CN106005886A - 硅片喷砂机用硅片输送装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及硅片制造技术领域，尤其涉及硅片喷砂机用硅片输送装置。该输送装置包括输送架、真空载台和传动装置，所述真空载台可移动地放置于所述输送架上，其中，真空载台包括载台体和固定盘，所述载台体内设有真空腔室，所述固定盘上设有硅片固定区域，所述固定盘盖设于真空腔室上，所述硅片固定区域具有与所述真空腔室连通的用于固定硅片的多个通气孔；所述输送架具有上硅片端和下硅片端；所述传动装置沿输送架的长度方向设置，推动所述真空载台由所述输送架的上硅片端移动至下硅片端，该输送装置利用真空载台固定硅片，无需对硅片做其它紧固夹持操作，提高固定硅片的速度，进而提高硅片的输送效率，同时也降低了硅片出现擦痕和破碎的几率。

Description

硅片喷砂机用硅片输送装置

技术领域

本发明涉及硅片制造技术领域，尤其涉及硅片喷砂机用硅片输送装置。

背景技术

目前国内市场的金刚线多晶硅片表面过于光滑，不能直接用于制作太阳能电池片，而我公司经过自主研发，通过对硅片的喷砂处理解决了这一世界性技术难题，但由于产能要求高，再加上金刚线多晶硅片的材料脆性及厚度超薄导致其易碎的特性，因此在输送硅片时对硅片的方式固定提出了更高的要求，而目前国内市场并没有适合该硅片喷砂机的硅片输送设备。

因此，针对以上不足，亟需提供一种与硅片喷砂机配套使用，且硅片固定速度快，并能减少碎片率的硅片输送装置。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是供一种与硅片喷砂机配套使用的硅片输送装置，以满足硅片喷砂机的产能要求，并减少硅片输送过程中的破碎率。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种硅片喷砂机用硅片输送装置，设置于喷枪模组下方，包括输送架、真空载台和传动装置，所述真空载台可移动地放置于所述输送架上，其中，所述真空载台包括载台体和固定盘，所述载台体内设有真空腔室，所述固定盘上设有硅片固定区域，所述固定盘盖设于所述真空腔室上，所述硅片固定区域具有与所述真空腔室连通的用于固定硅片的多个通气孔；所述输送架具有上硅片端和下硅片端；所述传动装置沿所述输送架的长度方向设置，用于推动所述真空载台由所述输送架的上硅片端移动至下硅片端。

优选的，所述传动装置包括两个传动单元，两个所述传动单元分别设置于所述输送架的两侧，其中，每个所述传动单元均包括主动链轮、从动链轮和链条，所述主动链轮设置在所述下硅片端，所述从动链轮设置于所述上硅片端，所述链条与所述主动链轮和从动链轮连接，且所述链条上设有卡块；

其中，两个所述传动单元的主动链轮之间及从动链轮之间均通过连接轴连接。

优选的，所述输送架包括两根平行设置的输送导轨，每根所述输送导轨设有凹槽，在所述凹槽内设有多个可转动滚轮，且所述滚轮的上表面不低于所述输送导轨的上表面。

优选的，还包括真空吸管，所述真空吸管的一端与真空泵连接，另一端与所述真空腔室可拆卸地连接，用于保持所述真空腔室内的真空状态，且所述真空吸管与所述真空腔室连接的一端随所述真空载台移动。

优选的，所述传动装置沿所述输送架的长度方向间隔地设有多个所述卡块。

优选的，包括多根真空吸管和与所述真空吸管数量相同的无杆气缸，每个所述无杆气缸均包括气缸导轨和套设于所述气缸导轨上的滑块，每根所述真空吸管均相对应地穿设固定于一个滑块上，随所述滑块移动；和/或

所述上硅片端设置有上料架，所述下硅片端设置有下料架，且所述下料架高于所述输送架。

优选的，在所述上硅片端设有用于检测所述卡块的光电开关；

在每根无杆气缸上均设置一个用于控制滑块移动的行程开关；

在所述上料架上设置有用于推动所述真空载台的的上料气缸，当所述光电开关检测到所述卡块时，所述上料气缸推动所述真空载台移动，所述卡块转动到所述真空载台后侧，推动所述真空载台向所述下硅片端移动，同时复位相对应的行程开关，控制所述无杆气缸与所述真空载台同步移动。

