CN202805899U - 一种具有双平台的全自动视觉硅片印刷装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了具有双平台的全自动视觉硅片印刷装置，包括两个硅片承载平台，两个进出板检测相机，一个丝网升降装置，一个丝网姿态调整机构，两个丝网基准点相机，一个刮墨装置，两套硅片装载装置，两套硅片卸载装置，两套缓冲运输线；两个硅片承载平台安装在一个横向移动的基座上，可交替进入印刷工位实现刮墨操作，未在印刷工位的硅片承载平台可同步装载、卸载硅片；该印刷装置采用双硅片承载平台结构，可实现换片与印刷工序过程并行，提高生产效率，且该装置结构紧凑，设备占用面积小。

Description

一种具有双平台的全自动视觉硅片印刷装置

技术领域

本实用新型涉及一种硅片印刷装置，具体涉及能实现双平台的轮流印刷的全自动视觉硅片印刷装置。 

背景技术

随着全球能源的日趋紧张,太阳能以无污染、市场空间大等独有的优势受到世界各国的广泛重视,国际上众多大公司投入太阳能电池研发和生产行业。从太阳能获得电力，需通过太阳能电池进行光电变换来实现，硅太阳能电池是一种有效地吸收太阳能辐射并使之转化为电能的半导体电子器件，广泛应用于各种照明及发电系统中。 

太阳能电池制造商当今面临的挑战正在开始两极分化成两大重点：提高太阳能电池的功率以增加单位面积的发电量；其次是无需增加相应投资而以现有的工艺提高生产力的愿望或需求。 

太阳能电池印刷是电池片生产线的重要工序，对电池片的质量起着重要作用，太阳能电池印刷技术是一个有机的整体，是各种技术的组合。太阳能电池分晶硅电池和薄膜电池，目前薄膜电池技术在成本上有相对优势，但在技术成熟度、寿命和转换效率方面都难以和晶硅电池相提并论，晶硅电池在太阳能电池市场中占了绝对的垄断地位，单位发电量的成本仍高于传统的发电方式，因此降低成本是晶硅太阳能行业可持续发展的关键因素，而晶硅电池片生产效率构成电池片成本的一个重要因素。 

现有印刷装置一般采用单一承载平台结构，如图1所示，该印刷装置只有一个承载平台，硅片从上游传入硅片装载装置101，硅片装载装置101有硅片姿态调整功能，对硅片姿态做初步校正。然后，硅片沿着硅片装载装置101继续向前传递。硅片传递到硅片承载平台103的中央，硅片承载平台103上的真空吸把硅片定住。进板姿态相机107和出板姿态相机105可移动，从硅片承载平台103两侧进入，拍硅片对角的两个边沿部分的图像，拍照后进板姿态相机107和出板姿态相机105移出。丝网基准点相机102拍照，获取丝网印刷机106丝网底部两个基准点的图像，调整丝网使丝网上的图案与硅片对准。丝网印刷机106升降台下降，开始刮墨印刷。印刷完毕后，丝网印刷机106升降台上升，硅片承载平台103上的真空吸关闭，硅片承载平台103和硅片卸载装置104上的运输带配合，把硅片从硅片承载平台103移到硅片卸载装置104，再沿着硅片卸载装置104传递到下游。不难看出，印刷装置只有一个硅片承载平台时，装载、拍照、调整、升降、印刷、卸载工序等串联衔接，印刷完成一张硅片所耗的时间比较多，限制了生产效率的提升。 

有的印刷机还采用转台式结构，通过工位旋转，实现换片和印刷并行操作，但一是转台成本较高，二是转台较大，不利于减少机器占地面积。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种结构紧凑、生产效率高，占地面积少，可以实现换片与印刷工序并行操作的具有双平台的全自动视觉硅片印刷装置。为实现本实用新型的目的，本实用新型采用的技术方案如下。 

