CN107039324A - 一种全自动管式pecvd上下料机及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种全自动管式PECVD上下料机及方法，包括机柜，安装在机柜上的自动换篮装置、排片缓冲装置、机械手和石墨舟运送装置，所述自动换篮装置安装在排片缓冲装置的一侧，所述石墨舟运送装置安装在排片缓冲装置的另一侧，所述机械手安装在排片缓冲装置和石墨舟运送装置的一侧，所述全自动管式PECVD上下料机还包括用于放置硅片的篮具和石墨舟。根据本发明的全自动管式PECVD上下料机，可自动实现将硅片在篮具和石墨舟之间相互替换装片，且工作效率高、自动化程度高、能够降低碎片率。

Description

一种全自动管式PECVD上下料机及方法
技术领域
本发明涉及一种太阳能电池制造设备，具体涉及一种全自动管式PECVD上下料机及方法。
背景技术
目前太阳能电池制造过程中，包含有多个工序，如硅片清洗、制绒、扩散、镀膜、打标等，在上述的工序中都需要将硅片装入篮具、石墨舟，以及石墨舟和篮具之间硅片的相互替换。现有技术中，都习惯采用人工装片或是半自动换片的方式进行操作，该方式容易出现碎片率高、对硅片的污染大、效率低等问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种可自动将硅片在篮具和石墨舟之间相互替换装片、工作效率高、自动化程度高、降低碎片率的全自动管式PECVD上下料机。
本发明通过如下技术方案实现：提供一种全自动管式PECVD上下料机，所述全自动管式PECVD上下料机包括机柜，安装在机柜上的自动换篮装置、排片缓冲装置、机械手和石墨舟运送装置，所述自动换篮装置安装在排片缓冲装置的一侧，所述石墨舟运送装置安装在排片缓冲装置的另一侧，所述机械手安装在排片缓冲装置和石墨舟运送装置的一侧，所述全自动管式PECVD上下料机还包括用于放置硅片的篮具和石墨舟。
作为上述技术方案的进一步改进，所述自动换篮装置包括输送组件、升降组件和篮具定位组件，所述输送组件和升降组件均安装在机柜上，所述升降组件安装在输送组件的一侧，所述篮具定位组件与升降组件相连接。
作为上述技术方案的进一步改进，所述输送组件包括第一输送组件和第二输送组件，所述第一输送组件和第二输送组件安装在机柜上，所述第二输送组件位于第一输送组件的下方，所述第一输送组件用于将装满硅片的篮具运送至篮具定位组件中，所述第二输送组件用于将由空的篮具送出。
作为上述技术方案的进一步改进，所述第一输送组件和第二输送组件均设置有四组。
作为上述技术方案的进一步改进，所述排片缓冲装置包括排片组件、缓冲组件和推送定位组件，所述排片组件位于自动换篮装置的一侧，所述缓冲组件和推送定位组价安装在机柜上且位于排片组件的上方。
作为上述技术方案的进一步改进，所述石墨舟运送装置包括石墨舟滑台组件和石墨舟输送组件，所述石墨舟滑台组件和石墨舟输送组件安装在机柜上，所述石墨舟输送组件位于石墨舟滑台组件的上方。
作为上述技术方案的进一步改进，所述石墨舟输送组件包括夹持组件、X轴驱动组件和Z轴驱动组件，所述X轴驱动组件安装在机柜上，所述Z轴驱动组件安装在X轴驱动组件上，所述夹持组件与Z轴驱动组件相连接。
作为上述技术方案的进一步改进，所述石墨舟滑台组件平行设置有两组。
本发明还提供了一种全自动管式PECVD上下料方法，包括：
步骤S10:自动换篮装置和排片缓冲装置将硅片从篮具中运送至排片缓冲装置中；
步骤S20：机械手将排片缓冲装置中的硅片取放至石墨舟中，石墨舟运送装置将石墨舟运送至石墨舟运送车上。
本发明的有益效至少包括：本发明的全自动管式PECVD上下料机中，可自动实现将硅片在篮具和石墨舟之间相互替换装片，且工作效率高、自动化程度高、能够降低碎片率。
附图说明
图1是根据本发明实施例的全自动管式PECVD上下料机的立体示意图；
