CN106653667B - 一种片材装卸设备、其控制方法及太阳能电池生产线 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种片材装卸设备、其控制方法及太阳能电池生产线，该片材装卸设备包括：托盘传输装置、至少一个位于片材装载区域的硅片装载装置以及至少一个位于片材卸载区域的硅片卸载装置；其中，托盘传输装置，用于将卸载硅片后的托盘从片材卸载区域向片材装载区域传输；硅片装载装置，用于拾取位于硅片抓取位置的待加工硅片，并将待加工硅片布放到位于片材装载区域的托盘的盛放槽中；硅片卸载装置，用于拾取位于片材卸载区域的托盘中加工后的硅片，并将加工后的硅片放置到设定位置。实现了硅片的自动装卸，以及实现了全自动生产流程，提高了硅片装卸的操作效率，并且避免了人工手动装卸带来的对硅片的损害及污染。

Description

一种片材装卸设备、其控制方法及太阳能电池生产线
技术领域
本发明涉及太阳能电池技术领域，尤指一种片材装卸设备、其控制方法及太阳能电池生产线。
背景技术
随着能源危机和环境污染问题的加重，人们对可再生能源的研究和应用开发更加关注，其中太阳能发电技术是最有前途的可再生能源技术之一。在太阳能电池制备过程中，需要进行物理气相沉积(Physical Vapor Deposition，PVD)镀膜工艺。在进入PVD时，需要将硅片置于铝制托盘上并根据工艺需求加装遮挡上盖。
现有技术中，在PVD工艺过程中，硅片的装卸等过程都完全采用手动操作的方式。人工使用无污染镊子将硅片从花篮中一片一片取出，手动将硅片放置入铝制托盘定位槽内，完成硅片装铝托过程。完成PVD工序的铝托，同样需要人工手动的使用手持式吸盘吸取硅片，再将硅片一片一片收入花篮中。
现有技术中，由于人工手动进行硅片的装卸，不仅生产效率低，无法实现自动化生产，尤其无法实现大面积玻璃托盘的装载，人工手动操作不仅效率较低而且容易导致硅片划伤或引入污染物。
因此，如何有效提高硅片装卸效率是急需解决的技术问题。
发明内容
本发明实施例提供一种片材装卸设备、其控制方法及太阳能电池生产线，用以解决现有技术中存在人工手动装卸硅片带来的效率较低并且容易导致硅片划伤或污染的问题。
本发明实施例提供了一种片材装卸设备，包括：托盘传输装置、至少一个位于片材装载区域的硅片装载装置以及至少一个位于片材卸载区域的硅片卸载装置；其中，
所述托盘传输装置，用于将卸载硅片后的托盘从所述片材卸载区域向所述片材装载区域传输；
所述硅片装载装置，用于拾取位于硅片抓取位置的待加工硅片，并将所述待加工硅片布放到位于所述片材装载区域的所述托盘的盛放槽中；
所述硅片卸载装置，用于拾取位于所述片材卸载区域的所述托盘中加工后的硅片，并将所述加工后的硅片放置到设定位置。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述片材装卸设备中，所述硅片装载装置包括用于拾取和布放所述待加工硅片的第一机械手；所述第一机械手上设有用于吸取所述待加工硅片的第一吸盘与第一图像采集单元；
所述硅片装载装置，具体用于根据所述第一图像采集单元采集到的所述待加工硅片的位置信息以及位于所述片材装载区域的所述托盘的位置信息，将所述待加工硅片布放到所述托盘的盛放槽中。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述片材装卸设备中，所述硅片卸载装置包括：用于吸取所述加工后的硅片的第二吸盘，用于驱动所述第二吸盘的第一驱动单元，用于传输所述加工后的硅片的硅片传输单元，以及用于盛放所述加工后的硅片的硅片花篮；
所述第一驱动单元，用于带动所述第二吸盘吸取位于片材卸载区域的所述托盘中所述加工后的硅片，并将所述加工后的硅片通过所述硅片传输单元传输至所述硅片花篮中。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述片材装卸设备中，还包括：上盖装载装置和上盖卸载装置；
所述上盖装载装置，用于拾取位于上盖抓取位置的遮挡上盖，并将所述遮挡上盖布放到装载所述待加工硅片的所述托盘的盛放槽中；
所述上盖卸载装置，用于拾取位于所述片材卸载区域的所述托盘中的遮挡上盖，并将所述遮挡上盖放置到预设位置。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述片材装卸设备中，所述上盖装载装置包括用于拾取和布放所述遮挡上盖的第二机械手；所述第二机械手上设有用于吸取所述遮挡上盖的第三吸盘与第二图像采集单元；
