CN117174781B - 一种TOPCon电池用单晶硅片清洗制绒装置及工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了硅片处理技术领域的一种TOPCon电池用单晶硅片清洗制绒装置及工艺，包括出料机构、传输机构、硅片、花篮、容箱、进给机构和封装机构；所述出料机构固定设置在容箱上端左侧，所述传输机构设置在出料机构右侧并与容箱上端连接，所述进给机构设置在容箱右端，所述花篮内壁开设有多个呈竖直阵列排布的限位槽，所述封装机构固定设置在进给机构右侧；本发明通过机械式结构对花篮向上的进给进行控制，且花篮向上的进给过程为多个花篮拼接同步进给，使花篮进给过程中，更换花篮时，可以做到连续工作，无需在切换花篮的过程中，对硅片进行中转或减速；极大增加了硅片安插进入花篮过程的连贯性，进一步的增加了硅片清洗制绒的整个工作过程的效率。
Description
技术领域
本发明涉及硅片处理技术领域，具体为一种TOPCon电池用单晶硅片清洗制绒装置及工艺。
背景技术
硅片在进行清洗制绒的过程中，由于硅片需要经过多种液剂的浸泡清洗，故为了增加硅片的清洗制绒效率及清洗制绒效果，多采用先将硅片安装在花篮中，使硅片之间保持间距，同时使硅片的转移更加便捷且不易刮伤。
传统的硅片安装设备，多采用数控设备对花篮进行更换和进给，同时在硅片安装进入花篮过程的中间还会增设一道硅片临时安放设备，用于在花篮更换的过程中，不停机临时放置硅片；这就使得整个设备需要较高的移动精度，且抗外界干扰能力较弱，同时还会增加硅片临时安放设备，进一步的降低了整体设备的稳定性及相关效率。
基于此，本发明设计了一种TOPCon电池用单晶硅片清洗制绒装置及工艺，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种TOPCon电池用单晶硅片清洗制绒装置及工艺，以解决上述背景技术中提出了传统的硅片安装设备，多采用数控设备对花篮进行更换和进给，同时在硅片安装进入花篮过程的中间还会增设一道硅片临时安放设备，用于在花篮更换的过程中，不停机临时放置硅片；这就使得整个设备需要较高的移动精度，且抗外界干扰能力较弱，同时还会增加硅片临时安放设备，进一步的降低了整体设备的稳定性及相关效率的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种TOPCon电池用单晶硅片清洗制绒装置，包括出料机构、传输机构、硅片、花篮、容箱、进给机构和封装机构；所述出料机构固定设置在容箱上端左侧，所述传输机构设置在出料机构右侧并与容箱上端连接，所述进给机构设置在容箱右端，所述花篮内壁开设有多个呈竖直阵列排布的限位槽，所述封装机构固定设置在进给机构右侧；所述出料机构用于将硅片依次投放到传输机构上，所述容箱用于向进给机构内输送花篮，所述进给机构用于控制花篮竖直移动且保持始终存在一个空的限位槽与传输机构上端的硅片对齐，所述封装机构用于将填满硅片的花篮脱离进给机构并封闭。
作为本发明的进一步方案，所述容箱为一个右端开放的矩形壳体，多个所述花篮呈横向阵列排布在矩形壳体内，所述矩形壳体右侧上端开设有与花篮相同的避位槽，所述进给机构设置在容箱底板的避位槽的投影处，所述容箱内外接有推动机构，所述推动机构能够使容箱内的花篮始终保持右移趋势。
作为本发明的进一步方案，所述花篮下端前后侧均横向开设有滑槽，所述滑槽右侧壁均开设有卡槽，所述花篮上端前后侧均固定连接有卡块，两个所述花篮能够通过对应的卡槽和卡块上下拼接。
