Achtung Glas! Transfer with care!

Photovoltaikmodule bestehen aus dünnem Glas und sind daher äußerst zerbrechlich. Für den sicheren Transport und die präzise Positionierung vertraut die sächsische Heckert-B.X.T. Solar GmbH auf das TSsolar Transfersystem von Rexroth.

So sieht der Alptraum von Jens Bonitz aus: zersplittertes Glas, beschädigte Zellen, verschmutzte Transferbänder und Laminatoren, aufwendige Reinigungsarbeiten, Stillstand, Produktionsausfall. Jens Bonitz ist als technischer Leiter der Heckert-B.X.T. Solar GmbH in Chemnitz, Deutschland, für die Prozesssicherheit bei der Produktion von Photovoltaikmodulen verantwortlich.

Vier Millimeter dünne, vorgespannte Glasscheiben und sieben Richtungswechsel in der Anlage verdeutlichen die hohen Anforderungen an das Transfersystem. Das Rexroth-Transfersystem TSsolar ist auf die speziellen Belange der Solarindustrie abgestimmt. Frequenzumrichter sorgen für sanftes Anfahren und Abbremsen, die Hub-Quereinheiten ermöglichen ruckfreie Richtungsänderungen. Verschmutzungen werden durch abrieb- und verschleißarme Zahnriemen sowie den Verzicht auf Silikon ausgeschlossen.

Bei Heckert Solar übernimmt das System den sicheren Transport durch die voll automatisierte Fertigungslinie. Hier werden die dünnen, vorgespannten Glasscheiben in einer Scheibenwaschanlage gereinigt, die Zellen aufgebracht, querverschaltet, gelötet und laminiert.

Waschen, löten, laminieren

Der Beginn der Produktion ist jedoch Handarbeit: Mitarbeiter prüfen jede angelieferte Zelle, indem sie sie schütteln &em dash; Mikrorisse kann man hören. Visuelle und technische Kontrollen folgen, um höchste Qualität zu garantieren. Derweil werden die Glasscheiben gewaschen, auf das TSsolar gelegt und mit einer Folie versehen. Die Scheiben dürfen beim Transport nicht stauen, schnell abbremsen oder anecken, da sie sonst wegen ihrer Vorspannung in tausende winziger Splitter zerbersten würden.

Sechs Bandstrecken transportieren die Glasscheiben zwischen Waschanlage und Lötmaschinen. Hier werden die Solarzellen in einzelnen Reihen miteinander verlötet und exakt auf die vorbereitete Scheibe positioniert. Zwei Hub-Quereinheiten verteilen die Scheiben auf die Lötmaschinen. Zusätzlich zu den Zahnriemen eingesetzte Rollenstrecken gleichen Unterschiede auf den Transportebenen aus und verhindern, dass sich die Scheiben durchbiegen. Weiter geht’s zur Querverschaltung. Nach einer Vorbereitungsstrecke, auf der die Module geprüft werden, fahren sie abschließend in zwei Laminatoren, die aufgrund der längeren Bearbeitungszeit parallel arbeiten.

Das Transfersystem wartet hier auch mit einer individuellen Lösung für Heckert Solar auf: Die Festanschläge verfügen über Luftdüsen. Dadurch hebt ein Luftpolster die leicht über die Scheibe überstehende Folie an, die Anschläge fassen lediglich das Glas und richten es mit einer Genauigkeit von fünfzehntel Millimetern aus. Damit wird verhindert, dass sie die Folie verschieben oder ganz abziehen. „Diese exakte Positionierung ist besonders vor den Laminiermaschinen wichtig, in denen die Zellen auf dem Modul laminiert werden“, erklärt Bonitz die Bedeutung dieser Idee. Sie entstand aus der engen Zusammenarbeit zwischen Heckert Solar, dem Anlagenbauer Mondragon Assembly und Rexroth.

Sanfte Reise

Dieselbe Genauigkeit müssen auch die schockabsorbierenden Hub-Quereinheiten bieten. Sie sorgen für ruckfreie, reibungslose Richtungsänderungen. Ein Verschieben einzelner Zellen durch ungenaue Anschläge oder ruckartige Bewegungen der Hub-Quereinheiten wäre beim fertigen Modul mit bloßem Auge sofort zu erkennen. Das Transfersystem vermeidet ruckartige Bewegungen auch dadurch, dass jedes Streckenelement mit einem eigenen Antrieb versehen ist. Frequenzumrichter sorgen für weiches Anfahren und Abbremsen.

Sanft trägt das TSsolar die Glasplatten über die sieben Richtungswechsel innerhalb der Anlage: mit einer optimalen Synchronisation der beiden Gurte, die für jede Bandstrecke und jede Hub-Quereinheit eingesetzt werden. Auch damit erreicht das Transfersystem bei Heckert Solar den geforderten Nutzungsgrad von 80 Prozent, wie Jens Bonitz betont: „Ohne das Transfersystem würde die ganze Automatisierung der Anlage nicht funktionieren.“

Weitere Informationen:

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