所述上盖装载设备，具体用于根据所述第二图像采集单元采集到的所述遮挡上盖的位置信息以及位于片材装载区域的所述托盘的位置信息，将所述遮挡上盖布放到装载对应的所述待加工硅片的所述托盘的盛放槽中。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述片材装卸设备中，所述上盖卸载装置包括：用于吸取遮挡上盖的第四吸盘，用于驱动所述第四吸盘的第二驱动单元，用于传输遮挡上盖的遮挡上盖传输单元，以及用于盛放遮挡上盖的遮挡上盖花篮；
所述第二驱动单元，用于带动所述第四吸盘吸取位于所述托盘中的遮挡遮挡上盖，并将所述遮挡上盖通过所述遮挡上盖传输单元传输至所述上盖花篮中。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述片材装卸设备中，还包括用于将所述上盖花篮从所述预设位置传输至所述上盖抓取位置的上盖回收装置。
本发明实施例还提供了一种上述片材装卸设备的控制方法，包括：
在硅片进行加工之前，控制硅片装载装置拾取位于硅片抓取位置的待加工硅片，并将所述待加工硅片布放到位于片材装载区域的所述托盘的盛放槽中；
在硅片进行加工之后，控制所述硅片卸载装置，拾取位于片材卸载区域的所述托盘中加工后的硅片，并将所述加工后的硅片放置到设定位置。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述控制方法中，所述硅片装载装置将所述待加工硅片布放到位于片材装载区域的所述托盘的盛放槽中，具体包括：
所述硅片装载装置根据第一图像采集单元采集到的所述待加工硅片的位置信息以及位于片材装载区域的所述托盘的位置信息，将所述待加工硅片布放到所述托盘的盛放槽中。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述控制方法中，还包括：
在所述托盘装载所述待加工硅片之后进行加工之前，控制上盖装载装置拾取位于上盖抓取位置的遮挡上盖，并将所述遮挡上盖布放到装载所述待加工硅片的所述托盘的盛放槽中；
在硅片加工之后硅片卸载之前，控制上盖卸载装置拾取位于所述片材卸载区域的所述托盘中的遮挡上盖，并将所述遮挡上盖放置到预设位置。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述控制方法中，所述控制所述上盖装载装置将所述遮挡上盖布放到装载所述待加工硅片的所述托盘的盛放槽中，具体包括：
控制所述上盖装载设备根据所述第二图像采集单元采集到的所述遮挡上盖的位置信息以及位于片材装载区域的所述托盘的位置信息，将所述遮挡上盖布放到装载对应的所述待加工硅片的所述托盘的盛放槽中。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述控制方法中，还包括：
控制上盖回收装置将上盖花篮从所述预设位置传输至所述上盖抓取位置。
本发明实施例还提供了一种太阳能电池生产线，包括上述片材装卸设备。
本发明有益效果如下：
本发明实施例提供的一种片材装卸设备、其控制方法及太阳能电池生产线，该片材装卸设备包括：托盘传输装置、至少一个位于片材装载区域的硅片装载装置以及至少一个位于片材卸载区域的硅片卸载装置；其中，托盘传输装置，用于将卸载硅片后的托盘从片材卸载区域向片材装载区域传输；硅片装载装置，用于拾取位于硅片抓取位置的待加工硅片，并将待加工硅片布放到位于片材装载区域的托盘的盛放槽中；硅片卸载装置，用于拾取位于片材卸载区域的托盘中加工后的硅片，并将加工后的硅片放置到设定位置。本发明实施例提供的片材装卸设备，通过设置硅片装载装置，在硅片进行加工之前可以将硅片装载到托盘的盛放槽中，通过设置硅片卸载装置，在硅片加工之后可以将硅片从托盘中卸载下来，此外，通过设置托盘传输装置，还可以将卸载硅片后的托盘从片材卸载区域传输至片材装载区域，从而可以使托盘在该片材装卸设备中循环利用，从而实现了硅片的自动装卸，以及实现了全自动生产流程，提高了硅片装卸的操作效率，并且避免了人工手动装卸带来的对硅片的损害及污染。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种片材装卸设备的结构示意图之一；
图2为片材装载区域A的局部放大图；
图3为片材卸载区域B的局部放大图；
