KR102523700B1 - 태양광 셀 후면 촬영이 가능한 태버 공정 장치 - Google Patents

태양광 셀 후면 촬영이 가능한 태버 공정 장치 Download PDF

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황귀성
양승재
홍성진
임홍석
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Abstract

본 발명은 태양광 셀 후면 촬영이 가능한 태버 공정 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 태양광 셀 후면 촬영이 가능한 태버 공정 장치로서, 태양광 셀의 후면을 비전 촬영하여 검사할 수 있도록 태양광 셀이 로딩된 설비 판넬의 내부 하부에 설치되어, 태양광 셀의 후면으로 촬영을 위한 조명을 제공하는 조명부; 태양광 셀이 로딩된 설비 판넬의 내부 하부에 설치되어, 상기 조명부로부터 촬영을 위한 조명을 제공받아 반사되는 태양광 셀의 후면을 반사시키는 반사경; 및 상기 반사경에서 반사되는 태양광 셀의 후면을 비전 촬영하고, 비전 촬영된 이미지를 분석하는 비전 카메라 촬영부를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
본 발명에서 제안하고 있는 태양광 셀 후면 촬영이 가능한 태버 공정 장치에 따르면, 태양광 셀의 후면을 비전 촬영하여 검사할 수 있도록 태양광 셀이 로딩된 설비 판넬의 내부 하부에 설치되어, 태양광 셀의 후면으로 촬영을 위한 조명을 제공하는 조명부와, 태양광 셀이 로딩된 설비 판넬의 내부 하부에 설치되어, 조명부로부터 촬영을 위한 조명을 제공받아 반사되는 태양광 셀의 후면을 반사시키는 반사경과, 반사경에서 반사되는 태양광 셀의 후면을 비전 촬영하고, 비전 촬영된 이미지를 분석하는 비전 카메라 촬영부를 포함하여 구성함으로써, 태양광 셀을 와이어로 연결하여 셀 스트링을 생산하는 태버 공정 장치에서, 카메라가 들어갈 정도로 충분한 공간이 없는 태버 공정 장치의 하단부에 미러와 조명을 설치하여 태양광 셀 후면의 비전 촬영 및 검사가 가능하도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 태양광 셀 후면 촬영이 가능한 태버 공정 장치에 따르면, 태양광 셀의 후면을 비전 촬영하여 검사할 수 있도록 태양광 셀이 로딩된 설비 판넬의 내부 하부에 조명부와 반사경을 배치하여 구성하고, 외부에서 반사광을 촬영하여 태양광 셀의 후면을 비전 촬영할 수 있도록 함으로써, 기존의 태버 공정 장치에서 태양광 셀의 상단만 카메라로 촬영하고 후면을 촬영하지 못하는 한계를 해소하고, 카메라가 들어갈 정도로 충분한 공간이 없는 태버 공정 장치에서도 상단 커버 공간 확보와 카메라 시야 공간 확보를 통하여 사용의 편의성 및 효율성이 더욱 향상될 수 있도록 할 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명의 태양광 셀 후면 촬영이 가능한 태버 공정 장치에 따르면, 조명부와 반사경을 배치 구성하되, 조명부를 서로 다른 파장의 2종류의 조명을 제공할 수 있도록 함으로써, 태양광 셀의 후면을 비전 촬영하여 검사하되, 제1 조명으로는 와이어 이탈 검사에 사용하고, 제2 조명으로 납도포 영역을 검사하도록 하는 결합 조명으로 보다 정확하고 신뢰성 높은 검사 결과를 도출할 수 있도록 할 수 있다.