优选的，所述固定盘上间隔地设置有多个硅片固定区域，每个所述硅片固定区域对应固定一块硅片，且在每个所述硅片固定区域的边角部均设有定位块。

优选的，所述载台体底部设有与所述输送架相配合的限位块，用于防止所述真空载台在移动过程发生倾斜或者横向移位。

本发明还提供了所述的硅片喷砂机用硅片输送装置在输送硅片中的应用，所述输送硅片在利用硅片喷砂机对硅片进行喷砂时进行。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有如下优点：本发明提供硅片喷砂机用硅片输送装置，包括输送架、真空载台和传动装置，所述真空载台可移动地放置于所述输送架上，其中，所述真空载台包括载台体和固定盘，所述载台体内设有真空腔室，所述固定盘上设有硅片固定区域，所述固定盘盖设于所述真空腔室上，所述硅片固定区域具有与所述真空腔室连通的用于固定硅片的多个通气孔；所述输送架具有上硅片端和下硅片端；所述传动装置沿所述输送架的长度方向设置，用于推动所述真空载台由所述输送架的上硅片端移动至下硅片端，该输送装置利用真空载台固定硅片，无需对硅片做其它紧固夹持操作，提高了固定硅片的速度，进而提高硅片的输送效率，同时也降低了固定硅片过程中出现硅片擦痕和破碎的几率。

附图说明

图1是本发明实施例一输送装置结构示意图；

图2是本发明实施例一真空载台结构示意图；

图3是本发明实施例一具有挡板的输送装置结构示意图；

图4是本发明实施例二输送装置的局部结构示意图；

图5是本发明实施例二真空载台结构示意图。

图中：1：喷砂机架体；2：喷枪模组；3：输送架；31：输送导轨；311：滚轮；4：真空载台；41：载台体；411：抽气孔；42：固定盘；421：硅片固定区域；43：限位块；5：传动单元；51：主动链轮；52：从动链轮；53：链条；54：卡块；6：真空吸管。7：无杆气缸；71：气缸导轨；72：滑块；8：上料架；9：上料气缸；10：下料架；11：光电开关；12：挡板；121：长孔；13：定位块；14：连接板；15：主动轮；16：皮带；17：从动轮。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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的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

如图1所示，本发明实施例提供的硅片喷砂机用硅片输送装置，设置于喷枪模组2的下方，其包括输送架3、放置在输送架3上的真空载台4和推动真空载台4沿输送架3移动的传动装置，其中，输送架3包括两根平行设置的输送导轨31，真空载台4放置在两根输送导轨31上，传动装置沿两根输送导轨31的长度方向设置，且该传动装置上设置有卡块54，该卡块54高于输送导轨311的上表面(与真空载台底部接触的平面)，推动真空载台4沿输送导轨31向下硅片端移动，利用两根平行间隔设置输送导轨，不但结构简单，输送方便，而且可以在两根输送导轨下方设置砂浆回收装置或者砂浆搅拌装置，将喷射出的多余砂浆直接回收或者重新利用。

需要说明的是，输送架3的上硅片端是将硅片放置到输送架上时的一端，与上硅片端相对的输送架3的另一端为输送架3的下硅片端，即喷砂处理后将硅片取下的一端。

如图2所示，真空载台4包括载台体31和固定盘42，在载台体41内设有真空腔室，在固定盘42上设有硅片固定区域421，每个硅片固定区域421包括多个通气孔，使用时，固定盘42盖设于载台体41上，将真空腔室内的空气抽出，并保持真空状态，通气孔与真空腔室连通，将硅片放置于硅片固定区域421，在气压的作用下，硅片固定于固定盘42上，无需对硅片做其它紧固夹持操作，提高了固定硅片的速度，进而提高硅片的输送效率，同时也降低了固定硅片过程中出现硅片擦痕和破碎的几率。

具体的，如图2所示，载台体41的一侧设有与真空腔室连通的抽气孔411，将真空腔室抽真空后，用气塞密封，硅片即被固定，在取硅片时，先拔掉气塞，待真空腔室与外界气压逐渐平衡，硅片即可取下。

