在迈向实现更高能源效率目标的路上有很多里程碑:节气回路、减重、能源回收、驱动器正确选型、减少漏气、降低压力水平、精简气管或减少摩擦。经验丰富的费斯托顾问用高效的方法为客户提供培训,例如通过多种方式比较不同驱动技术的经济性或比较最优技术规划和气动系统维护的经济性。
费斯托(Festo)在61个国家设有直属子公司,目前为止服务全球250个国家和地区超过30万家的客户遍及200多个不同的行业类型。现在太阳能光伏行业的市场正逐步恢复增长,在相关的光伏制造领域中,我们也已经服务了不少欧洲、美洲和亚洲的客户,主要涉及硅晶电池、薄膜电池生产、太阳能组件制造,以及流水线传输等环节。
我们了解太阳能光伏行业客户的要求,包含高产出、安全生产、快速的投资回报。要实现这些要求,在生产制造的考虑上,就必须有创新的技术解决方案。费斯托多年来一直在全球自动化业界中位居气压技术的领先地位,同时,费斯托也有相当的实力水平,能够依据客户的行业应用需求来提供其他不同的自动化技术,比如气伺服定位系统、电缸、马达和控制器、视觉系统、机电整合的抓取系统组合等。
费斯托在太阳能光伏行业的整个自动化过程链中所提供的服务,不仅包含元件,从技术咨询、工程设计与测试服务,到完整的系统方案,来协助客户优化必要的生产步骤,让太阳能光伏产品采用高度自动化的生产过程,以达到提升整体生产成本的效率以及设备能源的节省。
费斯托准备在SNEC 2013展会上展出的自动化解决方案包括配备了无接触抓取太阳能电池片的伯努利吸盘的高速H型门架、用于玻璃基板进出料的滑动叉、空气轴承运输系统等。

图1 周磊 费斯托中国太阳能光伏行业经理
用于硅晶电池重新定位的创新型解决方案,费斯托推出了高速H型门架,2010年还曾荣获欧洲 Intersolar奖项。高速H型门架打破以往的速度记录,采用新型的系统技术,最多每小时能重新定位 6000片硅片。在过去,太阳能电池制造过程的某些环节,较低成本很难实现高速抓取。该门架采用双重运动机构,减少了运动质量,将抓取速度提高到市场要求的每秒抓取一次。Festo开发的该搬运系统适用于光伏行业、电子行业的动态性装配工作、小零件搬运以及其他需要快速灵活重新定位体积小、重量轻且大规模生产的工件的所有应用场合。
该新型3D/平面门架所覆盖的矩形工作区域比带三角运动机构的机器人系统的工作区域更大,后者仅能覆盖圆形或弯月形区域。机器人系统的缺点是成本高昂,需要安装的重量将近150kg,而且所需的安装空间大。而在必须达到快速、轻柔抓取硅片的需求上,费斯托以无接触抓取的技术,大大减低移载硅片过程中可能的破损。伯努利式吸盘可无接触抓取工件,如硅晶电池片。为了实现无接触抓取,伯努利式吸盘自身产生一个超流速,而在待抓取工件的表面形成真空,吸起硅片,直到喷嘴背压产生的力和由流体加速脉冲产生的吸附力之间形成平衡。在此过程中,吸盘和被抓取工件的表面保持一定的距离(约 0.5mm … 3mm),这样就能无接触吸附住工件。
滑动叉是费斯托另一个经济型技术方案,在薄膜电池制造的前端区域,4mm厚的玻璃基板被输送到不同的工艺处理舱中,并完成镀膜。该工艺处理区域处于高真空环境中,且温度高达约200℃。通常,这里采用专用的洁净室等级的机器人将镀膜的玻璃基板从一个工艺处理舱运送到下一个工艺处理舱。 行程可调的伸缩式滑动叉搬运系统可替代这些机器人,且更经济、更紧凑。该伸缩式搬运系统具有3倍的传动比,可实现最长2m的行程。所需的安装空间由工件的大小决定。可选择不同的驱动方式,如用于真空环境的气伺服驱动器和用于大气环境的电缸。

图2 双高速H型门架设计能够让生产效能达到每小时移载高达6000片硅片
另外,费斯托也提供新型的空气轴承运输系统能轻柔搬运光伏和显示器基板。所需运输的精密玻璃基板厚度越来越薄,但体积很大,结构复杂,也很脆弱,所以需要无接触的精确运输过程,并最大限度减少耗气量。今天仍在使用的滚轮式传动经常会造成显示器基板的损坏和积尘,从而带来较高的废品率。作为无接触式运输系统,空气轴承输送破损率极低,而且速度也更快。
同时,不少太阳能光伏行业客户也着重能效提升的解决方案。对于费斯托来讲,能效问题取决于相互补充的四大支柱:用工程设计软件实现组件和系统的智能化选型、节能产品和解决方案、服务以及培训和咨询。费斯托节能服务为气动元件用户提供定制的服务,以确定气源的节省潜力,并充分挖掘该潜力。
旨在实现整体可持续节能的一揽子服务向所有气动组件用户展示了如何避免非必要的耗气量,从而杜绝非必要的能耗。
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