WO2023088691A1 - Vorrichtung und verfahren zur herstellung von solarmodulen - Google Patents

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WO2023088691A1
WO2023088691A1 PCT/EP2022/080726 EP2022080726W WO2023088691A1 WO 2023088691 A1 WO2023088691 A1 WO 2023088691A1 EP 2022080726 W EP2022080726 W EP 2022080726W WO 2023088691 A1 WO2023088691 A1 WO 2023088691A1
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WO
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solar
solar elements
elements
runners
runner
Prior art date
Application number
PCT/EP2022/080726
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English (en)
French (fr)
Inventor
David Blain
Michael Fehrenbach
Sebastian BLUM
Pascal SEITERICH
Frank Baumann
Kilian RINKLIN
Marco Saladin
Dominique Jehl
Martin Schultis
Christian REICHLING
Philipp Donatus Martin ZAHN
Original Assignee
M10 Solar Equipment GmbH
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H01L31/1876Particular processes or apparatus for batch treatment of the devices
    • H01L31/188Apparatus specially adapted for automatic interconnection of solar cells in a module
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H01L31/1876Particular processes or apparatus for batch treatment of the devices

Definitions

  • the invention relates to devices for the production of solar modules from solar elements that are electrically connected to one another, in particular from solar shingles that are electrically connected to one another, the devices having a feed device for feeding the solar elements to an assembly of solar modules.
  • the invention also relates to methods for producing solar modules, in which solar modules are equipped with solar elements, in particular with solar shingles.
  • a new technique envisages assembling solar modules from so-called solar shingles, i.e. from shingle-shaped strips of solar cells.
  • the solar elements can be arranged in rows in the finished solar module, with a row of solar elements overlapping an adjacent row of solar elements for electrical contacting. In this way, a solar module is provided that has a shingle-like structure.
  • a row in such a solar module can be a structure made of solar elements within which an electrical voltage level is present.
  • a line is therefore not a conventional string, as is used in other solar modules and in the longitudinal direction of which the electrical voltage builds up via the solar elements combined in the string.
  • the electrical voltage build-up in such a solar module can take place across adjacent rows of solar elements that are electrically connected to one another, transversely or at right angles to the longitudinal extension of the rows.
  • the object of the invention is to provide devices and methods of the type mentioned at the outset, which promote the most flexible and yet economical production of solar modules possible.
  • a device for the production of solar modules from electrically interconnected solar elements in particular from electrically interconnected solar shingles, is first proposed, which has the means and features of the first independent claim directed to such a device.
  • a device for the production of solar modules is proposed in particular, which has a feed device for feeding the solar elements to an assembly of solar modules.
  • the device is characterized in that the feeding device comprises a magnetically guided planar drive with at least two magnetically driven runners. Each runner has a workpiece holder on which at least one support, preferably at least two or three supports, is formed for at least one solar element.
  • a feeding device with a magnetically guided planar drive which has at least two magnetically driven runners as transport means for transporting the solar elements to a solar module assembly, makes it possible to produce solar modules extremely flexibly. It is possible to produce one and the same device for the production of solar modules for the production of solar modules with a wide variety of solar panel sizes and/or solar element configurations within a solar module without complex conversion measures or conversion processes.
  • a device that allows an extremely flexible production of solar modules without being tied to a specific solar element size and/or solar element geometry or Solar module size and / or solar module geometry allows.
  • the device according to the invention makes it possible, for example, to first produce solar modules of a first type, in order to then - without complex conversion measures - produce solar modules of a second type of solar module, which differs with regard to, for example, the number of solar elements per solar module and/or the size and / or geometry of the solar elements and / or the arrangement of the solar elements within the solar module differs from the first type.
  • At least two support locations for at least one solar element each are arranged on each workpiece holder. In this way, it is possible to use one rotor of the magnetically guided planar drive to supply two or more solar elements for the assembly of a solar module at the same time. This can increase the productivity of the device.
  • the planar drive can be set up for, preferably independently, multi-coordinate positioning of the at least two runners.
  • the planar drive is independent Multi-coordinate positioning of at least two runners six degrees of freedom.
  • each of the at least two runners can be independently of one or all other runners of the planar drive in or. can be moved around up to six axes.
  • the runners can thus be moved in six degrees of freedom with the aid of the planar drive.
  • the magnetically guided planar drive can have a drive surface on which the at least two runners can be positioned independently of one another in the aforementioned manner in order to supply the solar elements to the assembly of solar modules.
  • the runners can float on or above the drive surface due to magnetic levitation and be moved by the magnetically guided planar drive.
  • the planar drive can have stands or stators with which the runners can be positioned on the drive surface.
  • a transfer area can be defined on the drive surface, in which at least two runners can be positioned in rows next to one another in order to configure the solar elements arranged on the support locations of their workpiece carriers.
  • the runners can assume individual and/or variable transfer positions as target positions within the transfer area.
  • solar modules in the aforementioned transfer area in a specific configuration. For example, it is possible to arrange the solar elements in the transfer area in rows, which extend over two or more of the runners, in order to then feed the solar elements row by row to the assembly of a solar module.
  • the device can have an assembly device.
  • the assembly device can have at least one gripper, preferably at least one suction gripper.
  • the placement device can be set up to move the at least one gripper in at least two or three degrees of freedom. In one embodiment of the placement device, it is possible to move the at least one gripper in three spatial axes (X, Y and Z) and about a pivot axis.
  • the at least one gripper of the pick-and-place device can be mounted pivotably by means of a swivel joint.
  • the linear guide can be mounted pivotably via the at least one pivot joint in order to be able to pivot the at least one gripper.
  • the device can have a transport unit, for example a transport belt.
  • the solar elements for equipping solar modules can be placed, preferably in a clapboard arrangement.
  • the solar modules equipped with solar elements can then be fed to a downstream processing and/or handling step.
  • the transport unit it is possible to use the transport unit to feed the solar elements to a downstream processing step, for example to a heating of the device.
  • the solar elements can be connected to one another or an adhesive bond between the solar elements of equipped solar modules can be cured.
  • the device can have a suction device with a negative pressure source and a suction means.
  • the suction device can be assigned to the previously mentioned transport unit, on which the solar elements can be placed when solar modules are fitted.
  • a suction table for example, which is connected to the vacuum source of the suction device, can be used as suction means.
  • the transport unit in particular a conveyor belt, can run over the suction table. It can be favorable here if the transport unit, namely in particular the transport belt, is air-permeable, in particular perforated. So can one of The negative pressure generated by the negative pressure source is transmitted via the suction means, namely in particular via the suction table, to the transport unit and the solar elements positioned thereon in order to fix the solar elements in their arrangement on the transport unit.
  • the suction means can therefore be set up to fix solar elements placed on the transport unit to the transport unit by negative pressure. This is favorable because the solar elements placed on the transport unit for equipping the solar modules are connected to one another, for example line by line, by the application of electrically conductive adhesive, but the adhesive connection between the solar elements may not yet have fully cured, so that the solar elements can slip on the transport unit the adhesive connection cannot be completely avoided.
  • the suction means in particular the suction table, can reach into an effective area of a heating device of the device, which is provided for curing an adhesive bond between the solar elements of an equipped solar module, and into which the solar elements can be transported in and/or through with the aid of the transport unit.
  • the previously mentioned drive surface of the planar drive can be formed between a storage station for solar elements and the assembly device.
  • solar elements can be stored in stacks, for example.
  • the solar elements can be picked up from the storage station and placed on the support places on the workpiece holders of the runners and then fed to the assembly of the solar modules.
  • the device can have at least one handling device with at least one gripper, in particular with at least one suction gripper.
  • Solar elements can be placed one after the other or at the same time on the support areas of the workpiece holders of runners in the pick-up position.
  • the device may include an orientation determination device for determining the orientation of the solar elements on the aforementioned handling device.
  • the alignment determination device can be an optical alignment determination device and can have a camera, for example. For example, based on an outer contour of the solar elements and/or based on an imprint that the solar elements can carry, it is possible to determine the orientation of the solar elements on the handling device. Information about the determined alignment of the solar elements can be used here for the proper placement of the solar elements on the support places on the workpiece holders of the runners.
  • the device in particular the planar drive, can have a control unit.
  • the control unit can be set up to position a runner depending on a determined orientation of a solar element on the handling device, so that the solar element comes to rest in the desired orientation on a support site of the workpiece holder of the runner when the solar element is laid down.
  • the device can include an adhesive station, which has at least one dispensing nozzle for dispensing electrically conductive adhesive onto a solar element arranged at a location.
  • the at least one discharge nozzle can be arranged above a drive surface, for example above the previously mentioned drive surface, of the planar drive.
  • the runners Due to the large number of degrees of freedom in which the runners can also be moved while the electrically conductive adhesive is being applied to the solar elements, it is possible to adjust certain application parameters when applying the electrically conductive adhesive via the positioning of the runners and the solar elements arranged on them to influence the at least one dispensing nozzle.
  • the gluing station preferably has a number of dispensing nozzles which corresponds to a number of support locations on a workpiece carrier of a runner. At least two of the existing dispensing nozzles can be offset from one another in the direction of movement of the runners through the gluing station.
  • the staggered arrangement of the at least two dispensing nozzles enables the dispensing nozzles to be arranged as desired, regardless of their installation space, in order to be able to apply adhesive beads of electrically conductive adhesive to comparatively narrow solar elements with only a small spacing.
  • the device can have at least one test station that is set up to test an application of adhesive to the solar elements arranged on the tool holders and/or to test the solar elements arranged on the tool holders.
  • the test station can be provided on or on a drive surface of the planar drive, for example on or on the previously mentioned drive surface.
  • the solar elements arranged on the tool holders can be fed to the test station and tested there, preferably after an application of electrically conductive adhesive, which can be done at one of the adhesive stations already mentioned, for example.
  • the test station can have at least one sensor that is set up to test the solar elements and/or an application of adhesive to the solar elements.
  • the test station preferably has a number of sensors that corresponds to a number of support locations for solar elements on a tool holder of a runner. In this way it is possible to use all of a tool holder of a runner positioned solar elements at the same time to check whether the solar elements and/or an application of adhesive on them are ok or not ok .
  • An optical sensor for example a forked light barrier or a camera, can be used as the sensor.
  • mechanical sensors for example tactile sensors, as the sensor.
  • a removal device can be assigned to the test station.
  • the removal device can be set up to eject improper solar elements.
  • the removal device can have at least one gripper, in particular at least one suction gripper. If an examination of the solar elements and/or the application of adhesive on the solar elements reveals that a solar element and/or an application of adhesive on it is/are not correct, the affected solar element can be removed from the rotor’s tool holder using the removal device and ejected from the production process become . This favors the fact that, if possible, only correct solar elements are fed into the assembly of solar modules. This can significantly improve the manufacturing quality that can be achieved with the device and significantly reduce the reject rate of the solar modules produced.
  • the device can have an electrostatics station.
  • the electrostatics station can be set up for electrostatically charging and/or for electrostatically discharging the workpiece carriers of the runners. In this way, it is possible to fix solar elements to the workpiece holders by means of electrostatic charge when they are fed to the assembly of solar modules. With the help of an electrostatic transport fixation, a non-contact fixation of the solar elements on the workpiece carriers is possible. which makes it possible to dispense with comparatively complex mechanical clamping devices.
  • the electrostatics station can have at least one charging contact with which the workpiece holders of the runners can be electrostatically charged to a desired value.
  • the at least one charging contact and/or the at least one discharging contact of the electrostatics station can be arranged or formed in a stationary and/or immovable manner on the electrostatics station of the device. This can greatly simplify the design of the electrostatics station.
  • a relative movement between the charging contact or Discharging contact and workpiece holders of the runners can in turn be effected by the magnetically guided planar drive and the runners.
  • the runners can bring the workpiece holders into contact with the at least one discharge contact of the electrostatics station. It is also possible to bring the workpiece holders of the runners into contact with the at least one charging contact of the electrostatics station by a corresponding movement of the runners in order to electrostatically charge the workpiece holders to a desired value.
  • the Workpiece holders for the runners set up to accommodate a matrix pattern made up of several solar elements.
  • a matrix pattern of individual solar elements which corresponds to at least a partial pattern of a solar module to be equipped, ready for the assembly of a solar module on the workpiece holders of the runners.
  • the device can have at least one testing device for testing the solar elements for damage and/or dimensional accuracy and/or geometry.
  • the testing device can be upstream of a drive surface of the planar drive, for example the one already mentioned above. In this way, it is possible to eject improper solar elements before they are placed on the support places on the workpiece holders and fed to the assembly of the solar modules.
  • a device is also proposed with the features of the preamble of claim 1 or according to one of claims 1-16, which has an assembly device, for example the aforementioned assembly device, with which solar elements held ready in an output arrangement are received and placed in a defined target arrangement for equipping a solar module can be issued.
  • the equipping device has at least two groups of grippers, in particular suction grippers, whose distance from one another can be changed in order to pick up the solar elements in an initial arrangement and to deliver them in a target arrangement for equipping a solar module that differs from the initial arrangement.
  • the pick-and-place device can have a linear guide, along which the groups of grippers are arranged such that they can be displaced relative to one another.
  • the linear guide can be transverse or be aligned at right angles to a transport direction of a transport unit, for example the transport unit already mentioned above, which is downstream of the pick-and-place device and/or be movable itself in this transport direction.
  • the groups of grippers can thus be moved, in particular along the linear guide, in a first direction and/or transversely or at right angles to a transport direction of, for example, the previously mentioned transport unit downstream of the loading device, on which the loading of the solar module with solar elements takes place be .
  • the groups of grippers can be movable transversely or at right angles to the direction of movement specified by the aforementioned linear guide.
  • the placement device can have a transfer guide, in particular a portal, along which the groups of grippers can be displaced in a second direction.
  • the second direction can be transverse or perpendicular to the first direction.
  • the solar elements with the runners can be arranged in at least one row, in particular in a transfer position in a transfer area on an assembly device. Furthermore, it is possible to transport the solar elements with the runners into a transfer position in a transfer area on an assembly device. With the help of the runners of the magnetically guided planar drive, which can be controlled extremely flexibly, it is possible to supply the solar elements in almost any arrangement and relative alignment to one another for the assembly of solar modules and to make them available for the assembly of solar modules.
  • the solar elements can be placed on a transport unit.
  • the transport unit can be designed as a transport belt, for example.
  • the solar modules equipped with solar elements can be fed to a subsequent processing step with the transport unit.
  • the aforementioned Hei tion can Adhesive connections between the solar elements, in particular between the lines of solar elements, the assembled solar modules are cured.
  • the solar modules can, for example with a handling device, be placed on support locations on workpiece holders of the runners.
  • the handling device can be, for example, a handling device of the previously mentioned device for the production of solar modules.
  • the solar elements Before the solar elements are placed on the supports, it is possible to determine the alignment of the solar elements.
  • the runners can then be controlled and aligned before the solar elements are deposited on the support places according to the determined orientation of the solar elements so that the solar elements are properly aligned and placed on the support places without changing their orientation on the handling device.
  • a possible misalignment of the solar elements can be compensated for when they are placed on the support places by appropriate positioning of the runners, so that the solar elements are correctly arranged on the support places after they have been placed.
  • the runners can be moved according to their up to six degrees of freedom in and/or around at least one of up to six axes.
  • the adhesive can be applied during a transfer movement of the runner relative to the dispensing nozzle.
  • the solar elements are fed with the runners to a test station for testing, in particular an application of adhesive on or on the solar elements.
  • the test station can be arranged or formed in the area of the previously mentioned drive surface of the device.
  • the solar elements and/or an application of adhesive to the solar elements can be tested in the testing station.
  • Improper solar elements for example those that have a defect or both of which have not been properly applied with adhesive, can then be removed from the tool holders of the runners with one, for example with the previously mentioned removal device of the device, and ejected from the production process.
  • the workpiece holders of the runners can at a
  • solar elements are used and the runners are moved into a transfer position in such a way that solar elements form at least one row of solar elements on two runners that are each arranged next to one another in the transfer position.
  • solar elements feedding solar elements in rows to an assembly of solar modules and keeping them ready assembled in rows for the assembly of solar modules.
  • this can be the previously explained production of solar modules in the shingle construction or favor in the so-called shingle matrix construction, in which a row of solar elements within a solar module overlaps an adjacent row at the edge in order to make electrical contact with the adjacent row of solar elements.
  • a matrix arrangement in particular a shingle matrix arrangement, when equipping a solar module, at least in every second row of solar elements that is kept ready in the transfer position for equipping the solar modules at least one offset element, ie a solar element with shorter dimensions than the other solar elements within a row, is provided.
  • a matrix arrangement of solar elements can represent an arrangement of solar elements in which the solar elements are arranged with a row-by-row offset relative to one another, as in masonry. In this way it is possible for a solar element in a row to overlap at least two solar elements in an adjacent row. This favors the formation of alternative current paths within a solar module constructed in this way.
  • the workpiece holders of the runners can be electrostatically charged in order to fix the solar elements on the support points during transport. This preferably to a defined value. It is possible to electrostatically discharge the workpiece holders beforehand.
  • the workpiece holders can be moved by moving the runners be brought into contact with the charging contact and/or the discharging contact relative to a charging contact and/or relative to a discharging contact of an electrostatics station. It is advantageous to first discharge the workpiece holders, which can be caused by a short circuit, for example, in order to then electrostatically charge the workpiece holders as precisely as possible to a defined value.
  • the extent of the electrostatic charge of the workpiece carrier can determine the holding force of the electrostatic transport fixation with which the solar elements can be fixed to the workpiece carriers of the runners when the solar elements are fed in to equip a solar module at the support locations.
  • a runner before a runner is moved to its target position, at least one runner performs an evasive movement next to a runner that is already in the transfer position, in order to avoid a collision between the solar elements placed on the support points of the workpiece holders of the runners.
  • the evasive movement of the at least one runner is a tilting movement about a movement axis of the at least one runner.
  • at least one runner for example the runner that is to be moved to its target position, can be raised or lowered.
  • a runner before moving to its target position, a runner is raised or lowered between two runners that are already in the transfer position and/or tilted about a movement axis, in particular about an axis aligned in the direction of its movement to the target position in order to avoid a collision between the at least one solar element arranged on its workpiece holder and the solar elements arranged on the workpiece holders of the runners already in the transfer position.
  • solar elements are arranged in a matrix arrangement, specifically in at least two rows and/or offset from one another, on a workpiece holder of at least one rotor. In this way it is possible to supply the solar elements to the assembly of the solar module already in a matrix arrangement, which can also be found in the subsequently produced solar module.
  • a method with the means and features of the second independent claim directed to a method for the production of solar modules is also proposed. It is provided that solar elements are supplied to a solar module with transport means, in particular with rotors of a magnetically guided planar drive, with solar elements being picked up jointly by at least two transport means located in a transfer position and being combined to form a row of solar elements for equipping a solar module . Thereby can be provided that the solar elements combined to form a line are stored on one, for example on the previously mentioned transport unit.
  • the solar elements can be fixed to the transport unit by means of vacuum transport and/or fed to a heater of the previously mentioned device.
  • the heating allows adhesive connections between the solar elements, in particular between the rows of solar elements, of the equipped solar modules to be cured.
  • the solar elements can be picked up together with at least two groups of grippers of an assembly device and combined to form a row of solar elements by a relative movement of the groups of grippers.
  • the solar elements When equipping a solar module, the solar elements can be placed in overlapping rows, in particular on a transport unit, and/or glued to one another.
  • the solar elements can be deposited on a transport unit, for example on the previously mentioned transport unit.
  • the stored solar elements can be fixed by means of negative pressure, for example on the transport unit.
