CN102760676A - 一种硅片装卸篮装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种硅片装卸篮装置，包括：料盒上下马达，料盒，第一传感器，吹气装置，真空吸盘，碳纤维板，旋转气缸，上下气缸，旋转马达，滑轮，皮带，第二传感器，花篮上下马达，花篮，其中：碳纤维板安装在旋转气缸上，碳纤维板上安装两组真空吸盘，该上下气缸使旋转气缸和碳纤维板一起上升和下降，该旋转气缸使碳纤维板旋转移动；在料盒上部的两侧分别安装第一传感器和吹气装置，第一传感器检测硅片的上升高度，吹气装置吹气使层叠的硅片分开，第二传感器安装在皮带传送硅片进入花篮的篮齿方向的一侧，检测到有硅片插入到花篮的篮齿上时发出使花篮上下马达向上移动的信号，花篮上下马达接到该信号后向上移动一个篮齿齿距的距离。

Description

一种硅片装卸篮装置

技术领域

本发明涉及自动化控制领域，具体而言涉及一种硅片装卸篮装置。 

背景技术

目前使用的硅片插片机采用真空吸盘吸取硅片后，通过直线气缸或电机传动的方法移动硅片，移动到位置后释放真空放下硅片，皮带带动硅片传输插入篮具。其缺点是：1、传输距离较远，装卸硅片的速度变慢，工作效率会很低；2、这样的机器成本高，体积大。3、插片机只有插入硅片功能，没有从篮具卸载硅片的功能。 

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种硅片装卸篮装置，其包括：料盒上下马达，料盒，第一传感器，吹气装置，真空吸盘，碳纤维板，旋转气缸，上下气缸，旋转马达，滑轮，皮带，第二传感器，花篮上下马达，花篮，其中： 

用螺栓将旋转气缸的定子部分和上下气缸垂直连接，用螺栓将碳纤维板固定安装在旋转气缸的转子部分上，在碳纤维板上安装两组真空吸盘，一组安装在碳纤维板的一侧下方，另一组安装在碳纤维板的相对侧下方，该真空吸盘用于吸取硅片，该上下气缸用于使旋转气缸、碳纤维板和真空吸盘一起上升和下降，该旋转气缸用于使碳纤维板和真空吸盘一起旋转移动；料盒位于一组真空吸盘的下方，其以可卸载方式安装在料盒上下马达上，该料盒用于放置层叠的硅片，该料盒上下马达用于使料盒里的硅片上升，在料盒上部的两侧分别安装一个第一传感器和一个吹气装置，该第一传感器用于检测硅片的上升高度并且当达到预定高度时发出使料盒上下马达停止的信号，该吹气装置用于在料盒上下马达停止时吹气使层叠的硅片分开，旋转马达、滑轮和皮带被安置在另一组真空吸盘的下方，花篮和花篮上下马达被安置在皮带传送方向的一侧并且花篮以可卸载方式安装在花篮上下马达的上方，该旋转马达旋转带动皮带在滑轮上滚动，皮带承载着硅片将其送入花篮的篮齿上，该第二传感器安装在皮带传送硅片进入花篮的篮齿方向的一侧且距离花篮20-50mm 处，用于检测到有硅片插入到花篮的篮齿上时发出使花篮上下马达向上移动的信号，该花篮上下马达接到该向上移动的信号后向上移动一个篮齿齿距的距离。 

其中所述旋转气缸往返旋转180°。 

其中位于料盒上方的真空吸盘吸取硅片，同时位于皮带上方的真空吸盘卸载硅片到皮带上。 

其中所述碳纤维板的长度为400-600mm，宽度为100-160mm，厚度为1-10mm。 

其中所述每组真空吸盘包含2个或4个或6个或更多个真空吸盘。 

本发明采用了旋转气缸带动真空吸盘旋转的方案，减少了电动执行器的运动，缩短运动时间，并且吸取硅片和放下硅片同时进行，使工作效率提高一倍。 

另外，本发明采用碳纤维材料作为用于安装真空吸盘的固定板，其具有强度高、质量轻、韧性高等特点，还具有平面度好、不变形等优点，这保证了真空吸盘平直，吸取硅片稳定性好，同时旋转移动时惯量小、旋转速度快、工作效率高。 

本发明的硅片装卸篮装置解决了目前在众多太阳能电池制造厂家仍采用手工将硅片装入篮具和从篮具中取出硅片、效率低、碎片率高、浪费严重的技术问题；而且还减少了人工操作过程中对硅片的污染问题。 

