DE102009003550A1

DE102009003550A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Bekleben eines Rands eines flächigen Objekts

Info

Publication number: DE102009003550A1
Application number: DE102009003550A
Authority: DE
Inventors: Eberhard Dr. Kroth; Harald Danz; Thomas Bischof; Andreas Hibert
Original assignee: Reis GmbH and Co KG Maschinenfabrik
Current assignee: KUKA Industries GmbH and Co KG
Priority date: 2009-02-27
Filing date: 2009-02-27
Publication date: 2010-09-09
Also published as: US20110308713A1; US9493321B2; EP2401220A1; EP2401220B1; WO2010097458A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Be- bzw. Umkleben eines Rands eines flächigen Objekts mit einem vorzugsweise einen Liner aufweisenden Klebeband, wobei das Objekt mit dem Klebeband kontaktiert und während des mit einer Handhabungseinrichtung transportierten Objekts bei mitbewegtem Klebeband dieses auf den Rand des Objekts aufgebracht wird. Um ein Be- bzw. Umkleben des flächigen Objekts zu ermöglichen, ohne dass eine Beeinflussung des Klebebands erfolgt, durch die die Klebewirkung beeinträchtigt werden könnte, wird vorgeschlagen, dass das Klebeband beim Bekleben des Rands aktiv transportiert wird und spannungfrei auf den Rand aufgebracht wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Be- bzw. Umkleben eines Rands eines flächigen Objekts mit einem vorzugsweise einen Liner aufweisenden Klebeband, das bei Vorhandensein eines Liners vor dem Bekleben von dem Liner getrennt wird, wobei das Objekt mit dem Klebeband kontaktiert und während des mit einer Handhabungseinrichtung transportierten Objekts bei mitbewegtem Klebeband dieses auf den Rand des Objekts aufgebracht wird. Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zum Be- bzw. Umkleben eines Rands eines flächigen Objekts mit einem vorzugsweise einen Liner aufweisenden Klebeband, umfassend eine ein- oder mehrreihig gewickelte Spule eines das Klebeband mit ggfls. dem Liner aufweisenden Bands, eine Schneideinrichtung, eine das Klebeband dem Objekt zuführende Einrichtung sowie eine das Objekt mit dem Klebeband kontaktierend und das Objekt transportierende Handhabungseinrichtung.
Bei flächigen Objekten wie Solarzellenmodulen ist es erforderlich, dass die Längsränder der die Solarzellen außenseitig umgebenden Scheiben von einem Klebeband abgedeckt werden, das sodann umgebördelt wird, also sich entlang der Seitenränder der Schreiben erstreckt und an diesen anklebt.
Bei den bekannten Verfahren wird das Objekt (z. B. Solarmodul) auf das Klebeband aufgesetzt. Durch die Vorschubbewegung des Objektes mittels einer Handhabungseinrichtung, wie z. B. eines Roboters wird das Klebeband durch die Kontaktreibung/-kraft zwischen Klebeband und der Kante des Objektes der von der Bereitstellungsrolle abgezogen und haftet an der Kante des Objektes. Das Band wird ggfls. anschließend noch um die Kante umgebördelt. Das Abziehen des Klebebands erfolgt durch die Bewegung des Moduls, so dass infolge dessen während des Abziehens ein Dehnen des Bands erfolgt. Folglich gelangt ein vorgespanntes Klebeband auf die Außenränder der Scheiben, so dass dann, wenn dieses nicht haften bleiben sollte, sich dieses verkürzt und somit der Rand nicht vollständig umklebt wird. Ein weiterer Nachteil der bekannten Verfahren besteht darin, dass vor dem Kontaktieren des Klebebands mit dem Objekt die mit dem Rand in Berührung gelangende Seite mit Komponenten des Klebebands der Abspulvorrichtung in Berührung gelangt ist, so dass hierdurch eine Beeinträchtigung der Klebewirkung auftreten kann.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass ein Be- bzw. Umkleben des flächigen Objekts erfolgt, ohne dass eine Beeinflussung des Klebebands erfolgen kann, durch die die Klebewirkung beeinträchtigt werden könnte. Auch soll ein Klebeprozess ermöglicht werden, der zu einer reproduzierbaren Qualität führt.
Verfahrensmäßig wird die Aufgabe im Wesentlichen dadurch gelöst, dass das Klebeband beim Bekleben transportiert und spannungsfrei auf den Rand aufgebracht wird. Dabei wird die Transportgeschwindigkeit des Objekts während des Beklebevorganges mit der Transportgeschwindigkeit bei der Bereitstellung des Klebebandes in Echtzeit abgeglichen.
Das Klebeband wird aktiv transportiert, also nicht durch Kontaktreibung bzw. -kraft zu dem Objekt mitbewegt. Es erfolgt keine Dehnung des Klebebands, so dass dieses spannungsfrei auf dem Rand aufgeklebt wird. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass das Klebeband von der Bereitstellungseinheit, also insbesondere der Rolle, auf der das Klebeband aufgewickelt ist, ohne Dehnung abgezogen und transportiert wird.