  • a suction device for example the one already mentioned, with its vacuum source and suction means can be used for this purpose.
  • the solar elements can be placed in the assembly of a solar module in such a way that they overlap solar elements that have already been placed. It is also possible, when equipping a solar module, to place the solar elements in rows, overlapping a row of solar elements that has already been placed.
  • the solar elements can be placed on solar elements that have already been positioned in such a way that when they are laid down, their underside spans an acute angle with a base on which the solar elements are to be placed for the assembly of solar modules. In this way, the solar elements can be laid down in an adapted manner to a shingle arrangement produced when the solar elements are laid down in an overlapping manner.
  • Figure 1 A perspective view of a
  • Apparatus for the production of solar modules which has a feeding device with a magnetically guided planar drive and several runners that can be freely positioned with the help of the planar drive on a drive surface of the planer drive, which are used as means of transport to assemble solar elements supply solar modules,
  • Figures 4-7 Different views to illustrate evasive movements that can be performed with the help of the runners when moving the runners into the transfer position for equipping a solar module with solar elements, in order to avoid collisions between solar elements that are arranged on the workpiece holders of the runners,
  • FIGS 8- 14 Different views to illustrate the placement of solar elements on support places on the workpiece holders of the runners,
  • Figure 15 a detailed view of a gluing station in
  • the gluing station having a total of three discharge nozzles arranged offset to one another in the transport direction of the runners through the gluing station,
  • FIG. 16 A side view of that shown in FIG.
  • Adhesive station to illustrate the application of a first adhesive bead made of electrically conductive adhesive to a first of three solar elements that are arranged on the workpiece holder of the runner
  • FIG. 17 a side view of the gluing station shown in FIGS. 15 and 16 to illustrate the application of a bead of electrically conductive adhesive to a central one of the three solar elements positioned on the support positions of the workpiece holder of the runner,
  • FIG. 18 a side view of the adhesive station shown in FIGS. 15 and 17 to illustrate the application of a third adhesive bead made of electrically conductive adhesive to a third solar element on the workpiece holder,
  • FIGS. 19 and 20 Views to illustrate the adhesive beads made of electrically conductive adhesive applied to the edge of the solar elements
  • FIG. 21 a detailed view of an electrostatics station for electrostatically discharging and charging the workpiece carriers for the purpose of transport, fixing the solar element to the contact points for the workpiece holders of the runners,
  • FIGS 22-24 Detailed views of the electrostatics station to illustrate a movement of the runners to bring the workpiece carriers into a contact position with the discharge contacts of the electrostatics station,
  • FIGS 25-27 Detailed views of the electrostatics station to illustrate a movement that the runners perform in order to position their workpiece carriers in a contact position with the charging contacts of the bring the electrostatic station to electrostatically charge the workpiece holders to a defined value
  • FIGS 28-31 Detailed views of a transfer area of the device shown in Figure 1 to an assembly device, with the help of which the solar elements are fed to the assembly of solar modules,
  • FIGS 32-43 Different side views of assembly devices to illustrate the assembly of solar modules with solar elements, which are held ready with the help of the runners of the planar drive in the transfer position,
  • Figure 44 a detailed view of the transfer area
  • the workpiece holders of the runners are occupied by solar elements arranged in a matrix or masonry arrangement, with the arrangement of the solar elements on the workpiece holders of the runners being in the on a transport unit the device is equipped with solar modules equipped with solar elements,
  • FIG. 45 a further detailed view of a
  • Figures 46-49 a further detailed view of an assembly device which can be used on the device shown in Figure 1 and which has a linear guide with a total of four groups of grippers arranged thereon, the groups of grippers being provided with runners for the assembly of solar modules solar elements provided by a planar drive can be moved independently of one another along a linear guide relative to one another,
  • Figure 50 an individual representation of a test station
  • Figure 51 the one marked with the circle in Figure 50
  • FIG. 1 shows a device, denoted as a whole by 1, for producing solar modules 2 from solar elements 3 electrically connected to one another, namely from solar shingles electrically connected to one another.
  • the other figures 2-49 show individual functional units or Sections of the device 1 in individual representations.
  • the device 1 has a feed device 4 for feeding the solar elements 3 to an assembly of solar modules 2 .
  • the feeding device 4 comprises a magnetically guided planar drive 5 with a plurality of magnetically driven runners 6 which can be positioned freely and independently of one another in six degrees of freedom on a drive surface 7 of the planar drive 5 .
  • Each of the runners 6 has a workpiece holder 8 on which support points 9 for at least one solar element 3 , 31 are formed.
  • the planar drive 5 is set up for multi-coordinate positioning of the runners 6 in six degrees of freedom.
  • Solar elements 3 are solar elements that are longer than solar elements 31, which can also be referred to as offset elements. Together, the solar elements 3 and 31 can be used to produce solar modules 2 in the so-called matrix shingle construction. The solar elements 3 and 31 can therefore also be referred to as solar shingles or solar cell strips.
  • the magnetically guided planar drive 5 has the previously mentioned drive surface 7 on which the runners 6 can be positioned independently of one another.
  • the drive surface 7 is formed from individual drive modules 10 of the planar drive.
  • the drive modules 10 can have or contain drive units, for example stands and/or stators of the planar drive 5 .
  • a transfer area 11 is defined on the drive surface 7 . This transfer area 11 is shown in more detail, for example, in FIGS. 1, 28-33 and 44-49.
  • the device 1 Adjacent to the transfer area 11 , the device 1 has an assembly device 13 . With the help of the assembly device 13 , the solar elements 3 arranged on the runners 6 can be removed from the support places 9 and laid down on a base 14 , for example line by line, for the assembly of solar modules 2 .
  • Each of the mounting devices 13 shown in the figures has at least several grippers 15 for this purpose. All grippers 15 shown in the figures are designed as suction grippers, which allow the solar elements 3 to be handled gently.
  • the solar elements 3 are placed on a transport unit 16 , which is designed as a transport belt, of the device 1 .
  • the conveyor belt 16 serves as a base 14 on which the solar elements 3 can be placed for equipping the solar modules 2 .
  • FIG. 1 shows that the device 1 has a suction device 38 .
  • the suction device 38 comprises a vacuum source 39 and a suction means 40 assigned to the transport unit 16 , which in the exemplary embodiment of the device 1 shown in FIG. 1 is designed as a suction table.
  • the transport unit 16 is designed as a perforated and therefore air-permeable transport belt that is guided over the suction means 40 .
  • the suction device 40 is arranged below the transport unit 16 and is set up to fix solar elements 3 placed on the transport unit 16 to the transport unit 16 by negative pressure.
  • the suction means 40 reaches into an effective area of a heater 33 of the device 1 .
  • the heater 33 serves to harden an adhesive bond between the solar elements 3 of an equipped solar module 2 .
  • the solar elements 3 are thus fixed to the transport unit 16 by means of vacuum transport and fed to the heater 33 .
  • Adhesive connections between the solar elements 3 , in particular between the rows 12 of solar elements 3 , of the equipped solar modules 2 are hardened by the heater 33 .
  • the grippers 15 of the fitting device 13 shown in FIGS. 33-44 can be moved in several degrees of freedom. It is thus possible to place the solar elements 3, as shown in FIGS. FIG. 1 makes it clear that the drive surface 7 of the planar drive 5 is formed between a storage station 17 for solar elements 3 and the placement device 13 explained above.
  • the drive surface 7 is used, among other things, to arrange the solar elements 3, which can be fed to the assembly of solar modules 2 with the help of the rotor 6 of the planar drive 5, in a desired arrangement optimized for the assembly of solar modules 2 in the transfer area 11 of the To position drive surface 7 adjacent to placement device 13 .
  • the device 1 also has three handling devices 18, each of which comprises a plurality of grippers 15, which are also designed as suction grippers, on four arms each. Mithil fe the handling devices 18, it is possible to store solar elements 3 one after the other or simultaneously on the support places 9 of the workpiece holders 8 of runners 6 in the pick-up position.
  • FIGS. 8-15 The free positioning of the runners 6 in up to six degrees of freedom is explained in more detail in FIGS. It can be seen here that the runners 6 can be moved in the X, Y and Z directions on the drive surface 7 of the planar drive 5 . Furthermore, it is possible to also tilt, rotate or rotate the runners 6 about each of the three axes mentioned above. to swing .
  • the placement of the solar elements 3 on the support places 9 on the workpiece holders 8 of the runners 6 is shown in more detail in FIGS. 8-15.
  • the device 1 has a plurality of optical alignment determination devices 19 for determining the alignment of the solar elements 3 on the handling devices 18 .
  • optical alignment determination devices 19 for determining the alignment of the solar elements 3 on the handling devices 18 .
  • the device 1 in particular the planar drive 5 , comprises a control unit 20 .
  • the control unit 20 is set up to position the runners 6, depending on a determined alignment of a solar element 3 on the handling devices 18 in their receiving position adjacent to the handling devices 18, so that the solar elements 3, according to their alignment, without realigning the handling devices 18 on one of the support locations 9 of the workpiece holders 8 of the runners 6 can be stored.
  • the runners 6 are brought into an alignment in which they can receive the solar elements 3 in such a way that they are properly positioned on the Support places 9 the workpiece holders 8 of the runners 6 can be stored.
  • Figure 8 shows a runner 6 in recording position at a
  • the handling device 18 has several grippers 15 and is set up to hold a total of three solar elements 3 at the same time.
  • FIG. 8 shows that each solar element 3 of the three solar elements 3 is arranged on the grippers 15 in a different orientation.
  • the aim is to correctly position the solar elements 3 directly in the alignment gripped with the gripper 15 on one of the support locations 9 of the workpiece holder 8 of the runner without laborious repositioning or repeated handling.
  • the runner 6 is positioned according to FIG.
  • FIG. 10 shows the same procedure in relation to a second solar element 3 that is held ready for placement on the handling device 18 .
  • the runner 6 is aligned below the gripper 15 and the solar element 3 is then placed on the second support location 9 on the workpiece holder 8 of the runner 6 .
  • the placement of the third solar element 3, which is shown in Figure 11, is analogous.
  • the rotor 6 is aligned as a function of the alignment determined in relation to the third solar element 3 on the handling device 18 before the solar element 3 is placed on a Support space 9 is stored on the workpiece holder 8 of the runner.
  • FIGS. 12, 13 and 14 illustrate a further possibility for setting down the solar elements 3 on the support places 9 of the workpiece holder 8 of a runner 6 .
  • the runner 6 - in addition to the previously mentioned orientation of the runner 6 corresponding to an orientation of the solar elements 3 on the handling device 18 - is raised a little far in the direction of the individual gripper 15 of the handling device 18 .
  • the grippers 15 then no longer have to be lowered in the direction of the support places 9, as shown in FIGS. 12-14. Due to the fact that the runners 6 meet the solar elements 3 to be laid down by lifting them, the solar elements 3 only have to be released.
  • the grippers 15 can then be moved to a retracted position. This can reduce the cycle times when placing the solar elements 3 on the support places 9 on the workpiece holders 8 of the runners 6 and increase the cost-effectiveness of the device 1 .
  • FIGS. 15-20 show detailed views of a gluing station 21 of the device 1 .
  • the gluing station 21 comprises a total of three dispensing nozzles 22 for dispensing electrically conductive adhesive onto the solar elements 3 arranged at the contact points 9 of the runners 6 .
  • the dispensing nozzles 22 are arranged above the drive surface 7 of the planar drive 5, so that the runners 6 with the solar elements 3 positioned on them can be moved past below the dispensing nozzles 22 in order to discharge the electrically conductive adhesive from the dispensing nozzles 22 in the form of adhesive beads 23 apply to the solar elements 3 .
  • the gluing station 21 thus has a number of dispensing nozzles 22, namely three, which corresponds to the number of support places 9 on the Workpiece holders 8 of the runner 6 corresponds.
  • the total of three dispensing nozzles 22 are offset from one another in the direction of movement of the runners 6 through the gluing station 21 . It is thus possible to apply adhesive beads 23 of electrically conductive adhesive even at a comparatively small distance from one another to the solar elements 3 positioned accordingly on the workpiece holders 8 .
  • FIGS. 15-20 show the application of the adhesive beads 23 , with FIG. 20 showing a detailed view of the solar elements 3 with the adhesive beads 23 produced thereon.
  • the application of the electrically conductive adhesive to the solar elements 3 can be influenced in a targeted manner by moving the runners 6 according to at least one of the total of six degrees of freedom within which each of the runners 6 can be moved. It can be useful, for example, to adjust the distance between the solar elements 3 on the workpiece holders 8 of the runners 6 and the delivery nozzles 22 of the gluing station 21 by moving the runners 6 accordingly in the direction of the Z axis. It is also possible to influence the application of the adhesive beads 23 by adjusting the speed of the runners 6 at which the runners 6 are moved through the gluing station 21 .
  • the adhesive can be applied to the solar elements 3 in different ways. For example, it is possible to apply electrically conductive adhesive to the solar elements 3 in the form of continuous adhesive beads 23 . However, it is also possible to apply electrically conductive adhesive to the solar elements 3 in the form of dot patterns or line patterns or line-dot patterns. This can be done at the gluing station 21 of the device 1 by appropriately controlling the dispensing nozzles 22 . The dispensing nozzles 22 can be controlled by the previously mentioned control unit 20 .
  • the device 1 has a test station 35 .
  • the test station 35 is on or on the drive surface 7 of the planar drive 5 arranged.
  • the test station 35 is used to check the application of adhesive to the solar elements 3 arranged on the tool holders 8 and also to check the solar elements 3 arranged on the tool holders 8 .
  • the testing station 35 has three sensors 36 .
  • the sensors 36 serve in particular to check the adhesive application on the individual solar elements 3 .
  • the sensors 36 are in the form of so-called forked light barriers.
  • tactile sensors and/or cameras it is also possible to additionally or alternatively use tactile sensors and/or cameras as sensors 36 .
  • the testing device 35 is located downstream of the gluing station 21 and is shown in detail in FIGS. 50 and 51 .
  • FIG. 50 shows that a removal device 37 is assigned to the test station 35 .
  • the removal device 37 is set up to eject solar elements 3 that are not in order.
  • An improper solar element 3 can be one that was checked as improper during the test in the test station 35, for example because the solar element 3 itself is improper, for example damaged, or electrically conductive adhesive was not properly applied.
  • the removal device 37 has a gripper 15 which is designed as a suction gripper.
  • the gripper 15 of the removal device 37 can be moved along a linear axis 41, so that it can be used to remove improper solar elements 3 from the tool holders 8 and eject them from the manufacturing process. If the examination of the solar elements 3 fed to the test station 35 with the runners 6 shows that the solar elements 3 or the application of adhesive on the solar elements 3 is/are not correct, the incorrect solar elements 3 can be removed from the tool holders 8 of the runners 6 with the removal device 37 and are discharged from the manufacturing process by a movement of the gripper 15 along the linear axis 41 . This favors the fact that only correct solar elements 3 are subsequently fed to the assembly of solar modules 2 with the help of the runners 6 .
  • FIGS 21-27 show an electrostatics station 24 of the device 1 .
  • the electrostatics station 24 is used for electrostatically charging and electrostatically discharging the workpiece holders 8 of the runners 6 .
  • the electrostatic station 24 has two charging contacts 25 and two discharging contacts 26 . Both the charging contacts 25 and the discharging contacts 26 are fixed in place on the electrostatics station 24 .
  • the electrostatic charge of the workpiece holders 8 serves to fix the solar elements 3 on the support places 9 . Due to the electrostatic charge of the workpiece holders 8, it is possible to reliably fix the solar elements 3 to the support locations 9 for the feed by means of electrostatic forces of attraction.
  • the workpiece carriers 8 are first of all electrostatically discharged. This takes place via the discharge contacts 26 of the electrostatics station 24 .
  • the runners 6 are first positioned below the discharge contacts 26 and then raised by moving in the direction of the Z axis until the workpiece holders 8 touch the discharge contacts 26 . This creates a short circuit which causes the electrostatic discharge of the workpiece holders 8 .
  • the positioning of the runners 6 with their workpiece holders 8 against the discharge contacts 26 is shown in FIGS. 22-24 and in more detail.
  • FIGS. 25-27 The targeted static charging of the workpiece holders 8 runners 6 is illustrated in FIGS. 25-27.
  • the runners 6 are first positioned below the charging contacts 25 of the electrostatics station 24 .
  • the runners 6 are then raised so far in the Z direction that the workpiece holders 8 come into physical contact with the charging contacts 25 of the electrostatic station 24 and can be electrostatically charged.
  • the workpiece holders 8 are then ready to receive solar elements 3 on the handling devices 18 .
  • Figures 44-49 make it clear that the workpiece holders 8 of the runners 6 are also set up to hold solar elements 3 in a matrix pattern arrangement made up of a number of solar elements 3 .
  • the solar elements 3 for the assembly of solar modules 2 in the transfer area 11 of the drive surface 7 can be kept ready adjacent to the assembly device 13 in an arrangement that favors the assembly of solar modules 2 in a matrix arrangement or in a matrix-shingle arrangement.
  • the device 1 also has a number of testing devices 27 .
  • the testing devices 27 are set up to test the solar elements 3 for damage and/or dimensional accuracy and/or geometry.
  • the test devices 27 are arranged in the area of the handling devices 18 and the drive surface 7 of the planar drive 5 upstream. In this way it is possible to close the solar elements 3 on the workpiece holders 8 of the runners 6 before they are deposited on the support places 9 Check and lock out solar elements 3 that are found to be improper after the test.
  • planar drive 5 with its freely and very flexibly positionable runners 6 also favors this procedure.
  • Each of the runners 6 shown in the figures has several support locations 9 for solar elements 3 on its workpiece holder 8 . Even if one or more support locations 9 on the workpiece holders 8 of the runners 6 should remain free due to the ejection of solar elements 3 that have not been found to be in order, this can be compensated for by appropriate positioning of the runners 6 in the transfer area 11 adjacent to the placement device 13 . A runner 6, which has a free, unoccupied support space 9, can then be moved accordingly to close the gap that actually exists in the provided arrangement of solar elements 3, before the solar elements 3 are removed, that the assembly of solar modules 2 by the remaining free, unoccupied support space 9, the assembly of solar modules 2 is not affected.
  • FIGS. 46-49 show a variant of an assembly device 13 .
  • the placement device 13 shown in Figures 46-49 is set up to receive solar elements 3, 31 held wide in an initial arrangement, which are held ready here on the workpiece holders 8 of the runners 6 in a matrix or masonry arrangement, and in a defined target arrangement for Equipping a solar module 2 to deliver.
  • the pick-and-place device 13 has two groups 28 of grippers 15, namely suction grippers whose distance from one another is variable. In this way it is possible Solar elements 3 , 31 are picked up by the four groups 28 of grippers 15 in a starting arrangement and delivered in a target arrangement that differs from the starting arrangement for equipping solar modules 2 .
  • each group 28 of grippers 15 grips a line 12 of solar elements 3, 31, which are held ready on a workpiece holder 8 of a rotor 6, and places them on the base 14 by means of a trans ferschul the transport unit 16 embodied as a transport belt provides.
  • Two groups 28 of grippers 15 combine the rows 12 of solar elements 3 , 31 they have picked up to form a long row 12 when equipping a solar module 2 .
  • the groups 28 of grippers 15 are brought closer to one another in a movement oriented transversely to the transfer movement.
  • the equipping device 13 has a linear guide 29 along which the groups 28 of grippers 15 are arranged so that they can be displaced in relation to one another.
  • the groups 28 of Grei remote 15 can thus cross or. are moved at right angles to a transport direction, which is specified by the transport unit 16 downstream of the placement device 13 .
