传统的太阳能电池板安装需要在屋顶上安装昂贵且耗时的自定义安装系统,这最终会减慢其应用速度。在过去的四年中,SMASH Solar Inc.(SSI)为安装人员提供了一种安装太阳能电池板的简便方法,并提高了其在房主中的知名度。

这家总部位于加利福尼亚州里士满的公司使用该公司的专利SMASHmount系统预先组装了无框架的光伏模块,该模块可以固定在屋顶上。该系统粘附在面板的背面,使它们可以快速安装,而无需现场修改或增加复杂性。SSI的创始人兼首席执行官Troy Tyler说,安装人员将系统称为“太阳能乐高”。

原型模块的组装是手动完成的。事实证明,这种方法非常缓慢且浪费材料(30%至40%)。由于没有过程控制,也导致输出质量不一致。同样重要的是,SSI管理层意识到手动组装既不能扩展,也不能提供确保平稳和一致的现场安装的精密模块。

意识到这些限制,公司工程师与TM Robotics(TMR)合作设计了一条装配线,以优化模块的精度,可重复性和吞吐量。TMR销售并支持由美国东芝机械公司制造的各种SCARA,笛卡尔和六轴工业机器人。

双方确定SMASHmount系统的组装需要机械臂长度大于1200毫米,有效载荷容量大于20千克的机器人。TMR推荐东芝的两轴BA-III直角坐标机器人有以下三个原因。

首先,它不需要移动的传送带,从而使SSI可以在其现有设施(已改建的具有100年历史的罐头厂)内安装多个装配站。其次,对于一个年轻的制造商而言,该机器人价格合理。第三,该机器人可以轻松地与SSI生产线上使用的标准自动化协议和电子设备集成。

机器人的X轴是BE50F Compo臂(行程2,200毫米),而Y轴是BE30E Compo臂(行程1,000毫米)。这种组合可在较大的工作区域内提供最大40公斤的有效负载。该机器人具有16个标准输入和16个输出,但还支持额外的24个输入和8个输出。

在组装过程中,机械手将粘合剂分配器运送到PV模块上固定有安装零件的精确位置。固定安装系统后,模块将继续沿装配线向下到达其他工作站。

“控制胶粘剂的位置和速度至关重要,”泰勒解释说。“需要在大面积上保持快速运动的精度,以确保正确放置胶水并在固化时间范围内。”

到目前为止,该机器人已被证明具有成本效益。泰勒表示,一半的制造人员将SSI的吞吐量提高了一倍。他还指出,TMR的免费两天培训计划对于确保最佳机器人性能至关重要。该程序提供给东芝机器的首次客户,与机器人的交付时间相吻合,因此用户不会浪费生产时间。

BA-III机器人有1到4个轴,可处理轻,中和重负载。它们在直线运动导轨和滚珠丝杠中均采用无油密封,从而消除了长时间的维护。同样标准的是轴向长度短的交流伺服电机。