机器人技术在光伏组件生产中的应用浅析

机器人技术在光伏组件生产中的应用浅析
摘要：目前光伏电池板的制造成本依然很高，使得太阳能的发电成本远高于普通能源。

其中实际承担能量转换的电池片是构成单晶硅电池板的众多单元的核心，它需要大量昂贵的材料，包括高等级的硅。

将这些电池单元组合成整体电池板，并且要使其能够承受长年的苛刻使用条件，这样的工艺不仅要求极高，而且需要大量的人力。

为了帮助降低这些成本，制造商们正在越来越多地使用机器人以尽可能实现自动操作，包括拿取电池片和封装成品电池板以便运输等等。

关键词：机器人技术光伏组件
引言
每块太阳能电池板均由许多很小的光伏电池片组成，它们全部都通过相应工艺而连接在一起。

如果构成太阳能电池板的电池单元没有能够正确地安放和连接，会对电池板的效率产生显著影响。

通过采用机器人，确保了产品能够在户外使用中达到期望的性能。

同样，一整块太阳能电池板可能既庞大又沉重，难以人工搬运。

配备了大型6轴机器人却可以明显减少因损坏而造成的成本浪费，很快就可以收回机器人的投资。

太阳能工业的自动化水平遥遥领先于其他行业，机器人在其中扮演着重要角色。

机器人在操作精度和重复精度上都有优势，能够大大提高太阳能电池的装配质量。

目前太阳能电池板依然在快速发展当中，但统一标准甚少。

所以，不同的太阳能电池板系列始终在不断改变甚至推陈出新，以满足当前的需求。

当改变规格时相应的改造传统的自动化系统硬件以适应这种变化可能难度较大甚至难以实现。

不过，如果采用机器人自动化技术，只要简单地改变程序和在可能的情况下改用新的末端执行器，就可以适应不同的产品规格或结构。

如今的控制器和硬件技术使程序和末端执行器都越来越容易改变。

末端执行器甚至更加灵活，同一种执行器可以适用于多种产品类型。

1.机器人生产线的布局：
1.1.玻璃的抓取、清洗和EVA摆放
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。

串连设备将太阳能电池串连起来，敷设到铺有EVA薄膜的玻璃上。

1.2.电池串的精密串接
用汇流条将各个电池的串接点连接起来。

该环节素有劳动密集程度高、重复劳动强度大的特点，通常每组需要8名操作工倒班生产。

机器人不仅解放了生产力，产品质量也获得了显著改善。

焊接机器人集成了摄像头，可识别焊带位置，确保机器人实施精准焊接。

完工后，光伏组件流出机器人工作站，由人工铺设第二层EVA薄膜并进行背部层压。

1.3.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，完成后由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。

接下来，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。

1.4.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，按照相关要求分类放置，最后，太阳能组件贴上输出功率标签，装好保护角，由人工密封接线盒，再装上货盘。

使用机器人进行测试，很好的保证了每次测试的重复精度，良好保证接触精度。

1.5.安规测试的使用
使用机器人将安规测试仪的测试取点工作完成，保证触点的良好接触。

耐高压测试、接地连续性测试和绝缘测试工作全部由机器人辅助完成。

由于此项测试工作环境为高电压，大电流，使用人工测试危险性极大，且人工测试容易对组件外观造成破坏，造成产品返修。

2.机器人的正确选型
机器人的具体种类，速度快但机动性有限的类型，一般被用来拿取电池片；而更大、更灵活的6轴机器人则被用来组装和搬运整个电池板。

这些超高速机器
人配备了机器视觉功能，对于从移动的传送带上拿取随意摆放的电池片并将它们放置到电池板上的操作，效果极佳。

配备视觉功能的超高速机器人最适合于电池片拿取、传送带跟踪、高速取放和电池板组装等用途；更大的6轴机器人则最适合于电池板的搬运，因为它们非常灵活，而电池板往往很沉。

结论：
机器人的技术能力、创新理念以及总体实力成就了高水准的产品质量，不仅满足光伏产业生产的需要，而且极大地提高了生产效率。

机器人只需极少量的维护工作，就能达到最大的可用性。

无论从事何种作业，机器人都能严格按要求高效地完成任务，在任何生产环节中都是独当一面、不知疲倦的“熟练工”。

值得一提的是，机器人拥有定制功能，无需复杂的二次开发即可轻松满足各类处理任务的需求。

即使日后生产需求有变，通常也只需对机器人重新编程，就能继续投入使用。

使用机器人越来越能够缩短生产周期，降低成本，提高产量，改善质量，显著减少医疗赔偿和废品率，并且增强市场竞争力。

光伏产业已经开始展现出曙光，而其发展道路上的每一个动向，仍然在为自动化企业不停地提出种种挑战。

我们相信，不断面对、解决这些问题的过程，也正是自动化产业在中国随光伏产业一起走向腾飞的历程。