日芯光伏科技有限公司（以下简成日芯光伏）依托强大的技术研发实力和先进的自动化制造能力，为全球客户提供性能卓越、品质优良、应用于大中型地面电站的CPV产品，并为地面应用的CPV发电系统提供从设计、研发、生产、销售、安装及服务的全方位整体解决方案。公司设计生产的高倍聚光发电模组效率接近30.4%，属************水平。
过去，在没有应用视觉与机器人自动化设备时，日芯光伏一直面临着产能较低、产品人工对中精度低、效率低且人工成本高的问题。
当时，发电模组与透镜的对中都是通过人工的方式，眼睛用时查看模组上Mark点的位置和透镜上Mark点的位置，来手动调整透镜位置，使模组Mark与透镜Mark点重合，然后进行对中。其中的弊端是生产一个工件耗时较长，工件上Mark点的位置定义的不准，且人眼识别精度较低，导致最终生产出来的产品发电率不是很理想，且生产成本较高。
“那时候，发电模组的前期生产还是依赖于人工去完成。”日芯光伏产品研发工程师介绍说，“模组由机械定位，通过监控相机来调整相机镜头的焦距，直到芯片图像清晰，来看模组中芯片的位置，并且在显示屏幕上人工标记2个Mark点，分别为模组对角的2个芯片。监控相机固定不动，人工将透镜搬到模组上面，然后重新调整相机镜头焦距，使相机重新看清楚透镜2对角的聚光棱镜，然后手动挪动透镜，使2个棱镜在屏幕上的位置与之前2个Mark点的位置重合，即完成对中工作，随后进行人工涂装密封、固定处理。”
日芯光伏产品研发工程师表示，此应用的******挑战在于芯片模组与透镜分别在同一位置的不同高度进行对中。
“监控相机为了要清晰看到芯片以及棱镜的位置，不得不手动来回调试镜头的焦距，这就使得检
测效率较低，而且误差大”，现场作业人员说道。同时人工根据芯片的位置在屏幕上做的Mark点的位置无法量化，只能手动标记，误差较大。
“这就加大了棱镜位置的检测难度”，日芯光伏产品研发工程师说道，“由于棱镜本身材质的原因，在聚光作用下，可以改变光线的路线，这导致了人眼很难准确获取到棱镜的真实位置。”
采用当前的对中系统，自动化程度低、对中精度也无法提高，所有数据没有量化，且数据都没有实现上传，无法进行产品质量的追溯，这对日芯光伏来说，是一直以来都急需解决和优化提高的问题。
这时，在光能行业有着诸多工程应用经验的供应商向日芯光伏建议，采用机器视觉技术定位引导机器人来解决公司的检测难题。推荐了康耐视公司VisionPro基于PC的视觉系统来完成该项引导工作，其采用先进的图案校准和匹配工具，可以准确获取产品上难以识别的特征点，配合四轴Denso机器人，只要产品的位置偏差在相机的视野范围内，都可以精确的进行定位、引导。
“我们首先采购了一套康耐视VisionPro的视觉系统，配合另外采购的一台4轴Denso机器人，成功代替并超越了人工对中的老设备。”日芯光伏的吴经理说道，“我们当前自动对中系统生成10套产品，人工对中位一套产品还尚未对中完成，最终生成出来的产品经过实际闪光测试，结果令我感到非常惊讶，VisionPro视觉系统引导对中出来的产品，居然比人眼对中生产出来的产品发电效果要高数十瓦。”
事实还证明，VisionPro视觉软件能够轻松识别光学透镜上面的聚光棱镜，哪怕经过折射后的棱镜轮廓特征已经非常不明显、对比度极低，其识别出来的精度可以达到5丝以内。“这套系统只需5S，检测效果非常高。”日芯光伏的技术工程师在应用现场，介绍了自动化对中设备的检测流程。
设备具体工作流程如下：人工将模组放在对中工位后，离开机器工作区域，按下启动开关，之后模组被自动夹紧、固定；视觉系统控制2台工业相机下降到模组拍照位（相机由2台升降机器人带动），分别对模组对角的芯片进行定位；然后回到Home点，给予机器人模组定位完成信号；机器人自动去棱镜的放置位抓取一块透镜进入到视觉对中工作区域（即模组的上方），透镜到位后停止；机器人给予视觉系统拍照信号；视觉系统控制2台相机上升到透镜牌照位，对透镜对角的2块聚光棱镜进行定位；然后计算出棱镜与模组的中心坐标偏差，发送给机器人进行纠偏；纠偏完成后，视觉系统再次拍照复检，检查是否纠偏到位，并且计算出纠偏后模组与透镜的中点坐标偏差值；如果不在公差范围内，机器人则再次纠偏，直至偏差值小于0.02mm，然后完后整个对中工作。
“2台高精度视觉相机由2台升降机器人垂直带动，分别去获取芯片模组与透镜的中点坐标，全程自动化控制，高重复精度的机械运动，避免了其它人为误差，减少了系统误差，确保了生产的稳定性、高效率性以及高精度性。”日芯光伏的技术工程师对VisionPro视觉系统优异的工作性能给予了高度评价，“同时配合Denso机器人，完成实现了自动化生产，机器人自动上料，配合视觉纠偏，完后产品的自动化对中，进一步提高了生产效率、精度和自动化程度，同时大大减少了生产成本。”
在检测现场，VisionPro视觉软件强大的PatMax图像匹配工具可以随意找到任何想要找到的特征，无论是对比度降低、还是部分特征被隐藏（超出视野），又或者是光线有变化，都能识别到透镜上的聚光棱镜，而且采用亚像素的技术，理论精度可以达到1/40个像素，大大提高了设备的对中精度。
另外，利用VisionPro软件开发好的标准以太网TCP/IP通讯接口，可以直接跟Denso机器人交互结果信息和拍照信号，而不需要二次开发或者购买第三方软件授权。
“同时，经过二次开发后的VisionPro软件，通过视觉工具调试接口，我们可以快速学习并且掌握如何调试视觉VPP文件，”日芯光伏的吴经理指出，“这样后期即使公司的产品品种改变了，工程师也可以快速的重新完后视觉文件的修改，而不需要视觉厂家来修改底层代码了，十分利于后期维护。”
日芯光伏采用康耐视基于VisionPro的PC-Base视觉系统后，成功解决了生产效率低、生产成本高、产品发电率相对较低的问题。
“采用康耐视先进的视觉对中系统，让我们的机器人更加灵活，就像是一台有了眼睛的机器人，但是比人工又要精准和高效了很多，”日芯光伏的吴经理最后总结到，“VisionPro软件强大的图像处理工具，让产品识别率达到99%以上，只要来料位置在相机的视野范围内，视觉系统总是可以准确获取到我想要的轮廓特征，从而可以高效、一次性的完成对中功能，大大提高了公司产能。同时它的简便操作性也节约了不少后期维护成本，要知道，我们产品在研发阶段的时候，工艺随时可能会更改！”
