CN210467796U - 柔性基片拉平装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及自动化生产技术领域，尤其涉及一种柔性基片拉平装置。该柔性基片拉平装置包括工作台以及设置于所述工作台上的第一真空吸附机构和第二真空吸附机构，所述第一真空吸附机构用于将边框吸附固定在所述工作台上，所述第二真空吸附机构用于将所述边框向下吸附，使所述边框发生弯曲形变。本实用新型提供的柔性基片拉平装置，通过控制边框的弯曲形变与弯曲量被释放的过程，实现对柔性基片的拉平动作，进而有效解决了柔性基片在自动化生产过程中的褶皱和不平整问题。

Description

柔性基片拉平装置

技术领域

本实用新型涉及自动化生产技术领域，尤其涉及一种柔性基片拉平装置。

背景技术

在半导体和太阳能等领域，柔性组件的应用越来越广泛。特别是随着光伏行业快速发展，以及移动能源市场需求快速增长，柔性薄膜光伏组件因其轻、薄、柔等优点，广泛应用于生活中各个领域，如太阳能背包，太阳能无人机、太阳能车顶等。

在柔性组件的生产阶段，需要对柔性基片进行固定。现有柔性基片的固定方式，是通过两段胶条将柔性基片粘贴固定在边框上。这种固定方式虽然解决了生产过程中的抓取和定位问题，但是由于柔性基片的轻、薄、柔特性，使得柔性基片与边框粘贴固定时，经常出现粘贴后的柔性基片褶皱和不平整的问题，给后续的生产工序带来不便。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型的目的是提供一种柔性基片拉平装置，解决现有技术在生产过程中容易出现柔性基片褶皱和不平整的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种柔性基片拉平装置，包括工作台以及设置于所述工作台上的第一真空吸附机构和第二真空吸附机构，所述第一真空吸附机构用于将边框吸附固定在所述工作台上；所述第二真空吸附机构用于将所述边框向下吸附，使所述边框发生弯曲形变。

进一步地，所述边框由两条相对设置的承载边和两条相对设置的悬空边合围而成；所述第一真空吸附机构位于所述边框的两条承载边下方；所述第二真空吸附机构位于所述边框的两条悬空边下方。

具体地，所述边框的两条承载边吸附于所述工作台；所述边框的两条悬空边具有向下的弯曲形变但与所述工作台不接触。

进一步地，所述工作台上设有两个支撑凸台，两个所述支撑凸台分别与所述边框的两条承载边一一对应；所述第一真空吸附机构包括两个真空气路和两组真空吸附孔，两组所述真空吸附孔的一端分别对应设置于两个所述支撑凸台的上表面，两组所述真空吸附孔的另一端分别与两个所述真空气路对应连通。

进一步地，所述第二真空吸附机构包括两个真空吸嘴，两个所述真空吸嘴的吸附面分别位于所述工作台上表面，两个所述真空吸嘴分别与所述边框的两条悬空边一一对应。

具体地，各所述真空气路分别设置于所述工作台内部。

具体地，各所述真空气路分别通过真空转接头与第一真空气源供给设备连接。

具体地，各所述真空吸嘴分别通过真空管路与第二真空气源供给设备连接。

具体地，各所述真空吸嘴分别与各所述悬空边的中部位置相对应。

进一步地，还包括与两条所述悬空边一一对应的两组限位件，各组所述限位件分别包括两个限位螺钉，所述真空吸嘴设置于两个所述限位螺钉之间，所述工作台设有用于安装所述限位螺钉的螺纹孔。

进一步地，所述工作台上还安装有调节所述真空吸嘴高度的调节机构。

(三)有益效果

本实用新型的上述技术方案具有如下优点：

本实用新型提供的柔性基片拉平装置，通过第一真空吸附机构对边框进行吸附固定，通过第二真空吸附机构对边框进行向下吸附，从而使边框发生弯曲形变，然后将柔性基片粘接在边框上，此时解除第二真空吸附机构对边框的吸附作用，则边框的弯曲量被释放，在释放过程中，实现对柔性基片的拉平动作，进而有效解决了柔性基片在自动化生产过程中的褶皱和不平整问题。

附图说明

图1是本实用新型实施例柔性基片拉平装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例柔性基片拉平装置的第一剖视图；

