Grand potentiel pour l imagerie industrielle (fr)

Grand potentiel pour l imagerie industrielle  (fr)
> Imagerie dans l'industrie photovoltaïque
DOMAINE D'APPLICATION
> PHOTOVOLTAÏQUE
> Grand potentiel pour l'imagerie industrielle
Les experts en automatisation de la société ECKELMANN AG, située
à Wiesbaden, utilisent la technologie de traitement d’images de
STEMMER IMAGING pour diverses applications dans la production
photovoltaïque, offrant ainsi à ses clients une série d'avantages
techniques et économiques.
Bien qu’assez récente dans la technologie d'automatisation,
l'imagerie industrielle s'est déjà imposée à presque toutes les
étapes de la production photovoltaïque. Cependant, cette technologie, basée sur les données d'images acquises, permettant de
superviser et de contrôlant les processus de fabrication en temps
réel, n’est pas encore suffisamment utilisée.
sidération, en anticipant davantage, les possibilités et restrictions
du traitement d'images, afin d'augmenter la productivité de leurs
machines et systèmes.
Pour développer un système de traitement d'images, adapté au
processus, il faut étudier en amont les facteurs tels que l'utilisation
de l'espace, l'intégration de données et la commande. Ceci permet
d'obtenir un système sur mesure, adapté aux besoins spécifiques,
procurant des avantages non seulement au niveau du process, mais
aussi en termes de synergie en offrant un encombrement réduit,
par exemple.
” caractéristiques
Le traitement ne devrait pas se résumer au contrôle de la qualité, à
chaque étape du processus de production, amenant à la constatation que celui-ci n’est pas parfait, ce qui est souvent le cas avec les
systèmes actuels. Mais plutôt être considéré comme un précieux
outil pour une plus grande maîtrise et perfectionnement du
processus lui-même.
«Nous constatons que les systèmes de traitement d'images sont de
plus en plus implémentés sur les machines et nous sommes
convaincus qu'ils finiront par en devenir une partie intégrante»,
affirme le Dr Johannes Stelter, Directeur de la division Intralogistique & Traitement d'images de la société ECKELMANN AG.
Selon lui, les constructeurs de machines devront prendre en con-
Domaine:
Production photovoltaïque
Tâche:
Mesurage des cellules photovoltaïques pour l'isola
tion des bords au laser avec une grande précision
Intégrateur système:
ECKELMANN AG
Utilisateur final:
ASYS Automatisierungssysteme GmbH
Composants vision fournis par STEMMER IMAGING:
9 Éclairages
9 Acquisition
9 Optiques
9 Logiciels
9 Caméras
9 Systèmes
9 Câbles
9 Accessoires
Le système ECKELMANN pour l'isolation des bords au laser permet de mesurer les contours extérieurs d'une cellule photovoltaïque avec une grande précision et
de transférer les données de contour à l'unité de commande d'un laser avec miroir de déviation. Ce laser découpe, selon une fine rainure, le long du bord des cellules.
imaging is our passion
> Imagerie dans l'industrie photovoltaïque
> Le traitement de l'image comme technologie clé
La société ECKELMANN développe depuis toujours des systèmes de
contrôle pour l'automatisation industrielle. Très tôt déjà, l’entreprise
de Wiesbaden avait repéré que le traitement industriel d'images
était une nouvelle technologie clé pour l'automatisation. Ainsi,
a-t-elle créé, en 2005, une division dédiée à celle-ci. Entre-temps, la
société ECKELMANN s'est fait un nom en tant que fournisseur de
solutions de qualité dans le domaine du traitement d’images.
Pour diverses applications dans le domaine du photovoltaïque,
ECKELMANN utilise aujourd'hui des systèmes de traitement
d'images. Les exemples cités par le Dr Stelter sont des systèmes
pour l'isolation des bords au laser, la classification de wafers ou
l'inspection de modules solaires. Selon lui, le point commun à
toutes les applications est la profondeur d'intégration et les
avantages techniques et économiques qui en résultent. D'après son
expérience, le traitement d'images dans le photovoltaïque comporte
certaines tâches répétitives, telles que le positionnement, la mesure
exacte de propriétés géométriques, par exemple les longueurs des
bords et chanfreins de wafers carrés et pseudo-carrés, ainsi que
l'identification de défauts du matériel, tels que les microfissures ou
éclats.
Dr Johannes Stelter : «Les principaux avantages du système sont la rapidité et la
précision, car l'acquisition et l'analyse des images sont réalisées en quelques millisecondes tout en respectant la distance minimale par rapport aux bords.»
> Isolation rapide et très précise des bords au laser
La société ECKELMANN a développé ce type d’installation pour
l'isolation des bords au laser pour le groupe ASYS. Ce groupe est un
important fabricant de systèmes de manutention, machines de
process et machines spécialisées, destinées aux industries électronique et photovoltaïque. S’appuyant sur l’exemple de l'installation
développée pour ASYS, le Dr Stelter présente les avantages d'un
système élaboré, conçu en étroite collaboration avec les experts
concernés. L'isolation des bords au laser sert à assurer la séparation
électrique entre la face avant active d'une cellule photovoltaïque et
sa face arrière. À cet effet, un laser est utilisé pour effectuer une fine
rainure le long des bords des cellules, la profondeur de celle-ci
dépendant du dopage de la cellule. La difficulté consiste à positionner la rainure aussi près que possible du contour extérieur de la
cellule, afin de maximiser la surface active de la cellule et par
conséquent son efficacité.