一种具有双平台的全自动视觉硅片印刷装置，包括两个硅片承载平台，两个进出板检测相机，一个丝网升降装置，一个丝网姿态调整机构，两个丝网基准点相机，一个刮墨装置，两套硅片装载装置，两套硅片卸载装置，两套缓冲运输线；两个硅片承载平台安装在一个横向移动的基座上，交替进入印刷工位实现刮墨操作；进出板检测相机安装在硅片承载平台的换片工位上方，用于获取硅片的图像；丝网升降装置安装在印刷机的四个支撑柱上，用于使丝网贴近硅片和离开硅片，以便实现硅片印刷、脱模以及清洗网底；丝网姿态调整机构安装在印刷机的丝网升降装置上，用于使丝网实现XY平行移动和旋转定位；两个丝网基准点相机安装在丝网姿态调整机构的下方，且对称分布于在印刷工位的硅片承载平台的两侧，用来获取丝网底部两个基准点的图像；刮墨装置安装在丝网姿态调整机构的上方，通过刮刀的上下运动和前后运动把涂料压印到硅片上；两套硅片装载装置与未在印刷工位的硅片承载平台对齐，且对称分布在印刷机的两侧，能调整硅片的角度和横向偏移；硅片卸载装置与硅片装载装置对称分布在硅片承载平台两侧；两套缓冲运输线均与硅片装载装置和硅片卸载装置呈垂直布置，用于从上游接收需要印刷的硅片，或把印刷好的硅片传送到下游。 

进一步的，上述具有双平台的全自动视觉硅片印刷装置中，每个硅片承载平台上方装有运输带，平台中间部位有多个均匀分布的小孔，运输带上面也有多个均匀分布的小孔，这些小孔通过真空吸功能把硅片吸附在平台上；运输带覆盖平台上用于支撑硅片的平面，这样可以令印刷时硅片底部获得均匀支撑，从而能减少硅片的破损。平台下方有能实现横向移动的滑轨。该结构可以实现换片与印刷工序过程并行。 

进一步的，上述具有双平台的全自动视觉硅片印刷装置中，所述的丝网姿态调整机构是一个平面三自由度串联机构，能实现XY平行移动和旋转定位。 

进一步的，上述具有双平台的全自动视觉硅片印刷装置中，所述的刮墨装置包括刮刀、刮刀前后运动机构、刮刀上下运动机构和回墨机构，刮刀前后运动机构使刮刀前后运动，刮刀上下运动机构使刮刀上下运动，刮刀的上下运动和前后运动实现把涂料压印到硅片上。 

进一步的，上述具有双平台的全自动视觉硅片印刷装置中，每套硅片装载装置上方装有两条用于调整硅片角度的运输带，该两条运输带分别由两个电机带动，且该运输带的附近装有用于感应硅片位置的三个光感，硅片装载装置下方具有用于平移运动来调整硅片横向位移的底部平台。 

进一步的，上述具有双平台的全自动视觉硅片印刷装置中，每套缓冲运输线由三条直通运输带和两条转角移载运输带构成，直通运输带和转角移载运输带的配合，把硅片分配到两个硅片装载装置或把经过印刷的硅片从两套独立的硅片卸载装置集中到同一个出板运输线。 

上述具有双平台的全自动视觉硅片印刷装置中，根据进出板检测相机、丝网基准点相机所得硅片、丝网姿态调整机构姿态信息，实现硅片和丝网的高精度对准。 

本实用新型是在现有单承载台工艺的基础上对印刷设备创新设计，采用双承载平台结构，使一个承载平台在换硅片时，另外一个承载平台在进行硅片印刷，保证了印刷装置可以对两片硅片同时实现换片和刮墨操作，即使换片与印刷工序过程并行。 

