一種非接觸式的超聲波雙張檢測解決方案

日前，美國白宮宣布豁免東南亞四國光伏組件24個月關稅，我國作為光伏原材料及零部件出口大國，我國光伏出口或將迎來利好。可以預見，光伏行業(yè)將成為清潔能源轉型的主力，光伏電池片的生產(chǎn)制造自動化程度及設備需求量也將急速上升。在硅片蛻變?yōu)楣杵姵氐倪^程中，需經(jīng)過十幾道工藝流程，其中在清洗制絨、絲網(wǎng)印刷、測試分選等工序中，有一定幾率存在硅片的雙片疊放的情況。如果不及時發(fā)現(xiàn)這種錯誤狀態(tài)并剔除，可能會在后續(xù)工序中產(chǎn)生次品，造成物料浪費和經(jīng)濟損失。因此，須在保證生產(chǎn)效率、不損壞硅片的情況下，識別并剔除雙片硅片。

1.檢測難點

該應用的難點在于，光伏硅片的厚度薄(一般僅0.18mm)、材質脆，易破碎，在加工工序的后段，硅片對光的吸收效率逐漸提高，而常規(guī)檢測方式缺點明顯：

接觸式磁柵尺測厚：

1. 需要增加額外機械結構;

2. 接觸式檢測容易損壞硅片;

高精度激光測厚：

1. 后段工序硅片吸光率增加，激光檢測不穩(wěn)定;

2. 對目標物的機械振動敏感，安裝要高;

3. 需要額外增加觸發(fā)傳感器和模塊接口;

電渦流傳感器：無法測量硅片等非金屬材料雙張;

那么，我們正在尋求一種更適合此應用的非接觸式檢測方式，能在不損壞硅片的情況下，簡單、穩(wěn)定、可靠地輸出雙張硅片的狀態(tài)。

2.解決方案

倍加福推薦使用非接觸式的超聲波雙張檢測解決方案，能更好地解決硅片單雙張的檢測難題。雙張超聲波傳感器，屬于對射型產(chǎn)品，特定頻率的超聲波通過發(fā)射端發(fā)射處出來后，在穿透目標物的過程中，部分能量被目標物反射、吸收，最后被接收器接收。

如果目標物為雙張，超聲波在穿透目標物時會在雙張之間的空氣層發(fā)生很大的能量衰減。

超聲波雙張傳感器檢測通過將接收端測量的能量值代入預設的模式進行計算，可以準確地識別材料的單雙張狀態(tài)，并提供開關點信號輸出。

超聲波雙張傳感器檢測不同目標物時，能量值不一

3.產(chǎn)品優(yōu)勢

1通用，效率更高

從薄膜、硅片、玻璃面板、厚紙板到金屬板，超聲波雙張可以用于廣泛的材料檢測，并且不受被測物的顏色、反光度、表面紋理的影響，哪怕是透明材料。

超聲波雙張傳感器可以對物料進行非接觸式檢測，在物料不受任何損傷的前提下，仍能保持較高效率的生產(chǎn)效率。

2IO-Link接口，智慧賦能

作為倍加福首款IO-Link雙張超聲波傳感器，此傳感器支持推挽接口輸出，在兼容PNP/NPN接口的同時，可自由設定開關點的常開常閉，降低客戶庫存成本。

通過IO-Link接口，客戶可以獲取傳感器的所有標識信息、參數(shù)設定、診斷數(shù)據(jù)和過程數(shù)據(jù)，這些信息對于故障發(fā)生時的原因分析和智能工廠的預測性維護，都很有幫助。

在加工材料發(fā)生變化的時候，還可通過IO-Link，進行材料能量特性評估和閾值動態(tài)切換，保證使用理想的參數(shù)進行穩(wěn)定檢測，無需人工物理層面介入，助力智能工廠的柔性化生產(chǎn)，提高設備的自動化和無人化。

配合高達2.8ms的動態(tài)IO-Link數(shù)據(jù)刷新速度，用戶可實時獲取物料能量衰減的原始數(shù)據(jù)，這些原始數(shù)據(jù)給客戶利用算法分析物料特性提供了可能性，復雜材料的雙張檢測(如帶孔PCB等材料)成為可能。

3預設閾值和Tech-in模式

對于大多數(shù)檢測標準材料的應用，只需使用初始的閾值即可開始檢測，無需任何設置，初始閾值覆蓋了廣泛的材料范圍。如果材料超出初始閾值范圍，只需使用輸入引腳或IO-Link接口調到其它的閾值設置，就可以立刻生效并開始正常工作。

傳感器在特殊的應用，例如多層紙生產(chǎn)(衛(wèi)生紙、尿布、雙層包裝袋)等應用中，通過PLC控制或者IO-Link接口開啟Teach-in模式，傳感器會自動分析材料的能量特性，設定特殊的閾值，并在設置成功后給出一個數(shù)字量反饋信號，無需人工介入，并可根據(jù)Teach-in閾值連續(xù)識別特殊物料。Teach-in模式擴展了傳感器的應用范圍，客戶端使用更加靈活。

4.特性一覽

倍加福新一代UDC-18GS-IO系列

IO-Link智能雙張傳感器，

性能更新升級，無懼應用挑戰(zhàn)

亮點

用途廣泛: 從薄膜、紙張到金屬，繁雜的顏色和材料種類，皆可輕松應對

智慧賦能: 集成IO-Link接口，可以訪問傳感器參數(shù)，診斷和過程數(shù)據(jù)，實時掌控生產(chǎn)

智能檢測：通過預設的閾值程序、IO-Link實時能量反饋或Teach-in材料學習功能，幾乎覆蓋各種材料的可靠檢測

自動同步:有限空間安裝多個傳感器，獨特的自動同步功能可以確保之間互不干擾

原文標題：聚焦光伏 I 聽聲辯物，超聲波傳感器“巧辨”光伏硅片單雙張

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審核編輯：湯梓紅