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Automatisierte Handhabungstechnik für die Prüfung von Solarmodulen
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Special OWL: Lücke geschlossen
Die Solartechnik boomt. In Deutschland liegt der Umsatz der Branche bei deutlich über fünf Milliarden Euro. Allein 15 neue Solarfabriken gingen 2007 und 2008 in Betrieb. Da ist automatisiertes Produkthandling an ergonomischen Prüfplätzen angesagt.

Mit dem Markt wächst der Wettbewerbsdruck: In Asien entstehen derzeit Solarfabriken, die noch deutlich größer sind als die größten in Europa. Daraus ergibt sich der Zwang zu rationeller Fertigung und größtmöglicher Automatisierung. Das ist in den neuen Fabriken weitgehend verwirklicht – mit einer Ausnahme: Die Prüfung der soeben gefertigten Solarmodule auf speziellen Beleuchtungstischen erfolgt noch ohne Einbindung in die automatisierte Förder- und Handhabungstechnik. Die Mitarbeiter, die diese verantwortungsvolle Aufgabe erledigen, entnehmen die Module manuell, legen sie auf den Leuchttisch und bewegen sie dort mit teilweise erheblichem körperlichem Aufwand, um Fertigungsfehler wie Haarrisse in den einzelnen Zellen zu erkennen. Die geprüften Module werden dann ebenfalls manuell weiter zum nächsten Montageschritt gegeben, bei dem die Module laminiert und mit Alu-Rahmen versehen werden.

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Ein deutscher Hersteller von Solarmodulen war mit dieser Lösung unzufrieden und beauftragte Gärtner Systemtechnik mit der Automatisierung dieses Ablaufs. Gärtner entwickelte nach eingehender Untersuchung der Arbeitsabläufe in der Modulprüfung einen Kontrollarbeitsplatz, der in die Fördertechnik integriert ist und im Wesentlichen aus einem großen Leuchttisch besteht. Das Prüfpersonal fordert über eine Bedieneinheit ein Modul an, das über einen speziellen, silikonfreien Riemenförderer zugeführt wird. Der Werker kann dieses Modul über eine pneumatische Aushubfunktion, die ebenfalls über die Bedieneinheit betätigt wird, frei drehen und bearbeiten. Ist der Aushub außer Funktion, liegt das Modul plan auf Fördereinheiten auf und kann optisch geprüft werden. Diese Arbeit wird durch Leuchtkörper vereinfacht, die in den Leuchttisch eingelassen sind und durch satiniertes Glas für eine gleichmäßige Beleuchtung sorgen. Damit der Bediener Module unterschiedlicher Größe inspizieren kann und dabei stets nah am Prüfling arbeitet, lässt sich der Tisch bei Bedarf per Tastendruck verbreitern. Wenn kleine Module zu prüfen sind, kann man einzelne Segmente der Beleuchtung abschalten. So wird dem Bediener die Arbeit erleichtert. Auch die verstellbare Tischhöhe trägt zur Ergonomie bei.

Nach Abschluss der Prüfung wird das Modul auf einer zweiten Ebene einer Pufferstrecke übergeben und kann von dort dem nächsten automatisierten Produktionsschritt zugeführt werden. Die gesamte Fördertechnik ist auf die empfindlichen Module abgestimmt: Die Geschwindigkeit wird produktschonend verändert, der Aushub erfolgt ruckfrei. Alle berührenden Förderkomponenten sind silikonfrei. Wenn Fehler erkannt werden, schleust der Prüfer das Modul aus, bei kleineren Mängeln übernimmt er vor Ort die Nachbearbeitung. Jede Fertigungslinie ist mit vier Kontroll-Bearbeitungseinheiten ausgestattet. Sie sind auf Basis des Profilsystems von Gärtner Systemtechnik modular aufgebaut und lassen sich bei Bedarf beliebig erweitern; auch die Anpassung der Software ist dann leicht möglich. Im Vorfeld hatte Gärtner Systemtechnik mit Refa-Methoden die Arbeitsabläufe erfasst; die Automatisierung hat die Durchlaufgeschwindigkeit um rund 40 Prozent erhöht. PR/pb

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