CN107424949A - 一种硅片置中装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种硅片置中装置，包括：初次定位机构；二次定位机构；以及沿直线方向单向传送的传送机构，其设于二次定位机构当中，其中，初次定位机构设于传送机构的上游，二次定位机构包括左定位导轨及右定位导轨，左定位导轨与右定位导轨平行且间隔设置以形成位于两者之间的二次定位通道，传送机构设于所述二次定位通道之中。根据本发明，其在提高硅片水平度及置中度的精度同时，还能够提高定位置中的效率，从而进一步提高了硅片的处理工艺质量。
Description
技术领域
本发明涉及机械领域，特别涉及一种硅片置中装置。
背景技术
一般来讲，太阳能电池硅片工艺处理步骤包括以下个步骤：1、制绒，将硅片表面腐蚀成金字塔状的形貌；2、扩散，硅片表面形成PN结；3、刻蚀，将硅片边缘的PN结去掉，防止电池短路；4、去PSG，清洗硅片表面，去除二氧化硅层；5、PECVD，在硅片表面镀一层减反射膜；6、印刷烧结，印刷电极及背场，并烘干烧结。在上述工艺处理步骤中，需要对硅片多次转移，而在转移过程中就需要对硅片的空间位置进行定位，保证其置中度及水平度，从而提高硅片的处理质量，在现有技术中对硅片的置中定位需要人工辅助的步骤较多，导致自动化程度低、置中定位效率低下，同时现有技术中多采用一次置中定位的方式，导致置中定位精度低。有鉴于此，实有必要开发一种硅片置中装置，用以解决上述问题。
发明内容
针对现有技术中存在的不足之处，本发明的目的是提供一种硅片置中装置，其在提高硅片水平度及置中度的精度同时，还能够提高定位置中的效率，从而进一步提高了硅片的处理工艺质量。
为了实现根据本发明的上述目的和其他优点，提供了一种硅片置中装置，包括：
初次定位机构；
二次定位机构；以及
沿直线方向单向传送的传送机构，其设于二次定位机构当中，
其中，初次定位机构设于传送机构的上游，二次定位机构包括左定位导轨及右定位导轨，左定位导轨与右定位导轨平行且间隔设置以形成位于两者之间的二次定位通道，传送机构设于所述二次定位通道之中。
优选的是，左定位导轨及右定位导轨被至少一组升降夹紧组件所支撑，左定位导轨及右定位导轨可在升降夹紧组件的驱动下在竖直平面内同步升降以及在水平面内相互靠近或远离。
优选的是，左定位导轨及右定位导轨上分别等间距地设有若干个左定位块及右定位块，左定位块与右定位块两两相对设置，相邻两块左定位块及与其相对的两块右定位块共同形成用于加紧定位硅片的定位空间。
优选的是，左定位块及右定位块上相对于硅片一侧分别开设有左定位槽及右定位槽，左侧的两个左定位槽分别与硅片左侧的两个角相对应，右侧的两个右定位槽分别与硅片右侧的两个角相对应。
优选的是，左定位槽上与硅片一角相接触的两侧壁处分别设有左侧第一引导斜面及左侧第二引导斜面，左侧第一引导斜面及左侧第二引导斜面使得左定位槽上方的开口从上至下呈逐渐缩小之势。
优选的是，右定位槽上与硅片一角相接触的两侧壁处分别设有右侧第一引导斜面及右侧第二引导斜面，右侧第一引导斜面及右侧第二引导斜面使得右定位槽上方的开口从上至下呈逐渐缩小之势。
优选的是，初次定位机构包括：
固定底座；
设于固定底座上的驱动组件；以及
设于固定底座上的左右限位组件，
其中，左右限位组件包括滑动配接于固定底座上的左限位板及右限位板，左限位板与右限位板平行且间隔设置以形成位于两者之间的定位通道，左限位板与右限位板在驱动组件的驱动下选择性地相互靠近或远离。
优选的是，驱动组件包括：
驱动电机；以及
与驱动电机的动力输出端传动连接的第一椭圆盘，其外周呈椭圆形，
其中，第一椭圆盘设于固定座之上并位于左限位板与右限位板之间，左限位板的内侧及右限位板的内侧始终与第一椭圆盘的外周保持面接触。
优选的是，左限位板的底部内侧及右限位板的底部内侧分别固接有左滑块及右滑块，固定底座上设有位于左限位板及右限位板之间的左滑动导轨及右滑动导轨，左滑块及右滑块分别与左滑动导轨及右滑动导轨滑动配接，左滑块的内侧及右滑块的内侧始终与第一椭圆盘的外周保持面接触。
本发明与现有技术相比，其有益效果是：其在提高硅片水平度及置中度的精度同时，还能够提高定位置中的效率，从而进一步提高了硅片的处理工艺质量。
附图说明
图1为根据本发明所述的硅片置中装置上载有硅片时的立体图；
图2为根据本发明所述的硅片置中装置的立体图；
图3为根据本发明所述的硅片置中装置中初次定位机构的立体图；
图4为根据本发明所述的硅片置中装置中初次定位机构的左视图；
