CN111312641A - 一种硅片上下料传输系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种硅片上下料传输系统，属于太阳能电池技术领域。本发明的上下料传输系统，包括硅片定位机构、硅片载具、硅片变距搬运机构和皮带传输机构，硅片变距搬运机构用于将硅片从硅片定位机构搬运至硅片载具上或者将硅片从硅片载具上搬运至皮带传输机构，且硅片变距搬运机构用于对硅片进行变距调节，以使硅片能够分别与硅片定位机构以及硅片载具上的硅片口袋相匹配。本发明的硅片变距搬运机构可以对硅片进行变距调节以适应硅片定位机构以及硅片载具上的硅片口袋，大大提高了传输效率，实现硅片上下料的准确对接。

Description

一种硅片上下料传输系统

技术领域

本发明属于太阳能电池技术领域，更具体地说，涉及一种硅片上下料传输系统。

背景技术

在现有技术中，硅片上下料过程采用的是机械手拿取和皮带传送相结合的方式，具体为：将待处理硅片预先保存在花篮里，通过机械手放置在皮带上，当皮带上存放一定数量硅片后，再由吸盘机械手将这些硅片一次性取放到用来覆膜的托盘上。覆膜完成后再经过吸盘机械手放回到皮带上，最后转移至花篮内。托盘即硅片载具，用于真空设备中硅片的承载和传输，现有技术中的托盘上设置有用于承载硅片的凹槽，可容纳硅片的数量由凹槽数量决定，且凹槽在托盘上等距布置，以使各个硅片之间等距分布，例如常见的一个托盘上可放置156mm*156mm的硅片56片或者64片。

如专利申请号：2017100213868，申请日：2017年1月12日，发明创造名称为：一种硅片上料/下料传输系统及其工作方法，该申请案公开了一种硅片上料传输系统，包括带有凹槽的托盘；多个上端开口且均匀排布的花篮，花篮内沿竖直方向堆叠有多片硅片，相邻的两个花篮的中心距为相邻凹槽中心距的整数倍；上料吸盘机械手，用于将硅片从花篮取出并放置到托盘的凹槽内，上料吸盘机械手包括：上料机械臂、固定设置于上料机械臂下端的吸盘、控制吸盘对硅片进行吸起或放置动作的控制单元，吸盘位置与至少一部分的花篮的位置相对应，该装置能够同时提高设备产能和提高电池转换效率。

然而，当制造的硅片规格较大或者承载硅片数量较多时，对硅片载具的强度要求也随之增高。现在市面上为了增大硅片载具装载硅片的能力以提高工作效率，通常选用高强度的不锈钢材料作为制备硅片载具的原料，且为了进一步并保证承载强度，硅片载具上用于放置硅片的凹槽可能并不完全等距，若直接对硅片进行上料或下料，难以保证硅片落入硅片载具上的凹槽内。

综上所述，在运输规格较大或者数量较多的硅片时，如何使硅片运输系统的中的上料、下料机构之间互相配合，以保证硅片输送过程的精准性并提高运输效率，是现有技术中亟需解决的技术问题。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明克服了现有技术中硅片上料、下料过程效率较低的不足，提供了一种硅片上下料传输系统，硅片变距搬运机构可以对硅片进行变距调节以适应硅片定位机构以及硅片载具上的硅片口袋，大大提高了传输效率，实现硅片上下料的准确对接。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种硅片上下料传输系统，包括硅片定位机构、硅片载具、硅片变距搬运机构和皮带传输机构，硅片变距搬运机构用于将硅片从硅片定位机构搬运至硅片载具上或者将硅片从硅片载具上搬运至皮带传输机构，且硅片变距搬运机构用于对硅片进行变距调节，以使硅片能够分别与硅片定位机构以及硅片载具上的硅片口袋相匹配。

