Robot de salle blanche pour modules solaires

Robot de salle blanche pour modules solaires

L'industrie solaire s'est développée en quelques années en l'une des marchés énergétiques mondiaux les plus prometteurs. La sécurité maximale, une manipulation optimale et une prise en main rapide sont requises. Une robotisation automatisée puissante, flexible, adaptée aux exigences spécifiques de l'industrie photovoltaïque permet cela.

La demande explosive d'électricité solaire pose à l'industrie photovoltaïque des exigences accrues en matière de productivité, de qualité et de coûts de fabrication fortement réduits. L'expert en automatisation Schiller a été chargé de l'automatisation complète d'une usine de fabrication de substrats photovoltaïques à couche mince. Dans la production exigeante de cellules solaires à film mince sur substrat en verre, le substrat traverse plusieurs stations de fabrication et de processus. Le transport et la manipulation de substrats sensibles, d'une superficie d'un mètre et demi carré et d'une épaisseur de seulement trois millimètres, doivent se faire en douceur mais aussi rapidement et avec précision. Cela concerne le chargement et le déchargement précis ainsi que la manipulation des substrats ou de l'équipement de processus. Les substrats sont extraits des contenants de transport et transportés avec précision à la position dans les équipements de processus. Ils ne doivent pas être endommagés ni contaminés. Une logistique sophistiquée en environnement de salle blanche est indispensable.

IRB 6640 en version salle blanche
De telles tâches complexes ne peuvent être réalisées qu'en automatisation complète. Les ingénieurs de Schiller ont dû rapidement trouver le robot adapté au projet. Selon Bernhard Früh, chef de projet chez Schiller, le robot devait répondre aux exigences de la classe de salle blanche 5 et être extrêmement performant en termes de précision et de cycles. ABB (division Robotics) a modifié en étroite collaboration avec Schiller le robot IRB 6640 en version salle blanche. La taille et le poids des plaques de verre sont difficiles à manipuler, une fabrication manuelle n'est donc pas envisageable. Seul l'utilisation de robots dans les différentes étapes du processus permet la réalisation du projet.

Le dialogue étroit entre Schiller et ABB a été extrêmement positif et a abouti à la certification du robot pour salle blanche (ISO 14644-1). Trois couches de peinture (apprêt, peinture blanche, couche de finition) caractérisent le robot ABB pour salle blanche. Avant la peinture, les vis et les pièces d'inspection sont couvertes, puis partiellement protégées par des capots pour faciliter le nettoyage. Pour une gestion ordonnée et encapsulée des câbles, ceux-ci sont partiellement placés dans des gaines de câbles fermées. Cela empêche l'entrée de particules dues à l'usure des câbles. Les micro-écaillages de peinture sont un point critique lors de l'utilisation du robot. La priorité d'ABB lors de la fabrication du robot est de respecter ces exigences de salle blanche : les éventuels points de contamination sont scellés en usine avec des plaques métalliques. Avant livraison, les robots pour salle blanche subissent un nettoyage spécifique et sont emballés deux fois dans du film, la première couche n'étant retirée qu'une fois en salle blanche. L'IRB 6640 répond à tous les critères de salle blanche et est donc idéal non seulement pour l'industrie des films minces ou de l'électronique. La fonction Quick-Move du commandeur de mouvement assure des cycles très courts et une productivité maximale. La précision de positionnement est de 0,07 mm grâce à la fonctionnalité True-Move. L'IRB 6640 a une portée de 2,55 m à 3,20 m et une capacité de manutention de 130 kg à 235 kg.

Haute performance
Schiller n'a nécessité qu'une année pour la planification et la réalisation de l'ensemble du projet, y compris l'intégration du robot. D'autres installations entièrement automatisées, TF Solar Cell Fab Automation, ont déjà été mises en place dans la fabrication de modules solaires. Schiller a besoin d'environ un an pour la planification et la réalisation du projet, y compris l'intégration du robot. Un logiciel spécifique optimise les processus, collecte des données pertinentes et surveille en permanence les ateliers et les normes de qualité. Six robots ABB pour salle blanche contribuent à une production annuelle de 20 mégawatts. Ils s'adaptent sans travaux de conception ou de développement complexes à chaque situation de production et permettent des modifications ultérieures via la programmation. La mise en service et la pré-mise en marche ont été effectuées chez Schiller avant le montage complet chez le client. En complément de la formation générale sur l'installation par Schiller, le centre de formation ABB a effectué une formation spécifique pour une utilisation sûre des robots en salle blanche. Les premiers retours d'expérience attestent de la haute performance des robots ABB pour salle blanche, qui augmentent considérablement l'efficacité de la production tout en garantissant une sécurité maximale.