图5为根据本发明所述的硅片置中装置中传送机构的立体图；
图6为根据本发明所述的硅片置中装置中二次定位机构的立体图；
图7为根据本发明所述的硅片置中装置中左定位块一实施例的立体图；
图8为根据本发明所述的硅片置中装置中右定位块一实施例的立体图；
图9为根据本发明所述的硅片置中装置中左定位块或右定位块另一实施例的立体图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，本发明的前述和其它目的、特征、方面和优点将变得更加明显，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。在附图中，为清晰起见，可对形状和尺寸进行放大，并将在所有图中使用相同的附图标记来指示相同或相似的部件。在说明书中，诸如“前部”、“后部”、“上部”、“下部”、“顶部”和“底部”及其衍生词的相对术语应当被解释为是指如然后所述的或如在被讨论的附图中所示出的取向。这些相对术语是为了说明方便起见并且通常并不旨在需要具体取向。涉及附接、联接等的术语(例如，“连接”和“附接”)是指这些结构通过中间结构彼此直接或间接固定或附接的关系、以及可动或刚性附接或关系，除非以其他方式明确地说明。
参照图1、图2及图6，硅片置中装置包括：安装架1、传送机构2、初次定位机构3、以及二次定位机构4，其中，传送机构2沿直线方向单向传送且设于二次定位机构当中，初次定位机构3设于传送机构2的上游，二次定位机构4包括左定位导轨41及右定位导轨42，左定位导轨41与右定位导轨42平行且间隔设置以形成位于两者之间的二次定位通道，传送机构2设于所述二次定位通道之中。在优选的实施方式中，安装架1包括安装平台11，安装平台11上设有两组并列设置的硅片置中装置，其中，每组硅片置中装置中传送机构2的下游均对接有用于收纳异常硅片的收纳篮12。
参照图5，传送机构2包括：
传送驱动器23；以及
相对设置的左传送轨道21与右传送轨道22，
其中，左传送轨道21与右传送轨道22平行且间隔设置以形成两者之间的传送通道，左传送轨道21与右传送轨道22上均设有传送皮带，两条传送皮带由传送驱动器23同步驱动传动。
参照图6，左定位导轨41及右定位导轨42被至少一组升降夹紧组件43所支撑，左定位导轨41及右定位导轨42可在升降夹紧组件43的驱动下在竖直平面内同步升降以及在水平面内相互靠近或远离。在优选的实施方式中，升降夹紧组件43包括水平驱动气缸431以及与水平驱动气缸431的动力输出端传动连接的升降驱动气缸432，升降驱动气缸432的动力输出端与左定位导轨41或右定位导轨42相固接。
进一步地，传送通道中沿其传送方向设有多个位置传感器。在优选的实施方式中，位置传感器设有三个，分别为设于传送通道前端的前端位置传感器25、设于传送通道末端的末端位置传感器26、以及设于前端位置传感器25与末端位置传感器26的中间位置传感器24。当三个传感器中任意一个感应到传送通道上传送的硅片状态异常，如硅片重叠、硅片错位严重等状态时，升降夹紧组件43不再升起，传送机构2径直将其上的所有硅片传送至其末端并被收纳篮12所收集。
再次参照图6，左定位导轨41及右定位导轨42上分别等间距地设有若干个左定位块44及右定位块45，左定位块44与右定位块45两两相对设置，相邻两块左定位块44及与其相对的两块右定位块45共同形成用于加紧定位硅片的定位空间。
参照图6，左定位块44及右定位块45上相对于硅片一侧分别开设有左定位槽442及右定位槽452，左侧的两个左定位槽442分别与硅片左侧的两个角相对应，右侧的两个右定位槽452分别与硅片右侧的两个角相对应。
参照图6、图7及图8，左定位槽442上与硅片一角相接触的两侧壁处分别设有左侧第一引导斜面4421及左侧第二引导斜面4422，左侧第一引导斜面4421及左侧第二引导斜面4422使得左定位槽442上方的开口从上至下呈逐渐缩小之势；右定位槽452上与硅片一角相接触的两侧壁处分别设有右侧第一引导斜面4521及右侧第二引导斜面4522，右侧第一引导斜面4521及右侧第二引导斜面4522使得右定位槽452上方的开口从上至下呈逐渐缩小之势。左定位块44及右定位块45分别通过左定位块本体441及右定位块本体452与左定位导轨41及右定位导轨42相固接。
参照图9，左定位导轨41或右定位导轨42上相邻两块定位块一体式成型成定位块46，定位块46的上下游两侧分别设有上游定位槽462及下游定位槽463，定位块46通过定位块本体461与左定位导轨41或右定位导轨42相固接。