  • the groups 28 of grippers 15 can be moved by a transfer guide 30 of a portal, within which the linear guide 29 can also be moved, in the direction of the transport direction specified by the transport unit 16, ie in its own transfer direction.
  • the Trans fer arrangement 30 and the linear guide 29 are aligned at right angles to each other and form a compound slide guide that allows the movement of the groups 28 of Grei remote 15 in two axes.
  • the grippers 15 are movable not only along a linear axis specified by the transfer guide 30, but also about an axis transverse to the transfer guide 30 predetermined linear axis aligned pivot axis are pivotally mounted.
  • the pivot axis runs through pivot joints 32 .
  • the transport unit 16 can then transport the solar module 2 equipped in this way, for example, to an effective area of the heater 33 or to a laminating station or to another processing step.
  • a total of two rows of grippers 15 are provided.
  • the two rows of grippers 15 can be pivoted via pivot joints 32 on a support structure 34 , for example a Portal, the assembly device 13 arranged to favor the shingle arrangement of the rows 12 of solar elements 3 in the assembly of solar modules 2.
  • solar modules 2 are equipped with solar elements 3, namely, for example, with solar shingles, which can also be referred to as solar cell strips.
  • the solar elements 3 are fed to the assembly of solar modules 2 according to the method with the previously mentioned magnetically driven rotors 6 of the magnetically guided planar drive 5 .
  • the solar elements 3 are arranged with the runners 6 in the previously mentioned transfer area 11 adjacent to the mounting device 13 to form rows 12 .
  • the runners 6 are therefore used to transport the solar elements 3 to their respective transfer position in the transfer area 11 on the mounting device 13 and to make them available in a favorable alignment for the row-by-row transfer of the solar elements 3 when mounting solar modules 2 .
  • the solar elements 3 , 31 are placed on the support locations 9 on the workpiece holders 8 of the runners 6 .
  • the orientation of the solar elements 3 , 31 before they are placed on the storage locations 9 is determined using the orientation determination device 19 and the runners 6 are controlled and aligned before the solar elements 3 , 31 are placed on the storage locations 9 in such a way that the runners 6 proper reception of the solar elements 3 , 31 that are kept ready at the handling devices 18 and a possibly detected misalignment of the solar elements 3 when they are placed on the support places 9 can be compensated.
  • Electrically conductive adhesive is applied to the solar elements 3 in adhesive beads 23 at the adhesive station 21 . This follows by dispensing electrically conductive adhesive from the dispensing nozzles 22 previously mentioned. The electrically conductive adhesive is applied to the edges of the individual solar elements 3 , 31 in the form of adhesive beads 23 . With the help of the electrically conductive adhesive, it is possible to glue the solar elements 3 , 31 to one another line by line according to the shingle arrangement that they will later assume in the equipped solar module 2 .
  • the electrically conductive adhesive is thus applied to the solar elements 3 , 31 during a transfer movement of the runners 6 performed relative to the dispensing nozzles 22 .
  • a defined distance between the solar elements 3 , 31 and the dispensing nozzles 22 can by moving the runners 6 along a preferably vertical axis of movement, here the Z-axis, the runners 6 can be adjusted.
  • the workpiece holders 8 of the runners 6 can be fitted with solar elements 3, 31 and moved with the runners 6 into a transfer position in the transfer area 11 in such a way that the solar elements 3, 31 on two runners 6 arranged next to one another in the transfer position form a row 12 of solar elements 3, 31 form .
  • the workpiece holders 8 of the runners 6 are electrostatically charged to a defined value. This takes place in the electrostatics station 24 already explained above. Beforehand, however, the workpiece holders 8 are electrostatically discharged.
  • Rotor 6 in a contact position to the discharge contacts 26 brought the electrostatic station 24 and then discharged by short circuit.
  • the workpiece holders 8 are brought into contact with the charging contacts 25 by a movement of the runners 6 relative to the charging contacts 25 of the electrostatics station 24 in order to correspondingly charge the workpiece holders 8 electrostatically.
  • FIGS. 4-7 illustrate that before moving into a target position, the runners 6 can perform a compensating movement next to runners 6 already in the transfer position, in order to avoid a collision between the solar elements 3 , 31 placed on the support locations 9 of the workpiece holders 8 .
  • Different procedures are possible here.
  • Figure 6 makes it clear that it is possible, for example, to move the runner 6, which is already in the transfer position, by a evasive movement of the middle runner 6 in the direction of a movement axis, which is aligned at right angles to the drive surface 7 of the planar drive 5 and the aforementioned Z -axis corresponds to dodge from .
  • the middle of the three runners 6 can be moved to its target position without colliding between the solar elements 8 arranged on the workpiece holders 8 .
  • the middle runner 6 Due to the evasive movement, the middle runner 6 is lowered in comparison to the two outer runners 6 in the direction of the Z axis.
  • the middle runner 6 which is to be moved into its target position between the runners 6 already positioned, to be tilted in order to avoid a collision between the solar elements 3, 31 arranged on the workpiece holders 8.
  • the runner 6 leads a Tilting movement about a movement axis of the runner 6, which is aligned in the direction of movement of the runner 6 in its target position.
  • the solar elements 3, 31 can already be arranged on the workpiece holders 8 of the runners 6 in a matrix arrangement, namely in at least two rows and/or with an offset relative to one another. This favors the equipping of the solar modules 2 with solar elements 3.31 in a matrix shingle arrangement, as shown in FIGS. 44-49.
  • the solar elements 3, 31 are fed to the equipping of solar modules 2 with transport means, namely with rotors 6 of the magnetically guided planar drive 5.
  • the solar elements 3.31 are picked up jointly by at least two runners 6 located in the transfer position and are combined to form a row 12 of solar elements 3.31 for equipping a solar module 2. This is done by depositing it on the base 14 provided by the transport unit 16.
  • the solar elements 3.31 are each received together with at least two groups 28 of grippers 15 of the assembly device 13 and are combined by a relative movement of the groups 28 of grippers 15 to form a row 12 of solar elements 3.31.
  • the solar elements 3.31 overlap.
  • the solar elements 3.31 are also equipped with the solar elements when the solar module 2 is fitted
  • FIGS 32-35 and 36-43 illustrate that the solar elements 3, 31 are placed on already positioned solar elements 3, 31 when equipping a solar module 2 in such a way that their undersides form an acute angle with a base 14 on which the Solar elements 3, 31 for the assembly of solar modules 2 are stored or placed on stretch.
  • the device 1 shown in the figures for producing solar modules 2 can be used to carry out a method for producing solar modules 2 as described above.
  • a device 1 which has at least two runners 6 of a magnetically guided planar drive 5 of a feed device 4 of the device 1 for supplying solar elements 3 , 31 for equipping a solar module 2 .

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zur Herstellung von Solarmodulen (2) aus elektrisch miteinander verbundenen Solarelementen (3), insbesondere aus elektrisch miteinander verbundenen Solarschindeln (3), mit einer Zuführvorrichtung (4) zur Zuführung der Solarelemente (3) zu einer Bestückung von Solarmodulen (2), wobei die Zuführvorrichtung (4) einen magnetisch geführten Planar-Antrieb (5) mit zumindest zwei magnetisch angetriebenen Läufern (6) umfasst, wobei jeder Läufer (6) jeweils eine Werkstückaufnahme (8) aufweist, an der zumindest ein Auflageplatz (9) für wenigstens ein Solarelement (3) ausgebildet ist.

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Solarmodulen
Die Erfindung betri f ft Vorrichtungen zur Herstellung von Solarmodulen aus elektrisch miteinander verbundenen Solarelementen, insbesondere aus elektrisch miteinander verbundenen Solarschindeln, wobei die Vorrichtungen eine Zuführvorrichtung zur Zuführung der Solarelemente zu einer Bestückung von Solarmodulen aufweisen .
Ferner betri f ft die Erfindung auch Verfahren zur Herstellung von Solarmodulen, bei denen Solarmodule mit Solarelementen, insbesondere mit Solarschindeln, bestückt werden .
Vorrichtungen und Verfahren zur Herstellung von Solarmodulen aus Solarelementen sind aus der Praxis in unterschiedlichsten Aus führungs formen vorbekannt .
Dabei sieht eine neue Technik vor, Solarmodule aus sogenannten Solarschindeln, also aus schindel förmigen Solarzellstrei fen, zusammenzusetzen . Dabei können die Solarelemente im fertigen Solarmodul in Zeilen angeordnet sein, wobei eine Zeile von Solarelementen eine benachbarte Zeile von Solarelementen zur elektrischen Kontaktierung überlappt . Auf diese Weise wird ein Solarmodul bereitgestellt , das einen schindelartigen Aufbau erhält .
In diesem Zusammenhang sei erwähnt , dass eine Zeile in einem derartigen Solarmodul eine Struktur aus Solarelementen sein kann, innerhalb der ein elektrisches Spannungsniveau anliegt . In diesem Fall i st eine Zeile somit kein konventioneller String, wie er bei anderen Solarmodulen verwendet wird und in dessen Längserstreckungsrichtung der elektrische Spannungsaufbau über die in dem String zusammengefassten Solarelemente erfolgt . Der elektrische Spannungsaufbau in einem solchen Solarmodul kann über benachbarte , elektrisch miteinander verbundener Zeilen von Solarelementen hinweg quer oder rechtwinklig zur Längserstreckung der Zeilen erfolgen .
Aufgabe der Erfindung ist es , Vorrichtungen und Verfahren der eingangs genannten Art bereitzustellen, die eine möglichst flexible und dennoch wirtschaftliche Herstellung von Solarmodulen begünstigen .
Zur Lösung der Aufgabe wird zunächst eine Vorrichtung zur Herstellung von Solarmodulen aus elektrisch miteinander verbundenen Solarelementen, insbesondere aus elektrisch miteinander verbundenen Solarschindeln, vorgeschlagen, die die Mittel und Merkmale des ersten unabhängigen, auf eine derartige Vorrichtung gerichteten Anspruchs aufweist . Zur Lösung der Aufgabe wird somit insbesondere eine Vorrichtung zur Herstellung von Solarmodulen vorgeschlagen, die eine Zuführvorrichtung zur Zuführung der Solarelemente zu einer Bestückung von Solarmodulen aufweist . Die Vorrichtung ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet , dass die Zuführvorrichtung einen magnetisch geführten Planar-Antrieb mit zumindest zwei magnetisch angetriebenen Läufern umfasst . Jeder Läufer wei st j eweils eine Werkstückaufnahme auf , an der zumindest ein Auflageplatz , bevorzugt wenigstens zwei oder drei Auflageplät ze , für wenigstens ein Solarelement ausgebildet ist .
Durch die Verwendung einer Zuführvorrichtung mit einem magnetisch geführten Planar-Antrieb, der zumindest zwei magnetisch angetriebene Läufer als Transportmittel zum Transport der Solarelemente zu einer Bestückung eines Solarmoduls aufweist , ist eine äußerst flexible Herstellung von Solarmodulen möglich . Ohne aufwändige Umbaumaßnahmen oder Umrüstvorgänge ist es möglich, ein und dieselbe Vorrichtung zur Herstellung von Solarmodulen zur Herstellung von Solarmodulen mit unterschiedlichster Solar-Panel-Größe und/oder Solarelement- Konfiguration innerhalb eines Solarmoduls herzustellen .
Auf diese Weise wird eine Vorrichtung bereitgestellt , die eine äußerst flexible Herstellung von Solarmodulen ohne Festlegung auf eine spezi f ische Solarelementgröße und/oder Solarelement- Geometrie bzw . Solarmodul-Größe und/oder Solarmodul-Geometrie ermöglicht .
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht es beispielsweise , zunächst Solarmodule eines ersten Typs zu fertigen, um im Anschluss daran - ohne aufwändige Umbaumaßnahmen - Solarmodule eines zweiten Solarmodul-Typs zu fertigen, der sich hinsichtlich bei spielsweise der Anzahl der Solarelemente pro Solarmodul und/oder der Größe und/oder Geometrie der Solarelemente und/oder der Anordnung der Solarelemente innerhalb des Solarmoduls von dem ersten Typ unterscheidet .
Bei einer Aus führungs form der Vorrichtung ist vorgesehen, dass an j eder Werkstückaufnahme j eweils zumindest zwei Auflageplätze für j eweils wenigstens ein Solarelement angeordnet sind . Auf diese Weise ist es möglich, mit einem Läufer des magnetisch geführten Planar-Antriebs gleichzeitig zwei oder mehr Solarelemente der Bestückung eines Solarmoduls zuzuführen . Dies kann die Produktivität der Vorrichtung erhöhen .
Der Planar-Antrieb kann zur, vorzugsweise unabhängigen, Mehrkoordinaten-Positionierung der zumindest zwei Läufer eingerichtet sein .
Vorzugsweise ist der Planar-Antrieb zur unabhängigen Mehrkoordinaten-Positionierung der zumindest zwei Läufer sechs Freiheitsgraden . Auf diese Weise kann j eder der zumindest zwei Läufer unabhängig von einem oder sämtlichen anderen Läufern des Planar-Antriebs in bzw . um bis zu sechs Achsen bewegt werden .
So ist eine lineare Bewegung der Läufer in X- , Y- und Z- Richtung, wobei X, Y, Z j eweils die Raumkoordinaten darstellen, sowie eine Drehung der Läufer um die drei zuvor erwähnten Raumachsen X, Y und Z möglich . Die Läufer sind somit mithil fe des Planar-Antriebs in sechs Freiheitsgraden beweglich .
Der magnetisch geführte Planar-Antrieb kann eine Antriebs fläche aufweisen, auf der die zumindest zwei Läufer unabhängig voneinander in der zuvor erwähnten Weise positionierbar s ind, um die Solarelemente der Bestückung von Solarmodulen zuzuführen . Auf oder oberhalb der Antriebs fläche können die Läufer aufgrund magnetischer Levitation schweben und durch den magnetisch geführten Planar-Antrieb bewegt werden .
Unterhalb der Antriebs fläche kann der Planar-Antrieb Ständer oder Statoren aufweisen, mit denen die Läufer auf der Antriebs fläche positioniert werden können .
Auf der Antriebs fläche kann ein Ubergabebereich definiert sein, indem zumindest zwei Läufer zur Konfiguration der auf den Auflageplätzen ihrer Werkstückträger angeordneten Solarelemente in Zeilen nebeneinander positionierbar sind . Dazu können die Läufer innerhalb des Ubergabebereichs individuelle und/oder veränderliche Ubergabeposition als Zielpositionen einnehmen . Auf diese Weise ist es möglich, die Läufer des Planar-Antrieb auf sehr flexible Weise dazu zu nutzen, die Solarelemente bereits vor der Bestückung von Solarmodulen in dem zuvor erwähnten Übergabebereich in einer bestimmten Konfiguration anzuordnen . So ist es beispielsweise möglich, die Solarelemente im Übergabebereich in Zeilen anzuordnen, die sich über zwei oder mehrerer der Läufer erstrecken, um die Solarelemente dann zeilenweise der Bestückung eines Solarmoduls zuzuführen .
Die Vorrichtung kann eine Bestückungsvorrichtung aufweisen . Mithil fe der Bestückungsvorrichtung können die an den Werkstückaufnahmen der Läufer angeordneten Solarelemente von den Auflageplätzen abgenommen und vorzugsweise zeilenweise der Bestückung von Solarmodulen zugeführt werden . Die Bestückungsvorrichtung kann zu diesem Zweck zumindest einen Grei fer, vorzugsweise zumindest einen Sauggrei fer, aufweisen . Die Bestückungsvorrichtung kann dazu eingerichtet sein, den zumindest einen Grei fer in zumindest zwei oder drei Freiheitsgraden zu bewegen . Bei einer Aus führungs form der Bestückungsvorrichtung ist es möglich, den zumindest einen Grei fer in drei Raumachsen (X, Y und Z ) sowie um eine Schwenkachse zu bewegen . Auf diese Weise ist es möglich, die mithil fe der Läufer in Übergabeposition bereitgehaltenen Solarelemente auf zunehmen, in einer Trans ferbewegung weiter zu transportieren und dann in einer gewünschten Auslegeanordnung zur Bestückung eines Solarmoduls auf einer Unterlage , beispielsweise auf einer nachfolgend noch näher erläuterten Transporteinheit , abzulegen .
Um die Solarelemente zeilenweise und/oder in einer überlappenden Schindel-Anordnung ablegen zu können, kann es zweckmäßig sein, die Solarelemente mithil fe des zumindest einen Grei fers der Bestückungsvorrichtung in einer schrägen Ausrichtung abzulegen, d . h . in einer Ausrichtung, in der ihre Unterseite mit einer Unterlage , auf der die Solarelemente zur Bestückung eines Solarmoduls abgelegt werden sollen, einen spitzen Winkel einschließt . Dies ermöglicht ein genaues Ablegen der Solarelemente bei der Bestückung des Solarmoduls auf Zeilen bereits abgelegter Solarelemente in einer sogenannten Schindelanordnung . Zu diesem Zweck kann der zumindest eine Grei fer der Bestückungsvorrichtung mittels eines Schwenkgelenks schwenkbar gelagert sein . Bei einer Aus führungs form der Vorrichtung kann die Linearführung über das zumindest eine Schwenkgelenk schwenkbar gelagert sein, um den zumindest einen Grei fer schwenken zu können .
Wie zuvor bereits angedeutet , kann die Vorrichtung eine Transporteinheit , beispielsweise ein Transportband, aufweisen . Auf die Transporteinheit , insbesondere auf das Transportband, können die Solarelemente zur Bestückung von Solarmodulen vorzugsweise in Schindelanordnung abgelegt werden . Mithil fe der Transporteinheit können die mit Solarelementen bestückten Solarmodule dann einem nachgelagerten Bearbeitungs- und/oder Handhabungsschritt zugeführt werden . So ist es beispielsweise möglich, die Solarelemente mithil fe der Transporteinheit einem nachgelagerten Bearbeitungsschritt , beispielsweise einer Hei zung der Vorrichtung zuzuführen . In dem nachgelagerten Bearbeitungsschritt können die Solarelemente untereinander verbunden bzw . eine Verklebung zwischen den Solarelementen bestückter Solarmodule ausgehärtet werden .
Die Vorrichtung kann eine Ansaugvorrichtung mit einer Unterdruckquelle und einem Ansaugmittel aufweisen . Das Ansaugmittel kann der zuvor erwähnten Transporteinheit , auf die die Solarelemente bei der Bestückung von Solarmodulen abgelegt werden können, zugeordnet sein . Als Ansaugmittel kann beispielsweise ein Ansaugtisch verwendet werden, der mit der Unterdruckquelle der Ansaugvorrichtung verbunden ist . Die Transporteinheit , insbesondere ein Transportband, kann über den Ansaugtisch laufen . Hierbei kann es günstig sein, wenn die Transporteinheit , nämlich insbesondere das Transportband, luftdurchlässig, insbesondere perforiert , ist . So kann ein von der Unterdruckquelle erzeugter Unterdrück über das Ansaugmittel , nämlich insbesondere über den Ansaugtisch, auf die Transporteinheit und darauf positionierte Solarelemente übertragen werden, um die Solarelemente in ihrer Anordnung auf der Transporteinheit zu fixieren . Das Ansaugmittel kann also dazu eingerichtet sein, auf der Transporteinheit abgelegte Solarelemente durch Unterdrück an der Transporteinheit zu fixieren . Dies ist günstig, da die zur Bestückung der Solarmodule auf der Transporteinheit abgelegten Solarelemente zwar durch den Auftrag elektrisch leitfähigen Klebers beispielsweise zeilenweise miteinander verbunden sind, die Klebeverbindung zwischen den Solarelementen aber möglicherweise noch nicht gänzlich ausgehärtet ist , sodass ein Verrutschen der Solarelemente auf der Transporteinheit durch die Klebeverbindung nicht gänzlich vermieden werden kann .
