Trijų ašių servo robotų taikymas naujoje energijos fotovoltinėje pramonėje

Trijų ašių servo robotų taikymas naujoje energijos fotovoltinėje pramonėje

Spartėjant pasaulinei energetikos pertvarkai, fotovoltinių elementų pramonė plečiasi vidutiniu dviženkliu metiniu augimo tempu. Pramonės ataskaitos rodo, kad pasaulinės saulės jėgainių automatizavimo rinkos dydis 2023 m. pasiekė 7,8 mlrd. JAV dolerių ir prognozuojama, kad iki 2030 m. jis viršys 18 mlrd. JAV dolerių. Už šio sprogstamojo augimo slypi nenumaldomas fotovoltinių elementų gamybos pramonės siekis tikslumo, efektyvumo ir stabilumo. Trijų ašių servo robotai, pasižymintys unikaliais technologiniais pranašumais, tampa pagrindine automatizavimo įranga, jungiančia visą fotovoltinės pramonės grandinę.

Tikslumas ir efektyvumas: pagrindiniai fotovoltinės pramonės reikalavimai robotams

Fotovoltinių gaminių gamybos procesas apima silicio medžiagos apdirbimą, elementų gamybą, modulių pakavimą iki elektrinės eksploatavimo ir priežiūros. Kiekvienas etapas kelia griežtus reikalavimus automatizavimo įrangai. Silicio plokštelės storis sumažėjo nuo tradicinių 160 μm iki mažiau nei 100 μm; ši plona kaip popierius medžiaga lengvai pažeidžiama net ir dėl nedidelių smūgių. Kiekvienas 0,1 % elemento konversijos efektyvumo padidėjimas reikalauja mikronų lygio kontrolės gamybos procese. Modulių pakuotės nuoseklumas tiesiogiai lemia elektrinės energijos gamybos stabilumą per 25 jos gyvavimo metus.

Trijų ašių servo robotai, tiksliai koordinuodami X, Y ir Z matmenis bei naudodami uždaros kilpos servo sistemos valdymą, puikiai atitinka šiuos reikalavimus. Palyginti su tradicine pneumatine arba žingsniniais varikliais valdoma įranga, jų pakartojamumas siekia ±0,02 mm, o minimalus signalo pasiėmimo laikas – tik 1,4 sekundės. Jie užtikrina didelį greitį ir kontroliuoja silicio plokštelių lūžio rodiklį iki mažesnio nei 0,03 %, o tai yra daug mažiau nei 1,2 % rankinio valdymo atveju. Šis dvigubas „didelio tikslumo + didelio greičio“ privalumas daro juos pagrindiniu fotovoltinių automatinių gamybos linijų komponentu.

Visiškas proceso įsiskverbimas: trys pagrindiniai trijų ašių servo robotų taikymo scenarijai

1. Silicio plokštelių gamyba: tiksli apsauga nuo silicio strypų iki plokštelių

Silicio plokštelių gamybos procese, pradedant polikristalinio silicio luitų pjaustymu, monokristalinio silicio strypų pjaustymu ir baigiant išankstinio apdorojimo procesais, tokiais kaip valymas ir tekstūravimas, trijų ašių servo robotai atlieka lemiamą vaidmenį perduodant medžiagas. Naudodama PLC valdomą žingsninio variklio pavaros sistemą, Robotas gali Adaptyviai prisitaiko trimatėje erdvėje. Kartu su pritaikytu vakuuminiu siurbtuko galiniu efektoriumi jis gali sklandžiai suimti skirtingų specifikacijų silicio plokšteles.

JAV esančioje „First Solar“ plonų silicio plokštelių gamybos linijoje trijų ašių servo robotas veikia kartu su lazerinio pjovimo įranga, kad būtų užtikrintas greitas silicio plokštelių perkėlimas ir rūšiavimas po pjovimo. Tai 40 % padidina šio proceso efektyvumą ir 65 % sumažina silicio plokštelių kraštų skilinėjimo greitį. Šis itin efektyvus bendradarbiavimas ne tik sumažina tarpinius buferio etapus, bet ir sumažina užteršimo riziką dėl visiškai bekontakčio proceso, taip sukurdamas tvirtą pagrindą vėlesnei elementų gamybai.

2. Ląstelių gamyba: mikronų lygio veikimas užtikrina konversijos efektyvumą

Fotovoltinių elementų gamyba yra pagrindinė fotovoltinės gamybos dalis. Ypač plačiai paplitus didelio efektyvumo elementų technologijoms, tokioms kaip HJT ir TOPCon, keliami didesni reikalavimai tokių procesų kaip elektrodų spausdinimas, dengimas ir lazerinis legiravimas automatizavimo lygiui. trijų ašių servo robotai šiame procese daugiausia atsispindi tiksliame procesų įrangos sujungime ir parametrų koordinavime.

