CN117253931B - 一种半导体电源封壳的封装设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及半导体封装技术领域，公开了一种半导体电源封壳的封装设备，包括封装台和机械臂，封装台上堆叠有若干层光伏玻璃背板，机械臂的输出端安装有真空吸盘，封装台上安装有开口箱，开口箱包围堆叠的光伏玻璃背板，机械臂的输出端安装有安装板一，安装板一上安装有密封盖，开口箱与密封盖密封形成的腔体为封闭腔体，安装板一上安装有负压泵，负压泵的输出端位于密封盖的下方；本发明通过在多层堆叠的光伏玻璃背板外形成封闭腔体，然后通过调整封闭腔体内的气压大小，从而减小相邻两个光伏玻璃背板之间区域与外部的气压差，避免了光伏玻璃背板堆叠时，背板相互粘连影响封装，有利于提高封装效率。

Description

一种半导体电源封壳的封装设备

技术领域

本发明涉及半导体封装领域，更具体地说，它涉及一种半导体电源封壳的封装设备。

背景技术

太阳能电池玻璃板封装是目前应用最广泛，也最为成熟的一项光伏组件封装技术。

目前对太阳能电池玻璃板的封装主要采用层压封装技术，具体地，通过真空层压工艺使EVA胶膜将电池片正面板和背板黏合为一个整体，而玻璃背板的输送需要占据较大空间，因此，常将玻璃背板堆放在一起，然后由机械手将玻璃背板吸取到封装工位对电池片进行层压封装。

但在上述光伏玻璃背板堆叠多层后，由于玻璃板与玻璃板之间的内部是一个密闭的空间，两块玻璃之间的空气无法逃脱。因此，在两块玻璃之间形成了一个低压区域，密闭空间内的气压低于外界大气压。而由于大气压迫使两块玻璃相互挤压，并且玻璃的密封性非常好，这种低压区域就导致两块玻璃之间产生了一种吸力，使玻璃与玻璃“粘”在一起，机械手在需要转移单块玻璃背板时，经常会将“粘”在一起的玻璃背板带出，不仅容易超量吸取，还容易在输送过程中，造成机械手的抓取不紧密，导致玻璃背板掉落，影响层压封装效率。

发明内容

本发明提供一种半导体电源封壳的封装设备，解决相关技术中玻璃背板在堆叠时容易粘连，不容易分离的技术问题。

本发明提供了一种半导体电源封壳的封装设备，包括封装台和机械臂，封装台上堆叠有若干层光伏玻璃背板，机械臂的输出端安装有真空吸盘，真空吸盘用于吸附并转运光伏玻璃背板；

封装台上安装有开口箱，开口箱包围堆叠的光伏玻璃背板，机械臂的输出端安装有安装板一，安装板一上安装有密封盖，开口箱与密封盖密封形成的腔体为封闭腔体，安装板一上安装有负压泵，负压泵的输出端位于密封盖的下方，当开口箱与密封盖卡接配合好后，负压泵将封闭腔体内的气压降低至预设标准之下，预设标准为相邻两个堆叠的光伏玻璃背板贴合后，相邻两个堆叠的光伏玻璃背板接触面之间的区域气压范围。

在一个优选的实施方式中，负压泵设置有两个，除与密封盖连通的负压泵外，另一个负压泵的输出端与真空吸盘的输入端连通，用于为真空吸盘提供负压吸力。

在一个优选的实施方式中，密封盖上还设有移动机构，移动机构包括安装板二，真空吸盘安装于安装板二上，安装板二上固定安装有伸缩气缸，伸缩气缸的输出端与密封盖的顶部连接，伸缩气缸用于调整密封盖和真空吸盘之间的距离。

