CN209641638U - 一种硅片的上料装置及其丝网印刷系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种硅片的上料装置及其丝网印刷系统。上料装置包括传输平台和上料机构，传输平台包括基板和传输组件，传输组件用于传输硅片相对于基板进行运动，其中，基板上设置有图像检测器，图像检测器用于对硅片进行图像采集，并识别出硅片正面的栅线的位置信息；上料机构与传输平台的下料端相邻设置，上料机构根据位置信息调整其抓取位置和/或转运路径，将从上料端传输至下料端的硅片抓取并转运到预设的工位上。本实用新型通过在基板上设置图像检测以用于检测硅片正面的栅线位置信息，然后通过此位置信息可以调整上料机构的抓取位置和/或转运路径，因此可以提高上料机构对硅片的抓取和上料的对位精度。

Description

一种硅片的上料装置及其丝网印刷系统

技术领域

本实用新型涉及自动化设备技术领域，特别涉及一种硅片的上料装置及其丝网印刷系统。

背景技术

光伏电池是一种能够将太阳能转换成电能的电池。现有的光伏电池一般采用硅片为基底。

在现有的光伏电池的生成制造中，通常需要对硅片进行丝网印刷从而形成具有预设丝印图案的硅片。在现有的丝网印刷流程中，通常是将硅片放置到传输带上对硅片进行运输，然后在通过抓取机构从传输带上抓取硅片，以将硅片运送到相应的丝印工位上。

现有技术中，抓取装置对硅片的抓取通常以硅片边缘作为基础定位，但是由于正面栅线到硅片边缘和背面栅线到硅片边缘的距离存在着印刷误差，所以导致对硅片的抓取和上料对位的精度较低的问题。

发明内容

本实用新型提供一种硅片的上料装置及其丝网印刷系统，以解决现有技术中抓取装置对硅片的抓取通常以硅片边缘为基准进行定位，而导致对硅片的抓取和上料对位的精度较低的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种硅片的上料装置，其中，所述上料装置包括：

传输平台，包括基板和传输组件，所述传输组件用于传输所述硅片相对于所述基板进行运动，其中，所述传输平台的下料端一侧设置有图像检测器，所述图像检测器用于对所述硅片进行图像采集，并识别出所述硅片背面的切割线的位置信息；

上料机构，与所述传输平台的所述下料端相邻设置，所述上料机构根据所述位置信息调整其抓取位置和/或转运路径，以将从上料端传输至所述下料端的所述硅片抓取并转运到预设的工位上。

在一个实施方式中，所述传输平台包括两组所述传输组件，所述至少两组传输组件沿所述传输组件的传输方向的垂直方向间隔设置，所述硅片的相对两端分别搭设于所述两组传输组件，所述基板设置于所述两组传输组件之间，且沿所述传输组件的传输方向延伸；其中，所述图像检测器安装在所述上料机构上。

在一个实施方式中，所述基板上设置有与所述传输组件的上料端相邻的真空吸附孔，所述真空吸附孔连通真空系统，用于对所述硅片进行选择性吸附，以使得处于吸附状态的所述硅片能够相对于所述传输组件进行位置调整，进而使得所述传输组件上的所述硅片能够以预设的间距分布。

在一个实施方式中，所述基板上还设置有与所述传输组件的上料端相邻的第一到位检测机构，所述第一到位检测机构用于检测所述传输组件上的所述硅片是否到达第一预设位置，并在到达所述第一预设位置后控制所述真空系统对所述硅片进行吸附。

在一个实施方式中，所述基板上还设置有第二到位检测机构，所述第二到位检测机构沿所述传输组件的传输方向与所述第一到位检测机构间隔设置，所述第二到位检测机构用于检测早于当前吸附的所述硅片放置于所述传输组件上的另一所述硅片是否到达第二预设位置，并在到达所述第二预设位置后控制所述真空系统解除对所述当前吸附的硅片的吸附。

在一个实施方式中，所述基板上还设置有与所述传输组件的下料端相邻的第三到位检测机构，所述第三到位检测机构用于检测所述传输组件上的所述硅片是否到达第三预设位置，并在到达所述第三预设位置后控制所述上料机构对所述硅片进行转运。

在一个实施方式中，所述传输平台还包括吹气机构，所述吹气机构包括跨设在两组所述传输组件上方的吹气管，所述吹气管上分布有多个吹气孔，所述吹气孔连通吹气系统，用于向所述传输组件上的硅片提供吹扫气体。