图3是本实用新型实施例柔性基片拉平装置的第二剖视图；

图4是本实用新型实施例柔性基片拉平装置中真空吸嘴与悬空边吸附前示意图；

图5是本实用新型实施例柔性基片拉平装置中真空吸嘴与悬空边吸附后示意图。

图中：1：边框；101A：承载边；101B：悬空边；102：胶条；2：第一真空吸附机构；201：真空气路；202：真空吸附孔；203：真空转接头；3：第二真空吸附机构；301：真空吸嘴；4：工作台；401：工作凹槽；5：支柱；6：柔性基片；7：固定组件；701：吸嘴固定螺母；702：吸嘴固定连接件；8：限位螺钉；9：支撑凸台。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，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的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-5所示，本实用新型实施例提供一种柔性基片拉平装置，至少包括工作台4以及设置在工作台4上的第一真空吸附机构2和第二真空吸附机构3，通过第一真空吸附机构2和第二真空吸附机构3实现对边框1的吸附控制。

其中，第一真空吸附机构2用于将边框1吸附固定在工作台4上，第二真空吸附机构3用于将边框1向下吸附，使边框1发生弯曲形变。

其中，边框1采用柔性材质制成，例如可以根据实际使用需求采用树脂材质或柔性金属材质制成。边框1不仅需要满足对柔性基片6的定位、支撑作用，同时应该具备可变形的功能。也即，当对边框1施加一定压力或拉力时，边框1能够在力的作用下发生弯曲形变，当施加的力消除后，边框1能够自行回复至原始状态。

在使用时，先将边框1水平放置在工作台4上，然后开启第一真空吸附机构2，通过第一真空吸附机构2将边框1的相对两侧吸附固定在工作台4上，同时使边框1的其余待吸附侧相对于工作台4的上表面悬空设置。然后开启第二真空吸附机构3，通过第二真空吸附机构3向边框1的待吸附侧提供向下的吸附力，在第二真空吸附机构3的吸附力作用下，使边框1的待吸附侧向下弯曲发生形变。然后将柔性基片6粘接固定在边框1的上表面。当确定柔性基片6与边框1粘接牢固后，此时保持第一真空吸附机构2对边框1的吸附作用，同时解除第二真空吸附机构3对边框1的吸附作用，则边框1的形状从弯曲状态逐渐恢复至水平状态，在边框1的形状逐渐恢复的过程中，边框1由于弯曲状态而积蓄的弯曲量被逐渐释放，而在弯曲量释放过程中，边框1将柔性基片6逐渐展开拉平，从而实现对柔性基片6的拉平动作，进而有效解决了柔性基片6在自动化生产过程中的褶皱和不平整问题。

根据实际生产需求，边框1可以设置成为不同形状，例如圆形、椭圆形、三角形、四边形以及四边以上的多边形。

在本申请的具体实施例中，由于柔性基片6为矩形结构，因此边框1采用与柔性基片6相配合的四边形结构。

具体来说，边框1由两条相对设置的承载边101A和两条相对设置的悬空边101B合围而成，其中承载边101A与悬空边101B相互垂直连接。其中第一真空吸附机构2位于边框1的两条承载边101A下方，第二真空吸附机构3位于边框1的两条悬空边101B下方。通过第一真空吸附机构2能够将边框1的两条承载边101A吸附于工作台4。通过第二真空吸附机构3能够使边框1的两条悬空边101B向下弯曲发生形变，但两条悬空边101B与工作台4不接触。

具体来说，工作台4上设有两个支撑凸台9，各支撑凸台9均为长条状结构，两个支撑凸台9分别与边框1的两条承载边101A一一对应。在工作时，边框1的两条承载边101A分别对应设置在两个支撑凸台9的上表面，从而使边框1的两条悬空边101B能够相对于工作台4的上表面悬空设置。也即，通过设置支撑凸台9，既能够对边框1的两条承载边101A起到支撑作用，又能够使边框1的两条悬空边101B悬空设置。

第一真空吸附机构2能够将边框1的两条承载边101A分别对应吸附固定在两个支撑凸台9上。第二真空吸附机构3能够将边框1的两条悬空边101B向下吸附，从而使两条悬空边101B发生弯曲形变。

