CN102130209A - 定位装置、粘胶系统及粘胶方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种定位装置、粘胶系统及粘胶方法。所述粘胶系统及粘胶方法用于粘接单晶硅棒和晶托，所述粘胶系统包括定位装置和粘胶装置；其中，所述定位装置包括：用于夹持单晶硅棒的夹紧机构；用于固定晶托的晶托固定架；一端安装于晶托中心的定位销，所述定位销的另一端为圆锥体。本发明所提供的定位装置、粘胶系统及粘胶方法，在对单晶硅棒和晶托进行粘胶之前，能实现单晶硅棒中心和晶托中心严格对准，进而在后续完成粘胶工作后也能够保证单晶硅棒中心和晶托中心严格对准，利于保证切方后硅块的质量，进而减少硅块报废的数量，降低生产成本。

Description

定位装置、粘胶系统及粘胶方法

技术领域

本发明涉及光伏行业技术领域，更具体地说，涉及一种定位装置、粘胶系统及粘胶方法。

背景技术

在当今能源短缺、环境污染日益严重的今天，光伏行业这种利用太阳能、且绿色环保的行业无疑具有广阔的发展前景，这就使得越来越多的公司、企业加大投资力度于其中。

光伏行业的生产链条包括：多晶硅→单晶硅→电池片→电池组件→应用系统等。其中，由多晶硅制成单晶硅需要经过直拉过程，制成的单晶硅一般呈圆柱状，故称单晶硅棒(以下简称硅棒)，后续的工艺过程中，需要将硅棒切断成硅块，所述硅块再由钢丝切成用于制作电池片的硅片。

在上述工艺过程中，将硅棒切断成硅块的工艺也称为切方。在所述切方过程中，粘胶是一道重要的工序，粘胶后需要保证硅棒的中心和晶托的中心对准，这样后续得到的硅块才符合切方的标准要求，否则，所述硅棒将出现倾斜现象，进而在切方后得到的硅块不符合要求，使得所述硅块报废。因此，切方过程中应严格控制粘胶后使得硅棒的中心和晶托的中心对准。

但是，现有技术中，控制粘胶后使得所述硅棒的中心和晶托的中心对准仍然是一项很困难的技术问题，即：没有一种较好的粘胶系统来实现粘胶后硅棒中心和晶托中心对准，从而影响后续切方后硅块的质量，而质量不符合要求的硅块将报废，因此，造成生产成本较高。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种定位装置、粘胶系统及粘胶方法，能有效地实现粘胶后单晶硅棒中心与晶托中心对准，避免了切方后硅块的报废，从而节省生产成本。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供了一种粘胶系统，用于粘接单晶硅棒和晶托，该粘胶系统包括定位装置和粘胶装置；其中，所述定位装置包括：

用于夹持单晶硅棒的夹紧机构；

用于固定晶托的晶托固定架；

一端安装于晶托中心的定位销，所述定位销的另一端为圆锥体。

优选的，上述粘胶系统中，安装于晶托中心的定位销的一端上设置有螺纹，且所述晶托中心设置有螺纹孔，所述定位销的一端以螺纹形式安装于晶托中心的螺纹孔内。

优选的，上述粘胶系统中，所述粘胶装置包括：

用于向晶托表面涂胶水的热熔胶枪；

在晶托表面涂胶水后，用于加热晶托表面胶水的加热板。

优选的，上述粘胶系统中，所述定位销的总长为70mm，所述定位销一端圆锥体的高为25mm，所述定位销一端圆锥体的底面直径为20mm，所述定位销一端安装于晶托中心螺纹孔内的螺纹长度为10mm，所述定位销上设置有螺纹的一端的直径为12mm。