图4为本发明实施例提供的一种片材装卸设备的结构示意图之二；
图5为本发明实施例提供的一种片材装卸设备的结构示意图之三；
图6为本发明实施例提供的装载待加工硅片和遮挡上盖的流程图；
图7为本发明实施例提供的卸载加工后的硅片和遮挡上盖的流程图；
图8为本发明实施例提供的装载待加工硅片和遮挡上盖的对位过程的流程图；
图9为本发明实施例提供的上述片材装卸设备的控制方法的流程图。
具体实施方式
针对现有技术中存在的人工手动装卸硅片带来的效率较低并且容易导致硅片划伤或污染的问题，本发明实施例提供了一种片材装卸设备、其控制方法及太阳能电池生产线。
下面结合附图，对本发明实施例提供的片材装卸设备、其控制方法及太阳能电池生产线的具体实施方式进行详细地说明。附图中各部分的大小和形状不反映真实比例，目的只是示意说明本发明内容。
本发明实施例提供了一种片材装卸设备，如图1所示，可以包括：托盘传输装置11、至少一个位于片材装载区域的硅片装载装置12以及至少一个位于片材卸载区域的硅片卸载装置13；其中，
托盘传输装置11，用于将卸载硅片后的托盘01从片材卸载区域向片材装载区域传输；
硅片装载装置12，用于拾取位于硅片抓取位置的待加工硅片，并将待加工硅片布放到位于片材装载区域的托盘01的盛放槽中；
硅片卸载装置13，用于拾取位于片材卸载区域的托盘01中加工后的硅片，并将加工后的硅片放置到设定位置。
本发明实施例提供的片材装卸设备，通过设置硅片装载装置12，在硅片进行加工之前可以将硅片装载到托盘01的盛放槽中，通过设置硅片卸载装置13，在硅片加工之后可以将硅片从托盘01中卸载下来，此外，通过设置托盘传输装置11，还可以将卸载硅片后的托盘01从片材卸载区域传输至片材装载区域，从而可以使托盘01在该片材装卸设备中循环利用，从而实现了硅片的自动装卸，以及实现了全自动生产流程，提高了硅片装卸的操作效率，并且避免了人工手动装卸带来的对硅片的损害及污染。
应当说明的是，本发明实施例提供的上述片材装卸装置，可以用于对硅片进行自动装卸，也可以用于对遮挡上盖进行装卸，即“片材”可以指硅片或遮挡上盖，当然也可以指其他片材，例如玻璃基板，此处不做限定。
具体地，上述片材装载区域如图1中的虚线框A所示，可以理解为在整个流程中实现对片材进行装载的位置，不仅限于图1中所示的一块区域，可以指整个设备所有进行片材装载的位置。上述片材卸载区域如图1中的虚线框B所示，与片材装载区域的理解类似，片材卸载区域B可以理解为在整个流程中实现对片材进行卸载的位置，不仅限于图1中所示的一块区域。
在实际应用中，片材装载区域A一般位于加工设备的片材入口处，片材卸载区域B一般位于加工设备的片材出口处，这样设置，可以使装载硅片的托盘01通过加工设备入口进入到加工设备中，加工完成后通过加工设备的出口直接到达片材卸载区域B，从而在该位置将加工后的硅片卸载下来，卸载硅片后的托盘01随着托盘传输装置11又传输至片材装载区域A，图1中的箭头为托盘传输装置11的传输方向，实现了托盘01的自动循环利用。该加工设备可以为物理气相沉积(Physical Vapor Deposition，PVD)、等离子体增强化学气相沉积(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，PECVD)等设备，也可以为其他设备，此处不做限定。
上述托盘传输装置11一般可以通过传送带来实现，但不仅限于一条传送带，也可以为多条传送带连接起来实现传输功能，当然也可以为其他可以实现传送功能的装置，此处不做限定。在具体实施时，可以通过伺服电机(例如驱动电机)驱动传送带，通过控制伺服电机的功率大小，可以控制传送带的传输速率，以使该托盘传输装置11平稳、准确的传输托盘01。此外，在该托盘传输装置11中还可以设置托盘缓存单元，用于在该托盘传输装置11上的托盘数量过多时，将托盘01进行缓存，在需要时，再将缓存的托盘01放回到该托盘传输装置11上，以传输至片材装载区域A，从而使托盘01可以在设备内连续的循环使用，避免过多的托盘01在该托盘传输装置11上，影响硅片的装卸过程。在具体实施时，该缓存单元可以通过升降结构来实现，通过升降结构将暂时不需要的托盘01顶起，从而不影响其他托盘01的传输，当需要时，再将被顶起的托盘01降下来放置在该托盘传输装置11上。图1中将托盘传输装置11设置为“U”型，是本发明实施例的优选实施方式，此处并不对托盘传输装置11的形状进行限定。
