Robot per ambienti controllati per moduli solari

Robot per ambienti controllati per moduli solari

L'industria solare si è sviluppata in pochi anni in uno dei mercati energetici globali più promettenti per il futuro. È richiesta massima sicurezza, facilità di gestione e rapidità di utilizzo. Un'automazione robotica potente, flessibile e adattata alle esigenze specifiche dell'industria fotovoltaica rende tutto ciò possibile.

La domanda esplosiva di energia solare pone all'industria fotovoltaica requisiti elevati in termini di produttività, qualità e costi di produzione drasticamente ridotti. L'esperto di automazione Schiller è stato incaricato della completa automazione di uno stabilimento per la produzione di substrati fotovoltaici a film sottile. Nella produzione impegnativa di celle solari a film sottile su base di vetro, il substrato attraversa diverse stazioni di produzione e processo. Il trasporto e la movimentazione dei substrati sensibili, grandi un metro e mezzo e spessi solo tre millimetri, devono avvenire delicatamente e con cura, ma allo stesso tempo rapidamente e con precisione. Ciò riguarda il caricamento e lo scaricamento esatti e la movimentazione dei substrati o dell'attrezzatura di processo. I substrati vengono prelevati dai contenitori di trasporto e trasportati con precisione di posizione nelle apparecchiature di processo. Non devono essere danneggiati o contaminati. Una logistica sofisticata in ambienti di camera bianca è indispensabile.

IRB 6640 in versione per camera bianca
Tali compiti complessi possono essere realizzati solo in modo completamente automatizzato. Gli ingegneri di Schiller hanno dovuto trovare il robot adatto al progetto nel più breve tempo possibile. Secondo Bernhard Früh, responsabile del progetto di Schiller, il robot doveva soddisfare i requisiti della classe di ambiente sterile 5 e essere estremamente potente in termini di precisione e tempi di ciclo. ABB (Divisione Robotics) ha modificato in stretta collaborazione con Schiller il robot IRB 6640 in versione per camera bianca. La forma e il peso dei pannelli di vetro sono difficili da gestire, pertanto non è pensabile una produzione manuale. Solo l'impiego del robot nelle singole fasi di processo rende possibile la realizzazione del progetto.

Il dialogo stretto tra Schiller e ABB è stato estremamente positivo e ha portato alla certificazione del robot per ambienti di camera bianca (ISO 146441). Tre strati di vernice (primer, vernice bianca, vernice di finitura) caratterizzano il robot ABB per ambienti di camera bianca. Prima della verniciatura, viti e bracci di ispezione vengono coperti e successivamente protetti con cappucci per facilitarne la pulizia. Per un cablaggio ordinato e sigillato, i cavi sono parzialmente inseriti in manicotti chiusi. Ciò previene l'ingresso di particelle da usura dei cavi. Le micro-scapparature di vernice sono un punto critico durante l'impiego del robot. Pertanto, l'attenzione di ABB nella produzione del robot si concentra sul rispetto di queste specifiche di ambiente sterile: eventuali punti di contaminazione vengono sigillati in fabbrica con lastre di metallo. Prima della consegna, i robot per ambienti di camera bianca vengono sottoposti a una pulizia speciale e imballati in doppio involucro di pellicola, con la pellicola inferiore rimossa solo in ambiente sterile. L'IRB 6640 soddisfa tutti i criteri di ambiente sterile ed è quindi ideale non solo per l'industria dei film sottili o elettronica. Per tempi di ciclo più rapidi e massima produttività, la funzione Quick-Move del sistema di controllo del movimento garantisce prestazioni elevate. La precisione di posizionamento si aggira entro 0,07 mm grazie alla funzionalità True-Move. L'IRB 6640 ha una portata di 2,55 m – 3,20 m e una capacità di maneggio di 130 kg – 235 kg.

Elevata capacità di prestazioni
Schiller ha impiegato meno di un anno per la progettazione e la realizzazione dell'intero progetto, inclusa l'integrazione dei robot. Nel frattempo sono stati già installati altri impianti completamente automatizzati, come la TF Solar Cell Fab Automation, nelle linee di produzione di moduli solari. Per la progettazione e la realizzazione del progetto, compresa l'integrazione dei robot, Schiller ha impiegato circa un anno. Un software dedicato ottimizza i processi, raccoglie dati rilevanti e tiene sempre sotto controllo le fasi di lavoro e gli standard di qualità. Sei robot ABB per ambienti di camera bianca contribuiscono a una produzione annua di 20 megawatt. Si adattano senza lavori di costruzione e sviluppo complessi alle diverse situazioni di produzione e consentono modifiche successive tramite programmazione. La messa in funzione e il pre-avviamento sono stati eseguiti prima dell'installazione completa presso il cliente, inizialmente presso Schiller. In aggiunta alla formazione generale sugli impianti fornita da Schiller, il centro di formazione ABB ha condotto una sessione speciale per l'uso sicuro dei robot in ambiente di camera bianca. Le prime testimonianze confermano l'elevata capacità di prestazioni dei robot ABB per ambienti di camera bianca, che aumentano significativamente l'efficienza produttiva garantendo la massima sicurezza.