Das Ansaugmittel , insbesondere der Ansaugtisch, kann bis in einen Wirkbereich einer Hei zung der Vorrichtung hineinreichen, die zum Aushärten einer Klebeverbindung zwischen Solarelementen eines bestückten Solarmoduls vorgesehen ist , und in den die Solarelementen mithil fe der Transporteinheit hinein und/oder hindurch transportiert werden können .
Die zuvor erwähnte Antriebs fläche des Planar-Antriebs kann zwischen einer Vorratsstation für Solarelemente und der Bestückungsvorrichtung ausgebildet sein . In der Vorratsstation der Vorrichtung können Solarelemente beispielsweise in Stapeln vorgehalten werden . Aus der Vorratsstation können die Solarelemente ausgefasst und auf die Auflageplätze an den Werkstückaufnahmen der Läufer abgelegt und mit diesen dann der Bestückung der Solarmodule zugeführt werden .
Die Vorrichtung kann zumindest eine Handhabungsvorrichtung mit zumindest einem Grei fer, insbesondere mit zumindest einem Sauggrei fer aufweisen . Mithil fe der Handhabungsvorrichtung können Solarelemente nacheinander oder gleichzeitig auf die Auflageplätze der Werkstückaufnahmen in Aufnahmeposition befindlicher Läufer abgelegt werden .
Die Vorrichtung kann eine Ausrichtungsbestimmungsvorrichtung zur Bestimmung der Ausrichtung der Solarelemente an der zuvor erwähnten Handhabungsvorrichtung aufweisen . Die Ausrichtungsbestimmungsvorrichtung kann eine optische Ausrichtungsbestimmungsvorrichtung sein und beispielsweise eine Kamera aufweisen . Beispielsweise anhand einer Außenkontur der Solarelemente und/oder oder anhand eines Aufdrucks , den die Solarelemente tragen können, ist es möglich, die Ausrichtung der Solarelemente an der Handhabungsvorrichtung zu bestimmen . Eine Information über die festgestellte Ausrichtung der Solarelemente kann hierbei zur ordnungsgemäßen Ablage der Solarelemente auf den Auflageplätzen an den Werkstückaufnahmen der Läufer verwendet werden .
Die Vorrichtung, insbesondere der Planar-Antrieb, kann eine Steuereinheit aufweisen . Die Steuereinheit kann dazu eingerichtet sein, einen Läufer in Abhängigkeit entsprechend einer festgestel lten Ausrichtung eines Solarelements an der Handhabungsvorrichtung zu positionieren, dass das Solarelement bei der Ablage des Solarelements in gewünschter Ausrichtung auf einem Auflageplatz der Werkstückaufnahme des Läufers zu liegen kommt .
Auf diese Weise wird sichergestellt , dass die auf den Auflageplatz an der Werkstückaufnahme eines Läufers abgelegten Solarelemente ordnungsgemäß und in korrekter Ausrichtung für die Bestückung des Solarmoduls an der Werkstückaufnahme positioniert werden . Eine Neuausrichtung der Solarelemente an und/oder durch die Handhabungsvorrichtung kann so vermieden werden . Die Vorrichtung kann eine Klebestation umfassen, die zumindest eine Abgabedüse zur Abgabe elektrisch leitfähigen Klebers auf ein an einem Auf lageplatz angeordnetes Solarelement aufweist . Die zumindest eine Abgabedüse kann oberhalb einer, beispielsweise oberhalb der zuvor erwähnten Antriebs fläche des Planar-Antriebs angeordnet sein .
Um elektrisch leitfähigen Kleber auf die Solarelemente auftragen zu können, ist es möglich, die Solarelemente mithil fe der Läufer unterhalb der Abgabedüse vorbei zubewegen und den elektri sch leitfähigen Kleber dabei auf die Solarelemente auf zutragen .
Die Verwendung eines magnetisch geführten Planar-Antriebs und der Läufer ist auch im Zusammenhang mit dem Auftrag des elektrisch leitfähigen Klebers von Vorteil .
Durch die große Anzahl von Freiheitsgraden, in denen die Läufer auch während der Abgabe des elektrisch leitfähigen Klebers auf die Solarelemente bewegt werden können, ist es möglich, bestimmte Auftragsparameter beim Auftrag des elektrisch leitfähigen Klebers über die Positionierung der Läufer und der daran angeordneten Solarelemente relativ zu der zumindest einen Abgabedüse zu beeinflussen .
So ist es beispielsweise möglich, die Läufer mit den daran angeordneten Solarelementen in unterschiedlichen Geschwindigkeiten an der zumindest ein Abgabedüse vorbei zubewegen, um den Auftrag des leitfähigen Klebers anzupassen . Ferner ist es möglich, den Abstand zwischen dem zumindest einen Auflageplatz an dem Werkstückträger der Läufer und der zumindest ein Abgabedüse durch eine entsprechende Bewegung des Läufers in Richtung einer Z-Achse , die vertikal ausgerichtet sein kann, einzustellen . Auch dies kann den Auftrag des elektrisch leitfähigen Klebers auf die Solarelemente beeinflussen .
Bevorzugt weist die Klebestation eine Anzahl von Abgabedüsen auf , die einer Anzahl von Auflageplätzen an einem Werkstückträger eines Läufers entspricht . Dabei können zumindest zwei der vorhandenen Abgabedüsen in Bewegungsrichtung der Läufer durch die Klebestation versetzt zueinander angeordnet sein . Durch die versetzte Anordnung der zumindest zwei Abgabedüsen ist eine wunschgemäße Anordnung der Abgabedüsen unabhängig von ihrem Bauraum möglich, um Kleberaupen elektrisch leitfähigen Klebers mit nur geringem Abstand auch auf vergleichsweise schmale Solarelemente beauftragen zu können .
Die Vorrichtung kann zumindest eine Prüfstation aufweisen, die zur Prüfung eines Kleberauftrags auf die an den Werkzeugaufnahmen angeordneten Solarelemente und/oder zur Prüfung der an den Werkzeugaufnahmen angeordneten Solarelemente eingerichtet ist . Die Prüf station kann dabei an oder auf einer, beispielsweise an oder auf der zuvor bereits erwähnten, Antriebs fläche des Planar-Antriebs vorgesehen sein .
Mithil fe der Läufer können die an den Werkzeugaufnahmen angeordneten Solarelemente , vorzugsweise nach einem Auftrag elektrisch leitfähigen Klebers , der an einer, beispielsweise an der zuvor bereits erwähnten Klebestation erfolgen kann, der Prüfstation zuge führt und dort entsprechend geprüft werden .
Die Prüfstation kann zumindest einen Sensor aufweisen, der zum Prüfen der Solarelemente und/oder eines Kleberauftrags auf den Solarelementen eingerichtet ist .
Vorzugsweise weist die Prüfstation eine Anzahl von Sensoren auf , die einer Anzahl von Auflageplätzen für Solarelemente an einer Werkzeugaufnahme eines Läufers entspricht . Auf diese Weise ist es möglich, sämtliche an einer Werkzeugaufnahme eines Läufers positionierten Solarelemente gleichzeitig zu prüfen, ob die Solarelemente und/oder ein Kleberauftrag darauf in Ordnung oder nicht in Ordnung sind .
Als Sensor kann ein optischer Sensor, beispielsweise eine Gabellichtschranke oder eine Kamera verwendet werden . Es ist aber auch möglich, als Sensor mechanische Sensoren, beispielsweise Tastsensoren zu verwenden .
Der Prüfstation kann eine Entnahmevorrichtung zugeordnet sein . Die Entnahmevorrichtung kann zum Ausschleusen nicht ordnungsgemäßer Solarelemente eingerichtet sein . Dabei kann die Entnahmevorrichtung zumindest einen Grei fer, insbesondere zumindest einen Sauggrei fer aufweisen . Ergibt eine Prüfung der Solarelemente und/oder des Kleberauftrags auf den Solarelementen, dass ein Solarelement und/oder ein Kleberauftrag darauf nicht ordnungsgemäß ist/ sind, kann das betrof fene Solarelement mithil fe der Entnahmevorrichtung von der Werkzeugaufnahme des Läufers abgenommen und aus dem Fertigungsprozes s ausgeschleust werden . Dies begünstigt , dass möglichst nur ordnungsgemäße Solarelemente der Bestückung von Solarmodulen zugeführt werden . Dies kann die Fertigungsqualität , die mit der Vorrichtung erzielt werden kann, erheblich verbessern und eine Ausschussrate der produzierten Solarmodule deutlich verringern .
Die Vorrichtung kann eine Elektrostatik-Station aufweisen . Die Elektrostatik-Station kann zum elektrostatischen Aufladen und/oder zum elektrostatischen Entladen der Werkstückträger der Läufer eingerichtet sein . Auf diese Weise ist es möglich, Solarelemente bei ihrer Zuführung zu der Bestückung von Solarmodulen mithil fe elektrostatischer Ladung an den Werkstückaufnahmen zu fixieren . Mithil fe einer elektrostatischen Transport fixierung ist eine berührungslose Fixierung der Solarelemente an den Werkstückträgern möglich, die einen Verzicht auf vergleichsweise aufwändige mechanische Spannvorrichtungen ermöglicht .
Für eine zuverlässige elektrostatische Fixierung der Solarelemente an den Werkstückaufnahmen der Läufer kann es vorteilhaft sein, die Werkstückaufnahmen zunächst vollständig elektrostatisch zu entladen . Dies kann mithil fe zumindest eines Entladekontaktes der Elektrostatik-Station erfolgen . Die Elektrostatik-Station kann zumindest einen Ladekontakt aufweisen, mit dem die Werkstückaufnahmen der Läufer auf einen gewünschten Wert elektrostatisch aufgeladen werden können .
Vorzugsweise können der zumindest eine Ladekontakt und/oder der zumindest eine Entladekontakt der Elektrostatik-Station dabei orts fest und/oder unbeweglich an der Elektrostatik- Station der Vorrichtung angeordnet oder ausgebildet sein . Dies kann die Konstruktion der Elektrostatik-Station erheblich vereinfachen .
Eine Relativbewegung zwischen Ladekontakt bzw . Entladekontakt und Werkstückaufnahmen der Läufer kann hierbei wiederum durch den magnetisch geführten Planar-Antrieb und die Läufer bewirkt werden .
Um die Werkstückaufnahmen mithil fe des zumindest einen Entladekontaktes entladen zu können, können die Läufer die Werkstückaufnahmen in Kontakt zu dem zumindest einen Entladekontakt der Elektrostatik-Station bringen . Ebenso ist es möglich, die Werkstückaufnahmen der Läufer durch eine entsprechende Bewegung der Läufer in Kontakt zu dem zumindest einen Ladekontakt der Elektrostatik-Station zu bringen, um die Werkstückaufnahmen auf einen gewünschten Wert elektrostatisch auf zuladen .
Bei einer Aus führungs form der Vorrichtung sind die Werkstückaufnahmen der Läufer zur Aufnahme eines Matrix- Musters aus mehreren Solarelementen eingerichtet . Auf diese Weise ist es möglich, auf den Werkstückaufnahmen der Läufer bereits ein Matrix-Muster aus einzelnen Solarelementen, das zumindest einem Teil-Muster eines zu bestückenden Solarmoduls entspricht , für die Bestückung eines Solarmoduls bereitzuhalten .
Die Vorrichtung kann zumindest eine Prüfvorrichtung zur Prüfung der Solarelemente auf Beschädigungen und/oder Maßhaltigkeit und/oder Geometrie aufweisen . Die Prüfvorrichtung kann dabei einer, beispielsweise der zuvor bereits erwähnten, Antriebs fläche des Planar-Antriebs vorgelagert sein . Auf diese Weise ist es möglich, nicht ordnungsgemäße Solarelemente aus zuschleusen, bevor diese auf die Auflageplätze an den Werkstückaufnahmen aufgelegt und der Bestückung der Solarmodule zugeführt werden .
Zur Lösung der Aufgabe wird auch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegri f fs von Anspruch 1 oder nach einem der Ansprüche 1- 16 vorgeschlagen, die eine , beispielsweise die zuvor bereits erwähnte , Bestückungsvorrichtung aufweist , mit der in einer Ausganganordnung bereitgehaltene Solarelemente aufgenommen und in einer definierten Zielanordnung zur Bestückung eines Solarmoduls abgegeben werden können . Die Bestückungsvorrichtung weist zumindest zwei Gruppen von Grei fern, insbesondere Sauggrei fern, auf , deren Abstand zueinander veränderlich ist , um die Solarelemente in einer Ausgangsanordnung auf zunehmen und in einer von der Ausgangsanordnung abweichenden Zielanordnung zur Bestückung eines Solarmodul s abzugeben .
Die Bestückungsvorrichtung kann hierfür eine Linearführung aufweisen, entlang der die Gruppen von Grei fern verschieblich zueinander angeordnet sind . Die Linearführung kann dabei quer oder rechtwinklig zu einer Transportrichtung einer, beispielsweise der zuvor bereits erwähnten, der Bestückungsvorrichtung nachgelagerten Transporteinheit ausgerichtet sein und/oder selbst in dieser Transportrichtung beweglich sein .
Die Gruppen von Grei fern können somit , insbesondere entlang der Linearführung, in einer ersten Richtung und/oder quer oder rechtwinklig zu einer Transportrichtung einer, beispielsweise der zuvor bereits erwähnten, der Bestückungsvorrichtung nachgelagerten Transporteinheit , auf der die Bestückung des Solarmoduls mit Solarelementen erfolgt , beweglich sein . Ferner ist es auch mögl ich, dass die Gruppen von Grei fen quer oder rechtwinklig zu der von der zuvor erwähnten Linearführung vorgegebenen Bewegungsrichtung beweglich sind . Hierfür kann die Bestückungsvorrichtung eine Trans ferführung, insbesondere ein Portal , aufweisen, entlang der die Gruppen von Grei fern in einer zweiten Richtung verschieblich sind . Die zweite Richtung kann quer oder rechtwinklig zur ersten Richtung orientiert sein .
Auf diese Weise ist es möglich, die Solarelemente mithil fe der Bestückungsvorrichtung aus einer Übergabeposition, in der sie zur Bestückung des Solarmoduls bereitgehalten werden, auf zunehmen und in einer gewünschten Art und Weise zur Bestückung von Solarmodulen abzulegen und dabei durch eine Relativbewegung der zumindest zwei Gruppen von Grei fern gegebenenfalls neu zu positionieren und/oder zu einer Zeile zu vereinigen . So können unterschiedlichste Legemuster von Solarelementen bei der Bestückung von Solarmodulen erzeugt werden .
Zur Lösung der Aufgabe wird auch ein Verfahren zur Herstellung von Solarmodulen vorgeschlagen, wobei Solarmodule mit
Solarelementen, insbesondere mit Solarschindeln, bestückt werden, das die Mittel und Merkmale des ersten unabhängigen, auf ein derartiges Verfahren gerichteten Anspruchs aufweist . Zur Lösung der Aufgabe wird somit bei einem Verfahren zur Herstellung von Solarelementen vorgeschlagen, dass die Solarelemente mit magnetisch angetriebenen Läufern eines magnetisch geführten Planar-Antriebs der Bestückung eines Solarmoduls zuge führt werden .
Dabei können die Solarelemente mit den Läufern, insbesondere in einer Übergabeposition in einem Übergabebereich an einer Bestückungsvorrichtung, in zumindest einer Zeile angeordnet werden . Ferner i st es möglich, die Solarelemente mit den Läufern in eine Übergabeposition in einem Übergabebereich an einer Bestückungsvorrichtung zu transportieren . Mithil fe der äußerst flexibel anzusteuernden Läufer des magnetisch geführten Planar-Antriebs ist es möglich, die Solarelemente in nahezu j eder bel iebigen Anordnung und Relativausrichtung zueinander der Bestückung von Solarmodulen zuzuführen und zur Bestückung von Solarmodulen bereitzustellen .
Zur Bestückung von Solarmodulen können die Solarelemente auf einer Transporteinheit abgelegt werden . Die Transporteinheit kann beispielsweise als Transportband ausgebildet sein . Mit der Transporteinheit können die mit Solarelementen bestückten Solarmodule einem nachfolgenden Bearbeitungsschritt zugeführt werden . So ist es beispielsweise möglich, die mit Solarelementen bestückten Solarmodule mithil fe der Transporteinheit einer Hei zung zuzuführen, um eine Klebeverbindung, die weiter unter noch näher erläutert wird, zwischen den Solarelemente oder zwischen Zeilen von Solarelementen der Solarmodule aus zuhärten . In diesem Zusammenhang kann es sinnvoll sein, die Solarelemente der bestückten Solarmodule mittels Unterdrucks an der Transporteinheit zu fixieren, bis die Klebeverbindungen ausgehärtet sind . Mit der zuvor erwähnten Hei zung können die Klebeverbindungen zwischen den Solarelementen, insbesondere zwischen den Zei len von Solarelementen, der bestückten Solarmodule ausgehärtet werden .
Die Solarmodule können, beispielsweise mit einer Handhabungsvorrichtung, auf Auflageplätze an Werkstückaufnahmen der Läufer abgelegt werden . Die Handhabungsvorrichtung kann beispielsweise eine Handhabungsvorrichtung der zuvor erwähnten Vorrichtung zur Herstellung von Solarmodulen sein .
Bevor die Solarelemente auf den Auflageplätzen abgelegt werden, ist es möglich, die Ausrichtung der Solarelemente zu bestimmen . Die Läufer können dann vor Ablage der Solarelemente auf den Auflageplätzen gemäß der festgestellten Ausrichtung der Solarelemente so angesteuert und ausgerichtet werden, dass die Solarelemente ohne eine Veränderung ihrer Ausrichtung an der Handhabungsvorrichtung ordnungsgemäß ausgerichtet auf die Auflageplätze abgelegt werden .
Eine mögliche Fehlausrichtung der Solarelemente kann so bei der Ablage auf die Auflageplätze durch eine entsprechende Positionierung der Läufer kompensiert werden, so dass die Solarelemente nach der Ablage ordnungsgemäß auf den Auflageplätzen angeordnet sind .
Dabei können die Läufer gemäß ihren bis zu sechs Freiheitsgraden in und/oder um zumindest eine von bis zu sechs Achsenbewegt werden .
Bei einer Aus führungs form des Verfahrens ist vorgesehen, elektrisch leitfähigen Kleber aus zumindest einer Abgabedüse einer Klebestation vorzugsweise randseitig auf Solarelemente auf zubringen, die auf den Auflageplätzen der Werkstückaufnahmen der Läufer positioniert sind . Dabei kann der Kleber während einer relativ zur Abgabedüse ausgeführten Trans ferbewegung des Läufers aufgetragen werden . Ferner ist es möglich, einen definierten Abstand zwischen den Solarelementen unter zumindest einen Abgabedüse durch eine Bewegung des Läufers entlang einer vorzugsweise vertikalen Bewegungsachse des Läufers einzustellen . Auf diese Weise ist es möglich, die Auftragsparameter beim Auftrag des elektrisch leitfähigen Klebers auf die Solarelemente durch eine gezielte Bewegung und/oder Ansteuerung der Läufer in gewünschter Weise zu beeinflussen, ohne eine Position der zumindest einen Abgabedüse zu verändern .
Bei einer Variante des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Solarelemente zur Prüfung, insbesondere eines Kleberauftrags auf oder an den Solarelementen, mit den Läufern einer Prüfstation zugeführt werden . Die Prüfstation kann im Bereich der zuvor bereits erwähnten Antriebs fläche der Vorrichtung angeordnet oder ausgebildet sein .