具体地，上述托盘01可以为金属托盘，例如铝制托盘，也可以为其他材质的托盘，此处不做限定，一般一个托盘01上设有多个硅片盛放槽，该硅片装载装置12将待加工硅片布放至托盘01上的某一个盛放槽中，图1中以每个托盘01包含四个盛放槽为例，并不对盛放槽的数量进行限定，图中盛放槽中深色填充的部分表示装载的硅片。图1中以两个硅片装载装置12和两个硅片卸载装置13为例进行示意，并不限定硅片装载装置12和硅片卸载装置13的数量，在实际应用中，可以根据实际需要设计硅片装载装置12和硅片卸载装置13的数量。
上述硅片抓取位置指的是放置待加工硅片的位置，一般位于片材装载区域A中距离硅片装载装置12一定距离的某个固定位置，该距离应该小于硅片装载装置12中拾取待加工硅片的部件能够到达的最远距离，以便硅片装载装置12能够拾取硅片抓取位置处的待加工硅片。一般待加工硅片会统一放置在待加工硅片的花篮中，由传输部件(例如传送带)将待加工硅片从该花篮中取出并传输至硅片抓取位置。上述硅片卸载装置13拾取位于托盘01中的加工后的硅片，并将加工后的硅片放置到设定位置，该设定位置指的是放置加工后的硅片的位置，一般位于片材卸载区域B中距离硅片卸载装置13一定距离的某个固定位置，该距离应该小于硅片卸载装置13拾取加工后的硅片的部件能够到达的最远距离，以便硅片卸载装置13能够将加工后的硅片放置到该设定位置。放置于该设定位置的硅片一般还需要继续进行其他工艺加工，会继续传输至其他设备中进行加工。
具体地，本发明实施例提供的上述片材装卸设备中，如图2所示，硅片装载装置12可以包括用于拾取和布放待加工硅片的第一机械手121；第一机械手121上设有用于吸取待加工硅片的第一吸盘122与第一图像采集单元123；
硅片装载装置12，具体用于根据第一图像采集单元123采集到的待加工硅片的位置信息以及位于片材装载区域的托盘01的位置信息，将待加工硅片布放到托盘01的盛放槽中。
由于第一机械手121可以进行上下左右等多个方向的移动，因而通过第一机械手121来实现硅片的拾取和布放，增加了硅片布放位置的准确度。该第一吸盘122可以为伯努利吸盘，由于材质的特殊要求，可以保证第一吸盘122不会对硅片造成污染。
上述第一图像采集单元123可以采用电荷耦合(Charge-coupled Device，CCD)摄像机或照相机，可以通过第一图像采集单元123采集待加工硅片和对应的托盘01的图像，以确定待加工硅片和对应的托盘01中盛放槽的精确位置，在具体实施时，可以在待加工硅片和托盘01的对应位置上做装载标记，从而更容易识别硅片和托盘01的位置，上述待加工硅片或托盘01的位置信息可以指装载标记的位置坐标。硅片装载装置12可以通过第一图像采集单元123采集到的待加工硅片和托盘01的位置信息，确定出待加工硅片和托盘01的相对位置，以确定第一机械手121需要移动的方向，以及在各个移动方向上的距离，从而控制第一机械手121准确快速的移动，以将待加工硅片放置到对应的托盘01的盛放槽中，在具体实施时，硅片装载装置12中一般会设置带动第一机械手121移动的驱动部件。在实际应用中，可以在将第一吸盘122和第一图像采集单元123设置在第一机械手121上，可以通过第一机械手121带动第一图像单元和第一吸盘122移动，便于控制第一图像采集单元123采集待加工硅片和托盘01的图像，以及便于控制第一吸盘122对待加工硅片进行拾取及布放。图2中，只是示意的画出了各部分的位置，并不代表各部分的形状及大小。
一般托盘01的盛放槽的尺寸为156.1mm*156.1mm，待加工硅片尺寸为156mm*156mm，尺寸差距仅为0.1mm。如果硅片装载过程中，待加工硅片和托盘01的位置偏差太大，会对硅片产生很大损伤，从而产生较高的硅片碎片率，采用本发明实施例提供的上述片材装卸设备，可以将硅片的碎片率控制在0.2％以内，大大提升了生产效率，减少对硅片的损伤和污染。
在具体实施时，本发明实施例提供的上述片材装卸设备中，如图3所示，硅片卸载装置13包括：用于吸取加工后的硅片的第二吸盘131，用于驱动第二吸盘131的第一驱动单元132，用于传输加工后的硅片的硅片传输单元133，以及用于盛放加工后的硅片的硅片花篮134；
第一驱动单元132，用于带动第二吸盘131吸取位于片材卸载区域的托盘01中加工后的硅片，并将加工后的硅片通过硅片传输单元133传输至硅片花篮134中。