HJT elementų plokštelinio tipo PECVD dengimo procese robotas turi tiksliai perkelti silicio plokštelę į dengimo kamerą. Jo padėties nustatymo paklaida tiesiogiai veikia plėvelės sluoksnio vienodumą. Europos įrangos gamintojo sprendime trijų ašių servo robotas, realiuoju laiku bendraudamas su pagrindine įrangos valdymo sistema, kontroliuoja silicio plokštelių išdėstymo tikslumą ±0,05 mm tikslumu, padėdamas HJT elementų masinei gamybai pasiekti vidutinį konversijos efektyvumą, viršijantį 25 %. Elektrodų spausdinimo procese robotas kartu su regėjimo atpažinimo sistema leidžia greitai apversti ir pozicionuoti elementus, taip padidindamas spausdinimo pajėgumus 30 %.

3. Modulių pakavimas ir jėgainės eksploatavimas bei priežiūra: viso gyvavimo ciklo įgalinimas

Modulių pakavimo procese trijų ašių servo robotas yra atsakingas už automatizuotą tokių medžiagų kaip fotovoltinis stiklas, EVA plėvelė, elementų stygos ir galiniai lakštai krovimą, taip pat rėmų surinkimą ir klijavimą. Jo daugiapakopės bendradarbiavimo galimybės gali prisitaikyti prie įvairaus dydžio modulių gamybos poreikių – nuo ​​standartinių 166 mm modulių iki itin didelių 210 mm modulių, kuriems reikia tik programos koregavimo greitam perjungimui, o tai žymiai sumažina gamybos linijos modifikavimo išlaidas.

Elektrinių eksploatavimo ir priežiūros srityje valymo ir tikrinimo robotai su trijų ašių servo sistemomis pamažu keičia rankinį darbą. Šie Robotinė rankagali lanksčiai judėti fotovoltinėse matricose, dirbdami su aukšto slėgio vandens pistoletais arba šepečiais moduliams valyti ir tuo pačiu metu nustatydami karštųjų taškų defektus per galinio efektoriaus aptikimo modulius. Duomenys rodo, kad automatizuotos valymo sistemos gali padidinti modulių energijos gamybą 5–8 %, o priežiūros išlaidas sumažinti 42 %, palyginti su rankiniu valymu. Visiškai automatizuotoje 600 MW „Sudair“ fotovoltinėje elektrinėje Saudo Arabijoje, tokių robotinių rankų pritaikymas sumažino elektrinės metinius energijos gamybos nuostolius 37 %.

Technologinė integracija: fotovoltinių robotinių ginklų ateities plėtros kryptis

Fotovoltinių technologijų pramonei keičiantis link „didelio efektyvumo, plonesnių plokštelių ir intelekto“, trijų ašių servo robotinės rankos vystosi trimis kryptimis: pirma, integravimas su skaitmeninio dvynio technologija, siekiant optimizuoti judėjimo trajektorijas naudojant virtualų modeliavimą, 50 % sutrumpinant įrangos derinimo laiką; antra, dirbtinio intelekto regėjimo sistemų integravimas, siekiant realiuoju laiku aptikti ir klasifikuoti silicio plokštelių paviršiaus defektus, gerinant proceso našumą; ir trečia, modelių, pasižyminčių didesniu atsparumu oro sąlygoms, kūrimas, siekiant pritaikyti juos prie elektrinių priežiūros poreikių ekstremalioje aplinkoje, pavyzdžiui, dykumose ir plynaukštėse, o darbinės temperatūros diapazonas išplėstas nuo -40 ℃ iki 85 ℃.

Tarptautinė elektrotechnikos komisija (IEC) kuria fotovoltinės automatikos ryšio protokolą, kuris dar labiau skatins trijų ašių servo robotų ir fotovoltinių gamybos sistemų sujungimą. Ateityje ši automatizuota įranga bus ne tik atskiri vykdymo vienetai, bet ir taps pagrindiniais mazgais fotovoltinės pramonės skaitmeninėje transformacijoje, teikdama tvirtą paramą pasauliniams švarios energijos tikslams.

Vieno roboto funkcija Robotas#Robotas su servo varikliu#Keturių ašių robotas#Servo standartas#Robotas M#Pramoninis robotas

Svetainė:https://www.zhiyirobotics.com/

El. paštas:sales@zhiyirobotics.com