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果： 

（1）本实用新型的进出板都采用带传递，结构简单，运动平稳，制造和安装简单，维护方便；

（2）本实用新型采用双承载平台结构，使换片与印刷工序过程并行，从而减少了生产时间，大幅提高生产线单位时间的生产效率；

（3）本实用新型的结构紧凑，设备占用面积小。

附图说明

图1是现有采用单承载平台结构的印刷装置的示意图。 

图2是本实用新型的具有双平台的全自动视觉硅片印刷装置结构示意图。 

图3是本实用新型的具有双平台的全自动视觉硅片印刷装置左侧示意图。 

图4是本实用新型的具有双平台的全自动视觉硅片印刷装置右侧示意图。 

图5是本实用新型的进板装置的示意图。 

图6是本实用新型的出板装置的示意图。 

图7是本实用新型的硅片承载平台的示意图。 

图8是本实用新型的硅片承载平台的前视图。 

图9是本实用新型的丝网姿态调整机构的示意图。 

图10是本实用新型的刮墨装置的示意图。 

图11是本实用新型的硅片装载装置的示意图。 

图12是本实用新型的直通运输带与转角移载运输带的装配图。 

图13是本实用新型的流程示意图。 

图14是本实用新型的控制系统。 

图中示出：1－第一硅片承载平台；2－第二硅片承载平台；3－丝网姿态调整机构；4－丝网升降装置；5－刮墨装置；6－第一硅片装载装置；7－第二硅片装载装置；8－第一硅片卸载装置；9－第二硅片卸载装置；10－第一丝网基准点相机；11－第二丝网基准点相机；12－第一进出板检测相机；13－第二进出板检测相机；14－第一直通运输带；15－第一转角移载运输带；16－第二直通运输带；17－第二转角移载运输带；18－第三直通运输带；19－第四直通运输带；20－第三转角移载运输带；21－第五直通运输带；22－第四转角移载运输带；23－第六直通运输带；24－基座。24－基座；25－硅片；26－运输带；27－电机；28－滑轨。29－丝网固定架；30－导向轮；31－导向块；32－传动板；33－丝网锁紧气缸；34－丝网。35－刮刀；36－刮刀前后运动机构；37－回墨机构；38－刮刀上下运动机构。39－硅片；40－第一光感；41－第二光感；42－第三光感；43－第一电机；44－第二电机；45－滑轨。46－直通运输带；47－转角移载运输带；48－升降装置。 

具体实施方式

为了更好地理解本实用新型，下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步地描述，但本实用新型的实施方式不限于此。 

如图2～图4所示，具有双平台的全自动视觉硅片印刷装置包括第一硅片承载平台1，第二硅片承载平台2，丝网姿态调整机构3，刮墨装置5，丝网升降装置4，第一硅片装载装置6，第二硅片装载装置7，第一硅片卸载装置8，第二硅片卸载装置9，第一丝网基准点相机10，第二丝网基准点相机11，第一进出板检测相机12，第二进出板检测相机13，第一直通运输带14，第一转角移载运输带15，第二直通运输带16，第二转角移载运输带17，第三直通运输带18，第四直通运输带19，第三转角移载运输带20，第五直通运输带21，第四转角移载运输带22，第六直通运输带23。其中，第一直通运输带14、第二直通运输带16、第三直通运输带18和第一转角移载运输带15、第二转角移载运输带17组成第一缓冲运输线；第四直通运输带19、第五直通运输带21、第六直通运输带23和第三转角移载运输带20、第四转角移载运输带22组成第二缓冲运输线。 

所述各个装置的构成和作用如下： 

（1）第一硅片承载平台1和第二硅片承载平台2

硅片承载平台的作用是在往硅片上涂覆印刷时给硅片提供平整的支撑。该印刷装置采用双硅片承载平台结构：第一硅片承载平台1和第二硅片承载平台2，可以实现换片与印刷工序过程并行。

如图7、图8所示，硅片承载平台是一个平整的平台，平台上方是一条宽而薄的扁平运输带26，扁平运输带26的驱动轮和从动轮分布在平台两侧，由电机27带动。平台中间部位有许多均匀分布的小孔，运输带26上面也有许多均匀分布的小孔，这些小孔通过真空吸功能把硅片吸附在平台上。运输带26覆盖平台支撑硅片25的那个平面，这样可以令印刷时硅片25底部获得均匀支撑，从而能减少硅片25的破损。平台下方有滑轨28，可实现平台的横向移动。第一硅片承载平台1和第二硅片承载平台12完全相同，对称分布在基座24上。 

当第一硅片承载平台1或第二硅片承载平台2在刮墨装置5下方时，称为平台在印刷工位(如图2中第二硅片承载平台2在印刷工位)；而第一硅片承载平台1 (或第二硅片承载平台2)与第一硅片装载装置6(或第二硅片装载装置7)的运输带对准可以实施换片的位置，称为换片工位(如图2中第一硅片承载平台1在换片工位)。第一硅片承载平台1和第二硅片承载平台2安装在同一个可以横向移动的基座24上，因此当第一硅片承载平台1进入印刷工位时，第二硅片承载平台2移出到换片工位；同样，当第二硅片承载平台2进入印刷工位时，第一硅片承载平台1移出到换片工位。 

