CN102244141A

CN102244141A - 在线式全自动硅片上下料机

Info

Publication number: CN102244141A
Application number: CN2011101677398A
Authority: CN
Inventors: 孙晓波; 苗泽志; 胡文平; 梁丽娟; 牛进毅; 王莉; 苗俊芳; 李云峰
Original assignee: CETC 2 Research Institute
Current assignee: CETC 2 Research Institute
Priority date: 2011-06-21
Filing date: 2011-06-21
Publication date: 2011-11-16
Anticipated expiration: 2031-06-21
Also published as: CN102244141B

Abstract

本发明公开了一种在线式全自动硅片上下料机，解决了现有设备存在着占地面积大和结构复杂的问题。包括PLC、上料机、下料机和在线硅片工艺处理设备（5），上料机、下料机和在线硅片工艺处理设备（5）均与PLC电连接，并在PLC中设置的程序的控制下实现硅片的上料，硅片的工艺处理和硅片下料的在线式全自动生产，上料机包括供片机构（1）、横向传送定位机构（2）、上料升降换向机构（3）和上料纵向传送皮带（4）；下料机包括下料纵向传送皮带（6）、下料升降换向机构（7）和下料横向传送定位机构（8）；纵向传送皮带、升降换向机构和横向传送定位机构三者配合完成硅片20的两次L形方向的换向传送，本发明占地面积小，传送工作效率高。

Description

在线式全自动硅片上下料机

技术领域

本发明涉及一种太阳能硅片的上下料机，特别涉及一种在线式全自动硅片上下料机，该设备属于在线配套自动化设备，用于太阳能电池制造行业或半导体行业，实现硅片到在线设备的上料和下料。

背景技术

太阳能电池作为可再生的环保能源已经越来越受到人们的关注，世界太阳能电池近几年的年销售增长率已超过40%。太阳能电池生产线上在线设备己成为主流。目前，太阳能电池制造厂家仍采用手工放取在线设备的硅片，存在着碎片率高、产量低、对硅片有污染等问题。国外针对在线的上下料设备普遍存在着占地面积大，连续性不强，成本高，使用不简便等缺陷。

发明内容

本发明提供的在线式全自动硅片上下料机解决了在线的上下料设备存在着占地面积大，连续性不强，成本高和结构复杂的技术问题。

本发明是通过以下方案解决以上问题的：

一种在线式全自动硅片上下料机，包括PLC、上料机和下料机，在上料机和下料机之间设置的在线硅片工艺处理设备，上料机、下料机和在线硅片工艺处理设备均与PLC电连接，并在PLC中设置的程序的控制下实现硅片的上料，硅片的工艺处理和硅片下料的在线式全自动生产，上料机包括供片机构、横向传送定位机构、上料升降换向机构和上料纵向传送皮带；供片机构设置在在线式全自动硅片上下料机的纵向生产线的起始端的一侧，供片机构包括机架，在机架上分别设置有两组硅片升降组件，硅片升降组件将其上的供片花篮中成叠硅片顶起至吸片位置，在供片花篮两侧设置有硅片的吹气组件，在两组硅片升降组件之间设置有上料横向传送皮带，在机架上设置有吸片组件，在PLC的控制下，吸片组件将两个供片花篮中的硅片交替吸起后放到上料横向传送皮带上；上料横向传送皮带设置在在线式全自动硅片上下料机的纵向生产线的起始端并与纵向生产线呈垂直方向布置，上料横向传送皮带设置在皮带左托架和皮带右托架的上面，在皮带左托架和皮带右托架之间设置有与气缸连接的升降挡板；在上料横向传送皮带的下方设置有所述的升降换向机构，升降换向机构包括设置在机架上的升降气缸，升降气缸的输出轴与升降块的底面固定连接，升降块的顶面上设置有缺口，所述的皮带左托架设置在该缺口中，皮带右托架设置在升降块的右侧，在升降块的前后两侧面上均分别设置有纵向传送皮带的导向轮，在升降块的前、后侧面的左下角均分别设置有升降块的调节下轮，在升降块的前、后侧面的右上角均分别设置有升降块的调节上轮，在所述的上料纵向传送皮带的架体上分别设置有纵向传送上轮和纵向传送下轮，纵向传送皮带依次通过纵向传送上轮、升降块的调节下轮、升降块上的沿升降块上表面的导向轮、升降块的调节上轮和纵向传送下轮形成封闭的上料纵向传送皮带，在PLC的控制下，升降块升起，将活动设置在上料横向传送皮带上的硅片托起到上料纵向传送皮带上，从而实现硅片在上料机上的L形方向的换向传送；下料机包括下料纵向传送皮带、下料升降换向机构和下料横向传送定位机构，下料纵向传送皮带与上料纵向传送皮带的结构相同，下料升降换向机构与上料升降换向机构的结构相同，下料横向传送定位机构与横向传送定位机构的结构相同，下料纵向传送皮带、下料升降换向机构和下料横向传送定位机构三者配合完成硅片从纵向生产线到横向传送到收片盒中的L形方向的换向传送，在下料横向传送定位机构中设置的收片横向传送皮带的末端设置有收片机构。

