CN109823034B - 光伏太阳能印刷机双刮方法及其双刮刀机构 - Google Patents
光伏太阳能印刷机双刮方法及其双刮刀机构 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种光伏太阳能印刷机双刮方法及其双刮刀机构，其包括刮刀连接座、前丝印刮刀、后丝印刮刀、前测力传感器、后测力传感器、前驱动装置、后驱动装置、前导轨组件和后导轨组件，行进时通过后丝印刮刀实现印刷目的，在返回时，通过前丝印刮刀实现印刷目的，即一去一回均能实现印刷目的，相对于传统一去一回只能印刷一次的工序，印刷效率大幅提升，而且前、后丝印刮刀的压力变化能实时通过前、后测力传感器反馈至PLC控制器，通过PLC控制器控制前、后驱动装置的升降动作进而实时调节刮刀与丝网之间的压力，确保压力的稳定性，有效地提高印刷时刮胶的均匀性和印刷精确度，印刷效果好。
Description
技术领域
本发明涉及光伏太阳能印刷机技术领域，具体涉及一种应用在光伏太阳能印刷机中的光伏太阳能印刷机双刮方法及双刮刀机构。
背景技术
光伏太阳能硅片是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中价值最高的部分。光伏太阳能硅片的作用是将太阳能转化为电能，电能被送往蓄电池中存储起来，或直接用于推动负载工作。光伏太阳能硅片的质量和成本将直接决定整个太阳能发电系统的质量和成本。
随着半导体设备行业数十年来的技术积累，光伏设备企业已基本具备太阳能电池制造设备的整线装备能力。光伏太阳能硅片印刷机已广泛应用于光伏太阳能硅片的印刷生产，经过多年的发展，光伏太阳能硅片印刷机在精度和自动化方面有了很大进步，具备了在微米级尺寸上重复进行多次印刷的能力。印刷光伏太阳能硅片的最关键的步骤之一是在硅片的正面和背面制造非常精细的电路，这种金属镀膜工艺通常由丝网印刷技术来完成，即将含有金属的导电浆料透过丝网网孔压印在硅片上形成电路或电极。由此可见，光伏太阳能硅片的质量好坏很大程度取决于光伏太阳能硅片印刷机的设备质量。
现有的光伏太阳能硅片印刷机上的刮刀机构均为采用刮刀配合回墨刀结构，在印刷时的流程是：刮刀机构前移，该刮刀机构中的回墨刀缩回，刮刀伸出，实现印刷的目的，印刷完后，刮刀机构返回，该刮刀机构中的回墨刀伸出，刮刀缩回，实现回墨的目的；等待新一轮的印刷；一去一回才能实现一次印刷，工作效率相对较低，而且刮刀的压力是通过气缸的进气气压来控制，在刮刀下行接触丝网后，由于丝网的反作用力，使得刮刀与丝网之间的压力变化不定，容易造成刮胶附着不均匀，影响印刷精度和效果。
发明内容
针对上述不足，本发明目的之一在于，提供一种光伏太阳能印刷机双刮方法，该方法能快速对硅片进行印刷，工作效率高。
本发明目的还在于，提供一种结构设计巧妙、合理，能快速对硅片进行印刷，工作效率高的双刮刀机构。
为实现上述目的，本发明所提供的技术方案是：
一种光伏太阳能印刷机双刮方法，其包括如下步骤：
(1)向前印刷时，前丝印刮刀上行，后丝印刮刀下行与丝网相接触，通过后丝印刮刀来挤刮含有金属的导电浆料透过丝网的网孔压印在硅片上形成所需的电路或电极；
(2)向后印刷时，后丝印刮刀上行，前丝印刮刀下行与丝网相接触，通过前丝印刮刀来挤刮含有金属的导电浆料透过丝网的网孔压印在硅片上形成所需的电路或电极；
(3)重复步骤(1)至步骤(2)，实现快速连续对光伏太阳能硅片进行印刷电路或电极的目的。
作为本发明的一种改进，所述后丝印刮刀下行与丝网的相接触力度由后测力传感器实时监测并反馈至PLC控制器；当接触力度大于预先设定范围值时，PLC控制器控制后驱动装置带动后丝印刮刀上行直至接触力度降至预先设定范围值内；当接触力度小于预先设定范围值时，PLC控制器控制后驱动装置带动后丝印刮刀下行直至接触力度增至预先设定范围值内。