作为本发明的进一步方案，所述进给机构包括两根第一导轨，两根所述第一导轨分别竖直固定连接在容箱底部右侧前后端，所述容箱上端位于避位槽左端前后侧分别竖直固定连接有两根第二导轨，所述第一导轨和第二导轨上端到达容箱底部的垂直距离与两个花篮的高度相等，所述第一导轨和第二导轨共同组成的轮廓内侧能够贴合花篮的轮廓，所述花篮右侧均固定连接有定位块，所述定位块对应限位槽处均开设有定位槽，所述第一导轨共同固定连接有安装架，所述安装架竖直固定连接有轨道板，所述轨道板与定位块纵向对齐，所述轨道板前后侧分别竖直滑动连接有两个水平设置的滑轨，所述滑轨右端均固定连接有第一气缸，所述第一气缸左侧均传动设置有定位齿，所述定位齿均能够插入定位槽内，所述轨道板下端位于滑轨下方均固定连接有第二气缸，所述第二气缸的输出轴均贯穿轨道板下端并与对应的滑轨下端固定连接，所述轨道板设置有调控机构，所述调控机构用于控制第二气缸的行程。
作为本发明的进一步方案，所述第一气缸的输出轴端部均固定连接有连接板，所述连接板与对应的定位齿通过螺钉固定连接。
作为本发明的进一步方案，所述调控机构包括控制电机，所述控制电机固定连接在轨道板右侧侧壁，所述轨道板侧壁位于滑轨下方均横向贯穿开设有安装孔，所述安装孔均横向滑动连接有限位块，所述控制电机用于控制限位块横向滑动。
作为本发明的进一步方案，所述定位槽内壁外接有可替换的垫片。
一种TOPCon电池用单晶硅片清洗制绒工艺，该方法如下：
S1、工作时，首先容箱将内部的花篮输送到进给机构内，而后进给机构控制花篮向上移动，使花篮内最上方的限位槽下端面与传输机构上端对齐；
S2、而后传输机构启动，且出料机构不断的将硅片投放到传输机构上端，传输机构携带硅片进入花篮的限位槽内卡合；
S3、而后进给机构控制花篮向上移动，使花篮上的下一个限位槽下端面与传输机构上端对齐，以待下一个硅片进入卡合；
S4、如此往复，使花篮内的限位槽均卡合有硅片，而后通过封装机构将花篮脱离进给机构并对花篮左侧开口进行封闭，并将花篮依次转运到清洗制绒工位进行加工处理。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明通过机械式结构对花篮向上的进给进行控制，且花篮向上的进给过程为多个花篮拼接同步进给，使花篮进给过程中，更换花篮时，可以做到连续工作，无需在切换花篮的过程中，对硅片进行中转或减速；极大增加了硅片安插进入花篮过程的连贯性，进一步的增加了硅片清洗制绒的整个工作过程的效率。
2.本发明通过进给机构内的花篮能够保持上下卡合拼接的状态，使进给机构内的花篮向上不断进给的过程中，各个花篮能够保持一体同步状态，使与传输机构上端的硅片对准的不同花篮之间的切换过程，可控性更高，稳定性及精准度更高，进而使不同花篮之间的切换方式更加的简便。
3.本发明通过第一定位齿和第二定位齿交替插入各个限位槽一一对应的定位槽的方式，带动花篮向上进给；使花篮向上进给的过程中，定位方式及定位精度为限位槽与对应的定位槽之间的高度差(需要注意的是，由于限位槽主要功能为隔开各个硅片，故限位槽的高度相对于硅片厚度具有较大的正向公差，使得通过定位槽定位限位槽位置所需要的加工精度及加工难度较低)，进一步的使得花篮向上进给的过程，不会产生误差累积，导致限位槽由于高度偏差与硅片干涉；同时第一定位齿和第二定位齿的插入方式，能够通过导向圆角等机械定位方式进行误差清除，使进给机构的进给量控制过程，不再需要传统的高精度机构设备，完全通过结构更加简单且稳定的定位齿与定位槽之间的配合进行取代。
附图说明
图1为本发明总体结构示意图；
图2为花篮结构示意图；
图3为图2的滑槽处正剖结构示意图；
图4为容箱、进给机构和花篮配合的结构示意图；
图5为图4中A处结构放大示意图；
图6为进给机构的部分机构示意图；
图7为图6去除轨道板后的结构示意图；