图2是根据本发明实施例的全自动管式PECVD上下料机的俯视示意图；
图3是根据本发明实施例的全自动管式PECVD上下料机隐藏部分机柜后的立体示意图；
图4是根据本发明实施例的篮具的立体示意图；
图5是根据本发明实施例的第一输送组件的立体示意图；
图6是根据本发明实施例的篮具定位组件的立体示意图；
图7是根据本发明实施例的排片组件的立体示意图；
图8是根据本发明实施例的缓冲组件的立体示意图；
图9是根据本发明实施例的排片缓冲装置的立体示意图；
图10是根据本发明实施例的石墨舟的立体示意图；
图11是根据本发明实施例的石墨舟滑台组件的立体示意图；
图12是根据本发明实施例的石墨舟输送组件的立体示意图；
图13是根据本发明实施例的全自动管式PECVD上下料机方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例中附图，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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域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。
如图1至图3所示，一种全自动管式PECVD上下料机，包括用于装放硅片的篮具6和石墨舟7，所述全自动管式PECVD上下料机包括机柜1，安装在机柜1上的自动换篮装置2，排片缓冲装置3，机械手4和石墨舟运送装置5，所述自动换篮装置2安装在排片缓冲装置3的一侧，所述石墨舟运送装置5安装在排片缓冲装置3的另一侧，所述机械手4安装在排片缓冲装置3和石墨舟运送装置5的一侧。
如图4所示，所述篮具6包括第一物料板61、第二物料板62以及位于所述第一物料板61和第二物料板62之间的相互对立设置的物料放置板63，所述物料放置板63上设置有卡槽64，硅片放置在物料放置板的卡槽64之间。具体的，所述第一物料板61上设置有用于定位以及固定的定位槽65，所述第二物料板62的一端设有便于对篮具6中的硅片进行输送的开口。
参阅图3和图5，所述自动换篮装置2包括输送组件、升降组件23和篮具定位组件24，所述输送组件和升降组件23均安装在机柜1上，所述升降组件23安装在输送组件的一侧，所述篮具定位组件24与升降组件23相连接。
所述输送组件包括第一输送组件21和第二输送组件22，所述第一输送组件21和第二输送组件22安装在机柜1上，所述第二输送组件22位于第一输送组件21的下方，所述第一输送组件21用于将装满硅片的篮具6运送至篮具定位组件24中，所述第二输送组件22用于将由篮具定位组件24运送出来的空的篮具6送走，由此，通过第一输送组件21、篮具定位组件24、升降组件23和第二输送组件22实现满篮具和空篮具之间进行替换。在本实施例中，所述第一输送组件21和第二输送组件22的结构相同，运输方向相反，因此在这里说明一下第一输送组件的结构和组成，所述第一输送组件包括输送安装架211、输送电机212、数个输送滚轮213以及套设在输送滚轮213上的输送带214，所述输送电机212和输送滚轮213均安装在输送安装架211上。所述第一输送组件21通过输送电机212的驱动将输送带214上装有硅片的篮具6从输送组件运送至升降组件23上，所述第二输送组件22通过输送电机212的驱动将输送带214上空的篮具6运走。在本实施例的全自动管式PECVD上下料机中所述第一输送组件21和第二输送组件22设置有四组，大大的提高了工作效率。
所述升降组件23包括升降电机231、升降导轨232、升降滑板233以及升降滑块，所述升降导轨232安装在机柜1上，所述升降电机231安装在升降导轨232上，所述升降滑块套设在升降导轨232上，所述升降滑板233与升降滑块相连接。所述升降组件23能够通过升降电机231带动丝杆或同步带等方式来带动升降滑板233上下移动，从而带动篮具定位组件24和篮具6进行上下移动。