Description

태양광 셀 후면 촬영이 가능한 태버 공정 장치{TABBER PROCESS EQUIPMENT CAPABLE OF FILMING BACK SIDE OF SOLAR CELL}
본 발명은 태양광 셀 후면 촬영이 가능한 태버 공정 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 태양광 셀을 와이어로 연결하여 셀 스트링을 생산하는 태버 공정 장치에서, 카메라가 들어갈 정도로 충분한 공간이 없는 태버 공정 장치의 하단부에 미러와 조명을 설치하여 태양광 셀 후면의 비전 촬영 및 검사가 가능하도록 하는 태양광 셀 후면 촬영이 가능한 태버 공정 장치에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명의 일실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
최근 지구환경 문제와 화석 에너지의 고갈, 원자력발전의 폐기물처리 및 신규발전소 건설에 따른 위치선정 등의 문제로 인하여 신/재생 에너지에 대한 관심이 고조되고 있으며, 그 중에서도 무공해이면서도 무한한 에너지원인 태양광발전에 대한 연구개발이 활발하게 진행되고 있다. 결정형 실리콘 태양전지, 박막형 태양전지 및 염료감응형 태양전지 등이 폭넓게 연구되어 산업적으로 활용되고 있으나, 전환효율 측면에서 결정형 실리콘 태양전지가 주로 실용화되고 있다.
이와 같이, 태양광은 친환경 에너지의 대표적인 것으로, 특히 에너지 생산 시 공해 발생이 없어 주목받고 있는 기술이다. 이러한 태양광발전을 위해서는 태양에너지를 전기에너지로 변환시키는 반도체소자가 필요하며 이를 태양전지라 하는데, 단위 태양전지만으로는 최대 전압이 약 0.5V밖에 생성되지 않으므로 단위 태양전지를 직렬로 연결하여 사용해야 한다. 이렇게 단위 태양전지 즉 단위 셀을 연결하여 모듈화한 것을 태양광 패널이라 한다.
태양광 패널의 제조과정은 셀 테스트(cell test) 공정, 태빙(tabbing) 공정, 레이업(lay-up) 공정, 라미네이션(lamination) 공정, 모듈테스트 공정으로 구분할 수 있다.
여기서 복수 개의 단위 셀을 연결하는 태빙 공정은 태양광 패널의 제조 공정 중 가장 핵심적인 공정으로, 도전성 리본이 셀과 제대로 접합되지 않으면 태양광 패널 전체의 성능 및 품질이 저하된다.
태빙 공정을 개략적으로 살펴보면, 릴에서 공급되는 복수 개의 도전성 리본을 절단한 후, 셀의 일측부가 걸쳐지도록 안착시키고, 그 타측부에 다시 셀을 안착, 적층시키는 것을 반복하면서 고온 분위기에 노출시킨다. 고온 분위기상에서 도전성 리본은 셀에 솔더링(soldering)되고, 복수 개의 셀은 도전성 리본에 의해 전기적으로 연결된다.
즉, 종래의 태빙 공정을 통해 생성되는 태양광 패널은 도전성 리본이 각각의 단위 셀 전체를 가로질러 배치된 후 인접한 타 단위 셀에 가로질러 배치된 도전성 리본과 접합되는 것이다. 여기서 각각의 단위 셀을 가로질러 배치된 도전성 리본은 단위 셀과 맞닿는 면에 고정되어야 하기 때문에 단위 셀에 배치된 도전성 리본 전체에 융착용 매개체인 플럭스를 도포해야 했다.
도전성 리본 전체에 도포된 플럭스를 단위 셀에 일체로 융착하기 위해서 고온 분위기에 연속적으로 노출시켜야 하고, 이로 인해 태빙 공정에 소요되는 시간이 증가함은 물론 도전성 리본의 길이가 길기 때문에 소재 소비에 따른 비용의 증가와 도전성 리본 전체를 단위 셀에 고정하기 위해 도포되는 플럭스의 사용량 증가는 물론 도포되는 플럭스가 단위 셀의 표면에도 점착되는 등의 문제점이 있었다.
이에 따른 태양광 패널의 제조 공정 중 태빙 공정에서 발생하는 태양광 셀의 와이어 연결 상태, 납도포 영역의 양불 상태의 판단을 위한 검사가 필요하나, 기존의 태버 공정 장치는 하단부에 카메라가 들어갈 정도로 충분한 공간이 없어 태양광 셀의 상단만 카메라로 촬영하고, 후면은 촬영하지 못하는 한계가 따르는 문제가 있었다.
전술한 배경 기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지 기술이라 할 수는 없다.