在下料横向传送定位机构与收片机构之间设置有硅片中转机构，硅片中转机构包括固定在机架上的升降电机，升降电机的输出轴连有垂直上下方向布置的由丝杠丝母组成的升降线性模组，在升降线性模组的升降平台上固定设置有硅片的缓冲盒架，收片横向传送皮带从该缓冲盒架中穿过。

所述的收片机构中设置有收片篮具，在收片篮具的一侧设置有预备收片篮具升降平台，在收片篮具的上方设置有收片上层篮具传送皮带，在预备收片篮具升降平台上方以及收片篮具的下面设置有下层篮具传送皮带，预备收片篮具升降平台与预备篮具升降气缸连接，预备篮具升降气缸与PLC电连接。

所述的供片机构、横向传送定位机构、上料升降换向机构和上料纵向传送皮带为两组，它们分别设置在在线式全自动硅片上下料机的纵向生产线的起始端的两侧，对应设置的下料纵向传送皮带、下料升降换向机构、下料横向传送定位机构和收片机构也为两组，对应设置在在线式全自动硅片上下料机的纵向生产线的末端的两侧。

本发明通过供片机构的双吸手设计，下料硅片中转机构及硅片上下料的L形传送解决了设备占地面积大的问题，且上下料的工作效率大大提高了。在线上料升降换向机构3和下料升降换向机构中的升降块的升降通过调整轮使纵向传送皮带产生局部运动使上料硅片或下料硅片脱离定位等接触物产生了提高传料效率和保护传送硅片的双重效果。收片机构10通过使用篮具升降平台使换篮等待时间缩短，设备连续性增强。

附图说明

图1是本发明的总体结构示意图

图2是本发明的供片机构1的结构示意图

图3是本发明的横向传送定位机构2、上料升降换向机构3和上料纵向传送皮带4之间的位置关系示意图

图4是本发明的完成硅片20沿L形方向上料传送的表示上料横向传送皮带16、升降块21和纵向传送皮带28三者之间配合关系的结构示意图，

图5是本发明的下料机的结构示意图

图6是本发明的硅片中转机构9的结构示意图

图7是本发明的收片机构10的结构示意图。

具体实施例

一种在线式全自动硅片上下料机，包括PLC、上料机和下料机，在上料机和下料机之间设置的在线硅片工艺处理设备（5），上料机、下料机和在线硅片工艺处理设备5均与PLC电连接，并在PLC中设置的程序的控制下实现硅片的上料，硅片的工艺处理和硅片下料的在线式全自动生产。

本发明的上料机包括供片机构1、横向传送定位机构2、上料升降换向机构3和上料纵向传送皮带4；供片机构1设置在在线式全自动硅片上下料机的整个纵向生产线的起始端的一侧，供片机构1包括机架11，在机架11上分别设置有两组硅片升降组件12，硅片升降组件12由上推电机和与上推电机的输出轴连接的丝杠丝母组成的线性升降模组组成，在供片花篮13中放置上料硅片20，硅片升降组件12将成摞硅片20顶起，在供片花篮13两侧设置有硅片的吹气组件14，硅片的吹气组件14将供片花篮13中的成摞硅片的最上一片吹开，吸片组件15的吸盘吸起被吹开的硅片并移动到上料横向传送皮带16上方，吸片组件15的吸盘降下将被吸起的硅片放到上料横向传送皮带16上，与此同时，另一吸盘吸起在另一硅片升降组件12上的花篮中的硅片，在PLC的控制下，吸片组件15将两个供片花篮13中的硅片交替吸起后放到上料横向传送皮带16上；上料横向传送皮带16设置在在线式全自动硅片上下料机的纵向生产线的起始端并与纵向生产线呈垂直方向布置，上料横向传送皮带16设置在皮带左托架18和皮带右托架19的上面，上料横向传送皮带16将硅片20传送到下方设置有升降换向机构3处，硅片20被在皮带左托架18和皮带右托架19之间设置的升降挡板17定位；升降换向机构3包括设置在机架上的升降气缸22，升降气缸22的输出轴与升降块21的底面固定连接，升降块21的顶面上设置有缺口23，所述的皮带左托架18设置在该缺口23中，皮带右托架19设置在升降块21的右侧，在升降块2的前后两侧面上均分别设置有纵向传送皮带28的导向轮，在升降块21的前、后侧面的左下角均分别设置有升降块21的调节下轮27，在升降块21的前、后侧面的右上角均分别设置有升降块21的调节上轮26，在所述的上料纵向传送皮带4的架体上分别设置有纵向传送上轮25和纵向传送下轮24，纵向传送皮带28依次通过纵向传送上轮25、升降块的调节下轮27、升降块上的沿升降块上表面的导向轮、升降块的调节上轮26和纵向传送下轮24形成封闭的上料纵向传送皮带4。在PLC的控制下，升降块21升起，将活动设置在上料横向传送皮带16上的硅片20托起到上料纵向传送皮带4上，从而实现硅片20在上料机上的L形方向的换向传送。当升降块21升起时，设置在上料纵向传送皮带4的架体上的纵向传送上轮25与设置在升降块21上的调节下轮27靠近，使缠绕在纵向传送上轮25与调节下轮27之间的纵向传送皮带28变短，与此同时，设置在上料纵向传送皮带4的架体上的纵向传送下轮24与设置在升降块21上的调节上轮26离远，使缠绕在纵向传送下轮24与调节上轮26之间的纵向传送皮带28变长，皮带总长不变，且产生托起硅片20的局部纵向传送皮带28的向后微动，带动其上的硅片20在横向挡板上定位，提高了硅片的传送效率使硅片更整齐的进入在线硅片工艺处理设备5。