装载新硅片时，通过第一硅片装载装置6（或第二硅片装载装置7）和第一硅片承载平台1（或第二硅片承载平台2）上的运输带配合，把未印刷的硅片传送到第一硅片承载平台1（或第二硅片承载平台2）上，当硅片传递到平台中央时，开启平台上的真空吸把硅片吸住，以防平台运动或刮墨时硅片移动；卸载印刷过的硅片时，通过第一硅片承载平台1（或第二硅片承载平台2）和第一硅片卸载装置8（或第二硅片卸载装置9）上的运输带配合，把印刷好的硅片传送到第一硅片卸载装置8（或第二硅片卸载装置9）上。 

（2）丝网姿态调整机构3 

丝网姿态调整机构3的作用是根据硅片的姿态调整丝网的姿态，令丝网上的图案与硅片对齐，使涂料能正确转印到丝网上。 

如图9所示，丝网姿态调整机构3由丝网固定架29、导向轮30、导向块31和传动板32等组成。导向块31固定在丝网固定架29上，传动板32与丝网固定架29通过螺栓联接。导向轮30定位不变，但可转动。导向块31与导向轮30之间的配合如图9右上侧的局部图所示。驱动通过传动板32传递到丝网固定架29，使丝网固定架29能在XY平移和旋转运动。 

图9所示的丝网姿态调整机构3仅是其中的一种代表机构，还有其他形式的丝网姿态调整机构，这里不作过多说明。 

因为丝网34安装在丝网姿态调整机构3上，从而丝网34能实现XY平行移动和旋转定位。丝网34调整后，通过丝网锁紧气缸33把丝网34锁紧在丝网姿态调整机构3上。 

（3）刮墨装置5 

刮墨装置5通过刮刀的上下运动和前后运动把涂料压印到硅片上。如图10所示，刮墨装置5包括刮刀35、刮刀上下运动机构38、刮刀前后运动机构36和回墨机构37等。其中，刮刀前后运动机构36由电机驱动，刮刀上下运动机构38由汽缸推动。

（4）丝网升降装置4 

如图2所示，丝网姿态调整机构3和刮墨装置5安装在丝网升降装置4上，丝网升降装置4由电机驱动，当第一硅片承载平台1（或第二硅片承载平台2）在印刷工位时，通过丝网升降装置4使丝网34贴近和离开第一硅片承载平台1（或第二硅片承载平台2）上的硅片，以便实现硅片印刷或清洗网底。

（5）第一硅片装载装置6和第二硅片装载装置7 

第一硅片装载装置6（或第二硅片装载装置7）与第一硅片承载平台1（或第二硅片承载平台2）在换片工位时对齐，第一硅片装载装置6（或第二硅片装载装置7）和第一硅片承载平台1（或第二硅片承载平台2）上的运输带配合把硅片从第一硅片装载装置6（或第二硅片装载装置7）输送到第一硅片承载平台1（或第二硅片承载平台2）上。

硅片装载装置还有硅片姿态调整功能。当检测到硅片姿态偏离严重时，通过硅片装载装置上两个运输带的独立运动和底部平台的横向移动，可以把硅片姿态调整到一定的范围内。这种姿态调整是令硅片进入硅片承载平台时姿态不会超出丝网姿态调整机构工作范围。如图11所示，如果第二光感41和第三光感42不能同时感应硅片39，那么需要对硅片39进行角度调整。假如第二光感41先感应硅片39，则使第二电机44停转，同时使第一电机43反转（电机正转，硅片前进）一点，然后两电机以相同转速正转；假如第三光感42先感应硅片39，则使第一电机43停转，同时使第二电机44反转（电机正转，硅片前进）一点，然后两电机以相同转速正转。看第二光感41和第三光感42是否能同时感应硅片39，如果不能，则作相应的调整，以此循环，直至第二光感41和第三光感42能同时感应硅片39。如果第一光感40不能感应硅片39，则硅片装载装置沿着滑轨45向第一光感40靠近，当第一光感40一感应到硅片39，硅片装载装置就停止移动。基于以上原理，硅片装载装置不仅能微调硅片的角度，还能调整硅片的横向偏移。为了使调整过程简单化，先对硅片进行角度调整，再进行横向偏移调整。 

