CN116689263B - 一种太阳能电池片涂布后快速真空干燥机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种太阳能电池片涂布后快速真空干燥机,包括传送机构、真空干燥工站和工作台,真空干燥工站包括顶升组件和下压组件,工作台上设有定位托板和密封底板,顶升组件包括顶升气缸,顶升气缸驱动若干顶针从下往上穿过密封底板和定位托板并使顶针的上端高于传送机构的输送高度;下压组件包括腔盖和下压气缸,腔盖的下表面中部具有凹陷部,腔盖与密封底板形成包围定位托板和电池片的真空腔,真空腔上具有若干吸气孔;传送机构包括两个纵向皮带线、若干横向滑轨以及横移驱动件,纵向皮带线位于顶针的外侧。本发明用很小的真空腔实现电池片的真空干燥,抽真空时间短,顶针配合纵向皮带线进行电池片转移,避免干扰真空腔拼合。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池制造技术领域,特别涉及一种太阳能电池片涂布后快速真空干燥机。
背景技术
在真空镀膜工艺路线中,电池片在涂布完成后需进行干燥和退火使镀层固化。其中在干燥的主要目的在于使镀膜表面的溶剂挥发,一般会采用真空环境进行辅助,以免干扰到退火结晶。
中国专利CN116294463A披露了一种适用于大面积钙钛矿电池快速干燥的真空装置,这个装置具有一个能够利用抽气孔抽真空的腔体,大面积钙钛矿电池放在可从腔体内抽出的托盘上,以供钙钛矿电池湿膜放入和取出。但是这种装置只能完成干燥一个步骤,而从涂布到退火需要人工搬运,不仅浪费人工,生产连续性不好,而且还会增加转移中撞损和污染的风险。
中国专利CN115867100A披露了一种钙钛矿薄膜产线化退火结晶设备以及方法,通过去溶胶室、成核室、晶体生长室控制薄膜的退火结晶过程。但该设备的劣势在于:虽然能够通过密封门形成真空干燥空间,但输送线必须穿过去溶胶室,输送线的高度会占用去溶胶室的高度,导致去溶胶室的空间无法缩小,抽真空时间很长,导致生产效率低下;成核室的前后位置又要设置缓冲室,增加了设备的长度,设备占地面积较大。
因此有必要设计一种新的设备结构来解决以上问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种太阳能电池片涂布后快速真空干燥机,能够使电池片的干燥置于一个很小的腔体内完成,抽真空效率高,电池片的转移不会干扰真空腔的拼合,设备结构紧凑合理。
本发明通过如下技术方案实现上述目的:一种太阳能电池片涂布后快速真空干燥机,包括工作台和设于所述工作台上的传送机构和真空干燥工站;
所述真空干燥工站包括位于所述工作台下部的顶升组件和位于所述工作台上部的下压组件,所述工作台上设有定位托板和位于所述定位托板下方的密封底板,所述顶升组件包括顶升气缸和由所述顶升气缸驱动的若干顶针,所述顶针从下往上穿过所述密封底板和所述定位托板,并使所述顶针的上端高于传送机构的输送高度;
所述下压组件包括腔盖和驱动所述腔盖升降的下压气缸,所述腔盖的下表面中部具有凹陷部,所述腔盖与所述密封底板形成包围所述定位托板和电池片的真空腔,所述真空腔上具有若干吸气孔;
所述传送机构包括两个纵向皮带线、若干垂直于纵向皮带线输送方向的横向滑轨以及驱动所述纵向皮带线沿着横向滑轨滑动的横移驱动件,所述纵向皮带线位于所述顶针的外侧,在所述真空干燥工站开始真空干燥以前,所述顶针先将电池片从纵向皮带线上顶起,所述纵向皮带线往外侧移动,以避开所述腔盖的下投影范围;
所述工作台上还设有退火工站,所述真空干燥工站设置于所述传送机构的前段,所述退火工站设置于所述传送机构的后段;所述退火工站包括并排设置于传送机构上方的上红外加热灯管和并排设置于传送机构下方的下红外加热灯管;
