CN212648265U - 托盘预热腔 - Google Patents

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马哲国
杨华新
陈金元
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Abstract

本实用新型提供一种托盘预热腔。该预热腔包括：托盘预热模块，其包括预热框架、水平分层设置在预热框架中的多层预热板、以及驱动预热框架上下移动的第一驱动模块；托盘顶推模块，其包括顶推框架、水平分层设置且在预热板下侧的多层顶推板、以及设置在预热框架的预热基座上驱动顶推框架上下移动的第二驱动模块；以及控制模块，其控制第一驱动模块驱动预热框架及预热板在第一和第二位置之间移动、以将间隔设置的第一或第二组预热板与传送托盘进出的托盘传送位相对准，还在将托盘传进或传出预热腔时控制第二驱动模块驱动顶推框架带动其顶推板从回缩等待位向上移动到顶推支撑位，并在托盘被放置至顶推杆上、或托盘被取走后向下驱动到回缩等待位。

Description

托盘预热腔
技术领域
本实用新型涉及太阳能电池制造领域，特别涉及托盘预热腔。
背景技术
薄膜/晶硅异质结太阳能电池(以下简称异质结太阳能电池，又可称HIT或HJT或SHJ太阳能电池)属于第三代高效太阳能电池技术，它结合了晶体硅与硅薄膜的优势，具有转换效率高、温度系数低等特点，是高效晶体硅太阳能电池的重要发展方向之一。特别是双面的异质结太阳能电池转换效率可以达到26％以上，具有广阔的市场前景。
现有的异质结生产电池的节拍很快，如何快速加热硅片托盘已经成为PECVD设备生产的瓶颈。现有的预热腔存在如下要求：第一，预热腔进行预热的托盘数量是工艺腔的两倍或更多倍，这样能提高预热效率；第二，预热时托盘需要紧贴预热板以提高加热效果。这样就需要两套升降系统，其中一套升降系统用于升降预热板使得间隔设置的第一组预热板或第二组预热板依次对准用于将托盘送进或送出的托盘传送位，另外一套升降系统用于驱动顶推杆(lift pin)，从而实现预热板和托盘贴合方便加热、预热板和托盘的分离方便取放片。
目前两套升降系统的设计基本相类似并且相互独立，存在着价格昂贵或者系统的可靠性较差等问题。
因此，如何提供一种托盘预热腔以简化升降系统的结构、降低其成本、提高其可靠性，改善预热腔的加热效率及加热能力，已成为业内亟待解决的技术问题。
实用新型内容
针对现有技术的上述问题，本实用新型提出了一种托盘预热腔，其包括：
托盘预热模块，其包括预热框架、水平分层设置在预热框架中的多层预热板、以及用于驱动预热框架及预热板上下移动的第一驱动模块，其中所述预热框架包括水平设置的预热基座以及竖向设置在所述预热基座上并与所述多层预热板固定连接的多个预热支撑杆；
托盘顶推模块，其设置在所述托盘预热模块中，包括顶推框架、水平分层设置在所述顶推框架中且位于相应预热板下侧的多层顶推板、以及设置在所述预热基座上用于驱动顶推框架带动顶推板上下移动的第二驱动模块，所述顶推板包括水平设置的顶推基板以及竖向设置在所述顶推基板上的多个顶推杆，所述顶推杆穿过相应预热板上下移动而顶推和放下预热板上的托盘；以及
控制模块，其配置成用于控制所述第一驱动模块驱动所述预热框架及预热板在第一位置和第二位置之间移动、以对应将间隔设置的第一组预热板或第二组预热板与用于传送托盘进出所述预热腔的托盘传送位相对准而进行托盘传送，所述控制模块配置成用于在将托盘传进或传出预热腔时控制所述第二驱动模块驱动顶推框架带动所述顶推板从回缩等待位向上移动到顶推支撑位，并对应在所接收的托盘被放置至所述顶推杆上、或所支撑的托盘被取走后从所述顶推支撑位向下驱动到回缩等待位。
在一实施例中，所述第一位置与第二位置之间的第一距离大于顶推支撑位与回缩等待位之间的第二距离，所述第一距离为10～30厘米，第二距离为3～8厘米。