通过第一驱动单元132控制第二吸盘131将加工后的硅片从托盘01中卸载下来，并放置到硅片传输单元133，通过硅片传输单元133传输至硅片花篮134中，硅片花篮134包括升降结构，可以自动的收取多块硅片，当硅片花篮134装满后再通过传输部件传送至下一步的加工设备中。其中，第一驱动单元132可以为驱动电机等，硅片传输单元133可以为任何通过驱动电机驱动的传输机构，第二吸盘131可以为伯努利吸盘组成，可以一次性吸取多块(例如三块)硅片，从而增加了硅片卸载效率。
由于在硅片卸载时，只需要将加工后的硅片从托盘中取出并放置到硅片花篮134中，没有进行精确对位的过程，所以只需要第一驱动单元132以及第二吸盘131就能将加工后的硅片卸载下来。当然，为了更加准确的放置加工后的硅片，在硅片卸载装置13中也可以设置机械手，与硅片装载装置类似，也可以将第二吸盘131固定在该机械手上，可以通过第一驱动单元132带动该机械手移动。
进一步地，本发明实施例提供的上述片材装载设备中，如图4和图5所示，还可以包括：上盖装载装置14和上盖卸载装置15；
上盖装载装置14，用于拾取位于上盖抓取位置的遮挡上盖，并将遮挡上盖布放到装载待加工硅片的托盘01的盛放槽中；
上盖卸载装置15，用于拾取位于片材卸载区域的托盘01中的遮挡上盖，并将遮挡上盖放置到预设位置。
通过设置上盖装载装置14和上盖卸载装置15，可以在托盘01装载待加工硅片之后且进入加工设备之前，在托盘01上装载遮挡上盖以遮挡硅片不需要加工的部位；并在硅片加工之后，先将遮挡上盖卸载下来再将加工后的硅片卸载下来。在实际应用中，可以根据实际工艺需要来选择是否进行遮挡上盖的装卸。
上述预设位置指的是放置卸载下来的遮挡上盖的位置，一般位于片材卸载区域B中距离上盖卸载装置15一定距离的某个固定位置，该距离应该小于上盖卸载装置能够到达的最大距离，以便上盖卸载装置15能够将卸载下来的遮挡上盖放置到该预设位置。
具体地，本发明实施例提供的上述片材装卸设备，如图5所示，上盖装载装置14包括用于拾取和布放遮挡上盖的第二机械手141；第二机械手141上设有用于吸取遮挡上盖的第三吸盘142与第二图像采集单元143；
上盖装载设备，具体用于根据第二图像采集单元143采集到的遮挡上盖的位置信息以及位于片材装载区域的托盘01的位置信息，将遮挡上盖布放到装载对应的待加工硅片的托盘01的盛放槽中。
与上述硅片装载设备类似，设置第二机械手141可以实现遮挡上盖的拾取与布放，增加了遮挡上盖布放位置的准确度。该第三吸盘142可以为包含由多个(例如四个)真空吸嘴组成的吸盘组，从而可以保证吸取遮挡上盖的稳定性。
上述第二图像采集单元143可以采用CCD摄像机或照相机，可以通过第二图像采集单元143采集遮挡上盖和对应的托盘01的图像，以确定遮挡上盖和对应的托盘01中盛放槽的精确位置，从而避免由于遮挡上盖装载位置的偏差，导致的对托盘01中的硅片的损坏，而造成硅片的高碎片率。在具体实施时，可以在遮挡上盖和托盘01的对应位置上做装载标记，从而更容易识别遮挡上盖和托盘01的位置。上盖装载装置14可以通过第二图像采集单元143采集到的遮挡上盖和托盘01的位置信息，确定出遮挡上盖和托盘01的相对位置，从而控制第二机械手141准确快速的移动，以将遮挡上盖放置到对应的托盘01的盛放槽中。将第三吸盘142和第二图像采集单元143设置在第二机械手141上，可以通过第二机械手141带动第二图像单元和第三吸盘142移动，便于控制第二图像采集单元143采集遮挡上盖和托盘01的图像，以及便于控制第三吸盘142对遮挡上盖进行拾取及布放。图5中，只是示意的画出了各部分的位置，并不代表各部分的形状及大小。
在具体实施时，本发明实施例提供的上述片材装卸设备中，如图5所示，上盖卸载装置15包括：用于吸取遮挡上盖的第四吸盘151，用于驱动第四吸盘151的第二驱动单元152，用于传输遮挡上盖的遮挡上盖传输单元153，以及用于盛放遮挡上盖的遮挡上盖花篮154；
第二驱动单元152，用于带动第四吸盘151吸取位于托盘01中的遮挡遮挡上盖，并将遮挡上盖通过遮挡上盖传输单元153传输至上盖花篮154中。
通过第二驱动单元152控制第四吸盘151将遮挡上盖从托盘01中卸载下来，并放置到上盖传输单元153，通过上盖传输单元153传输至上盖花篮154中，上盖花篮154包括升降结构，可以自动的收取多块遮挡上盖。其中，第二驱动单元152可以为驱动电机等，上盖传输单元153可以为任何通过驱动电机驱动的传输机构，第四吸盘151可以包括多组(例如三组)真空吸盘，每个真空吸盘可以包括多个真空吸嘴，从而第四吸盘151可以一次性吸取多块(例如三块)遮挡上盖，从而增加了遮挡上盖的卸载效率。此外，第二驱动单元152和第一驱动单元132可以为同一个驱动单元，即硅片卸载装置13和上盖卸载装置15可以共用驱动单元。
