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SICK传感器助力新能源产业

2010-08-19 16:45来源:SICK中国官网关键词:传感器收藏点赞

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  能源是国民经济发展的血液,国家或地区的发展均需与能源消费密切联系。中国是能源生产大国,更是消费大国。在当前国际市场常规能源价格持续浮动、供求矛盾日益严峻的形势下,发展新能源,寻求能源生产消费多元化是保持中国经济持续快速发展的重要战略。SICK作为世界著名的传感器生产商洞察能源和气候危机下的全球新局势,运用世界领先的传感器技术推动中国乃至全球新能源产业的深度发展。
  应用在风力发电与太阳能发电领域的SICK编码器
  小型光电开关助力太阳能电池生产
  机器视觉传感器确保太阳能电池品质监控
  A应用在风力发电与太阳能发电领域的SICK编码器
  编码器在风力发电系统中的主要应用是用来侦测发电机旋转的速度与调节叶片的角度,使叶片能够配合风向调整而产生最大的推力让发电机运转。另一个应用则是在太阳能领域,利用编码器驱使控制器的角度位置跟随阳光的照射方向,让太阳能板始终能够准确面向阳光从而产生电力。
  全球的风力发电系统,有很多是安装在海边或河岸边,SICK-STEGMANN的ATM60多圈式绝对值编码器安装在风力发电系统中,作为调整风扇叶片角度的重要组件。截至至目前,全球已经有超过20,000颗的SICK的ATM60多圈式绝对值编码器被使用在风力发电系统的应用中,并且安装的数量仍在持续增加。
  除此之外,SICK的DFS60增量型编码器或是DKS40增量型编码器,均被使用在太阳能发电系统模块中作为协助追踪阳光的最佳利器,在太阳能发电系统中扮演着重要的角色。不论是风力发电系统还是太阳能发电系统,编码器通常都与马达转子安装在一起,使发电机组将动能转换成为电能。另一方面,由于风力发电系统通常构建在离地面很高的地方,所以这些组件必须能面对恶劣气候的考验,如:闪电雷击、暴风雨等。当然,转子叶片均配置着防止电击的装置,以保持电磁能量的平衡,让编码器能够更有效率的工作。
  风力发电:编码器的应用确保叶片角度的正确,带来最高效的发电效能
  DFS60增量型编码器使用在风力发电系统中,侦测马达运转的速度并让转子提供最大的力矩产生动能。不过,当发电系统未运作的时候,或者外在风速大于10-12级时,发电系统就有可能产生过度负载而造成严重的损害。所以转子的速度与叶片的角度必须受到
  

                          

      监控或限制以避免此类情况的发生。这部分是由ATM60多圈型绝对值编码器来负责监控叶片的角度,未来将会采用SICK的新产品AFM60多圈型绝对值编码器来负责这个高难度的工作。每一片叶片必须精确的计算旋转的角度,然后让内部发电系统获得最高的效能,因此,风力发电叶片转子必须无时无刻地面向迎风面再搭配上叶片旋转的角度控制让发电系统高速的运转。

太阳能发电:编码器提供最佳角度给发电系统
  除了风力发电之外,太阳能发电也是现今绿色能源的代表之一,太阳能发电系统伴随着日出与日落,将天然的能量转换成电能,所谓的阳光追踪系统是指太阳能板的位置总是与阳光形成一90度的夹角,从而有效地吸收太阳光并转换成电能。在这个阳光追踪系统中,DKS40增量型编码器或是DFS60增量型编码器就是直接安装在驱动马达上,用来监控太阳能模块移动的角度或是模块的位置。

  一直到今天,无论是风力或太阳能发电系统-SICK的编码器在很多应用方面都能够提供创新的解决方案,并且证明其产品的价值。

                                 

                                                                          SICK编码器

       SICK的编码器产品在全球的成功应用实践,证明这些产品完全符合新能源领域的应用需求,涉及的编码产品包括ATM60,DFS60,AFM60,DKS40以及SRM64等,其中SRM64在中国市场获得了广泛的认可,被应用在包括ABB等多家制造商的新能源发电设备中,正在为中国新能源产业的发展提速。

 

>>太阳能设备制造厂中的领导者德国”Schmid Technology -Systems”,其设备包含了硅原料处理到最后的完整模块。在它们的C-Sort5000分检机中使用了来自于SICK的WTB4-3光电传感器,其原因是在极端难以感测的太阳能电池表面,该传感器依然提供了最可靠的检测。

      传感器需要满足许多的要求:小体积、易安装及易设定,电气及机构规格可以和其它工作原理的传感器相容。例如:超声波传感器。在充满光源或是亮面的设备上,超声波传感器依然可以非常稳定的感测太阳能电池上低反光的表面。

Schmid集团:业界的创新领导者
Schmid集团在全世界13个地方约有1500名员工,开发并生产关于太阳能、电路板及平面显示器的独立式及整合型的设备。在德国南部Niedereschach工厂的生产设备中包含了太阳能产业相关的晶圆、电池及模块的生产设备,其中之一就是C-Sort 5000分检机。该机台每小时可分检约5000片的太阳能电池。
在建构了半导体及太阳能的相关流程后,他们设定了3个分检站,包含了太阳光模拟测试,表面检查及背面检查。太阳能电池会在约五倍宽度的输送带上移动,在经过分检站后它们将会被机械手臂分成20个等级。