作为本发明更进一步的改进，硅片定位机构与皮带传输机构配合设置，硅片定位机构用于对皮带传输机构上的硅片进行定位以供硅片变距搬运机构进行搬运。

作为本发明更进一步的改进，硅片定位机构包括底板，底板上设有水平滑座，水平滑座通过连接板与升降滑座连接，升降滑座用于驱动硅片升降。

作为本发明更进一步的改进，升降滑座上沿其长度方向设有定位件，硅片口袋设置于相邻两组定位件之间。

作为本发明更进一步的改进，硅片载具上设有凹槽以及支撑结构，硅片口袋由凹槽形成，支撑结构沿硅片的输送方向设置。

作为本发明更进一步的改进，凹槽沿支撑结构的设置方向呈矩形阵列分布，且相邻两个支撑结构之间的凹槽等距分布。

作为本发明更进一步的改进，硅片变距搬运机构包括悬吊架，悬吊架上设有变距机构和吸盘组件，变距机构用于驱动吸盘组件沿垂直于支撑结构的设置方向运动。

作为本发明更进一步的改进，变距机构分别设置于悬吊架的两端，变距机构的底部设有吸盘组件，通过两端的变距机构实现对吸盘组件的双向变距调节。

作为本发明更进一步的改进，变距机构包括沿悬吊架长度方向设置的变距滑轨以及与该变距滑轨相配合的滑座，吸盘组件通过滑座与变距机构滑动连接。

作为本发明更进一步的改进，变距机构还包括传感器，传感器设置于变距滑轨的末端以用于检测滑座沿悬吊架长度方向的运动距离。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下显著效果：

(1)本发明的一种硅片上下料传输系统，通过硅片变距搬运机构将硅片从硅片定位机构搬运至硅片载具上或者将硅片从硅片载具上搬运至皮带传输机构，硅片变距搬运机构可以对硅片进行变距调节，以适应硅片定位机构以及硅片载具上的硅片口袋，通过硅片变距搬运机构调整硅片间距可以大大提高传输效率，实现硅片上下料的准确对接。

(2)本发明的一种硅片上下料传输系统，硅片变距搬运机构的悬吊架上设有变距机构和吸盘组件，变距机构分别设置于悬吊架的两端，变距机构的底部设有吸盘组件，通过两端的变距机构实现对吸盘组件的双向变距调节，提高硅片的变距调节效率，同时能够使得硅片准确落入硅片口袋内，保障硅片传输过程的稳定。

(3)本发明的一种硅片上下料传输系统，硅片载具上设有凹槽以及支撑结构，硅片口袋由该凹槽形成，支撑结构沿硅片的输送方向设置，凹槽之间设置支撑结构可以起到加强作用，提高硅片载具的结构稳定性，使得硅片载具能够承载规格较大或数量较多的硅片时，提高硅片的传输效率，节约人工成本。

(4)本发明的一种硅片上下料传输系统，变距机构还包括传感器，传感设置于变距滑轨的末端以用于检测滑座沿悬吊架长度方向的运动距离，当滑座运动到位后，传感器发出信号来控制吸盘组件的真空吸盘形成真空或真空失效以抓取或释放硅片，使其能够对应地落入硅片口袋中，从而实现硅片的准确输送。

附图说明

图1为本发明的一种硅片上下料传输系统的结构示意图；

图2为本发明中硅片定位机构的结构示意图；

图3为本发明中硅片载具的结构示意图；

图4为本发明中硅片变距搬运机构的结构示意图；

图5为本发明中皮带传输机构的结构示意图。

附图标记：

100、硅片定位机构；110、底板；111、水平滑座；112、横向滑块；113、连接板；114、升降滑座；115、纵向滑块；116、定位件；

200、硅片载具；210、凹槽；211、支撑结构；

300、硅片变距搬运机构；310、变距机构；311、电机；312、联轴器；313、直线轴承；314、滚珠螺杆；315、变距滑轨；316、传感器；317、感应片；318、滑座；320、吸盘组件；321、吸盘安装座；322、真空吸盘；

400、皮带传输机构；410、支架；411、传动轴；412、传送带；

500、硅片。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。

实施例1

结合图5，在硅片生产活动中，需要将硅片500从花篮中一片片取出放入硅片载具200上，具体地，花篮升降机到位后下降以将硅片500送至皮带传输机构400上，皮带传输机构400包括底部设置的支架410，支架410上设有用于驱动传送带412运动的传动轴411，传送带412接取花篮升降机上的硅片500后再由硅片搬运机构进行搬运，以将其运载到硅片载具200上。

现有技术中的硅片载具200可以同时容纳多张同等规格的硅片500，且各硅片500之间等距排布，硅片搬运机构只需要定向搬运硅片500以实现硅片500的定向位移即可，针对硅片500非等距分布的硅片载具200来说，现有的硅片搬运机构无法实现硅片上料机构或下料机构与硅片载具200之间的相互配合。

结合图1，本实施例的一种硅片上下料传输系统，包括硅片定位机构100、硅片载具200、硅片变距搬运机构300和皮带传输机构400，硅片变距搬运机构300用于将硅片500从硅片定位机构100搬运至硅片载具200上或者将硅片500从硅片载具200上搬运至皮带传输机构400，且硅片变距搬运机构300用于对硅片500进行变距调节，以使硅片500能够分别与硅片定位机构100以及硅片载具200上的硅片口袋相匹配。