作为本发明的一种改进，所述前丝印刮刀下行与丝网的相接触力度由前测力传感器实时监测并反馈至PLC控制器；当接触力度大于预先设定范围值时，PLC控制器控制前驱动装置带动前丝印刮刀上行直至接触力度降至预先设定范围值内；当接触力度小于预先设定范围值时，PLC控制器控制前驱动装置带动前丝印刮刀下行直至接触力度增至预先设定范围值内。
一种双刮刀机构，其包括刮刀连接座、前丝印刮刀、后丝印刮刀、前测力传感器、后测力传感器、前驱动装置、后驱动装置、前导轨组件和后导轨组件，所述前丝印刮刀通过前导轨组件活动设置在刮刀连接座的正面位置，所述后丝印刮刀通过后导轨组件活动设置在刮刀连接座的背面位置，所述前驱动装置和后驱动装置设置在刮刀连接座上，并能相应驱动前、后丝印刮刀作上下动作。
作为本发明的一种改进，所述前导轨组件包括前罩壳、前滑座、前直线导轨和与该前直线导轨相适配的前滑块，所述前罩壳盖合在刮刀连接座的正面，所述前直线导轨设置在前罩壳的内壁上，所述前滑座通过前滑块活动设置在前直线导轨上。
作为本发明的一种改进，所述前丝印刮刀包括前浮动座、前刀座、前刮刀体、调节螺杆和弹簧，所述前刀座的上部通过转轴设置在前浮动座的下端，所述前刮刀体设置在前刀座的下部，所述前滑座的上部设有阻挡部，该前滑座的底部两侧对称设有下凸出部，所述前浮动座的上端通过前测力传感器与所述阻挡部相连接，该前浮动座的上端两侧对称与所述下凸出部相对正的上凸起部，该上凸起部上设有与让所述调节螺杆穿过的通孔，所述下凸出部上设有与所述调节螺杆相适配的螺孔，所述调节螺杆穿过通孔拧入螺孔，所述弹簧套设在调节螺杆上，且该弹簧的上端顶压在调节螺杆的头部上，下端顶压在上凸起部上。
作为本发明的一种改进，所述前刮刀体与丝网平面的接触夹角为50～70度。
作为本发明的一种改进，所述后导轨组件包括后罩壳、后滑座、后直线导轨和与该后直线导轨相适配的后滑块，所述后罩壳盖合在刮刀连接座的背面，所述后直线导轨设置在后罩壳的内壁上，所述后滑座通过后滑块活动设置在后直线导轨上。
作为本发明的一种改进，所述后丝印刮刀包括后浮动座、后刀座、后刮刀体、调节螺杆和弹簧，所述后刀座的上部通过转轴设置在后浮动座的下端，所述后刮刀体设置在后刀座的下部，所述后滑座的上部设有阻挡部，该后滑座的底部两侧对称设有下凸出部，所述后浮动座的上端通过后测力传感器与所述阻挡部相连接，该后浮动座的上端两侧对称与所述下凸出部相对正的上凸起部，该上凸起部上设有与让所述调节螺杆穿过的通孔，所述下凸出部上设有与所述调节螺杆相适配的螺孔，所述调节螺杆穿过通孔拧入螺孔，所述弹簧套设在调节螺杆上，且该弹簧的上端顶压在调节螺杆的头部上，下端顶压在上凸起部上。
作为本发明的一种改进，所述后刮刀体与丝网平面的接触夹角为50～70度。
本发明的有益效果为：本发明提供的方法步骤简单，易于实现，行进时通过后丝印刮刀实现印刷目的，在返回时，通过前丝印刮刀实现印刷目的，即一去一回均能实现印刷目的，相对于传统一去一回只能印刷一次的工序，印刷效率大幅提升，而且在印刷时，前、后丝印刮刀的压力变化能实时通过前、后测力传感器反馈至PLC控制器，通过PLC控制器控制前、后驱动装置的升降动作进而实时调节刮刀与丝网之间的压力，确保压力的稳定性，有效地提高印刷时刮胶的均匀性和印刷精确度。本发明提供的双刮刀机构的结构设计巧妙,合理，在行进和返回时均能实现印刷的目的，大大提升印刷效率，而且印刷效果好。
下面结合附图与实施例，对本发明进一步说明。
附图说明
图1是本发明的立体结构示意图。
图2是本发明的分解结构示意图1。
图3是本发明的分解结构示意图2。
图4是本发明的剖视结构示意图。
具体实施方式
参见图1至图4，本实施例提供的一种双刮刀机构，其包括刮刀连接座1、前丝印刮刀2、后丝印刮刀3、前测力传感器4、后测力传感器5、前驱动装置6、后驱动装置7、前导轨组件8和后导轨组件9。所述刮刀连接座1的两侧对称向延伸形成安装部11，该安装部11上设有安装孔12，给安装使用带来方便。