在一实施例中，所述顶推框架包括水平设置的顶推基座以及竖向设置在所述顶推基座上并与所述多层顶推板固定连接的多个顶推支撑杆，所述多层预热板比所述多层顶推板多一层，所述多层预热板包括顶层预热板、与所述顶推板相邻设置的第一组预热板以及第二组预热板。
在一实施例中，所述第一驱动模块为步进马达，所述预热基座包括设置在其上侧的相匹配的导轨或导块中的一个。
在一实施例中，所述第二驱动模块为设置在所述导轨底部的气囊式气缸，所述顶推基座包括设置在其下侧的相匹配的导轨或导块中的另一个。
在一实施例中，所述预热基座包括设置在其上侧的导轨，所述顶推基座包括设置在其下侧的、能在所述导轨中移动的导块，所述导轨与导块通过所述第二驱动模块驱动而相对移动，从而带动所述顶推基座相对于所述预热基座上下移动。
在一实施例中，所述气囊式气缸充气驱使所述顶推基座及多个顶推杆处于顶推支撑位，处于所述托盘传送位上的机械叉垂直伸入至多个顶推杆中，以便将托盘放置到所述多个顶推杆上或从其上托举所述托盘。
在一实施例中，所述预热板对应从其穿过的所述多个顶推杆设置多个通孔，所述顶推板处于回缩等待位时其顶部在通孔中或与通孔顶端持平，所述顶推板处于顶推支撑位时其顶推基板与所述预热板相抵靠。
在一实施例中，所述多个预热支撑杆包括四个预热支撑杆，所述四个预热支撑杆与每一预热板固定连接，所述多个顶推支撑杆包括四个顶推支撑杆，所述四个顶推支撑杆与每一顶推基板固定连接，所述四个预热支撑杆各自包括与相邻顶推支撑杆相匹配的导向环，所述顶推支撑杆设置在相邻的导向环中并沿其上下移动。
在一实施例中，所述预热支撑杆内侧针对所述顶推基座设置有阻挡件，所述阻挡件用于在所述顶推基座从回缩等待位朝上向顶推支撑位移动时阻挡其停在所述顶推支撑位。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
第一，本实用新型的所述第一驱动模块驱动所述预热框架及预热板在所述第一位置与第二位置之间移动的第一距离大于所述第二驱动模块驱动顶推框架带动所述顶推板从回缩等待位向上移动到顶推支撑位之间的第二距离，本实用新型能简化结构、降低成本、提高可靠性。
第二，本实用新型的托盘预热腔在对托盘进行预热时，托盘直接放置在所述预热板进行加热，能改善预热腔的加热效率及加热能力。
附图说明
在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，能够更好地理解本实用新型的上述特征和优点。在附图中，各组件不一定是按比例绘制，并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记。
图1为本实用新型的托盘预热腔处于回缩等待位时的组成结构示意图。
图2为本实用新型的托盘预热腔处于顶推支撑位时的组成结构示意图。
图3为图1及图2中的托盘预热腔的俯视结构示意图。
具体实施方案
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作详细描述，以便更清楚理解本实用新型的目的、特点和优点。应理解的是，以下结合附图和具体实施例描述的诸方面仅是示例性的，而不应被理解为对本实用新型的保护范围进行任何限制。除非上下文明确地另外指明，否则单数形式“一”和“所述”包括复数指代物。
参见图1及图2，两者显示了本实用新型的托盘预热腔实施例的处于不同状态的组成结构示意图。如图1及图2所示，托盘预热腔用于对托盘4进行预热，且包括托盘预热模块1、托盘顶推模块2以及控制模块3。以下对托盘预热腔的各个构件进行详细说明。
托盘预热模块1包括预热框架10、多层预热板12以及第一驱动模块14。所述预热框架10包括水平设置的预热基座10A以及竖向设置在所述预热基座10A的多个预热支撑杆10B。所述预热基座10还包括设置在其上的相匹配的导轨或导块中的一个。在本实施例中，所述预热基座10包括设置在其上的导轨10C。