参照图3及图4，初次定位机构3包括：固定底座31、驱动组件32、左右限位组件34，其中，驱动组件32及左右限位组件34均设于固定底座31上，左右限位组件34包括滑动配接于固定底座31上的左限位板341及右限位板342，左限位板341与右限位板342平行且间隔设置以形成位于两者之间的定位通道，左限位板341与右限位板342在驱动组件32的驱动下选择性地相互靠近或远离。在优选的实施方式中，左限位板341与右限位板342之间还设有一用于承载硅片的载物平台(未示出)，从而当左限位板341与右限位板342相互靠近时，载物平台上的硅片能够被夹紧定位，而当左限位板341与右限位板342相互远离时，能够将待夹紧定位的硅片放入到载物平台上。
再次参照图3，驱动组件32包括：
驱动电机321；以及
与驱动电机321的动力输出端传动连接的第一椭圆盘322，其外周呈椭圆形，
其中，第一椭圆盘322设于固定座31之上并位于左限位板341与右限位板342之间，左限位板341的内侧及右限位板342的内侧始终与第一椭圆盘322的外周保持面接触。当左限位板341的内侧及右限位板342的内侧与第一椭圆盘322的长轴端外周面相接触时，左限位板341与右限位板342间的定位通道被打开，此时可以将待夹紧定位的硅片放入；而当左限位板341的内侧及右限位板342的内侧与第一椭圆盘322的短轴端外周面相接触时，左限位板341与右限位板342靠近且两者距离最近，此时能够将定位通道中的硅片夹紧定位。
进一步地，左限位板341的底部内侧及右限位板342的底部内侧分别固接有左滑块3411及右滑块3421，固定底座31上设有位于左限位板341及右限位板342之间的左滑动导轨311及右滑动导轨312，左滑块3411及右滑块3421分别与左滑动导轨311及右滑动导轨312滑动配接，左滑块3411的内侧及右滑块3421的内侧始终与第一椭圆盘322的外周保持面接触。从而使得左限位板341与右限位板342能够在固定底座31上稳定滑动。
进一步地，左限位板341的顶部及右限位板342的顶部分别设有滚动连接的左限位轮3412及右限位轮3422。左限位轮3412及右限位轮3422能够将左限位板341与右限位板342施加在硅片左右两边的面接触力变为滚动接触力，减少左限位板341与右限位板342对硅片的压迫，从而对硅片起到一定的保护作用。
再次参照图3，所述定位通道的上游、固定底座31的旁侧固接有上游定位组件33。
进一步地，上游定位组件33包括：
与固定底座31相固接的上游底座331；以及
设于上游底座331上的上游限位杆333，
其中，上游限位杆333可在上游底座331上往复滑移。
再次参照图3，第一椭圆盘322上设有外周呈椭圆形的第二椭圆盘323，第二椭圆盘323与驱动电机321的动力输出端传动连接，上游限位杆333的内侧始终与第二椭圆盘323的外周保持面接触，上游限位杆333在驱动组件32的驱动下选择性地相互靠近或远离所述定位通道。从而使得上游限位杆333能够对硅片的上游边起到限位进而定位的作用。
进一步地，第一椭圆盘322的长轴与第二椭圆盘323的长轴相垂直。从而使得当左限位板341的内侧及右限位板342的内侧与第一椭圆盘322的长轴端外周面相接触时，上游限位杆333的内侧也与第二椭圆盘323的长轴端外周面相接触，此时左限位板341与右限位板342间的定位通道及定位通道的上游均被打开，此时可以将待夹紧定位的硅片放入；当左限位板341的内侧及右限位板342的内侧与第一椭圆盘322的短轴端外周面相接触时，上游限位杆333的内侧也与第二椭圆盘323的短轴端外周面相接触，此时左限位板341与右限位板342间的定位通道及定位通道的上游均被关闭，此时硅片可以被夹紧定位。
参照图4，上游底座331上设有垂直于所述定位通道的上游滑动导轨334，上游限位杆333的底部固接有与上游滑动导轨334滑动配接的上游滑块3331，上游滑块3331上设有连接块332。
进一步地，连接块332的一端与上游滑块3331相固接，另一端则与第二椭圆盘323的外周始终保持面接触，上游滑动导轨334与水平面成一定夹角α。在优选的实施方式中，连接块332与第二椭圆盘323的外周保持面接触的一端上滚动连接有上游滑轮3321,该上游滑轮3321与第二椭圆盘323的外周保持滚动面接触，从而可以降低第二椭圆盘323的磨损，提高耐久性。在另一实施方式中，夹角α为30°。在另一实施方式中，夹角α为45°。
