控制光伏玻璃不良的探討

曲洵澤 牛愛(ài)芳

【摘 要】本文探討控制光伏玻璃生產(chǎn)中玻璃不良的漏檢光伏不良在用戶漏檢會(huì)造成大額的索賠，針對(duì)降低玻璃不良漏檢查找原因，從控制的角度，通過(guò)調(diào)查漏檢的缺陷樣品屬性，查找漏檢原因，對(duì)自動(dòng)檢測(cè)機(jī)造成的漏檢從多方面查找癥結(jié)，找出影響漏檢的主要原因，從而對(duì)檢測(cè)機(jī)設(shè)置進(jìn)行降低漏檢的最優(yōu)化設(shè)置，達(dá)到了控制玻璃不良的目的。

【關(guān)鍵詞】自動(dòng)檢測(cè)機(jī) 氣泡辨識(shí)率 開(kāi)口泡

自動(dòng)檢測(cè)機(jī)（ISRA）是德國(guó)先進(jìn)的表面缺陷在線檢測(cè)設(shè)備，主要針對(duì)于氣泡、結(jié)石等玻璃缺陷檢測(cè)，其使用LED光源及四個(gè)線性掃描相機(jī)對(duì)玻璃帶100%檢測(cè)。

光伏玻璃的玻璃不良主要包括：氣泡、結(jié)石，由于工廠池爐爐齡較短，結(jié)石等夾雜物所占不良比例較小，故本次不作為控制重心。

而光伏玻璃氣泡所占缺陷比例達(dá)90%，氣泡又分為閉口泡及開(kāi)口泡兩種，閉口泡自動(dòng)檢測(cè)機(jī)容易檢出，開(kāi)口泡檢測(cè)機(jī)不易檢出，所以本次控制玻璃不良，主要針對(duì)于攻克自動(dòng)檢測(cè)機(jī)對(duì)原片開(kāi)口泡的漏檢。

1名詞釋義

辨識(shí)率——?dú)馀蓊?lèi)別的正確識(shí)別率。自動(dòng)檢測(cè)機(jī)檢出氣泡主要分中間泡和開(kāi)口泡兩類(lèi)，由于用戶接受規(guī)格不一樣（中間泡≤3.0mm 開(kāi)口泡不允許），故辨識(shí)率的高低直接影響檢出效果。

閾值（threshold）——臨界值的意思，自動(dòng)檢測(cè)機(jī)設(shè)定的檢測(cè)閾值是對(duì)濾波后的光信號(hào)進(jìn)行判定，如果光信號(hào)高于檢測(cè)閾值即視為玻璃缺陷。

曝光時(shí)間——主要是指相機(jī)對(duì)缺陷的感光時(shí)間，曝光時(shí)間的長(zhǎng)短影響缺陷圖片的成像質(zhì)量。

2開(kāi)口泡漏檢原因分析

（1）首先對(duì)漏檢的開(kāi)口泡進(jìn)行分析，查找規(guī)律，發(fā)現(xiàn)開(kāi)口泡漏檢多集中在3.0mm以下，由于光伏玻璃的開(kāi)口泡與閉口泡用戶接受程度不同，自動(dòng)檢測(cè)機(jī)設(shè)定的規(guī)格是開(kāi)口泡不允許，閉口泡大于3mm以上廢棄，由此可推斷開(kāi)口泡的漏檢是由于自動(dòng)檢測(cè)機(jī)將一部分<3.0mm的開(kāi)口泡按閉口泡良品放行，自動(dòng)檢測(cè)機(jī)開(kāi)口泡與閉口泡辨識(shí)存在問(wèn)題。

為了驗(yàn)證這一推斷，取樣調(diào)查氣泡辨識(shí)率，最終發(fā)現(xiàn)氣泡辨識(shí)率平均為88%，最小82%，辨識(shí)率偏低，且在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，只有閉口泡里混淆有開(kāi)口泡。

（2）自動(dòng)檢測(cè)機(jī)氣泡辨識(shí)率偏低的原因分析。

對(duì)檢測(cè)機(jī)的硬件、軟件、環(huán)境、維護(hù)人員進(jìn)行分析，從人、機(jī)、料、法、環(huán)五方面找出11個(gè)影響因素：1）人員未進(jìn)行業(yè)務(wù)培訓(xùn) 2）系統(tǒng)軟件對(duì)氣泡識(shí)別不敏感 3）檢測(cè)閾值設(shè)置不合理4）相機(jī)曝光時(shí)間設(shè)置不合理 5）缺陷分類(lèi)約束不合理6）玻璃厚度不穩(wěn)定7）玻璃波形差 8）檢測(cè)機(jī)操作作業(yè)指導(dǎo)書(shū)不完善9）維護(hù)檢測(cè)機(jī)方法不正確10）光源不清潔 11）太陽(yáng)光干擾