多层预热板12水平分层设置在预热框架10中，并且固定连接上多个预热支撑杆10B上。所述多层预热板12比所述多层顶推板22多一层，所述预热板12包括与所述顶推板22相邻设置的第一组预热板12A、第二组预热板12B以及顶层预热板12C。
第一驱动模块14用于驱动预热框架10及预热板12上下移动，具体可驱动所述预热框架10及预热板12在第一位置P1和第二位置P2之间移动，当在第一位置P1上时，第一组预热板12A与用于传送托盘进出所述预热腔的托盘传送位(未图示)大致对准而进行托盘4的传送。当在第二位置P2上时，第二组预热板12B与用于传送托盘进出所述预热腔的托盘传送位(未图示)大致对准而进行托盘4的传送。在本实施例中，所述第一驱动模块14为步进马达；托盘传送位包括上下层叠设置的第一传送位及第二传送位，第一传送位与第二传送位之间的距离为相邻两个预热板12之间距离的两倍，即与第一组预热板12A中各预热板之间的距离或第二组预热板12B中各预热板之间的距离相同。在其他实施例中，第一传送位与第二传送位之间的距离为相邻两个预热板12之间距离的三倍或更多倍，如此使得预热腔中能同时预热更多的托盘4。
托盘顶推模块2设置在所述托盘预热模块1中，包括顶推框架20、多层顶推板22以及第二驱动模块24。所述顶推框架20包括水平设置的顶推基座20A、竖向设置在所述顶推基座20A上并与所述多层顶推板22固定连接的多个顶推支撑杆20B。所述顶推基座20还包括设置在其下侧的相匹配的导轨或导块中的另一个。在本实施例中，所述顶推基座20包括设置在下侧的导块20C，所述第二驱动模块24为设置在所述导轨10C底部的气囊式气缸。
所述顶推板22包括水平设置的顶推基板22A以及竖向设置在所述顶推基板22A上的多个顶推杆22B，所述顶推杆22B穿过相应预热板12上下移动而顶推和放下预热板12上的托盘4。
多层顶推板22水平分层设置在所述顶推框架20中且位于相应预热板12下侧，第二驱动模块24设置在所述预热基座10A上且用于驱动顶推框架20带动顶推板22在回缩等待位P3及顶推支撑位P4之间移动。在本实施例中，所述第二驱动模块24为设置在所述导轨底部的气囊式气缸。
控制模块3配置成用于控制所述第一驱动模块14驱动所述预热框架10及预热板12在第一位置P1和第二位置P2之间移动，以对应将间隔设置的第一组预热板12A或第二组预热板12B与用于传送托盘4进出所述预热腔的托盘传送位相对准而进行托盘传送。所述控制模块3还配置成用于在将托盘4传进或传出预热腔时控制所述第二驱动模块24驱动顶推框架22A带动所述顶推板22从回缩等待位P3向上移动到顶推支撑位P4，并对应在所接收的托盘4被放置至所述顶推杆22B上或所支撑的托盘4被取走后从所述顶推支撑位P4向下驱动到回缩等待位P3。所述第一位置P1与第二位置P2之间的第一距离L1大于顶推支撑位P3与回缩等待位P4之间的第二距离L2，即所述第一驱动模块14的驱动行程大于第二驱动模块24的驱动行程。所述第一距离L1为10～30厘米，第二距离L2为3～8厘米。
控制模块3可为业界常用的单片机控制器或PLC控制器等控制器，本实用新型可根据具体情况进行选用。
如图1所示，在本实施例中，所述预热基座10A包括设置在其上侧的导轨10C，所述顶推基座20A包括其下侧的、能在所述导轨10C中移动的导块20C。所述导轨10C与导块20C通过所述第二驱动模块24驱动而相对移动，从而带动所述顶推基座20A相对于所述预热基座10A上下移动。
所述气囊式气缸24充气而驱使所述顶推基板22A及多个顶推杆22B处于顶推支撑位P4，处于所述托盘传送位上的机械叉垂直伸入至多个顶推杆22B中，以便将托盘4放置到所述多个顶推杆22B上或从其上托举所述托盘4。