附图说明

图1示意性示出了本发明的硅片装卸篮装置的结构图。 

图2示意性示出了本发明的硅片装卸篮装置的一个变形结构的结构图。 

具体实施方式

图1示意性示出了本发明的硅片装卸篮装置的结构。在图1中，1为料盒上下马达，2为料盒，3为第一传感器，4为吹气装置，5为硅片，6为真空吸盘，7为碳纤维板，8为旋转气缸，9为上下气缸，10为旋转马达，11为滑轮，12为皮带，13为第二传感器，14为花篮上下马达，15为花篮。 

本发明的硅片装卸篮装置包括：料盒上下马达1，料盒2，第一传感 器3，吹气装置4，真空吸盘6，碳纤维板7，旋转气缸8，上下气缸9，旋转马达10，滑轮11，皮带12，第二传感器13，花篮上下马达14和花篮15；其中： 

用螺栓将旋转气缸8的定子部分和上下气缸9垂直连接，用螺栓将碳纤维板7固定安装在旋转气缸8的转子部分上，在碳纤维板7上安装两组真空吸盘6，如图所示，一组安装在碳纤维板7的一侧下方，另一组安装在碳纤维板7的相对侧下方，每组各有四个真空吸盘，当然每组也可以各有两个或六个或更多个真空吸盘。真空吸盘6用于吸取硅片5。上下气缸9用于使旋转气缸8、碳纤维板7和真空吸盘6一起上升和下降。旋转气缸8的作用是可以使得碳纤维板7和真空吸盘6一起旋转移动。本发明使用的碳纤维板的长度为400-600mm，宽度为100-160mm，厚度为1-10mm。优选的，碳纤维板的长度为460mm，宽度为110mm，厚度为1.3mm；更优选的，碳纤维板的长度为500mm，宽度为115mm，厚度为2mm；更优选的，碳纤维板的长度为550mm，宽度为140mm，厚度为5mm。料盒位于一组真空吸盘的下方，其以可卸载方式安装在料盒上下马达上，该料盒用于放置层叠的硅片，该料盒上下马达用于使料盒里的硅片上升。在料盒2上部的两侧分别安装一个第一传感器3和一个吹气装置4。该第一传感器3用于检测硅片5的上升高度并且当达到预定高度时发出使料盒上下马达1停止的信号。吹气装置4用于在料盒上下马达1停止时吹气使成叠的硅片分开。旋转马达、滑轮和皮带被安置在另一组真空吸盘的下方，花篮和花篮上下马达被安置在皮带传送方向的一侧并且花篮以可卸载方式安装在花篮上下马达的上方，该旋转马达旋转带动皮带在滑轮上滚动，皮带承载着硅片将其送入花篮的篮齿上。第二传感器13安装在皮带12传送硅片进入花篮15的篮齿方向的一侧且距离花篮20-50mm处，用于检测到有硅片插入到花篮15的篮齿上时发出使花篮上下马达14向上移动的信号。花篮上下马达接到该向上移动的信号后向上移动一个篮齿齿距的距离。其它连接关系采用本领域公知的技术实现。 

尽管附图中没有示出，但是公知的，上下气缸是安装在一个固定框架上。因此，当上下气缸9安装在固定框架的顶部时，如图1所示，上下气缸9、旋转气缸8和碳纤维板7的连接顺序是：旋转气缸8在上下气 缸9之上，碳纤维板7在旋转气缸8之上；反之，当上下气缸9安装在固定框架的底部时，如图2所示，上下气缸9、旋转气缸8和碳纤维板7的连接顺序是：旋转气缸8在上下气缸9之下，碳纤维板7在旋转气缸8之下。 

本发明的硅片装卸篮装置的工作过程如下：将预先装有硅片5的料盒2装在料盒上下马达1的上方，该料盒上下马达1工作使料盒2中的硅片5上升。当硅片5上升至能被第一传感器3检测到的预定高度时该第一传感器3发出使料盒上下马达1停止的信号，料盒上下马达1接到该信号后停止，此时吹气装置4吹气使层叠的硅片分开，最上面的硅片被真空吸盘6吸取，此时上下气缸9处在下位。一旦真空吸盘6吸取了硅片5，该上下气缸9开始上升至预定高度，然后旋转气缸8带动碳纤维板7和真空吸盘6一起旋转180°，吸取有硅片的真空吸盘6旋转移动到皮带12的上方，此时上下气缸9下降至预定高度，真空吸盘6释放真空将硅片5卸载到皮带12上，旋转马达10旋转带动皮带12在滑轮11上滚动，皮带12承载着硅片5将其送入花篮15的篮齿上。当第二传感器13检测到有一硅片插入到花篮15的篮齿上时就发出使花篮上下马达14向上移动的信号，花篮上下马达14接到该信号后向上移动一个篮齿齿距的距离。循环这些动作使料盒2中的硅片一片一片地转送到花篮15中。 