在一个优选的实施方式中，移动机构还包括推动组件，推动组件包括曲杆，安装板二上固定安装有支架，曲杆的一端与曲杆铰接，曲杆远离曲杆的端部安装有辊轮，辊轮的表面为粘覆层，曲杆上固定安装有马达，马达的输出端与辊轮的其中一端传动连接，支架上铰接有伸缩组件，伸缩组件远离支架的另一端与曲杆铰接，伸缩组件通过伸缩驱动曲杆沿与支架的铰接处正向或反向转动。

在一个优选的实施方式中，推动组件设置有两组，两组推动组件对称布置，且两个辊轮同向自转。

在一个优选的实施方式中，开口箱上设有定位机构，定位机构包括底板，底板固定安装于开口箱上，底板的四个边侧均安装有可活动的定位板，四个定位板相互靠近将光伏玻璃背板堆叠整齐。

在一个优选的实施方式中，底板的底部转动安装有转盘，转盘上开设有弧形孔，定位板的一侧安装有连接杆，连接杆的端部活动设于弧形孔内，且底板上开设有导槽，定位板活动设于导槽内。

在一个优选的实施方式中，开口箱上安装有气压检测仪，气压检测仪的检测端位于开口箱内，气压检测仪用于检测封闭腔体内的气压。

在一个优选的实施方式中，开口箱的顶部边侧开设有密封凹槽，密封盖的底部边侧开设有密封凸起，密封凹槽与密封凸起相适配。

一种半导体电源封壳的封装设备的转移方法，包括以下步骤：

步骤一、控制定位机构将多层堆叠的光伏玻璃背板限制，使多层堆叠的光伏玻璃背板整齐定位，接着解除定位机构对多层堆叠的光伏玻璃背板的限制；

步骤二、控制机械臂驱动密封盖盖在开口箱上，将开口箱的顶部开口密封；

步骤三、控制负压泵将密封腔体内的气压抽至预设标准以下；

步骤四、控制伸缩气缸伸长，驱动真空吸盘下移与最上方的光伏玻璃背板表面接触，真空吸盘产生负压将光伏玻璃背板吸取固定，采用外部补气单元向密封腔体内补入气体，使密封腔体内的气压与外部气压相同后，再控制机械臂带动真空吸盘将光伏玻璃背板从密封腔体内转运至封装工位。

本发明的有益效果在于：本发明通过在多层堆叠的光伏玻璃背板外形成封闭腔体，然后通过调整封闭腔体内的气压大小，从而减小相邻两个光伏玻璃背板之间区域与外部的气压差，避免了光伏玻璃背板堆叠时，背板相互粘连影响封装，有利于提高封装效率。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是本发明的整体结构的正视示意图。

图3是本发明的封装台的结构示意图。

图4是本发明的封装台另一视角的结构示意图。

图5是本发明的移动机构的正视结构示意图。

图6是本发明的移动机构的整体结构示意图。

图7是本发明的定位机构的底视结构示意图。

图8是本发明的移动机构的第一状态示意图。

图9是本发明的移动机构的第二状态示意图。

图10是本发明的封装设备的转移方法的流程示意图。

图中：1、封装台；11、开口箱；12、密封盖；2、机械臂；21、安装板一；22、负压泵；23、真空吸盘；3、移动机构；31、安装板二；311、支架；32、伸缩气缸；33、推动组件；331、曲杆；332、辊轮；333、马达；34、伸缩组件；4、定位机构；41、底板；411、导槽；42、定位板；43、转盘；431、弧形孔；44、连接杆；100、光伏玻璃背板。

具体实施方式

现在将参考示例实施方式讨论本文描述的主题。应该理解，讨论这些实施方式只是为了使得本领域技术人员能够更好地理解从而实现本文描述的主题，可以在不脱离本说明书内容的保护范围的情况下，对所讨论的元素的功能和排列进行改变。各个示例可以根据需要，省略、替代或者添加各种过程或组件。另外，相对一些示例所描述的特征在其他例子中也可以进行组合。