本发明还提供了一种定位装置，用于使单晶硅棒的中心和晶托的中心对准，所述定位装置包括：

用于夹持单晶硅棒的夹紧机构；

用于固定晶托的晶托固定架；

一端安装于晶托中心的定位销，所述定位销的另一端为圆锥体。

优选的，上述定位装置中，安装于晶托中心的定位销的一端上设置有螺纹，且所述晶托中心设置有螺纹孔，所述定位销的一端以螺纹形式安装于晶托中心的螺纹孔内。

本发明还提供了一种粘胶方法，用于粘接单晶硅棒和晶托，所述粘胶方法包括：

在晶托固定架上的晶托的中心安装定位销，露于晶托中心外面的定位销的一端为圆锥体；

将单晶硅棒置于夹紧机构上，并标出单晶硅棒端面的中心；

调整夹紧机构使得所述单晶硅棒端面的中心和定位销一端圆锥体的顶点接触，然后固定所述单晶硅棒；

将所述定位销从晶托上取出，并进行后续粘胶过程。

优选的，上述粘胶方法中，所述进行后续粘胶过程具体包括：

用酒精无尘纸擦拭晶托表面及单晶硅棒的粘胶面；

用热熔胶枪在晶托表面均匀涂布胶水；

用加热板对所述晶托表面的胶水进行加热；

调整夹紧机构的位置使得所述单晶硅棒的粘胶面和晶托表面接触，以实现单晶硅棒和晶托的粘接。

优选的，上述粘胶方法中，将单晶硅棒置于夹紧机构上，并标出单晶硅棒端面的中心，具体包括：

将单晶硅棒置于夹紧机构上；

连接单晶硅棒端面上四个端点中两两不相邻的端点形成两条线段，所述两条线段的交点即为单晶硅棒端面的中心；其中，所述单晶硅棒端面上的四个端点为单晶硅棒上四条棱线的端点。

优选的，上述粘胶方法中，调整夹紧机构使得所述单晶硅棒端面的中心和定位销一端圆锥体的顶点接触，然后固定所述单晶硅棒，具体包括：

调整夹紧机构使得单晶硅棒一个端面的中心和一个定位销上圆锥体的顶点接触，然后固定单晶硅棒的一端；

调整夹紧机构使得单晶硅棒另一个端面的中心和另一个定位销上圆锥体的顶点接触，然后固定单晶硅棒的另一端。

从上述技术方案可以看出，本发明提供了一种定位装置、粘胶系统及粘胶方法，在粘接单晶硅棒和晶托时，首先在晶托的中心安装定位销，所述定位销露于晶托中心外面的一端为圆锥体；之后将单晶硅棒置于夹紧机构上，并标出单晶硅棒端面的中心；通过调整夹紧机构使单晶硅棒端面的中心和定位销一端圆锥体的顶点接触，然后固定所述单晶硅棒；最后将定位销从晶托中心取出，并进行后续粘胶过程。由于在进行粘胶之前，利用一端为圆锥体的定位销和单晶硅棒端面中心接触，从而可保证晶托中心和单晶硅棒的中心严格对准，因此，在完成粘胶过程后，所述晶托中心和单晶硅棒中心也处于对准状态，从而可保证后续切方后硅块的质量，不会导致硅块报废，利于降低生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中的一种定位装置的结构示意图；

图2为本发明实施例所提供的一种粘胶系统中定位装置的结构示意图；

图3为本发明实施例所提供的第一定位销的结构示意图；

图4为本发明实施例所提供的一种粘胶方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

正如背景技术部分所述，现有技术中控制粘胶后使得单晶硅棒(可简称硅棒)中心和晶托中心对准仍然是一项很困难的技术问题，而粘胶后单晶硅棒中心和晶托中心如果没有对准，将会使得后续形成的硅块的质量不符合要求，进而使得硅块报废，从而将提高生产成本。