Erfindungsgemäß wird das Klebeband nicht durch das Objekt mitbewegt, sondern aktiv transportiert, wobei die Transportgeschwindigkeit des Klebebands mit der des Objekts synchronisiert wird.
Die Transporteinrichtung für das Klebeband wird folglich über eine zusätzliche Achse der Handhabungseinrichtung, z. B. eines Roboters angetrieben, welche sich absolut synchron zur Bewegung des Objekts bewegt.
Die Ansteuerung der Achse erfolgt über die Steuerung der Handhabungseinrichtung, so dass infolge dessen das Geschwindigkeitsprofil der Handhabungseinrichtung wie des Roboters und damit die Bewegung des Objekts einschließlich Beschleunigungs- und Verzögerungsrampen von der das Klebeband transportierenden Einrichtung in Echtzeit mit abgebildet wird.
Insbesondere wird als Transporteinrichtung für das Klebeband ein Transportband wie ein Transportriemen verwendet, gleichwenn auch andere geeignete Mittel wie Transportrolle oder -rad mit geeignet großem Durchmesser in Frage kommen.
Insbesondere ist vorgesehen, dass das Transportband über eine Rolle mit einer Antriebsachse geführt wird, die über die Steuerung der Handhabungseinrichtung betätigt wird.
Das Transportband wird zumindest über zwei, vorzugsweise über drei, insbesondere über vier Rollen geführt, die insgesamt als Einheit schwenkbar sind. Im Bereich einer der Rollen wird sodann das Klebeband mit dem Objekt in Kontakt gebracht. Hierzu wird die Einheit in Richtung des Objekts verschwenkt, so dass das Klebeband im erforderlichen Umfang an den Rand anhaften und auf diesen gedrückt werden kann.
In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die das Transportband bzw. den Transportriemen führenden Rollen zwei vorzugsweise vertikal übereinander angeordnete Rollen umfassen, wobei einer, vorzugsweise unterer der zwei Rollen eine Andrückrolle zum Anhaften des Klebebands an das Transportband zugeordnet wird.
Der anderen, vorzugsweise der oberen der zwei Rollen sollte eine Linerumlenkrolle oder -abzug zugeordnet sein, über die der Liner von dem Klebeband getrennt bzw. abgezogen wird und einer den Liner aufwickelnden angetriebenen Welle oder Rolle zugeführt wird. Dabei kann die den Liner aufwickelnde Welle oder Rolle über einen Motor mit einstellbarem Drehmoment angetrieben werden, um die erforderliche Linerspannung sicherzustellen. Die den Liner aufwicklende Welle wirkt bis zur Linerumlenk- oder -abzugsrolle bzw. bis zur Transporteinrichtung. Durch die Transporteinrichtung wird ein den Liner mit dem Klebeband aufweisendes Band von einer Spule abgezogen. Dabei kann das Band ein- oder mehrreihig aufgewickelt sein.
Der Spule sollte eine Spannrolle zugeordnet sein, die an der Spule selbst anliegt, wobei die Spannrolle entgegen der Abzugsrichtung des Bands angetrieben wird. Insbesondere kann die Spannung des Bands über das Drehmoment des Antriebs der Spannrolle eingestellt werden.
Für den Fall, dass das Band mehrreihig auf die Spule aufgewickelt ist, wird das Band über Führungsrollen geführt. Hierbei kann es sich um genutete Rollen oder um zueinander beabstandete Führungsrollen handeln, um eine ordnungsgemäße Ausrichtung auf das Transportband bzw. den Transportriemen und somit auf das Objekt sicherzustellen.
Unabhängig hiervon wird das von der Spule abgezogene Band über eine Führungsrolle zur Vertikalen hin umgelenkt. Dabei kann die Führungsrolle von einer Halterung ausgehen, die um eine vertikal verlaufende Achse drehbar ist, so dass eine Ausrichtung auf die abzuziehende Reihe von der Spule erfolgt.
Des Weiteren ist vorgesehen, dass zwischen der Umlenkrolle und dem Transportband eine Schneideinrichtung angeordnet wird, mittels der das Klebeband in Abhängigkeit von seiner auf das Objekt aufzuklebenden Länge ohne Durchtrennung des Liners durchschnitten bzw. perforiert wird. Während des Durchschneidens bzw. Perforierens kann der Vorschub des Klebebandes und somit auch die Bewegung des Handhabungsgerätes angehalten werden. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass ein Trennelement synchron mit der Transportgeschwindigkeit des Klebebandes mitbewegt wird, so dass ohne Anhalten des Objekts und somit des Transportbands ein Durchtrennen bzw. Perforieren möglich ist.
Unabhängig hiervon sollte ein Trennelement wie Messer verwendet werden, das z. B. mit Teflon beschichtet und/oder beheizbar ist, um Kontaminationen durch den Klebstoff des Klebebands zu verhindern, wodurch andernfalls ein präzises Durchtrennen oder Perforieren des Klebebands nicht möglich wäre bzw. beeinträchtigt werden würde.
Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zeichnet sich dadurch aus, dass die das Klebeband dem Objekt zuführende Einrichtung eine Transporteinrichtung mit einer Antriebsachse umfasst, über die die Transportgeschwindigkeit der Handhabungseinrichtung und damit des Objekts während des Beklebens des Objekts mit dem Klebeband in Echtzeit abgebildet ist. Dabei sollte die Einrichtung zumindest zwei ein das Klebeband aufnehmendes Transportband führende Rollen umfassen, von denen eine eine Antriebsachse aufweist, die über die Steuerung der Handhabungseinrichtung betätigbar ist.
Alternativ kann die Einrichtung eine Transportrolle bzw. ein Transportrad zur Aufnahme und Transport des Klebebands eingesetzt werden, die über die Steuerung der Handhabungseinrichtung betätigbar ist.
Die zumindest zwei Rollen sollten als Einheit schwenkbar zu der Handhabungseinrichtung ausgebildet sein, um somit mit der erforderlichen Druckbeaufschlagung das Transportband und folglich das Klebeband gegen das Objekt drücken zu können.
Insbesondere ist jedoch vorgesehen, dass die Einheit zumindest drei, vorzugsweise vier das Transportband führende Rollen umfasst. Dabei sollten vorzugsweise zwei der zumindest drei Rollen vertikal übereinander angeordnet sein.
In einer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass oberer der zwei vertikal vorzugsweise übereinander angeordneten Rollen eine Linerumlenkrolle zugeordnet ist, über die der von dem Klebeband getrennte bzw. abgezogene Liner einer diesen aufnehmenden Welle zuführbar ist. Dabei sollte die den Liner aufwickelnde Welle über einen Motor mit einstellbarem Drehmoment antreibbar sein, um so die gewünschte Linerspannung sicherzustellen.
Der unteren der zwei vertikal vorzugsweise übereinander angeordneten Rollen sollte eine das Klebeband auf das Transportband drückende Andrückrolle zugeordnet sein.
Versetzt und oberhalb der oberen Rolle verläuft sodann eine Rolle der Einheit, die Aufgabepunkt bzw. -bereich des Klebebands auf den Rand des Objekts ist.
Selbstverständlich ist eine vertikale Ausrichtung der Rollen nicht zwingen erforderlich. Es kann die Vorrichtung auch verdreht zum Einsatz kommen. Auch Variationen in den Umlenkungswinkeln des Bands (Tapes) von der Spule zur Andrückrolle sind möglich.
In Weiterbildung ist vorgesehen, dass der das ein- oder mehrreihige Band aufweisenden Spule eine an dieser anliegende Spannrolle zugeordnet ist, die entgegen der Bandabzugsrichtung mit vorzugsweise einstellbarem Drehmoment angetrieben ist. Somit kann mit einfachen Maßnahmen die Vorspannung eingestellt werden.
Zwischen der Spule und der vorzugsweise vier Rollen aufweisenden verschwenkbaren Einheit ist des Weiteren eine das Band von in etwa der Horizontalen in die Vertikale umlenkende Umlenkrolle angeordnet. Ferner kann vor und/oder hinter der Umlenkrolle zumindest ein das Band seitlich führende Führungseinrichtung angeordnet sein, insbesondere dann, wenn das Band mehrreihig auf der Rolle aufgewickelt ist.
Die Führungseinrichtung kann zwei sich um vertikal verlaufende Achsen drehende Führungsrollen umfassen. Auch oder ergänzend ist eine genutete Führungsrolle in Betracht zu ziehen, wobei die Breite der Nut der des Bands entspricht.
Zwischen der Umlenkrolle und der das Transportband aufweisenden Einheit ist eine Schneideinrichtung angeordnet, die vorzugsweise ein beheizbares und/oder beschichtetes Trennelement wie Messer umfasst. Als Beschichtung kommt z. B. Teflon in Frage.
Das Trennelement kann zum Durchtrennen bzw. Perforieren des Klebebands, ohne dass der Liner mit durchtrennt bzw. perforiert wird, mit dem Band mitbewegt werden, folglich kann ein sogenanntes fliegendes Messer zum Einsatz gelangen. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass zum Durchtrennen bzw. Perforieren des Klebebands die Handhabungseinrichtung und somit das Transportband nicht angehalten werden muss.
Um ein Ausweichen des Bands auszuschließen, sieht eine Weiterbildung vor, dass die Schneideinrichtung eine Schneidabstützung wie -tisch aufweist, auf der bzw. den bei Durchtrennen bzw. Perforieren des Klebebands der Liner aufliegt bzw. abgestützt ist.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen – für sich und/oder in Kombination –, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines der Zeichnung zu entnehmenden bevorzugten Ausführungsbeispiels.