图8为本发明的工艺流程图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
出料机构11、传输机构12、硅片13、花篮14、容箱15、封装机构16、限位槽141、滑槽142、卡槽143、卡块144、避位槽2、第一导轨31、第二导轨32、定位块33、定位槽34、安装架35、轨道板36、滑轨37、第一气缸38、定位齿39、第二气缸310、连接板4、控制电机51、限位块52。
具体实施方式
请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：一种TOPCon电池用单晶硅片清洗制绒装置，包括出料机构11、传输机构12、硅片13、花篮14、容箱15、进给机构和封装机构16；所述出料机构11固定设置在容箱15上端左侧，所述传输机构12设置在出料机构11右侧并与容箱15上端连接，所述进给机构设置在容箱15右端，所述花篮14内壁开设有多个呈竖直阵列排布的限位槽141，所述封装机构16固定设置在进给机构右侧；所述出料机构11用于将硅片13依次投放到传输机构12上，所述容箱15用于向进给机构内输送花篮14，所述进给机构用于控制花篮14竖直移动且保持始终存在一个空的限位槽141与传输机构12上端的硅片13对齐，所述封装机构16用于将填满硅片13的花篮14脱离进给机构并封闭。
工作时，首先容箱15将内部的花篮14输送到进给机构内，而后进给机构控制花篮14向上移动，使花篮14内最上方的限位槽141下端面与传输机构12上端对齐，而后传输机构12启动，且出料机构11不断的将硅片13投放到传输机构12上端，传输机构12携带硅片13向右移动进入花篮14内，使硅片13进入花篮14的限位槽141内卡合，而后进给机构控制花篮14向上移动(可以通过外接光学传感器等手段对硅片13进入花篮14的限位槽141的动作进行监控，进而对进给机构的工作进行控制)，使花篮14上的下一个限位槽141下端面与传输机构12上端对齐，以待下一个硅片13进入卡合，如此往复，使花篮14内的限位槽141均卡合有硅片13，而后通过封装机构16将花篮14脱离进给机构并对花篮14左侧开口进行封闭，以方便后续的转运，最后将封闭后的携带有硅片13的花篮14依次转运到清洗制绒工位进行加工处理。
作为本发明的进一步方案，所述容箱15为一个右端开放的矩形壳体，多个所述花篮14呈横向阵列排布在矩形壳体内，所述矩形壳体右侧上端开设有与花篮14相同的避位槽2，所述进给机构设置在容箱15底板的避位槽2的投影处，所述容箱15内外接有推动机构，所述推动机构能够使容箱15内的花篮14始终保持右移趋势。
工作时，容箱15内的花篮14始终保持右移趋势，使最右侧的花篮14进入进给机构内，同时其它花篮14在最右侧位于进给机构内的花篮14的阻碍下无法右移，即无法进入进给机构内，在进给机构的作用下，容箱15内最右侧的花篮14持续穿过避位槽2上移，直至花篮14完全脱离容箱15内壁，使得下一个花篮14能够右移进入进给机构填补空缺。
作为本发明的进一步方案，所述花篮14下端前后侧均横向开设有滑槽142，所述滑槽142右侧壁均开设有卡槽143，所述花篮14上端前后侧均固定连接有卡块144，两个所述花篮14能够通过对应的卡槽143和卡块144上下拼接。
工作时，花篮14向上运动完全脱离容箱15内壁后(第一花篮14)，下一个花篮14右移进入进给机构的过程中(第二花篮14)，第二花篮14右移过程中，第二花篮14上端的卡块144进入第一花篮14下端的滑槽142中，且最终第二花篮14上端的卡块144与第一花篮14下端的滑槽142卡合，如此往复，使进给机构内的花篮14能够保持上下卡合拼接的状态。