参考图1，图1为现有技术中的一种定位装置的结构示意图。图中示出了单晶硅棒3，用于夹持单晶硅棒3的夹紧机构4，所述夹紧机构4有两个，分别夹持单晶硅棒3的两端；单晶硅棒3具有两个端面，每个端面的一侧均设置有一个晶托固定架1，每个晶托固定架1上设置有一个晶托2，晶托2的端面正对单晶硅棒3的端面。通过调整夹紧机构4，使单晶硅棒3的每个端面中心均和其所对应的晶托2的端面中心对准，然后固定所述单晶硅棒3，完成单晶硅棒3中心和晶托2中心对准的工作，之后可以进行粘胶过程。

发明人研究发现，上述在粘接单晶硅棒3和晶托2之前，常依靠目测来调整夹紧机构4，进而使单晶硅棒3中心和晶托2中心对准，这种目测方法必然使得对准结果出现误差，进而影响粘胶后单晶硅棒3中心和晶托2中心的对准。

基于此，本发明提供了一种粘胶系统，该粘胶系统包括定位装置和粘胶装置。参考图2，图2示出了所述粘胶系统中定位装置的结构示意图，所述定位装置包括：用于夹持单晶硅棒3的第一夹紧机构41和第二夹紧机构42；用于固定第一晶托51的第一晶托固定架11，所述第一晶托固定架11位于单晶硅棒3一端面的一侧；用于固定第二晶托52的第二晶托固定架12，所述第二晶托固定架12位于单晶硅棒3另一端面的一侧；一端安装于第一晶托51中心的第一定位销61，所述第一定位销61的另一端为圆锥体；一端安装于第二晶托52中心的第二定位销62，所述第二定位销62的另一端为圆锥体。

本发明实施例中安装于第一晶托51中心的第一定位销61的一端上设置有螺纹，且所述第一晶托51中心设置有螺纹孔，所述第一定位销61的一端以螺纹形式安装于第一晶托51中心的螺纹孔内；安装于第二晶托52中心的第二定位销62的一端上也设置有螺纹，且所述第二晶托52中心也设置有螺纹孔，所述第二定位销62的一端以螺纹形式安装于第二晶托52中心的螺纹孔内。其他实施例中，所述第一定位销和第二定位销可以以别的形式安装于其所对应的晶托中心内，本发明并不限于此。

参考图3，图3为本发明实施例所提供的第一定位销的结构示意图。图中示出了第一定位销的总长a为70mm，第一定位销一端圆锥体的高h为25mm，第一定位销一端圆锥体的底面直径b为20mm，第一定位销一端安装于第一晶托中心螺纹孔内的螺纹长度c为10mm，第一定位销上设置有螺纹的一端的直径d为12mm。所述第一定位销上的圆锥体与螺纹所夹部分为圆柱体，所述圆柱体的长为35mm，所述圆柱体的直径为20mm。本发明实施例中第二定位销的结构和尺寸与第一定位销均相同，在此不再赘述。

本发明实施例所提供的粘胶装置包括：用于向晶托表面涂胶水的热熔胶枪；在晶托表面涂胶水后，用于加热晶托表面胶水的加热板。

由上可知，本发明实施例所提供的粘胶系统包括定位装置和粘胶装置。所述定位装置主要用于在粘接单晶硅棒和晶托之前，使得单晶硅棒中心和晶托中心对准，所述粘胶装置用于将单晶硅棒和晶托粘接在一起。由于所述定位装置中包括了定位销，所述定位销的一端安装于晶托中心内，露于晶托中心外面的一端为圆锥体，这样，通过使单晶硅棒端面中心和定位销的圆锥体顶点接触，可实现单晶硅棒中心和晶托中心对准，即保证了单晶硅棒中心和晶托中心处于同一水平线上。之后去除晶托中心的定位销，利用粘胶装置使单晶硅棒和晶托粘接在一起。因此，相对现有技术中来说，本发明所提供的粘胶系统，借助于一端具有圆锥体的定位销，实现了将单晶硅棒中心和晶托中心严格对准的目的，从而能够保证粘胶后单晶硅棒中心和晶托中心对准，进而使后续形成的硅块的质量满足要求，不会因硅块的报废而导致生产成本提高。

