Primjena troosnih servo robota u industriji fotonaponskih sistema nove energije

Primjena troosnih servo robota u industriji fotonaponskih sistema nove energije

U kontekstu ubrzane globalne energetske tranzicije, fotonaponska industrija se širi prosječnom godišnjom stopom rasta od dvocifrenih brojeva. Izvještaji iz industrije pokazuju da je globalno tržište automatizacije solarnih farmi dostiglo 7,8 milijardi dolara u 2023. godini, a predviđa se da će do 2030. godine premašiti 18 milijardi dolara. Iza ovog eksplozivnog rasta leži neumorna težnja fotonaponske proizvodne industrije ka preciznosti, efikasnosti i stabilnosti. Troosni servo roboti, sa svojim jedinstvenim tehnološkim prednostima, postaju ključna oprema za automatizaciju koja povezuje cijeli lanac fotonaponske industrije.

Preciznost i efikasnost: Osnovni zahtjevi fotonaponske industrije za robote

Proizvodni proces fotonaponskih proizvoda obuhvata sve od obrade silicijumskog materijala, proizvodnje ćelija, pakovanja modula, do rada i održavanja elektrane. Svaka faza postavlja stroge zahtjeve na opremu za automatizaciju. Debljina silicijumske pločice smanjena je sa tradicionalnih 160μm na ispod 100μm; ovaj materijal, tanak kao papir, lako se oštećuje čak i malim udarcima. Svako povećanje efikasnosti konverzije ćelija od 0,1% zahtijeva kontrolu na nivou mikrona u procesu proizvodnje. Konzistentnost pakovanja modula direktno određuje stabilnost proizvodnje energije elektrane tokom njenog 25-godišnjeg životnog vijeka.

Troosni servo roboti, zahvaljujući preciznoj koordinaciji u X, Y i Z dimenzijama i kontroli servo sistema u zatvorenoj petlji, savršeno ispunjavaju ove zahtjeve. U poređenju sa tradicionalnom pneumatskom ili koračno pokretanom opremom, njihova ponovljivost dostiže ±0,02 mm, sa minimalnim vremenom prihvata od samo 1,4 sekunde. Dok postižu rad velikom brzinom, oni kontrolišu stopu loma silikonskih pločica pri rukovanju ispod 0,03%, što je daleko niže od 1,2% kod ručnog rada. Ova dvostruka prednost "visoke preciznosti + velike brzine" čini ih ključnom komponentom automatizovanih proizvodnih linija za fotonaponske sisteme.

Potpuna penetracija procesa: Tri osnovna scenarija primjene troosnih servo robota

1. Proizvodnja silicijumskih pločica: Precizna zaštita od silicijumskih šipki do pločica

U procesu proizvodnje silicijumskih pločica, od rezanja polikristalnih silicijumskih ingota do rezanja monokristalnih silicijumskih šipki, pa sve do procesa predobrade kao što su čišćenje i teksturiranje, troosni servo roboti igraju ključnu ulogu u prenosu materijala. Koristeći PLC-kontrolisani pogonski sistem koračnog motora, Robot može adaptivno se prilagođava u trodimenzionalnom prostoru. U kombinaciji s prilagođenim vakuumskim vakuumskim efektorom, može glatko uhvatiti silikonske pločice različitih specifikacija.

U proizvodnoj liniji tankih silicijumskih pločica kompanije First Solar u SAD-u, troosni servo robot radi zajedno s opremom za lasersko rezanje kako bi se postigao trenutni prijenos i sortiranje silicijumskih pločica nakon rezanja. Ovo poboljšava efikasnost obrade ovog procesa za 40% i smanjuje stopu ljuštenja rubova silicijumskih pločica za 65%. Ova visoko efikasna saradnja ne samo da smanjuje međufaze, već i smanjuje rizik od kontaminacije kroz potpuno beskontaktni proces, postavljajući čvrstu osnovu za naknadnu proizvodnju ćelija.

2. Proizvodnja ćelija: Rad na mikronskom nivou osigurava efikasnost konverzije

Proizvodnja ćelija je srž fotonaponske proizvodnje. Posebno s široko rasprostranjenom primjenom visokoefikasnih tehnologija ćelija kao što su HJT i TOPCon, postavljaju se veći zahtjevi za nivo automatizacije procesa kao što su štampanje elektroda, premazivanje i lasersko dopiranje. Primjena troosni servo roboti u ovom procesu se uglavnom ogleda u preciznom spajanju i koordinaciji parametara između procesne opreme.