본 발명은 기존에 제안된 방법들의 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 태양광 셀의 후면을 비전 촬영하여 검사할 수 있도록 태양광 셀이 로딩된 설비 판넬의 내부 하부에 설치되어, 태양광 셀의 후면으로 촬영을 위한 조명을 제공하는 조명부와, 태양광 셀이 로딩된 설비 판넬의 내부 하부에 설치되어, 조명부로부터 촬영을 위한 조명을 제공받아 반사되는 태양광 셀의 후면을 반사시키는 반사경과, 반사경에서 반사되는 태양광 셀의 후면을 비전 촬영하고, 비전 촬영된 이미지를 분석하는 비전 카메라 촬영부를 포함하여 구성함으로써, 태양광 셀을 와이어로 연결하여 셀 스트링을 생산하는 태버 공정 장치에서, 카메라가 들어갈 정도로 충분한 공간이 없는 태버 공정 장치의 하단부에 미러와 조명을 설치하여 태양광 셀 후면의 비전 촬영 및 검사가 가능하도록 하는, 태양광 셀 후면 촬영이 가능한 태버 공정 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 태양광 셀의 후면을 비전 촬영하여 검사할 수 있도록 태양광 셀이 로딩된 설비 판넬의 내부 하부에 조명부와 반사경을 배치하여 구성하고, 외부에서 반사광을 촬영하여 태양광 셀의 후면을 비전 촬영할 수 있도록 함으로써, 기존의 태버 공정 장치에서 태양광 셀의 상단만 카메라로 촬영하고 후면을 촬영하지 못하는 한계를 해소하고, 카메라가 들어갈 정도로 충분한 공간이 없는 태버 공정 장치에서도 상단 커버 공간 확보와 카메라 시야 공간 확보를 통하여 사용의 편의성 및 효율성이 더욱 향상될 수 있도록 하는, 태양광 셀 후면 촬영이 가능한 태버 공정 장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
뿐만 아니라, 본 발명은, 조명부와 반사경을 배치 구성하되, 조명부를 서로 다른 파장의 2종류의 조명을 제공할 수 있도록 함으로써, 태양광 셀의 후면을 비전 촬영하여 검사하되, 제1 조명으로는 와이어 이탈 검사에 사용하고, 제2 조명으로 납도포 영역을 검사하도록 하는 결합 조명으로 보다 정확하고 신뢰성 높은 검사 결과를 도출할 수 있도록 하는, 태양광 셀 후면 촬영이 가능한 태버 공정 장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
다만, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기한 바와 같은 기술적 과제로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 태양광 셀 후면 촬영이 가능한 태버 공정 장치는,
태양광 셀 후면 촬영이 가능한 태버 공정 장치로서,
태양광 셀의 후면을 비전 촬영하여 검사할 수 있도록 태양광 셀이 로딩된 설비 판넬의 내부 하부에 설치되어, 태양광 셀의 후면으로 촬영을 위한 조명을 제공하는 조명부;
태양광 셀이 로딩된 설비 판넬의 내부 하부에 설치되어, 상기 조명부로부터 촬영을 위한 조명을 제공받아 반사되는 태양광 셀의 후면을 반사시키는 반사경; 및
상기 반사경에서 반사되는 태양광 셀의 후면을 비전 촬영하고, 비전 촬영된 이미지를 분석하는 비전 카메라 촬영부를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 조명부는,
태양광 셀의 후면으로 촬영을 위한 조명을 제공하되, 서로 다른 파장 대역의 2종류의 결합 조명을 제공할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 조명부는,
태양광 셀의 후면으로 촬영을 위한 서로 다른 파장 대역의 2종류의 결합 조명을 제공하되, 상기 태양광 셀의 후면으로 제1 파장 대역의 조명을 제공하는 제1 조명; 및
상기 태양광 셀의 후면으로 제1 조명과 상이한 파장 제2 파장 대역의 조명을 제공하는 제2 조명을 포함하여 구성할 수 있다.
더욱 더 바람직하게는, 상기 제1 조명은,
상기 태양광 셀의 후면으로 제1 파장 대역의 조명을 제공하여 태양광 셀의 와이어 이탈 검사, 크랙 검사에 사용하는 백색광(W조명)으로 구성될 수 있다.