In der Prüfungsstation kann eine Prüfung der Solarelemente und/oder eines Kleberauftrags auf den Solarelementen durchgeführt werden . Nicht ordnungsgemäße Solarelemente , also beispielsweise solche , die einen Defekt aufweisen oder beiden denen ein Kleberauftrag nicht ordnungsgemäß erfolgt ist , können mit einer , beispielsweise mit der zuvor bereits erwähnten Entnahmevorrichtung der Vorrichtung dann von den Werkzeugaufnahmen der Läufer abgenommen und aus dem Fertigungsprozes s ausgeschleust werden .
Die Werkstückaufnahmen der Läufer können bei einer
Aus führungs form des Verfahrens so mit Solarelementen belegt und mit den Läufern so in eine Übergabeposition bewegt werden, dass Solarelemente an zwei j eweils in Übergabeposition nebeneinander angeordneten Läufern zumindest eine Zeile von Solarelementen bilden . Auf diese Weise ist es möglich, die Solarelemente in Zeilen einer Bestückung von Solarmodulen zuzuführen und in Zeilen zusammengestellt zur Bestückung von Solarmodulen bereitzuhalten . Dies kann insbesondere die zuvor erläuterte Fertigung von Solarmodulen in der Schindel-Bauweise bzw . in der so genannten Schindel-Matrix-Bauweise begünstigen, bei der eine Zeile von Solarelementen innerhalb eines Solarmoduls eine benachbarte Zeile randseitig überlappt , um einen elektrischen Kontakt zu der benachbarten Zeile von Solarelementen herzustellen .
Bei einer Aus führungs form des Verfahrens ist vorgesehen, dass zur Erzeugung einer Matrix-Anordnung, insbesondere einer Schindel-Matrix-Anordnung, bei der Bestückung eines Solarmoduls zumindest in j eder zweiten Zeile von Solarelementen, die in Übergabeposition zur Bestückung der Solarmodule bereitgehalten wird, zumindest ein Versatzelement , also ein Solarelement mit kürzerer Abmessung als die übrigen Solarelemente innerhalb einer Zeile , bereitgestellt wird .
In diesem Zusammenhang sei erläutert , dass eine Matrixanordnung von Solarelementen eine Anordnung von Solarelementen darstellen kann, in der die Solarelemente wie in einem Mauerwerk mit einem zeilenweisen Versatz zueinander angeordnet sind . Auf diese Weise ist es möglich, dass ein Solarelement einer Zeile zumindest zwei Solarelemente einer benachbarten Zei le überlappt . Dies begünstigt die Ausbildung alternativer Strompfade innerhalb eines derartig aufgebauten Solarmoduls .
Zur Transport fixierung der Solarelemente auf den Auflageplätzen können die Werkstückaufnahmen der Läufer elektrostatisch geladen werden . Dies vorzugsweise auf einen definierten Wert . Vorher ist es möglich, die Werkstückaufnahmen zuvor elektrostatisch zu entladen . Dabei können die Werkstückaufnahmen durch eine Bewegung der Läufer relativ zu einem Ladekontakt und/oder relativ zu einem Entladekontakt einer Elektrostatik-Station in Kontaktstellung zu dem Ladekontakt und/oder zu dem Entladekontakt gebracht werden . Die Werkstückaufnahmen zunächst zu entladen, was beispielsweise durch einen Kurzschluss bewirkt werden kann, ist vorteilhaft , um die Werkstückaufnahmen anschließend möglichst genau auf einen definierten Wert elektrostatisch auf zuladen . Das Maß der elektrostatischen Ladung des Werkstückträgers kann die Haltekraft der elektrostatischen Transport fixierung bestimmen, mit der die Solarelemente an den Werkstückträgern der Läufer bei der Zuführung der Solarelemente zur Bestückung eines Solarmoduls an den Auflageplätzen f ixiert werden können .
Bei einer Aus führungs form des Verfahrens ist vorgesehen, dass zumindest einen Läufer vor dem Bewegen eines Läufers in seine Zielposition neben einen bereits in Übergabeposition befindlichen Läufer eine Ausweichbewegung aus führt , um eine Kollision zwischen an den Auflageplätzen der Werkstückaufnahmen der Läufer abgelegten Solarelementen zu vermeiden .
Dabei kann vorgesehen sein, dass die Ausweichbewegung des zumindest einen Läufers eine Kippbewegung um eine Bewegungsachse des zumindest einen Läufers ist . Es ist aber auch möglich, zumindest einen Läufer entlang einer Raumachse zu bewegen, beispielsweise in Z-Richtung, um Platz zum Einfahren eines Läufers in seine Zielposition benachbart zu einem anderen Läufer zu schaf fen . Hierbei kann zumindest ein Läufer, beispiel sweise der Läufer, der in seine Zielposition bewegt werden soll , angehoben oder abgesenkt werden . Bei Durchführung einer Kippbewegung ist es möglich, dass die Kippbewegung um eine Bewegungsachse erfolgt , die in Bewegungsrichtung des einen Läufers in seine Zielposition ausgerichtet ist . Bei einer Aus führungs form des Verfahrens ist vorgesehen, dass ein Läufer vor dem Bewegen in seine Zielposition zwischen zwei bereits in Übergabeposition befindlichen Läufern angehoben oder absenkt und/oder um eine Bewegungsachse , insbesondere um eine in Richtung seiner Bewegung in die Zielposition ausgerichteten Achse , gekippt wird, um eine Kollision zwischen dem zumindest einen an seiner Werkstückaufnahme angeordneten Solarelement und den an den Werkstückaufnahmen der bereits in Übergabeposition befindlichen Läufern angeordneten Solarelementen zu vermeiden . Es ist aber auch möglich, die beiden Läufer, zwischen die der eine Läufer in seine Zielposition bewegt werden soll , zuvor anzuheben oder abzusenken oder entsprechend zu kippen, um eine Kollision der Solarelemente an den Werkstückträgern der Läufer zu vermeiden .
Bei einer Aus führungs form des Verfahrens ist vorgesehen, Solarelemente in einer Matrix-Anordnung, nämlich in zumindest zwei Zeilen und/oder mit Versatz zueinander, an einer Werkstückaufnahme zumindest eines Läufers anzuordnen . Auf diese Weise ist es möglich, die Solarelemente bereits in einer Matrix-Anordnung, die sich auch im nachfolgend hergestellten Solarmodul wiederfinden kann, der Bestückung des Solarmoduls zuzuführen .
Zur Lösung der Aufgabe wird auch ein Verfahren mit den Mitteln und Merkmalen des zweiten unabhängigen, auf ein Verfahren zur Herstellung von Solarmodulen gerichteten Anspruchs vorgeschlagen . Dabei ist vorgesehen, dass Solarelemente mit Transportmitteln, insbesondere mit Läufern eines magnetisch geführten Planar-Antriebs , einer Bestückung eines Solarmoduls zugeführt werden, wobei Solarelemente von zumindest zwei in einer Übergabeposition befindlichen Transportmitteln gemeinsam aufgenommen und zur Bestückung eines Solarmoduls zu einer Zeile von Solarelementen vereinigt werden . Dabei kann vorgesehen sein, dass die Solarelemente zu einer Zeile vereinigt auf einer, beispielsweise auf der zuvor bereits erwähnten Transporteinheit abgelegt werden .
An der Transporteinheit können die Solarelemente mittels Unterdrucks transport fixiert und/oder einer Hei zung der zuvor erwähnten Vorrichtung zugeführt werden . Durch die Hei zung können Klebeverbindungen zwischen den Solarelementen, insbesondere zwi schen den Zeilen von Solarelementen, der bestückten Solarmodule ausgehärtet werden .
Die Solarelemente können mit zumindest zwei Gruppen von Grei fern einer Bestückungsvorrichtung gemeinsam aufgenommen und durch eine Relativbewegung der Gruppen von Grei fern zu einer Zeile von Solarelementen vereint werden .
Die Solarelemente können bei der Bestückung eines Solarmoduls sich zeilenweise überlappend, insbesondere auf einer Transporteinheit , abgelegt und/oder miteinander verklebt werden . Die Ablage der Solarelemente kann auf eine Transporteinheit , beispielsweise auf die zuvor bereits erwähnte Transporteinheit , erfolgen . Die abgelegten Solarelemente können mittels Unterdrucks fixiert werden, beispielsweise an der Transporteinheit . Dazu kann eine , beispielsweise die bereits erwähnte , Ansaugvorrichtung mit ihrer Unterdruckquelle und einem Ansaugmittel verwendet werden .
Es ist möglich, dass die Solarelemente bei der Bestückung eines Solarmodul s so abgelegt werden, dass sie bereits abgelegte Solarelemente überlappen . Es ist ferner möglich, die Solarelemente bei der Bestückung eines Solarmoduls zeilenweise eine bereits abgelegte Zeile von Solarelementen überlappend abzulegen . Die Solarelemente können bei der Bestückung eines Solarmoduls so auf bereits positionierte Solarelemente abgelegt werden, dass ihre Unterseite beim Ablegen einen spitzen Winkel mit einer Unterlage aufspannt , auf der die Solarelemente zur Bestückung von Solarmodulen abgelegt werden sollen . Auf diese Weise können die Solarelemente angepasst auf eine bei dem überlappenden Ablegen der Solarelemente erzeugten Schindelanordnung abgelegt werden . Durch das zuvor erläuterte schräge Ablegen der Solarelemente auf bereits positionierte Solarelemente kann dies mit besonders hoher Positioniergenauigkeit erfolgen .
Zur Lösung der Aufgabe wird schließlich auch die Verwendung einer Vorrichtung zur Herstellung von Solarmodulen nach einem der Ansprüche 1 -23 zur Durchführung eines Verfahrens zur Herstellung von Solarmodulen nach einem der Ansprüche 24-40 vor geschlagen .
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Aus führungsbeispiel näher beschrieben, ist aber nicht auf diese Aus führungsbeispiele beschränkt . Weitere Aus führungsbeispiele ergeben sich durch Kombination der Merkmale einzelner oder mehrerer Schutzansprüche untereinander und/oder in Kombination einzelner oder mehrerer Merkmale der Aus führungsbeispiele .
Es zeigen :
Figur 1 : Eine perspektivische Darstellung einer
Vorrichtung zur Herstellung von Solarmodulen, die eine Zuführvorrichtung mit einem magnetisch geführten Planar-Antrieb und mehreren mithil fe des Planar-Antriebs auf einer Antriebs fläche des Planer-Antriebs frei positionierbaren Läufern aufweist , die als Transportmittel verwendet werden, um Solarelemente einer Bestückung von Solarmodulen zuzuführen,
Figuren 2 und 3 : Detailansichten des magnetisch-geführten Planar-
Antriebs mit daran angeordneten Läufern zur Veranschaulichung der Freiheitsgrade , in denen die Läufer bei der Zuführung der Solarelemente zur Bestückung von Solarmodulen bewegt werden können,
Figuren 4-7 : unterschiedliche Ansichten zur Veranschaulichung von Ausweichbewegungen, die mithil fe der Läufer beim Bewegen der Läufer in Übergabeposition zur Bestückung eines Solarmoduls mit Solarelementen ausgeführt werden können, um Kollisionen zwischen Solarelementen zu vermeiden, die an Werkstückaufnahmen der Läufer angeordnet sind,
Figuren 8- 14 : unterschiedliche Ansichten zur Veranschaulichung der Ablage von Solarelementen auf Auflageplätzen an Werkstückaufnahmen der Läufer,
Figur 15 : eine Detailansicht einer Klebestation der in
Figur 1 gezeigten Vorrichtung, wobei die Klebestation insgesamt drei in Transportrichtung der Läufer durch die Klebestation versetzt zueinander angeordneten Abgabedüsen,
Figur 16 : eine Seitenansicht der in Figur 15 gezeigten
Klebestation zur Veranschaulichung des Auftrags einer ersten Kleberaupe aus elektrischleitfähigem Kleber auf ein erstes von drei Solarelementen, die an der Werkstückaufnahme des Läufers angeordnet sind, Figur 17 : eine Seitenansicht der in den Figuren 15 und 16 gezeigten Klebestation zur Veranschaulichung des Auftrags einer Kleberaupe aus elektrisch leitfähigem Kleber auf ein mittleres der insgesamt drei auf den Auflageplätzen der Werkstückaufnahme des Läufers positionierten Sol ar element en,
Figur 18 : eine Seitenansicht der in den Figuren 15 des 17 gezeigten Klebestation zur Veranschaulichung des Auftrags einer dritten Kleberaupe aus elektrisch leitfähigem Kleber auf ein drittes Solarelement an der Werkstückaufnahme ,
Figuren 19 und 20 : Ansichten zur Veranschaulichung der randseitig auf die Solarelemente auf getragenen Kleberaupen aus elektrisch leitfähigem Kleber,
Figur 21 : eine Detailansicht einer Elektrostatik-Station zum elektrostatischen Entladen und Aufladen der Werkstückträger zwecks Transport fixierung der Solarelement an den Auflageplätzen der Werkstückaufnahmen der Läufer,
Figuren 22-24 : Detailansichten der Elektrostatik-Station zur Veranschaulichung einer Bewegung der Läufer, um die Werkstückträger in eine Kontaktstellung zu Entlade-Kontakten der Elektrostatik-Station zu bringen,
Figuren 25-27 : Detailansichten der Elektrostatik-Station zur Veranschaulichung einer Bewegung, die die Läufer durchführen, um ihre Werkstückträger in eine Kontaktstellung an Ladekontakte der Elektrostatik-Station zu bringen, um die Werkstückaufnahmen auf einen definierten Wert elektrostatisch auf zuladen,
Figuren 28-31 : Detailansichten eines Übergabebereichs der in Figur 1 gezeigten Vorrichtung an einer Bestückungsvorrichtung, mit deren Hil fe die Solarelemente der Bestückung von Solarmodulen zugeführt werden,
Figuren 32-43 : unterschiedliche Seitenansichten von Bestückungsvorrichtungen zur Veranschaulichung der Bestückung von Solarmodulen mit Solarelementen, die mithil fe der Läufer des Planar-Antriebs in Übergabeposition bereitgehalten werden,
Figur 44 : eine Detailansicht des Übergabebereichs der
Vorrichtung an einer Bestückungsvorrichtung zur Bestückung der Solarmodule mit Solarelementen, wobei zu erkennen ist , dass die Werkstückaufnahmen der Läufer mit in Matrix- oder Mauerwerk-Anordnung angeordneten Solarelementen belegt sind, wobei die Anordnung der Solarelemente auf den Werkstückaufnahmen der Läufer sich in den auf einer Transporteinheit der Vorrichtung mit Solarelementen bestückten Solarmodulen wiederf indet ,
Figur 45 : eine weitere Detailansicht eines
Übergabebereichs der in Figur 1 gezeigten Vorrichtung, wobei hier zu erkennen ist , dass j eder Läufer an seinem Werkstückträger eine Anordnung und Anzahl von Solarelementen aufweist , die der Anordnung und Anzahl von Solarelementen in den auf der Transporteinheit mit Solarelementen bestückten Solarmodulen entspricht ,
Figuren 46-49 : eine weitere Detailansicht einer Bestückungsvorrichtung, die an der in Figur 1 gezeigten Vorrichtung eingesetzt werden kann und die eine Linearführung mit insgesamt vier daran angeordneten Gruppen von Grei fern aufweist , wobei die Gruppen von Grei fern zur Bestückung von Solarmodulen mit an Läufern eines Planar- Antriebs bereitgehaltenen Solarelementen unabhängig voneinander entlang einer Linearführung relativ zueinander beweglich sind,
Figur 50 : eine Einzeldarstellung einer Prüf station der
Vorrichtung zur Prüfung der Solarelementen und/oder eines Kleberauftrags auf den Solarelementen sowie
Figur 51 : die in Figur 50 mit dem Kreis markierte
Einzelheit in vergrößerter Darstellung .
Figur 1 zeigt eine im Ganzen mit 1 bezeichnete Vorrichtung zur Herstellung von Solarmodulen 2 aus elektrisch miteinander verbundenen Solarelementen 3 , nämlich aus elektrisch miteinander verbundenen Solarschindeln . Die übrigen Figuren 2- 49 zeigen einzelne Funktionseinheiten bzw . Teilbereichen der Vorrichtung 1 in Einzeldarstellungen .
Die Vorrichtung 1 weist eine Zuführvorrichtung 4 zur Zuführung der Solarelemente 3 zu einer Bestückung von Solarmodulen 2 auf . Die Zuführvorrichtung 4 umfasst einen magnetisch geführten Planar-Antrieb 5 mit mehreren magnetisch angetriebenen Läufern 6 , die auf einer Antriebs fläche 7 des Planar-Antriebs 5 in sechs Freiheitsgraden frei und unabhängig voneinander positionierbar s ind .
Jeder der Läufer 6 weist j eweils eine Werkstückaufnahme 8 auf , an der Auflageplätzen 9 für j eweils wenigstens ein Solarelement 3 , 31 ausgebildet sind . Der Planar-Antrieb 5 ist zur Mehrkoordinaten-Positionierung der Läufer 6 in sechs Freiheitsgraden eingerichtet .
Solarelemente 3 sind solche Solarelemente , die im Vergleich zu den Solarelementen 31 , die auch als Versatzelemente bezeichnet werden können, eine größere Länge aufweisen . Gemeinsam können die Solarelemente 3 und 31 dazu verwendet werden Solarmodule 2 in der sogenannten Matrix-Schindel-Bauweise zu fertigen . Die Solarelemente 3 und 31 können daher auch als Solarschindeln oder Solarzellstrei fen bezeichnet werden .
Der magnetisch geführte Planar-Antrieb 5 weist die zuvor bereits erwähnte Antriebs fläche 7 auf , auf der die Läufer 6 unabhängig voneinander positioniert werden können . Die Antriebs fläche 7 wird aus einzelnen Antriebsmodulen 10 des Planar-Antriebs gebildet . Die Antriebsmodule 10 können Antriebseinheiten, beispielsweise Ständer und/oder Statoren des Planar-Antriebs 5 aufweisen oder beinhalten .
Auf der Antriebs fläche 7 ist ein Übergabebereich 11 definiert . Dieser Übergabebereich 11 ist beispielsweise in den Figuren 1 , 28-33 sowie 44-49 näher gezeigt .
In dem Übergabebereich 11 können mehrere Läufer 6 zur
Konfiguration der auf den Auflageplätze 9 ihrer Werkstückaufnahmen 8 angeordneten Solarelemente 3 in Zeilen 12 nebeneinander positioniert werden .
Benachbart zu dem Übergabebereich 11 weist die Vorrichtung 1 eine Bestückungsvorrichtung 13 auf . Mithil fe der Bestückungsvorrichtung 13 können die auf den Läufern 6 angeordneten Solarelemente 3 von den Auflageplätzen 9 abgenommen und beispielsweise zeilenweise der Bestückung von Solarmodulen 2 auf einer Unterlage 14 abgelegt werden .
Jede der in den Figuren gezeigten Bestückungsvorrichtungen 13 weist zu diesem Zweck zumindest mehrere Grei fer 15 auf . Sämtliche Grei fer 15 , die in den Figuren gezeigt sind, sind als Sauggrei fer ausgebildet , die eine schonende Handhabung der Solarelemente 3 erlauben .
Die Solarelemente 3 werden zur Bestückung von Solarmodulen 2 auf einer Transporteinheit 16 , die als Transportband ausgebildet ist , der Vorrichtung 1 abgelegt . Das Transportband 16 dient dabei als Unterlage 14 , auf die die Solarelemente 3 zur Bestückung der Solarmodule 2 abgelegt werden können .