Es zeigen:
1 eine Vorrichtung zum Bekleben eines Rands eines flächigen Objekts,
2 ein Detail der 1 und
3 Geschwindigkeitsprofile von Elementen der Vorrichtung gemäß 1.
Der 1 ist eine Prinzipdarstellung einer Vorrichtung 10 zu entnehmen, mittels der auf ein flächiges Objekt 12, und zwar auf dessen Längsränder 14, 15 ein Klebeband 16 aufgeklebt und sodann nachfolgend umgebördelt werden soll, so dass dieses mit seinen Randbereichen an den Seitenrändern des Objekts 12 anklebt. Bei dem flächigen Objekt 12 kann es sich z. B. um ein Solarzellenmodul handeln, das Scheiben aufweist, zwischen denen die Solarzellen angeordnet sind, ohne hierdurch die erfindungsgemäße Lehre einschränken zu wollen.
In der 1 ist ein Abschnitt des doppelseitigen Klebebands 16 dargestellt, ohne dass in der Praxis ein solcher Abschnitt frei vorsteht, dieser vielmehr auf dem Längsrand 16 des Objekts 12 haften würde, wobei der Längsrand 14 selbst unmittelbar mit dem Klebeband 16 kontaktiert ist. Aus Gründen der Veranschaulichung ist jedoch das Objekt 12 beabstandet zu dem Klebeband 16 dargestellt.
Als wesentliche Bauteile der Vorrichtung 10 sind eine auch als Tape-Coil zu bezeichnende Bandspule 18, eine Schneideinrichtung 20, eine als Transportstation 22 zu bezeichnende Einrichtung sowie eine Linerspule 24 zu bezeichnen, die auch Liner-Coil genannt wird.
Auf der Spule 18 ist vorzugsweise mehrreihig ein aus dem Klebeband 16 und dieses einseitig abdeckendem Liner 26 bestehendes Band 28 aufgewickelt. Dieses wird über eine Umlenkrolle 30 von in etwa der Horizontalen in die Vertikale umgelenkt. Die Umlenkrolle 30 ist als Führungsrolle ausgebildet, kann also genutet sein, um das Band 28 geführt durch die Schneideinrichtung 20 der Transportstation 22 zuzuführen.
Die Umlenkrolle 30 geht von einer Halterung 32 aus, die um eine vertikal verlaufende Achse 34 schwenkbar ist, so dass eine Ausrichtung auf den Verlauf des Bands 28 dann erfolgen kann, wenn auf der Spule 18 mehrreihig das Band 28 aufgewickelt ist.
Zur Führung des Bands 28 geht von der Halterung 32 ein Führungsrollenpaar 36 mit einem lichten Abstand aus, der der Breite des Bands 28 entspricht.
Um das Band 28 im gewünschten Umfang vorzuspannen, wird das Band 28 über eine Spannrolle 38 geführt, die schwenkbar von einem Hebel 40 ausgeht. Die Spannrolle 38 liegt an der Spule 18 an und wird angetrieben, wobei die Drehrichtung der Spannrolle 38 entgegen der Abzugsrichtung des Bands 28 verläuft mit der Folge, dass eine gewünschte Bandspannung einstellbar ist. Hierzu ist auch das Drehmoment des Antriebs der Spannrolle 38 entsprechend veränderbar.
Das Band 28 durchläuft nach dessen vertikaler Ausrichtung die Trenneinrichtung 20, die eine Schneidabstützung bzw. einen Schneidtisch 42 auf der Seite des Liners 26 und ein Trennelement wie Messer 44 auf der Seite des Klebebands 16 aufweist. Das Messer 44, das vorzugsweise beheizt und/oder mit einer Beschichtung wie Teflonbeschichtung versehen ist, kann im Bezug auf die Transportrichtung des Bands 28 stationär ausgebildet oder mit dieser mitbewegbar sein, je nach dem, ob das Durchtrennen bzw. Perforieren des Klebebands 16 bei angehaltenem oder sich bewegendem Band 28 durchgeführt werden soll.
Die Transportstation 22 umfasst im Ausführungsbeispiel vier Rollen 46, 48, 50, 52, die als Einheit schwenkbar sind, und zwar im Ausführungsbeispiel um die Achse 54 der Rolle 46, die gleichzeitig Antriebsachse ist. Hierdurch erfolgt jedoch eine Beschränkung der erfindungsgemäßen Lehre nicht. Die Schwenkachse kann auch durch einen anderen Punkt der Transportstation 22 verlaufen. Gleiches gilt für die Antriebsachse.
Die Rollen 46, 48 sind übereinander vorzugsweise entlang einer Vertikalen angeordnet. Die oberhalb der Rolle 46 und seitlich versetzt zu dieser verlaufende Rolle 50 dient als Kontaktpunkt bzw. -bereich, in dem das Klebeband 16 an den zu beklebenden Längsrand 14, 15 angedrückt und mit diesem verbunden wird. Das Klebeband 16 ohne den Liner 26 wird folglich von dem zwischen den Rollen 46, 50 verlaufenden Abschnitt des Transportbands 58 und an diesem anhaftend ohne Kontaktierung mit anderen Bauelementen transportiert, so dass die Klebeschicht unbeeinträchtigt mit dem Längsrand 14 des Objekts 12 kontaktiert wird.