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證、測(cè)試、一一分析，最終找出3個(gè)主要影響因素，即：1）檢測(cè)閾值設(shè)置不合理；2）相機(jī)曝光時(shí)間設(shè)置不合理；3）缺陷分類(lèi)約束不合理。

3實(shí)施對(duì)策

3.1調(diào)整檢測(cè)閾值設(shè)置

對(duì)自動(dòng)檢測(cè)機(jī)不同檢測(cè)閾值下的辨識(shí)率進(jìn)行調(diào)查（曝光時(shí)間為43 ?S、 最大亮度<65 ），實(shí)驗(yàn)采用單因素調(diào)整：即只調(diào)整相機(jī)閾值，實(shí)驗(yàn)時(shí)間為每天1小時(shí)，連續(xù)進(jìn)行7天，期間所生產(chǎn)產(chǎn)品進(jìn)行全檢，以確定氣泡的辨識(shí)率，從調(diào)查中得出結(jié)論：自動(dòng)檢測(cè)機(jī)在檢測(cè)閾值為37-40時(shí)氣泡辨識(shí)率達(dá)到最佳93.1%，超過(guò)目標(biāo)93%，同時(shí)未出現(xiàn)誤判。

3.2 調(diào)整曝光時(shí)間設(shè)置

對(duì)自動(dòng)檢測(cè)機(jī)相機(jī)不同曝光時(shí)間下的辨識(shí)率進(jìn)行調(diào)查（檢測(cè)閾值為40、最大亮度<65 ），實(shí)驗(yàn)同樣采用單因素調(diào)整，從調(diào)查中得出結(jié)論：相機(jī)的曝光時(shí)間在為39-40 ?S時(shí)氣泡辨識(shí)率達(dá)到最佳93.8%，超過(guò)目標(biāo)93%，同時(shí)未出現(xiàn)誤判。

3.3 調(diào)整缺陷約束分類(lèi)設(shè)置

（1）首先找出檢測(cè)閾值及曝光時(shí)間最佳配置。對(duì)自動(dòng)檢測(cè)機(jī)檢測(cè)閾值及相機(jī)曝光時(shí)間最優(yōu)配置進(jìn)行調(diào)查（最大亮度<65），實(shí)驗(yàn)原則是取參數(shù)中對(duì)辨識(shí)率影響較大的最優(yōu)值進(jìn)行組合，調(diào)查得出結(jié)論：在相機(jī)曝光時(shí)間40us、檢測(cè)閾值38時(shí)，氣泡辨識(shí)率達(dá)到最大94.1%，超過(guò)目標(biāo)93%，同時(shí)未出現(xiàn)誤判。

（2）找出在檢測(cè)閾值及曝光時(shí)間最佳配置下開(kāi)口泡分類(lèi)約束最大亮度值。在自動(dòng)檢測(cè)機(jī)采用相機(jī)曝光時(shí)間及檢測(cè)閾值最佳配置下，對(duì)不同的開(kāi)口泡最大亮度設(shè)定值時(shí)辨識(shí)率進(jìn)行了調(diào)查，數(shù)據(jù)如下表1。

至此得出結(jié)論：在相機(jī)曝光時(shí)間及檢測(cè)閾值最佳配置下，開(kāi)口泡的分類(lèi)約束最大亮度在小于75的設(shè)置下，辨識(shí)率達(dá)到95.3%，同時(shí)沒(méi)有誤判產(chǎn)生。

經(jīng)過(guò)對(duì)影響檢測(cè)機(jī)氣泡辨識(shí)率主要因素的調(diào)查及對(duì)策，我們找到了其最佳配置，即：檢測(cè)閾值38、曝光時(shí)間40us、開(kāi)口泡分類(lèi)約束最大亮度小于75。

4效果確認(rèn)

（1）氣泡辨識(shí)率：對(duì)改進(jìn)后的檢測(cè)機(jī)氣泡辨識(shí)率進(jìn)行了驗(yàn)證，氣泡辨識(shí)率全面達(dá)到93%以上。

（2）開(kāi)口泡漏檢率：統(tǒng)計(jì)了3個(gè)月的開(kāi)口泡漏檢情況，期間漏檢率均在0.50%以下。

通過(guò)對(duì)辨識(shí)率分析及對(duì)策，玻璃不良得到了較好的控制，減少了氣泡在用戶的漏檢，為工廠贏得了口碑，減少了用戶的漏檢索賠，提高了工廠經(jīng)濟(jì)效益。