Garanzia di qualità delle celle a combustibile
Le telecamere a scansione lineare verificano la corretta applicazione del rivestimento sulle piastre di interconnessione
- Cliente
- Elcogen
- Posizione
- Vantaa, Finlandia
- Data
- Giugno 2026
Elcogen è un produttore leader di celle e stack a ossido solido combinati, che possono funzionare sia in modalità cella a combustibile (SOFC) che in modalità elettrolisi (SOEC). Componenti e strati di materiale privi di difetti sono fondamentali per garantire la longevità dello stack. Il sistema di visione, realizzato con telecamere a scansione lineare Basler, monitora l'integrità del rivestimento nei componenti in acciaio inossidabile ferritico. Questo processo è più veloce, più accurato e più affidabile rispetto all'ispezione visiva manuale, consentendo un aumento dei ritmi di produzione.
Il rilevamento tempestivo degli errori garantisce la durata delle pile di celle
I rivestimenti difettosi su una piastra di interconnessione aumentano il rischio di una durata ridotta dello stack a ossidi solidi. Con l'aumento della produzione fino a livelli dell'ordine dei gigawatt, i metodi di ispezione manuale non possono più essere utilizzati in modo affidabile. Grazie ai sistemi di visione artificiale, i rivestimenti difettosi possono essere individuati con sufficiente anticipo, in modo da evitare che vengano utilizzati nel processo di assemblaggio dello stack.
Le piastre di interconnessione richiedono un rivestimento protettivo
In modalità cella a combustibile, lo stack converte l'energia chimica di un combustibile in energia elettrica e calore. In modalità elettrolisi, è possibile scindere l'acqua in idrogeno e ossigeno quando viene fornita energia. Uno dei componenti fondamentali è un interconnettore (IC) in acciaio inossidabile ferritico con rivestimento protettivo che collega in serie le celle ceramiche (elcoCell), consentendo configurazioni di stack da 3 kW (elcoStack).
Queste piastre richiedono una copertura completa del rivestimento per prevenire la corrosione ad alta temperatura e l'evaporazione del cromo in caso di funzionamento a temperature superiori a 650 °C. Senza la protezione offerta da questo rivestimento, il degrado delle celle accelera, riducendo la durata dell'intero stack. Ai fini della longevità e delle prestazioni dei sistemi, è fondamentale identificare e scartare in modo affidabile i componenti difettosi prima del processo di assemblaggio.
Le telecamere a scansione lineare garantiscono lo standard di qualità richiesto
In precedenza, Elcogen si affidava all'ispezione visiva manuale delle piastre di interconnessione rivestite. Il problema di questo approccio era che la qualità e la durata dell'ispezione dipendevano dall'operatore. Ora, grazie all'utilizzo di un sistema di ispezione basato su telecamere, i risultati sono più affidabili e riproducibili, eliminando la possibilità di errore umano.
Il sistema di visione si integra perfettamente nel layout di produzione esistente
Il sistema di visione deve soddisfare i seguenti requisiti:
Integrazione nel processo produttivo esistente
Formato compatto del sistema AOI: 78 cm x 35 cm x 30 cm
Riduzione dei tempi di ispezione
Implementazione economicamente vantaggiosa
Possibilità di ispezionare un singolo prodotto, quattro prodotti singoli o un intero lotto di prodotti
Il sistema sviluppato consente l'acquisizione simultanea di immagini di entrambi i lati dei componenti rivestiti. Ciò riduce i tempi di ispezione e semplifica la valutazione della qualità del prodotto. La maschera di posizionamento progettata garantisce un'ispezione senza soluzione di continuità di tutte le varianti del prodotto senza la necessità di modifiche al sistema.
La Line Scan Camera racer 2 convince
Dimensioni compatte e prestazioni I/O complete
Lateral Engine, l'integratore di sistemi, si è occupato della progettazione e dell'integrazione del sistema di visione. Oltre alle luci lineari, che garantiscono un'illuminazione omogenea dell'immagine, è stata scelta una telecamera monocromatica a scansione lineare del modello: la racer 2 S R2L4096-29GM. Questa telecamera è abbinata a una Obiettivo Basler C11-3520-12M f35mm. Il sistema è dotato di due telecamere che consentono di ispezionare in tempo reale sia la parte superiore che quella inferiore di ciascun componente, in un unico passaggio. Dotata di un'interfaccia GigE e del sensore CMOS a scansione lineare GPixel GL3504, la telecamera offre una frequenza di scansione di 29 kHz con una risoluzione di 4k. Tra gli ulteriori vantaggi figurano:
Dimensioni compatte (55,5 mm x 29 mm x 29 mm) e peso ridotto (100 g)
Regolazione interna della frequenza: la velocità di movimento del componente rivestito all'interno del sistema AOI può variare. La telecamera consente una modifica flessibile della velocità di linea grazie alla funzionalità integrata di convertitore di frequenza.
