Uporaba triosnih servo robotov v industriji fotovoltaike za novo energijo

Uporaba triosnih servo robotov v industriji fotovoltaike za novo energijo

Glede na pospešen svetovni energetski prehod se fotovoltaična industrija širi s povprečno letno stopnjo rasti v višini dvomestne številke. Poročila iz industrije kažejo, da je velikost svetovnega trga za avtomatizacijo sončnih elektrarn leta 2023 dosegla 7,8 milijarde dolarjev, do leta 2030 pa naj bi presegla 18 milijard dolarjev. Za to eksplozivno rastjo se skriva nenehno prizadevanje fotovoltaične proizvodne industrije za natančnost, učinkovitost in stabilnost. Triosni servo robotis svojimi edinstvenimi tehnološkimi prednostmi postajajo ključna oprema za avtomatizacijo, ki povezuje celotno verigo fotovoltaične industrije.

Natančnost in učinkovitost: Temeljne zahteve fotovoltaične industrije za robote

Proizvodni proces fotovoltaičnih izdelkov sega od predelave silicijevih materialov, izdelave celic, pakiranja modulov do delovanja in vzdrževanja elektrarne. Vsaka faza postavlja stroge zahteve za opremo za avtomatizacijo. Debelina silicijevih rezin se je zmanjšala s tradicionalnih 160 μm na manj kot 100 μm; ta tanki material se zlahka poškoduje že zaradi manjših udarcev. Vsako 0,1-odstotno povečanje učinkovitosti pretvorbe celic zahteva nadzor na ravni mikronov v proizvodnem procesu. Doslednost pakiranja modulov neposredno določa stabilnost proizvodnje energije elektrarne v njeni 25-letni življenjski dobi.

Triosni servo roboti s precizno koordinacijo dimenzij X, Y in Z ter zaprtozančnim krmiljenjem servo sistema popolnoma izpolnjujejo te zahteve. V primerjavi s tradicionalno pnevmatsko ali koračno gnano opremo njihova ponovljivost doseže ±0,02 mm, z minimalnim časom odziva le 1,4 sekunde. Ob doseganju visoke hitrosti delovanja nadzorujejo stopnjo loma silicijevih rezin pod 0,03 %, kar je precej manj kot 1,2 % pri ročnem delovanju. Zaradi te dvojne prednosti "visoke natančnosti + visoke hitrosti" so ključni sestavni del avtomatiziranih proizvodnih linij za fotovoltaiko.

Popolna penetracija procesa: Trije ključni scenariji uporabe triosnih servo robotov

1. Izdelava silicijevih rezin: Precizna zaščita od silicijevih palic do rezin

V proizvodnem procesu silicijevih rezin, od rezanja polikristalnih silicijevih ingotov do rezanja monokristalnih silicijevih palic in nato do postopkov predobdelave, kot sta čiščenje in teksturiranje, imajo triosni servo roboti ključno vlogo pri prenosu materiala. Z uporabo pogonskega sistema s koračnim motorjem, ki ga krmili PLC, Robot lahko prilagodljivo prilagajanje v tridimenzionalnem prostoru. V kombinaciji s prilagojenim vakuumskim priseskom lahko gladko prime silicijeve rezine različnih specifikacij.

V proizvodni liniji tankih silicijevih rezin podjetja First Solar v ZDA triosni servo robot deluje skupaj z opremo za lasersko rezanje, da doseže takojšen prenos in sortiranje silicijevih rezin po rezanju. To izboljša učinkovitost obdelave tega postopka za 40 % in zmanjša stopnjo krušenja robov silicijevih rezin za 65 %. To zelo učinkovito sodelovanje ne le zmanjša vmesne korake varovanja, temveč tudi zmanjša tveganje kontaminacije s popolnoma brezkontaktnim postopkom, kar postavlja trdne temelje za nadaljnjo proizvodnjo celic.

2. Proizvodnja celic: delovanje na mikronski ravni zagotavlja učinkovitost pretvorbe

Proizvodnja celic je jedro fotovoltaike. Še posebej s široko uporabo visoko učinkovitih celičnih tehnologij, kot sta HJT in TOPCon, so postavljene večje zahteve glede ravni avtomatizacije procesov, kot so tiskanje elektrod, nanašanje premazov in lasersko dopiranje. Uporaba ... triosni servo roboti v tem procesu se odraža predvsem v natančnem priklopu in koordinaciji parametrov med procesno opremo.