더욱 더 바람직하게는, 상기 제2 조명은,
상기 태양광 셀의 후면으로 제2 파장 대역의 조명을 제공하여 태양광 셀의 납도포 영역을 검사하기 위한 자외선광(UV조명)으로 구성될 수 있다.
더욱 더 바람직하게는, 상기 조명부는,
상기 태양광 셀의 후면으로 제1 파장 대역의 조명을 제공하는 제1 조명과, 제2 파장 대역의 조명을 제공하는 제2 조명을 통한 결합 조명을 태양광 셀의 후면으로 제공하되, 결합 조명은 체스 패턴(Chess Patten)으로 구성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 비전 카메라 촬영부는,
설비 판넬의 내부 하부에 설치되는 조명부와 반사경을 통해 상기 태양광 셀의 후면을 비전 촬영하는 3개의 비전 카메라로 구성될 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 비전 카메라 촬영부는,
3개의 비전 카메라를 통해 반사경에서 반사되는 태양광 셀의 후면을 비전 촬영하고, 탑재된 인공지능(AI) 이미지 분석 알고리즘을 통해 비전 촬영된 이미지를 분석하여 제1 조명으로 와이어 이탈을 판정하고, 제2 조명으로 납도포 영역을 판정할 수 있다.
본 발명에서 제안하고 있는 태양광 셀 후면 촬영이 가능한 태버 공정 장치에 따르면, 태양광 셀의 후면을 비전 촬영하여 검사할 수 있도록 태양광 셀이 로딩된 설비 판넬의 내부 하부에 설치되어, 태양광 셀의 후면으로 촬영을 위한 조명을 제공하는 조명부와, 태양광 셀이 로딩된 설비 판넬의 내부 하부에 설치되어, 조명부로부터 촬영을 위한 조명을 제공받아 반사되는 태양광 셀의 후면을 반사시키는 반사경과, 반사경에서 반사되는 태양광 셀의 후면을 비전 촬영하고, 비전 촬영된 이미지를 분석하는 비전 카메라 촬영부를 포함하여 구성함으로써, 태양광 셀을 와이어로 연결하여 셀 스트링을 생산하는 태버 공정 장치에서, 카메라가 들어갈 정도로 충분한 공간이 없는 태버 공정 장치의 하단부에 미러와 조명을 설치하여 태양광 셀 후면의 비전 촬영 및 검사가 가능하도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 태양광 셀 후면 촬영이 가능한 태버 공정 장치에 따르면, 태양광 셀의 후면을 비전 촬영하여 검사할 수 있도록 태양광 셀이 로딩된 설비 판넬의 내부 하부에 조명부와 반사경을 배치하여 구성하고, 외부에서 반사광을 촬영하여 태양광 셀의 후면을 비전 촬영할 수 있도록 함으로써, 기존의 태버 공정 장치에서 태양광 셀의 상단만 카메라로 촬영하고 후면을 촬영하지 못하는 한계를 해소하고, 카메라가 들어갈 정도로 충분한 공간이 없는 태버 공정 장치에서도 상단 커버 공간 확보와 카메라 시야 공간 확보를 통하여 사용의 편의성 및 효율성이 더욱 향상될 수 있도록 할 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명의 태양광 셀 후면 촬영이 가능한 태버 공정 장치에 따르면, 조명부와 반사경을 배치 구성하되, 조명부를 서로 다른 파장의 2종류의 조명을 제공할 수 있도록 함으로써, 태양광 셀의 후면을 비전 촬영하여 검사하되, 제1 조명으로는 와이어 이탈 검사에 사용하고, 제2 조명으로 납도포 영역을 검사하도록 하는 결합 조명으로 보다 정확하고 신뢰성 높은 검사 결과를 도출할 수 있도록 할 수 있다.
