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2030年“碳达峰”最优解?机器人“追光”热潮迭起

国际金属加工网 2022年11月24日

全球变暖一直是人们口中的热门话题。

大自然为我们提供赖以生存的环境,让我们实现最神奇的创新。为此,国家一直在大力推进绿色革命。

发达国家正在把太阳能开发利用作为能源革命的主要内容规划,而光伏产业也日益成为国际上继IT、微电子之后的又一爆炸式发展行业。

2013年,我国光伏发电累计装机容量仅为19.42GW,而2021年已经增长到了306GW,突破了3亿千瓦大关,更是连续7年稳居全球首位。自21世纪初至今,我国的光伏行业共经历了起步、发展、衰退、回暖四个阶段,实现了从无到有、从有到强的跨越式发展。

随着我国“碳达峰”、“碳中和”战略的落地,光伏行业得到了高速增长,而光伏自动化产业需求的不断提升也使得光伏成为了机器人行业新的发展点。

据了解,机器人可以广泛应用于光伏拍板、串焊、码垛、搬运等工艺环节。

机器人光伏生产线布局:

1.玻璃的抓取、清洗和EVA摆放

将机器人安装在生产线起始端,负责从托盘拾取玻璃,随后进行光伏用玻璃的清洗和干燥,接着,将透明EVA薄膜铺在玻璃板上。

由于光伏玻璃采用特殊材质做成,在搬运、人工检测时使玻璃表面产生指印以及一些墨印,既不美观还会影响光伏玻璃性能,在清理这些印记时费时费力。针对现有技术存在的问题,可以在光伏玻璃表面设置有机体,通过触控屏嵌装在所述机体的表面,再通过固定安装在所述机体的内部的控制器,并与所述触控屏电连接,实现无人化清洗问题。

2.电池串的排版

用机器人将电池串高速度、高精度的摆放在玻璃上。由于这个应用的对机器人有特殊的要求,大量光伏企业工厂选择了工业机器人。

埃斯顿开发出的排版专用的高惯量机器人,能够配合埃斯顿视觉系统,高效的将电池串摆好,减轻原本人工繁重工作,精度达到国际标准。

3.自动切边、装框

机器人也非常适合于太阳能电池板的组装,因为它们能够很快适应产品的转换。光伏组件经过层压后,由机器人用切割刀具切边成形,修边后输送给装框机器人工作站。

一台机器人将光伏组件吸起放置到粘贴胶带工位,进行胶带缠绕密封,完成后,机器人将其放入装框机,另一台机器人拾取边框后,将边框也放置到装框机内,然后装框机进行组框操作。之后第二台机器人将其吸取至传送带上进行后续的压角和锉角工作。

一台采用多任务设置的机器人在光伏组件上粘接接线盒,一台配备电感焊接头的机器人完成焊接工作,可以确保自动装框顺利进行。

4.组件功率的测试和分类

机器人持光伏组件贴近检测设备,测量其输出功率及相关参数,太阳能组件贴上输出功率标签,装好保护角,机器人抓取组件按照分类要求,整齐的摆放到托盘上。

新松多可®复合机器人在检测过程中可实现产线操作记录、远程派发任务、流程数字量化等功能,避免了人工干预导致的操作失误,大幅降低了生产线的管理成本。

……

尽管在2021年,全球光伏市场面临着原材料涨价、海外疫情等不稳定因素,但按照全球可持续发展的要求,各国仍然把控制气候变化,发展光伏等清洁能源放在重要位置。

自进入双碳元年后,我国光伏行业的利好政策便密集出台:仅2021-2022年,我国就出台了10余项扶持政策鼓励光伏产业发展创新。同时,国家在对可再生能源方面的资金扶持力度也进一步加大,使得光伏产业迎来重磅发展。

在此大背景下,国内机器人企业也纷纷抓住机遇入局。

埃斯顿针对光伏行业用户需求,正向研发ER20/10-2000-HI光伏高速排版机器人,配备光伏排版定制开发软件应用,极致缩短调试时间,可在2小时内快速完成调试投入应用,生产节拍可达3.5-4s/串,生产效率全球领先,助力光伏电池企业串排版工序段产线稼动率提升至98%以上。

埃夫特推出光伏行业智能装备整体解决方案,其全球首款光伏组件排版、高速高精ER12-4-2000专用四轴机器人,在排版、上玻璃、装框、固化、分档等工艺,助力产线智能生产。

中科新松多可®复合机器人也已经实现了光伏丝网印刷领域的批量应用。操作人员通过对多可复合机器人下发不同指令,实现不同给的操作,减轻了原本人工繁重的工作。

海康机器人很早就进入了光伏行业。通过采用多种导航方式混行、大规模集成调度、动态配速等算法和技术,实现了移动机器人与光伏制造工艺的紧密集成,使光伏自动化设备与上百台机器人同场作业,从光伏硅料至组件,实现物料信息的全程可追溯,全工艺流程的自动化应用。

除了在光伏产业自动化方面发挥作用,一些专用于光伏行业的机器人也开始规模化形成,其中光伏清扫机器人为代表性机器人。

众所周知,光伏组件的洁净程度与光伏电站的发电效率密切相关,但由于多种原因的制约,光伏组件的清洗仍以人工为主,从而导致清洁效果差、人员不易管理、容易磨损等问题。结合光伏电站的种种痛点和用户的实际需求,开始有企业在光伏清洁领域推出了光伏清扫机器人。

以1个装机容量为1兆瓦的光伏电站为例。一台光伏机器人清理2500块光伏组件需要3小时,相比于人工清洗的耗时费力而言,至少能够节约90%的人工清洗费用。同时,经过对不同类型光伏电站按10年的清扫周期估算,光伏清扫机器人清洁前后发电量基本提升超过8%,大大增加发电量,提高了光伏电站的经济效益。

虽然未来前景广阔,但光伏机器人产业要实现进一步突破,仍需要技术、市场、政策等的各方面合力,缺一不行。

中国制造模式的变革将为光伏机器人行业发展带来巨大机遇,这时候的国内企业,抓住机遇,就能赢。

(中国机器人网 )

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