所述前丝印刮刀2通过前导轨组件8活动设置在刮刀连接座1的正面位置。具体的，所述前导轨组件8包括前罩壳81、前滑座82、前直线导轨83和与该前直线导轨83相适配的前滑块，所述前罩壳81盖合在刮刀连接座1的正面，本实施例中，所述前直线导轨83设置在前罩壳81的内壁上，其它实施例中，该前直线导轨83也可以设置在刮刀连接座1的正面上，而不用设有前罩壳81。所述前滑座82通过前滑块活动设置在前直线导轨83上。
所述前丝印刮刀2包括前浮动座21、前刀座22、前刮刀体23、调节螺杆24和弹簧25，所述前刀座22的上部通过转轴设置在前浮动座21的下端，
具体的，在前浮动座21的下端中间位置设有转轴，所述前刀座22的上部中间位置设有与该转轴相适配的轴孔，该轴孔内设有轴承26，通过该轴承26的内圈与所述转轴相适配，实现将前刀座22装配在前浮动座21的下端。为提升装配的稳定性，在该转轴上设有螺纹孔，拧入锁紧手柄27，防止前刀座22从前浮动座21的转轴上退出来。前刀座22与前浮动座21活动装配，可使得前刮刀能自动平衡左右压力，更能较好地与丝网表面相贴合，提升刮胶均匀性，从而保证了印刷精度。
所述前刮刀体23倾斜设置在前刀座22的下部，具体的，所述前刮刀体23与丝网平面的接触夹角a优选为50～70度，挤刮效果最好。所述前滑座82的上部设有阻挡部821，该前滑座82的底部两侧对称设有下凸出部822，所述前浮动座21的上端通过前测力传感器4与所述阻挡部821相连接，该前浮动座21的上端两侧对称与所述下凸出部822相对正的上凸起部211，该上凸起部211上设有与让所述调节螺杆24穿过的通孔，所述下凸出部822上设有与所述调节螺杆24相适配的螺孔，所述调节螺杆24穿过通孔拧入螺孔，所述弹簧25套设在调节螺杆24上，且该弹簧25的上端顶压在调节螺杆24的头部上，下端顶压在上凸起部211上。
所述前驱动装置6设置在刮刀连接座1上，并能相应驱动前丝印刮刀2作上下动作。具体的，所述前驱动装置6包括驱动电机、丝杆和螺母，所述丝杆通过轴承座设置在前罩壳81的内壁上，且与所述前直线导轨83相平行，其它实施例中，该丝杆也可以设置在刮刀连接座1的正面上。所述螺母设置在前滑座82上，且与所述丝杆相配合。所述驱动电机设置在前罩壳81上，并能驱动所述丝杆旋转。通过丝杆的正反转，能驱动前滑座82作上下动作，进而达到调节控制前丝印刮刀2的上下位置。
所述后丝印刮刀3通过后导轨组件9活动设置在刮刀连接座1的背面位置，所述后导轨组件9和前导轨组件8的结构基本一致。所述后丝印刮刀3和前丝印刮刀2的结构基本一致。具体的，所述后导轨组件9包括后罩壳91、后滑座92、后直线导轨93和与该后直线导轨93相适配的后滑块，所述后罩壳91盖合在刮刀连接座1的背面，本实施例中，所述后直线导轨93设置在后罩壳91的内壁上，其它实施例中，该后直线导轨93也可以设置在刮刀连接座1的背面上，而不用设有后罩壳91。所述后滑座92通过后滑块活动设置在后直线导轨93上。
所述后丝印刮刀3包括后浮动座31、后刀座32、后刮刀体33、调节螺杆34和弹簧35，所述后刀座32的上部通过转轴设置在后浮动座31的下端，
具体的，在后浮动座31的下端中间位置设有转轴，所述后刀座32的上部中间位置设有与该转轴相适配的轴孔，该轴孔内设有轴承，通过该轴承的内圈与所述转轴相适配，实现将后刀座32装配在后浮动座31的下端，为提升装配的稳定性，在该转轴上设有螺纹孔，拧入锁紧手柄，防止后刀座32从后浮动座31的转轴上退出来。后刀座32与后浮动座31活动装配，可使得后刮刀能自动平衡左右压力，更能较好地与丝网表面相贴合，提升刮胶均匀性，从而保证了印刷精度。