Die Figuren, die die Transporteinheit 16 und die Unterlage 14 zeigen, verdeutl ichen, dass die Solarelemente 3 zur Bestückung von Solarmodulen 2 in Schindelanordnung und in einer Anordnung abgelegt werden, die vom Aufbau her einem Mauerwerk ähnelt und auch als Matrix-Anordnung bzw . Matrix-Schindel-Anordnung bezeichnet werden kann .
Dabei ist vorgesehen, dass die Solarelemente 3 einer Zeile 12 Solarelemente 3 einer benachbarten Zeile 12 derart überlappen, dass ein Solarelement 3 einer überlappenden Zeile zwei Solarelemente 3 aus der überlappten Zeile 12 überdeckt . Figur 1 zeigt , dass die Vorrichtung 1 eine Ansaugvorrichtung 38 aufweist . Die Ansaugvorrichtung 38 umfasst eine Unterdruckquelle 39 und ein der Transporteinheit 16 zugeordnetes Ansaugmittel 40 , das im in Figur 1 gezeigten Aus führungsbeispiel der Vorrichtung 1 als Ansaugtisch ausgebildet ist . Die Transporteinheit 16 ist als perforiertes und daher luftdurchlässiges Transportband ausgebildet , das über das Ansaugmittel 40 geführt wird . Das Ansaugmittel 40 ist unterhalb der Transporteinheit 16 angeordnet und dazu eingerichtet , auf der Transporteinheit 16 abgelegte Solarelemente 3 durch Unterdrück an der Transporteinheit 16 zu fixieren . Das Ansaugmittel 40 reicht dabei bis in einen Wirkbereich einer Hei zung 33 der Vorrichtung 1 hinein . Die Hei zung 33 dient zum Aushärten einer Klebeverbindung zwischen Solarelementen 3 eines bestückten Solarmoduls 2 .
An der Transporteinheit 16 werden die Solarelemente 3 somit mittels Unterdrucks transport fixiert und der Hei zung 33 zugeführt . Durch die Hei zung 33 werden Klebeverbindungen zwischen den Solarelementen 3 , insbesondere zwischen den Zeilen 12 von Solarelementen 3 , der bestückten Solarmodule 2 ausgehärtet .
Um die Solarelemente 3 bei der Bestückung von Solarmodulen 2 besonders präzise in der zuvor erwähnten Schindelanordnung ablegen zu können, sind die Grei fer 15 der in den Figuren 33- 44 gezeigten Bestückungsvorrichtung 13 in mehreren Freiheitsgraden beweglich . So ist es möglich, die Solarelemente 3 , wie in den Figuren 32-35 einerseits und 36-43 andererseits gezeigt , mit schräggehaltenen Grei fern 15 in Schrägstellung präzise auf bereits auf der Unterlage 14 abgelegte Solarelemente 3 vorzugsweise zeilenweise in Schindelanordnung abzulegen . Figur 1 verdeutl icht , dass die Antriebs fläche 7 des Planar- Antriebs 5 zwischen einer Vorratsstation 17 für Solarelemente 3 und der zuvor erläuterten Bestückungsvorrichtung 13 ausgebildet ist . Die Antriebs fläche 7 wird unter anderem dazu genutzt , die Solarelemente 3 , die mithil fe der Läufer 6 des Planar-Antriebs 5 der Bestückung von Solarmodulen 2 zugeführt werden können, in einer gewünschten und für die Bestückung von Solarmodulen 2 optimierten Anordnung im Übergabebereich 11 der Antriebs fläche 7 benachbart zu der Bestückungsvorrichtung 13 zu positionieren .
Durch die freie Positionierbarkeit der Läufer 6 auf der Antriebs fläche 7 des Planar-Antriebs 5 ist es möglich, nahezu j edes beliebige Legemuster, das bei der Bestückung von Solarmodulen 2 mit den Solarelementen 3 erzeugt werden soll , durch entsprechende Bereitstellung der Solarelemente 3 im Übergabebereich 11 mithil fe der Läufer 6 vorzubereiten .
Die Vorrichtung 1 weist außerdem drei Handhabungsvorrichtungen 18 auf , die an j eweils vier Armen mehrere Grei fer 15 , die ebenfalls als Sauggrei fer ausgebildet sind, umfassen . Mithil fe der Handhabungsvorrichtungen 18 ist es möglich, Solarelemente 3 nacheinander oder auch gleichzeitig auf die Auflageplätze 9 der Werkstückaufnahmen 8 in Aufnahmeposition befindlicher Läufer 6 abzulegen .
Die freie Positionierbarkeit der Läufer 6 in zu sechs Freiheitsgraden wird in den Figuren 2 und 3 näher erläutert . Hier ist zu sehen, dass die Läufer 6 in X- , Y- und Z-Richtung auf der Antriebs fläche 7 des Planar-Antriebs 5 verfahren werden können . Ferner ist es möglich, die Läufer 6 außerdem um j ede der drei zuvor erwähnten Achsen auch zu kippen, zu drehen bzw . zu schwenken . Die Ablage der Solarelemente 3 auf den Auflageplätzen 9 an den Werkstückaufnahmen 8 der Läufer 6 wird näher in den Figuren 8- 15 gezeigt .
Die Vorrichtung 1 weist mehrere optische Ausrichtungsbestimmungsvorrichtung 19 zur Bestimmung der Ausrichtung der Solarelemente 3 an den Handhabungsvorrichtungen 18 auf . Anhand von Außenkonturen der Solarelemente 3 und/oder anhand an den Solarelementen 3 vorhandenen Aufdrucken ist es mithil fe der Ausrichtungsbestimmungsvorrichtungen 19 möglich, die konkrete Ausrichtung der an den Handhabungsvorrichtungen 18 und ihren Grei fern 15 gehaltenen Solarelemente 3 zu bestimmen, bevor die Solarelemente auf die in Aufnahmeposition befindlichen Läufer 6 abgelegt werden .
Die Vorrichtung 1 , insbesondere der Planar-Antrieb 5 , umfasst eine Steuereinheit 20 . Die Steuereinheit 20 ist dazu eingerichtet , die Läufer 6 in Abhängigkeit einer festgestellten Ausrichtung eines Solarelements 3 an den Handhabungsvorrichtungen 18 in ihrer Aufnahmeposition benachbart zu den Handhabungsvorrichtungen 18 so zu positionieren, dass die Solarelemente 3 gemäß ihrer Ausrichtung ohne Neuausrichtung der Handhabungsvorrichtungen 18 auf einen der Auflageplätze 9 der Werkstückaufnahmen 8 der Läufer 6 abgelegt werden können . Die Läufer 6 werden vor der Ablage zur Aufnahme der Solarelemente 3 in eine Ausrichtung gebracht , in der sie , abgestimmt auf die konkret festgestellte Ausrichtung der Solarelemente 3 an den Grei fern 15 der Handhabungsvorrichtungen 18 die Solarelemente 3 so empfangen können, dass sie ordnungsgemäß auf den Auflageplätzen 9 den Werkstückaufnahmen 8 der Läufer 6 abgelegt werden können .
Figur 8 zeigt einen Läufer 6 in Aufnahmeposition an einer
Handhabungsvorrichtung 18 . Die Handhabungsvorrichtung 18 weist mehrere Grei fer 15 auf und ist dazu eingerichtet , insgesamt drei Solarelemente 3 gleichzeitig zu halten .
Figur 8 zeigt , dass j edes Solarelement 3 der drei Solarelemente 3 an den Grei fern 15 in unterschiedlicher Ausrichtung angeordnet ist . Mithil fe der Beweglichkeit der Läufer 6 in sechs Freiheitsgraden ist es möglich, den Läufer 6 vor Aufnahme der einzelnen Solarelemente 3 entsprechend der Ausrichtung der Solarelemente 3 an der Handhabungsvorrichtung 18 aus zurichten . Ziel ist es , die Solarelemente 3 ohne ein aufwändiges Umsetzen oder nochmaliges Handhaben direkt in der mit dem Grei fer 15 gegri f fenen Ausrichtung ordnungsgemäß auf einen der Auflageplätze 9 der Werkstückaufnahme 8 des Läufers zu positionieren .
Dazu wird der Läufer 6 gemäß Figur 9 in eine erste Ausrichtung an der Handhabungsvorrichtung 18 in Abhängigkeit der Ausrichtung eines ersten Solarelements 3 positioniert und das erste Solarelement 3 auf einen ersten Auflageplatz 9 an der Werkstückaufnahme 8 des Läufers 6 abgelegt .
Figur 10 zeigt die gleiche Vorgehensweise in Bezug auf ein zweites Solarelement 3 , das an der Handhabungsvorrichtung 18 zum Ablegen bereitgehalten wird . In Abhängigkeit der Ausrichtung dieses Solarelements 3 wird der Läufer 6 unterhalb des Grei fers 15 entsprechend ausgerichtet und das Solarelement 3 anschließend auf den zweiten Auflageplatz 9 an der Werkstückaufnahme 8 des Läufers 6 abgelegt .
Die Ablage des dritten Solarelements 3 , die in Figur 11 gezeigt wird, erfolgt analog . Auch hier wird eine Ausrichtung des Läufers 6 in Abhängigkeit der in Bezug auf das dritte Solarelement 3 an der Handhabungsvorrichtung 18 festgestellten Ausrichtung vorgenommen, bevor das Solarelement 3 auf einen Auflageplatz 9 an der Werkstückaufnahme 8 des Läufers abgelegt wird .
Die Figuren 12 , 13 und 14 verdeutlichen eine weitere Möglichkeit , die Ablage der Solarelemente 3 auf den Auflageplätzen 9 der Werkstückaufnahme 8 eines Läufers 6 vorzunehmen . Hierbei ist vorgesehen, dass der Läufer 6 - zusätzlich zu der zuvor erwähnten Ausrichtung des Läufers 6 entsprechend einer Ausrichtung der Solarelemente 3 an der Handhabungsvorrichtung 18 - ein Stück weit in Richtung der einzelnen Grei fer 15 der Handhabungsvorrichtung 18 angehoben wird . Zum Ablegen der Solarelemente 3 müssen die Grei fer 15 dann, wie in den Figuren 12- 14 gezeigt , nicht mehr in Richtung der Auflageplätze 9 absenkt werden . Dadurch, dass die Läufer 6 den abzulegenden Solarelementen 3 durch das Anheben entgegenkommen, müssen die Solarelemente 3 nur noch freigeben werden . Die Grei fer 15 können dann in eine zurückgezogene Position verfahren werden . Dies kann die Taktzeiten beim Ablegen der Solarelemente 3 auf die Auflageplätze 9 an den Werkstückaufnahmen 8 der Läufer 6 reduzieren und die Wirtschaftlichkeit der Vorrichtung 1 erhöhen .
Die Figuren 15-20 zeigen Detailansichten einer Klebestation 21 der Vorrichtung 1 . Die Klebestation 21 umfasst insgesamt drei Abgabedüsen 22 zur Abgabe elektrisch leitfähigen Klebers auf die an den Auflageplätzen 9 der Läufer 6 angeordneten Solarelemente 3 . Die Abgabedüsen 22 sind dazu oberhalb der Antriebs fläche 7 des Planar-Antriebs 5 angeordnet , so dass die Läufer 6 mit den daran positionierten Solarelementen 3 unterhalb der Abgabedüsen 22 vorbeibewegt werden können, um den elektrisch leitfähigen Kleber aus den Abgabedüsen 22 in Form von Kleberaupen 23 auf die Solarelemente 3 auf zutragen .
Die Klebestation 21 weist somit eine Anzahl von Abgabedüsen 22 auf , nämlich drei , die der Anzahl von Auflageplätzen 9 an den Werkstückaufnahmen 8 der Läufer 6 entspricht . Die insgesamt drei Abgabedüsen 22 sind in Bewegungsrichtung der Läufer 6 durch die Klebestation 21 versetzt zueinander angeordnet . So ist es möglich, Kleberaupen 23 von elektrisch leitfähigem Kleber auch mit vergleichsweise geringem Abstand zueinander auf die entsprechend an den Werkstückaufnahmen 8 positionierten Solarelemente 3 auf zutragen .
Die Figuren 15-20 zeigen den Auftrag der Kleberaupen 23 , wobei Figur 20 eine Detailansicht der Solarelemente 3 mit den darauf erzeugten Kleberraupen 23 wiedergibt . Der Auftrag des elektrisch leitfähigen Klebers auf die Solarelemente 3 kann durch eine Bewegung der Läufer 6 gemäß zumindest einem der insgesamt sechs Freiheitsgrade , innerhalb derer j eder der Läufer 6 bewegt werden kann, gezielt beeinflusst werden . So kann es beispiel sweise sinnvoll sein, den Abstand zwischen den Solarelementen 3 an den Werkstückaufnahmen 8 der Läufer 6 und den Abgabedüsen 22 der Klebestation 21 durch eine entsprechende Bewegung der Läufer 6 in Richtung der Z-Achse anzupassen . Ferner ist es möglich, den Auftrag der Kleberaupen 23 auch durch Anpassung der Geschwindigkeit der Läufer 6 , mit der die Läufer 6 durch die Klebestation 21 bewegt werden, zu beeinflussen .
Der Kleberauftrag auf die Solarelemente 3 kann in unterschiedlicher Form erfolgen . So ist beispielsweise möglich, elektri sch-leitfähigen Kleber in Form durchgängiger Kleberraupen 23 auf die Solarelemente 3 auf zubringen . Es ist aber auch möglich, elektrisch-leitfähigen Kleber in Form von Punktmustern oder auch Strichmustern oder auch Strich-Punkt- Mustern auf die Solarelemente 3 auf zubringen . Dies kann an der Klebestation 21 der Vorrichtung 1 durch eine entsprechende Ansteuerung der Abgabedüsen 22 erfolgen . Die Ansteuerung der Abgabedüsen 22 kann dabei von der zuvor bereits erwähnten Steuereinheit 20 vorgenommen werden . Die Vorrichtung 1 weist eine Prüfstation 35 auf . Die Prüfstation 35 i st an bzw . auf der Antriebs fläche 7 des Planar-Antriebs 5 angeordnet . Die Prüf station 35 dient einer Prüfung eines Kleberauftrags auf den an den Werkzeugaufnahmen 8 angeordneten Solarelementen 3 und auch zur Prüfung der an den Werkzeugaufnahmen 8 angeordneten Solarelementen 3 .
Zu diesem Zweck weist die Prüfstation 35 drei Sensoren 36 auf .
Die Sensoren 36 dienen insbesondere dazu, den Kleberauftrag auf den einzelnen Solarelementen 3 zu prüfen . Im in den Figuren gezeigten Aus führungsbeispiel sind die Sensoren 36 als so genannte Gabel lichtschranken ausgebildet . Es ist aber auch möglich, als Sensoren 36 ergänzend oder alternativ Tastsensoren und/oder Kameras zu verwenden .
Die Prüfvorrichtung 35 ist der Klebestation 21 nachgelagert und in den Figuren 50 und 51 im Detail dargestellt . Figur 50 zeigt , dass der Prüfstation 35 eine Entnahmevorrichtung 37 zugeordnet ist . Die Entnahmevorrichtung 37 ist zum Ausschleusen nicht ordnungsgemäßer Solarelemente 3 eingerichtet . Ein nicht ordnungsgemäßes Solarelement 3 kann ein solches sein, das im Rahmen der Prüfung in der Prüfstation 35 als nicht ordnungsgemäß geprüft wurde , beispielsweise weil das Solarelement 3 selbst nicht ordnungsgemäß , beispielsweise beschädigt , ist oder aber elektrisch-leitfähiger Kleber nicht ordnungsgemäß auf getragen wurde .
Die Entnahmevorrichtung 37 weist einen Grei fer 15 auf , der als Sauggrei fer ausgebildet ist . Der Grei fer 15 der Entnahmevorrichtung 37 ist entlang einer Linearachse 41 beweglich, so dass mit ihm nicht ordnungsgemäße Solarelemente 3 von den Werkzeugaufnahmen 8 abgenommen und aus dem Fertigungsprozes s ausgeschleust werden können . Ergibt die Prüfung der mit den Läufern 6 der Prüfstation 35 zugeführten Solarelemente 3 , dass die Solarelemente 3 oder der Kleberauftrag auf den Solarelementen 3 nicht ordnungsgemäß ist/ sind, können die nicht ordnungsgemäßen Solarelementen 3 mit der Entnahmevorrichtung 37 von den Werkzeugaufnahmen 8 der Läufer 6 abgenommen und durch eine Bewegung des Grei fers 15 entlang der Linearachse 41 aus dem Fertigungsprozess ausgeschleust werden . Dies begünstigt , dass der Bestückung von Solarmodulen 2 mithil fe der Läufer 6 nachfolgend möglichst nur ordnungsgemäße Solarelemente 3 zugeführt werden .
Die Figuren 21-27 zeigen eine Elektrostatik-Station 24 der Vorrichtung 1 . Die Elektrostatik-Station 24 dient zum elektrostatischen Aufladen und zum elektrostatischen Entladen der Werkstückaufnahmen 8 der Läufer 6 . Zu diesem Zweck weist die Elektrostati k-Station 24 zwei Ladekontakte 25 sowie zwei Entladekontakte 26 auf . Sowohl die Ladekontakte 25 als auch die Entladekontakte 26 sind orts fest an der Elektrostatik- Station 24 angeordnet . Die elektrostatische Ladung der Werkstückaufnahmen 8 dient der Fixierung der Solarelemente 3 auf den Auflageplätzen 9 . Durch die elektrostatische Ladung der Werkstückaufnahmen 8 ist es möglich, die Solarelemente 3 durch elektrostatische Anziehungskräfte zuverlässig an den Auflageplätzen 9 für die Zuführung zu fixieren .
Zur gezielten und vor allem reproduzierbaren Einstellung der Haltekräfte zur elektrostatischen Fixierung der Solarelemente 3 an den Auflageplätzen 9 werden die Werkstückträger 8 zunächst elektrostatisch entladen . Dies geschieht über die Entladekontakte 26 der Elektrostatik-Station 24 .
Zur elektrostati schen Entladung werden die Läufer 6 zunächst unterhalb der Entladekontakte 26 positioniert und dann durch eine Bewegung in Richtung der Z-Achse so weit angehoben, bis die Werkstückaufnahmen 8 die Entladekontakte 26 berühren . Dadurch entsteht ein Kurzschluss , der die elektrostatische Entladung der Werkstückaufnahmen 8 bewirkt . Die Positionierung der Läufer 6 mit ihren Werkstückaufnahmen 8 gegen die Entladekontakte 26 ist in den Figuren 22-24 und näher gezeigt .
Das gezielte statische Aufladen der Werkstückaufnahmen 8 Läufer 6 ist in den Figuren 25-27 veranschaulicht . Hierzu werden die Läufer 6 zunächst unterhalb der Ladekontakte 25 der Elektrostatik-Station 24 positioniert . Anschließend werden die Läufer 6 so weit in Z-Richtung angehoben, dass die Werkstückaufnahmen 8 in Berührkontakt mit den Ladekontakten 25 der Elektrostati k-Station 24 gelangen und elektrostatisch aufgeladen werden können . Anschließend sind die Werkstückaufnahmen 8 zur Aufnahme von Solarelementen 3 an den Handhabungsvorrichtungen 18 bereit .
Die Figuren 44-49 verdeutlichen, dass die Werkstückaufnahmen 8 der Läufer 6 auch zur Aufnahme von Solarelementen 3 in einer Matrix-Musteranordnung aus mehreren Solarelementen 3 eingerichtet sind . Auf diese Weise können die Solarelemente 3 zur Bestückung von Solarmodulen 2 im Übergabebereich 11 der Antriebs fläche 7 benachbart zu der Bestückungsvorrichtung 13 in einer Anordnung bereitgehalten werden, die die Bestückung von Solarmodulen 2 in Matrix-Anordnung oder in Matrix- Schindel-Anordnung begünstigt .