结合图2，具体在本实施例中，硅片定位机构100与皮带传输机构400配合设置，硅片定位机构100用于对皮带传输机构400上的硅片500进行定位以供硅片变距搬运机构300进行搬运。具体地，硅片定位机构100包括底板110，底板110上设有水平滑座111，水平滑座111通过连接板113与升降滑座114连接，升降滑座114用于驱动硅片500升降。具体在本实施例中，水平滑座111通过横向滑块112与底板110滑动连接，升降滑座114通过纵向滑块115与连接板113连接，水平滑座111和升降滑座114分别由气缸驱动发生位移。

进一步地，本实施例中的升降滑座114上沿其长度方向还设有定位件116，硅片口袋由相邻两组定位件116形成，各硅片口袋之间的距离相等。当皮带传输机构400中的传送带412上载满硅片500后，气缸驱动升降滑座114向上运动，利用升降滑座114上设置的定位件116完成硅片500定位托起，而后硅片变距搬运机构300再从硅片定位机构100上抓取硅片500并将其运送到硅片载具200上。

结合图3，值得说明的是，为了提高硅片载具200的承载强度，本实施例中硅片载具200上设有凹槽210以及支撑结构211，硅片口袋由该凹槽210形成，以用于容纳硅片500，支撑结构211则沿硅片500的输送方向设置。由于硅片载具200上开设凹槽210，导致硅片载具200本身的承载强度降低，因此在凹槽210之间设置支撑结构211可以起到加强作用，从而提高硅片载具200的结构稳定性，保证硅片500放置安全。然而，由支撑结构211所隔开的凹槽210之间的距离增大，与硅片定位机构100上的硅片口袋之间的距离并不对应，此时需要借助硅片变距搬运机构300对硅片500进行变距调节才能实现硅片500的有效传输。

结合图4，本实施例中硅片变距搬运机构300包括悬吊架，悬吊架上设有变距机构310和吸盘组件320，变距机构310用于驱动吸盘组件320沿垂直于支撑结构211的设置方向运动。本实施例中的吸盘组件320用于抓取硅片500，通过变距机构310驱动吸盘组件320带动硅片500发生位移，即可实现对硅片500的变距调节，以使硅片500能够准确落入硅片载具200的凹槽210内，实现硅片500的准确对接。

实施例2

本实施例的一种硅片上下料传输系统，其结构与实施例1基本相同，进一步的，本实施例中的凹槽210沿支撑结构211的设置方向呈矩形阵列分布，且相邻两个支撑结构211之间的凹槽210等距分布。

具体在本实施例中，硅片载具200上设有6行*9列的凹槽210以及四个支撑结构211，每隔三列设置一个支撑结构211，即硅片载具200上的凹槽210阵列由四个支撑结构211分割为三组矩形阵列，且相邻两个支撑结构211之间的凹槽210等距分布，硅片载具200上每三列凹槽211之间距离变化一次。

为了提高硅片变距机构300的变距效率，本实施例中变距机构310分别设置于悬吊架的两端，变距机构310的底部设有吸盘组件320，通过两端的变距机构310实现对吸盘组件320的双向变距调节。此外，本实施例中硅片载具200的两侧可分别设置硅片变距搬运机构300，两侧的硅片变距搬运机构300可以同步运动，进一步提高硅片500的传输效率。

具体地，在上料时，需要把硅片500从硅片定位机构100运到硅片载具200上，当9张硅片500在硅片定位机构100上完成定位后，各硅片500等距分布，而硅片载具200上每三列凹槽211之间的距离发生一次变化，此时通过两侧的变距机构310进行硅片500的同步变距调节，使得每三列凹槽211之间的距离与硅片定位机构100上的硅片500之间间距相等，从而实现硅片500的准确上料。在下料时，需要把硅片500从硅片载具200运到皮带传输机构400上，当硅片载具200运动到位时，吸盘组件320吸起硅片500后通过变距机构310使得各硅片500间距一致，最后放至硅片皮带传输机构400上进行传输。

具体在本实施例中，变距机构310包括沿悬吊架长度方向设置的变距滑轨315以及与该滑轨315相配合的滑座318，吸盘组件320通过滑座318与变距机构310滑动连接。本实施例中吸盘组件320通过吸盘安装座321与滑座318连接，吸盘安装座321底部设有用于吸附硅片500的真空吸盘322。本实施例中的变距机构310由电机311驱动，具体地，电机311的输出轴通过联轴器312与滚珠螺杆314连接以驱动其旋转，从而带动吸盘组件320前后运动调整硅片间距。