所述退火工站还包括用来将电池片从所述传送机上提起的提升组件以及用来检测电池片就位的光电感应器,所述工作台上方固定设置有退火座板,所述上红外加热灯管和所述光电感应器设于所述退火座板的下方,所述提升组件包括固定于退火座板上部的退火升降气缸、由所述退火升降气缸驱动的退火升降板、从所述退火升降板的下表面往下穿过退火座板的两对退火导杆以及两个退火托板,每对退火导杆连接一个退火托板,两个退火托板的之间的距离小于电池片的宽度并大于两个纵向皮带线最近时的两侧距离。
具体的,所述顶针外套设有波纹管,所述波纹管的上端设有密封垫圈,所述密封底板的下表面设有将所述波纹管的上端与所述密封垫圈压紧于所述密封底板下表面的保持环。
具体的,所述腔盖下表面设有围绕凹陷部的密封圈,所述密封圈用作所述腔盖与所述密封底板接触面处的密封。
具体的,所述下压组件还包括位于所述传送机构上方的上座板,所述腔盖位于所述上座板的下方,所述腔盖的上部设有若干穿过上座板的上导杆。
具体的,所述腔盖的一侧设有用来接触所述密封底板的接触感应器,所述接触感应器用来控制所述真空腔吸气开始。
具体的,所述定位托板的一对对角设有对电池片进行限位的边角定位块。
具体的,所述顶升组件还包括连接于所述工作台下部的若干下导杆、连接所述下导杆下端的下座板以及由所述顶升气缸驱动的顶针板,所述顶升气缸固定于所述下座板上,所述顶针设于所述顶针板上,所述顶针板上设置有与所述下导杆配合的直线轴承。
具体的,所述传送机构进料侧设有取料工站,所述取料工站包括衔接于所述传送机构进料侧的同步皮带线、位于所述同步皮带线内部的牙叉以及驱动所述牙叉沿着输送方向前后移动的伸缩模块,所述牙叉呈U形结构并在所述同步皮带线进料方向设有两个上凸部。
本发明技术方案的有益效果是:
本发明可以利用两个纵向皮带线将电池片依次带到真空干燥工站内,工作的连续性好;在顶针将电池片顶起后,两个纵向皮带线先往两侧避让,以免阻碍腔盖与密封底板的拼合;顶针缩回,然后腔盖下降与密封底板形成包围定位托板和电池片的真空腔,使电池片能够在很小的空间内进行真空干燥,设备结构紧凑合理,抽真空时间短,所以生产效率高。
附图说明
图1为太阳能电池片涂布后快速真空干燥机的立体图;
图2为图1中A位置的局部放大图;
图3为真空干燥工站与工作台的位置关系图;
图4为顶升组件的立体图;
图5为真空干燥工站在拼合前的剖视图;
图6为定位托板和电池片位于腔盖和密封底板组成的密封腔中的剖视图;
图7为传送机构与工作台的位置关系图;
图8为退火工站与工作台的右视图。
图中数字表示:
1-干燥退火一体机;
11-取料工站,111-同步皮带线,112-牙叉,1121-上凸部,113-伸缩模块;
12-传送机构,121-纵向皮带线,122-横向滑轨,123-横移驱动件;
13-真空干燥工站,131-顶升组件,1311-下导杆,1312-下座板,1313-顶升气缸,1314-顶针板,13141-直线轴承,1315-顶针,1316-波纹管,1317-密封垫圈,132-下压组件,1321-上座板,1322-腔盖,13221-凹陷部,1323-下压气缸,1324-上导杆,1325-密封圈,1326-接触感应器;
14-退火工站,141a-上红外加热灯管,141b-下红外加热灯管,142-提升组件,1421-退火升降气缸,1422-退火升降板,1423-退火导杆,1424-退火托板,143-退火座板,144-光电感应器;
15-工作台,151-定位托板,1511-边角定位块,152-密封底板,1521-保持环;
2-电池片。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例:
如图1所示,本发明的一种太阳能电池片涂布后快速真空干燥机1,包括取料工站11、传送机构12、真空干燥工站13、退火工站14和工作台15,传送机构12、真空干燥工站13、退火工站14设于工作台15上,取料工站11设于传送机构12的进料侧,真空干燥工站13设置于传送机构12的前段,退火工站14设置于传送机构12的后段。