Die Vorrichtung 1 weist außerdem mehrere Prüfvorrichtungen 27 auf . Die Prüfvorrichtungen 27 sind zur Prüfung der Solarelemente 3 auf Beschädigungen und/oder Maßhaltigkeit und/oder Geometrie eingerichtet . Die Prüfvorrichtungen 27 sind im Bereich der Handhabungsvorrichtungen 18 angeordnet und der Antriebs fläche 7 des Planar-Antriebs 5 vorgelagert . Auf diese Weise ist es möglich, die Solarelemente 3 vor Ablage auf den Auflageplätzen 9 an den Werkstückaufnahmen 8 der Läufer 6 zu prüfen und Solarelemente 3 , die nach der Prüfung als nicht ordnungsgemäß be funden werden, aus zuschleusen .
Die Verwendung des Planar-Antriebs 5 mit seinen frei und sehr flexibel positionierbaren Läufern 6 begünstigt auch diese Vorgehensweise .
Jeder der in den Figuren gezeigten Läufer 6 weist an seiner Werkstückaufnahme 8 mehrere Auflageplätze 9 für Solarelemente 3 auf . Selbst dann, wenn durch Ausschleusen als nicht in Ordnung befundener Solarelemente 3 einzelne oder mehrere Auflageplätze 9 an den Werkstückaufnahmen 8 der Läufer 6 frei bleiben sollten, kann dies durch eine entsprechende Positionierung der Läufer 6 im Übergabebereich 11 benachbart zu der Bestückungsvorrichtung 13 kompensiert werden . Ein Läufer 6 , der einen freigebliebenen, unbelegten Auflageplatz 9 aufweist , kann zum Schließen der dadurch eigentlich vorhandenen Lücke in der bereitgestellten Anordnung von Solarelementen 3 , dann entsprechend verfahren werden, bevor die Abnahme der Solarelemente 3 erfolgt , dass die Bestückung von Solarmodulen 2 durch den freigebliebenen, unbelegten Auflageplatz 9 die Bestückung von Solarmodulen 2 nicht beeinträchtigt wird .
Die Figuren 46-49 zeigen eine Variante einer Bestückungsvorrichtung 13 . Die in den Figuren 46-49 gezeigte Bestückungsvorrichtung 13 ist dazu eingerichtet , in einer Ausgangsanordnung breitgehaltenen Solarelemente 3 , 31 , die hier an den Werkstückaufnahmen 8 der Läufer 6 in Matrix- oder Mauerwerk-Anordnung bereitgehalten werden, auf zunehmen und in einer definierten Zielanordnung zur Bestückung eines Solarmoduls 2 abzugeben . Zu diesem Zweck weist die Bestückungsvorrichtung 13 zwei Gruppen 28 von Grei fern 15 auf , nämlich von Sauggrei fern, deren Abstand zueinander veränderlich ist . Auf diese Weise ist es möglich, Solarelemente 3 , 31 mithil fe der insgesamt vier Gruppen 28 von Grei fern 15 in einer Ausgangsanordnung auf zunehmen und in einer von der Ausgangsanordnung abweichenden Zielanordnung zur Bestückung von Solarmodulen 2 abzugeben . Gemäß den Figuren 46- 49 grei ft j ede Gruppe 28 von Grei fern 15 eine Zeile 12 von Solarelementen 3 , 31 , die an einer Werkstückaufnahme 8 eines Läufers 6 bereitgehalten werden auf und legt diese durch eine Trans ferbewegung auf der Unterlage 14 ab, die die als Transportband ausgebildete Transporteinheit 16 bereitstellt .
Dabei vereinigen j eweils zwei Gruppen 28 von Grei fern 15 die von ihnen auf gegri f fenen Zeilen 12 von Solarelementen 3 , 31 bei der Bestückung eines Solarmoduls 2 zu einer langen Zeile 12 . Dazu werden die Gruppen 28 von Grei fern 15 in einer quer zur Trans ferbewegung ausgerichteten Bewegung einander angenähert .
Zu diesem Zweck weist die Bestückungsvorrichtung 13 eine Linearführung 29 auf , entlang der die Gruppen 28 von Grei fern 15 verschieblich zueinander angeordnet sind .
Entlang der Linearführung 29 können die Gruppen 28 von Grei fern 15 somit quer bzw . rechtwinklig zu einer Transportrichtung, die von der der Bestückungsvorrichtung 13 nachgelagerten Transporteinheit 16 vorgegeben wird, bewegt werden .
Zudem können die Gruppen 28 von Grei fern 15 durch eine Trans ferführung 30 eines Portals , innerhalb derer auch die Linearführung 29 verschoben werden kann, in Richtung der von der Transporteinheit 16 vorgegebenen Transportrichtung, also in einer eigenen Trans ferrichtung, bewegt werden . Die Trans ferführung 30 und die Linearführung 29 sind rechtwinklig zueinander ausgerichtet und bilden eine Kreuzschlittenführung, die die Bewegung der Gruppen 28 von Grei fern 15 in zwei Achsen ermöglicht . Bei der in den Figuren 32-35 gezeigten Aus führungs form einer Bestückungsvorrichtung 13 ist vorgesehen, dass die Grei fer 15 nicht nur entlang einer von der Trans ferführung 30 vorgegebenen Linearachse beweglich sind, sondern zudem auch noch um eine quer zur von der Trans ferführung 30 vorgegebenen Linearachse ausgerichteten Schwenkachse schwenkbar gelagert sind . Die Schwenkachse verläuft durch Schwenkgelenke 32 .
Dies begünstigt die zuvor bereits aus führlich erläuterte Ablage der Solarelemente 3 auf der Unterlage 14 bei der Bestückung von Solarmodulen 2 in einer Schindel-Anordnung, bei der Zeilen 12 von Solarelementen 3 überlappend auf bereits positionierte Zeile 12 von Solarelementen 3 abgelegt werden . In dem Uberlappungsbereich zwischen zwei Zeilen 12 sind Übrigens dann auch die zuvor auf getragenen Kleberaupe 23 der Solarelemente 3 vorgesehen, so dass die Zeilen 12 von Solarelementen 3 hierbei elektrisch miteinander verbunden und miteinander verklebt werden .
In einem nachgelagerten Bearbeitungsschritt kann die Transporteinheit 16 das so bestückte Solarmodul 2 dann beispielsweise einem Wirkbereich der Hei zung 33 oder einer Laminier-Station oder einem anderen Bearbeitungsschritt zuführen .
Bei der in den Figuren 36-43 gezeigten Aus führungs form einer Bestückungsvorrichtung 13 sind insgesamt zwei Reihen von Grei fern 15 vorgesehen . Mithil fe der zwei Reihen von Grei fern 15 ist es möglich, zwei Zeilen 12 von Solarelementen 3 nacheinander auf zunehmen und dann gemeinsam einer Bestückung von Solarmodulen 2 , die auf der Unterlage 14 , die von der Transporteinheit 16 bereitgestellt wird, abzulegen . Auch hier sind die beiden Reihen von Grei fern 15 über Schwenkgelenke 32 schwenkbar an einer Tragstruktur 34 , beispielsweise einem Portal , der Bestückungsvorrichtung 13 angeordnet , um die Schindel-Anordnung der Zeilen 12 von Solarelementen 3 bei der Bestückung von Solarmodulen 2 zu begünstigen .
Zur Herstellung von Solarmodulen 2 ist die zuvor aus führlich erläuterte Vorrichtung 1 zur Durchführung der nachfolgend beschriebenen Verfahren eingerichtet . Dabei werden Solarmodule 2 mit Solarelementen 3 , nämlich beispielsweise mit Solarschindeln, die auch als Solarzellstrei fen bezeichnet werden können, bestückt .
Die Solarelemente 3 werden gemäß dem Verfahren mit den bereits zuvor erwähnten magnetisch angetriebenen Läufern 6 des magnetisch geführten Planar-Antriebs 5 der Bestückung von Solarmodulen 2 zugeführt .
Die Solarelemente 3 werden, wie es beispielsweise in den Figuren 28-31 oder auch in den Figuren 44-49 gezeigt ist , mit den Läufern 6 in dem zuvor bereits erwähnten Übergabebereich 11 benachbart zu der Bestückungsvorrichtung 13 zu Zeilen 12 angeordnet . Die Läufer 6 werden also dazu verwendet , die Solarelemente 3 einerseits in ihre j eweilige Übergabeposition im Übergabebereich 11 an der Bestückungsvorrichtung 13 zu transportieren und andererseits in einer für die zeilenweise Übergabe der Solarelemente 3 bei der Bestückung von Solarmodulen 2 günstigen Ausrichtung bereitzustellen .
Mithil fe der Handhabungsvorrichtungen 18 werden die Solarelemente 3 , 31 auf die Auflageplätze 9 an den Werkstückaufnahmen 8 der Läufer 6 abgelegt . Hierbei wird eine Ausrichtung der Solarelemente 3 , 31 vor ihrer Ablage auf den Ablageplätzen 9 mithil fe der Ausrichtungsbestimmungsvorrichtung 19 bestimmt und die Läufer 6 vor Ablage der Solarelemente 3 , 31 auf den Auflageplätzen 9 so angesteuert und ausgerichtet , dass die Läufer 6 zur ordnungsgemäßen Aufnahme der bereitgehaltenen Solarelemente 3 , 31 an den Handhabungsvorrichtungen 18 bereitstehen und eine möglicherweise festgestellte Fehlausrichtung der Solarelemente 3 bei der Ablage auf die Auflageplätze 9 kompensiert werden kann .
So ist es möglich, die Solarelemente 3 schließlich ordnungsgemäß auf den Auflageplätzen 9 positioniert abzulegen . Zur Anti zipation der festgestellten Ausrichtung der Solarelemente 3 und zur Anpassung der Ausrichtung der Läufer 6 an die Ausrichtung der Solarelemente 3 an den Handhabungsvorrichtungen 18 ist es möglich, die Läufer 6 in zumindest einem von sechs Freiheitsgraden zu bewegen .
An der Klebestation 21 wird elektrisch leitfähiger Kleber in Kleberaupen 23 auf die Solarelemente 3 aufgebracht . Dies folgt durch Abgabe von elektrisch leitfähigem Kleber aus den zuvor bereits erwähnten Abgabedüsen 22 . Der elektrisch leitfähige Kleber wird dabei randseitig auf die einzelnen Solarelemente 3 , 31 in Form der Kleberaupen 23 aufgebracht . Mithil fe des elektrisch leitfähigen Klebers ist es möglich, die Solarelementen 3 , 31 gemäß der Schindelanordnung, die sie im bestückten Solarmodul 2 später einnehmen, zeilenweise untereinander zu verkleben .
Während des Auftrags des elektrisch leitfähigen Klebers auf die Solarelemente 3 , 31 werden diese mithil fe der Läufer 6 entsprechend an den Abgabedüsen 22 der Klebestation 21 positioniert und zum Auftrag des elektrisch leitfähigen Klebers in Form der Kleberaupe 23 an den Abgabedüsen 22 , genauer unterhalb der Abgabedüsen 22 vorbeigefahren . So wird der elektrisch leitfähige Kleber während einer relativ zu den Abgabedüsen 22 ausgeführten Trans ferbewegung der Läufer 6 auf die Solarelemente 3 , 31 aufgetragen . Ein definierter Abstand zwischen den Solarelementen 3 , 31 und den Abgabedüsen 22 kann durch Bewegung der Läufer 6 entlang einer vorzugsweise vertikalen Bewegungsachse , hier der Z-Achse , der Läufer 6 eingestellt werden .
Die Werkstückaufnahmen 8 der Läufer 6 können so mit Solarelementen 3 , 31 belegt und mit den Läufern 6 so in eine Übergabeposition im Übergabebereich 11 bewegt werden, dass die Solarelemente 3 , 31 an zwei in Übergabeposition nebeneinander angeordneten Läufern 6 eine Zeile 12 von Solarelementen 3 , 31 bilden .
Bei dem in den Figuren 44-49 gezeigten Aus führungsbeispiel des Verfahrens werden zur Erzeugung einer Matrix-Anordnung, insbesondere einer Schindel-Matrix-Anordnung, bei der Bestückung eines Solarmoduls 2 zumindest in j eder zweiten Zeile 12 von Solarelementen 3 , 31 , die mithil fe der Läufer 6 in der Übergabeposition im Übergabebereich 11 benachbart zu der Bestückungsvorrichtung 13 zur Bestückung der Solarmodule 2 bereitgehalten wird, zumindest ein Versatzelement 31 , also ein Solarelement mit kürzerer Abmessung als die übrigen Solarelemente 3 , bereitgestellt .
Auf diese Weise ist es möglich, Solarmodule 2 mit dem in den Figuren gezeigten, mauerwerkartigen Schindel-Matrix-Muster zu erzeugen .
Zur Transport fixierung der Solarelemente 3 , 31 werden die Werkstückaufnahmen 8 der Läufer 6 auf einen definierten Wert elektrostatisch aufgeladen . Dies geschieht in der bereits zuvor erläuterten Elektrostatik-Station 24 . Zuvor werden die Werkstückaufnahmen 8 allerdings elektrostatisch entladen .
Zum Entladen der Werkstückaufnahmen 8 werden die
Werkstückaufnahmen durch eine entsprechende Bewegung der
Läufer 6 in eine Kontaktstellung zu den Entladekontakten 26 der Elektrostati k-Station 24 gebracht und dann durch Kurzschluss entladen .
Die Werkstückaufnahmen 8 werden durch eine Bewegung der Läufer 6 relativ zu den Ladekontakten 25 der Elektrostatik-Station 24 in Kontaktstellung zu den Ladekontakten 25 gebracht , um die Werkstückaufnahmen 8 entsprechend elektrostatisch auf zuladen .
Die Figuren 4-7 verdeutlichen, dass die Läufer 6 vor dem Bewegen in eine Zielposition neben bereits in Übergabeposition befindlichen Läufern 6 eine Ausgleichsbewegung aus führen können, um eine Kollision zwischen an den Auflageplätzen 9 der Werkstückaufnahmen 8 abgelegten Solarelementen 3 , 31 zu vermeiden . Dabei sind unterschiedliche Vorgehensweisen möglich .
Figur 6 verdeutl icht , dass es beispielsweise möglich ist , den bereits in Übergabeposition befindlichen Läufer 6 durch eine Ausweichbewegung des mittleren Läufers 6 in Richtung einer Bewegungsachse , die rechtwinklig zu der Antriebs fläche 7 des Planar-Antriebs 5 ausgerichtet ist und der zuvor bereits erwähnten Z-Achse entspricht , aus zuweichen . So kann der mittlere der drei Läufer 6 in seine Zielposition ohne Kollision zwischen den an den Werkstückaufnahmen 8 angeordneten Solarelementen 8 bewegt werden .
Durch die Ausweichbewegung wird der mittlere Läufer 6 im Vergleich zu den beiden äußeren Läufern 6 in Richtung der Z- Achse abgesenkt .
Gemäß Figur 7 ist vorgesehen, den mittleren Läufer 6 , der in seine Zielposition zwischen den bereits positionierten Läufern 6 bewegt werden soll , zu kippen, um eine Kollision der an den Werkstückaufnahmen 8 angeordneten Solarelemente 3 , 31 zu vermeiden . Zu diesem Zweck führt der Läufer 6 eine Kippbewegung um eine Bewegungsachse des Läufers 6 aus, die in Bewegungsrichtung des Läufers 6 in seine Zielposition ausgerichtet ist.
Gemäß den Figuren 44-49 können die Solarelemente 3,31 bereits auf den Werkstückaufnahmen 8 der Läufer 6 in einer Matrix- Anordnung, nämlich in zumindest zwei Zeilen und/oder mit Versatz zueinander angeordnet werden. Dies begünstigt die Bestückung der Solarmodule 2 mit Solarelementen 3,31 in einer Matrix-Schindelanordnung, wie sie in den Figuren 44-49 gezeigt wird .
Gemäß den Figuren 46-49 werden die Solarelemente 3,31 mit Transportmitteln, nämlich mit Läufern 6 des magnetisch geführten Planar-Antriebs 5, der Bestückung von Solarmodulen 2 zugeführt. Dabei werden die Solarelemente 3,31 von zumindest zwei in Übergabeposition befindlichen Läufern 6 gemeinsam aufgenommen und zur Bestückung eines Solarmoduls 2 zu einer Zeile 12 von Solarelementen 3,31 vereinigt. Dies geschieht durch Ablage auf der von der Transporteinheit 16 bereitgestellten Unterlage 14.
Dabei werden die Solarelemente 3,31 mit jeweils zumindest zwei Gruppen 28 von Greifern 15 der Bestückungsvorrichtung 13 gemeinsam aufgenommen und durch eine Relativbewegungen der Gruppen 28 von Greifern 15 zu einer Zeile 12 von Solarelementen 3,31 vereinigt.
Bei der Bestückung des Solarmoduls 2 werden die Solarelemente
3,31 so abgelegt, dass sie bereits abgelegte Solarelemente
3,31 überlappen. Die Solarelemente 3,31 werden bei der Bestückung des Solarmoduls 2 außerdem mit den Solarelementen
3,31 einer bereits abgelegten Zeile 12 von Solarelementen 3,31 verklebt. Dies geschieht dadurch, dass die bereits positionierten Solarelemente 3,31 Kleberaupen 23 aufweisen, die im Überlappungsbereich der nächsten Zeile 12 von Solarelementen 3 , 31 , die nachfolgend auf die bereits positionierten Solarelemente 3 , 31 abgelegt werden, angeordnet sind .
Die Figuren 32-35 sowie 36-43 verdeutlichen, dass die Solarelemente 3 , 31 bei der Bestückung eines Solarmoduls 2 so auf bereits positionierte Solarelemente 3 , 31 abgelegt werden, dass ihre Unterseiten beim Ablegen einen spitzen Winkel mit einer Unterlage 14 , auf der die Solarelemente 3 , 31 zur Bestückung von Solarmodulen 2 abgelegt werden oder platziert sind, auf spannen .
Die in den Figuren gezeigte Vorrichtung 1 zur Herstellung von Solarmodulen 2 kann zur Durchführung eines Verfahrens zur Herstellung von Solarmodulen 2 , wie es zuvor beschrieben wurde , verwendet werden .
Die Erfindung befasst sich mit Verbesserungen auf dem technischen Gebiet der Solarmodulherstellung . Hierzu wird unteranderem eine Vorrichtung 1 vorgeschlagen, die zur Zuführung von Solarelementen 3 , 31 zur Bestückung eines Solarmoduls 2 zumindest zwei Läufer 6 eines magnetisch geführten Planar-Antriebs 5 einer Zuführvorrichtung 4 der Vorrichtung 1 aufweist .