Um die Rollen 46, 48, 50, 52 verläuft ein Transportband oder -riemen 58, auf dem das Klebeband 16 haftet, so dass eine Relativbewegung zwischen dem Klebeband 16 und dem Transportband 58 nicht erfolgt. Vielmehr wird das Klebeband 16 mit der Geschwindigkeit transportiert, die der des Transportbands 58 entspricht.
Der unteren der vertikal vorzugsweise übereinander angeordneten Rollen 46, 48 ist eine Andrückrolle 60 zugeordnet, über die das Klebeband 16 zusammen mit dem Liner an das Transportband 58 zum Haften an diesem angedrückt wird. Dabei kann eine gewünschte Andrückkraft eingestellt werden. Auch kann durch Festlegen eines Spalts zwischen den Oberflächen der Andrückrolle 60 und der zugeordneten Rolle 48 der Transportstation 22 oder durch Kombination von Andruckkraft und Spalt das Anhaften des Klebebands 16 auf der Oberfläche des Transportbands 58 in gewünschtem Umfang eingestellt werden.
Der oberen der vertikal vorzugsweise übereinander angeordneten Rollen 46, 48 ist eine sogenannte Linerabzugsrolle 62 zugeordnet, über die der Liner 26 umgelenkt und somit von dem Klebeband 16 getrennt bzw. abgezogen wird, um über eine weitere Umlenkrolle 64 der Spule 24 zugeführt zu werden. Die Spule 24 ist gleichfalls angetrieben. Als Motor kann ein solcher mit einstellbarem Drehmoment verwendet werden, über das die Spannung des Liners 26 von Linerabzugsrolle 62 bis zur Aufwicklung auf die Welle der Rolle 24 eingestellt werden kann. Diese Spannung wird entsprechend der Linereigenschaften eingestellt.
Wie sich aus der 2 ergibt, ist die Transportstation 22 schwenkbar, wobei die Andrückrolle 60 integraler Bestandteil der Transportstation 22 sein kann.
In der 2 sind zwei Positionen dargestellt, die die Transportstation 22 einnehmen kann. Die obere Schwenkposition spiegelt diejenige wieder, in der das Objekt 12, also dessen Längsrand 14 mit dem Klebeband 16 beklebt werden soll.
Während des Schneidvorgangs verbleibt die beim Bekleben des Rands 14 die Funktion einer Andrückrolle ausübenden Rolle 50 an dem Objekt 12.
Um am Ende des Beklebens des Rands 14 mit dem Klebeband 16 eine klare Trennung zwischen dem an dem Rand 14 klebenden Band 16 und dem auf dem Transportband 58 haftenden sicherzustellen, wird die Einheit in die in der 2 untere, also die eingefahrene Schwenkposition verschwenkt. Der hierdurch bedingte Hub gewährleistet eine eindeutige Trennung und insbesondere wird bei einem perforierten Klebeband die Perforation des Klebebands 16 einwandfrei durchrissen.
Damit beim Ausweichen während des Durchtrennens bzw. Perforierens des Klebebands das Band nicht ausweichen kann, wird der Liner 26 an dem Schneidtisch 42 abgestützt.
Um sicherzustellen, dass der Liner 26 nicht durchtrennt wird, wird die vordere Schneidposition des Messers 44 über einen einstellbaren Festanschlag festgelegt. Ferner ist das Messer 44 im Ausführungsbeispiel mit einer linearen Vorschubeinheit 45 verbunden, um das Klebeband 16 durchschneiden bzw. durchtrennen zu können.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Transportband 58 bzw. der Transportriemen über die Achse 56 angetrieben wird, die absolut synchron zur Bewegung des Objekts 12 bewegt wird. Die Ansteuerung der Antriebsachse 56 erfolgt über die Steuerung einer nicht dargestellten Handhabungseinrichtung, also eines Roboters, mittels dessen das flächige Objekt 12 während des Beklebens mit dem Klebeband 16 entlang der Rolle 50 bewegt wird.
Die Antriebsachse 56 ist folglich eine Roboterachse, über die das Geschwindigkeitsprofil des Roboters einschließlich Beschleunigungs- und Verzögerungsrampen von dem Transportband 58 in Echtzeit mit abgebildet wird.
Dies soll anhand der 3 erläutert werden. In der oberen Darstellung ist die Geschwindigkeit V₀ des Roboters und damit des Objekts 12 gegenüber der Zeit t aufgetragen. In der mittleren Darstellung ist die Geschwindigkeit V_B des Bands 58 gegenüber der Zeit t und in der unteren Darstellung die Geschwindigkeit V_T des Messers 44 gegenüber der Zeit t dargestellt, wenn dieses mit dem Band 28 bewegt wird.