                           

                                        最佳的传感器:SICK WTB4-3光电传感器
检测太阳能电池的细节,有时候需要量测仅160μm的厚度或是感测许多现有传感器无法解决的难题。电池表面有金属化的含磷的电极、抗反射的涂层,因此太阳能电池的表面呈现反光率低于1%的深蓝色,光电传感器所发出的光源几乎被吸收掉。同时由多晶硅所建构成的太阳能电池,其不规则的结晶体又产生多种反射光,C-Sort 5000分检机内外经阳极处理的机构零件又产生了许多额外的光源。经测试过后SICK的WTB4-3光电传感器可以极稳定的感测太阳能电池,而且还能在分检机中作各式的定位感测。

为客户量身定做的解决方案提供客制化的产品
为客户身定制解决方案是Schmid集团的能力之一,对Schmid机械自动化相关部门来说,SICK也是客制化产品的制造商。他们所得到的不只是从单一供货商取得传感器,还有可编程的SICK DRS61编码器,以及用来作3D表面检查的机器视觉系统Ranger系列。

 

 

                          

WTB4-3光电传感器

W4-3是施克迷你型光电传感器中功能强大的产品系列。其采用“PinPoint”技术,有光点强度高,清晰集中的特点;即使是反光率很低的物体也能被检测到。有着非常好的背景遮蔽功能,哪怕是反光或者移动的背景也不会影响物体检测。采用OES3代芯片,对环境光线干扰有非常好的抑制。
WTB4-3是W4-3系列的增强型漫反射光电开关,检测距离为4~150mm,对物体颜色不敏感,背景遮蔽功能强大。可以选择带Teach-In和IO-Link功能;五圈电位计能实现对检测距离的精确调节;强大的抗干扰功能即使安装在其它传感器对面也不容易受到干扰。由于其出色的性能,精巧的设计,WTB4-3在电路板检测、太阳能晶元检测和电池检测等领域有着非常成功的应用。

                                  

      使用SICK 2D视觉影像传感器Inspector,可实时检测出太阳能电池周围是否有缺陷。为了在制程初期检查出太阳能电池的缺陷,太阳能电池的制造厂依靠操作简单、外型坚固且能精确检测的SICK 视觉传感器Inspector。

      在太阳能电池或是个别晶圆加工的制作过程中,实际上需要经过一连串复杂的程序才能完成。多层基板须经由不同的离子蚀刻及热制程处理。太阳能电池厚度非常薄,约200μm,因此有可能在输送过程中,或在相关制程所产生的结构应力改变下而产生缺角的现象。SICK 2D Inspector视觉传感器能感测制程初期所发生的缺角并及时将不合格品予以剔除。

不受角度、位置影响
传统的SICK机器视觉传感器操作简单如同一般光电传感器一样,SICK的Inspector视觉传感器也继承了这一特点。SICK Inspector视觉传感器拥有IP 67金属外壳,内建照明光源。在太阳能电池感测中,需要在电池周围区域提供均匀且无阴影的光源,而使用SICK的Inspector视觉传感器检查周围缺角,不需要精准地对准太阳能电池,视觉软件能补正位置及角度,只须几个毫秒就能完成。这样一来就能确保生产线中有缺角的太阳能电池不会外流。Inspector极大提高了太阳能电池的出货量。

各种应用场合下使用
使用SICK的Inspector视觉传感器有许多好处。软件的设定能储存在个人计算机或复制到其它相同功能的SICK传感器中。除了缺角检查外,还能用在其它的制程,例如太阳能电池批号或商标的检查。

                              

针对太阳能电池产业,SICK提供完善的传感器技术
应对新能源产业的发展需求,太阳能电池生产自动化是非常必要的。SICK丰富的传感器产品和解决方案可完美应用于多种场合:

  • 光电式、接近式及超声波传感器应用在太阳能电池输送线,例如感测晶圆盒、太阳能电池模块及各类太阳能电池。
  • 视觉传感器检查太阳能电池表面缺陷及尺寸大小。
  • 接触或非接触式的安全系统,例如用于部份自动化或全自动化的机械手臂设备区域。

当然,在其它应用场合,SICK 2D视觉传感器Inspector也是一个很好的选择。不同的应用领域下,SICK感测技术值得您信赖。

                            

                                        视觉传感器Inspector

SICK公司在机器视觉领域有近30年的研发与现场应用经验,其新一代视觉传感器Inspector集光源、相机、图像处理、和以太网输出等于一体,并能够在360度的旋转中动态定位,支持±20%距离范围内的产线抖动,具有IP67的防护等级。Inspector的DOME版同时为高反射率表面例如金属等提供了优异稳定的检查性能,且保持了非常快的响应速度和可靠的检查结果,为您提高产品质量提供简单可靠的视觉方案,帮助您建立起可以追溯的质量管理体系。

 

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