下料机包括下料纵向传送皮带6、下料升降换向机构7和下料横向传送定位机构8，下料纵向传送皮带6与上料纵向传送皮带4的结构相同，下料升降换向机构7与上料升降换向机构3的结构相同，区别在于下料时升降块21下降，托起硅片20的局部纵向传送皮带28向前微动，带动其上的硅片20脱离横向挡板，使硅片在传输过程中脱离接触，提高了硅片的传送效率还降低了硅片在传输过程中的破损率。下料横向传送定位机构8与上料横向传送定位机构2的结构相同，下料纵向传送皮带6、下料升降换向机构7和下料横向传送定位机构8三者配合完成硅片20从纵向生产线到横向传送到收片盒中的L形方向的换向传送，在下料横向传送定位机构8中设置的收片横向传送皮带29的末端设置有收片机构10。

在下料横向传送定位机构8与收片机构10之间设置有硅片中转机构9，硅片中转机构9包括固定在机架上的升降电机30，升降电机30的输出轴连有垂直上下方向布置的由丝杠丝母组成的升降线性模组31，在升降线性模组31的升降平台上固定设置有硅片的缓冲盒架32，收片横向传送皮带29从该缓冲盒架32中穿过。当收片篮具39收满后，在更换收片篮具时，由下料横向传送定位机构8连续不断传送来的硅片，这时先暂时存放在缓冲盒架32中，等被更换的收片篮具到位后，升降线性模组31降下，将缓存在缓冲盒架32中的硅片在传输到收片篮具中。

所述的收片机构10中设置有收片篮具39，在收片篮具39的一侧设置有预备收片篮具升降平台35，在收片篮具39的上方设置有收片上层篮具传送皮带33，在预备收片篮具升降平台35上方以及收片篮具39的下面设置有下层篮具传送皮带34，预备收片篮具升降平台35与预备篮具升降气缸连接，预备篮具升降气缸与PLC电连接。在PLC的控制下，当收片篮具39在收片时，预备收片篮具升降平台35就将处于上层篮具传送皮带33上的预备收片篮具36降到下层篮具传送皮带34上等待收片篮具39收满后被更换，使收片效率大大提高。

所述的供片机构1、横向传送定位机构2、上料升降换向机构3和上料纵向传送皮带4为两组，它们分别设置在在线式全自动硅片上下料机的纵向生产线的起始端的两侧，对应设置的下料纵向传送皮带6、下料升降换向机构7、下料横向传送定位机构8和收片机构10也为两组，对应设置在在线式全自动硅片上下料机的纵向生产线的末端的两侧。

本发明的供片机构、横向传送定位机构、升降换向机构和纵向传送皮带均可采用模块化设计，各模块的组合涵盖了在线生产线上各种工艺的要求，模块之间的组合不限于本发明，如供片模块与收片模块组合可以实现装片、倒片、收片等各种非在线工艺。模块之间集成程度高，通用部件多，结构简洁，成本低。