U procesu premazivanja HJT ćelija PECVD-om, robot mora precizno transportovati silicijumsku pločicu u komoru za premazivanje. Njegova greška pozicioniranja direktno utiče na ujednačenost sloja filma. U rješenju evropskog proizvođača opreme, troosni servo robot, putem komunikacije u realnom vremenu sa glavnim kontrolnim sistemom opreme, kontroliše tačnost postavljanja silicijumske pločice unutar ±0,05 mm, pomažući masovnoj proizvodnji HJT ćelija da postigne prosječnu efikasnost konverzije veću od 25%. U procesu štampanja elektroda, robot, u kombinaciji sa sistemom za prepoznavanje vida, omogućava brzo okretanje i pozicioniranje ćelija, povećavajući kapacitet štampanja za 30%.

3. Pakovanje modula i rad i održavanje elektrane: Osnaživanje tokom cijelog životnog ciklusa

U procesu pakovanja modula, troosni servo robot je odgovoran za automatizovano slaganje materijala kao što su fotonaponsko staklo, EVA folija, nizovi ćelija i zadnje folije, kao i za sastavljanje i lijepljenje okvira. Njegove mogućnosti saradnje sa više stepeni slobode mogu se prilagoditi proizvodnim potrebama modula različitih veličina, od standardnih modula od 166 mm do ultra velikih modula od 210 mm, zahtijevajući samo prilagođavanje programa za brzo prebacivanje, značajno smanjujući troškove modifikacije proizvodne linije.

U oblasti rada i održavanja elektrana, roboti za čišćenje i inspekciju opremljeni troosnim servo sistemima postepeno zamjenjuju ručni rad. Robotska rukaMogu se fleksibilno kretati po fotonaponskim panelima, radeći s vodenim pištoljima ili četkama pod visokim pritiskom za čišćenje modula, istovremeno identificirajući nedostatke na vrućim tačkama putem modula za detekciju krajnjih efektora. Podaci pokazuju da automatizirani sistemi za čišćenje mogu povećati proizvodnju energije modula za 5%-8%, uz smanjenje troškova održavanja za 42% u poređenju s ručnim čišćenjem. U potpuno automatiziranom raspoređivanju fotonaponske elektrane Sudair snage 600 MW u Saudijskoj Arabiji, primjena takvih robotskih ruku smanjila je godišnji gubitak proizvodnje energije u elektrani za 37%.

Tehnološka integracija: Budući smjer razvoja fotonaponskih robotskih ruku

Kako se fotonaponska industrija transformiše ka "visokoj efikasnosti, tanjim pločicama i inteligenciji", troosne servo robotske ruke se razvijaju u tri smjera: prvo, integracija sa tehnologijom digitalnih blizanaca radi optimizacije putanja kretanja putem virtuelne simulacije, smanjujući vrijeme otklanjanja grešaka na opremi za 50%; drugo, integracija AI sistema vida radi postizanja detekcije i klasifikacije površinskih defekata silicijumskih pločica u realnom vremenu, poboljšavajući prinos procesa; i treće, razvoj modela sa jačom otpornošću na vremenske uslove kako bi se prilagodili potrebama održavanja elektrana u ekstremnim okruženjima kao što su pustinje i visoravni, sa radnim temperaturnim rasponima proširenim na -40℃ do 85℃.

Međunarodna elektrotehnička komisija (IEC) razvija komunikacijski protokol za automatizaciju fotonaponske energije koji će dodatno promovirati međusobnu povezanost troosnih servo robota i fotonaponskih proizvodnih sistema. U budućnosti, ova automatizirana oprema neće biti samo pojedinačne izvršne jedinice, već će postati i ključni čvorovi u digitalnoj transformaciji fotonaponske industrije, pružajući čvrstu podršku globalnim ciljevima čiste energije.

Funkcija jednog robota Robot#Servo Motor Robo#Četveroosni robot#Servo Standard#Robot M#Industrijski robot

Web stranica:https://www.zhiyirobotics.com/

E-pošta:sales@zhiyirobotics.com