在使用时，先将边框1的两条承载边101A对应设置在两个支撑凸台9上，使边框1的两条悬空边101B相对于工作台4的上表面悬空设置。然后开启第一真空吸附机构2，将边框1两条承载边101A分别吸附固定在两个支撑凸台9上。在确保两条承载边101A固定牢固后，开启第二真空吸附机构3，将边框1的两条悬空边101B向下吸附，使两条悬空边101B发生弯曲形变。悬空边101B发生弯曲形变大小是根据实际应用中柔性基片6所需的张力或者伸张量来决定的。然后再将柔性基片6粘接固定在边框1的上表面，其中，在边框1的两条承载边101A上分别预先设置胶条102，通过胶条102来实现柔性基片6与两条承载边101A的粘接固定。在进行柔性基片6与两条承载边101A的粘接固定时，需要通过按压的方式确保柔性基片6在两条承载边101A上粘接牢固，不会因为边框1的弯曲形变而松脱。然后保持第一真空吸附机构2对两条承载边101A的吸附固定，此时解除第二真空吸附机构3对两条悬空边101B的吸附作用，则两条呈弯曲状态的悬空边101B将从弯曲状态逐渐恢复至水平状态，在两条悬空边101B的形状逐渐恢复的过程中，两条悬空边101B由于弯曲状态而积蓄的弯曲量被逐渐释放，并在弯曲量释放过程中，两条悬空边101B将柔性基片6逐渐展开拉平，从而实现对柔性基片6的拉平动作，进而有效解决柔性基片6在自动化生产过程中的褶皱和不平整问题。

在本申请的具体实施例中，工作台4的底面与四个支柱5固定连接，从而实现对工作台4的支撑固定。

在本申请的具体实施例中，为了便于在工作台4上进行边框1的吸附固定以及柔性基片6的粘接拉平操作，可以在工作台4的上表面设置工作凹槽401，两个支撑凸台9设置在工作凹槽401中，从而将边框1放置于工作凹槽401中进行柔性基片6的拉平操作。

在本申请的进一步实施例中，第一真空吸附机构2包括两个真空气路201和两组真空吸附孔202。两个真空气路201分别设置于工作台4内部，两个真空气路201分别与两组真空吸附孔202对应连接。两组真空吸附孔202分别与两个支撑凸台9一一对应设置。也即，两组真空吸附孔202的一端分别对应设置于两个支撑凸台9的上表面，两组真空吸附孔202的另一端依次穿过支撑凸台9、工作台4与两个真空气路201对应连通。其中，两组真空吸附孔202能够分别与边框1的两条承载边101A一一对应。也即，两条承载边101A能够分别对应设置于两组真空吸附孔202上端面。分别向两个真空气路201进行抽真空，则在两组真空吸附孔202的吸附作用下，就可以将边框1的两条承载边101A牢牢吸附固定在两个支撑凸台9上。

在本申请的具体实施例中，各真空气路201分别通过真空转接头203与第一真空气源供给设备(图中未示)连接，其中真空转接头203安装在工作台4上。

当第一真空吸附机构2工作时，开启第一真空气源供给设备，从而在各真空气路201中产生负压，进而通过真空吸附孔202产生吸附力，实现对边框1的两条承载边101A的吸附固定。

在本申请的具体实施例中，第一真空气源供给设备可以根据实际使用需求，采用真空泵或真空发生器。

在本申请的进一步实施例中，第二真空吸附机构3包括两个真空吸嘴301，两个真空吸嘴301的吸附面分别位于工作台4上表面。两个真空吸嘴301分别与边框1的两条悬空边101B相对应，也即，两条悬空边101B能够分别对应设置于两个真空吸嘴301的上面。分别向两个真空吸嘴301进行抽真空，则在两个真空吸嘴301的吸附作用下，就可以对边框1的两条悬空边101B的下表面产生向下的吸附力，从而使两条悬空边101B分别向下弯曲发生形变。

在本申请的具体实施例中，各真空吸嘴301分别通过真空管路与第二真空气源供给设备(图中未示)连接。

当第二真空吸附机构3工作时，开启第二真空气源供给设备，从而在真空管路中产生负压，进而通过真空吸嘴301产生吸附力，实现对边框1的两条悬空边101B的吸附下拉，使得两条悬空边101B分别向下弯曲发生形变。