Pour ce faire, la société ECKELMANN a développé un système de
traitement d'images, basé sur des caméras linéaires, capable de
mesurer avec une grande précision les contours extérieurs des
cellules photovoltaïques et de transférer les données de contours à
l'unité de commande d'un laser connecté dont le faisceau est dévié
par un miroir. Les bords endommagés sont détectés et, si le dégât
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est dans les tolérances de fabrication, le laser va procéder à la
découpe.
«L'acquisition et l'analyse des images sont réalisées en un temps
record de 800 ms», déclare le Dr Stelter. «Grâce à la résolution du
système, la distance au bord pendant la découpe au laser est nettement inférieure à 100 μm. Le calibrage et la caractérisation du laser
et de la caméra ont été automatisés. Lors de ce processus, non
seulement la caractéristique relative à la déviation du faisceau,
mais aussi les paramètres intérieurs et extérieurs de la caméra sont
établis. Sur la base de ces données, le système calcule une carte de
compensation, utilisée pour la correction d'erreurs par la commande de déviation du laser. Ce qui évite de perdre du temps à
déterminer le système de coordonnées de la caméra et du laser. Il
est donc très simple de remettre le système en service ou de le
recalibrer après des travaux de maintenance», déclare notre interlocuteur.
Des erreurs dans le système de transport de la machine peuvent
même être diagnostiquées, grâce au système de traitement
d'images, ce qui permet de prendre rapidement des mesures
adéquates.
> Imagerie dans l'industrie photovoltaïque
> Le choix des composants est décisif
ECKELMANN collabore régulièrement avec la société STEMMER
IMAGING, installée à Puchheim, pour choisir les meilleurs composants de traitement d'images adaptés à l'application. «À plusieurs
reprises dans le passé, nous avons eu des expériences positives avec
STEMMER IMAGING, dont les spécialistes en traitement d'images
avec leur vaste gamme de composants et de services nous ont
convaincus», indique le Dr Stelter. «Lors de la conception du système
pour l'isolation des bords, STEMMER IMAGING nous a assisté en
nous fournissant des études de faisabilité approfondies et de
précieuses recommandations quant aux composants de traitement
d'image à employer.»
du fabricant canadien DALSA, d'une optique Zeiss adaptée et d'un
éclairage particulier à base de LED. L’analyse des images est effectuée dans le contexte de la commande machine, l'analyse étant
donc complètement intégrée dans l'infrastructure machine. «Sans
aucun doute, nous mettons l'accent sur le traitement d'images
intégré au sein du process», déclare le Dr. Stelter. «En tant qu'intégrateur de systèmes, nous ne sommes pas seulement responsables
de nos produits et services, mais nous partageons aussi la responsabilité de l'ensemble du processus mécanique et productif basé
sur notre système. Fournisseur de solutions d'automatisation
depuis près de 40 années, nous apportons l’expérience et la
compétence nécessaires pour répondre aux besoins. »
Une commande numérique pour l'isolation des bords au laser, par
exemple, a été réalisée sur la base d'une caméra linéaire 4096 pixels
> Solutions optimales grâce à une coopération étroite
Une coopération étroite entre le constructeur de la machine et
l'intégrateur du système est indispensable pour développer des
machines complexes, dotées d’un système intégré de traitement
d’images.
matériau», déclare le Dr Stelter. Une compréhension approfondie
des propriétés à classifier et/ou des paramètres à mesurer constitue,
selon lui, la base pour choisir les bons composants. Ils permettront
de simplifier les algorithmes logiciels nécessaires à l'interprétation
adéquate des informations pixels.
«Nous nous appuyons sur le savoir-faire du client, qui nous informe
en détail sur le processus de fabrication et les propriétés du
La société ECKELMANN AG (www.eckelmann.de), entreprise de taille moyenne, est un partenaire en automatisation et fournisseur dans le domaine de la construction de machines et d'installations. Depuis sa fondation en 1970, l'entreprise s'est spécialisée dans la conception et réalisation de commandes électroniques pour
machines sur la base de microprocesseurs modernes, répondant parfaitement aux différentes exigences fonctionnelles et adaptées à l'environnement de la machine. La gamme de solutions s'étend de la commande numérique compacte jusqu'à l'automatisation complète de vastes installations industrielles complexes.
Le groupe ASYS (www.asys.de) est une entreprise de technologie opérant à l'échelle mondiale et un fabricant majeur de systèmes de manutention, machines
de process et machines spécifiques pour l'industrie électronique et solaire. ASYS Automatisierungssysteme GmbH est la société dirigeante pour les activités de
l'ensemble du groupe. Elle dispose d'une infrastructure performante : tous les secteurs, de la construction métallique jusqu’au traitement de surfaces, incluant les
unités de production de machines, sont installés à Dornstadt. C'est là où sont développés et produits des systèmes de manutention, des machines de processus
pour les applications de marquage et découpe et des chaînes de métallisation pour l’industrie photovoltaïque.
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suisse
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APP-ECKM1-06/2010 ∙ Sous réserve de modifications techniques et d‘erreurs.
” eckelmann et asys
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