自布局深耕光伏行業(yè)智能化設(shè)備視覺檢測以來,維視智造已服務(wù)諸多光伏產(chǎn)業(yè)鏈,尤其是光伏組件生產(chǎn)商客戶,助其解決了生產(chǎn)過程中各類視覺檢測難題。近日,維視智造研發(fā)團(tuán)隊再次發(fā)布光伏行業(yè)機(jī)器視覺新成果——匯流帶“引線焊接質(zhì)量”檢測解決方案,該方案可保證在“0漏檢”的前提下,使“誤檢率”低至0.01%。
政策持續(xù)利好 光伏行業(yè)進(jìn)入大浪淘金新階段
20年的奮進(jìn)與沉浮,中國光伏產(chǎn)業(yè)憑借技術(shù)和規(guī)模優(yōu)勢,如今已成為全球第一大光伏市場及光伏產(chǎn)業(yè)制造中心。“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)之后,光伏利好政策頻出,僅今年相關(guān)部委就在數(shù)月內(nèi)發(fā)布30余項文件及指導(dǎo)意見,促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展。
建設(shè)新能源基地、實施屋頂光伏開發(fā)、拓展光伏新應(yīng)用場景……政策推動可預(yù)見的下游裝機(jī)增量、刺激產(chǎn)能釋放,同時產(chǎn)品技術(shù)持續(xù)迭代也將賦予光伏設(shè)備更高的需求彈性。作為未來整個行業(yè)增效的核心環(huán)節(jié),通過光伏設(shè)備升級來提高自身企業(yè)的競爭力已是共識。這其中,機(jī)器視覺智能檢測則是為之“如虎添翼”的重要一環(huán)。
產(chǎn)線剛需挖掘 維視智造為光伏組件生產(chǎn)再提質(zhì)
光伏組件產(chǎn)線一直是維視智造在光伏行業(yè)機(jī)器視覺解決方案研發(fā)上的重點突破領(lǐng)域。近20年的技術(shù)積累和客戶沉淀,維視智造在與客戶的共同成長中,除了按需為客戶解決問題之外,更會以全局全線的視角挖掘其生產(chǎn)中的提效痛點。此次匯流帶“引線焊接質(zhì)量”檢測解決方案,就是維視團(tuán)隊在光伏組件生產(chǎn)環(huán)節(jié)中預(yù)判的“新剛需”。
在光伏組件的生產(chǎn)中,“匯流帶焊接機(jī)”是把每塊電池片的引線焊接到匯流帶上的設(shè)備,而引線焊接檢測位于“匯流帶焊接機(jī)”之后,是針對“匯流帶焊接機(jī)”生產(chǎn)結(jié)果的閉環(huán)實現(xiàn)。
在以往的生產(chǎn)實踐中,因為匯流帶焊接普遍合格率高,之后的檢測部署便常常被忽視,常見的解決方式是人工肉眼檢測,人眼看板子上的180個焊點,每塊板則至少需要1分鐘。
然而低壞品率依然不是小問題。引線和匯流帶是電池板的神經(jīng)系統(tǒng),引線和匯流帶之間的焊接工藝,直接影響到電池片能否正常使用:如漏焊,雖概率極低,但問題最致命,出現(xiàn)一個點就是一起重大質(zhì)量事故;少錫,會影響電池板的使用壽命,使電池板未到報廢時間前發(fā)生問題等。引線焊接不良將100%收到產(chǎn)品質(zhì)量問題投訴,靠賠償解決將不斷為企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)損失、人物力浪費(fèi)和品牌聲譽(yù)損耗。
目前所有光伏生產(chǎn)工廠都在向“工業(yè)4.0”方向發(fā)展。其核心要求就是保證質(zhì)量的前提下,盡可能降本,這直接關(guān)系清潔能源的電費(fèi)定價。光伏生產(chǎn)的降本首先要求“減人”,就是機(jī)器代人;其次是追溯,任何質(zhì)量問題必須要能追溯到相應(yīng)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。其中引線焊接作為最關(guān)鍵的“匯流”工藝,是必須要實時全檢且留存“工藝數(shù)據(jù)”的。