实施例二

本发明还提供了一种定位装置，该定位装置用于在粘接单晶硅棒和晶托之前使单晶硅棒中心和晶托中心对准。该定位装置包括：用于夹持单晶硅棒的夹紧机构；用于固定晶托的晶托固定架；一端安装于晶托中心的定位销，所述定位销的另一端为圆锥体。

本实施例中，安装于晶托中心的定位销的一端上设置有螺纹，且所述晶托中心设置有螺纹孔，所述定位销的一端以螺纹形式安装于晶托中心的螺纹孔内。

具体实施过程中，调整夹紧机构，使单晶硅棒中心与定位销上圆锥体的顶点接触。由于所述定位销的一端安装于晶托中心内，即晶托中心与定位销上圆锥体的顶点处于同一水平线上，而单晶硅棒中心又与定位销上圆锥体的顶点相接触，因此，保证了单晶硅棒中心与晶托中心处于同一水平线上，即保证了单晶硅棒中心和晶托中心的严格对准。

实施例三

本发明还提供了一种粘胶方法，参考图4，图4为本发明所提供的粘胶方法的流程示意图。结合图2，该方法具体包括如下步骤：

步骤S1：在晶托固定架上的晶托的中心安装定位销，露于晶托中心外面的定位销的一端为圆锥体。

具体实施过程中，首先将第一晶托51固定于第一晶托固定架11上，将第二晶托52固定于第二晶托固定架12上，第一晶托51和第二晶托52分别对应单晶硅棒3的两个端面。然后在第一晶托51的中心安装第一定位销61，在第二晶托52的中心安装第二定位销62。所述第一定位销61上露于第一晶托51中心外面的一端为圆锥体，所述第二定位销62上露于第二晶托52中心外面的一端也为圆锥体。

步骤S2：将单晶硅棒置于夹紧机构上，并标出单晶硅棒端面的中心。

本步骤又可包括步骤S21和步骤S22，具体如下：

步骤S21：将单晶硅棒置于夹紧机构上。

将单晶硅棒3置于第一夹紧机构41和第二夹紧机构42上，使得所述第一夹紧机构41和第二夹紧机构42分别夹持住单晶硅棒3的两端。本步骤中两个夹紧机构并未将单晶硅棒3固定住，单晶硅棒3相对所述两个夹紧机构可上下、左右移动。

步骤S22：连接单晶硅棒端面上四个端点中两两不相邻的端点形成两条线段，所述两条线段的交点即为单晶硅棒端面的中心；其中，所述单晶硅棒端面上的四个端点为单晶硅棒上四条棱线的端点。

单晶硅棒3具有两个端面和一个侧面，每个单晶硅棒3的侧面上均具有四条标准棱线，每条棱线的两个端点分别位于单晶硅棒3的两个端面上，因此，单晶硅棒3的每个端面上均具有四个端点。连接单晶硅棒3其中一个端面上四个端点中两两不相邻的端点形成两条线段，这两条线段的交点即为单晶硅棒3此端面的中心。同理，连接单晶硅棒3另一端面上四个端点中两两不相邻的端点形成两条线段，该两条线段的交点即为单晶硅棒3另一端面的中心。

步骤S22和S21的顺序可以互换，对此本发明并无特别限制。

步骤S3：调整夹紧机构使得所述单晶硅棒端面的中心和定位销一端圆锥体的顶点接触，然后固定所述单晶硅棒。

本步骤又可包括步骤S31和步骤S32，具体如下：

步骤S31：调整夹紧机构使得单晶硅棒一个端面的中心和一个定位销上圆锥体的顶点接触，然后固定单晶硅棒的一端。

调整第一夹紧机构41使单晶硅棒3上下左右移动，最终使单晶硅棒3一个端面的中心和第一定位销61上圆锥体的顶点接触，此时，调整第一夹紧机构41将单晶硅棒3的此端固定。

