Handhabungstechnik

Barren und Scheiben

oder besser gesagt Ingots und Wafer hat sich das Unternehmen Purtec Engineering aus der Oberlausitz angenommen. Der Spezialist für Sonderlösungen im Bereich der Handhabungstechnik hat einen speziellen Hubwagen entwickelt, der für die sichere Entnahme der Kristalle aus dem Ziehreaktor und dem Transport zur Weiterverarbeitung sorgt. Für die nachfolgenden Verarbeitungstufen steht eine durchgängige logistische Lösung, bestehend aus speziellen Transport- und Lagergestellen, deckenverfahrbaren Hubachsen und Manipulatoren (Bild 2) zur Verfügung. Diese bedienen alle Stationen zur Erzeugung der Verarbeitungslose wie etwa Kappen, Quadrieren, Schleifen, Messen, Sägen der Wafer, Abösebad etc. Die Dimensionen und Gewichte der im Ziehofen hergestellten monokristallinen Ingots sind beträchtlich. Nach Fertigstellung und Öffnen der Kristallziehanlage hängen die schweren und bruchgefährdeten Kristalle in einiger Höhe am empfindlichen dünnen Kristallhals. Der Spezialhubwagen ermöglicht es erstmals, den Monokristall mit den Greifern höchst sensibel und millimetergenau anzufahren. Die Sensorik unterstützt den Bediener. Er vermeidet eine seitliche Schubeinbringung durch unzentrisch zufassende Greifer, was oft den Bruch des Kristallhalses und den Absturz zur Folge hat. Der Entnahmewagen mit einem Gewicht von ca. 1,4t ist batteriegetrieben. Besonderes technisches Merkmal ist die Sensorgriffsteuerung sowie die Verwendung von Antrieben mit neuartigen permanent erregten Synchronmotoren. Diese innovative Lösung ermöglicht die ruckfreie, intuitive Positionierung des Geräts. Die "Absturzgefahr" des wertvollen Ingots verringert sich um mindestens 90 Prozent¿ also bis auf ein sehr geringes Restrisiko angesichts der bisher immer wieder vorkommenden Schadensereignisse.

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Die Funktionsweise

Nachdem Erfassen des Ingots unterfährt eine Stützeinrichtung den Kristall. Diese wird mit dem Greifer mitgeführt, sichert also vom ersten Moment an gegen den Absturz. Der Kristallhals wird nun abgetrennt. Diese Vorrichtung ist Bestandteil des Hubwagens. Die feinfühlige Steuerung des Vorgangs wird unterstützt durch eine Videoeinrichtung, die dem Bediener eine präzise Steuerung des Arbeitsfortschritts ermöglicht. Jetzt wird das Gewicht des Monokristalls exakt bestimmt. Die Greifer lockern sich dazu. Die Last des Einkristalls wird mittels Sensoren aufgenommen und dokumentiert. Zum weiteren Transport wird nun der Kristall um 90 Grad in die Waagerechte gedreht und kann auf dem fahrbarem, gekapselten Transportgestell abgelegt werden. Dieser Wagen ist ebenfalls ein Produkt des Unternehmens, speziell konstruiert für die Waferindustrie. Die Gestelle verfügen über "schwimmende" Auflagen, versehen mit metallfreien hitzefesten Reibbelägen und sind gekapselt. So wird der Schutz vor Stößen, Schwingungen, Verspannungen und Verunreinigungen gesichert. Der Wagen kann Kristalle mit einer Temperatur von ca. 100°C aufnehmen. Damit steigt die Verfügbarkeit und Wirtschaftlichkeit der Ziehanlagen, da der Kristall nicht in der Anlage vollständig erkalten muss.

Projektierung und Service

Die spezifischen Erfahrungen der Oberlausitzer resultieren aus einer Reihe von Projekten in der Siliziummetallurgie, der Waferherstellung und der Produktion von Solarzellen. Die Fähigkeit zur schnellen Lösung aller auftretenden Fragen resultiert aus der direkten Einbeziehung der Konstrukteure in die Lösungsfindung vor Ort: Der Konstrukteur ist von der Erfassung der Aufgabenstellung bis zur Erprobung und Abnahme der Handhabungseinrichtungen dabei. Das Serviceangebot bzw. der technische Support, vor - während - und nach Lieferung der Handhabungseinrichtungen, sorgt ebenso für höchstmögliche Verfügbarkeit. ee

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