如图1-图9所示，一种半导体电源封壳的封装设备，包括封装台1和机械臂2，封装台1上堆叠有若干层光伏玻璃背板100，机械臂2的输出端安装有真空吸盘23，真空吸盘23用于吸附并转运光伏玻璃背板100，真空吸盘23的输入端与外部抽气泵连通，抽气泵为真空吸盘23提供负压吸力，使真空吸盘23固定吸附住光伏玻璃背板100；

封装台1上安装有开口箱11，开口箱11包围堆叠的光伏玻璃背板100，机械臂2的输出端安装有安装板一21，安装板一21上安装有密封盖12，开口箱11与密封盖12密封形成的腔体为封闭腔体，安装板一21上安装有负压泵22，负压泵22的输出端位于密封盖12的下方，当开口箱11与密封盖12卡接配合好后，负压泵22将封闭腔体内的气压降低至预设标准之下，预设标准为相邻两个堆叠的光伏玻璃背板100贴合后，相邻两个堆叠的光伏玻璃背板100接触面之间的区域气压范围。

需要说明的是，由于光伏玻璃背板100与光伏玻璃背板100接触面之间的区域气压无法直接获得，因此需要对不同光伏玻璃背板100间产生负压后进行测试，获得该接触面之间的区域气压的范围值，例如，将多个开口箱11封闭后，通过负压泵22抽出不同容积的气体，建立各个标准气压，通过测试封闭腔体在各个标准气压下，分离两块粘连的光伏玻璃背板100所需要的拉力，当拉力与单块光伏玻璃背板100的重力相当或稍大于重力时，则判定该标准气压为两块粘连的光伏玻璃背板100接触面之间的区域气压，即可以将该标准气压记作预设标准。

负压泵22设置有两个，除与密封盖12连通的负压泵22外，另一个负压泵22的输出端与真空吸盘23的输入端连通，用于为真空吸盘23提供负压吸力。

密封盖12上还设有移动机构3，移动机构3包括安装板二31，真空吸盘23安装于安装板二31上，安装板二31上固定安装有伸缩气缸32，伸缩气缸32的输出端与密封盖12的顶部连接，伸缩气缸32用于调整密封盖12和真空吸盘23之间的距离。

需要说明的是，伸缩气缸32调整密封盖12和真空吸盘23之间的距离，可以方便真空吸盘23与不同高度的光伏玻璃背板100表面吸附固定。

移动机构3还包括推动组件33，推动组件33包括曲杆331，安装板二31上固定安装有支架311，曲杆331的一端与曲杆331铰接，曲杆331远离曲杆331的端部安装有辊轮332，辊轮332的表面为粘覆层，曲杆331上固定安装有马达333，马达333的输出端与辊轮332的其中一端传动连接，支架311上铰接有伸缩组件34，伸缩组件34远离支架311的另一端与曲杆331铰接，伸缩组件34通过伸缩驱动曲杆331沿与支架311的铰接处正向或反向转动。

需要说明的是，在开口箱11和密封盖12盖合后，真空吸盘23接触光伏玻璃背板100之前，采用负压泵22将密闭腔体内的空气抽去，使密闭腔体内的气压位于预设标准之下，再通过伸缩组件34伸长，使曲杆331带动辊轮332接触最上方的光伏玻璃背板100（待取料的光伏玻璃背板100）的边侧，并推动光伏玻璃背板100水平移动，以减小两个光伏玻璃背板100之间的接触面积，从而减小需要分离两个粘连的光伏玻璃背板100之间的拉力，避免拉力过大损坏光伏玻璃背板100；同时也能避免一部分由于预设标准对应的气压过高，导致粘连的光伏玻璃背板100之间的区域气压与外部气压的气压差仍然过大，影响光伏玻璃背板100分离的技术问题的产生。

需要进一步说明的是，伸缩组件34为电动伸缩杆或气缸。

推动组件33设置有两组，两组推动组件33对称布置，且两个辊轮332同向自转。

开口箱11上设有定位机构4，定位机构4包括底板41，底板41固定安装于开口箱11上，底板41的四个边侧均安装有可活动的定位板42，四个定位板42相互靠近将光伏玻璃背板100堆叠整齐。