더불어, 본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시 형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 셀 후면 촬영이 가능한 태버 공정 장치의 구성을 기능블록으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 셀 후면 촬영이 가능한 태버 공정 장치의 조명부 구성을 기능블록으로 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 셀 후면 촬영이 가능한 태버 공정 장치의 비전 카메라 촬열부의 구성을 기능블록으로 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 셀 후면 촬영이 가능한 태버 공정 장치의 개념 구성을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 셀 후면 촬영이 가능한 태버 공정 장치의 개략적인 사시도 구성을 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 셀 후면 촬영이 가능한 태버 공정 장치의 결합 조명의 구성을 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 셀 후면 촬영이 가능한 태버 공정 장치의 개략적인 평면 사시도 구성을 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 셀 후면 촬영이 가능한 태버 공정 장치의 개략적인 평면 확대 구성을 도시한 도면.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하의 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 상세한 설명이며, 본 발명의 권리 범위를 제한하는 것이 아니다. 따라서 본 발명과 동일한 기능을 수행하는 동일 범위의 발명 역시 본 발명의 권리 범위에 속할 것이다.
또한, 본 발명의 각 실시예에 포함된 각 구성, 과정, 공정 또는 방법 등은 기술적으로 상호간 모순되지 않는 범위 내에서 공유될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 셀 후면 촬영이 가능한 태버 공정 장치의 구성을 기능블록으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 셀 후면 촬영이 가능한 태버 공정 장치의 조명부 구성을 기능블록으로 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 셀 후면 촬영이 가능한 태버 공정 장치의 비전 카메라 촬열부의 구성을 기능블록으로 도시한 도면이다. 도 1 내지 도 3에 각각 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 셀 후면 촬영이 가능한 태버 공정 장치(100)는, 태양광 셀(20)의 후면을 비전 촬영하여 검사할 수 있도록 태양광 셀(20)이 로딩된 설비 판넬(10)의 내부 하부에 설치되어, 태양광 셀(20)의 후면으로 촬영을 위한 조명을 제공하는 조명부(110), 태양광 셀(20)이 로딩된 설비 판넬(10)의 내부 하부에 설치되어, 조명부(110)로부터 촬영을 위한 조명을 제공받아 반사되는 태양광 셀(20)의 후면을 반사시키는 반사경(120), 및 반사경(120)에서 반사되는 태양광 셀(20)의 후면을 비전 촬영하고, 비전 촬영된 이미지를 분석하는 비전 카메라 촬영부(130)를 포함하여 구성될 수 있다. 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 셀 후면 촬영이 가능한 태버 공정 장치의 구체적인 구성에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 셀 후면 촬영이 가능한 태버 공정 장치의 개념 구성을 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 셀 후면 촬영이 가능한 태버 공정 장치의 개략적인 사시도 구성을 도시한 도면이며, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 셀 후면 촬영이 가능한 태버 공정 장치의 결합 조명의 구성을 도시한 도면이고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 셀 후면 촬영이 가능한 태버 공정 장치의 개략적인 평면 사시도 구성을 도시한 도면이며, 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 셀 후면 촬영이 가능한 태버 공정 장치의 개략적인 평면 확대 구성을 도시한 도면이다.
태양광 모듈 제조 공정 중 태빙 및 스트링 공정은 여러 개의 태양전지를 일렬로 납땜하여 연결하는 공정으로, 와이어를 이용해 셀을 정밀하게 붙이고, 셀이 떨어지지 않도록 열을 가하는 작업을 수행하게 된다. 즉, 태양광 셀 커팅을 마치면 셀을 모듈 형태로 합치는 태빙과 스트링 공정이 이뤄진다. 태빙과 스트링은 여러 개의 셀을 일렬로 맞춰 연결하는 작업으로 태버 공정 장치를 통해 이뤄지게 된다. 기존의 태버 공정 장치에서는 셀의 상단만 카메라로 촬영하고 후면은 촬영할 수 없었다. 그 이유는 태버 공정 장치의 하단부에는 카메라가 들어갈 정도로 충분한 공간이 없었기 때문이다. 본 발명은 카메라가 들어갈 정도로 충분한 공간이 없는 기존 태버 공정 장치에 미러와 조명을 부착하도록 설계하여 태양광 셀의 후면을 촬영할 수 있는 방법에 대해 상세히 설명하고, 태버 공정 장치의 일반적인 공정 과정에 대해서는 생략하기로 한다.