由于在遮挡上盖卸载时，只需要将遮挡上盖从托盘01中取出并放置到遮挡上盖花篮154中，没有进行精确对位的过程，所以只需要第二驱动单元152以及第四吸盘151就能将遮挡上盖卸载下来。当然，为了更加准确的放置遮挡上盖，在上盖卸载装置15中也可以设置机械手，与上盖装载装置类似，也可以将第四吸盘151固定在该机械手上，可以通过第二驱动单元152带动该机械手移动。
更进一步地，本发明实施例提供的上述片材装卸设备中，同样如图5所示，还可以包括用于将上盖花篮154从预设位置传输至上盖抓取位置的上盖回收装置16。
由于遮挡上盖可以在片材装卸设备中重复使用，所以可以将卸载下来的遮挡上盖通过上盖回收装置16再传输至上盖抓取位置，从而实现了遮挡上盖的循环使用。在实际应用中，该上盖回收装置16可以为任何有传输功能的部件，例如传送带。
参照图6，以下通过实例对本发明实施例提供的上述片材装卸设备的装载待加工硅片和遮挡上盖的流程进行说明：
S101、通过传输部件将托盘传输至托盘传输装置上并定位；
S102、把待加工硅片从硅片花篮中自动、快速、精确的传送到硅片抓取位置；
S103、第一机械手先采集托盘图像并确定托盘中盛放槽的坐标位置，再移动到待加工硅片上方采集待加工硅片图像并确定待加工硅片的坐标位置；第一机械手根据坐标点的相对位置把待加工硅片准确放置到托盘上；
S104、通过上盖回收装置将遮挡上盖精确传送到上盖抓取位置；
S105、第二机械手先采集托盘图像并确定托盘中盛放槽的坐标位置，再移动到遮挡上盖上方采集遮挡上盖图像并确定遮挡上盖的坐标位置；第二机械手根据坐标点的相对位置把遮挡上盖放置到托盘上；
S106、重复上述动作，直至托盘装满，然后将托盘传输到待加工的位置。
参照图7，以下通过实例对本发明实施例提供的上述片材装卸设备的卸载加工后的硅片和遮挡上盖的流程进行说明：
S201、第二驱动单元带动第四吸盘移动到托盘上方，并吸取位于托盘中的遮挡上盖，并将遮挡上盖通过上盖传输单元传输至上盖花篮中；
S202、第一驱动单元带动第二吸盘吸取托盘中加工后的硅片，并将该加工后的硅片通过硅片传输单元传输至硅片花篮中；
S203、重复上述步骤S201和S202，直至上盖花篮和硅片花篮装满，上盖回收装置将上盖花篮传输至上盖抓取位置，通过传输部件将硅片花篮传输至下一步的加工设备中。
参照图8，以下通过实例对本发明实施例提供的上述片材装卸设备的装载待加工硅片和遮挡上盖过程中的对位过程进行说明：
S301、待加工硅片、托盘、遮挡上盖分别传出料盒，分别待加工硅片、托盘、遮挡上盖分别拾取至初定位平台，对三者进行机械初定位，确保三者的标记点分别进入各自的图像采集单元的视野；
S302、第一(或第二)图像采集单元对托盘标记点进行拍照，计算托盘位置与标准位置的X、Y、θ的偏差，通过三个方向的伺服电机配合动作，对托盘纠偏，准备接收待加工硅片及遮挡上盖；
S303、第一机械手吸取硅片，装在机械手上的第一图像采集单元对待加工硅片标记点进行拍照，计算待加工硅片实际位置与标准位置的X、Y、θ三个方向的偏差，通过三个方向的伺服电机配合动作，对待加工硅片进行纠偏，并将硅片放置于托盘盛放槽中；
S304、第二机械手吸取遮挡上盖，装在第二机械手上的第二图像采集单元遮挡上盖标记点进行拍照，计算遮挡上盖实际位置与标准位置的X、Y、θ三个方向的偏差，通过三个方向的伺服电机配合动作，对遮挡上盖进行纠偏，并将遮挡上盖放置于托盘上。
本发明实施例提供的上述片材装卸设备，通过设置硅片装载装置、硅片卸载装置以及托盘传输装置，实现了硅片的自动装卸以及托盘的循环使用。并且，通过设置上盖装载装置和上盖卸载装置，可以根据工艺需求，进行遮挡上盖的自动装卸。此外，上述硅片装载装置和上盖装载装置中，通过设置机械手以及位于机械手上的图像采集单元，可以更加准确快速的将硅片或遮挡上盖装载到托盘上，实现了硅片或遮挡上盖的精确定位，降低硅片的碎片率。