如图6所示，所述篮具定位组件24安装在所述升降组件23上，用于对篮具6进行定位和固定，所述篮具定位组件24包括篮具定位安装架241、篮具定位电机242、数个篮具定位滚轮243、篮具定位带244、篮具定位气缸245、篮具定位板246以及篮具定位块。所述篮具定位安装架241安装在升降滑板233上，所述篮具定位电机242安装在篮具定位安装架241上，所述篮具定位滚轮243安装在篮具定位安装架241上，所述篮具定位带244套设在篮具定位滚轮243上，通过篮具定位电机242运转带动篮具定位滚轮243转动从而带动篮具定位带244转动，使得位于篮具定位带244上的篮具6进行移动从而调整位置，并能够将篮具6运送至第二输送组件22上；所述篮具定位气缸245安装在升降滑板233上，所述篮具定位板246与篮具定位气缸245的气缸轴相连接，所述篮具定位块固定在篮具定位板246上，所述篮具定位块其形状与第一物料板61上的定位槽65的形状相嵌合，通过篮具定位气缸245驱动使篮具定位柱插入第一物料板61上的定位槽65从而对篮具6进行定位和固定。
参阅图7至图9，所述排片缓冲装置3包括排片组件31、缓冲组件32和推送定位组件33，所述排片组件31位于自动换篮装置2的一侧，所述缓冲组件32和推送定位组价安装在机柜1上且位于排片组件31的上方。
如图7所示，所述排片组件31用于对篮具6中的硅片进行运送，所述排片组件31包括排片轨道、排片电机313、排片滚轮、排片输送带316、排片气缸317、排片滑轨318和排片滑块319。所述排片轨道包括排片定轨道311和排片动轨道312，所述排片定轨道311固定在机柜1上，所述排片动轨道312安装在排片滑块319上；所述排片电机313安装在机柜1上；所述排片滚轮包括排片定轨道滚轮314和排片动轨道滚轮315，所述排片定轨道滚轮314固定在排片定轨道311上，所述排片动轨道滚轮315安装在排片滑块319上；所述排片输送带316套设在排片滚轮上，所述排片气缸317和排片滑轨318固定在机柜1上；所述排片滑块319套设在排片滑轨318上并与排片气缸317的气缸轴相连接。所述排片电机313带动排片输送带316运转从而对硅片进行运送；所述排片气缸317带动排片滑块319在排片滑轨318上移动从而带动排片动轨道312进行移动，使得排片动轨道312能够进行伸缩。在具体实施中，当第一输送组件21将篮具6运送至升降组件23处后，所述排片动轨道312伸出进入篮具6的下方，使硅片能够由排片动轨道312输送带214运送走。在排片组件31对篮具6中的硅片进行运送时，排片组件31每次运送走一片硅片，所述升降组件23就会带动篮具6进行移动，使得下一片硅片与排片输送带316接触并被运送走，这样依次进行直至篮具6中的硅片全部被排片组件31运送走后，所述排片动轨道312回缩使升降组件23能够将空的篮具6运送至第二输送组件22并由第二输送组件22将空的篮具6送走。
如图8所示，所述缓冲组件32安装在所述排片组件31的排片动轨道312的端部的上方，所述缓冲组件32包括缓冲电机321、缓冲安装架322、缓冲架323、缓冲丝杆324和缓冲导轨325，所述缓冲安装架322安装在机柜1上，所述缓冲电机321安装在缓冲安装架322上，所述导轨安装在缓冲安装架322上。所述缓冲架323下端开口，在缓冲架323内部的两侧有用于放置硅片的卡槽326，所述缓冲电机321与缓冲丝杆324带动缓冲架323上下运动，使得由排片组件31运送过来的硅片能够一片片的被放置在缓冲架323的卡槽326中。
