T/ZZB 4000-2025 光伏电池片用视觉在线检测系统

　　ICS 35.240.50 CCS L 67

　　团 体 标 准

　　T/ZZB 4000—2025

　　光伏电池片用视觉在线检测系统

　　Online visual detection system for solar cell

　　2025 - 12 - 20 发布 2025 - 12 - 31 实施

　　浙江省质量协会 发 布

　　T/ZZB 4000—2025

　　T/ZZB 4000—2025

　　前 言

　　本文件依据GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》给出的规则起草。

　　本文件的某些内容可能涉及专利。本标准的发布机构不承担识别这些专利的责任。

　　本文件由浙江省质量协会归口。

　　本文件主要起草单位：杭州利珀科技股份有限公司。

　　本文件参与起草单位：浙江省质量科学研究院、杭州驰珀智能科技有限公司。

　　本文件主要起草人：王旭龙琦、金秉文、冯佳斌、王雯、苏文、楼俊卿、沈佳麒、李晨雨。

　　本文件评审专家组长：季永炜。

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　　光伏电池片用视觉在线检测系统

　　1 范围

　　本文件规定了光伏电池片用视觉在线检测系统架构、基本要求、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。

　　本文件适用于光伏电池片镀膜工序用视觉在线检测系统(以下简称“检测系统”)，适用于G12(尺寸210 mm×210 mm)及以下尺寸电池片。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的。其中， 凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件;不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

　　GB/T 191 包装储运图示标志

　　GB/T 5226.1—2019 机械电气安全 机械电气设备 第1部分：通用技术条件

　　GB/T 20438.1—2017 电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全 第1部分：一般要求GB/T 22239—2019 信息安全技术 网络安全等级保护基本要求

　　GB/T 26804.5 工业控制计算机系统 功能模块模板 第5部分：数字量输入输出通道模板通用技术条件GB/T 28448—2019 信息安全技术 网络安全等级保护测评要求

　　GB/T 40659 智能制造 机器视觉在线检测系统 通用要求

　　GB/T 42980—2023 智能制造 机器视觉在线检测系统测试方法

　　3 术语和定义

　　GB/T 40659、GB/T 26804.5界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1

　　光学柜 optical cabinet

　　针对此检测系统设计的光学检测方案，内含相机、镜头、光源等配件，主要用于电池片图像的采集。 3.2

　　上位机 master computer

　　可以直接发出操控命令的计算机或单片机，用于软件算法的部署平台，通过采集到的图像进行检测并输出结果给到下位机。

　　3.3

　　下位机 slave computer

　　直接与机器相连接的计算机或单片机，通过上位机下发的检测结果进行处理，并发送给自动化进行不良片的剔除。

　　3.4

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　　响应时间 ultimate reaction speed

　　检测系统在收到信号起到输出检测结果的时间。

　　4 缩略语

　　下列缩略语适用于本文件。

　　WPH：电池片的每小时产量(Wafer Per Hour)

　　5 检测系统组成

　　检测系统由光学柜、工控机、电气柜、 上位机、下位机等结构组成，由光学柜进行图像的采集，上位机针对采集到的图像进行算法的处理并输出结果给下位机，下位机通过信号的发送使自动化剔除不良片。整体检测系统结构如图1所示。

　　6 基本要求

　　6.1 设计研发

　　6.1.1 应采用专业检测设计软件(包含 openCV、QT、soildworks 等平台)对产品进行设计、测试验证。

　　6.1.2 应采用深度卷积神经网络算法与图像分析等算法。

　　6.2 关键零部件

　　6.2.1 相机应采用 500 万像素以上工业相机，且通过 CE、RoHS 认证。

　　6.2.2 光学照明系统应采用环保无铅材质，光源亮度应不低于 80000 Lux，光源使用寿命 30000 小时衰减不大于 10%。且通过生态安全测试、CE、RoHS 认证。