本发明实施例提供的片材装卸设备，实现了全自动生产流程，大大提升了生产效率，减少不必要的人为操作，不会对硅片造成损伤和污染；实现了硅片、遮挡上盖的精确定位，降低硅片碎片率；实现了铝制托盘、遮挡上盖的自动循环利用，降低人工劳动强度；实现了超大面积(5.7平方米)硅薄膜太阳能电池生产线的有效升级改造，可制备硅异质结太阳能电池，也可以制备其他类型太阳能电池。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种上述片材装卸设备的控制方法，由于该控制方法解决问题的原理与上述片材装卸设备相似，因此该控制方法的实施可以参见上述片材装卸设备的实施，重复之处不再赘述。如图9所示，该控制方法包括：
S401、在硅片进行加工之前，控制硅片装载装置拾取位于硅片抓取位置的待加工硅片，并将待加工硅片布放到位于片材装载区域的托盘的盛放槽中；
S402、在硅片进行加工之后，控制硅片卸载装置，拾取位于片材卸载区域的托盘中加工后的硅片，并将加工后的硅片放置到设定位置。
具体地，本发明实施例提供的上述控制方法中，上述步骤S401可以具体包括：
硅片装载装置根据第一图像采集单元采集到的待加工硅片的位置信息以及位于片材装载区域的托盘的位置信息，将待加工硅片布放到托盘的盛放槽中。
进一步地，本发明实施例提供的上述控制方法中，还可以包括(图中未示出)：
S403、在托盘装载待加工硅片之后进行加工之前，控制上盖装载装置拾取位于上盖抓取位置的遮挡上盖，并将遮挡上盖布放到装载待加工硅片的托盘的盛放槽中；
S404、在硅片加工之后硅片卸载之前，控制上盖卸载装置拾取位于片材卸载区域的托盘中的遮挡上盖，并将遮挡上盖放置到预设位置。
具体地，本发明实施例提供的上述控制方法中，上述步骤S403可以具体包括：
控制上盖装载设备根据第二图像采集单元采集到的遮挡上盖的位置信息以及位于片材装载区域的托盘的位置信息，将遮挡上盖布放到装载对应的待加工硅片的托盘的盛放槽中。
更进一步地，本发明实施例提供的上述控制方法中，还可以包括：
控制上盖回收装置将上盖花篮从预设位置传输至上盖抓取位置。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种太阳能电池生产线，包括上述片材装卸设备。由于该太阳能生产线解决问题的原理与上述片材装卸设备相似，因此该太阳能电池生产线的实施可以参见上述片材装卸设备的实施，重复之处不再赘述。
该太阳能生产线中还可以包括清洗制绒设备、PECVD设备、PVD设备、丝网印刷设备、退火设备等。并且该太阳能电池生产线可以生产硅异质结太阳能电池，也可以生产其他类型的太阳能电池。
本发明实施例提供的上述片材装卸设备、其控制方法及太阳能电池生产线，通过设置硅片装载装置、硅片卸载装置以及托盘传输装置，实现了硅片的自动装卸以及托盘的循环使用。并且，通过设置上盖装载装置和上盖卸载装置，可以根据工艺需求，进行遮挡上盖的自动装卸。此外，上述硅片装载装置和上盖装载装置中，通过设置机械手以及位于机械手上的图像采集单元，可以更加准确快速的将硅片或遮挡上盖装载到托盘上，实现了硅片或遮挡上盖的精确定位，降低硅片的碎片率。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (11)

1.一种片材装卸设备，其特征在于，包括：托盘传输装置、至少一个位于片材装载区域的硅片装载装置以及至少一个位于片材卸载区域的硅片卸载装置；其中，
所述托盘传输装置，用于将卸载硅片后的托盘从所述片材卸载区域向所述片材装载区域传输；
所述硅片装载装置，用于拾取位于硅片抓取位置的待加工硅片，并将所述待加工硅片布放到位于所述片材装载区域的所述托盘的盛放槽中；
所述硅片卸载装置，用于拾取位于所述片材卸载区域的所述托盘中加工后的硅片，并将所述加工后的硅片放置到设定位置；
所述硅片装载装置包括用于拾取和布放所述待加工硅片的第一机械手；所述第一机械手上设有用于吸取所述待加工硅片的第一吸盘与第一图像采集单元；
所述第一图像采集单元，用于通过所述待加工硅片和所述托盘上的装载标记，采集所述待加工硅片的位置信息以及位于所述片材装载区域的所述托盘的位置信息；
所述硅片装载装置，具体用于根据所述第一图像采集单元采集到的所述待加工硅片的位置信息以及位于所述片材装载区域的所述托盘的位置信息，确定所述待加工硅片和所述托盘的相对位置，以确定所述第一机械手的移动方向，以及在各所述移动方向上的距离，以控制所述第一机械手将所述待加工硅片布放到所述托盘的盛放槽中；
所述托盘传输装置，还包括：托盘缓存单元；