（6）第一硅片卸载装置8和第二硅片卸载装置9 

如图2所示，第一硅片卸载装置8（或第二硅片卸载装置9）与第一硅片装载装置6（或第二硅片装载装置7）对称分布在第一硅片承载平台1和第二硅片承载平台2两侧，第一硅片卸载装置8（或第二硅片卸载装置9）和第一硅片承载平台1（或第二硅片承载平台2）上的运输带配合把硅片从第一硅片承载平台1（或第二硅片承载平台2）转移到第一硅片卸载装置8（或第二硅片卸载装置9）上。

（7）第一丝网基准点相机10和第二丝网基准点相机11 

第一丝网基准点相机10和第二丝网基准点相机11安装在丝网姿态调整机构3的下方，如图9所示，丝网34上有两个Mark点，第一丝网基准点相机10和第二丝网基准点相机11就是用来获取丝网34底部这两个Mark点的图像，从而计算出丝网34的姿态。

（8）第一进出板检测相机12和第二进出板检测相机13 

如图2所示，第一进出板检测相机12（或第二进出板检测相机13）安装在第一硅片承载平台1（或第二硅片承载平台2）在换片工位时的上方，用于获取硅片的图像，根据硅片图像，进板时可以分析硅片的姿态和是否破损，出板时检查硅片是否破损。

（9）第一缓冲运输线和第二缓冲运输线 

第一缓冲运输线与第一硅片卸载装置8和第二硅片卸载装置9呈垂直布置，由第一直通运输带14、第二直通运输带16、第三直通运输带18和第一转角移载运输带15、第二转角移载运输带17构成。其中，第一直通运输带14、第二直通运输带16、第三直通运输带18共线；第一转角移载运输带15与第一直通运输带14垂直，且与第一硅片卸载装置8共线；第二转角移载运输带17与第三直通运输带18垂直，且与第二硅片卸载装置9共线。

第二缓冲运输线与第一硅片装载装置6和第二硅片装载装置7呈垂直布置，由第四直通运输带19、第五直通运输带21、第六直通运输带23和第三转角移载运输带20、第四转角移载运输带22构成。其中，第四直通运输带19、第五直通运输带21、第六直通运输带23共线；第三转角移载运输带20与第四直通运输带19垂直，且与第一硅片装载装置6共线；第四转角移载运输带22与第六直通运输带23垂直，且与第二硅片装载装置7共线。 

第二缓冲运输线从印刷机上游接收需要印刷的硅片，第一缓冲运输线把印刷好的硅片传送到印刷机下游。 

如图12所示，直通运输带46与转角移载运输带47呈垂直布置。转角移载运输带47的下面有升降装置48，与上面的运输带结合在一起，使转角移载运输带47在一定范围内上升和下降。转角移载运输带47的中间位置对称的开有两个小槽，使直通运输带46的两根运输带能通过而不干涉，且槽深应满足转角移载运输带47的升降范围。转角移载运输带47的上升和下降可使直通运输带46和转角移载运输带47上面的硅片相互移载：当转角移载运输带47在直通运输带46上方时，转角移载运输带47下降，可使转角移载运输带47上面的硅片落到直通运输带46上面；当转角移载运输带47在直通运输带46下方时，转角移载运输带47上升，可把直通运输带46上面的硅片托到转角移载运输带47上面。 

如图5、图6所示，四条转角移载运输带的初始位置为：第三转角移载运输带20在第四直通运输带19的下方，第四转角移载运输带22在第六直通运输带23的下方，第一转角移载运输带15在第一直通运输带14的上方，第二转角移载运输带17在第三直通运输带18的下方。 

具有双平台的全自动视觉硅片印刷装置，具体的动作过程如下： 

1.进板过程

如图5所示，第四直通运输带19从印刷机上游接收需要印刷的硅片，硅片沿着第四直通运输带19向前传递，当硅片传递到第三转角移载运输带20的正上方时，硅片可有两个方向继续传递。