Pri postopku nanašanja premazov s ploščatim PECVD na celice HJT mora robot natančno prenesti silicijev rezin v komoro za nanašanje premazov. Njegova napaka pozicioniranja neposredno vpliva na enakomernost filmske plasti. V rešitvi evropskega proizvajalca opreme triosni servo robot prek komunikacije v realnem času z glavnim krmilnim sistemom opreme nadzoruje natančnost namestitve silicijevih rezin v območju ±0,05 mm, kar pomaga pri masovni proizvodnji celic HJT doseči povprečno učinkovitost pretvorbe, ki presega 25 %. V procesu tiskanja elektrod robot v povezavi s sistemom za prepoznavanje vida omogoča hitro obračanje in pozicioniranje celic, kar poveča zmogljivost tiskanja za 30 %.

3. Pakiranje modulov ter delovanje in vzdrževanje elektrarne: Opolnomočenje v celotnem življenjskem ciklu

V procesu pakiranja modulov je triosni servo robot odgovoren za avtomatizirano zlaganje materialov, kot so fotovoltaično steklo, EVA folija, celični nizi in zadnje plošče, ter za sestavljanje in lepljenje okvirjev. Njegove sodelovalne zmogljivosti z več stopnjami svobode se lahko prilagodijo proizvodnim potrebam modulov različnih velikosti, od standardnih 166 mm modulov do ultra velikih 210 mm modulov, pri čemer so potrebne le prilagoditve programa za hitro preklapljanje, kar znatno zmanjša stroške modifikacije proizvodne linije.

Na področju obratovanja in vzdrževanja elektrarn roboti za čiščenje in pregledovanje, opremljeni s triosnimi servo sistemi, postopoma nadomeščajo ročno delo. Robotska rokase lahko fleksibilno premikajo po fotonapetostnih nizih, pri čemer uporabljajo visokotlačne vodne pištole ali krtače za čiščenje modulov, hkrati pa s pomočjo modulov za zaznavanje končnih efektorjev prepoznavajo napake na vročih točkah. Podatki kažejo, da lahko avtomatizirani čistilni sistemi povečajo proizvodnjo energije modulov za 5–8 %, hkrati pa zmanjšajo stroške vzdrževanja za 42 % v primerjavi z ročnim čiščenjem. Pri popolnoma avtomatizirani postavitvi 600 MW fotonapetostne elektrarne Sudair v Savdski Arabiji je uporaba takšnih robotskih rok zmanjšala letne izgube proizvodnje energije v elektrarni za 37 %.

Tehnološka integracija: Prihodnja smer razvoja fotovoltaičnih robotskih rok

Medtem ko se fotovoltaična industrija preoblikuje v smeri »visoke učinkovitosti, tanjših rezin in inteligence«, se triosne servo robotske roke razvijajo v treh smereh: prvič, integracija s tehnologijo digitalnih dvojčkov za optimizacijo trajektorij gibanja z virtualno simulacijo, kar skrajša čas odpravljanja napak v opremi za 50 %; drugič, integracija sistemov vida z umetno inteligenco za doseganje zaznavanja in klasifikacije površinskih napak silicijevih rezin v realnem času, kar izboljša izkoristek procesa; in tretjič, razvoj modelov z močnejšo odpornostjo na vremenske vplive, ki se prilagodijo potrebam vzdrževanja elektrarn v ekstremnih okoljih, kot so puščave in planote, z razponom delovnih temperatur, razširjenim na -40 ℃ do 85 ℃.

Mednarodna elektrotehnična komisija (IEC) razvija komunikacijski protokol za avtomatizacijo fotovoltaike, ki bo še dodatno spodbudil medsebojno povezavo med triosnimi servo roboti in fotovoltaičnimi proizvodnimi sistemi. V prihodnosti ta avtomatizirana oprema ne bo le posamezna izvedbena enota, temveč bo postala tudi osrednja vozlišča v digitalni transformaciji fotovoltaične industrije, ki bodo zagotavljala trdno podporo globalnim ciljem čiste energije.

Funkcija posameznega robota Robot#Servo Motor Robo#Štiriosni robot#Servo Standard#Robot M#Industrijski robot

Spletna stran:https://www.zhiyirobotics.com/

E-pošta:sales@zhiyirobotics.com