Somit ist in der oberen Darstellung der 3 das Geschwindigkeitsprofil 61 des Roboters und damit des Objekts 12 während des Beklebens des Längsrands 14 mit dem Klebeband 16 dargestellt. Man erkennt die Beschleunigungsrampen 66, 68 zu Beginn bzw. zum Endes des Beklebens des Längsrands 16. Zwischen den Rampen 66, 68 wird das Objekt mit konstanter Geschwindigkeit transportiert, wie das Plateau 70 verdeutlicht. Diese Geschwindigkeit wird beibehalten, sofern entweder der Abstand zwischen der Rolle 50, in dem das Objekt 12 mit dem Kleber 16 kontaktiert wird, und dem Trennelement 44 kürzer als die Länge des zu beklebenden Längsrands 14 bzw. 15 ist, oder aber ein Durchtrennen bzw. Perforieren des Klebebands 16 bei sich mit bewegendem Messer 44 erfolgt.
Ist demgegenüber der Abstand länger als die Länge des zu beklebenden Rands 14 bzw. 15, so muss zuvor bei sich nicht mit bewegendem Messer 44 das Band 28 angehalten werden, um die Bandlänge auf die Länge des entsprechenden Längsrands 14 bzw. 15 abzustimmen. Hierzu erfolgt ein Abbremsen bzw. Beschleunigen des Roboters und damit des Objekts 12. Dies wird durch die Rampen 72, 74 symbolisiert.
Mit anderen Worten wird bei stehendem Messer 44 das Objekt 12 immer in der Position gestoppt, in der die Strecke von der Andrückrolle 50 bis zur Schneidstation 22 identisch mit der Strecke Andrückrolle zu Beschichtungsende (Ende Rand 14) ist.
Ein identisches Geschwindigkeitsprofil 63 weist das Transportband 58 auf, wie die mittlere Darstellung in 3 verdeutlicht.
Die untere Darstellung der 3 spiegelt das Geschwindigkeitsprofil des Messers 44 wieder, wenn dieses mit dem Band 28 mitbewegt wird.
In dem Fenster t1 erfolgt entsprechend der Darstellung in 3 das Durchtrennen des Klebebands 16. Dabei muss in dem Fenster t1 entweder das Messer 44 die gleiche Geschwindigkeit wie das Objekt 12 aufweisen, um das Klebeband 16 zu durchtrennen bzw. zu perforieren, oder im Fenster t1 muss der Roboter und damit das Objekt 12 und somit auch das Transportband 58 anhalten, damit bei sich nicht mit dem Transportband 28 bewegendem Messer 44 das Klebeband 16 durchtrennt bzw. perforiert werden kann.
Durch die erfindungsgemäße Lehre wird das Klebeband 16 spannungsneutral an das Objekt 12, also an den Längsrand 14 bzw. 15 übergeben. Dies wird dadurch ermöglicht, dass das Transportband 58 völlig synchron beim Bekleben des Objekts 12 mit dem Klebeband 16 mit bewegt wird. Durch die Verschwenkbarkeit der Transportstation 22 ist die erforderliche Druckbeaufschlagung des Klebebands 16 in Richtung des zu beklebenden Längsrands 14 bzw. 15 einstellbar. Dabei ist es nicht zwingend erforderlich, dass die Schwenkachse der Transportstation 22 mit der Antriebsachse 56 zusammenfällt, wie dies im Zusammenhang mit der 1 erläutert worden ist.
Das Klebeband 16 wird mittels der Trenneinrichtung 20 in dem Punkt durchtrennt, der mit dem Beschichtungsende am Produkt 12 zusammenfällt, so dass passgenau der Längsrand von Anfang bis Ende mit dem Klebeband 16 versehen wird.
Ist der Rand beklebt, so wird die Transportstation 22 zurückgeschwenkt, wie das rein prinzipiell durch die 2 verdeutlicht wird. Hierdurch erfolgt auch eine Trennung des an dem Transportband 18 anhaftenden Klebebandabschnitts von dem, der auf den Längsrand 14 bzw. 15 geklebt worden ist.
Anzumerken ist der Vollständigkeit halber, dass bei Verwendung einer neuen Rolle 18 zunächst der Liner 26, also dessen Anfang, mit der Welle 24 verbunden, also in dieser fixiert wird, so dass ein Aufwickeln erfolgen kann.
Während des Beschichtens des Objekts 12 findet der Vorschub des Bands 28 über das Transportband 58 statt. Von der Rolle 18 bis zum Transportband 58 wird die Transportkraft über den Liner 26 übertragen. Sodann erfolgt die Übergabe auf das Transportband 58. Nach Abzug des Liners übernimmt das Transportband 58 vollständig die Längskräfte des Transports. Dabei liegt das Klebeband 16 auf dem Transportband 58 auf und wird nicht gedehnt.
Das Klebeband 16 steht seitlich über den Längsrand 14 bzw. 15 vor. In einer anschließenden Bearbeitungsstation werden die seitlich abstehenden Ränder umgebördelt, um an die Längsseitenränder des Objekts 12 angedrückt zu werden.