（1）第一硅片承载平台1进板 

当硅片向第一硅片装载装置6方向传递时，第四直通运输带19停止转动，第三转角移载运输带20上升，把硅片托起，直至第三转角移载运输带20与第一硅片装载装置6齐高时停止上升；第三转角移载运输带20和第一硅片装载装置6上的电机转动，把硅片从第三转角移载运输带20转移到第一硅片装载装置6；硅片传递到第一硅片装载装置6时，第三转角移载运输带20下降，下降到初始位置；第三转角移载运输带20下降的同时，硅片继续向前传递，传递到第一硅片装载装置6的中间位置时，如果硅片有一定角度和横向偏移，则第一硅片装载装置6作相应的调整把硅片摆好；硅片校正后，继续把硅片运输到第一硅片承载平台1。

（2）第二硅片承载平台2进板 

当硅片向第五直通运输带21方向传递时，第三转角移载运输带20不升起，硅片沿着第四直通运输带19继续向前传递，经过第五直通运输带21传递到第六直通运输带23；当硅片处于第四转角移载运输带22的正上方时，第六直通运输带23停止转动，第四转角移载运输带22上升，把硅片托起，直至第四转角移载运输带22与第二硅片装载装置7齐高时停止上升；第四转角移载运输带22和第二硅片装载装置7上的电机转动，把硅片从第四转角移载运输带22转移到第二硅片装载装置7；硅片传递到第二硅片装载装置7时，第四转角移载运输带22下降，下降到初始位置；第四转角移载运输带22下降的同时，硅片继续向前传递，传递到第二硅片装载装置7的中间位置时，如果硅片有一定角度和横向偏移，则第二硅片装载装置7作相应的调整把硅片摆好；硅片校正后，继续把硅片运输到第二硅片承载平台2。

当第一硅片承载平台1进入印刷工位时，第二硅片承载平台2移出到换片工位；同样，当第二硅片承载平台2进入印刷工位时，第一硅片承载平台1移出到换片工位。 

2.印刷过程 

第一硅片承载平台1和第二硅片承载平台2交替进入印刷工位实现刮墨操作，相应地控制系统交替给第一硅片承载平台1和第二硅片承载平台2装载硅片。如图2所示，印刷过程如下：

（1）硅片通过第一硅片承载平台1进板传递到第一硅片承载平台1，此时第一硅片承载平台1处在换片工位，第一硅片承载平台1上有硅片，第二硅片承载平台2上没有，当硅片到达第一硅片承载平台1的中央时，真空吸打开，吸住硅片，第一进出板检测相机12拍照，获取硅片的姿态，同时分析硅片是否破损，如果没有，则进行下一操作；

（2）第一丝网基准点相机10和第二丝网基准点相机11拍下印刷机的丝网34的Mark点，通过丝网调整机构3调整丝网34的姿态使丝网34上的图案与硅片对准，同时第一硅片承载平台1从换片工位向印刷工位移动，当第一硅片承载平台1到达印刷工位，丝网升降装置4下降，使丝网34与硅片贴近，刮刀装置5把锡浆或银浆透过丝网34涂覆在硅片上，刮墨完成后，丝网升降装置4上升，在第一硅片承载平台1上的硅片被印刷的同时，从第二硅片装载装置7传递硅片到第二硅片承载平台2上，当硅片到达第二硅片承载平台2的中央时，真空吸片打开，吸住硅片，第二进出板检测相机13拍照，获取硅片的姿态，同时分析硅片是否破损，如果没有，则进行下一操作；

（3）第一丝网基准点相机10和第二丝网基准点相机11拍下印刷机的丝网34的Mark点，通过丝网调整机构3调整丝网34的姿态使丝网34上的图案与硅片对准，同时第二硅片承载平台2从换片工位向印刷工位移动，当第二硅片承载平台2到达印刷工位，丝网升降装置4下降，使丝网34与硅片贴近，刮刀装置5把锡浆或银浆透过丝网34涂覆在硅片上，刮墨完成后，丝网升降装置4上升，在第二硅片承载平台2上的硅片被印刷的同时，印刷好的硅片从第一硅片承载平台1传递到第一硅片卸载装置8，而第一硅片装载装置6上未印刷的硅片被移入到第一硅片承载平台1，当硅片到达第一硅片承载平台1的中央时，真空吸片打开，吸住硅片，第一进出板检测相机12拍照，获取硅片的姿态，同时分析硅片是否破损，如果没有，则进行下一操作；