本发明通过进给机构内的花篮14能够保持上下卡合拼接的状态，使进给机构内的花篮14向上不断进给的过程中，各个花篮14能够保持一体同步状态，使与传输机构12上端的硅片13对准的不同花篮14之间的切换过程，可控性更高，稳定性及精准度更高，进而使不同花篮14之间的切换方式更加的简便。
作为本发明的进一步方案，所述进给机构包括两根第一导轨31，两根所述第一导轨31分别竖直固定连接在容箱15底部右侧前后端，所述容箱15上端位于避位槽2左端前后侧分别竖直固定连接有两根第二导轨32，所述第一导轨31和第二导轨32上端到达容箱15底部的垂直距离与两个花篮14的高度相等，所述第一导轨31和第二导轨32共同组成的轮廓内侧能够贴合花篮14的轮廓，所述花篮14右侧均固定连接有定位块33，所述定位块33对应限位槽141处均开设有定位槽34，所述第一导轨31共同固定连接有安装架35，所述安装架35竖直固定连接有轨道板36，所述轨道板36与定位块33纵向对齐，所述轨道板36前后侧分别竖直滑动连接有两个水平设置的滑轨37，所述滑轨37右端均固定连接有第一气缸38，所述第一气缸38左侧均传动设置有定位齿39，所述定位齿39均能够插入定位槽34内，所述轨道板36下端位于滑轨37下方均固定连接有第二气缸310，所述第二气缸310的输出轴均贯穿轨道板36下端并与对应的滑轨37下端固定连接，所述轨道板36设置有调控机构，所述调控机构用于控制第二气缸310的行程。
工作时(以前侧的定位齿39为第一定位齿39，以后侧的定位齿39为第二定位齿39)，调控机构能够控制第二气缸310在两个不同行程间切换(第一行程为两个定位槽34间距，第二行程为两个上下拼接的花篮14中，上方花篮14最下端的定位槽34与下方花篮14最上端的定位槽34之间的间距)，初始状态以第二定位齿39插入定位槽34为例，当第二定位齿39所插入的定位槽34对应的限位槽141插入硅片13后，第二定位齿39向右移动脱离定位槽34，第一定位齿39向左移动插入下一个定位槽34，而后第一定位齿39向上移动，同时第二定位齿39向下移动，使得第一定位齿39所插入的定位槽34对应的限位槽141向上移并与传输机构12上端的硅片13对齐，第二定位齿39与第一定位齿39所插入定位槽34的下方定位槽34对齐，如此往复，使第一定位齿39和第二定位齿39交替带动花篮14向上进给。
本发明通过第一定位齿39和第二定位齿39交替插入各个限位槽141一一对应的定位槽34的方式，带动花篮14向上进给；使花篮14向上进给的过程中，定位方式及定位精度为限位槽141与对应的定位槽34之间的高度差(需要注意的是，由于限位槽141主要功能为隔开各个硅片13，故限位槽141的高度相对于硅片13厚度具有较大的正向公差，使得通过定位槽34定位限位槽141位置所需要的加工精度及加工难度较低)，进一步的使得花篮14向上进给的过程，不会产生误差累积，导致限位槽141由于高度偏差与硅片13干涉；同时第一定位齿39和第二定位齿39的插入方式，能够通过导向圆角等机械定位方式进行误差清除，使进给机构的进给量控制过程，不再需要传统的高精度机构设备，完全通过结构更加简单且稳定的定位齿39与定位槽34之间的配合进行取代。
作为本发明的进一步方案，所述第一气缸38的输出轴端部均固定连接有连接板4，所述连接板4与对应的定位齿39通过螺钉固定连接。
本发明通过螺钉使连接板4与对应的定位齿39固定连接，完成定位齿39的安装，使设备上的定位齿39能够随时更换，进一步的，使设备能够更便捷的完成不同型号或破损的定位齿39的更换，使设备的加工范围更广，且维护难度更低。
