在太阳能电池片制造工艺中,Evergreen Solar大量选用了ABB公司和德国曼兹自动化科技股份有限公司(Manz Automation AG)提供的高速、Delta-style(三角洲风格)的并联机器人,并且,其中使用最多的是ABB的灵手(Flexpickers)机器人。Kane 介绍说:“EverQ 和Devens两工厂中,我们使用了将近100个并联机器人。”生产线上,四轴、三臂的并联机器人被架空安装,它们每分钟能处理150片晶圆。而且,在视觉技术的帮助下,系统不仅实现了视觉引导,还同时实现了对产品质量的实时监测。用Kane 的话说就是:“我们可轻松实现了对裂纹、缺口等质量问题的随时检测。”
在电池板组装工艺中,Evergreen Solar的Devens工厂大量选用了德国Kuka(库卡)工业机器人;而EverQ工厂则大量选用了德国REIS(莱斯)工业机器人。Kane介绍道:“电池板组装工艺中使用的机器人,多半都是大型、6轴重载机器人。在Devens,我们就有28个6轴机器人。”电池板组装工艺中之所以选择重载机器人是因为通常电池板本身就重达30—35磅,而实际生产中又会受末端效应的影响,重量还要大大增加,因此,电池板组装工艺中必须选用重载型机器人。由于电池板组装生产线的工序复杂,因此,通常会有多款机器人协同工作,如有些机器人用于电池板的封装、固定;有些用于玻璃与电池板的装配,不同目的,使用不同类型的机器人。
而且在电池板组装工艺中,Evergreen还充分利用了机器人技术的灵活性,来实现对生产工艺的及时微调。例如:为了适应太阳能电池组件边缘垫圈的变化,需要修改机器人的磁头的时候,只需对机器人程序进行适当调整便可简单实现了。
推动发展
机器人柔性制造技术对像太阳能等这类刚刚起步、还待完善的新兴产业的发展显得尤为重要。Fanuc的LaSelle解释道:“其实,许多技术、产品在试验、开发阶段看起来都是完美无比。可是一旦将其真正转入大批量生产制造阶段后,问题和缺陷就会不断暴露出来。在这种时候,机器人制造商和资深机器人集成商就成为了企业最有力的帮助者。其中,Fanuc对于太阳能等新能源的大力扶持就是最好的证明。”
随着社会的发展,机器人不论是用于取代老旧的生产模式,还是用于新兴产品线的生产使用,都已经逐渐渗透到了工业生产的方方面面。虽然,某些生产任务确实也可以选用不使用机器人,但是,有许多生产任务却只能由机器人来完成,尤其是对速度、灵活性等都要求高的生产任务就更离不开机器人的帮助了。
Adept的Dulchinos说:“随着太阳能技术的不断进步,太阳能电池已经被制造的越来越薄,厚度已经从以前的300毫米降至150毫米、甚至更博的程度,而且,由于机器人技术的使用,实现了人工操作时,无法实现的零破损率。”ABB的Busch相当认同这一说法,他谈到:“许多太阳能制造商正在尝试利用我们的灵手(Flexpicker)机器人,将电池厚度降至160mm甚至更薄的程度。”太阳能电池制造业的发展趋势,就是生产过程中使用像灵手(Flexpicker)或Quattro s650(Adept的四臂并联机器人)这样的机器人成为一种必然。
太阳能制造商对于机器人的投入通常一年、顶多两年就可以收回成本。Adept的Dulchinos说:“机器人的使用,可以使企业在同等生产规模下,产能翻倍;企业管理费用减半;同时,还可实现劳动力的节约,废品率的降低,产品质量的大幅提高。”
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