Claims

1. 一种在线式全自动硅片上下料机，包括PLC、上料机和下料机，在上料机和下料机之间设置的在线硅片工艺处理设备（5），上料机、下料机和在线硅片工艺处理设备（5）均与PLC电连接，并在PLC中设置的程序的控制下实现硅片的上料，硅片的工艺处理和硅片下料的在线式全自动生产，其特征在于，上料机包括供片机构（1）、横向传送定位机构（2）、上料升降换向机构（3）和上料纵向传送皮带（4）；供片机构（1）设置在在线式全自动硅片上下料机的纵向生产线的起始端的一侧，供片机构（1）包括机架（11），在机架（11）上分别设置有两组硅片升降组件（12），硅片升降组件（12）将成摞硅片送入其上的供片花篮（13）中，在供片花篮（13）两侧设置有硅片的吹气组件（14），在两组硅片升降组件（12）之间设置有上料横向传送皮带（16），在机架（11）上设置有吸片组件（15），在PLC的控制下，吸片组件（15）将两个供片花篮（13）中的硅片交替吸起后放到上料横向传送皮带（16）上；上料横向传送皮带（16）设置在在线式全自动硅片上下料机的纵向生产线的起始端并与纵向生产线呈垂直方向布置，上料横向传送皮带（16）设置在皮带左托架（18）和皮带右托架（19）的上面，在皮带左托架（18）和皮带右托架（19）之间设置有与气缸连接的升降挡板（17）；在上料横向传送皮带（16）的下方设置有所述的升降换向机构（3），升降换向机构（3）包括设置在机架上的升降气缸（22），升降气缸（22）的输出轴与升降块（21）的底面固定连接，升降块（21）的顶面上设置有缺口（23），所述的皮带左托架（18）设置在该缺口（23）中，皮带右托架（19）设置在升降块（21）的右侧，在升降块（21）的前后两侧面上均分别设置有纵向传送皮带（28）的导向轮，在升降块（21）的前、后侧面的左下角均分别设置有升降块（21）的调节下轮（27），在升降块（21）的前、后侧面的右上角均分别设置有升降块（21）的调节上轮（26），在所述的上料纵向传送皮带（4）的架体上分别设置有纵向传送上轮（25）和纵向传送下轮（24），纵向传送皮带（28）依次通过纵向传送上轮（25）、升降块的调节下轮（27）、升降块上的沿升降块上表面的导向轮、升降块的调节上轮（26）和纵向传送下轮（24）形成封闭的上料纵向传送皮带（4），在PLC的控制下，升降块（21）升起，将活动设置在上料横向传送皮带（16）上的硅片（20）托起到上料纵向传送皮带（4）上，从而实现硅片（20）在上料机上的L形方向的换向传送；下料机包括下料纵向传送皮带（6）、下料升降换向机构（7）和下料横向传送定位机构（8），下料纵向传送皮带（6）与上料纵向传送皮带（4）的结构相同，下料升降换向机构（7）与上料升降换向机构（3）的结构相同，下料横向传送定位机构（8）与横向传送定位机构（2）的结构相同，下料纵向传送皮带（6）、下料升降换向机构（7）和下料横向传送定位机构（8）三者配合完成硅片（20）从纵向生产线到横向传送到收片盒中的L形方向的换向传送，在下料横向传送定位机构（8）中设置的收片横向传送皮带（29）的末端设置有收片机构（10）。

2.根据权利要求1所述的一种在线式全自动硅片上下料机，其特征在于，在下料横向传送定位机构（8）与收片机构（10）之间设置有硅片中转机构（9），硅片中转机构（9）包括固定在机架上的升降电机（30），升降电机（30）的输出轴连有垂直上下方向布置的由丝杠丝母组成的升降线性模组（31），在升降线性模组（31）的升降平台上固定设置有硅片的缓冲盒架（32），收片横向传送皮带（29）从该缓冲盒架（32）中穿过。

3.根据权利要求2所述的一种在线式全自动硅片上下料机，其特征在于，所述的收片机构（10）中设置有收片篮具（39），在收片篮具（39）的一侧设置有预备收片篮具升降平台（35），在收片篮具（39）的上方设置有收片上层篮具传送皮带（33），在预备收片篮具升降平台（35）上方以及收片篮具（39）的下面设置有下层篮具传送皮带（34），预备收片篮具升降平台（35）与预备篮具升降气缸连接，预备篮具升降气缸与PLC电连接。

4.根据权利要求1所述的一种在线式全自动硅片上下料机，其特征在于，所述的供片机构（1）、横向传送定位机构（2）、上料升降换向机构（3）和上料纵向传送皮带（4）为两组，它们分别设置在在线式全自动硅片上下料机的纵向生产线的起始端的两侧，对应设置的下料纵向传送皮带（6）、下料升降换向机构（7）、下料横向传送定位机构（8）和收片机构（10）也为两组，对应设置在在线式全自动硅片上下料机的纵向生产线的末端的两侧。