조명부(110)는, 태양광 셀(20)의 후면을 비전 촬영하여 검사할 수 있도록 태양광 셀(20)이 로딩된 설비 판넬(10)의 내부 하부에 설치되어, 태양광 셀(20)의 후면으로 촬영을 위한 조명을 제공하는 구성이다. 이러한 조명부(110)는 태양광 셀(20)의 후면으로 촬영을 위한 조명을 제공하되, 서로 다른 파장 대역의 2종류의 결합 조명을 제공할 수 있다. 여기서, 조명부(110)는 태양광 셀(20)의 후면을 촬영하기 위한 바(bar) 타입의 조명으로 설치 구성될 수 있다. 태양광 셀(20)이 로딩될 설비 판넬(10)에는 사각형 모양의 타공(11)이 형성되어 있고, 태양광 셀(20)이 빠지지 않을 정도의 직사각형으로 형성되며, 그 타공(11)의 위로 태양광 셀(20)의 후면이 위치하게 된다. 즉, 설비 판넬(10)의 타공(11)의 위치가 태양광 셀(20)의 후면 촬영을 위한 공간이 된다.
또한, 조명부(110)는 태양광 셀(20)의 후면으로 촬영을 위한 서로 다른 파장 대역의 2종류의 결합 조명을 제공하되, 태양광 셀(20)의 후면으로 제1 파장 대역의 조명을 제공하는 제1 조명(111)과, 태양광 셀(20)의 후면으로 제1 조명(111)과 상이한 파장 제2 파장 대역의 조명을 제공하는 제2 조명(112)을 포함하여 구성할 수 있다. 여기서, 제1 조명(111)은 태양광 셀(20)의 후면으로 제1 파장 대역의 조명을 제공하여 태양광 셀(20)의 와이어 이탈 검사, 크랙 검사에 사용하는 백색광(W조명)으로 구성될 수 있다. 즉, 제1 조명(111)은 일반 백색 조명으로 형광등으로 구성될 수 있으며, 와이어 이탈 검사, 크랙 검사 외에, LED 결함 검사, 복잡한 형강 인식, 완성품의 크랙 검사, 전자 부품 형상 인식 및 치수 측정 등을 위한 조명으로 사용될 수 있다.
또한, 제2 조명(112)은 태양광 셀(20)의 후면으로 제2 파장 대역의 조명을 제공하여 태양광 셀(20)의 납도포 영역을 검사하기 위한 자외선광(UV조명)으로 구성될 수 있다. 이러한 제2 조명(112)은 자외선 조명으로, 납도포 영역 검사 이외에, 형광물체 도포 검사용, UV 반응 도포제, 영역 검사용, 미세한 이물, 크랙 검사용으로 블루파장보다 더 단파장으로 미세 크랙 검사를 위한 조명으로 사용될 수 있다. 여기서, 제2 조명(112)은 도 4에 도시된 바와 같이, 서로 마주하는 한 쌍의 조명이 배치되는 구조로 구성될 수도 있다.
또한, 조명부(110)는 태양광 셀(20)의 후면으로 제1 파장 대역의 조명을 제공하는 제1 조명(111)과, 제2 파장 대역의 조명을 제공하는 제2 조명(112)을 통한 결합 조명을 태양광 셀(20)의 후면으로 제공하되, 결합 조명은 도 6에 도시된 바와 같이, 체스 패턴(Chess Patten)으로 구성될 수 있다. 또한, 조명부(110)는 설비의 외부에 설치되는 조절형 레버 브라켓의 적용으로 조명 각도가 조절될 수 있다.
반사경(120)은, 태양광 셀(20)이 로딩된 설비 판넬(10)의 내부 하부에 설치되어, 조명부(110)로부터 촬영을 위한 조명을 제공받아 반사되는 태양광 셀(20)의 후면을 반사시키는 구성이다. 이러한 반사경(120)은 설비 판넬(10)의 타공(11)을 통해 노출되는 태양광 셀(20)의 후면을 반사시킬 수 있는 바(bar) 타입의 형태로 구성될 수 있다. 여기서, 반사경(120)은 설비의 외부에 설치되는 조절형 레버 브라켓의 적용으로 반사경 각도가 조절될 수 있다.