电池片在真空干燥工站13干燥后立刻再由传送机构12送入退火工站14退火,避免了人工搬运的麻烦,工作效率高。
如图2所示,取料工站11包括衔接于传送机构12进料侧的同步皮带线111、位于同步皮带线111内部的牙叉112以及驱动牙叉112沿着输送方向前后移动的伸缩模块113,牙叉112呈U形结构并在同步皮带线111进料方向设有两个上凸部1121。
在电池片2进入干燥退火一体机1时,伸缩模块113会驱动牙叉112往进料方向伸出到同步皮带线111的外侧,这样能方便电池片2放置到牙叉112上。电池片就位后,伸缩模块113驱动牙叉112往后回缩,牙叉112移动到同步皮带线111的内侧,这样电池片2就会进入同步皮带线111。两个上凸部1121会对电池片2的宽边进行引导,并且使电池片2的长边平行于同步皮带线111的输送方向。
如图3至图5所示,真空干燥工站13包括位于工作台15下部的顶升组件131和位于工作台15上部的下压组件132,工作台15上设有定位托板151和位于定位托板151下方的密封底板152,定位托板151的一对对角设有对电池片2进行限位的边角定位块1511,顶升组件131包括连接于工作台15下部的若干下导杆1311、连接下导杆1311下端的下座板1312、固定于下座板1312上的顶升气缸1313、由顶升气缸1313驱动的顶针板1314以及设于顶针板1314上的若干顶针1315,顶升气缸1313驱动顶针1315从下往上穿过密封底板152和定位托板15并使顶针1315的上端高于传送机构12的输送高度。下压组件132包括位于传送机构12上方的上座板1321、位于上座板1321下方的腔盖1322和驱动腔盖1322升降的下压气缸1323,腔盖1322的上部设有若干穿过上座板1321的上导杆1324,腔盖1322的下表面中部具有凹陷部13221,腔盖1322下表面设有围绕凹陷部13221的密封圈1325,密封圈1325用作腔盖1322与密封底板152接触面处的密封,从而使腔盖1322与密封底板152形成包围定位托板151和电池片2的真空腔,真空腔上具有若干吸气孔。腔盖1322的一侧设有用来接触密封底板152的接触感应器1326,接触感应器1326用来控制真空腔吸气开始。
当传送机构12将电池片2到真空干燥工站13之前,顶升气缸1313要先驱动所有顶针1315下降,等到电池片2就位后,顶针1315将电池片2顶起,从而使电池片2先脱离传送机构12,待纵向皮带线121往外避让后,顶针1315重新下降,电池片2被放置于定位托板151上,边角定位块1511对电池片2进行定位;然后下压气缸1323驱动腔盖1322下降,与密封底板152配套形成一个容积很小的真空腔,使电池片2能够在很小的空间内进行真空干燥,此时接触感应器1326被触发,就能依靠真空腔上的吸气孔将真空腔被很快抽真空,继而使溶剂挥发,抽真空时间短,生产效率高。然后破真空,腔盖1322升起,顶针1315顶起电池片2,然后纵向皮带线121归位,顶针1315将电池片2放到纵向皮带线121上,纵向皮带线121就能将电池片2输送到退火工站14进行退火处理。吸气孔可以设置在腔盖1322上,也可以设置在定位托板151上。
如图1、图5和图7所示,传送机构12包括两个纵向皮带线121、若干垂直于纵向皮带线121输送方向的横向滑轨122以及驱动纵向皮带线121沿着横向滑轨122滑动的横移驱动件123,纵向皮带线121位于顶针1315的外侧。
