Producción de paneles solares optimizada con los lectores de identificación In-Sight de Cognex

Cognex: En los fabricantes de células solares, Wurth Solar en Alemania, el rendimiento de producción actual se encuentra al 90 por ciento y sigue aumentando. Würth Solar GmbH & Co. KG en Schwäbisch Hall (Alemania) ha estado produciendo módulos solares con la tecnología CIS desde octubre de 2006. La fabricación de circuitos impresos en sustratos de vidrio es un trabajo difícil. Estos pioneros del revestimiento CIS fueron líderes mundiales en el desarrollo de módulos solares con dimensiones de 1.200 mm. x 600 mm. en su instalación piloto de Marbach ya en el año 2000. Desde el comienzo de la producción en Alemania, Würth Solar ha colaborado con AIT Göhner GmbH, un socio de integración de Cognex con sede en Stuttgart, con el fin de implantar el seguimiento de datos utilizando lectores de identificación In-Sight para incrementar la productividad y optimizar la calidad de los productos.

Determinar el origen de los defectos antes de que sea demasiado tarde.

Los módulos de Würth Solar están fabricados en serie con células solares multicapa de cobre / indio / selenio y con un revestimiento de cuatro micrones de grosor. Incluso en condiciones de poca luz, garantizan un elevado rendimiento. En la fabricación de estas células, es importante recopilar todos los datos de calidad de las películas de sustratos en cada sistema de producción. Sin embargo, los resultados de calidad sólo se aprecian al final del proceso de producción, cuando se verifica el rendimiento de los módulos de 120 x 60 cm. en el simulador solar. Por tanto, sólo en este punto se aprecia si un módulo tendrá o no el resultado deseado (aproximadamente 80 vatios), quizá debido a las fluctuaciones de calidad. Esto significa que los ingenieros de Würth Solar sólo descubren la calidad de sus resultados al final de los complejos procesos de revestimiento. Si los datos de calidad no se han recopilado con anterioridad, es demasiado tarde para determinar el origen de los defectos.

Prevención de las confusiones con DataMatrix

La garantía de una calidad perfecta requiere que las placas de vidrio se asignen a estaciones de inspección individual mediante la identificación de códigos DataMatrix. Los datos de calidad se registran en los pasos tres y cuatro del proceso de producción. El código DataMatrix se utiliza para verificar si la placa asignada a los datos recopilados hasta la fecha realmente se ha procesado. La rotura del vidrio puede ser uno de los motivos para que se creen informes detallados sobre una placa que ya no existe. La codificación DataMatrix evita la confusión.

El reto: encontrar un lector de identificación capaz de leer códigos en situaciones difíciles

El código se aplica como un grabado utilizando un sistema láser. El reto consiste en seleccionar un sistema de visión adecuado para leer los códigos. La verdadera dificultad de los códigos DataMatrix marcados con láser en el vidrio es el poco contraste que existe entre el grabado y la superficie que lo rodea. Después de verificar diversos productos, se decidió utilizar los lectores de identificación de Cognex, los sensores de visión In-Sight 5400/5100. Los lectores de identificación detectan y decodifican incluso los códigos más difíciles en superficies complicadas y alcanzan distancias de lectura de más de dos metros en el proceso. Después del marcado con láser hay 19 pasos más, el denominado "nacimiento" de la placa que incluye la aplicación del revestimiento base, además de posteriores estructuraciones láser que le dan a las placas su forma celular. En este punto, es importante realizar una inspección de calidad, ya que la fase de producción se realiza una vez que la placa se ha lavado. Las placas tienen sus revestimientos CIS aplicados a 600 °C. Tras un tratamiento químico para aplicar un revestimiento protector, el código DataMatrix se verifica de nuevo. A continuación, se aplica óxido de cinc, que forma un contacto frontal transparente para la célula solar, lo que completa el fotodiodo. En la última etapa de acabado, a las placas se les aplican orificios para la electrónica de los contactos.

¡600 paneles solares al día!

Por último, el sustrato de vidrio revestido se fusiona permanentemente con el vidrio exterior. Así combinado, el panel solar CIA está listo para gran variedad de aplicaciones, desde los clásicos colectores solares para la generación de electricidad en los tejados y las fachadas de las casas hasta soluciones autónomas y de productos integrados.

Los lectores de identificación de Cognex permiten que cada estación de trabajo maximice su rendimiento

La breve explicación del complejo proceso de producción muestra los numerosos factores que afectan a la calidad de los módulos solares CIS. El fácil seguimiento de los datos de producción con la utilización del lector de identificación de Cognex sentó la base para perfeccionar las estaciones de trabajo individuales. Würth Solar está satisfecho de la fiabilidad y el manejo fácil y claro del lector de identificación y del software AIT, por no mencionar los resultados. En el año 2008, prevé utilizar más fábricas para casi doblar el rendimiento existente desde 600 hasta 1.100 módulos solares al día.

De Cognex
Cognex diseña, desarrolla, fabrica y comercializa sistemas de visión industrial que permiten la “visión inteligente” de las máquinas”. Cognex es el líder mundial de la industria de la visión, habiendo vendido más de 400.000 sistemas de visión industrial, lo que representa unos ingresos acumulados de más de 2 mil millones de dólares estadounidenses desde la creación de la compañía en 1981. La división Sistemas Modulares de Visión de Cognex, radicada en Natick, Massachussets, EE.UU. Está especializada en los sistemas de máquinas basadas en el tratamiento de imágenes, utilizados en la fabricación automática y en la garantía de la calidad de los componentes individuales. La división Sistemas de Inspección de las Superficies de Cognex, radicada en Alameda, California, EE.UU., ofrece sistemas para la revisión de la superficie de materiales continuos tales como metales, papel y plástico. Además de sus oficinas principales corporativas en Natick, Massachusetts, Cognex dispone también de delegaciones regionales en Norteamérica, Japón, Europa y el sureste de Asia. http://www.cognex.com.