2024年9月24日，機(jī)器人行業(yè)權(quán)威機(jī)構(gòu)——國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)（IFR）發(fā)布了其最新《2024世界機(jī)器人報(bào)告》。埃夫特光伏行業(yè)機(jī)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(jī)器人在國(guó)際舞臺(tái)上獲得了權(quán)威認(rèn)可，展現(xiàn)了中國(guó)智造的強(qiáng)勁實(shí)力。
據(jù)IFR報(bào)告顯示，2023年全球工廠正在運(yùn)行的機(jī)器人設(shè)備有 428.16萬臺(tái)。中國(guó)長(zhǎng)期以來一直是全球機(jī)器人市場(chǎng)的增長(zhǎng)市場(chǎng)和驅(qū)動(dòng)力。從2023年工業(yè)機(jī)器人安裝量來看，中國(guó)、日本、美國(guó)、韓國(guó)和德國(guó)依然是全球前五大機(jī)器人市場(chǎng)，占全球年度安裝量的78%。中國(guó)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(duì)公司技術(shù)實(shí)力的肯定，也是對(duì)其在全球推動(dòng)綠色可持續(xù)發(fā)展所做貢獻(xiàn)的認(rèn)可。面對(duì)光伏行業(yè)對(duì)生產(chǎn)效率、成本控制及產(chǎn)品質(zhì)量日益增長(zhǎng)的需求，埃夫特憑借其在工業(yè)機(jī)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(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)成本的進(jìn)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?yàn)樗鼈儾粫?huì)產(chǎn)生溫室氣體或有害廢物。隨著全球?qū)Νh(huán)境保護(hù)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(guó)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(dòng)了光伏技術(shù)和材料的進(jìn)步，而其所帶來的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)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(zhǎng)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(diǎn)
薄薄的光伏電池片看似簡(jiǎn)單，實(shí)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(dòng)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(yùn)昂貴、易碎的硅片，在提升產(chǎn)能的同時(shí)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(chǎng)，硅片存儲(chǔ)在石墨舟中通過輸送軌道進(jìn)入PECVD設(shè)備端口，埃夫特ER15-1400機(jī)器人在收到石墨舟到位的傳感器信號(hào)之后，使用夾具準(zhǔn)確地在石墨舟和進(jìn)料機(jī)構(gòu)之間取出、插入硅片。
要達(dá)成更高的生產(chǎn)效率，這個(gè)看似簡(jiǎn)單的“上下料”動(dòng)作就要在最短循環(huán)時(shí)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(yùn)動(dòng)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(duì)設(shè)備的防護(hù)等級(jí)有更高的要求。
機(jī)器人在插/取操作過程中直接觸碰硅片，稍有差池就會(huì)劃傷硅片，產(chǎn)生不良品，這對(duì)插片機(jī)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(guó)工業(yè)機(jī)器人起步較晚，國(guó)內(nèi)企業(yè)在機(jī)器人核心技術(shù)積累和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)方面相對(duì)薄弱，所以國(guó)產(chǎn)光伏廠家在這個(gè)環(huán)節(jié)曾一度依賴國(guó)際知名機(jī)器人廠商的進(jìn)口產(chǎn)品。ER15-1400經(jīng)過了充分的市場(chǎng)需求分析和技術(shù)論證，一經(jīng)推出，在多個(gè)用戶現(xiàn)場(chǎng)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(yùn)行穩(wěn)定且完美達(dá)成現(xiàn)場(chǎng)工作節(jié)拍的要求，此外還具有更好的經(jīng)濟(jì)性，完全可以替代進(jìn)口一線品牌。
高防護(hù)性是PECVD鍍膜工藝環(huán)境下對(duì)機(jī)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(jì)，關(guān)節(jié)采用獨(dú)特的雙密封技術(shù)，手腕部分達(dá)到IP67的防護(hù)等級(jí)，這些措施既能有效避免內(nèi)部潤(rùn)滑劑的泄漏造成污染損失，又能避免機(jī)臺(tái)運(yùn)行過程中酸化液對(duì)機(jī)器人的使用壽命影響。”ER15-1400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(shí)現(xiàn)兩個(gè)石墨舟和設(shè)備之間硅片的搬運(yùn)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(hù)性和優(yōu)異的性能表現(xiàn)
“準(zhǔn)和穩(wěn)”是機(jī)器人插片中兩項(xiàng)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(xì)如發(fā)絲，考慮到夾具工裝誤差，需要保證機(jī)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(jì)和埃夫特先進(jìn)的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制算法可以確保無論是水平還是垂直方向，機(jī)器人在起、停以及高速運(yùn)行等各個(gè)運(yùn)行過程中各關(guān)節(jié)和大小臂保持良好且平穩(wěn)的運(yùn)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(huì)產(chǎn)生任何細(xì)微抖動(dòng)，硅片插入石墨舟狹窄的卡槽時(shí)不會(huì)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(jī)器人及自動(dòng)化領(lǐng)域的權(quán)威組織，其年度報(bào)告一直被視為評(píng)估行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)、技術(shù)創(chuàng)新及市場(chǎng)應(yīng)用的重要參考。埃夫特機(jī)器人光伏插片案例的入選，不僅展示了中國(guó)機(jī)器人企業(yè)在全球智能制造領(lǐng)域取得的長(zhǎng)足進(jìn)步，也向世界傳遞了中國(guó)企業(yè)在推動(dòng)全球可持續(xù)發(fā)展中的積極貢獻(xiàn)。
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