（4）第一丝网基准点相机10和第二丝网基准点相机11拍下印刷机的丝网34的Mark点，通过丝网调整机构3调整丝网34的姿态使丝网34上的图案与硅片对准，同时第一硅片承载平台1从换片工位向印刷工位移动，当第一硅片承载平台1到达印刷工位，丝网升降装置4下降，使丝网34与硅片贴近，刮刀装置5把锡浆或银浆透过丝网34涂覆在硅片上，刮墨完成后，丝网升降装置4上升，在第一硅片承载平台1上的硅片被印刷的同时，印刷好的硅片从第二硅片承载平台2传递到第二硅片卸载装置9，而第二硅片装载装置7上未印刷的硅片被移入到第二硅片承载平台2，当硅片到达第二硅片承载平台2的中央时，真空吸片打开，吸住硅片，第二进出板检测相机13拍照，获取硅片的姿态，同时分析硅片是否破损，如果没有，则进行下一操作；

（5）此后，第一硅片承载平台1和第二硅片承载平台2交替进入印刷工位，循环过程如（3）、（4）所述。

3.出板过程 

如图6所示，出板装置由第一缓冲运输线、第一硅片卸载装置8和第二硅片装载装置9组成。印刷好的硅片从两个方向传到出板装置。

（1）第一硅片承载平台1出板 

当印刷好的硅片从第一硅片承载平台1传递到第一硅片卸载装置8时，硅片沿着第一硅片卸载装置8传递给第一转角移载运输带15；当硅片处在第一直通运输带14的正上方时，第一转角移载运输带15停止转动，同时第一转角移载运输带15下降；当硅片落到第一直通运输带14上时，第一转角移载运输带15继续下降一段距离后停止下降，同时第一直通运输带14转动；硅片沿着第一直通运输带14继续向前传递，经过第二直通运输带16传递到第三直通运输带18，再把本设备印刷过的硅片送到印刷机下游，同时第一转角移载运输带15上升，回到初始位置。

需要注意到是，当印刷好的硅片从第一硅片承载平台1传递到第一硅片卸载装置8后，紧随的就是第一硅片装载装置6把未印刷的硅片装载到第一硅片承载平台1上。 

（2）第二硅片承载平台2出板 

当印刷好的硅片从第二硅片承载平台2传递到第二硅片卸载装置9时，硅片沿着第二硅片卸载装置9继续向前传递，同时第二转角移载运输带17上升，直至第二转角移载运输带17与第二硅片卸载装置9齐高时停止上升；第二转角移载运输带17转动，硅片从第二硅片卸载装置9传递到第二转角移载运输带17；硅片沿着第二转角移载运输带17运输，当硅片处在第三直通运输带18的正上方时，第二转角移载运输带17停止转动，同时第二转角移载运输带17下降；当硅片落到第三直通运输带18上时，第二转角移载运输带17继续下降一段距离后停止下降，下降到初始位置，同时第三直通运输带18转动；硅片沿着第三直通运输带18继续向前传递，把本设备印刷过的硅片送到印刷机下游。

在第二转角移载运输带17处，有两个方向的硅片向此处传递，应把两个方向的传递错开。在出板装置的适当位置装有传感器，根据PLC控制系统的逻辑设计法，使硅片沿着第二直通运输带16向第二转角移载运输带17方向传递时，第二转角移载运输带17处在第三直通运输带18的下方。当硅片沿着第二硅片卸载装置9向第二转角移载运输带17方向传递时，第二转角移载运输带17又上升到与第二硅片卸载装置9等高。需要注意的是，当印刷好的硅片从第二硅片承载平台2传递到第二硅片卸载装置9后，紧随的就是第二硅片装载装置7把未印刷的硅片装载到第二硅片承载平台2上。 

综上所述，本印刷装置采用双承载平台结构，两个承载平台交替进入印刷工位实现刮墨操作，使一个承载平台在进行换片的同时，另外一个承载平台在进行硅片印刷，保证了印刷装置可以同时实现换片和刮墨操作，即使换片与印刷工序过程并行，从而减少了生产时间，大幅提高生产线单位时间的生产效率。而且进出板都采用运输带传递，结构简单，运动平稳，进出板检测相机还能实现出板破损检测。 