在本申请的具体实施例中，第二真空气源供给设备可以根据实际使用需求，采用真空泵或真空发生器。

在本申请的具体实施例中，各真空吸嘴301分别对应设置于各悬空边101B的中部位置，从而在进行真空吸附时，能够使两条悬空边101B发生弯曲形变的效果更好。

在本申请的具体实施例中，各真空吸嘴301的吸附面位置与各真空吸附孔202的上端面位置相当。也即，在第二真空吸附机构3工作之前，各真空吸嘴301的吸附面分别与对应的悬空边101B下表面相接触，如图4所示。

由于各真空吸嘴301的吸附面均采用柔性材料制成，因此，当第二真空吸附机构3工作时，各真空吸嘴301将在抽真空作用下发生变形，则在真空吸嘴301的自身变形作用下，即可吸附带动悬空边101B的向下弯曲变形，如图5所示。

在本申请的具体实施例中，为了保证各真空吸嘴301能够在吸附力作用下拉动各悬空边101B向下弯曲变形，可以控制各真空吸嘴301的吸附力为2-3N。当然，各真空吸嘴301的吸附力，可以根据所采用的型号以及尺寸大小等情况而设定，只要能够保证各真空吸嘴301能够与对应的悬空边101B吸附牢固，并能够在吸附力的作用下带动悬空边101B产生形变即可。

在本申请的具体实施例中，真空吸嘴301通过固定组件7安装在工作台4上。在工作台4上设有供真空吸嘴301穿过的通孔，真空吸嘴301的上端穿过通孔设置于工作台4的上表面，真空吸嘴301的下端与固定组件7连接。

其中，固定组件7包括吸嘴固定螺母701和吸嘴固定连接件702，真空吸嘴301的外部设有与吸嘴固定螺母701相适配的螺纹，真空吸嘴301与吸嘴固定螺母701螺纹连接，吸嘴固定螺母701与吸嘴固定连接件702的一端连接，吸嘴固定连接件702的另一端与工作台4的底面连接固定。

在本申请的进一步实施例中，还包括与两条悬空边101B一一对应的两组限位件，各组限位件分别包括两个限位螺钉8。真空吸嘴301设置于两个限位螺钉8之间，工作台4设有用于安装限位螺钉8的螺纹孔。

当在真空吸嘴301的吸附作用下，使两条悬空边101B分别发生弯曲变形时，可以通过调节限位螺钉8，使限位螺钉8的上端面与悬空边101B的底面相接触，从而达到限制悬空边101B弯曲变形位置的作用，如图5所示。而通过旋转调节限位螺钉8在螺纹孔中的位置，就可以调节限位螺钉8的高度，从而更好的调整控制悬空边101B的弯曲变形程度。

在本申请的进一步实施例中，工作台4上还安装有用于调节真空吸嘴301高度的调节机构(图中未示)。调节机构的结构形式可以根据实际使用情况而定，只要能够实现对真空吸嘴301的高度调节即可。

当真空吸嘴301在抽真空作用下与悬空边101B吸附固定后，通过调节机构调整真空吸嘴301的高度，即可调整各悬空边101B的弯曲变形程度，进而达到柔性基片6拉平动作的不同要求幅度。

在本申请的具体实施例中，调节机构可以采用升降气缸、升降油缸、电液推杆或直线电机。工作台4设有供真空吸嘴301穿过的通孔，真空吸嘴301能够沿通孔进行上下升降动作。调节机构的动力输出端与真空吸嘴301的底部相连，从而能够带动真空吸嘴301进行升降。

本申请所述柔性基片拉平装置的工作过程如下：

首先，通过机械手将边框1放置于工作台4上，使边框1的两条承载边101A分别与两组真空吸附孔202一一对应，使边框1的两条悬空边101B分别与两个真空吸嘴301一一对应。

然后，开启第一真空气源供给设备，在各真空气路201中产生负压，使各组真空吸附孔202产生吸附力，从而将边框1的两条承载边101A分别牢牢吸附固定在两个支撑凸台9上。

然后，开启第二真空气源供给设备，在各真空管路中产生负压，使各真空吸嘴301产生吸附力，从而对边框1的两条悬空边101B分别进行吸附固定，由于各真空吸嘴301将在抽真空作用下发生变形，则在真空吸嘴301的自身变形作用下，即可带动两条悬空边101B分别向下弯曲发生形变。在此时，如果各悬空边101B的弯曲形变幅度不能达到柔性基片6拉平动作的要求幅度，则可以通过调节机构来调整真空吸嘴301的高度，进而通过真空吸嘴301带动悬空边101B动作，从而使各悬空边101B符合柔性基片6拉平动作的要求幅度。