在一个实施方式中，每一所述传输组件分别包括设置于所述基板两端的两个滚轮及绕设在所述两个滚轮上的传输带；

其中，每一所述传输组件分别包括传输带调节装置；

所述传输带调节装置包括滑轨、滑块以及呈三角形设置的三个从动轮，所述传输带进一步绕设于所述三个从动轮上，所述三个从动轮中的部分从动轮安装在所述滑块上，所述滑块滑动支撑于所述滑轨上，且能够相对于所述滑轨进行位置固定，进而通过调节所述三个从动轮的相对位置来对所述传输带的张紧度进行调节。

在一个实施方式中，所述上料机构包括吸盘组件、驱动组件和连接组件；

所述连接组件包括依次连接的第一旋转轴、第一连接板、第二旋转轴以及第二连接板；所述驱动组件连接所述第一旋转轴，所述第一旋转轴和所述第二旋转轴分别设置在所述第一连接板的两端，且沿所述第一旋转轴的径向间隔设置，所述第二旋转轴和所述吸盘组件分别设置于所述第二连接板的两端，且沿所述第二旋转轴的轴向间隔设置；

其中，所述驱动组件通过所述连接组件带动所述吸盘组件进行升降，并通过控制所述第一旋转轴和所述第二旋转轴的旋转对所述吸盘组件进行位置调节。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种硅片的丝网印刷系统，其中，所述丝网印刷系统包括如前文所述的上料装置及丝网印刷装置，所述丝网印刷装置包括多个丝印工位，所述上料机构用于抓取所述传输平台上的硅片，并将所述硅片转运到所述丝网印刷装置的所述丝印工位上。

区别于现有技术，本实用新型提出一种硅片的上料装置及其丝网印刷系统。通过在基板的下料端的位置设置图像检测器以用于检测硅片硅片背面的切割线位置信息，然后通过此位置信息可以调整上料机构的抓取位置和/或转运路径，因此可以提高上料机构对硅片正面栅线的上料的对位精度。本方案相较于传统的抓取装置对硅片的抓取通常以硅片边缘作为基础定位，再经过丝网印刷机承载平台进行角度及X方向的调整的方式，能够有效简化丝网印刷的机构和调试难度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，其中：

图1是本实用新型提供的一种上料装置一实施例的结构示意图；

图2是图1所示上料装置中的传输平台一实施例的结构示意图；

图3是图1所示上料装置中的上料机构一实施例的结构示意图；

图4是图2所示传输平台另一实施例的结构示意图；

图5是本实用新型中所提供的传输组件一实施例的结构示意图；

图6是本实用新型提供的丝网印刷系统一实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

在现有的光伏电池领域，通常是通过硅片正对阳光从而将光能转化为电能传出。对于硅片来讲均包括正反两面。其中，硅片的正面是硅片工作时面向太阳的一面，硅片的背面是硅片工作时背对太阳的一面。其中，硅片的正反两面上均设有均匀分布多的多条主栅线，以用于将硅片转化光能得到的电能以电流的形式传出，其中在从硅片的正面到背面的方向上，硅片的正面的主栅线形成的图案通常设置为与硅片背面的主栅线形成的图案相重合。

然而，现有的生产流程中，通常是先设置硅片的正面的主栅线，然后再设置硅片的背面的主栅线，由于加工对位或者设备的误差，硅片的正面的主栅线通常与硅片的背面的主栅线通常会有位置偏差，从而导致在从硅片的正面到背面的方向上，硅片的正面的主栅线形成的图案与硅片背面的主栅线形成的图案存在偏差而不完全相重合。

在现有生产流程中，通常是以硅片的边缘为基准进行抓取定位，由于正面栅线到硅片边缘和背面栅线到硅片边缘的距离存在着印刷误差，因此导致对硅片正面的主栅线对位精度较低。

因此，区别于现有技术，本实用新型提出如下方案以解决上述的技术问题。

请参阅图1-图3，其中，图1是本实用新型提供的一种上料装置一实施例的结构示意图；图2是图1所示上料装置中的传输平台一实施例的结构示意图；图3图1所示上料装置中的上料机构一实施例的结构示意图。

其中，上料装置10包括传输平台100和上料机构200。传输平台100的相对两端分别是其上料端101和下料端102。传输平台100用于对硅片进行传输，其将硅片从其上料端101传输到其下料端102。上料机构200设置在传输平台100的下料端102一侧，以用于在下料端102的位置抓取传输平台100上的硅片，进而将硅片转运到预设的工位以完成上料作业。