所述后刮刀体33倾斜设置在后刀座32的下部，具体的，所述后刮刀体33与丝网平面的接触夹角b优选为50～70度，挤刮效果最好。所述后滑座92的上部设有阻挡部，该后滑座92的底部两侧对称设有下凸出部，所述后浮动座31的上端通过后测力传感器5与所述阻挡部相连接，该后浮动座31的上端两侧对称与所述下凸出部相对正的上凸起部，该上凸起部上设有与让所述调节螺杆34穿过的通孔，所述下凸出部上设有与所述调节螺杆34相适配的螺孔，所述调节螺杆34穿过通孔拧入螺孔，所述弹簧35套设在调节螺杆34上，且该弹簧35的上端顶压在调节螺杆34的头部上，下端顶压在上凸起部上。
所述后驱动装置7设置在刮刀连接座1上，并能相应驱动后丝印刮刀3作上下动作。具体的，所述后驱动装置7包括驱动电机、丝杆和螺母，所述丝杆通过轴承座设置在后罩壳91的内壁上，且与所述后直线导轨93相平行，其它实施例中，该丝杆也可以设置在刮刀连接座1的背面上。所述螺母设置在后滑座92上，且与所述丝杆相配合。所述驱动电机设置在后罩壳91上，并能驱动所述丝杆旋转。通过丝杆的正反转，能驱动后滑座92作上下动作，进而达到调节控制后丝印刮刀3的上下位置。
在印刷时，预先在光伏太阳能印刷机的印刷转盘上呈圆心对称设有多个丝网，然后在印刷转盘一侧位置设有能对丝网进行回墨的回墨机构。
一种光伏太阳能印刷机双刮方法，其包括如下步骤：
(1)双刮刀机构向前印刷时，前丝印刮刀2上行，后丝印刮刀3下行与丝网相接触，通过后丝印刮刀3来挤刮含有金属的导电浆料透过丝网的网孔压印在硅片上形成所需的电路或电极；所述后丝印刮刀3下行与丝网的相接触力度由后测力传感器5实时监测并反馈至PLC控制器；当接触力度大于预先设定范围值时，PLC控制器控制后驱动装置7带动后丝印刮刀3上行直至接触力度降至预先设定范围值内；当接触力度小于预先设定范围值时，PLC控制器控制后驱动装置7带动后丝印刮刀3下行直至接触力度增至预先设定范围值内；
在印刷完成后，光伏太阳能印刷机的转盘旋转移走已经完成印刷的丝网，使下一丝网移至预定位置；与此同时，光伏太阳能印刷机的硅片传给机构启动移走已经完成印刷的硅片，并将下一需要印刷的硅片移至预定位置，等待印刷；
(2)双刮刀机构向后印刷时，后丝印刮刀3上行，前丝印刮刀2下行与丝网相接触，通过前丝印刮刀2来挤刮含有金属的导电浆料透过丝网的网孔压印在硅片上形成所需的电路或电极；所述前丝印刮刀2下行与丝网的相接触力度由前测力传感器4实时监测并反馈至PLC控制器；当接触力度大于预先设定范围值时，PLC控制器控制前驱动装置6带动前丝印刮刀2上行直至接触力度降至预先设定范围值内；当接触力度小于预先设定范围值时，PLC控制器控制前驱动装置6带动前丝印刮刀2下行直至接触力度增至预先设定范围值内；
与此同时，在印刷转盘一侧位置的回墨机构对已完成印刷的丝网进行回墨，以待下一次印刷；
在印刷完成后，光伏太阳能印刷机的转盘旋转移走已经完成印刷的丝网，使下一丝网移至预定位置；与此同时，光伏太阳能印刷机的硅片传给机构启动移走已经完成印刷的硅片，并将下一需要印刷的硅片移至预定位置，等待印刷；
(3)重复步骤(1)至步骤(2)，实现快速连续对光伏太阳能硅片进行印刷电路或电极的目的。
本发明在行进时通过后丝印刮刀3实现印刷目的，在返回时，通过前丝印刮刀2实现印刷目的，即一去一回均能实现印刷目的，相对于传统一去一回只能印刷一次的工序，印刷效率大幅提升，而且在印刷时，前、后丝印刮刀3的压力变化能实时通过前、后测力传感器5反馈至PLC控制器，通过PLC控制器控制前、后驱动装置7的升降动作进而实时调节刮刀与丝网之间的压力，确保压力的稳定性，有效地提高印刷时刮胶的均匀性和印刷精确度，印刷效果好。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制，如本发明上述实施例所述，采用与其相同或相似结构而得到的其它方法及机构，均在本发明保护范围内。
Claims (7)