如图14所示，为了配合本实用新型的印刷装置的工作，根据进出板检测相机、丝网基准点相机所得硅片、丝网姿态调整机构姿态信息，实现硅片和丝网的高精度对准。本具有双平台的全自动视觉硅片印刷装工作时还需定位装置、图像采集装置、摄像控制器、图像采集卡、定位装置控制器、图像处理、通用计算机和运动控制器等。其中，定位装置包括第一光感40、第二光感41和第三光感42；图像采集装置包括第一丝网基准点相机10、第二丝网基准点相机11、第一进出板检测相机12和第三进出板检测相机13；摄像控制器控制图像采集装置的图像采集；图像采集卡将图像信号送给CPU处理或保存到存储器；运动控制器控制印刷装置的动作。 

为了更直观的了解该印刷装置的工作流程，可以参考图13。 

本实用新型具有结构紧凑、传动平稳、制造和安装简单、维护方便、印刷质量高、生产效率高、占地面积小等特点，可用于硅片的各种印刷。 

以上所述之具体实施方式仅为本实用新型的较佳实施方式，并非以此限定本实用新型的具体实施范围，凡依照本实用新型之形状、结构所作的等效变化均在本实用新型的保护范围内。 

Claims (6)

1.一种具有双平台的全自动视觉硅片印刷装置，其特征在于包括两个硅片承载平台、两个进出板检测相机、一个丝网升降装置、一个丝网姿态调整机构，两个丝网基准点相机、一个刮墨装置、两套硅片装载装置、两套硅片卸载装置和两套缓冲运输线；两个硅片承载平台安装在一个横向移动的基座上，用于交替进入印刷工位实现刮墨操作；进出板检测相机安装在硅片承载平台的换片工位上方，用于获取硅片的图像；丝网升降装置安装在印刷机的四个支撑柱上，用于使丝网贴近硅片和离开硅片而实现硅片印刷、脱模以及清洗网底；丝网姿态调整机构安装在印刷机的丝网升降装置上，用于使丝网实现XY平行移动和旋转定位；两个丝网基准点相机安装在丝网姿态调整机构的下方，且对称分布于在印刷工位的硅片承载平台的两侧，用于获取丝网底部两个基准点的图像；刮墨装置安装在丝网姿态调整机构的上方，用于通过刮刀的上下运动和前后运动把涂料压印到硅片上；两套硅片装载装置与未在印刷工位的硅片承载平台对齐，且对称分布在印刷机的两侧，能调整硅片的角度和横向偏移；硅片卸载装置与硅片装载装置对称分布在硅片承载平台两侧；两套缓冲运输线均与硅片装载装置和硅片卸载装置呈垂直布置，用于从上游接收需要印刷的硅片，或把印刷好的硅片传送到下游。

2.根据权利要求1所述的具有双平台的全自动视觉硅片印刷装置，其特征在于每个硅片承载平台上方装有运输带，平台中间部位和运输带上面也有多个均匀分布的用于通过真空吸功能把硅片吸附在平台上的小孔；运输带覆盖平台上用于支撑硅片的平面；平台下方有能实现横向移动的滑轨。

3.根据权利要求1所述具有双平台的全自动视觉硅片印刷装置，其特征在于所述的丝网姿态调整机构是一个平面三自由度串联机构，能实现XY平行移动和旋转定位。

4.根据权利要求1所述具有双平台的全自动视觉硅片印刷装置，其特征在于所述的刮墨装置包括刮刀、刮刀前后运动机构、刮刀上下运动机构和回墨机构，刮刀前后运动机构用于使刮刀前后运动，刮刀上下运动机构用于使刮刀上下运动，刮刀的上下运动和前后运动实现把涂料压印到硅片上。

5.根据权利要求1所述具有双平台的全自动视觉硅片印刷装置，其特征在于每套硅片装载装置上方装有两条用于调整硅片角度的运输带，该两条运输带分别由两个电机带动，且运输带的附近装有用于感应硅片位置的三个光感；硅片装载装置下方具有用于平移运动来调整硅片横向位移的底部平台。

6.根据权利要求1所述具有双平台的全自动视觉硅片印刷装置，其特征在于，每套缓冲运输线由三条直通运输带和两条转角移载运输带构成。

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