作为本发明的进一步方案，所述调控机构包括控制电机51，所述控制电机51固定连接在轨道板36右侧侧壁，所述轨道板36侧壁位于滑轨37下方均横向贯穿开设有安装孔，所述安装孔均横向滑动连接有限位块52，所述控制电机51用于控制限位块52横向滑动。
工作时，当进给机构在单个花篮14内进行进给切换时，控制电机51控制限位块52滑动进入轨道板36的滑道内，使第二气缸310带动滑轨37向下滑动至限位块52上端时，滑轨37无法继续向下滑动，对应的滑轨37下移距离为两个相邻的限位槽141间距；当进给机构在两个相邻的花篮14间进行进给切换时，控制电机51控制限位块52向右滑动离开轨道板36的滑道内，使第二气缸310带动滑轨37向下滑动至轨道板36下端极限位置，对应的滑轨37下移距离为两个相邻花篮14的相邻限位槽141间距。
本发明通过轨道板36滑道的上下极限位置配合限位块52上端的限位效果，对滑轨37竖直运动进行控制，通过机械阻碍的方式，使滑轨37的滑动量更加稳定。
作为本发明的进一步方案，所述定位槽34内壁外接有可替换的垫片。
通过可替换的垫片使定位槽34内壁磨损严重后，能够快速的更换垫片，使设备继续正常使用。
一种TOPCon电池用单晶硅片清洗制绒工艺，该方法如下：
S1、工作时，首先容箱15将内部的花篮14输送到进给机构内，而后进给机构控制花篮14向上移动，使花篮14内最上方的限位槽141下端面与传输机构12上端对齐；
S2、而后传输机构12启动，且出料机构11不断的将硅片13投放到传输机构12上端，传输机构12携带硅片13进入花篮14的限位槽141内卡合；
S3、而后进给机构控制花篮14向上移动，使花篮14上的下一个限位槽141下端面与传输机构12上端对齐，以待下一个硅片13进入卡合；
S4、如此往复，使花篮14内的限位槽141均卡合有硅片13，而后通过封装机构16将花篮14脱离进给机构并对花篮14左侧开口进行封闭，并将花篮14依次转运到清洗制绒工位进行加工处理。
本发明通过机械式结构对花篮14向上的进给进行控制，且花篮14向上的进给过程为多个花篮14拼接同步进给，使花篮14进给过程中，更换花篮14时，可以做到连续工作，无需在切换花篮14的过程中，对硅片13进行中转或减速；极大增加了硅片13安插进入花篮14过程的连贯性，进一步的增加了硅片13清洗制绒的整个工作过程的效率。
Claims (8)
1.一种TOPCon电池用单晶硅片清洗制绒装置，其特征在于：包括出料机构(11)、传输机构(12)、硅片(13)、花篮(14)、容箱(15)、进给机构和封装机构(16)；所述出料机构(11)固定设置在容箱(15)上端左侧，所述传输机构(12)设置在出料机构(11)右侧并与容箱(15)上端连接，所述进给机构设置在容箱(15)右端，所述花篮(14)内壁开设有多个呈竖直阵列排布的限位槽(141)，所述封装机构(16)固定设置在进给机构右侧；所述出料机构(11)用于将硅片(13)依次投放到传输机构(12)上，所述容箱(15)用于向进给机构内输送花篮(14)，所述进给机构用于控制花篮(14)竖直移动且保持始终存在一个空的限位槽(141)与传输机构(12)上端的硅片(13)对齐，所述封装机构(16)用于将填满硅片(13)的花篮(14)脱离进给机构并封闭。
2.根据权利要求1所述的一种TOPCon电池用单晶硅片清洗制绒装置，其特征在于：所述容箱(15)为一个右端开放的矩形壳体，多个所述花篮(14)呈横向阵列排布在矩形壳体内，所述矩形壳体右侧上端开设有与花篮(14)相同的避位槽(2)，所述进给机构设置在容箱(15)底板的避位槽(2)的投影处，所述容箱(15)内外接有推动机构，所述推动机构能够使容箱(15)内的花篮(14)始终保持右移趋势。