비전 카메라 촬영부(130)는, 반사경(120)에서 반사되는 태양광 셀(20)의 후면을 비전 촬영하고, 비전 촬영된 이미지를 분석하는 구성이다. 이러한 비전 카메라 촬영부(130)는 도 3에 도시된 바와 같이, 설비 판넬(10)의 내부 하부에 설치되는 조명부(110)와 반사경(120)을 통해 태양광 셀(20)의 후면을 비전 촬영하는 3개의 비전 카메라로 구성될 수 있다. 여기서, 비전 카메라 촬영부(130)는 3개의 비전 카메라를 하단부에 위치시키고, 반사경(120)을 통하여 상단부에서 태양광 셀(20)의 후면을 검출할 수 있도록 구축되고, 반사경(120)과의 거리와 FOV(Field of View)를 계산하여 1:1 렌즈를 사용하고, FOV와 프레임을 고려하여 5 to 8M 카메라 3세트로 구성될 수 있다.
또한, 비전 카메라 촬영부(130)는 3개의 비전 카메라를 통해 반사경(120)에서 반사되는 태양광 셀(20)의 후면을 비전 촬영하고, 탑재된 인공지능(AI) 이미지 분석 알고리즘을 통해 비전 촬영된 이미지를 분석하여 제1 조명으로 와이어 이탈을 판정하고, 제2 조명으로 납도포 영역을 판정할 수 있다. 또한, 비전 카메라 촬영부(130)는 납도포 영역을 검사하여 납도포 크기에 따라 납도포의 양품/불량(OK/NG)을 결정할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 셀 후면 촬영이 가능한 태버 공정 장치는, 태양광 셀의 후면을 비전 촬영하여 검사할 수 있도록 태양광 셀이 로딩된 설비 판넬의 내부 하부에 설치되어, 태양광 셀의 후면으로 촬영을 위한 조명을 제공하는 조명부와, 태양광 셀이 로딩된 설비 판넬의 내부 하부에 설치되어, 조명부로부터 촬영을 위한 조명을 제공받아 반사되는 태양광 셀의 후면을 반사시키는 반사경과, 반사경에서 반사되는 태양광 셀의 후면을 비전 촬영하고, 비전 촬영된 이미지를 분석하는 비전 카메라 촬영부를 포함하여 구성함으로써, 태양광 셀을 와이어로 연결하여 셀 스트링을 생산하는 태버 공정 장치에서, 카메라가 들어갈 정도로 충분한 공간이 없는 태버 공정 장치의 하단부에 미러와 조명을 설치하여 태양광 셀 후면의 비전 촬영 및 검사가 가능하도록 할 수 있으며, 또한, 태양광 셀의 후면을 비전 촬영하여 검사할 수 있도록 태양광 셀이 로딩된 설비 판넬의 내부 하부에 조명부와 반사경을 배치하여 구성하고, 외부에서 반사광을 촬영하여 태양광 셀의 후면을 비전 촬영할 수 있도록 함으로써, 기존의 태버 공정 장치에서 태양광 셀의 상단만 카메라로 촬영하고 후면을 촬영하지 못하는 한계를 해소하고, 카메라가 들어갈 정도로 충분한 공간이 없는 태버 공정 장치에서도 상단 커버 공간 확보와 카메라 시야 공간 확보를 통하여 사용의 편의성 및 효율성이 더욱 향상될 수 있도록 할 수 있으며, 특히, 조명부와 반사경을 배치 구성하되, 조명부를 서로 다른 파장의 2종류의 조명을 제공할 수 있도록 함으로써, 태양광 셀의 후면을 비전 촬영하여 검사하되, 제1 조명으로는 와이어 이탈 검사에 사용하고, 제2 조명으로 납도포 영역을 검사하도록 하는 결합 조명으로 보다 정확하고 신뢰성 높은 검사 결과를 도출할 수 있도록 할 수 있게 된다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 본 발명의 일실시예에 따른 태버 공정 장치
110: 조명부
111: 제1 조명
112: 제2 조명
120: 반사경
130: 비전 카메라 촬영부

Claims (8)

  1. 태양광 셀 후면 촬영이 가능한 태버 공정 장치(100)로서,
    태양광 셀(20)의 후면을 비전 촬영하여 검사할 수 있도록 태양광 셀(20)이 로딩된 설비 판넬(10)의 내부 하부에 설치되어, 태양광 셀(20)의 후면으로 촬영을 위한 조명을 제공하는 조명부(110);