“引線焊接檢測”市場規(guī)模大,系統(tǒng)可獨(dú)立部署,因此,維視智造組建了“行業(yè)攻堅項目組”,四個基地共部署5臺樣機(jī),歷時三個月的現(xiàn)場測試、改進(jìn)、優(yōu)化,最終成功攻克一系列技術(shù)難點,研發(fā)出了標(biāo)準(zhǔn)化的解決方案,可使匯流帶引線焊接質(zhì)量檢測的“誤檢率”低至0.01%,且效率高于人工檢測30倍以上。
最優(yōu)鏡頭成像+深度算法提效 維視硬實力啃掉“硬骨頭”
引線焊接質(zhì)量檢測其核心功能是檢測“引線”和“匯流帶”之間的焊接質(zhì)量。匯流帶焊接過程中,因為匯流帶本身的“翹起、彎曲”等問題,從而會導(dǎo)致“引線焊靶”出現(xiàn)“少錫、虛焊”等問題;引線本身也可能會出現(xiàn)彎曲、過短等缺陷。因此引線焊接質(zhì)量缺陷主要涉及三個方面:引線焊靶缺陷如少錫、虛焊、漏焊、半焊等;引線長度問題;匯流帶位置問題。但在實際檢測過程中往往有以下難點:
引線焊錫部分材質(zhì)和匯流帶材質(zhì)一樣,很難單獨(dú)把焊錫特征凸顯出來;
匯流帶本身的紋理會和焊錫特征一起造成干擾;
匯流帶本身的彎曲會讓焊錫特征呈現(xiàn)隨機(jī)形態(tài);
中間的“雙引線”匯流帶彼此干擾,會讓兩個引線的焊靶彼此交疊;
該項目要求“0漏檢”和極低的“誤檢率”,同時還需要將60個焊點圖像進(jìn)行拼接存檔。
基于以上難點問題,該項目從硬件成像到軟件處理都對項目團(tuán)隊提出了非常高的要求。維視智造技術(shù)攻關(guān)團(tuán)隊最終將突破點聚焦于成像和圖像處理算法之上——
首先,深度優(yōu)化了一套專用光學(xué)成像方案,使單引線的引線中心、雙引線的交疊及無交疊焊錫部分的特征均清晰可見,焊錫特征最大化,最終成像效果OK、少錫、漏焊特征清晰明顯,相機(jī)拼圖可保證每個單元中心是錫絲的中心,圖像上不會出現(xiàn)非檢錫絲。
其次,基于該項目檢測的特征隨機(jī)多樣、干擾因素繁雜的痛點,采用了“傳統(tǒng)算法+深度學(xué)習(xí)+深度學(xué)習(xí)”的三嵌套方式進(jìn)行方案實施,即:
(1)采用通用傳統(tǒng)算法獲取焊點粗略所在位置,準(zhǔn)確率100%;
(2)基于粗定位坐標(biāo)系,再使用深度學(xué)習(xí)定位引線位置;
(3)基于深度學(xué)習(xí)算法檢測焊點是否合格,使用最嚴(yán)檢測標(biāo)準(zhǔn),確保“0漏檢”,允許10%左右的“誤檢率”;
(4)根據(jù)上一步的“誤檢數(shù)據(jù)”,訓(xùn)練深度學(xué)習(xí)過濾模型,進(jìn)行“過檢”過濾。最終實現(xiàn)“0漏檢”的前提下,“誤檢率”控制在0.01%以下。
除達(dá)到2秒1板,誤檢極低的技術(shù)突破之外,面對各產(chǎn)線新舊不同的機(jī)器設(shè)備、產(chǎn)品、廠內(nèi)環(huán)境,此套解決方案更具有簡單易部署、兼容性強(qiáng)的特點,將進(jìn)一步為廠商的設(shè)備升級、產(chǎn)線提效增速。
探索不止 賦能每一位客戶與時代同頻
“效率提高1%,利潤就至少提高10%”是光伏行業(yè)的定律之一,行業(yè)內(nèi)產(chǎn)品技術(shù)的更新迭代將在未來可預(yù)見的加速,每個企業(yè)都必須躋身這場浪潮。維視智造20余年來,一直專注于機(jī)器視覺產(chǎn)品和解決方案的研發(fā)、應(yīng)用,如今針對具體行業(yè)已搭建了專門的研發(fā)團(tuán)隊,深入其中為產(chǎn)業(yè)鏈上各層級的廠商提供前沿、專業(yè)、系統(tǒng)、定制化、高性價比的技術(shù)支持。做大浪淘沙中的洞見者,維視將攜手每一位客戶,共赴智造時代。