Ist die erfindungsgemäße Lehre anhand eines Doppelklebebands mit einem Liner beschrieben, so ist die erfindungsgemäße Lehre hierdurch nicht beschränkt. Es besteht auch die Möglichkeit, ein Doppelklebeband mit zwei Liner zu benutzen, wobei einer der Liner vor der Trenneinrichtung abgezogen wird. Auch könnte gegebenenfalls ein Klebeband benutzt werden, das nicht zwingend auf beiden Seiten eine Klebeschicht aufweist. Allerdings muss sichergestellt sein, dass das Klebeband von dem Transportband derart erfasst wird, dass eine Relativbewegung zwischen diesem nach Auflegen des Klebebands auf dem Transportband nicht erfolgen kann.
Ferner wird das erfindungsgemäße Verfahren vorzugsweise zum Umkleben der Umfangsränder eines Solarzellenmoduls eingesetzt. Aber auch hierdurch erfolgt eine Beschränkung der erfindungsgemäßen Lehre nicht.

Claims

Verfahren zum Be- bzw. Umkleben eines Rands eines flächigen Objekts mit einem vorzugsweise einen Liner aufweisenden Klebeband, wobei das Objekt mit dem Klebeband kontaktiert und während des mit einer Handhabungseinrichtung transportierten Objekts bei mitbewegtem Klebeband dieses auf den Rand des Objekts aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Klebeband beim Bekleben des Rands aktiv transportiert wird und spannungsfrei auf den Rand aufgebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportgeschwindigkeit des Objekts während des Beklebens mit dem Klebeband in Echtzeit auf den Transport des Klebebands abgebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Klebeband mittels einer Transporteinrichtung transportiert wird, die synchron mit der Handhabungseinrichtung angetrieben wird.
Verfahren nach zumindest einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportgeschwindigkeit der von der Handhabungseinrichtung durchgeführten Objektbewegung an der Übernahmestelle mit der Geschwindigkeit des Klebebandes auf der Transporteinrichtung übereinstimmt.
Verfahren nach zumindest einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Transporteinrichtung ein Transportband wie -riemen oder eine Transportrolle oder ein Transportrad verwendet wird.
Verfahren nach zumindest einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportband über eine Rolle mit einer Antriebsachse geführt wird, die über die Steuerung der Handhabungseinrichtung betätigt wird.
Verfahren nach zumindest einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bis vor Aufgabe auf die Transporteinrichtung erforderliche Transportkraft zum Transport des Klebebands über dessen Liner übertragen wird.
Verfahren nach zumindest einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erforderliche Transportkraft zum Transport des das Klebeband mit Liner umfassenden Bands über die Transporteinrichtung übertragen wird.
Verfahren nach zumindest einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportband über zumindest zwei Rollen geführt wird, die als Einheit schwenkbar sind.
Verfahren nach zumindest einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit um die angetriebene Rolle bzw. Antriebsachse geschwenkt wird.
Verfahren nach zumindest einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportband über drei Rollen, vorzugsweise über vier Rollen geführt wird, die als Einheit verschwenkt werden.
Verfahren nach zumindest einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich einer der Rollen das Klebeband mit dem Objekt zum Bekleben dieses kontaktiert wird.
Verfahren nach zumindest einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch Schwenken der Einheit Andruckkraft des Klebebands auf das Objekt eingestellt wird.
Verfahren nach zumindest einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit zwei vorzugsweise im Wesentlichen vertikal übereinander angeordnete Rollen umfasst, wobei unterer Rolle der zwei Rollen eine Andruckrolle zum Anhaften des Klebebands an dem Transportband zugeordnet wird.
Verfahren nach zumindest einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass oberer Rolle der zwei Rollen eine Linerumlenkrolle zugeordnet wird, über die der Liner von dem Klebeband getrennt und einer den Liner aufwickelnden angetriebenen Rolle zugeführt wird.
Verfahren nach zumindest einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Rolle als die Rolle mit der Antriebsachse verwendet wird.
Verfahren nach zumindest einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die den Liner aufwickelnde Rolle über einen Motor mit einstellbarem Drehmoment angetrieben wird.
Verfahren nach zumindest einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein aus dem Klebeband mit dem zumindest einen Liner bestehendes Band von einer Spule abgezogen und über eine Spannrolle umgelenkt wird, die an der Spule anliegt, wobei die Spannrolle entgegen Abzugsrichtung des Bands angetrieben wird.
Verfahren nach zumindest einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Spannung des Bands über das Drehmoment des Antriebs der Spannrolle eingestellt wird.
Verfahren nach zumindest einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das von der Spule abgezogene Band über eine Führungsrolle zur Vertikalen bin umgelenkt wird.
Verfahren nach zumindest einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Band über Führungselemente seitlich ausgerichtet wird.
Verfahren nach zumindest einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Klebeband in Abhängigkeit seiner auf das Objekt aufzuklebenden Länge mittels einer Schneideinrichtung ohne Durchtrennen des Liners durchschnitten oder perforiert wird.