步骤S32：调整夹紧机构使得单晶硅棒另一个端面的中心和另一个定位销上圆锥体的顶点接触，然后固定单晶硅棒的另一端。

调整第二夹紧机构42及相应的第二晶托固定架12使单晶硅棒3另一端面的中心和第二定位销62上圆锥体的顶点接触，此时，调整第二夹紧机构42将单晶硅棒3的此端固定。

至此，单晶硅棒3已被第一夹紧机构41和第二夹紧机构42完全固定住。

步骤S4：将所述定位销从晶托上取出，并进行后续粘胶过程。

本步骤包括步骤S41～S45，具体如下：

步骤S41：将所述定位销从晶托上取出。

移动第一晶托固定架11使其远离单晶硅棒3，从第一晶托固定架11上的第一晶托51的中心处取出第一定位销61，同样，从第二晶托52的中心处取出第二定位销62。

步骤S42：用酒精无尘纸擦拭晶托表面及单晶硅棒的粘胶面。

用酒精无尘纸将第一晶托51表面及与第一晶托51对应的单晶硅棒3的端面擦拭干净。

步骤S43：用热熔胶枪在晶托表面均匀涂布胶水。

用热熔胶枪在第一晶托51表面均匀地涂布胶水，所涂的胶水遍及第一晶托51表面上的中间矩形区域及四周边皮区域。

步骤S44：用加热板对所述晶托表面的胶水进行加热。

用加热板对第一晶托51表面的胶水进行加热。具体实施过程中，可将加热板移动至与第一晶托51表面正对的位置，且使所述加热板与第一晶托51表面的胶水保持约3～5mm，开启所述加热板对第一晶托51表面的胶水进行加热，待到所述胶水完全溶解后停止加热并将所述加热板移开。

步骤S45：调整夹紧机构的位置使得所述单晶硅棒的粘胶面和晶托表面接触，以实现单晶硅棒和晶托的粘接。

移动第一夹紧机构41和第二夹紧机构42使单晶硅棒3的粘胶面与第一晶托51表面接触，由于所述第一晶托51表面具有已溶解的胶水，因此，所述单晶硅棒3的粘胶面与第一晶托51表面通过所述已溶解的胶水粘接在一起。对于单晶硅棒3粘胶面上四周边皮对应的区域如有没有粘好的地方，可用热熔胶枪再涂布些胶水，将所述单晶硅棒3和第一晶托51表面粘牢固。

在本步骤中完成对单晶硅棒3和第一晶托51的粘接过程后，所述单晶硅棒3的粘胶面中心与第一晶托51表面中心严格对准。之后松开第一夹紧机构41和第二夹紧机构42，并将第一晶托51从第一晶托固定架11上松开，将粘接在一起的第一晶托51和单晶硅棒3取出来，可进行后续切方工艺。

从上述实施例可以看出，本发明所提供的粘胶方法，首先在晶托中心安装定位销，所述定位销露于晶托中心外面的一端为圆锥体，调整夹紧机构使单晶硅棒端面的中心和定位销上圆锥体的顶点接触，之后固定所述单晶硅棒，完成单晶硅棒中心和晶托中心对准的工作。后续步骤中去除晶托中心的定位销，在晶托表面涂布胶水并加热，使单晶硅棒粘胶面和晶托表面接触，完成单晶硅棒和晶托的粘胶工作。由于在进行粘胶之前，单晶硅棒中心和晶托中心已经严格对准，故粘胶后所述单晶硅棒中心和晶托中心也严格对准，使得所述单晶硅棒没有发生倾斜现象，进而在经切方工艺后形成的硅块满足要求，使得所述硅块不会报废，从而便于节省生产成本。

