技術(shù)文章
Festo 的光伏行業(yè)搬運(yùn)解決方案
閱讀:1133 發(fā)布時(shí)間:2014-4-14Festo 展臺(tái)的自動(dòng)化解決方案包括配備了無接觸抓取太能電池的伯努利式吸盤的高速H型門架、用于玻璃基板進(jìn)出料的滑動(dòng)叉、仿生搬運(yùn)助理以及節(jié)能解決方案。
高速 H 型門架
高速 H 型門架打破以往所有的速度記錄。取決于所用的系統(tǒng)技術(shù),zui多每小時(shí)能重新定位 5,000 片晶圓。在過去,由于太能電池制造過程的行程長,無法實(shí)現(xiàn)高速抓取。該門架采用雙重運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),縮短了行程,將抓取速度提高到市場要求的每秒抓一次。Festo 開發(fā)的該搬運(yùn)系統(tǒng)適用于光伏行業(yè)、電子行業(yè)的動(dòng)態(tài)性裝配工作、小零件搬運(yùn)以及其它需要快速靈活重新定位體積小、重量輕且大規(guī)模生產(chǎn)的工件的所有應(yīng)用場合。
該新型 3D/平面門架所覆蓋的矩形工作區(qū)域比帶三角運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的機(jī)器人系統(tǒng)的工作區(qū)域更大,后者僅能覆蓋圓形或彎月形區(qū)域。機(jī)器人系統(tǒng)的缺點(diǎn)是成本高昂,需要安裝的重量將近 150 kg,而且所需的安裝空間大。
無接觸抓取
伯努利式吸盤可無接觸抓取工件,如硅基晶圓。為了實(shí)現(xiàn)無接觸抓取,伯努利式吸盤自身產(chǎn)生一個(gè)超壓,而在待抓取工件的表面形成真空,吸起晶圓,直到噴嘴背壓產(chǎn)生的力和由流體加速脈沖產(chǎn)生的吸附力之間形成平衡。在此過程中,吸盤和被抓取工件的表面保持一定的距離(約 0.5 mm … 3 mm),這樣就能無接觸吸附住工件。
滑動(dòng)叉
在薄膜電池制造的前端區(qū)域,4 mm 厚的玻璃基板被進(jìn)給到不同的工藝處理艙中,并完成鍍膜。該工藝處理區(qū)域處于高真空環(huán)境中,且溫度高達(dá)約200°C。通常,這里采用的潔凈室等級(jí)的機(jī)器人將鍍膜的玻璃基板從一個(gè)工藝處理艙運(yùn)送到下一個(gè)工藝
處理艙。
無限可調(diào)的伸縮式滑動(dòng)叉搬運(yùn)系統(tǒng)可替代這些機(jī)器人,且更經(jīng)濟(jì)、更緊湊。該伸縮式搬運(yùn)系統(tǒng)具有三倍的傳動(dòng)比,可實(shí)現(xiàn)zui長2 m 的行程。所需的安裝空間由工件的大小決定??蛇x擇不同的驅(qū)動(dòng)方式,如用于真空環(huán)境的氣伺服驅(qū)動(dòng)器和用于大氣環(huán)境的電缸。
空氣軸承
新型空氣軸承運(yùn)輸系統(tǒng)能輕柔搬運(yùn)光伏和顯示器基板。所需運(yùn)輸?shù)木懿AЩ搴穸仍絹碓奖?,但體積很大,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,也很脆弱,所以需要無接觸的運(yùn)輸過程,并zui大限度減少耗氣量。
今天仍在使用的滾輪式電缸經(jīng)常會(huì)造成顯示器基板的損壞和積灰,從而帶來較高的廢品率。作為無接觸式運(yùn)輸系統(tǒng),空氣軸承步進(jìn)氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)器要優(yōu)于電缸,而且速度也更快。
視覺系統(tǒng)和三角運(yùn)動(dòng)裝置
緊湊型智能視覺系統(tǒng) SBOC-Q 確保了加工過程中的質(zhì)量,例如用于測試太陽能電池的邊緣。SBO 相機(jī)與三角運(yùn)動(dòng)裝置可作為預(yù)裝配解決方案,用于位置感測,為晶圓快速、可靠、的重新定位創(chuàng)造必要的條件。
電池裝配系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程師和系統(tǒng)集成商可用三角運(yùn)動(dòng)裝置替代以前的門架解決方案,速度快,效率高。三角運(yùn)動(dòng)裝置采用了Festo模塊化系統(tǒng)中的標(biāo)準(zhǔn)元件。
高速搬運(yùn)
機(jī)器人搬運(yùn)系統(tǒng)的移動(dòng)負(fù)載輕,所以動(dòng)態(tài)性能優(yōu)異;采用金字塔結(jié)構(gòu),所以剛性佳。采用三根雙連桿建立起封閉的系統(tǒng),確保法蘭盤始終處于水平位置。電缸和馬達(dá)固定安裝,采用伺服馬達(dá)作為驅(qū)動(dòng)單元。三角運(yùn)動(dòng)裝置已考慮到了搬運(yùn)技術(shù)的各種要求,如循環(huán)時(shí)間短、動(dòng)態(tài)響應(yīng)、功能集成、便捷的即插即運(yùn)行、占有成本和運(yùn)行成本低、縮短上市時(shí)間。
靈活的搬運(yùn)技術(shù)
由于其結(jié)構(gòu)特點(diǎn),三角運(yùn)動(dòng)裝置比傳統(tǒng)的笛卡爾或SCARA機(jī)器人的易操作性更好。還可安裝在水平、垂直或仰視位置。