工作时，通过机械手将硅片按一定的频率放入初次定位机构3中的定位通道内，经过初次定位机构3的初步定位，硅片被传送机构2传送至末端，当相应的位置传感器感应到预设数量的硅片到位后，二次定位机构4中的升降夹紧组件43将左定位导轨41及右定位导轨42从传送机构2上传送皮带所在平面下方顶起，从而将硅片托起，进一步地，升降夹紧组件43再次驱动左定位导轨41及右定位导轨42相互靠近，从而使得硅片在左定位块44及右定位块45共同引导下而置中定位，定位完成后，机械手再依次将置中后的硅片取走，如此往复循环直至实现所有硅片的置中作业。
这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (9)
1.一种硅片置中装置，其特征在于，包括：
初次定位机构(3)；
二次定位机构(4)；以及
沿直线方向单向传送的传送机构(2)，其设于二次定位机构(4)当中，
其中，初次定位机构(3)设于传送机构(2)的上游，二次定位机构(4)包括左定位导轨(41)及右定位导轨(42)，左定位导轨(41)与右定位导轨(42)平行且间隔设置以形成位于两者之间的二次定位通道，传送机构(2)设于所述二次定位通道之中。
2.如权利要求1所述的硅片置中装置，其特征在于，左定位导轨(41)及右定位导轨(42)被至少一组升降夹紧组件(43)所支撑，左定位导轨(41)及右定位导轨(42)可在升降夹紧组件(43)的驱动下在竖直平面内同步升降以及在水平面内相互靠近或远离。
3.如权利要求2所述的硅片置中装置，其特征在于，左定位导轨(41)及右定位导轨(42)上分别等间距地设有若干个左定位块(44)及右定位块(45)，左定位块(44)与右定位块(45)两两相对设置，相邻两块左定位块(44)及与其相对的两块右定位块(45)共同形成用于加紧定位硅片的定位空间。
4.如权利要求3所述的硅片置中装置，其特征在于，左定位块(44)及右定位块(45)上相对于硅片一侧分别开设有左定位槽(442)及右定位槽(452)，左侧的两个左定位槽(442)分别与硅片左侧的两个角相对应，右侧的两个右定位槽(452)分别与硅片右侧的两个角相对应。
5.如权利要求4所述的硅片置中装置，其特征在于，左定位槽(442)上与硅片一角相接触的两侧壁处分别设有左侧第一引导斜面(4421)及左侧第二引导斜面(4422)，左侧第一引导斜面(4421)及左侧第二引导斜面(4422)使得左定位槽(442)上方的开口从上至下呈逐渐缩小之势。
6.如权利要求4所述的硅片置中装置，其特征在于，右定位槽(452)上与硅片一角相接触的两侧壁处分别设有右侧第一引导斜面(4521)及右侧第二引导斜面(4522)，右侧第一引导斜面(4521)及右侧第二引导斜面(4522)使得右定位槽(452)上方的开口从上至下呈逐渐缩小之势。
7.如权利要求1～6任一项所述的硅片置中装置，其特征在于，初次定位机构(3)包括：
固定底座(31)；
设于固定底座(31)上的驱动组件(32)；以及
设于固定底座(31)上的左右限位组件(34)，
其中，左右限位组件(34)包括滑动配接于固定底座(31)上的左限位板(341)及右限位板(342)，左限位板(341)与右限位板(342)平行且间隔设置以形成位于两者之间的定位通道，左限位板(341)与右限位板(342)在驱动组件(32)的驱动下选择性地相互靠近或远离。
8.如权利要求7所述的硅片置中装置，其特征在于，驱动组件(32)包括：
驱动电机(321)；以及
与驱动电机(321)的动力输出端传动连接的第一椭圆盘(322)，其外周呈椭圆形，
其中，第一椭圆盘(322)设于固定座(31)之上并位于左限位板(341)与右限位板(342)之间，左限位板(341)的内侧及右限位板(342)的内侧始终与第一椭圆盘(322)的外周保持面接触。
9.如权利要求8所述的硅片置中装置，其特征在于，左限位板(341)的底部内侧及右限位板(342)的底部内侧分别固接有左滑块(3411)及右滑块(3421)，固定底座(31)上设有位于左限位板(341)及右限位板(342)之间的左滑动导轨(311)及右滑动导轨(312)，左滑块(3411)及右滑块(3421)分别与左滑动导轨(311)及右滑动导轨(312)滑动配接，左滑块(3411)的内侧及右滑块(3421)的内侧始终与第一椭圆盘(322)的外周保持面接触。
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