本发明所提供的定位装置、粘胶系统及粘胶方法，适用于各种尺寸的单晶硅棒的粘胶过程，对于小直径的单晶硅棒其优点表现得更为突出。

本发明所提供的定位装置、粘胶系统及粘胶方法，能很好地实现单晶硅棒和晶托的粘胶过程，且保证粘胶后单晶硅棒中心和晶托中心严格对准，杜绝了后续切方工艺后硅块倒角过大的现象，提高了工序整体的直通率，降低了生产成本。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，相关之处可互相参考。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种粘胶系统，用于粘接单晶硅棒和晶托，其特征在于，包括：定位装置和粘胶装置；其中，所述定位装置包括：

用于夹持单晶硅棒的夹紧机构；

用于固定晶托的晶托固定架；

一端安装于晶托中心的定位销，所述定位销的另一端为圆锥体。

2.根据权利要求1所述的粘胶系统，其特征在于，安装于晶托中心的定位销的一端上设置有螺纹，且所述晶托中心设置有螺纹孔，所述定位销的一端以螺纹形式安装于晶托中心的螺纹孔内。

3.根据权利要求1所述的粘胶系统，其特征在于，所述粘胶装置包括：

用于向晶托表面涂胶水的热熔胶枪；

在晶托表面涂胶水后，用于加热晶托表面胶水的加热板。

4.根据权利要求2所述的粘胶系统，其特征在于，所述定位销的总长为70mm，所述定位销一端圆锥体的高为25mm，所述定位销一端圆锥体的底面直径为20mm，所述定位销一端安装于晶托中心螺纹孔内的螺纹长度为10mm，所述定位销上设置有螺纹的一端的直径为12mm。

5.一种定位装置，用于使单晶硅棒的中心和晶托的中心对准，其特征在于，包括：

用于夹持单晶硅棒的夹紧机构；

用于固定晶托的晶托固定架；

一端安装于晶托中心的定位销，所述定位销的另一端为圆锥体。

6.根据权利要求5所述的定位装置，其特征在于，安装于晶托中心的定位销的一端上设置有螺纹，且所述晶托中心设置有螺纹孔，所述定位销的一端以螺纹形式安装于晶托中心的螺纹孔内。

7.一种粘胶方法，用于粘接单晶硅棒和晶托，其特征在于，包括：

在晶托固定架上的晶托的中心安装定位销，露于晶托中心外面的定位销的一端为圆锥体；

将单晶硅棒置于夹紧机构上，并标出单晶硅棒端面的中心；

调整夹紧机构使得所述单晶硅棒端面的中心和定位销一端圆锥体的顶点接触，然后固定所述单晶硅棒；

将所述定位销从晶托上取出，并进行后续粘胶过程。

8.根据权利要求7所述的粘胶方法，其特征在于，进行后续粘胶过程，具体包括：

用酒精无尘纸擦拭晶托表面及单晶硅棒的粘胶面；

用热熔胶枪在晶托表面均匀涂布胶水；

用加热板对所述晶托表面的胶水进行加热；

调整夹紧机构的位置使得所述单晶硅棒的粘胶面和晶托表面接触，以实现单晶硅棒和晶托的粘接。

9.根据权利要求7所述的粘胶方法，其特征在于，将单晶硅棒置于夹紧机构上，并标出单晶硅棒端面的中心，具体包括：

将单晶硅棒置于夹紧机构上；

连接单晶硅棒端面上四个端点中两两不相邻的端点形成两条线段，所述两条线段的交点即为单晶硅棒端面的中心；其中，所述单晶硅棒端面上的四个端点为单晶硅棒上四条棱线的端点。

10.根据权利要求7所述的粘胶方法，其特征在于，调整夹紧机构使得所述单晶硅棒端面的中心和定位销一端圆锥体的顶点接触，然后固定所述单晶硅棒，具体包括：

调整夹紧机构使得单晶硅棒一个端面的中心和一个定位销上圆锥体的顶点接触，然后固定单晶硅棒的一端；

调整夹紧机构使得单晶硅棒另一个端面的中心和另一个定位销上圆锥体的顶点接触，然后固定单晶硅棒的另一端。

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