Жаңа энергетикалық фотоэлектрлік индустрияда үш осьті серво роботтарды қолдану

Жаңа энергетикалық фотоэлектрлік индустрияда үш осьті серво роботтарды қолдану

Әлемдік энергетикалық ауысудың жеделдеу аясында фотоэлектрлік индустрия жылдық орташа өсу қарқынымен екі таңбалы санмен дамып келеді. Салалық есептер күн электр станцияларын автоматтандырудың жаһандық нарығының көлемі 2023 жылы 7,8 миллиард долларға жеткенін және 2030 жылға қарай 18 миллиард доллардан асатыны болжанып отырғанын көрсетеді. Бұл жарылғыш өсімнің артында фотоэлектрлік өндіріс индустриясының дәлдікке, тиімділікке және тұрақтылыққа деген талмай ұмтылысы жатыр. Үш осьті серво роботтарөздерінің бірегей технологиялық артықшылықтарымен бүкіл фотоэлектрлік сала тізбегін байланыстыратын негізгі автоматтандыру жабдықтарына айналуда.

Дәлдік және тиімділік: фотоэлектрлік индустрияның роботтарға қойылатын негізгі талаптары

Фотоэлектрлік өнімдерді өндіру процесі кремний материалдарын өңдеуден, ұяшықтарды өндіруден, модульдерді қаптаудан бастап электр станцияларын пайдалану және техникалық қызмет көрсетуге дейін қамтиды. Әрбір кезең автоматтандыру жабдықтарына қатаң талаптар қояды. Кремний пластинасының қалыңдығы дәстүрлі 160 мкм-ден 100 мкм-ден төменге дейін төмендеді; бұл қағаз тәрізді жұқа материал тіпті кішкентай соққылардан да оңай зақымдалады. Ұяшықтарды түрлендіру тиімділігінің әрбір 0,1%-ға артуы өндіріс процесінде микрон деңгейіндегі бақылауды қажет етеді. Модульдерді қаптаудың тұрақтылығы электр станциясының 25 жылдық қызмет ету мерзімі ішінде электр энергиясын өндірудің тұрақтылығын тікелей анықтайды.

Үш осьті серво роботтар X, Y және Z өлшемдеріндегі дәл үйлестіру және серво жүйенің тұйық циклді басқаруы арқылы осы талаптарға толық сәйкес келеді. Дәстүрлі пневматикалық немесе қадамдық жабдықпен салыстырғанда, олардың қайталануы ±0,02 мм-ге жетеді, ең аз жинау уақыты небәрі 1,4 секунд. Жоғары жылдамдықты жұмысқа қол жеткізе отырып, олар кремний пластинасын өңдеудің сыну жылдамдығын 0,03%-дан төмен басқарады, бұл қолмен басқарудың 1,2%-ынан әлдеқайда төмен. «Жоғары дәлдік + жоғары жылдамдық» қос артықшылығы оларды фотоэлектрлік автоматтандырылған өндіріс желілерінің негізгі құрамдас бөлігі етеді.

Толық процеске ену: үш осьті серво роботтардың үш негізгі қолдану сценарийі

1. Кремний пластиналарын өндіру: Кремний таяқшаларынан пластиналарға дейінгі дәл қорғаныс

Кремний пластинасын өндіру процесінде, поликристалды кремний құймасын кесуден бастап монокристалды кремний өзегін кесуге дейін, содан кейін тазалау және текстуралау сияқты алдын ала өңдеу процестеріне дейін, үш осьті серво роботтар материалды тасымалдауда маңызды рөл атқарады. PLC басқарылатын қадамдық қозғалтқыш жетек жүйесін пайдалана отырып, Робот банкасы үш өлшемді кеңістікте бейімделгіш түрде реттеледі. Теңшелген вакуумдық сорғыш ұшының эффекторымен бірге ол әртүрлі сипаттамалардағы кремний пластиналарын тегіс ұстай алады.

АҚШ-тағы First Solar компаниясының жұқа кремний пластиналарын өндіру желісінде үш осьті серво робот лазерлік кесу жабдықтарымен бірге жұмыс істейді, кескеннен кейін кремний пластиналарын дереу тасымалдауға және сұрыптауға қол жеткізеді. Бұл процестің өңдеу тиімділігін 40%-ға арттырады және кремний пластиналарының шеттерінің сыну жылдамдығын 65%-ға төмендетеді. Бұл жоғары тиімді ынтымақтастық аралық буферлік қадамдарды азайтып қана қоймай, сонымен қатар толығымен жанаспайтын процесс арқылы ластану қаупін азайтады, кейінгі жасуша өндірісі үшін берік негіз қалайды.

2. Ұяшық өндірісі: Микрон деңгейіндегі жұмыс түрлендіру тиімділігін қамтамасыз етеді

Фотоэлектрлік өндірістің негізі ұяшық өндірісі болып табылады. Әсіресе, HJT және TOPCon сияқты жоғары тиімді ұяшық технологияларының кеңінен енгізілуімен электродты басып шығару, жабынмен қаптау және лазерлік қоспалау сияқты процестерді автоматтандыру деңгейлеріне жоғары талаптар қойылуда. Қолданылуы бұл процестегі үш осьті серво роботтар негізінен технологиялық жабдықтар арасындағы дәл қондыру және параметрлерді үйлестіруден көрінеді.

