挑戰(zhàn)

保證破損率低于0.1%的自動(dòng)化操作

太陽(yáng)能電池生產(chǎn)工藝對(duì)自動(dòng)化操控的需求不斷推動(dòng)著傳統(tǒng)的解決方案發(fā)展。最先在東亞投產(chǎn)的某自動(dòng)化系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)每小時(shí)3000片的產(chǎn)能。與此同時(shí)，操作超薄硅片時(shí)必須特別謹(jǐn)慎，因?yàn)?a href="http://m.makelele.cn/soft/data/42-101/" target="_blank">機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)順序中每個(gè)看似無(wú)關(guān)緊要的停頓都可能導(dǎo)致其破損。這樣不僅會(huì)推高系統(tǒng)操作者的成本，也會(huì)給那些通常保證破損率低于0.1%的系統(tǒng)制造商造成不良影響。

解決方案

高速SCARA替代Delta機(jī)器人

德國(guó)系統(tǒng)集成商Baumann致力于研發(fā)光伏行業(yè)的創(chuàng)新自動(dòng)化解決方案，其半導(dǎo)體清洗裝置上下料的標(biāo)準(zhǔn)化模塊備受客戶青睞，憑借系統(tǒng)的優(yōu)異性能，為周期時(shí)間、破損率和可靠性等關(guān)鍵因素設(shè)立了新行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。而其核心正是史陶比爾四軸Scara TS60機(jī)器人。

Baumann設(shè)計(jì)的單元是專為處理兩種不同尺寸的單晶和多晶硅片而設(shè)計(jì)的。硅片尺寸為125x 125毫米及156 x 156毫米。得益于精密的硬件和軟件解決方案，從一種尺寸硅片向另一種尺寸硅片轉(zhuǎn)換最多只需10分鐘。

硅片通過(guò)一個(gè)單向傳送帶送達(dá)裝配模塊。機(jī)器人在此拾取超薄硅片并把它們置于半導(dǎo)體清洗裝置五條導(dǎo)軌的精確位置上。為了達(dá)到客戶的需求，系統(tǒng)最大硅片產(chǎn)量高達(dá)每小時(shí)3000片。對(duì)此，Baumann的自動(dòng)化專家并未選擇Delta機(jī)器人，而是創(chuàng)新地選擇了兩臺(tái)史陶比爾高速度TS60 Scara 機(jī)器人配套使用。

同時(shí)因涉及到高扭矩應(yīng)用，Delta機(jī)器人需要將整個(gè)系統(tǒng)模塊不成比例的擴(kuò)大，這樣會(huì)違背集成商緊湊柔性的基本設(shè)計(jì)。史陶比爾TS60占地面積小，安裝方式靈活。

成果

完美的同步性

在Baumann，令他們特別自豪的是兩臺(tái)機(jī)器人和傳送帶速度的完美同步性。由于兩臺(tái)Scara機(jī)器人輪流定點(diǎn)到傳送帶上的同一點(diǎn)拾取硅片，以這樣的方式編程可以避免發(fā)生碰撞，因此沒(méi)有必要進(jìn)行額外的碰撞保護(hù)。與此同時(shí)，這兩臺(tái)機(jī)器人必須要與傳送帶的速度保持絕對(duì)同步。 對(duì)這些任務(wù)進(jìn)行編程需要大量的專業(yè)技術(shù)知識(shí)。他們發(fā)現(xiàn)由史陶比爾CS8C控制器和輸送跟蹤系統(tǒng)提供的豐富可選項(xiàng)都很有幫助。

當(dāng)超薄硅片被置于半導(dǎo)體清洗裝置的五條軌道任意一條上時(shí)，精確定位至關(guān)重要。兩臺(tái)TS60用其真空夾具交替地以極快速度從高速運(yùn)轉(zhuǎn)的單向傳送帶上拾取硅片。在此之前，安裝在帶式給料機(jī)上的一個(gè)圖像處理攝像頭要拍攝硅片到達(dá)的精確位置，并且在短短幾毫秒內(nèi)將信息傳輸?shù)綑C(jī)器人的控制器上。然后機(jī)器人需要承擔(dān)的任務(wù)是將昂貴的硅片準(zhǔn)確放置到半導(dǎo)體清洗裝置五條導(dǎo)軌中任意一條的精確位置上。

Baumann項(xiàng)目經(jīng)理J?rg Weigert總結(jié)了采用史陶比爾Scara機(jī)器人的原因：“我們始終堅(jiān)信史陶比爾Scara機(jī)器人的優(yōu)異性能。即使是在多年連續(xù)使用的情況下，這款機(jī)器人也可以保證快速，精確并且非?？煽俊Ｊ诽毡葼柕腟cara機(jī)器人堅(jiān)固、可靠、維護(hù)需求少的特性對(duì)于此項(xiàng)應(yīng)用非常重要。我們的客戶反饋，該設(shè)備經(jīng)常連續(xù)運(yùn)行好幾天，都沒(méi)有一片硅片破損。”