本实施例的一种硅片上下料传输系统，通过在悬吊架的两端分别设置一组变距机构310，两端的变距机构310驱动吸盘组件320向中间位移或者从中间向两端位移，即可实现硅片500的同步变距调节，最终使得各硅片500之间等距分布，保证硅片载具200装载多组硅片500的同时实现上下料的精确配合，从而大大提高了硅片500的传输效率，节约人工成本，并保障硅片500传输过程的稳定。

实施例3

本实施例的一种硅片上下料传输系统，其结构与实施例2基本相同，进一步的，本实施例中变距机构310还包括传感器316，传感器316设置于变距滑轨315的末端以用于检测滑座318沿悬吊架长度方向的运动距离。

具体在本实施例中，在滑座318上相对传感器316的一侧对应设置感应片317，当变距机构310驱动吸盘组件320运动至传感器316处时，传感器316感应到滑座318上的感应片317，此时说明变距机构310运动到位，即滑座318底部连接的吸盘组件320之间等距分布，此时传感器316可以发出电信号或其他所需形式的信息输出，以控制吸盘组件320的真空吸盘322形成真空或真空失效以抓取或释放硅片500，使其能够对应地落入硅片口袋中，从而实现硅片500的准确输送。

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)

1.一种硅片上下料传输系统，其特征在于：包括硅片定位机构(100)、硅片载具(200)、硅片变距搬运机构(300)和皮带传输机构(400)，所述硅片变距搬运机构(300)用于将硅片(500)从所述硅片定位机构(100)搬运至所述硅片载具(200)上或者将硅片(500)从所述硅片载具(200)上搬运至所述皮带传输机构(400)，且所述硅片变距搬运机构(300)用于对所述硅片(500)进行变距调节，以使所述硅片(500)能够分别与所述硅片定位机构(100)以及所述硅片载具(200)上的硅片口袋相匹配。

2.根据权利要求1所述的一种硅片上下料传输系统，其特征在于：所述硅片定位机构(100)与所述皮带传输机构(400)配合设置，所述硅片定位机构(100)用于对所述皮带传输机构(400)上的硅片(500)进行定位以供所述硅片变距搬运机构(300)进行搬运。

3.根据权利要求2所述的一种硅片上下料传输系统，其特征在于：所述硅片定位机构(100)包括底板(110)，所述底板(110)上设有水平滑座(111)，所述水平滑座(111)通过连接板(113)与升降滑座(114)连接，所述升降滑座(114)用于驱动所述硅片(500)升降。

4.根据权利要求3所述的一种硅片上下料传输系统，其特征在于：所述升降滑座(114)上沿其长度方向设有定位件(116)，所述硅片口袋设置于相邻两组定位件(116)之间。

5.根据权利要求1～3任一项所述的一种硅片上下料传输系统，其特征在于：所述硅片载具(200)上设有凹槽(210)以及支撑结构(211)，所述硅片口袋由所述凹槽(210)形成，所述支撑结构(211)沿所述硅片(500)的输送方向设置。

6.根据权利要求5所述的一种硅片上下料传输系统，其特征在于：所述凹槽(210)沿所述支撑结构(211)的设置方向呈矩形阵列分布，且相邻两个支撑结构(211)之间的凹槽(210)等距分布。

7.根据权利要求5所述的一种硅片上下料传输系统，其特征在于：所述硅片变距搬运机构(300)包括悬吊架，所述悬吊架上设有变距机构(310)和吸盘组件(320)，所述变距机构(310)用于驱动吸盘组件(320)沿垂直于所述支撑结构(211)的设置方向运动。

8.根据权利要求7所述的一种硅片上下料传输系统，其特征在于：所述变距机构(310)分别设置于所述悬吊架的两端，所述变距机构(310)的底部设有所述吸盘组件(320)，通过两端的变距机构(310)实现对所述吸盘组件(320)的双向变距调节。

9.根据权利要求7所述的一种硅片上下料传输系统，其特征在于：所述变距机构(310)包括沿所述悬吊架长度方向设置的变距滑轨(315)以及与该变距滑轨(315)相配合的滑座(318)，所述吸盘组件(320)通过滑座(318)与所述变距机构(310)滑动连接。

10.根据权利要求9所述的一种硅片上下料传输系统，其特征在于：所述变距机构(310)还包括传感器(316)，所述传感器(316)设置于所述变距滑轨(315)的末端以用于检测所述滑座(318)沿悬吊架长度方向的运动距离。

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