两个纵向皮带线121将电池片2依次带到真空干燥工站13内,工作的连续性好。在输送电池片2的时候,两个纵向皮带线121要互相靠近,使纵向皮带线121的间距小于电池片2的宽度,这样纵向皮带线121才能将电池片2先后移动到真空干燥工站13和退火工站14,而在真空干燥工站13开始真空干燥13以前,顶针1315先将电池片2从纵向皮带线121上顶起,纵向皮带线121往外侧移动,以避开腔盖1322的下投影范围。此时腔盖1322下压,与密封底板152合成真空腔,电池片2就位于真空腔内部,吸气口可以设置于腔盖1322上也可以设置于定位托板151上,从而使真空干燥得以实施。纵向皮带线121既满足了输送电池片2的需求,在顶针1315的伸缩配合下,还能够通过往两侧避让以免阻碍腔盖1322与密封底板152的拼合,设备结构紧凑合理。
如图4所示,顶针板1314上设置有与下导杆1311配合的直线轴承13141。
直线轴承13141可以使顶针板1314在低摩擦阻力下升降,避免顶针1315卡顿而无法控制电池片2的升降转移。
如图4至图6所示,顶针1315外套设有波纹管1316,波纹管1316的上端设有密封垫圈1317,密封底板152的下表面设有将波纹管1316的上端与密封垫圈1317压紧于密封底板152下表面的保持环1521。
因为顶针1315穿过了密封底板152和定位托板151并要频繁活动,所以在接触面间存在泄露风险。在保持环1521的作用下,波纹管1316的上端始终紧贴密封垫圈1317,而密封垫圈1317能堵住顶针1315与密封底板152的缝隙,以免真空腔密封不紧而导致真空度满足不了真空干燥的需要。
如图8所示,退火工站14包括并排设置于传送机构12上方的上红外加热灯管141a、并排设置于传送机构12下方的下红外加热灯管141b以及将电池片从传送机构12上提起的提升组件142。工作台15上方固定设置有退火座板143,上红外加热灯管141a和光电感应器144设于退火座板143的下方,提升组件142包括固定于退火座板143上部的退火升降气缸1421、由退火升降1421气缸驱动的退火升降板1422、从退火升降板1422的下表面往下穿过退火座板143的两对退火导杆1423以及两个退火托板1424,每对退火导杆1423连接一个退火托板1424,两个退火托板1424的之间的距离小于电池片2的宽度并大于两个纵向皮带线121最近时的两侧距离。
退火导杆1423能够引导退火托板1424竖直运动。因为退火座板143的下部已经被上红外加热灯管141a占用,所以退火托板1424的驱动结构要从上部绕过,同时退火座板143与退火导杆1423的配合让两个退火托板1424的升降更加平稳。当两个纵向皮带线121互相靠近时才能输送电池片2,而此时纵向皮带线121不会干涉到退火托板1424下降,退火升降气缸1421会预先控制退火托板1424下降到输送面以下;当纵向皮带线121将电池片2输送到光电感应器144的检测范围时,退火升降气缸1421驱动两个退火托板1424上升,因为两个退火托板1424之间的间距又小于电池片2的宽度,所以电池片2会在退火托板1424的作用下脱离纵向皮带线121,到达位于上红外加热灯管141a和下红外加热灯管141b之间的某个高度;两个纵向皮带线121共用于真空干燥工站13和退火工站14,退火托板1424升起后也不会阻碍两个纵向皮带线121往两边张开。因为越靠近红外加热灯管的地方退火越快,而电池片2的上下两面都需要退火,所以提升组件142能够通过控制电池片2的高度来调节两面的退火速度,从而保证电池片2两面的退火同时完成,使退火时间最优化。实际应用中,提升组件142不仅可以设置于上红外加热灯管141a的上方,也可以设置于下红外加热灯管141b的下方,在不影响红外加热灯管位置的前提下,既可以采用实施例中两边架起电池片2的方法,也可以采用从底部托起电池片2的方法或者从上部吸起电池片2的方法。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明创造构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种太阳能电池片涂布后快速真空干燥机,其特征在于:包括工作台和设于所述工作台上的传送机构和真空干燥工站;