    태양광 셀(20)이 로딩된 설비 판넬(10)의 내부 하부에 설치되어, 상기 조명부(110)로부터 촬영을 위한 조명을 제공받아 반사되는 태양광 셀(20)의 후면을 반사시키는 반사경(120); 및
    상기 반사경(120)에서 반사되는 태양광 셀(20)의 후면을 비전 촬영하고, 비전 촬영된 이미지를 분석하는 비전 카메라 촬영부(130)를 포함하되,
    상기 조명부(110)는,
    태양광 셀(20)의 후면으로 촬영을 위한 조명을 제공하되, 서로 다른 파장 대역의 2종류의 결합 조명을 제공하고,
    상기 조명부(110)는,
    태양광 셀(20)의 후면으로 촬영을 위한 서로 다른 파장 대역의 2종류의 결합 조명을 제공하되, 상기 태양광 셀(20)의 후면으로 제1 파장 대역의 조명을 제공하는 제1 조명(111)과, 상기 태양광 셀(20)의 후면으로 제1 조명(111)과 상이한 파장 제2 파장 대역의 조명을 제공하는 제2 조명(112)을 포함하여 구성하며,
    상기 조명부(110)는,
    상기 태양광 셀(20)의 후면으로 제1 파장 대역의 조명을 제공하는 제1 조명(111)과, 제2 파장 대역의 조명을 제공하는 제2 조명(112)을 통한 결합 조명을 태양광 셀(20)의 후면으로 제공하되, 결합 조명은 체스 패턴(Chess Patten)으로 구성되는 것을 특징으로 하는, 태양광 셀 후면 촬영이 가능한 태버 공정 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1 조명(111)은,
    상기 태양광 셀(20)의 후면으로 제1 파장 대역의 조명을 제공하여 태양광 셀(20)의 와이어 이탈 검사, 크랙 검사에 사용하는 백색광(W조명)으로 구성되는 것을 특징으로 하는, 태양광 셀 후면 촬영이 가능한 태버 공정 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제2 조명(112)은,
    상기 태양광 셀(20)의 후면으로 제2 파장 대역의 조명을 제공하여 태양광 셀(20)의 납도포 영역을 검사하기 위한 자외선광(UV조명)으로 구성되는 것을 특징으로 하는, 태양광 셀 후면 촬영이 가능한 태버 공정 장치.
  6. 삭제
  7. 제1항, 제4항, 및 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 비전 카메라 촬영부(130)는,
    설비 판넬(10)의 내부 하부에 설치되는 조명부(110)와 반사경(120)을 통해 상기 태양광 셀(20)의 후면을 비전 촬영하는 3개의 비전 카메라로 구성되는 것을 특징으로 하는, 태양광 셀 후면 촬영이 가능한 태버 공정 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 비전 카메라 촬영부(130)는,
    3개의 비전 카메라를 통해 반사경(120)에서 반사되는 태양광 셀(20)의 후면을 비전 촬영하고, 탑재된 인공지능(AI) 이미지 분석 알고리즘을 통해 비전 촬영된 이미지를 분석하여 제1 조명으로 와이어 이탈을 판정하고, 제2 조명으로 납도포 영역을 판정하는 것을 특징으로 하는, 태양광 셀 후면 촬영이 가능한 태버 공정 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100952703B1 (ko) * 2008-12-29 2010-04-13 에이티아이 주식회사 듀얼 카메라를 이용한 기판 검사장치
KR101987911B1 (ko) * 2017-11-06 2019-06-12 주식회사 맥사이언스 이동형 태양광 패널 검사 장치 및 검사 방법

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