优选的，每个硅片固定区域421处通气孔根据硅片的大小和位置，均匀分布，从而使硅片受力均匀，防止硅片局部变形。

如图1和图3所示，传动装置沿输送架的长度方向设置，并匀速转动，在本实施例中，传动装置包括两个传动单元5，两个传动单元5分别设置于述两根输送导轨31的外侧，其中，每个传动单元5均包括主动链轮51、从动链轮52和链条53，主动链轮51设置在输送架3的下硅片端，从动链轮52设置在输送架3的上硅片端，两个传动单元5的主动链轮51通过接轴连接，两个传动单元5的从动链轮52也通过连接轴连接，使两个传动单元5能够同步传动，链条53与主动链轮51和从动链轮52相配合，使从动链轮52随着主动链轮51同步转动，卡块54设置于链条53的外表面，当卡块54转动到链条53的上侧时高于输送导轨31的上表面，两个传动单元5中，链条53上的卡块54位置相同，即在推动真空载台4时，两个链条53上的卡块54分别紧贴真空载台4的两侧，此时真空载台4的下表面与输送轨道31的上表面接触，对真空载台4起到支撑作用，随着链条53的转动，两个链条53上的卡块54均贴紧真空载台4，推动真空载台4由输送架3的上硅片端经喷砂区域(喷枪模组2的下侧)后向下硅片端移动。

为了减少真空载台4与输送导轨31之间的摩擦，从而进一步提高硅片的输送效率，优选的，如图1和图3所示，在输送导轨31的上侧开设凹槽，在该凹槽内设置多个可转动滚轮311，且滚轮311的上表面不低于输送导轨31的上表面，传动装置带动真空载台4向下硅片端移动过程中，真空载台4与多个滚轮311的上表面接触，真空载台4向下硅片端的运动趋势，使与真空载台4相接触的滚轮311在原位置发生转动，利用滚轮311的弧面减少与真空载台4的接触面积，利用滚轮311滚动给真空载台向下硅片端移动的力，减少真空载台4与输送导轨31之间的摩擦力，进一步提高硅片的输送效率。

进一步的，为了防止真空载台4在移动过程发生倾斜或者横向移位，优选的，如图2所示，在载台体41的下侧与两根输送导轨31相对应的位置分别设置两个限位块43，两个限位块43与载台体41的底部组成限位槽，每个限位槽卡住一根输送导轨31，使真空载台4只能沿输送导轨31的长度方向移动，避免了真空载台4在移动过程发生倾斜或者横向移位。

为了使真空腔室保持真空状态，从而使硅片固定的更牢固，优选的，如图1所示，设置真空吸管6，且真空吸管的一端均与真空泵(图中未示出)连接，另一端通过抽气孔411与真空腔室连通，用于保持真空腔室内的真空状态，其中，真空泵采用固定位置安装，真空吸管6有足够的长度，使其与真空腔室连接的一端可以随真空载台4移动至输送架3的下硅片端。

当真空载台4运动至下硅片端后，拔掉真空吸管6，将真空载台4取走，待真空腔室内的气压逐渐与外界平衡后，将喷砂处理后的硅片从真空载台4上取下，而为了实现真空吸管6的循环使用，即将拔掉的真空吸管6自动回位至上硅片端，且能够尽量减少人工操作，优选的，如图1和图3所示，在输送架3的一侧设置无杆气缸7，该无杆气缸7包括气缸导轨71和套设于气缸导轨71上的滑块72，在滑块72上设置有用于固定真空吸管6的固定扣(图中未示出)，在本实施例中，该固定扣为固定在滑块72上的圆环，真空吸管6从圆环内穿过，当真空载台4移动时，滑块72带动真空吸管6与真空载台4同步移动，当真空载台4移动至下硅片端后，拔掉真空吸管6，滑块72带动该真空吸管6向回运动至上硅片端，以待下次使用。

进一步的，为了提高硅片的输送效率，如图1和图3所示，在链条53上设置多个卡块53，真空载台4放置于两个相邻的卡块54之间，其中，两个卡块54之间的距离不能小于真空载台4的宽度，即必需要有足够的空间放置真空载台4。在输送装置工作时，每当前一个放置的真空载台4在向下硅片端运动一段距离后，就再次向输送导轨31上放置一个真空载台4，相邻的两个真空载台4要保持合适的距离，并依次经过喷砂区域，两个相邻的真空载台4之间的距离根据喷砂的速度、真空载台的移动速度及喷砂处理的效果进行调整，在能够保证喷砂效果的前提下，尽可能的缩小两个相邻真空载台4的间距，使硅片在喷砂区域有足够的时间和空间完成喷砂。

如图1所示，为了使每个真空载台在运送硅片时均能更好的保持真空状态，设置多根真空吸管6，同时相对应的设置多个平行间隔排布无杆气缸7，其中，每个无杆气缸7的滑块72上均固定一根真空吸管6，每个真空吸管6的其中一端与真空泵连接，另一端与任意一个真空载台4连接，即真空吸管6和真空载台4均循环使用，两者之间随机配对，使在输送导轨31上相间隔的放置多个真空载台4均能保持真空状态，多个真空载台4在持续保持真空状态的情况下依次通过喷砂区域，在达到很好的硅片固定效果的同时，进一步提高硅片的输送效率。

