RESOLUTE™ är en absolut optisk pulsgivare som uppfyller behoven för tillverkare av fotoelektriska PV-solpaneler (PhotoVoltaic)
De största utmaningarna för tillverkare av högeffektiva fotoelektriska solceller är att sänka kostnaderna och öka solcellernas effektivitet. Förbättrad fabriksautomation anses i allmänhet vara en av de viktigaste åtgärderna för att nå den punkt där solenergi kan produceras till samma kostnad som annan energi (grid parity). Den punkten kan uppnås genom att öka produktionstakten, minska processvariationen och ta bort allt som kan hindra högre genomströmning i produktionslinjen.
De största utmaningarna för tillverkare av högeffektiva fotoelektriska solceller är att sänka kostnaderna och öka solcellernas effektivitet. Förbättrad fabriksautomation anses i allmänhet vara en av de viktigaste åtgärderna för att nå den punkt där solenergi kan produceras till samma kostnad som annan energi (grid parity). Den punkten kan uppnås genom att öka produktionstakten, minska processvariationen och ta bort allt som kan hindra högre genomströmning i produktionslinjen.
På samma sätt som inom många andra branscher är en avgörande faktor för att uppnå effektiv fabriksautomation vid tillverkning av fotoelektriska celler valet av rätt lägespulsgivare. Tillverkare av solcellsutrustning världen över har sökt efter en pulsgivare som kan hjälpa till att öka produktionen, förbättra avkastningen och minimera stilleståndstiderna. Renishaw RESOLUTE är en serie absoluta linjära och roterande pulsgivare som löser dessa uppgifter genom att kombinera genuina absolutvärden från pulsgivaren med de mättekniska fördelarna med en mycket hög upplösning (1 nm), hög noggrannhet (±1 µm/m) och ett kontaktfritt optiskt system med utomordentlig tillförlitlighet och säkerhet.
RESOLUTE är en absolut pulsgivare, vilket betyder att den fastställer den absoluta positionen omedelbart vid tillslag, och eliminerar behovet av referensavläsningar. Därför kan uppstartstiderna minimeras så att operatören får kontroll över alla axlar omedelbart, innan någon rörelse startat. Detta är en särskilt värdefull egenskap när en maskin återställs efter ett strömavbrott. Komplexa återställningsvägar kan köras tillförlitligt och säkert så att dyra produkter och dyr utrustning kan skyddas från skador.
Faktum är att lägesinformationen är en särskilt stark sida i RESOLUTE-systemet. Pulsgivaren kör två separata algoritmer – en algoritm för att fastställa absolut läge och en för att kontrollera dess resultat. Dessa inbyggda lägeskontrollerande algoritmer verifierar positionen oberoende av varandra, och ser till att att den rapporterade positionen verkligen är korrekt, samtidigt som de hjälper till att förhindra okontrollerad rörelse hos axlarna. Risken för skador på cellerna under tillverkningen, eller kraschade axlar, minskas därmed betydligt. Det faktum att RESOLUTE redan används av världens ledande tillverkare av robotutrustning för kirurgi säger en hel del om effektiviteten och tillförlitligheten i den här integrerade funktionen!
RESOLUTE arbetar på ett helt unikt sätt som fungerar ungefär som en ultrasnabb digitalkamera som tar bilder av en skala bestående av en streckkod som inte repeteras. Detta system ger avläsningshuvudet en absolut position. RESOLUTE är över 1 000 gånger snabbare än de snabbaste digitalkamerorna på marknaden. Interpolation inom bilden gör det möjligt att nå upplösningar ända ned till 1 nanometer. Pulsgivarens hastighet kommer aldrig att bli en begränsning eftersom RESOLUTE når 1 nm upplösningen vid 100 m/s. Maskiner för tillverkning av kiselbaserade solceller kan därmed köras mycket snabbare och nå högre genomströmning och effektivitet än om traditionella pulsgivare används. Men det handlar om mer än bara ren hastighet…
Streckkoden innehåller omfattande redundansdata medan avläsningshuvudet använder komplexa funktioner för dubbelkontroll och felkorrigering. Resultatet är utmärkt skydd mot sådant som kan försämra mätresultaten, till exempel kiseldamm, olja och fingeravtryck. Det smutsskydd som RESOLUTE erbjuder innebär att enheten kan fortsätta användas i omgivningar där andra optiska pulsgivare annars hade börjat ge fel resultat.
RESOLUTE ger även utmärkta resultat vid rörelsereglering, och förbättrar noggrannheten och produktionstakten i tillverkningsprocesserna, så att systemet håller sig steget före även i de mest krävande precisionslaserprocesserna. Traditionella kapslade optiska absoluta pulsgivare har ofta ett subdivisionsfel (SDE-fel) på cirka ±200 nm. Det här betydande SDE-felet ger dålig varvtalsreglering vilket leder till vibration i rörliga axlar. Detta kan få svåra följder vid axlar som förflyttar ömtåliga och dyra kiselskivor (kiselwafers), och det finns risk för mikrosprickor och medföljande prestandaförsämring hos solcellen. Dåliga SDE-värden sänker också produktionens genomströmning vid skanning och kan ge felaktiga resultat vid inspektioner som utförs dynamiskt. RESOLUTE löser alla dessa problem genom en ny avkänningsmetod som ger mycket låg SDE på ±40 nm. Tillverkare av maskiner som har flera axlar har också nytta av att använda RESOLUTE tack vare systemets låga ljudnivå (<10 nm RMS jitter), vilket ger ytterligare lägesstabilitet och repeterbarhet. Förekomsten av ”kollisioner” mellan axlar minskas också.
Vid ”Solar Industry Awards 2010” var Renishaws RESOLUTE absoluta optiska pulsgivare den enda pulsgivaren som nominerats för kategorin PV-systemkomponent (PV Subsystem-Component). RESOLUTE har en unik kombination av robusthet, ultrahög hastighet och exceptionell upplösning och har redan dragit till sig stort intresse från tillverkare av utrustning för solpanelsbearbetning. Inom den här branschen krävs högsta precision och mycket exakt reglering av alla rörelser.
RESOLUTE testas just nu på tillverkningsutrustning för flera av de mest effektiva solcellerna som finns på världsmarknaden, och intresset är också starkt inom andra högteknologiska branscher som halvledare, platta bildskärmar, medicin och astronomi, där det behövs jämna rörelser och hög noggrannhet.