参阅图3，所述推送定位组件33安装在缓冲组件32的一侧且位于排片组件31的上方，所述推送定位组件33用于对缓冲组件32中的硅片进行定位使硅片摆放整齐。所述推送定位组件33包括推送安装架331、推送气缸332以及推送架333，所述推送安装架331安装在机柜1上，所述推送气缸332安装在推送安装架331上，所述推送架333与推送气缸332相连接。在缓冲组件32中的硅片放置完毕后，所述推送气缸332带动推送架333移动将缓冲组件32中的硅片进行推送定位使硅片整齐的被放置在缓冲架323中，方便下一步的工序进行。
参阅图2和图3，所述机械手4安装在缓冲组件32的一侧，所述机械手4用于将缓冲组件32中的硅片运送至石墨舟7中，所述机械手4采用六轴机械手4可以实现多方位的运动，可以精确的将硅片运送至石墨舟7中。
所述石墨舟运送装置5包括石墨舟滑台组件51和石墨舟输送组件52，所述石墨舟滑台组件51和石墨舟输送组件52安装在机柜1上，所述石墨舟输送组件52位于石墨舟滑台组件51的上方。
如图11所示，所述石墨舟滑台组件51用于对装满硅片的石墨舟7进行运送，所述石墨舟滑台组件51包括石墨舟滑台导轨511、石墨舟滑台电机512、石墨舟滑台丝杆513、石墨舟滑台滑块514和石墨舟滑台滑板515，所述石墨舟滑台导轨511和石墨舟滑台电机512安装在机柜1上，所述石墨舟滑台丝杆513与石墨舟滑台电机512和石墨舟滑台滑块514相连接，所述石墨舟滑台滑板515与石墨舟滑台滑块514相连接，所述石墨舟7位于石墨舟滑台滑板515上，所述石墨舟滑台组件51通过石墨舟滑台电机512和石墨舟滑台丝杆513带动石墨舟滑台滑块514从而将位于石墨舟滑台滑板515上的石墨舟7运送至石墨舟输送组件52下方。在本实施例中，平行设置有两组石墨舟滑台组件51，大大的提高了工作效率。
如图12所示，所述石墨舟输送组件52用于将石墨舟7从石墨舟滑台组件51上取出并运送至石墨舟运送车8上。所述石墨舟输送组件52包括夹持组件521、X轴驱动组件523和Z轴驱动组件522，所述X轴驱动组件523安装在机柜1上，所述Z轴驱动组件522安装在X轴驱动组件523上，所述夹持组件521与Z轴驱动组件522相连接。
所述X轴驱动组件523用于驱动Z轴驱动组件522沿X轴方向移动，所述X轴驱动组件523包括X轴驱动安装架5231、X轴驱动电机5232、X轴驱动导轨5233和X轴驱动滑块，所述X轴驱动安装架5231安装在机柜1上，所述X轴驱动电机5232和X轴驱动导轨5233安装在X轴驱动安装架5231上，所述X轴驱动滑块与X轴驱动导轨5233相连接。所述X轴驱动组件523能够通过X轴驱动电机5232带动丝杆或同步带等方式来带动X轴驱动滑块在X轴驱动导轨5233上沿X轴方向移动，从而带动Z轴驱动组件522沿X轴方向移动。
所述Z轴驱动组件522用于驱动夹持组件521沿Z轴方向移动，所述Z轴驱动组件522包括Z轴驱动安装架5221、Z轴驱动电机5222、Z轴驱动导轨5223和Z轴驱动丝杆5224，所述Z轴驱动安装架5221安装在X轴驱动组件523上，所述Z轴驱动电机5222和Z轴驱动导轨5223安装在Z轴驱动安装架5221上，所述Z轴驱动丝杆5224与Z轴驱动电机5221相连接。所述Z轴驱动组件522能够通过Z轴驱动电机5222带动Z轴驱动丝杆5224的方式来带动夹持组件521沿Z轴方向移动。
所述夹持组件521包括用于夹持石墨舟7的夹板5211、夹持气缸5212、夹持安装架5213，所述夹持安装架5213安装在Z轴驱动组件522上，所述夹持气缸5212安装在夹持安装架5213上，所述夹板5211与夹持气缸5212相连接。所述夹持组件521通过夹持气缸5212驱动夹板5211从而将位于石墨舟滑台组件51上的石墨舟7夹持起来，再与X轴驱动组件523和Z轴驱动组件522配合将其运送至石墨舟运送车8上。