Dai requisiti ottici alla telecamera giusta
racer 2 S con una dimensione dei pixel ridotta di 3,5 µm
Il requisito progettuale più importante era quello di ottenere la risoluzione spaziale necessaria mantenendo le dimensioni complessive del sistema il più ridotte possibile. La racer 2 S soddisfa questi requisiti grazie alle seguenti caratteristiche speciali:
Formato compatto del sensore: la dimensione dei pixel di 3,5 µm consente una larghezza del sensore di soli 12,8 mm, ideale per progetti di sistemi salvaspazio con obiettivi con attacco C. Rispetto alle telecamere con pixel da 7 µm, non sono più necessari ingombranti e costosi obiettivi con attacco F dotati di lunghezze focali e distanze di lavoro elevate.
Combinazione ottimale di risoluzione e campo visivo: la telecamera raggiunge una risoluzione spaziale precisa di 0,03 mm/pixel con un campo visivo di 110 mm per un'elevata precisione dei dettagli.
Distanze di lavoro brevi e pratiche: con lunghezze focali di 35 mm, è possibile ottenere distanze di lavoro brevi di circa 340 mm – ideali per gli obiettivi con attacco C-mount.
Grazie alla dimensione ridotta dei pixel (3,5 µm), la telecamera a scansione lineare racer 2 S, abbinata a un'ottica adeguata, consente di realizzare un sistema di visione compatto ed efficiente dal punto di vista meccanico. Soddisfa tutti i requisiti in termini di risoluzione e campo visivo.
La racer 2 S ci ha pienamente convinti sia dal punto di vista economico che tecnico. Grazie all'ispezione automatizzata, abbinata alle fasi di controllo qualità dei componenti rivestiti, saremo in grado di aumentare il nostro ritmo di produzione e migliorare la qualità dei prodotti finiti
Nota: Il progetto è stato parzialmente finanziato dall'Unione Europea.
Sistema di telecamere per il controllo visivo automatico (AOI) delle celle a combustibile
La nostra soluzione ottica per il rilevamento senza soluzione di continuità dei difetti di rivestimento.
Informazioni su Elcogen
Elcogen& sviluppa e fornisce una piattaforma tecnologica proprietaria a ossidi solidi che opera sia in modalità cella a combustibile (SOFC) che in modalità elettrolisi (SOEC). Consente la produzione di idrogeno verde a costi accessibili e la generazione di energia a emissioni zero per promuovere la transizione verso l'energia pulita. Fondata nel 2001, l'azienda ha sede legale nel Regno Unito, sede centrale a Tallinn, in Estonia, e centri di eccellenza per la ricerca e lo sviluppo sia in Estonia che in Finlandia. Al servizio di una base clienti globale in crescita, le celle, gli stack e i moduli di 'Elcogensono integrati in sistemi di terze parti in settori in cui la decarbonizzazione è essenziale, tra cui l'acciaio, i combustibili, il trasporto marittimo e le infrastrutture energetiche. Progettata per essere indipendente dall'applicazione, la tecnologia di Elcogen offre efficienza, flessibilità e affidabilità eccezionali, liberando tutto il potenziale delle energie rinnovabili. Insieme ai suoi partner, Elcogen sta consentendo a un ecosistema più ampio di sviluppatori di promuovere il passaggio globale al net zero, collegando il panorama energetico odierno a un futuro sostenibile.
Informazioni su Lateral Engine
Lateral Engine Oy è un integratore di sistemi specializzato nella visione artificiale. Con sede a Espoo, in Finlandia, l'azienda offre servizi di progettazione di sistemi, integrazione, sviluppo software, sviluppo prodotti e formazione. La sua competenza abbraccia un ampio spettro, che spazia dalla progettazione di configurazioni di imaging alla programmazione di algoritmi di basso livello.