所述真空干燥工站包括位于所述工作台下部的顶升组件和位于所述工作台上部的下压组件,所述工作台上设有定位托板和位于所述定位托板下方的密封底板,所述顶升组件包括顶升气缸和由所述顶升气缸驱动的若干顶针,所述顶针从下往上穿过所述密封底板和所述定位托板,并使所述顶针的上端高于传送机构的输送高度;
所述下压组件包括腔盖和驱动所述腔盖升降的下压气缸,所述腔盖的下表面中部具有凹陷部,所述腔盖与所述密封底板形成包围所述定位托板和电池片的真空腔,所述真空腔上具有若干吸气孔;
所述传送机构包括两个纵向皮带线、若干垂直于纵向皮带线输送方向的横向滑轨以及驱动所述纵向皮带线沿着横向滑轨滑动的横移驱动件,所述纵向皮带线位于所述顶针的外侧,在所述真空干燥工站开始真空干燥以前,所述顶针先将电池片从纵向皮带线上顶起,所述纵向皮带线往外侧移动,以避开所述腔盖的下投影范围;
所述工作台上还设有退火工站,所述真空干燥工站设置于所述传送机构的前段,所述退火工站设置于所述传送机构的后段;所述退火工站包括并排设置于传送机构上方的上红外加热灯管和并排设置于传送机构下方的下红外加热灯管;
所述退火工站还包括用来将电池片从所述传送机上提起的提升组件以及用来检测电池片就位的光电感应器,所述工作台上方固定设置有退火座板,所述上红外加热灯管和所述光电感应器设于所述退火座板的下方,所述提升组件包括固定于退火座板上部的退火升降气缸、由所述退火升降气缸驱动的退火升降板、从所述退火升降板的下表面往下穿过退火座板的两对退火导杆以及两个退火托板,每对退火导杆连接一个退火托板,两个退火托板的之间的距离小于电池片的宽度并大于两个纵向皮带线最近时的两侧距离。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池片涂布后快速真空干燥机,其特征在于:所述顶针外套设有波纹管,所述波纹管的上端设有密封垫圈,所述密封底板的下表面设有将所述波纹管的上端与所述密封垫圈压紧于所述密封底板下表面的保持环。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池片涂布后快速真空干燥机,其特征在于:所述腔盖下表面设有围绕凹陷部的密封圈,所述密封圈用作所述腔盖与所述密封底板接触面处的密封。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池片涂布后快速真空干燥机,其特征在于:所述下压组件还包括位于所述传送机构上方的上座板,所述腔盖位于所述上座板的下方,所述腔盖的上部设有若干穿过上座板的上导杆。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池片涂布后快速真空干燥机,其特征在于:所述腔盖的一侧设有用来接触所述密封底板的接触感应器,所述接触感应器用来控制所述真空腔吸气开始。
6.根据权利要求1所述的太阳能电池片涂布后快速真空干燥机,其特征在于:所述定位托板的一对对角设有对电池片进行限位的边角定位块。
7.根据权利要求1所述的太阳能电池片涂布后快速真空干燥机,其特征在于:所述顶升组件还包括连接于所述工作台下部的若干下导杆、连接所述下导杆下端的下座板以及由所述顶升气缸驱动的顶针板,所述顶升气缸固定于所述下座板上,所述顶针设于所述顶针板上,所述顶针板上设置有与所述下导杆配合的直线轴承。
8.根据权利要求1所述的太阳能电池片涂布后快速真空干燥机,其特征在于:所述传送机构进料侧设有取料工站,所述取料工站包括衔接于所述传送机构进料侧的同步皮带线、位于所述同步皮带线内部的牙叉以及驱动所述牙叉沿着输送方向前后移动的伸缩模块,所述牙叉呈U形结构并在所述同步皮带线进料方向设有两个上凸部。
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