如图1所示，为了方便真空吸管6与真空载台4连接安装，在上硅片端设置上料架8，具体的，输送导轨31的上硅片端的端部与上料架8的连接，从动链轮52安装在距离上硅片端的端部有一定距离的位置，使最靠近上硅片端端部的卡块54距离上硅片端的端部还有一段距离(至少留有可以放置真空载台的距离)，将放有硅片的真空载台4放置到输送导轨31上，此时真空载台4位于卡54块的前侧，传动装置不会影响到真空载台4，将真空吸管6与真空腔室连通，然后将连接有真空吸管6的真空载台4放置到其中一个卡块54后侧，卡块54推动真空载台4向下硅片端运动。

如图1所示，在下硅片端设置下料架10，且该下料架10高于输送导轨31的上表面，该下料架10靠近主动链轮51，链条53发生转向时，真空载台4移动到此处，被下料架10阻挡，防止真空载台4在链条53转向时掉落，并对真空载台4起到一定减速的作用，方便真空载台4的取出，将取出的真空载台4放置在下料架10上，拔掉真空吸管6，该真空吸管6随滑块72做复位运动，回到上硅片端，以待下次使用，真空载台4则放置到指定位置，随着真空腔室内的气压逐渐恢复时，将硅片取下，然后真空载台4送到上硅片端，以待下次使用。

优选的，如图3所示，在无杆气缸7和输送架3之间设置挡板12，优选的，挡板12为U型或者L型，该挡板12与喷砂机架体1连接形成腔室，无杆气缸7均位于该腔室内，该挡板12上开设有长孔121，该长孔121沿输送导轨31的长度方向设置，使真空吸管6在随真空载台4移动时，能够沿长孔121移动，每根真空吸管6均对应一个长孔121，真空吸管6的一端从一个长孔121伸出与真空载台4连接，并沿长孔121随真空载台4移动，避免在移动过程中真空吸管6之间或者真空吸管6与其它零位件之间发生缠绕。

为了使上料平稳连续，并减少人工操作，提高工作效率，优选的，在上硅片端设置光电开关11和行程开关(图中未示出)，该光电开关11能够检测到上硅片端的位于链条下侧转向处附近区域的卡块54，行程开关设置在无杆气缸7上，且每个无杆气缸7均对应一个行程开关，当滑块72从下硅片端返回至上硅片端时，滑块72与行程开关接触，行程开关断开，该滑块72静止在此处，以待下次使用。

如图1所示，在上料架8上设置一个上料气缸9，当光电开关10检测到卡块54时，上料气缸9开始工作，将真空载台4向前推动，此时刚才所检测到的卡块54转动到真空载台4的前侧，并与真空载台4接触，在这段时间内，人工或自动控制相对应有行程开关复位，使与当前真空载台4相对的无杆气缸7工作，滑块72带动真空吸管6沿气缸导轨71与真空载台4同步移动至下硅片端。

如图2所示，多腔室的载台体41为多个具有独立的真空腔室载台体41通过连接板14固定连接在一起，可方便调节真空载台可携带硅片的数量，固定盘42上与每个真空腔室对应的位置均设有一个由多个通气孔组成的硅片固定区域421，当个别真空腔室损坏时，可以局部更换，节约成本。

为了进一步提高硅片的固定速度，如图2所示，优选的，在硅片固定区域421的边角设置两个定位块13，两个定位块13沿垂直的两个相邻边设置，放置硅片时，将硅片相邻的两个边紧贴两个定位块13即可完成定位，提高硅片的放置速度。

在本实施例中，无杆气缸7采用磁耦式无杆气缸。

实施例二

如图4和图5所示，本实施例二与实施例一基本相同，相同之处不再赘述，不同之处在于：传动装置设置在两根输送导轨31之间，且采用皮带传动，该传动装置包括主动轮15、从动轮17和皮带16，该皮带的外表面设置卡块54，使用时，将固定有硅片的真空载台4放置在输送导轨31上，此时两根输送导轨31的上表面与真空载台4的下表面接触，对真空载台4起到支撑作用，随着皮带的转动，卡块54贴紧真空载台，并推动真空载台4由上输送架3的上硅片端经喷砂区域进行喷砂处理后向下硅片端运动。