如图13所示，本发明还公开一种全自动管式PECVD上下料方法，其通过上述全自动管式PECVD上下料机实现。所述全自动管式PECVD上下料方法包括以下步骤：步骤S10:自动换篮装置2和排片缓冲装置3将硅片从篮具6中运送至排片缓冲装置3中；步骤S20：机械手4将排片缓冲装置3中的硅片取放至石墨舟7中，石墨舟运送装置5将石墨舟7运送至石墨舟运送车8上。更具体地，包括下述步骤：
步骤S1：第一输送组件21将装满硅片的篮具6运送至篮具定位组件24中，经篮具定位组件24将篮具定位并固定；
步骤S2：所述排片组件31与升降组件23相配合将篮具6中的硅片逐片运送至缓冲组件32中，再由第二输送组件22将空的篮具6送走。
步骤S3：由推送定位组件33将缓冲组件32中的硅片进行定位使硅片摆放整齐后，机械手4将缓冲组件32中的硅片运送至石墨舟7中，
步骤S4：当石墨舟7装满硅片后所述石墨舟运送装置5将石墨舟7运送至石墨舟运送车8上。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，石墨舟是指石墨模具。石墨模具本身是一种载体，可以把我们需要定位或定型的原材料和零部件一起放于石墨模具中高温烧结成型。PECVD(PlasmaEnhanced Chemical Vapor Deposition)即等离子体增强化学气相沉积法。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种全自动管式PECVD上下料机，其特征在于，所述全自动管式PECVD上下料机包括机柜，安装在机柜上的自动换篮装置、排片缓冲装置、机械手和石墨舟运送装置，所述自动换篮装置安装在排片缓冲装置的一侧，所述石墨舟运送装置安装在排片缓冲装置的另一侧，所述机械手安装在排片缓冲装置和石墨舟运送装置的一侧，所述全自动管式PECVD上下料机还包括用于放置硅片的篮具和石墨舟。
2.根据权利要求1所述的全自动管式PECVD上下料机，其特征在于，所述自动换篮装置包括输送组件、升降组件和篮具定位组件，所述输送组件和升降组件均安装在机柜上，所述升降组件安装在输送组件的一侧，所述篮具定位组件与升降组件相连接。
3.根据权利要求2所述的全自动管式PECVD上下料机，其特征在于，所述输送组件包括第一输送组件和第二输送组件，所述第一输送组件和第二输送组件安装在机柜上，所述第二输送组件位于第一输送组件的下方，所述第一输送组件用于将装满硅片的篮具运送至篮具定位组件中，所述第二输送组件用于将由空的篮具送出。
4.据权利要求3所述的全自动管式PECVD上下料机，其特征在于，所述第一输送组件和第二输送组件均设置有四组。
5.据权利要求1所述的全自动管式PECVD上下料机，其特征在于，所述排片缓冲装置包括排片组件、缓冲组件和推送定位组件，所述排片组件位于自动换篮装置的一侧，所述缓冲组件和推送定位组价安装在机柜上且位于排片组件的上方。
6.据权利要求1所述的全自动管式PECVD上下料机，其特征在于，所述石墨舟运送装置包括石墨舟滑台组件和石墨舟输送组件，所述石墨舟滑台组件和石墨舟输送组件安装在机柜上，所述石墨舟输送组件位于石墨舟滑台组件的上方。
7.据权利要求6所述的全自动管式PECVD上下料机，其特征在于，所述石墨舟输送组件包括夹持组件、X轴驱动组件和Z轴驱动组件，所述X轴驱动组件安装在机柜上，所述Z轴驱动组件安装在X轴驱动组件上，所述夹持组件与Z轴驱动组件相连接。
8.据权利要求6所述的全自动管式PECVD上下料机，其特征在于，所述石墨舟滑台组件平行设置有两组。
9.一种全自动管式PECVD上下料方法，其特征在于，包括：
步骤S10:自动换篮装置和排片缓冲装置将硅片从篮具中运送至排片缓冲装置中；
步骤S20：机械手将排片缓冲装置中的硅片取放至石墨舟中，石墨舟运送装置将石墨舟运送至石墨舟运送车上。
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