2024年9月24日，機器人行業(yè)權(quán)威機構(gòu)——國際機器人聯(lián)合會（IFR）發(fā)布了其最新《2024世界機器人報告》。埃夫特光伏行業(yè)機器人插片應(yīng)用作為研究案例被收錄其中。這標(biāo)志著埃夫特的機器人在國際舞臺上獲得了權(quán)威認(rèn)可，展現(xiàn)了中國智造的強勁實力。
據(jù)IFR報告顯示，2023年全球工廠正在運行的機器人設(shè)備有 428.16萬臺。中國長期以來一直是全球機器人市場的增長市場和驅(qū)動力。從2023年工業(yè)機器人安裝量來看，中國、日本、美國、韓國和德國依然是全球前五大機器人市場，占全球年度安裝量的78%。中國比美、日、韓、德安裝總量的3倍還要多。
埃夫特此次入選的案例，不僅是對公司技術(shù)實力的肯定，也是對其在全球推動綠色可持續(xù)發(fā)展所做貢獻的認(rèn)可。面對光伏行業(yè)對生產(chǎn)效率、成本控制及產(chǎn)品質(zhì)量日益增長的需求，埃夫特憑借其在工業(yè)機器人方面的深厚積累，為光伏企業(yè)量身打造了高效、靈活、智能的生產(chǎn)解決方案。這不僅顯著提升了生產(chǎn)速度，還通過精準(zhǔn)控制降低了物料損耗，實現(xiàn)了生產(chǎn)成本的進一步優(yōu)化。
光伏行業(yè)助推全球可持續(xù)
光伏是綠色能源，因為它們不會產(chǎn)生溫室氣體或有害廢物。隨著全球?qū)Νh(huán)境保護越來越重視，光伏發(fā)電的應(yīng)用也越來越廣泛。根據(jù)聯(lián)合國氣候變化框架公約，光伏行業(yè)每年可產(chǎn)生約7萬億瓦特的電力，這些電力可以滿足全球約70%的家庭、企業(yè)和政府的需求。光伏行業(yè)的快速發(fā)展推動了光伏技術(shù)和材料的進步，而其所帶來的環(huán)境和經(jīng)濟效益也逐漸凸顯。如今，光伏行業(yè)已成為全球能源領(lǐng)域中增長最快、最具潛力和最具成本效益的領(lǐng)域之一。
光伏工藝流程和用戶痛點
薄薄的光伏電池片看似簡單，實則是復(fù)雜的多層結(jié)構(gòu)。要完成從最基礎(chǔ)的硅材料到最終的光伏電池組件的蛻變大致要經(jīng)過工業(yè)硅、多晶硅、硅片、電池片、組件等主要工藝流程，上百道工序加工制成。高昂的制造成本一度成為光伏推廣緩慢的主要原因。下游應(yīng)用的困境推動上游的光伏及設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)不斷改善工藝，提升生產(chǎn)效率和良品率從而降低生產(chǎn)成本。
光伏電池片插片方案
在PECVD鍍膜工藝環(huán)節(jié)，使用埃夫特ER15-1400搬運昂貴、易碎的硅片，在提升產(chǎn)能的同時可以顯著降低碎片率
PECVD鍍膜是光伏電池片加工的核心工藝。在通威太陽能的制造現(xiàn)場，硅片存儲在石墨舟中通過輸送軌道進入PECVD設(shè)備端口，埃夫特ER15-1400機器人在收到石墨舟到位的傳感器信號之后，使用夾具準(zhǔn)確地在石墨舟和進料機構(gòu)之間取出、插入硅片。
要達成更高的生產(chǎn)效率，這個看似簡單的“上下料”動作就要在最短循環(huán)時間內(nèi)完成并確保已完成大部分工藝的昂貴硅片完好無損，這將面臨諸多挑戰(zhàn)：
●產(chǎn)線布局緊湊、設(shè)備內(nèi)部運動空間受限，需要更靈活的姿態(tài)；
●硅片薄而脆，極易碎裂，需要更精準(zhǔn)的定位精度和平穩(wěn)性；
●高潔凈工作環(huán)境對設(shè)備的防護等級有更高的要求。
機器人在插/取操作過程中直接觸碰硅片，稍有差池就會劃傷硅片，產(chǎn)生不良品，這對插片機器人的工作節(jié)拍、穩(wěn)定性和精度提出了更高的要求。由于中國工業(yè)機器人起步較晚，國內(nèi)企業(yè)在機器人核心技術(shù)積累和應(yīng)用經(jīng)驗方面相對薄弱，所以國產(chǎn)光伏廠家在這個環(huán)節(jié)曾一度依賴國際知名機器人廠商的進口產(chǎn)品。ER15-1400經(jīng)過了充分的市場需求分析和技術(shù)論證，一經(jīng)推出，在多個用戶現(xiàn)場均取得不俗的表現(xiàn)。用戶在使用中發(fā)現(xiàn)這款本土化的產(chǎn)品運行穩(wěn)定且完美達成現(xiàn)場工作節(jié)拍的要求，此外還具有更好的經(jīng)濟性，完全可以替代進口一線品牌。
高防護性是PECVD鍍膜工藝環(huán)境下對機器人的基本要求。ER15的產(chǎn)品經(jīng)理解釋說：“該產(chǎn)品在外形上采用全封閉式設(shè)計，關(guān)節(jié)采用獨特的雙密封技術(shù)，手腕部分達到IP67的防護等級，這些措施既能有效避免內(nèi)部潤滑劑的泄漏造成污染損失，又能避免機臺運行過程中酸化液對機器人的使用壽命影響?！盓R15-1400可以靈活安裝，除了傳統(tǒng)的地面安裝方式外還可以集成在設(shè)備的頂部和兩側(cè)，可以完全實現(xiàn)兩個石墨舟和設(shè)備之間硅片的搬運作業(yè)，結(jié)合埃夫特TMOVE技術(shù)，是產(chǎn)能穩(wěn)定且高效的有力保障。
埃夫特ER15-1400具有高防護性和優(yōu)異的性能表現(xiàn)
“準(zhǔn)和穩(wěn)”是機器人插片中兩項非常重要的技術(shù)要求，石墨舟內(nèi)硅片與卡槽之間的間隙細如發(fā)絲，考慮到夾具工裝誤差，需要保證機器人的軌跡重復(fù)性至少在0.15mm以內(nèi)。高剛性本體設(shè)計和埃夫特先進的機器人運動控制算法可以確保無論是水平還是垂直方向，機器人在起、停以及高速運行等各個運行過程中各關(guān)節(jié)和大小臂保持良好且平穩(wěn)的運行姿態(tài)。夾具能精準(zhǔn)平滑地插入硅片之間的縫隙而不會產(chǎn)生任何細微抖動，硅片插入石墨舟狹窄的卡槽時不會發(fā)生刮擦，從而確保精準(zhǔn)而穩(wěn)定的插片工作。
IFR作為全球機器人及自動化領(lǐng)域的權(quán)威組織，其年度報告一直被視為評估行業(yè)發(fā)展趨勢、技術(shù)創(chuàng)新及市場應(yīng)用的重要參考。埃夫特機器人光伏插片案例的入選，不僅展示了中國機器人企業(yè)在全球智能制造領(lǐng)域取得的長足進步，也向世界傳遞了中國企業(yè)在推動全球可持續(xù)發(fā)展中的積極貢獻。
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