所述托盘缓存单元，用于根据需要将所述托盘进行缓存，以及根据需要将缓存的所述托盘放回到所述托盘传输装置上。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述硅片卸载装置包括：用于吸取所述加工后的硅片的第二吸盘，用于驱动所述第二吸盘的第一驱动单元，用于传输所述加工后的硅片的硅片传输单元，以及用于盛放所述加工后的硅片的硅片花篮；
所述第一驱动单元，用于带动所述第二吸盘吸取位于片材卸载区域的所述托盘中所述加工后的硅片，并将所述加工后的硅片通过所述硅片传输单元传输至所述硅片花篮中。
3.如权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括：上盖装载装置和上盖卸载装置；
所述上盖装载装置，用于拾取位于上盖抓取位置的遮挡上盖，并将所述遮挡上盖布放到装载所述待加工硅片的所述托盘的盛放槽中；
所述上盖卸载装置，用于拾取位于所述片材卸载区域的所述托盘中的遮挡上盖，并将所述遮挡上盖放置到预设位置。
4.如权利要求3所述的设备，其特征在于，所述上盖装载装置包括用于拾取和布放所述遮挡上盖的第二机械手；所述第二机械手上设有用于吸取所述遮挡上盖的第三吸盘与第二图像采集单元；
所述上盖装载设备，具体用于根据所述第二图像采集单元采集到的所述遮挡上盖的位置信息以及位于片材装载区域的所述托盘的位置信息，将所述遮挡上盖布放到装载对应的所述待加工硅片的所述托盘的盛放槽中。
5.如权利要求3或4所述的设备，其特征在于，所述上盖卸载装置包括：用于吸取遮挡上盖的第四吸盘，用于驱动所述第四吸盘的第二驱动单元，用于传输遮挡上盖的遮挡上盖传输单元，以及用于盛放遮挡上盖的遮挡上盖花篮；
所述第二驱动单元，用于带动所述第四吸盘吸取位于所述托盘中的遮挡遮挡上盖，并将所述遮挡上盖通过所述遮挡上盖传输单元传输至所述上盖花篮中。
6.如权利要求5所述的设备，其特征在于，还包括用于将所述上盖花篮从所述预设位置传输至所述上盖抓取位置的上盖回收装置。
7.一种如权利要求1-6任一项所述的片材装卸设备的控制方法，其特征在于，包括：
在硅片进行加工之前，控制硅片装载装置拾取位于硅片抓取位置的待加工硅片，并将所述待加工硅片布放到位于片材装载区域的所述托盘的盛放槽中；
在硅片进行加工之后，控制所述硅片卸载装置，拾取位于片材卸载区域的所述托盘中加工后的硅片，并将所述加工后的硅片放置到设定位置；
所述硅片装载装置将所述待加工硅片布放到位于片材装载区域的所述托盘的盛放槽中，具体包括：
所述第一图像采集单元通过所述待加工硅片和所述托盘上的装载标记，采集所述待加工硅片的位置信息以及位于所述片材装载区域的所述托盘的位置信息；
所述硅片装载装置根据第一图像采集单元采集到的所述待加工硅片的位置信息以及位于所述片材装载区域的所述托盘的位置信息，确定所述待加工硅片和所述托盘的相对位置，以确定所述第一机械手的移动方向，以及在各所述移动方向上的距离，以控制所述第一机械手将所述待加工硅片布放到所述托盘的盛放槽中；
所述控制方法，还包括：
托盘缓存单元根据需要将所述托盘进行缓存，以及根据需要将缓存的所述托盘放回到所述托盘传输装置上。
8.如权利要求7所述的控制方法，其特征在于，还包括：
在所述托盘装载所述待加工硅片之后进行加工之前，控制上盖装载装置拾取位于上盖抓取位置的遮挡上盖，并将所述遮挡上盖布放到装载所述待加工硅片的所述托盘的盛放槽中；
在硅片加工之后硅片卸载之前，控制上盖卸载装置拾取位于所述片材卸载区域的所述托盘中的遮挡上盖，并将所述遮挡上盖放置到预设位置。
9.如权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述上盖装载装置包括用于拾取和布放所述遮挡上盖的第二机械手；所述第二机械手上设有用于吸取所述遮挡上盖的第三吸盘与第二图像采集单元；
所述控制所述上盖装载装置将所述遮挡上盖布放到装载所述待加工硅片的所述托盘的盛放槽中，具体包括：
控制所述上盖装载设备根据所述第二图像采集单元采集到的所述遮挡上盖的位置信息以及位于片材装载区域的所述托盘的位置信息，将所述遮挡上盖布放到装载对应的所述待加工硅片的所述托盘的盛放槽中。
10.如权利要求9所述的控制方法，其特征在于，还包括：
控制上盖回收装置将上盖花篮从所述预设位置传输至所述上盖抓取位置。
11.一种太阳能电池生产线，其特征在于，包括如权利要求1-6任一项所述的片材装卸设备。
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