需要说明的是，在真空吸盘23接触光伏玻璃背板100之前，采用定位机构4将光伏玻璃背板100对齐，有利于保证真空吸盘23吸取光伏玻璃背板100位置的准确性，有利于后续进行精准封装。

底板41的底部转动安装有转盘43，转盘43上开设有弧形孔431，定位板42的一侧安装有连接杆44，连接杆44的端部活动设于弧形孔431内，且底板41上开设有导槽411，定位板42活动设于导槽411内。

需要说明的是，封装台1上安装有电机，电机的输出轴与转盘43传动连接。

需要进一步说明的是，如果采用推动组件33调整最上方的光伏玻璃背板100的位置后，则需要将调整后的光伏玻璃背板100的位置定为预设的取料位置，以保证真空吸盘23的取料位置。

开口箱11上安装有气压检测仪，气压检测仪的检测端位于开口箱11内，气压检测仪用于检测封闭腔体内的气压。

开口箱11的顶部边侧开设有密封凹槽，密封盖12的底部边侧开设有密封凸起，密封凹槽与密封凸起相适配。

如图10所示，一种半导体电源封壳的封装设备的转移方法，包括以下步骤：

步骤一、控制定位机构4将多层堆叠的光伏玻璃背板100限制，使多层堆叠的光伏玻璃背板100整齐定位，接着解除定位机构4对多层堆叠的光伏玻璃背板100的限制；

步骤二、控制机械臂2驱动密封盖12盖在开口箱11上，将开口箱11的顶部开口密封；

步骤三、控制负压泵22将密封腔体内的气压抽至预设标准以下；

步骤四、控制伸缩气缸32伸长，驱动真空吸盘23下移与最上方的光伏玻璃背板100表面接触，真空吸盘23产生负压将光伏玻璃背板100吸取固定，采用外部补气单元向密封腔体内补入气体，使密封腔体内的气压与外部气压相同后，再控制机械臂2带动真空吸盘23将光伏玻璃背板100从密封腔体内转运至封装工位。

需要说明的是，可以在步骤三后增设一个步骤，用于将伸缩组件34伸长，使曲杆331带动辊轮332接触最上方的光伏玻璃背板100的边侧，并推动光伏玻璃背板100水平移动，以减小两个光伏玻璃背板100之间的接触面积。

上面对本实施例的实施例进行了描述，但是本实施例并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实施例的启示下，还可做出很多形式，均属于本实施例的保护之内。

Claims (10)

1.一种半导体电源封壳的封装设备，其特征在于，包括封装台（1）和机械臂（2），所述封装台（1）上堆叠有若干层光伏玻璃背板（100），所述机械臂（2）的输出端安装有真空吸盘（23），所述真空吸盘（23）用于吸附并转运光伏玻璃背板（100）；

所述封装台（1）上安装有开口箱（11），所述开口箱（11）包围堆叠的光伏玻璃背板（100），所述机械臂（2）的输出端安装有安装板一（21），所述安装板一（21）上安装有密封盖（12），所述开口箱（11）与密封盖（12）密封形成的腔体为封闭腔体，所述安装板一（21）上安装有负压泵（22），所述负压泵（22）的输出端位于密封盖（12）的下方，当所述开口箱（11）与密封盖（12）卡接配合好后，所述负压泵（22）将封闭腔体内的气压降低至预设标准之下，预设标准为相邻两个堆叠的光伏玻璃背板（100）贴合后，相邻两个堆叠的光伏玻璃背板（100）接触面之间的区域气压范围。

2.根据权利要求1所述的一种半导体电源封壳的封装设备，其特征在于，所述负压泵（22）设置有两个，除与密封盖（12）连通的所述负压泵（22）外，另一个所述负压泵（22）的输出端与真空吸盘（23）的输入端连通，用于为真空吸盘（23）提供负压吸力。