传输平台100包括基板110和传输组件120。其中，在靠近下料端102的位置设置有图像检测器，图像检测器可以设置在基板110上或者也可以安装在上料机构200上。图像检测器可以对传输带上的硅片背面的切割线进行定位，能够提高对硅片的定位精度；同时，上料机构200可以通过图像检测器检测到的硅片栅线的位置信息对吸盘组件210的位置进行调节，从而可以提高对硅片的抓取对位精度。

具体的，这里所说的硅片正面的栅线可以包括硅片正面的主栅线。

本实施例中，图像检测器可以连接包括图像检测系统，图像检测系统可以根据图像检测器采集到的图像信息识别出硅片上栅线的位置信息，进一步根据栅线的位置信息调整上料机构的吸盘组件210的抓取位置和/或转运路径。

具体的，图像检测系统可以是CCD(Charge-coupled Device，电荷耦合器件)自动定位系统，通过在靠近下料端102的位置设置图像检测器，且通过图像检测器对传输带上的硅片背对对基板110一侧(即硅片的背面)的栅线进行定位，能够提高对硅片的定位精度；同时，硅片背面的切割线通常是以主栅线为基准进行设置的，因此下料机构可以通过图像检测器检测到的硅片背面的切割线的位置信息对吸盘组件210的位置进行调节，从而可以提高硅片正面栅线的上料的对位精度。

本实施例中，传输组件120的数量为至少两组，且两组传输组件120沿与其传输方向相垂直的方向间隔设置。具体的，两组传输组件120可以分别设置在基板110的相对两侧。

其中，每一组传输组件120均包括设置于基板110两端的两个滚轮121及绕设在两个滚轮121上的传输带122。其中，硅片的两端分别搭设在两组传输组件120的传输带122上，通过两条传输带122上共同作用，从而可以将硅片从传输平台100的上料端101传输到下料端102。

本实施例中，基板110在对应上料端101的位置设置有真空吸附孔111，真空吸附孔111可以连通抽真空系统，从而可以实现对硅片进行选择性吸附，以使得处于吸附状态的硅片能够相对于传输带122进行位置调整，进而可以使得传输带122所支撑的硅片能够以预设的间距分布。

具体的，当真空吸附孔111对硅片进行吸附时，可以对其吸附的硅片的位置进行吸附固定，此时硅片两端与传输带122滑动匹配，因此，可以改变吸附状态下的硅片与传输带122上更靠近下料端102的未被吸附硅片之间的间距，从而实现对传输带122上的硅片的间距进行调节。

当两硅片间的间距达到预设的距离时，可以停止对硅片进行吸附，此时硅片可以随传输带122继续向下料端102运动。本实施例中，可以通过控制吸附时间，从而对两硅片的间距进行调节。

进一步的，基板110上临近上料端101的位置还设置有第一到位检测机构140和第二到位检测机构150。其中，第一到位检测机构140用于检测传输带122上的硅片是否到达第一预设位置，并在到达所述第一预设位置后控制真空系统对硅片进行吸附。这里的第一预设位置可以是正对真空吸附孔111的位置。

第二到位检测机构150沿所述传输带122的传输方向与第一到位检测机构140间隔设置，其中，第二到位检测机构150用于检测早于当前吸附的硅片放置于传输带122上的另一硅片是否到达第二预设位置，并在到达所述第二预设位置后控制真空系统解除对当前吸附的硅片的吸附。

通过上述方案，可以实现对传输带122上相邻的两片硅片之间的间距进行自动调节，从而可以提高整个上料装置10自动化程度，进而可以提高上料装置10的工作效率。

请进一步参阅图2，在基板110靠近下料端102的位置还设置有第三到位检测机构160。第三到位检测机构160用于检测硅片是否到达与上料机构200相匹配的第三预设位置。当第三到位检测机构160检测到硅片到达第三预设位置后，可以控制上料机构200抓取此硅片，以对此硅片进行转运。

本实用新型中的第一到位检测机构140、第二到位检测机构150以及第三到位检测机构160都可以是光电传感器，其中，在基板110上处于两条传输带122之间位置，可以沿传输带122的传输方向设置多个通孔，第一到位检测机构140、第二到位检测机构150以及第三到位检测机构160可以依次设置在这些通孔内。