1.一种双刮刀机构，其特征在于：其包括刮刀连接座、前丝印刮刀、后丝印刮刀、前测力传感器、后测力传感器、前驱动装置、后驱动装置、前导轨组件和后导轨组件，所述前丝印刮刀通过前导轨组件活动设置在刮刀连接座的正面位置，所述后丝印刮刀通过后导轨组件活动设置在刮刀连接座的背面位置，所述前驱动装置和后驱动装置设置在刮刀连接座上，并能相应驱动前、后丝印刮刀作上下动作；
所述前导轨组件包括前罩壳、前滑座、前直线导轨和与该前直线导轨相适配的前滑块，所述前罩壳盖合在刮刀连接座的正面，所述前直线导轨设置在前罩壳的内壁上，所述前滑座通过前滑块活动设置在前直线导轨上；
所述前丝印刮刀包括前浮动座、前刀座、前刮刀体、调节螺杆和弹簧，所述前刀座的上部通过转轴设置在前浮动座的下端，所述前刮刀体设置在前刀座的下部，所述前滑座的上部设有阻挡部，该前滑座的底部两侧对称设有下凸出部，所述前浮动座的上端通过前测力传感器与所述阻挡部相连接，该前浮动座的上端两侧对称设有与所述下凸出部相对正的上凸起部，该上凸起部上设有与让所述调节螺杆穿过的通孔，所述下凸出部上设有与所述调节螺杆相适配的螺孔，所述调节螺杆穿过通孔拧入螺孔，所述弹簧套设在调节螺杆上，且该弹簧的上端顶压在调节螺杆的头部上，下端顶压在上凸起部上；
所述后导轨组件包括后罩壳、后滑座、后直线导轨和与该后直线导轨相适配的后滑块，所述后罩壳盖合在刮刀连接座的背面，所述后直线导轨设置在后罩壳的内壁上，所述后滑座通过后滑块活动设置在后直线导轨上。
2.根据权利要求1所述的双刮刀机构，其特征在于，所述前刮刀体与丝网平面的接触夹角为50～70度。
3.根据权利要求1所述的双刮刀机构，其特征在于，所述后丝印刮刀包括后浮动座、后刀座、后刮刀体、调节螺杆和弹簧，所述后刀座的上部通过转轴设置在后浮动座的下端，所述后刮刀体设置在后刀座的下部，所述后滑座的上部设有阻挡部，该后滑座的底部两侧对称设有下凸出部，所述后浮动座的上端通过后测力传感器与所述阻挡部相连接，该后浮动座的上端两侧对称设有与所述下凸出部相对正的上凸起部，该上凸起部上设有与让所述调节螺杆穿过的通孔，所述下凸出部上设有与所述调节螺杆相适配的螺孔，所述调节螺杆穿过通孔拧入螺孔，所述弹簧套设在调节螺杆上，且该弹簧的上端顶压在调节螺杆的头部上，下端顶压在上凸起部上。
4.根据权利要求3所述的双刮刀机构，其特征在于，所述后刮刀体与丝网平面的接触夹角为50～70度。
5.一种采用权利要求1-4任意一项所述双刮刀机构的光伏太阳能印刷机双刮方法，其特征在于，其包括如下步骤：
（1）向前印刷时，前丝印刮刀上行，后丝印刮刀下行与丝网相接触，通过后丝印刮刀来挤刮含有金属的导电浆料透过丝网的网孔压印在硅片上形成所需的电路或电极；
（2）向后印刷时，后丝印刮刀上行，前丝印刮刀下行与丝网相接触，通过前丝印刮刀来挤刮含有金属的导电浆料透过丝网的网孔压印在硅片上形成所需的电路或电极；
（3）重复步骤（1）至步骤（2），实现快速连续对光伏太阳能硅片进行印刷电路或电极的目的。
6.根据权利要求5所述的光伏太阳能印刷机双刮方法，其特征在于，所述后丝印刮刀下行与丝网的相接触力度由后测力传感器实时监测并反馈至PLC控制器；当接触力度大于预先设定范围值时，PLC控制器控制后驱动装置带动后丝印刮刀上行直至接触力度降至预先设定范围值内；当接触力度小于预先设定范围值时，PLC控制器控制后驱动装置带动后丝印刮刀下行直至接触力度增至预先设定范围值内。
7.根据权利要求5所述的光伏太阳能印刷机双刮方法，其特征在于，所述前丝印刮刀下行与丝网的相接触力度由前测力传感器实时监测并反馈至PLC控制器；当接触力度大于预先设定范围值时，PLC控制器控制前驱动装置带动前丝印刮刀上行直至接触力度降至预先设定范围值内；当接触力度小于预先设定范围值时，PLC控制器控制前驱动装置带动前丝印刮刀下行直至接触力度增至预先设定范围值内。
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