靈活性是我們的座右銘,無論是分離、分揀或進(jìn)給,都能保證靈活性。不過,靈活性也意味著可配置性。新的位置輸入到電腦中,而不是機(jī)械轉(zhuǎn)換。通過多軸控制器CMXR 處理協(xié)調(diào),該控制器多用于搬運(yùn)技術(shù),尤其是高速應(yīng)用場合。不過,該控制器也可用于連續(xù)性應(yīng)用場合,例如貼標(biāo)、激光焊接以及上膠。
用于系統(tǒng)解決方案的多軸系統(tǒng)
多軸控制器 CMXR 可組合機(jī)械、電動(dòng)驅(qū)動(dòng)技術(shù)和控制技術(shù)元件,形成完整的運(yùn)動(dòng)解決方案,在三維空間內(nèi)協(xié)調(diào)高動(dòng)態(tài)性運(yùn)動(dòng)。該控制器支持集成視覺系統(tǒng),如緊湊型智能視覺系統(tǒng)SBOC-Q。
來自象鼻子的靈感:仿生搬運(yùn)助理
Festo 專家受到象鼻子的啟發(fā),從而發(fā)明了仿生搬運(yùn)助理。其靈活性佳,可傳輸大作用力,可作為的抓取工具。通過分析象鼻子的結(jié)構(gòu)和功能以及運(yùn)用的制造技術(shù),*革新了人機(jī)合作 – zui終的成果就是嶄新的生物機(jī)電搬運(yùn)系統(tǒng)。
使用仿生搬運(yùn)助理時(shí),操作人員與機(jī)器之間的直接接觸,無論是無意或有意,都不會(huì)發(fā)生危險(xiǎn):萬一與人發(fā)生碰撞時(shí),仿生搬運(yùn)助理會(huì)立即收回,所需的整體動(dòng)態(tài)特性不會(huì)發(fā)生變化。隨后,仿生搬運(yùn)助理繼續(xù)工作。與重型工業(yè)機(jī)器人不同,仿生搬運(yùn)助理具有優(yōu)異的有效負(fù)載比,工作運(yùn)動(dòng)順暢,自由度更多,資源利用效率高。
仿生搬運(yùn)助理在搬運(yùn)行業(yè)中開創(chuàng)了新應(yīng)用場合,可用于需要無風(fēng)險(xiǎn)機(jī)械輔助的場合或需要定位工件的場合,如光伏制造、醫(yī)療技術(shù)、康復(fù)、農(nóng)業(yè)、家務(wù)和教育。
能效四大支柱
對(duì)于 Festo 來講,能效問題取決于相互補(bǔ)充的四大支柱:用工程設(shè)計(jì)軟件實(shí)現(xiàn)元件和系統(tǒng)的智能化選型、節(jié)能產(chǎn)品和解決方案、服務(wù)以及培訓(xùn)和咨詢。
Festo 節(jié)能服務(wù)為氣動(dòng)元件用戶提供定制的服務(wù),以確定氣源的節(jié)省潛力,并充分挖掘該潛力。旨在實(shí)現(xiàn)整體可持續(xù)節(jié)能的一攬子服務(wù)向所有氣動(dòng)元件用戶展示了如何避免非必要的耗氣量,從而杜絕非必要的能耗。
Festo Didactic 是的工業(yè)基礎(chǔ)和進(jìn)修培訓(xùn)機(jī)構(gòu)。其經(jīng)驗(yàn)豐富的顧問用的方法為用戶提供培訓(xùn),例如通過多種方式比較不同驅(qū)動(dòng)技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性或比較*技術(shù)規(guī)劃和氣動(dòng)系統(tǒng)維護(hù)的經(jīng)濟(jì)性。
節(jié)能之路
在邁向?qū)崿F(xiàn)更高能源效率目標(biāo)的路上有很多里程碑:節(jié)氣回路、減重、能源回收、驅(qū)動(dòng)器正確選型、減少漏氣、降低壓力水平、精簡氣管或減少摩擦。客戶只需自己的應(yīng)用場合,F(xiàn)esto 專家就會(huì)進(jìn)行檢查,確定zui有效的替代方案。Festo 公司的支持頁面是自動(dòng)化技術(shù)的在線平臺(tái),提供這方面的介紹。
Festo AG...
是一家性獨(dú)立的家族企業(yè),總部位于德國 Esslingen。公司為來自200多行業(yè)的3萬多家客戶提供氣動(dòng)和電氣自動(dòng)化技術(shù)產(chǎn)品。公司的業(yè)務(wù)遍布176個(gè)國家,有59個(gè)子公司,員工15000人。Festo 2011年的營業(yè)額為21億歐元,每年?duì)I業(yè)額的8.5% 投資用于研發(fā)。作為一家學(xué)習(xí)型公司,F(xiàn)esto 將每年?duì)I業(yè)額的1.5% 投資用于教育和培訓(xùn)。不僅只有公司的員工可享受到學(xué)習(xí)機(jī)會(huì);Festo Didactic GmbH 為客戶、學(xué)生和培訓(xùn)生提供自動(dòng)化技術(shù)的教育和培訓(xùn)項(xiàng)目。
生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)
Festo 在設(shè)有12家制造中心,分別位于巴西、保加利亞、現(xiàn)貨、捷克、德國、匈牙利、印度、新加坡、瑞士、烏克蘭和美國,分別生產(chǎn)氣缸和電缸、閥和閥島、抓取系統(tǒng)、氣源處理裝置、氣管和微系統(tǒng)技術(shù)。位于巴西、德國和美國的制造中心按照“按需生產(chǎn)”的理念為歐洲、亞洲、NAFTA 和南美地區(qū)的市場提供了無以計(jì)數(shù)的定制解決方案。