Verfahren nach zumindest einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während des Durchschneidens bzw. Perforierens des Klebebands das Transportband angehalten wird.
Verfahren nach zumindest einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Klebeband mittels einer mit diesem mitbewegten Schneideinrichtung durchschnitten bzw. perforiert wird.
Verfahren nach zumindest einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Schneideinrichtung eine solche verwendet wird, die ein beheiztes und/oder beschichtetes Trennelement wie Messer umfasst.
Verfahren nach zumindest einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das das Klebeband und den Liner aufweisende Band ohne Dehnung über dessen gesamten Transportweg transportiert wird.
Vorrichtung (10) zum Be- bzw. Umkleben eines Rands (14, 15) eines flächigen Objekts (12) mit einem vorzugsweise einen Liner (26) aufweisenden Klebeband (16), umfassend eine ein- oder mehrreihig gewickelte Spule (18) eines das Klebeband aufweisenden Bands (28), eine Schneideinrichtung (20), eine das Klebeband dem Objekt zuführende Einrichtung (58) sowie eine das Objekt mit dem Klebeband kontaktierend und das Objekt transportierende Handhabungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die das Klebeband (16) dem Objekt zuführende Einrichtung (22) eine Transporteinrichtung mit Antriebsachse (56) umfasst, über die die Transportgeschwindigkeit der Handhabungseinrichtung während des Beklebens des Objekts (12) mit dem Klebeband (16) in Echtzeit abgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung ein Transportrad oder eine Transportrolle ist.
Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (22) zumindest zwei ein das Klebeband (16) aufnehmendes Transportband (58) führende Rollen umfasst, von denen eine die Antriebsachse (56) aufweist, die über die Steuerung der Handhabungseinrichtung betätigbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Rollen (46, 50) als Einheit schwenbar zu der Handhabungseinrichtung ausgebildet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit zumindest drei, vorzugsweise vier das Transportband (58) führende Rollen (46, 48, 50, 52) umfasst.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass zwei der zumindest drei Rollen (46, 48, 50) vorzugsweise im Wesentlichen vertikal übereinander angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass oberer Rolle (46) der zwei vorzugsweise vertikal übereinander angeordneten Rollen (46, 48) eine Linerumlenkrolle (62) zugeordnet ist, über die der von dem Klebeband (16) getrennte bzw. abgezogene Liner (26) einer diesen aufwickelnden Welle zuführbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass die den Liner (26) aufwickelnde Welle über einen Motor mit einstellbarem Drehmoment antreibbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Rolle (46) die Antriebsachse (56) aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit um die Antriebsachse (56) schwenkbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass der unteren Rolle (48) der zwei vertikal übereinander angeordneten Rollen (46, 48) eine das Klebeband (16) auf das Transportband (58) andrückende Andrückrolle (60) zugeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass eine versetzt und oberhalb der oberen Rolle (46) angeordnete Rolle (50) der Einheit (22) Aufgabepunkt bzw. -bereich des Klebebands (16) auf dem Rand (14, 15) des Objekts (12) ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass der das ein- oder mehrreihige Band (28) aufweisenden Spule (18) eine an dieser anliegende Spannrolle (38) zugeordnet ist, die entgegen der Bandabzugsrichtung mit vorzugsweise einstellbarem Drehmoment angetrieben ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Spule (18) und der die vorzugsweise vier Rollen (46, 48, 50, 52) aufweisenden verschwenkbaren Einheit eine das Band (28) in die Vertikale umlenkende Umlenkrolle (30) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 40, dadurch gekennzeichnet, dass vor und/oder hinter der Umlenkrolle (30) zumindest eine das Band (28) seitlich führende Führungseinrichtung angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 41, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtung zwei um vertikal verlaufende Achsen sich drehende Führungsrollen (36) mit einem lichten Abstand umfasst, der Breite oder in etwa Breite des Bands (28) entspricht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 42, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtung zumindest eine genutete Führungsrolle umfasst, deren Nutenbreite gleich oder in etwa gleich Breite des Bands (28) ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 43, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Umlenkrolle (30) und der das Transportband (58) aufweisenden Einheit (22) die Schneideinrichtung (20) angeordnet ist, die ein beheizbares und/oder beschichtetes Trennelement (44) wie Messer umfasst.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 44, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennelement zum Durchtrennen bzw. Perforieren des Klebebands (16) mit dem Band (28) mitbewegbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 45, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneideinrichtung (20) eine Schneidabstützung wie Schneidtisch (42) aufweist, auf der bzw. dem beim Durchtrennen bzw. Perforieren des Klebebands (16) der Liner (26) aufliegt bzw. abgestützt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 46, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkrolle (30) von einer um eine vertikal verlaufende Achse drehbare Halterung (32) ausgeht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 47, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei zueinander beabstandeten zylinderförmigen Führungsrollen (36) von der Halterung (32) ausgehen.