之后，再通过机械手取来柔性基片6，将柔性基片6压紧在边框1上，从而通过设置在边框1的两条承载边101A上的胶条102，使柔性基片6与边框1二者粘接固定。

之后，保持第一真空吸附机构2对两条承载边101A的吸附固定，同时关闭第二真空气源供给设备，使各真空吸嘴301上的吸附力消失，则两条呈弯曲状态的悬空边101B将从弯曲状态逐渐恢复至水平状态，在两条悬空边101B的形状逐渐恢复的过程中，两条悬空边101B由于弯曲状态而积蓄的弯曲量被逐渐释放，并在弯曲量释放过程中，两条悬空边101B将柔性基片6逐渐展开拉平，从而实现对柔性基片6的拉平动作，进而有效解决柔性基片6在自动化生产过程中的褶皱和不平整问题。

综上所述，本实用新型实施例所述的柔性基片拉平装置，能够通过第一真空吸附机构和第二真空吸附机构对边框的吸附操作，简单、有效的实现对柔性基片的拉平操作，使柔性基片与边框粘贴后更加平整，有效解决了柔性基片在自动化生产过程中的褶皱和不平整问题。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，除非另有说明，“若干”的含义是一个或多个；“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种柔性基片拉平装置，其特征在于：包括工作台(4)以及设置于所述工作台(4)上的第一真空吸附机构(2)和第二真空吸附机构(3)，所述第一真空吸附机构(2)用于将边框(1)吸附固定在所述工作台(4)上；所述第二真空吸附机构(3)用于将所述边框(1)向下吸附，使所述边框(1)发生弯曲形变。

2.根据权利要求1所述的柔性基片拉平装置，其特征在于：所述边框(1)由两条相对设置的承载边(101A)和两条相对设置的悬空边(101B)合围而成；所述第一真空吸附机构(2)位于所述边框(1)的两条承载边(101A)下方；所述第二真空吸附机构(3)位于所述边框(1)的两条悬空边(101B)下方。

3.根据权利要求2所述的柔性基片拉平装置，其特征在于：所述边框(1)的两条承载边(101A)吸附于所述工作台(4)；所述边框(1)的两条悬空边(101B)具有向下的弯曲形变但与所述工作台(4)不接触。

4.根据权利要求2所述的柔性基片拉平装置，其特征在于：所述工作台(4)上设有两个支撑凸台(9)，两个所述支撑凸台(9)分别与所述边框(1)的两条承载边(101A)一一对应；所述第一真空吸附机构(2)包括两个真空气路(201)和两组真空吸附孔(202)，两组所述真空吸附孔(202)的一端分别对应设置于两个所述支撑凸台(9)的上表面，两组所述真空吸附孔(202)的另一端分别与两个所述真空气路(201)对应连通。

5.根据权利要求2所述的柔性基片拉平装置，其特征在于：所述第二真空吸附机构(3)包括两个真空吸嘴(301)，两个所述真空吸嘴(301)的吸附面分别位于所述工作台(4)上表面，两个所述真空吸嘴(301)分别与所述边框(1)的两条悬空边(101B)一一对应。

6.根据权利要求4所述的柔性基片拉平装置，其特征在于：各所述真空气路(201)分别设置于所述工作台(4)内部。

7.根据权利要求4所述的柔性基片拉平装置，其特征在于：各所述真空气路(201)分别通过真空转接头(203)与第一真空气源供给设备连接。

8.根据权利要求5所述的柔性基片拉平装置，其特征在于：各所述真空吸嘴(301)分别与各所述悬空边(101B)的中部位置相对应。

9.根据权利要求8所述的柔性基片拉平装置，其特征在于：还包括与两条所述悬空边(101B)一一对应的两组限位件，各组所述限位件分别包括两个限位螺钉(8)，所述真空吸嘴(301)设置于两个所述限位螺钉(8)之间，所述工作台(4)设有用于安装所述限位螺钉(8)的螺纹孔。

10.根据权利要求5所述的柔性基片拉平装置，其特征在于：所述工作台(4)还安装有调节所述真空吸嘴(301)高度的调节机构。

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