本实施例中，由于硅片通常会进行划片处理，因此为了防止划片碎屑对硅片产生不良影响，传输平台100还可以设置吹气机构170以用于对传输平台100上的硅片表面的碎屑或者粉尘等进行吹气除尘。

具体的，请参阅图4，图4是图2所示传输平台另一实施例的结构示意图。其中，本实施例中的传输平台与图2所示传输平台100的区别在于，本实施例中的传输平台还设置有吹气机构170。吹气机构170可以包括跨设在两条传输带122上方的吹气管171，其中吹气管171上分布有多个吹气孔，每一吹气孔均连通吹气系统，通过吹气系统的通气，从而可以对传输带122上经过吹气管171下方的硅片进行吹气除尘。

本实施例中，每一传输组件120中还包括传输带调节装置124。

具体的，请参阅图5，图5是本实用新型中所提供的传输组件一实施例的结构示意图。传输带调节装置124包括括滑轨1241、滑块1242以及呈三角形设置的三个从动轮1243。其中，滑块1242滑动设置在滑轨1241上，且滑块1242可以在滑轨1241上的任意位置固定，其中至少一个从动轮1243可以安装在滑块1242上随滑块1242在滑轨1241上滑动。

对于每一组传输组件120中的传输带122，其均绕经三个从动轮1243，因此通过滑块1242在滑轨1241上移动，从而可以调节三个从动轮1243之间的相对位置，进而可以实现对传输带122的张紧度进行调节。

请进一步参阅图3，当传输平台100将硅片传输到预设的第三预设位置后，还可以通过上料机构200抓取硅片，并将硅片转运到其他的工位。其中，上料机构200包括吸盘组件210、驱动组件220以及连接组件230。

吸盘组件210安装在连接组件230上，驱动组件220连接连接组件230并驱动连接组件230带动吸盘组件210运动。

其中，连接组件230包括依次连接的第一旋转轴231、第一连接板232、第二旋转轴233以及第二连接板234；驱动组件220连接第一旋转轴231，第一旋转轴231和第二旋转轴233分别设置在第一连接板232的两端，且沿第一旋转轴231的径向间隔设置；第二旋转轴233和吸盘组件210分别设置于第二连接板234的两端，且沿第二旋转轴233的轴向间隔设置。

具体的，第一旋转轴231和第二旋转轴233的旋转轴相平行设置，通过驱动组件220控制第一旋转轴231转动，可以使得第一连接板232、第二旋转轴233、第二连接板234以及吸盘组件210同步旋转，从而将吸盘组件210旋转到预设的抓取位置；然后通过控制第二旋转轴233的旋转带动第二连接板234以及吸盘组件210旋转，从而调整吸盘组件210对硅片的抓取位置；进一步的，驱动组件220驱动连接组件230带动吸盘组件210进行升降，从而可以使得吸盘组件210能够贴近硅片的表面对硅片进行吸取，同时也可以在吸取硅片后抬起吸盘组件210，然后通过驱动组件220驱动连接组件230运动，从而将硅片转运到预设的工位上。

因此，通过第一旋转轴231的旋转可以对吸盘组件210的位置进行粗调整，使得吸盘组件210能够到达与硅片相对应的位置，然后通过第二旋转轴233的旋转，使得吸盘组件210可以与硅片精确对位。

进一步的，本实用新型还提供了一种硅片的丝网印刷系统。请参阅图6，图6是本实用新型提供的丝网印刷系统一实施例的结构示意图。

其中，丝网印刷系统300包括如前文所述的上料装置10和丝网印刷装置310。其中，丝网印刷装置310可以包括多个丝印工位311，上料装置10中的上料机构200抓取传输平台100上的硅片后，从而可以将硅片转运到预设的丝印工位311。

综上所述，本实用新型通过在基板上设置图像检测器以用于检测硅片背面的切割线位置信息，然后通过此位置信息可以调整上料机构的抓取位置和/或转运路径，因此可以提高上料机构对硅片的抓取和上料的对位精度，进而实现对丝网印刷装置进行高效且精确的上料，本方案相较于传统的抓取装置对硅片的抓取通常以硅片边缘作为基础定位，再经过丝网印刷机承载平台进行角度及X方向的调整的方式，能够有效简化丝网印刷的机构和调试难度；进一步的，通过设置真空吸附孔对硅片在传输组件上的设置位置进行调节以使得相邻的硅片间具有预设的间距，以方便后续采用上料机构抓取硅片。

以上所述仅为本实用新型的实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种硅片的上料装置，其特征在于，所述上料装置包括：

