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Special MechatronikZusammenspiel

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Special Mechatronik: Zusammenspiel

Kuka Systems bringt Tempo in die Herstellung kristalliner Photovoltaik-Module: Vollautomatisierte Robotersysteme übernehmen das Trimmen, Tapen und Rahmen. Pneumatische Proportionaltechnik von Festo sorgt für den richtigen Anpressdruck der Tape-Rolle. „Kuka Robo Trim“ heißt die Roboterzelle, die überstehende Laminatfolie entfernt und das Modul für die Rahmung präpariert. In dieser Station zum Randentschichten steckt Rationalisierungspotenzial, da die bei konventionellen Anlagen notwendigen manuellen Tätigkeiten entfallen. Mit einem pneumatischen Greifer führt der Roboter das laminierte Photovoltaik-Modul über die Trimmstation und bereitet die weiteren Prozessschritte „Tapen“ und „Rahmen“ vor. Die Station „Kuka Robo Tape“ bringt Tape und Versiegelung automatisch aufs Glas, schneidet das Tape präzise ab und entfernt überschüssiges Material. Pneumatische Antriebe der Typen ADN, DFM, DSNU und DZF von Festo stellen die Tape-Rollen zu, führen sie und steuern sie an. Bahnbrechend ist der am Roboter angebrachte Tapekopf: Mit einer Taktzeit von nur zehn Sekunden optimiert er dessen Auslastung. Während er am Photovoltaik-Modul entlangfährt, trägt er im Takt der Anlage das Tape „on the fly“ auf das vorbeifahrende Solarmodul. Den Rollenanpressdruck steuert ein mit der CPX/MPA-Ventilinsel verbundenes Proportionalventil VPPM von Festo. Es sorgt für Präzision im Prozess und ermöglicht individuelle Beschleunigungs- und Druckrampen. Variable Durchflusswerte der Proportionalventile passen die Zylinderdrücke dem Fertigungsprozess an. Über CPX sind Feldbus- und Ethernetanbindung, einfache Inbetriebnahme vor Ort sowie Druckanzeige und Diagnosefunktionen dank Visualisierung im Feld oder Fertigungsleitsystemen möglich. Druck und alle Diagnosewerte können über Feldbus ferngesteuert und überwacht werden. Damit nutzt die Proportionaltechnik die Vorteile der CPX-Welt von Festo: Fernwartung und Ferndiagnose optional über Web-Monitor, E-Mail oder SMS-Alarm. Der Tapekopf ist ein Beispiel dafür, wie leicht es gelingt, pneumatische Funktionen auf engem Raum direkt am Roboterarm zu integrieren. Das Rahmen mit dem „Kuka Robo Frame“ ist die nächste Station innerhalb einer vollautomatisierten Linie. Hier greift der Roboter das Laminat auf der Glasseite und führt es präzise in die bereitgestellten Rahmenteile ein. Die erreichbaren Fügekräfte sind mit denen einer konventionellen Rahmenpresse mit 1,2 Tonnen zu vergleichen. pb

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