der Ausschussrate und beim Verbessern der Bedienerproduktivität zu helfen.

smartvision Software-Screenshot mit einem automatisierten System und einem Roboter im Hintergrund

Herausforderung

 

Unser Kunde wollte Ausschussteile reduzieren, die durch einen nicht sachgemäßen Siebdruck der Solarzellen verursacht wurden. Die Bediener mussten die Zellen beobachten, während diese den Siebdrucker verließen. Wenn Sie ein Problem erkannt hatten, würden Sie eine Notausschaltung der Maschine vornehmen, um es zu beheben. Dies war eine zeitaufwendige und ermüdende Aufgabe, die wir beheben sollten.

Hintergrund

Solarzellen werden gefertigt, indem mittels Siebdruck leitende Tinte in mehreren Reihen auf der Oberfläche eines Siliziumwafers aufgebracht wird. Entlang dieser Reihen wird Energie gesammelt und an Drähten gebündelt, die an den Rändern der Zelle verstärkt zusammenlaufen. Der Siebdruckprozess kann aufgrund von Kontamination auf der Siebdruckoberfläche, niedrigem Tintenstand, gerissenen oder beschädigten Wafers, zu fehlerhaften oder fehlenden Linien führen. Beschädigte Tintenlinien verursachen eine Reduzierung der maximalen Energie, die von der Zelle produziert werden kann. Sobald diese Zellen mit Siebdruck bearbeitet wurden, werden sie sofort in einem Ofen 'gebacken', um die Tinte auszuhärten. Sobald die Tinte ausgehärtet ist, können die Zellen nicht nachbearbeitet werden, etwa um beschädigte Linien zu reparieren.

Ansatz

 

Auf dem für den Siebdruck verwendeten Rundschalttisch wurde an drei Positionen ein Visionsystem platziert. Das erste System überprüfte die Zellen auf Risse und Splitter, bevor Tinte auf die Oberfläche aufgebracht wurde. Dies ermöglichte, dass diese Zellen entfernt und in einem Offline-Prozess per Laser in kleinere Zellen zerschnitten wurden. Die anderen beiden Visionsysteme wurden so konzipiert, dass sie sofort alle Zellen überprüfen, wenn sie einen der beiden Siebdrucker auf dem Rundschalttisch verlassen (eines war Ersatz).

Alle Linien auf der Oberfläche der Zelle wurden auf Schäden überprüft, und bei etwaigen Schäden würde der Rundschalttisch sofort gestoppt, bevor die Teile den Ofen erreichen konnten. Diese Überprüfungsaufgabe wurde innerhalb der Maschinen-Taktzeit von zwei Sekunden ausgeführt.

Technologie

 

Es wurden drei 4-Megapixel-Kameras verwendet, um hoch auflösende Bilder der Zellen zu erfassen. Zudem wurde von ATS eine benutzerspezifische Lichthaube entwickelt und gefertigt, um die Solarzellen gleichmäßig mit rotem Licht zu bestrahlen. Die Zellen sind violett, rotes Licht wird von der Zelle absorbiert und erscheint für die Kamera schwarz. Die Tinte ist in rotem Licht hoch reflektiv, sodass die Linien auf dem Bild mit hohem Kontrast angezeigt werden. Dadurch wird auch das 'kristalline' Erscheinungsbild der Zellen eliminiert, wie sie im weißen Licht erscheinen.

Zur Entwicklung des Prüfsystems wurde die ATS SmartVision-Software verwendet. Es wurden mehrere Tools verwendet, um alle Pixel der einzelnen Tintenlinien auf Lücken, dicke und dünne Regionen zu analysieren. Dieses Tool ist einzigartig für SmartVision.

Ergebnis

 

Unser Kunde hat seine Ausschussrate, die aufgrund der Siebdruckprobleme bestand, signifikant reduziert. Die Bediener konnten ihre Zeit produktiver einsetzen, da sie den Siebdruckprozess nicht mehr so genau überwachen mussten.