传输平台，包括基板和传输组件，所述传输组件用于传输所述硅片相对于所述基板进行运动，其中，所述传输平台的下料端一侧设置有图像检测器，所述图像检测器用于对所述硅片进行图像采集，并识别出所述硅片背面的切割线的位置信息；

上料机构，与所述传输平台的所述下料端相邻设置，所述上料机构根据所述位置信息调整其抓取位置和/或转运路径，以将从上料端传输至所述下料端的所述硅片抓取并转运到预设的工位上。

2.根据权利要求1所述的上料装置，其特征在于，所述传输平台包括两组所述传输组件，所述两组传输组件沿所述传输组件的传输方向的垂直方向间隔设置，所述硅片的相对两端分别搭设于所述两组传输组件，所述基板设置于所述两组传输组件之间，且沿所述传输组件的传输方向延伸；其中，所述图像检测器安装在所述上料机构上。

3.根据权利要求1所述的上料装置，其特征在于，所述基板上设置有与所述传输组件的上料端相邻的真空吸附孔，所述真空吸附孔连通真空系统，用于对所述硅片进行选择性吸附，以使得处于吸附状态的所述硅片能够相对于所述传输组件进行位置调整，进而使得所述传输组件上的所述硅片能够以预设的间距分布。

4.根据权利要求3所述的上料装置，其特征在于，所述基板上还设置有与所述传输组件的上料端相邻的第一到位检测机构，所述第一到位检测机构用于检测所述传输组件上的所述硅片是否到达第一预设位置，并在到达所述第一预设位置后控制所述真空系统对所述硅片进行吸附。

5.根据权利要求4所述的上料装置，其特征在于，所述基板上还设置有第二到位检测机构，所述第二到位检测机构沿所述传输组件的传输方向与所述第一到位检测机构间隔设置，所述第二到位检测机构用于检测早于当前吸附的所述硅片放置于所述传输组件上的另一所述硅片是否到达第二预设位置，并在到达所述第二预设位置后控制所述真空系统解除对所述当前吸附的硅片的吸附。

6.根据权利要求5所述的上料装置，其特征在于，所述基板上还设置有与所述传输组件的下料端相邻的第三到位检测机构，所述第三到位检测机构用于检测所述传输组件上的所述硅片是否到达第三预设位置，并在到达所述第三预设位置后控制所述上料机构对所述硅片进行转运。

7.根据权利要求2所述的上料装置，其特征在于，所述传输平台还包括吹气机构，所述吹气机构包括跨设在两组所述传输组件上方的吹气管，所述吹气管上分布有多个吹气孔，所述吹气孔连通吹气系统，用于向所述传输组件上的硅片提供吹扫气体。

8.根据权利要求2所述的上料装置，其特征在于，每一所述传输组件分别包括设置于所述基板两端的两个滚轮及绕设在所述两个滚轮上的传输带；

其中，每一所述传输组件分别包括传输带调节装置；

所述传输带调节装置包括滑轨、滑块以及呈三角形设置的三个从动轮，所述传输带进一步绕设于所述三个从动轮上，所述三个从动轮中的部分从动轮安装在所述滑块上，所述滑块滑动支撑于所述滑轨上，且能够相对于所述滑轨进行位置固定，进而通过调节所述三个从动轮的相对位置来对所述传输带的张紧度进行调节。

9.根据权利要求1所述的上料装置，其特征在于，所述上料机构包括吸盘组件、驱动组件和连接组件；

所述连接组件包括依次连接的第一旋转轴、第一连接板、第二旋转轴以及第二连接板；所述驱动组件连接所述第一旋转轴，所述第一旋转轴和所述第二旋转轴分别设置在所述第一连接板的两端，且沿所述第一旋转轴的径向间隔设置，所述第二旋转轴和所述吸盘组件分别设置于所述第二连接板的两端，且沿所述第二旋转轴的轴向间隔设置；

其中，所述驱动组件通过所述连接组件带动所述吸盘组件进行升降，并通过控制所述第一旋转轴和所述第二旋转轴的旋转对所述吸盘组件进行位置调节。

10.一种硅片的丝网印刷系统，其特征在于，所述丝网印刷系统包括如权利要求1-9任一项所述的上料装置及丝网印刷装置，所述丝网印刷装置包括多个丝印工位，所述上料机构用于抓取所述传输平台上的硅片，并将所述硅片转运到所述丝网印刷装置的所述丝印工位上。