　　6.2.3 工控机应采用主频不低于 2.6 GHz，线程数不低于 8，内存不低于 16 GB，硬盘大小不低于 2 TB，且通过 CE、RoHS 认证。

　　6.3 工艺与装备

　　6.3.1 结构件应采用加工中心等数控设备进行加工。

　　6.3.2 应采用标准比色卡及棋盘格标定板对相机及整套系统的色彩还原度和成像畸变进行校正。

　　6.4 检验检测

　　6.4.1 关键零部件应采用数位式照度计、红外测温仪等检测设备进行光源亮度和温度性能检测。

　　6.4.2 生产过程中应使用百分表、激光水平尺、机械水平尺等工具进行安装校准，应采用专业软件、比色卡及标定卡对成像畸变、尺寸和成像颜色一致性进行检测，相机电源通电前应使用相机电源检测治具进行电源检测。

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　　图1 检测系统结构示意图

　　说明：

　　① ——光学柜

　　② ——显示器

　　③ ——下位机

　　④ ——上位机

　　6.4.3 应配备绝缘电阻测量仪、耐压试验仪等设备，应具有响应时间、稳定性、 一致性、逃逸率、误报率、电阻、耐压等项目的检测能力。

　　7 技术要求

　　7.1 外观

　　外观应满足设备要求，应无瑕疵、无断裂、无机械损坏，不变形，无锈蚀，且相关铭牌标识应清晰。

　　7.2 功能要求

　　7.2.1 检测系统基本功能

　　应具有电池片图像的采集、分析及展示功能，缺陷分析能力，数据处理分析能力，信息输出对接功能;运行检测算法识别缺陷特征见规范性附录 A。

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　　7.2.2 操作模式

　　使用启动和停止按键，进行检测系统的运行状态控制。通过权限管理系统，切换操作权限，最高权限可以调节参数、文件的导入和输出等操作。

　　7.2.3 系统配置

　　系统包含检测图像、生成检测结果、参数调试界面、人机交互界面、数据储存及管理、报表生成、数据分析等功能配置。

　　7.2.4 互联互通

　　7.2.4.1 通讯协议

　　与现场插片机信号匹配，通过 TCP 或者 I/O 进行数据传输，并通过数据的情况识别片子编码及相关信息等数据，附带识别信息后传输给自动化机台进行数据的汇总及处理。

　　7.2.4.2 通讯接口

　　使用工业以太网接口或串口进行通讯实现数据传输。

　　7.2.4.3 通讯数据质量

　　千兆网口(端口)传输速率达到 1 Gbps。软件配置交互重连功能发送握手信息，确保软件与机台断连后迅速连接。传输的数据与机台约定的保持一致。

　　7.3 性能要求

　　7.3.1 响应时间

　　响应时间应不大于 0.3 S。

　　7.3.2 一致性

　　检测一致性应不小于 99.5%。

　　7.3.3 逃逸率

　　逃逸率应不大于 0.1%。

　　7.3.4 误报率

　　误报率应不大于 0.3%。

　　7.4 安全性

　　7.4.1 电气与机械安全

　　7.4.1.1 绝缘电阻应符合 GB/T 5226.1—2009 的第 18.3 条款规定。

　　7.4.1.2 耐电压应符合 GB/T 5226.1—2009 中的第 18.4 条款规定。

　　7.4.2 功能安全

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　　应符合 GB/T 20438—2017 的第 7 章规定。

　　7.4.3 信息安全

　　应符合 GB/T 22239—2019 的第 6 章规定。

　　8 试验方法

　　8.1 外观

　　在环境照度 1000 lx 以上或室外自然光下，距设备 0.5 m~ 1 m 目视检查设备外观应符合 7.1 的要求。

　　8.2 功能要求

　　8.2.1 检测系统基本功能

　　该功能的测试步骤包括：

　　a)准备被检测电池片;

　　b)按说明书进行系统参数配置;

　　c)启动系统并执行一次检测;

　　d)查看检测系统是否按照7.2.1要求输出结果。

　　8.2.2 操作模式

　　按GB/T 42980—2023中6.1规定执行。

　　8.2.3 系统配置

　　按GB/T 42980—2023中6.2规定执行。

　　8.2.4 互联互通

　　8.2.4.1 通讯协议

　　按GB/T 42980—2023中6.5.1规定执行。

　　8.2.4.2 通讯接口

　　按GB/T 42980—2023中6.5.2规定执行。

　　8.2.4.3 通讯数据质量

　　按GB/T 42980—2023中6.5.3规定执行。

　　8.3 性能要求

　　8.3.1 响应时间

　　该性能的试验步骤包括：

　　a)准备一批被检测电池片，合格品数量为M，不合格品数量为N，M、N分别应不小于10，M+N应不小于100;