3.根据权利要求2所述的一种半导体电源封壳的封装设备，其特征在于，所述密封盖（12）上还设有移动机构（3），所述移动机构（3）包括安装板二（31），所述真空吸盘（23）安装于安装板二（31）上，所述安装板二（31）上固定安装有伸缩气缸（32），所述伸缩气缸（32）的输出端与密封盖（12）的顶部连接，所述伸缩气缸（32）用于调整密封盖（12）和真空吸盘（23）之间的距离。

4.根据权利要求3所述的一种半导体电源封壳的封装设备，其特征在于，所述移动机构（3）还包括推动组件（33），所述推动组件（33）包括曲杆（331），所述安装板二（31）上固定安装有支架（311），所述曲杆（331）的一端与曲杆（331）铰接，所述曲杆（331）远离曲杆（331）的端部安装有辊轮（332），所述辊轮（332）的表面为粘覆层，所述曲杆（331）上固定安装有马达（333），所述马达（333）的输出端与辊轮（332）的其中一端传动连接，所述支架（311）上铰接有伸缩组件（34），所述伸缩组件（34）远离支架（311）的另一端与曲杆（331）铰接，所述伸缩组件（34）通过伸缩驱动曲杆（331）沿与支架（311）的铰接处正向或反向转动。

5.根据权利要求4所述的一种半导体电源封壳的封装设备，其特征在于，所述推动组件（33）设置有两组，两组所述推动组件（33）对称布置，且两个所述辊轮（332）同向自转。

6.根据权利要求5所述的一种半导体电源封壳的封装设备，其特征在于，所述开口箱（11）上设有定位机构（4），所述定位机构（4）包括底板（41），所述底板（41）固定安装于开口箱（11）上，所述底板（41）的四个边侧均安装有可活动的定位板（42），四个所述定位板（42）相互靠近将光伏玻璃背板（100）堆叠整齐。

7.根据权利要求6所述的一种半导体电源封壳的封装设备，其特征在于，所述底板（41）的底部转动安装有转盘（43），所述转盘（43）上开设有弧形孔（431），所述定位板（42）的一侧安装有连接杆（44），所述连接杆（44）的端部活动设于弧形孔（431）内，且所述底板（41）上开设有导槽（411），所述定位板（42）活动设于导槽（411）内。

8.根据权利要求7所述的一种半导体电源封壳的封装设备，其特征在于，所述开口箱（11）上安装有气压检测仪，所述气压检测仪的检测端位于开口箱（11）内，所述气压检测仪用于检测封闭腔体内的气压。

9.根据权利要求8所述的一种半导体电源封壳的封装设备，其特征在于，所述开口箱（11）的顶部边侧开设有密封凹槽，所述密封盖（12）的底部边侧开设有密封凸起，所述密封凹槽与密封凸起相适配。

10.根据权利要求9所述的一种半导体电源封壳的封装设备的转移方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、控制定位机构（4）将多层堆叠的光伏玻璃背板（100）限制，使多层堆叠的光伏玻璃背板（100）整齐定位，接着解除定位机构（4）对多层堆叠的光伏玻璃背板（100）的限制；

步骤二、控制机械臂（2）驱动密封盖（12）盖在开口箱（11）上，将开口箱（11）的顶部开口密封；

步骤三、控制负压泵（22）将密封腔体内的气压抽至预设标准以下；

步骤四、控制伸缩气缸（32）伸长，驱动真空吸盘（23）下移与最上方的光伏玻璃背板（100）表面接触，真空吸盘（23）产生负压将光伏玻璃背板（100）吸取固定，采用外部补气单元向密封腔体内补入气体，使密封腔体内的气压与外部气压相同后，再控制机械臂（2）带动真空吸盘（23）将光伏玻璃背板（100）从密封腔体内转运至封装工位。