如图5所示，为了提高真空载台4运载硅片的能力，并保证对硅片固定力，载台体41内设置多个真空腔室，固定盘42上与每个真空腔室对应的位置均设有一个由多个通气孔组成的硅片固定区域421，即每个真空腔室对应固定一块硅片，在保证运载能力的情况下，较小的真空腔室更易达到并维持真空状态。

如图5所示，在真空载台4的下侧设置设两块限位块43，且两块限位块43分别位于两根输送导轨31的外侧，并紧贴输送导轨31，即形成一个相对较大的限位槽卡住输送导轨31，避免了真空载台4在移动过程发生倾斜或者横向移位。

本实施例中的无杆气缸7采用机械式无杆气缸。

本发明中所述的硅片输送装置在输送硅片中应用，进一步地，输送硅片在利用硅片喷砂机对硅片进行喷砂时进行。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种硅片喷砂机用硅片输送装置，设置于喷枪模组下方，其特征在于：包括输送架、真空载台和传动装置，所述真空载台可移动地放置于所述输送架上，其中，所述真空载台包括载台体和固定盘，所述载台体内设有真空腔室，所述固定盘上设有硅片固定区域，所述固定盘盖设于所述真空腔室上，所述硅片固定区域具有与所述真空腔室连通的用于固定硅片的多个通气孔；所述输送架具有上硅片端和下硅片端；所述传动装置沿所述输送架的长度方向设置，用于推动所述真空载台由所述输送架的上硅片端移动至下硅片端。

2.根据权利要求1所述的硅片喷砂机用硅片输送装置，其特征在于：所述传动装置包括两个传动单元，两个所述传动单元分别设置于所述输送架的两侧，其中，每个所述传动单元均包括主动链轮、从动链轮和链条，所述主动链轮设置在所述下硅片端，所述从动链轮设置于所述上硅片端，所述链条与所述主动链轮和从动链轮连接，且所述链条上设有卡块；

其中，两个所述传动单元的主动链轮之间及从动链轮之间均通过连接轴连接。

3.根据权利要求1所述的硅片喷砂机用硅片输送装置，其特征在于：所述输送架包括两根平行设置的输送导轨，每根所述输送导轨设有凹槽，在所述凹槽内设有多个可转动滚轮，且所述滚轮的上表面不低于所述输送导轨的上表面。

4.根据权利要求2所述的硅片喷砂机用硅片输送装置，其特征在于：还包括真空吸管，所述真空吸管的一端与真空泵连接，另一端与所述真空腔室可拆卸地连接，用于保持所述真空腔室内的真空状态，且所述真空吸管与所述真空腔室连接的一端随所述真空载台移动。

5.根据权利要求4所述的硅片喷砂机用硅片输送装置，其特征在于：所述传动装置沿所述输送架的长度方向间隔地设有多个所述卡块。

6.根据权利要求5所述的硅片喷砂机用硅片输送装置，其特征在于：包括多根真空吸管和与所述真空吸管数量相同的无杆气缸，每个所述无杆气缸均包括气缸导轨和套设于所述气缸导轨上的滑块，每根所述真空吸管均相对应地穿设固定于一个滑块上，随所述滑块移动；和/或

所述上硅片端设置有上料架，所述下硅片端设置有下料架，且所述下料架高于所述输送架。

7.根据权利要求6所述的硅片喷砂机用硅片输送装置，其特征在于：在所述上硅片端设有用于检测所述卡块的光电开关；

在每根无杆气缸上均设置一个用于控制滑块移动的行程开关；

在所述上料架上设置有用于推动所述真空载台的的上料气缸，当所述光电开关检测到所述卡块时，所述上料气缸推动所述真空载台移动，所述卡块转动到所述真空载台后侧，推动所述真空载台向所述下硅片端移动，同时复位相对应的行程开关，控制所述无杆气缸与所述真空载台同步移动。

8.根据权利要求1至7任一项所述的硅片喷砂机用硅片输送装置，其特征在于：所述固定盘上间隔地设置有多个硅片固定区域，每个所述硅片固定区域对应固定一块硅片，且在每个所述硅片固定区域的边角部均设有定位块。

9.根据权利要求8所述的硅片喷砂机用硅片输送装置，其特征在于：所述载台体底部设有与所述输送架相配合的限位块，用于防止所述真空载台在移动过程发生倾斜或者横向移位。

10.根据权利要求1至9中所述的硅片喷砂机用硅片输送装置在输送硅片中的应用，所述输送硅片在利用硅片喷砂机对硅片进行喷砂时进行。