3.根据权利要求2所述的一种TOPCon电池用单晶硅片清洗制绒装置，其特征在于：所述花篮(14)下端前后侧均横向开设有滑槽(142)，所述滑槽(142)右侧壁均开设有卡槽(143)，所述花篮(14)上端前后侧均固定连接有卡块(144)，两个所述花篮(14)能够通过对应的卡槽(143)和卡块(144)上下拼接。
4.根据权利要求3所述的一种TOPCon电池用单晶硅片清洗制绒装置，其特征在于：所述进给机构包括两根第一导轨(31)，两根所述第一导轨(31)分别竖直固定连接在容箱(15)底部右侧前后端，所述容箱(15)上端位于避位槽(2)左端前后侧分别竖直固定连接有两根第二导轨(32)，所述第一导轨(31)和第二导轨(32)上端到达容箱(15)底部的垂直距离与两个花篮(14)的高度相等，所述第一导轨(31)和第二导轨(32)共同组成的轮廓内侧能够贴合花篮(14)的轮廓，所述花篮(14)右侧均固定连接有定位块(33)，所述定位块(33)对应限位槽(141)处均开设有定位槽(34)，所述第一导轨(31)共同固定连接有安装架(35)，所述安装架(35)竖直固定连接有轨道板(36)，所述轨道板(36)与定位块(33)纵向对齐，所述轨道板(36)前后侧分别竖直滑动连接有两个水平设置的滑轨(37)，所述滑轨(37)右端均固定连接有第一气缸(38)，所述第一气缸(38)左侧均传动设置有定位齿(39)，所述定位齿(39)均能够插入定位槽(34)内，所述轨道板(36)下端位于滑轨(37)下方均固定连接有第二气缸(310)，所述第二气缸(310)的输出轴均贯穿轨道板(36)下端并与对应的滑轨(37)下端固定连接，所述轨道板(36)设置有调控机构，所述调控机构用于控制第二气缸(310)的行程。
5.根据权利要求4所述的一种TOPCon电池用单晶硅片清洗制绒装置，其特征在于：所述第一气缸(38)的输出轴端部均固定连接有连接板(4)，所述连接板(4)与对应的定位齿(39)通过螺钉固定连接。
6.根据权利要求4所述的一种TOPCon电池用单晶硅片清洗制绒装置，其特征在于：所述调控机构包括控制电机(51)，所述控制电机(51)固定连接在轨道板(36)右侧侧壁，所述轨道板(36)侧壁位于滑轨(37)下方均横向贯穿开设有安装孔，所述安装孔均横向滑动连接有限位块(52)，所述控制电机(51)用于控制限位块(52)横向滑动。
7.根据权利要求4所述的一种TOPCon电池用单晶硅片清洗制绒装置，其特征在于：所述定位槽(34)内壁外接有可替换的垫片。
8.一种TOPCon电池用单晶硅片清洗制绒工艺，适用于权利要求4所述的一种TOPCon电池用单晶硅片清洗制绒装置，其特征在于：该工艺如下：
S1、工作时，首先容箱(15)将内部的花篮(14)输送到进给机构内，而后进给机构控制花篮(14)向上移动，使花篮(14)内最上方的限位槽(141)下端面与传输机构(12)上端对齐；
S2、而后传输机构(12)启动，且出料机构(11)不断的将硅片(13)投放到传输机构(12)上端，传输机构(12)携带硅片(13)进入花篮(14)的限位槽(141)内卡合；
S3、而后进给机构控制花篮(14)向上移动，使花篮(14)上的下一个限位槽(141)下端面与传输机构(12)上端对齐，以待下一个硅片(13)进入卡合；
S4、如此往复，使花篮(14)内的限位槽(141)均卡合有硅片(13)，而后通过封装机构(16)将花篮(14)脱离进给机构并对花篮(14)左侧开口进行封闭，并将花篮(14)依次转运到清洗制绒工位进行加工处理。
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