/ Bezugszeichenliste Bezugszeichenliste Vorrichtung zur Herstellung von Solarmodulen Solarmodul Solarelement , Solarschindel Zuführvorrichtung Planar-Antrieb Läufer Antriebfläche Werkstückaufnahme Auflageplatz Antriebsmodul Übergabebereich Zeilen Bestückungsvorrichtung Unterlage Grei fer Transporteinheit , nämlich Transportband Vorratsstation Handhabungsvorrichtung Ausrichtungsbestimmungsvorrichtung Steuereinheit Klebestation Abgabedüse Kleberaupe Elektrostatik-Station Ladekontakt Entladekontakt Prüfvorrichtung Gruppen von Grei fern Linearführung Trans ferführung Versatzelement Schwenkgelenk Hei zung Tragstruktur 35 Prüfstation
36 Sensor an 35
37 Entnahmevorrichtung
38 Ansaugvorrichtung 39 Unterdruckquelle
40 Ansaugmittel
41 Linearachse an 35
/ Ansprüche

Claims

49
Ansprüche Vorrichtung (1) zur Herstellung von Solarmodulen (2) aus elektrisch miteinander verbundenen Solarelementen (3) , insbesondere aus elektrisch miteinander verbundenen Solarschindeln (3) , mit einer Zuführvorrichtung (4) zur Zuführung der Solarelemente (3) zu einer Bestückung von Solarmodulen (2) , dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführvorrichtung (4) einen magnetisch geführten Planar- Antrieb (5) mit zumindest zwei magnetisch angetriebenen Läufern (6) umfasst, wobei jeder Läufer (6) jeweils eine Werkstückaufnahme (8) aufweist, an der zumindest ein Auflageplatz (9) für wenigstens ein Solarelement (3,31) ausgebildet ist. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei an jeder Werkstückaufnahme (8) jeweils zumindest zwei Auflageplätze (9) für jeweils wenigstens ein Solarelement (3) angeordnet sind . Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Planar- Antrieb (5) zur, vorzugsweise unabhängigen, Mehrkoordinaten-Positionierung der zumindest zwei Läufer
(6) vorzugsweise in sechs Freiheitsgraden eingerichtet ist . Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der magnetisch geführte Planar-Antrieb (5) eine Antriebsfläche (7) aufweist, auf der die zumindest zwei Läufer (6) unabhängig voneinander positionierbar sind. Vorrichtung (1) nach Anspruch 4, wobei auf der Antriebsfläche (7) ein Übergabebereich (11) definiert ist, in dem zumindest zwei Läufer (6) zur Konfiguration der auf den Auflageplätzen (9) ihrer Werkstückaufnahmen (8) 50 angeordneten Solarelemente (3) in Zeilen (11) nebeneinander positionierbar sind. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Vorrichtung (1) eine Bestückungsvorrichtung (13) aufweist, mit der auf den Läufern (6) angeordnete Solarelemente (3) von den Auflageplätzen (9) abnehmbar und vorzugsweise zeilenweise zur Bestückung von Solarmodulen (2) auf einer Unterlage (14) ablegbar sind, vorzugsweise wobei die Bestückungsvorrichtung (13) zumindest einen Greifer (15) , vorzugsweise zumindest einen Sauggreifer, aufweist, insbesondere der in zumindest zwei, drei oder vier Freiheitsgraden beweglich ist. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Vorrichtung (1) eine Transporteinheit (16) , insbesondere ein Transportband, aufweist, auf die die Solarelemente (3) zur Bestückung von Solarmodulen (2) vorzugsweise in Schindelanordnung ablegbar sind. Vorrichtung (1) nach Anspruch 7, wobei die Vorrichtung (1) eine Ansaugvorrichtung (38) mit einer Unterdruckquelle (39) und einem der Transporteinheit (16) zugeordneten Ansaugmittel (40) , insbesondere einem Ansaugtisch, aufweist, das dazu eingerichtet ist, auf der Transporteinheit (16) abgelegte Solarelemente (3) durch Unterdrück an der Transporteinheit (16) zu fixieren, insbesondere wobei das Ansaugmittel (40) bis in einen Wirkbereich einer Heizung (33) hineinreicht, die zum Aushärten einer Verklebung zwischen Solarelementen (3) eines bestückten Solarmoduls (2) vorgesehen ist. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die Antriebsfläche (7) zwischen einer Vorratsstation (17) für Solarelemente (3) und der Bestückungsvorrichtung (13) 51 ausgebildet ist. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Vorrichtung (1) zumindest eine Handhabungsvorrichtung (18) mit zumindest einem Greifer (15) , insbesondere mit zumindest einem Sauggreifer aufweist, mit der Solarelemente (3) nacheinander oder gleichzeitig auf die Auflageplätze (9) der Werkstückaufnahmen (8) in Aufnahmeposition befindlicher Läufer (6) ablegbar sind. Vorrichtung (1) nach Anspruch 10, wobei die Vorrichtung (1) eine vorzugsweise optische
Ausrichtungsbestimmungsvorrichtung (19) zur Bestimmung der Ausrichtung der Solarelemente (3) an der Handhabungsvorrichtung (18) aufweist. Vorrichtung (1) nach Anspruch 10 oder 11, wobei die Vorrichtung (1) , insbesondere der Planar-Antrieb (5) , eine Steuereinheit (20) aufweist, die dazu eingerichtet ist, einen Läufer (6) in Abhängigkeit einer festgestellten Ausrichtung eines Solarelements (3) an der Handhabungsvorrichtung (18) in Aufnahmeposition so zu positionieren, dass das Solarelement (3) in ordnungsgemäßer Ausrichtung auf dem Auflageplatz (9) abgelegt wird, insbesondere ohne Neuausrichtung des Solarelements (3) an und/oder mit der Handhabungsvorrichtung (18) . Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Vorrichtung (1) eine Klebestation (21) umfasst, die zumindest eine Abgabedüse (22) zur Abgabe elektrisch leitfähigen Klebers auf ein an einem Auflageplatz (9) angeordnetes Solarelement (3) aufweist, insbesondere die oberhalb einer oder der Antriebsfläche (7) des Planar- Antriebs (5) angeordnet ist. Vorrichtung (1) nach Anspruch 13, wobei die Klebestation
(21) eine Anzahl von Abgabedüsen (22) aufweist, die einer Anzahl von Auflageplätzen (9) an einer Werkstückaufnahme (8) entspricht, insbesondere wobei zumindest zwei Abgabedüsen (22) in Bewegungsrichtung der Läufer (6) durch die Klebestation (21) versetzt zueinander angeordnet sind. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die Vorrichtung (1) eine Elektrostatik-Station (24) aufweist, die zum elektrostatischen Auf laden und/oder zum elektrostatischen Entladen der Werkstückaufnahmen (8) der Läufer (6) eingerichtet ist, insbesondere wobei die Elektrostatik-Station (24) zumindest einen Ladekontakt (25) und/oder zumindest eine Entladekontakt (26) aufweist, vorzugsweise wobei der Ladekontakt (25) und/oder der Entladekontakt (26) ortsfest und/oder unbeweglich sind. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei die Werkstückaufnahmen (8) der Läufer (6) zur Aufnahme eines Matrix-Musters aus mehreren Solarelementen (3) eingerichtet sind. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei die Vorrichtung (1) zumindest eine Prüfvorrichtung (27) zur Prüfung der Solarelemente (3) auf Beschädigungen und/oder Maßhaltigkeit und/oder Geometrie aufweist, insbesondere die einer oder der Antriebsfläche (7) des Planar-Antriebs (5) vorgelagert ist. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei die Vorrichtung (1) zumindest eine Prüfstation (35) aufweist, insbesondere an oder auf einer oder der
Antriebsfläche (7) des Planar-Antriebs (5) , die zur
Prüfung eines Kleberauftrags auf den an den Werkzeugaufnahmen (8) angeordneten Solarelemente (3) und/oder zur Prüfung der an den Werkzeugaufnahmen (8) angeordneten Solarelemente (3) eingerichtet ist. Vorrichtung (1) nach dem vorherigen Anspruch, wobei die Prüfstation (35) zumindest einen Sensor (36) , insbesondere zumindest einen optischen Sensor und/oder zumindest einen mechanischen Sensor, zum Prüfen der Solarelemente (3) und/oder eines Kleberauftrags auf den Solarelementen (3) aufweist, insbesondere wobei die Prüfstation (35) eine Anzahl von Sensoren (36) aufweist, die einer Anzahl von Auflageplätzen (9) für Solarelemente (3) an einer Werkzeugaufnahme (8) eines Läufers (6) entspricht . Vorrichtung (1) nach einem der beiden vorherigen Ansprüchen, wobei der Prüfstation (35) eine Entnahmevorrichtung (37) zugeordnet ist, die zum Ausschleusen nicht ordnungsgemäßer Solarelemente (3) eingerichtet ist, insbesondere wobei die Entnahmevorrichtung (37) zumindest einen Greifer (15) , insbesondere zumindest einen Sauggreifer aufweist. Vorrichtung (1) nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 oder nach einem der Ansprüche 1 bis 20, wobei eine oder die Bestückungsvorrichtung (13) der Vorrichtung (1) , mit der in einer Ausgangsanordnung bereitgehaltene Solarelemente (3) aufnehmbar und in einer definierten Zielanordnung zur Bestückung eines Solarmoduls (2) abgebbar sind, zumindest zwei Gruppen (28) von Greifern (15) , insbesondere Sauggreifern, aufweist, deren Abstand zueinander veränderlich ist, um die Solarelemente (3) in einer Ausgangsanordnung aufzunehmen und in einer von der Ausgangsanordnung abweichenden Zielanordnung zur Bestückung eines Solarmoduls (2) abzugeben. Vorrichtung (1) nach Anspruch 21, wobei Bestückungsvorrichtung (13) eine Linearführung (29) aufweist, entlang der die Gruppen (28) von Greifern (15) in einer ersten Richtung verschieblich zueinander angeordnet sind, und/oder wobei die Bestückungsvorrichtung (13) eine Transferführung, insbesondere ein Portal (30) , aufweist, entlang der die Gruppen (28) von Greifern (15) in einer zweiten Richtung verschieblich sind. Vorrichtung (1) nach Anspruch 21 oder 22, wobei die Gruppen (28) von Greifern (15) , insbesondere entlang der Linearführung (29) , quer oder rechtwinklig zu einer Transportrichtung einer oder der der Bestückungsvorrichtung (13) nachgelagerten Transporteinheit (16) und/oder in einer Transferrichtung beweglich sind. Verfahren zur Herstellung von Solarmodulen (2) , insbesondere unter Verwendung einer Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 23, wobei Solarmodule (2) mit Solarelementen (3) , insbesondere mit Solarschindeln, bestückt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Solarelemente (3) mit magnetisch angetriebenen Läufern (6) eines magnetisch geführten Planar-Antriebs (5) der Bestückung eines Solarmoduls (2) zugeführt werden. Verfahren nach Anspruch 24, wobei die Solarelemente (3) mit den Läufern (6) , insbesondere in einer Übergabeposition an einer Bestückungsvorrichtung (13) , in zumindest einer Zeile (12) angeordnet werden und/oder wobei die Solarelemente (3) in eine Übergabeposition an einer Bestückungsvorrichtung (13) transportiert werden. Verfahren nach Anspruch 24 oder 25, wobei die Solarelemente (3) , insbesondere mit einer Handhabungsvorrichtung (18) , auf Auflageplätze (9) an Werkstückaufnahmen (8) der Läufer (6) abgelegt werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 26, wobei eine Ausrichtung der Solarelemente (3) vor ihrer Ablage auf den Auflageplätzen (9) bestimmt und die Läufer (6) vor Ablage der Solarelemente (3) auf den Auflageplätzen (9) so angesteuert und ausgerichtet werden, dass eine festgestellte Fehlausrichtung der Solarelemente (3) bei der Ablage auf die Auflageplätze (9) kompensiert wird, sodass die Solarelemente (3) ordnungsgemäß auf den Auflageplätzen (9) positioniert sind, vorzugweise wobei die Läufer (6) zur Kompensation und/oder zur Anpassung an eine festgestellte Ausrichtung der Solarelemente (3) in zumindest einem von bis zu sechs Freiheitsgraden bewegt werden . Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 27, wobei elektrisch leitfähiger Kleber aus zumindest einer Abgabedüse (22) einer Klebestation (21) vorzugsweise randseitig auf Solarelemente (3) aufgebracht wird, die auf den Auflageplätzen (9) der Werkstückaufnahmen (8) der Läufer (6) positioniert sind, wobei der Kleber während einer relativ zur Abgabedüse (22) ausgeführten Transferbewegung des Läufers (6) aufgetragen wird, und/oder wobei ein definierter Abstand zwischen den Solarelementen (3) und der zumindest einen Abgabedüse (22) durch Bewegung der Läufer (6) entlang einer vorzugsweise vertikalen Bewegungsachse der Läufer (6) eingestellt wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 28, wobei die Solarelemente (3) mit den Läufern (6) einer Prüfstation 56
(35) zugeführt werden, in der eine Prüfung der Solarelemente (3) und/oder eines Kleberauftrags auf den Solarelementen (3) durchgeführt wird, insbesondere wobei nicht ordnungsgemäße Solarelemente (3) mit einer Entnahmevorrichtung (37) von den Werkzeugaufnahmen (8) der Läufer (6) abgenommen und ausgeschleust werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 29, wobei die Werkstückaufnahmen (8) der Läufer (6) so mit Solarelementen (3) belegt und mit den Läufern (6) so in eine Übergabeposition bewegt werden, dass Solarelemente
(3) an zwei in Übergabeposition nebeneinander angeordneten Läufern (6) zumindest eine Zeile (12) von Solarelementen (3) bilden. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 30, wobei zur Erzeugung einer Matrix-Anordnung, insbesondere einer Schindel-Matrix-Anordnung, bei der Bestückung eines Solarmoduls (2) zumindest in jeder zweiten Zeile (12) von Solarelementen (3) , die in Übergabeposition zur Bestückung der Solarmodule (2) bereitgehalten wird, zumindest ein Versatzelement (31) , also ein Solarelement mit kürzerer Abmessung als die übrigen Solarelemente (3) , bereitgestellt wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 31, wobei die Werkstückaufnahmen (8) der Läufer (6) zur
Transport fixierung der Solarelemente (3) auf den Auflageplätzen (9) elektrostatisch aufgeladen werden, vorzugsweise auf einen definierten Wert, insbesondere wobei die Werkstückaufnahmen (8) zuvor elektrostatisch entladen werden, insbesondere wobei die Werkstückaufnahme (8) durch eine Bewegung des Läufers (6) relativ zu einem Ladekontakt (25) und/oder einem Entladekontakt (26) einer Elektrostatik-Station (24) in Kontaktstellung zu dem 57
Ladekontakt (25) und/oder zu dem Entladekontakt (26) gebracht wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 32, wobei zumindest ein Läufer (6) vor dem Bewegen eines Läufers (6) in seine Zielposition neben einen bereits in Übergabeposition befindlichen Läufer (6) eine Ausweichbewegung ausführt, um eine Kollision zwischen an den Auflageplätzen (9) der Werkstückaufnahmen (8) abgelegten Solarelementen (3) zu vermeiden. Verfahren nach Anspruch 33, wobei die Ausweichbewegung des zumindest einen Läufers (6) eine Kippbewegung um eine Bewegungsachse des zumindest einen Läufers (6) und/oder eine lineare Bewegung in einer Raumachse ist, vorzugsweise eine Kippbewegung um eine in Bewegungsrichtung des einen Läufers (6) in seine Zielposition ausgerichteten Bewegungsachse . Verfahren nach Anspruch 33 oder 34, wobei ein Läufer (6) vor dem Bewegen in seine Zielposition zwischen zwei bereits in Übergabeposition befindlichen Läufern (6) um eine Bewegungsachse, insbesondere um eine in Richtung seiner Bewegung in die Zielposition ausgerichtete Achse, gekippt wird und/oder angehoben und/oder abgesenkt wird, um eine Kollision zwischen dem zumindest einen an seiner Werkstückaufnahme (8) angeordneten Solarelement (6) und an den Werkstückaufnahmen (8) der bereits in Übergabeposition befindlichen Läufern (6) angeordneten Solarelementen (3) zu vermeiden. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 35, wobei Solarelemente (3) in einer Matrix-Anordnung, nämlich in zumindest zwei Zeilen (12) und/oder mit Versatz zueinander, an einer Werkstückaufnahme (8) zumindest eines 58
Läufers (6) angeordnet werden. Verfahren nach dem Oberbegriff von Anspruch 24 oder nach einem der Ansprüche 24 bis 36, wobei Solarelemente (3) mit Transportmitteln (6) , insbesondere mit Läufern (6) eines magnetisch geführten Planar-Antriebs (5) , einer Bestückung von Solarmodulen (2) zugeführt werden, wobei Solarelemente (3) von zumindest zwei in einer Übergabeposition befindlichen Transportmitteln (6) gemeinsam aufgenommen und zur Bestückung eines Solarmoduls (2) zu einer Zeile (12) von Solarelementen (3) vereinigt werden, insbesondere und auf einer oder der Transporteinheit (16) abgelegt werden. Verfahren nach Anspruch 37, wobei die Solarelemente (3) mit zumindest zwei Gruppen (28) von Greifern (15) einer Bestückungsvorrichtung (13) gemeinsam auf genommen und durch eine Relativbewegung der Gruppen (28) von Greifern (15) zu einer Zeile (12) von Solarelementen (3) vereinigt werden . Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 38, wobei Solarelemente (3) bei der Bestückung eines Solarmoduls (2) so abgelegt werden, insbesondere auf einer Transporteinheit (16) , dass sie bereits abgelegte Solarelemente (3) überlappen und/oder wobei die Solarelemente (3) bei der Bestückung des Solarmoduls (2) miteinander verklebt werden, vorzugsweise wobei die abgelegten Solarelemente (3) mittels Unterdrucks fixiert werden, beispielsweise an der Transporteinheit (16) . Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 39, wobei Solarelemente (3) bei der Bestückung eines Solarmoduls (2) so auf bereits positionierte Solarelemente (3) abgelegt werden, dass ihre Unterseite beim Ablegen einen spitzen Winkel mit einer Unterlage (14) , auf der die Solarelemente
(3) platziert sind, aufspannt. Verwendung einer Vorrichtung (1) zur Herstellung von Solarmodulen (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 23 zur
Durchführung eines Verfahrens zur Herstellung von Solarmodulen (2) nach einem der Ansprüche 24 bis 40.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2221143A1 (de) * 2007-09-07 2010-08-25 Tohoku Seiki Industries, Ltd. Solarbatterieübertragungsleitung
DE102013010447A1 (de) * 2013-06-21 2014-12-24 Mühlbauer Ag Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Solarmodulstrangs und ein Solarmodulstrang mit flexiblen Solarzellen
WO2016090341A1 (en) * 2014-12-05 2016-06-09 Solarcity Corporation Systems, methods and apparatus for precision automation of manufacturing solar panels
WO2021089157A1 (en) * 2019-11-07 2021-05-14 Applied Materials Italia S.R.L. Apparatus for manufacturing a photovoltaic arrangement comprising a conductive tab element and a plurality of overlapping solar cell pieces, method of manufacturing same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2221143A1 (de) * 2007-09-07 2010-08-25 Tohoku Seiki Industries, Ltd. Solarbatterieübertragungsleitung
DE102013010447A1 (de) * 2013-06-21 2014-12-24 Mühlbauer Ag Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Solarmodulstrangs und ein Solarmodulstrang mit flexiblen Solarzellen
WO2016090341A1 (en) * 2014-12-05 2016-06-09 Solarcity Corporation Systems, methods and apparatus for precision automation of manufacturing solar panels
WO2021089157A1 (en) * 2019-11-07 2021-05-14 Applied Materials Italia S.R.L. Apparatus for manufacturing a photovoltaic arrangement comprising a conductive tab element and a plurality of overlapping solar cell pieces, method of manufacturing same

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
35TH EUROPEAN PHOTOVOLTAIC SOLAR ENERGY CONFERENCE AND EXHIBITION, PROCEEDINGS OF THE INTERNATIONAL CONFERENCE, WIP, SYLVENSTEINSTR. 2 81369 MUNICH, GERMANY, 24 September 2018 (2018-09-24), XP040706078, ISBN: 978-3-936338-50-8 *

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