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　　b)在符合标准软件及硬件及8.1的试验条件下，完成被检测对象的检测，计算并记录检测系统在被检测电池片边缘从传感器触发拍照到输出检测结果的时间t;

　　c)将记录数据进行排序，提取最大时间即为响应时间，其应达到7.3.1的要求。其中：

　　t=Max(t1,t2,t3， · · · , tn)

　　t——被检测电池片从触发拍照到输出检测结果的时间(s)

　　M——被检测电池片中合格品数量(pcs)

　　N——被检测电池片中不合格品数量(pcs)

　　8.3.2 一致性

　　按GB/T 42980—2023中7.6规定执行，一批被检测缺陷电池片数量不少于100个。

　　8.3.3 逃逸率

　　按GB/T 42980—2023中7.1.2规定执行。

　　8.3.4 误报率

　　按GB/T 42980—2023中7.1.3规定执行。

　　8.4 安全性

　　8.4.1 电气与机械安全

　　按GB/T 5226.1—2009中第18章规定执行。

　　8.4.2 功能安全

　　按 GB/T 20438.1—2017 的第 8 章规定执行。

　　8.4.3 信息安全

　　按 GB/T 28448—2019 的第 6 章规定执行。

　　9 检验规则

　　9.1 检验分类

　　产品检验分出厂检验和型式检验。

　　9.2 出厂检验

　　9.2.1 每台产品经检验合格后，并附有产品质量合格文件方能出厂。

　　9.2.2 出厂检验的项目详见表 1。

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　　表 1 检测项目

　　9.2.3 出厂检验项目均合格则判该产品合格，反之判定该产品不合格。

　　9.3 型式试验

　　9.3.1 型式试验项目应包括本标准规定的全部项目，详见表 1。

　　9.3.2 出现下列所列情况之一时，应进行型式检验：

　　a) 新产品投产鉴定时;

　　b) 正常生产后，产品结构、材料、工艺等有较大改变，影响产品性能及可靠性时;

　　c) 产品停产超过 1 年及以上，重新恢复生产时;

　　d) 连续生产达到 3 年时。

　　9.3.3 型式检验的样本从出厂检验的同批次合格品中随机抽取 1 台。

　　9.3.4 判定规则：型式检验项目全部符合本标准要求，则为合格，反之判定该产品不合格。

　　10 标志、包装、运输和贮存

　　10.1 标志

　　10.1.1 产品标志

　　产品上应有下列标志，标志应清晰、耐用：

　　a) 产品型号;

　　b) 产品额定功率;

　　c) 产品额定电压;

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　　d) 生产批号或出厂日期;

　　e) 执行标准。

　　10.1.2 包装标志

　　包装箱外壁应有如下文字与标志：

　　a) 客户订单号;

　　b) 产品型号;

　　c) 产品数量;

　　d) 图示标志应符合 GB/T 191 的规定。

　　e) 客户规定的其他要求。

　　10.2 包装

　　设备的清洁和包装以满足客户洁净房的进场要求为标准。清洁后所有设备至少进行3层无尘包装(客户特殊要求除外);最外层包装铝箔防潮袋，防划，防刺，防水，防霉，抽真空后热封，并进行木箱包装;包装材料不使用纸等发尘材料。

　　包装箱应牢固可靠，应防止窜动和碰撞;包装时应附有合格证。

　　10.3 运输

　　产品在运输过程中应符合运输要求，不应抛摔和剧烈碰撞，防止剧烈震动和雨淋。

　　10.4 贮存

　　产品应贮存在干燥、无有害气体、通风良好的仓库，不应与有腐蚀性化学物质一同存放。

　　11 质量承诺

　　11.1 在设备终验收合格后制造商应提供一年的保修(一天 24 小时，一周 7 天)服务作为保修期，保修期内免费提供问题解决服务。

　　11.2 用户有诉求时，制造商应在 2 小时内响应，48 小时内提供解决方案。

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　　附录 A

　　(规范性附录)

　　基本缺陷定义和判断标准

　　表A.1给出了基本缺陷定义和判断标准。

　　表 A.1 基本缺陷定义和判断标准