HJT ұяшықтарының пластина типті PECVD жабу процесінде робот кремний пластинасын жабу камерасына дәл тасымалдауы керек. Оның орналасу қателігі пленка қабатының біркелкілігіне тікелей әсер етеді. Еуропалық жабдық өндірушісінің шешімінде үш осьті серво робот жабдықтың негізгі басқару жүйесімен нақты уақыт режимінде байланыс арқылы кремний пластинасын орналастыру дәлдігін ±0,05 мм шегінде басқарады, бұл HJT ұяшық массасын өндіруге орташа түрлендіру тиімділігін 25%-дан асатын деңгейге жеткізуге көмектеседі. Электродты басып шығару процесінде робот көруді тану жүйесімен бірге ұяшықтарды жоғары жылдамдықпен аударуға және орналастыруға мүмкіндік береді, басып шығару сыйымдылығын 30%-ға арттырады.

3. Модульді қаптау және электр станциясын пайдалану және техникалық қызмет көрсету: толық өмірлік циклді кеңейту

Модульді қаптау процесінде үш осьті серво робот фотоэлектрлік әйнек, EVA пленкасы, ұяшық тізбектері және артқы парақтар сияқты материалдарды автоматтандырылған түрде жинауға, сондай-ақ рамаларды құрастыру және желімдеуге жауап береді. Оның көп деңгейлі еркіндіктегі бірлескен мүмкіндіктері стандартты 166 мм модульдерден бастап ультра үлкен 210 мм модульдерге дейін әртүрлі өлшемдегі модульдердің өндірістік қажеттіліктеріне бейімделе алады, бұл тек жылдам ауыстыру үшін бағдарламаны түзетуді қажет етеді, бұл өндіріс желісін модификациялау шығындарын айтарлықтай азайтады.

Электр станцияларын пайдалану және техникалық қызмет көрсету саласында үш осьті серво жүйелермен жабдықталған тазалау және тексеру роботтары біртіндеп қол еңбегін алмастыруда. Бұлар Робот қолыs фотоэлектрлік массивтерде икемді түрде қозғала алады, модульдерді тазалау үшін жоғары қысымды су тапаншаларымен немесе щеткалармен жұмыс істей алады, сонымен бірге соңғы эффекторды анықтау модульдері арқылы ыстық нүктелердің ақауларын анықтайды. Деректер автоматтандырылған тазалау жүйелері модульдің қуат өндірісін 5%-8%-ға арттыра алатынын, ал техникалық қызмет көрсету шығындарын қолмен тазалаумен салыстырғанда 42%-ға төмендете алатынын көрсетеді. Сауд Арабиясындағы 600 МВт Sudair фотоэлектрлік электр станциясын толығымен автоматтандырылған түрде орналастыру кезінде мұндай роботты қолдарды қолдану станцияның жылдық қуат өндірісінің шығынын 37%-ға азайтты.

Технологиялық интеграция: фотоэлектрлік роботтық қарудың болашақ даму бағыты

Фотоэлектрлік индустрия «жоғары тиімділікке, жұқа пластиналарға және интеллектке» қарай өзгерген сайын, үш осьті серво роботтық қолдар үш бағытта дамып келеді: біріншіден, виртуалды модельдеу арқылы қозғалыс траекторияларын оңтайландыру үшін сандық егіз технологиясымен интеграциялау, жабдықты жөндеу уақытын 50%-ға қысқарту; екіншіден, кремний пластинасының беткі ақауларын нақты уақыт режимінде анықтау және жіктеу үшін жасанды интеллект көру жүйелерін интеграциялау, процестің өнімділігін арттыру; және үшіншіден, шөлдер мен үстірттер сияқты экстремалды ортадағы электр станцияларының техникалық қызмет көрсету қажеттіліктеріне бейімделу үшін ауа райына төзімділігі жоғары модельдерді әзірлеу, жұмыс температурасының диапазоны -40℃-тан 85℃-қа дейін кеңейтіледі.

Халықаралық электротехникалық комиссия (ХЭК) үш осьті серво роботтар мен фотоэлектрлік өндіріс жүйелері арасындағы өзара байланысты одан әрі ілгерілететін фотоэлектрлік автоматтандыру байланыс хаттамасын әзірлеуде. Болашақта бұл автоматтандырылған жабдықтар тек бір ғана орындау блогы болып қана қоймай, сонымен қатар фотоэлектрлік индустрияның цифрлық трансформациясындағы негізгі түйіндерге айналады, бұл жаһандық таза энергия мақсаттарына берік қолдау көрсетеді.

Жалғыз роботтың функциясы Робот#Сервомоторлы робот#Төрт осьті робот#Сервостандартты#РоботМ#Өнеркәсіптік робот

Веб-сайт:https://www.zhiyirobotics.com/

Электрондық пошта:sales@zhiyirobotics.com