在上述过程中，旋转气缸往返旋转180°，而旋转气缸上固定安装的碳纤维板7的相对两侧上各装有一组真空吸盘，为便于描述，这里将碳纤维板的一侧定为A侧和将相对另一侧定为B侧。当A侧的真空吸盘从料盒2吸取一硅片5时，B侧的真空吸盘刚好卸载硅片到皮带12上。旋转气缸顺时针旋转180°，A侧的真空吸盘旋转移动到皮带上方并释放该硅片5到皮带上，同时B侧的真空吸盘旋转移动到料盒2上方并吸取一片新硅片。旋转气缸再逆时针旋转180°，B侧的真空吸盘卸载刚刚吸取的硅片到皮带上，而同时A侧的真空吸盘再次吸取一片新硅片。如此循环完成所有硅片的转移。这样，碳纤维板7一侧的真空吸盘6吸取硅片，同时另一侧的真空吸盘6卸载硅片，其工作效率提高一倍。 

由于采用碳纤维材料作为用于安装真空吸盘的固定板，其具有强度高、质量轻、韧性高等特点，这保证了真空吸盘平直，同时保证旋转移动时惯量低。 

本发明虽然公开了在碳纤维板上安装两组真空吸盘，但是本领域的技术人员都知道，也可以在其上安装四组、六组或更多组真空吸盘，更大地提高工作效率。 

本领域的技术人员都知道，本发明的硅片装卸篮装置可以反向使用，即通过皮带将花篮内的硅片传输出来，再通过旋转气缸带动真空吸盘吸片、放片把硅片层叠到料盒里。 

Claims (9)

1.一种硅片装卸篮装置，其包括：料盒上下马达，料盒，第一传感器，吹气装置，真空吸盘，碳纤维板，旋转气缸，上下气缸，旋转马达，滑轮，皮带，第二传感器，花篮上下马达，花篮，其中：

用螺栓将旋转气缸的定子部分和上下气缸垂直连接，用螺栓将碳纤维板固定安装在旋转气缸的转子部分上，在碳纤维板上安装两组真空吸盘，一组安装在碳纤维板的一侧下方，另一组安装在碳纤维板的相对侧下方，该真空吸盘用于吸取硅片，该上下气缸用于使旋转气缸、碳纤维板和真空吸盘一起上升和下降，该旋转气缸用于使碳纤维板和真空吸盘一起旋转移动；料盒位于一组真空吸盘的下方，其以可卸载方式安装在料盒上下马达上，该料盒用于放置层叠的硅片，该料盒上下马达用于使料盒里的硅片上升，在料盒上部的两侧分别安装一个第一传感器和一个吹气装置，该第一传感器用于检测硅片的上升高度并且当达到预定高度时发出使料盒上下马达停止的信号，该吹气装置用于在料盒上下马达停止时吹气使层叠的硅片分开，旋转马达、滑轮和皮带被安置在另一组真空吸盘的下方，花篮和花篮上下马达被安置在皮带传送方向的一侧并且花篮以可卸载方式安装在花篮上下马达的上方，该旋转马达旋转带动皮带在滑轮上滚动，皮带承载着硅片将其送入花篮的篮齿上，该第二传感器安装在皮带传送硅片进入花篮的篮齿方向的一侧且距离花篮20-50mm处，用于检测到有硅片插入到花篮的篮齿上时发出使花篮上下马达向上移动的信号，该花篮上下马达接到该向上移动的信号后向上移动一个篮齿齿距的距离。

2.根据权利要求1所述的硅片装卸篮装置，其中所述旋转气缸往返旋转180°。

3.根据权利要求1所述的硅片装卸篮装置，其中位于料盒上方的真空吸盘吸取硅片，同时位于皮带上方的真空吸盘卸载硅片到皮带上。

4.根据权利要求1所述的硅片装卸篮装置，其中所述每组真空吸盘包含2个或4个或6个或更多个真空吸盘。

5.根据权利要求1所述的硅片装卸篮装置，其中所述碳纤维板的长度为400-600mm，宽度为100-160mm，厚度为1-10mm。

6.根据权利要求5所述的硅片装卸篮装置，其中所述碳纤维板的长 度为460mm，宽度为110mm，厚度为1.3mm。

7.根据权利要求5所述的硅片装卸篮装置，其中所述碳纤维板的长度为500mm，宽度为115mm，厚度为2mm。

8.根据权利要求5所述的硅片装卸篮装置，其中所述碳纤维板的长度为550mm，宽度为140mm，厚度为5mm。

9.根据权利要求1所述的硅片装卸篮装置，其中根据上下气缸的安装位置，上下气缸、旋转气缸和碳纤维板的连接顺序是：旋转气缸在上下气缸之上且碳纤维板在旋转气缸之上，或者旋转气缸在上下气缸之下且碳纤维板在旋转气缸之下。 

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