所述预热板12对应从其穿过的所述多个顶推杆22B设置多个通孔，所述顶推板22处于回缩等待位P3时其顶部在通孔中或与通孔顶端持平，所述顶推板22处于顶推支撑位P4时其顶推基板22A与所述预热板12相抵靠。
参见图3，其显示了图1及图2中的托盘预热腔的俯视结构。如图3所示，所述多个预热支撑杆10B包括四个预热支撑杆10B，所述四个预热支撑杆10B与每一预热板12固定连接，所述多个顶推支撑杆20B包括四个顶推支撑杆20B，所述四个顶推支撑杆20B与每一顶推基板22A固定连接，所述四个预热支撑杆10B各自包括与相邻顶推支撑杆20B相匹配的导向环10C，所述顶推支撑杆20B设置在相邻的导向环10C中并沿其上下移动。导向环10C的设置使得托盘顶推模块2更加平稳及无摇晃地在托盘预热模块1中上下移动。
如图1及图2所示，所述预热支撑杆10B内侧针对所述顶推基座20A设置有阻挡件16，所述阻挡件16用于在所述顶推基座20A从回缩等待位P3朝上向顶推支撑位P4移动时阻挡其停在所述顶推支撑位P4。
为进一步说明本实用新型的原理及特征，结合参见图1和图2，以下通过将在本实用新型托盘预热腔中完成预热的托盘4传出预热腔为例进行说明：首先，如图1所示，其中固定有预热板12的预热框架10位于第一位置P1，四个托盘4直接与第一组预热板12A及第二组预热板12B接触，第一组预热板12A与用于传送托盘进出所述预热腔的托盘传送位相对准；此时托盘4已完成预热并且与托盘传送位相对应的工艺腔(未图示)需要已完成预热的托盘4及其支撑的硅片，因此需要将托盘4传送出预热腔；接着所述控制模块3控制诸如气囊式气缸的第二驱动模块24向上驱动顶推框架20带动所述顶推板22从回缩等待位P3向上移动到顶推支撑位P4，处于所述托盘传送位上的机械叉(未图示)垂直伸入至多个顶推杆22B中，以便从所述多个顶推杆22B上托举托盘4，之后机械叉托举着托盘4离开预热腔并将所述托盘4向后传送至工艺腔；在多个顶推杆22B上的托盘4被取走后，所述顶推板22在第二驱动模块24的驱动下从顶推支撑位P4向下移动到回缩等待位P3，处于回缩等待位P3的顶推杆22B的顶部在通孔中或与通孔顶端持平，即不超出预热板12。
而将未经预热的托盘4传送进预热腔进行预热的过程与上述传出完成预热的托盘4类似，都是由所述控制模块3控制诸如气囊式气缸的第二驱动模块24向上驱动顶推框架20带动所述顶推板22从回缩等待位P3向上移动到顶推支撑位P4，所不同的是处于所述托盘传送位上的机械叉(未图示)垂直伸入至多个顶推杆22B，并将其上托举的托盘4轻放在所述多个顶推杆22B上，之后机械叉空着撤出所述预热腔；然后所述顶推板22在第二驱动模块24的驱动下从顶推支撑位P4向下移动到回缩等待位P3，托盘4即被放置到预热板12上直接进行预热，从而能提高预热效率。
本实用新型的托盘预热腔包括托盘预热模块、托盘顶推模块以及控制模块，托盘预热模块包括预热框架、水平分层设置在预热框架中的多层预热板、以及用于驱动预热框架及预热板上下移动的第一驱动模块，其中所述预热框架包括水平设置的预热基座以及竖向设置在所述预热基座上并与所述多层预热板固定连接的多个预热支撑杆；托盘顶推模块设置在所述托盘预热模块中，包括顶推框架、水平分层设置在所述顶推框架中且位于相应预热板下侧的多层顶推板、以及设置在所述预热基座上用于驱动顶推框架带动顶推板上下移动的第二驱动模块，所述顶推板包括水平设置的顶推基板以及竖向设置在所述顶推基板上的多个顶推杆，所述顶推杆穿过相应预热板上下移动而顶推和放下预热板上的托盘；控制模块配置成用于控制所述第一驱动模块驱动所述预热框架及预热板在第一位置和第二位置之间移动、以对应将间隔设置的第一组预热板或第二组预热板与用于传送托盘进出所述预热腔的托盘传送位相对准而进行托盘传送，所述控制模块配置成用于在将托盘传进或传出预热腔时控制所述第二驱动模块驱动顶推框架带动所述顶推板从回缩等待位向上移动到顶推支撑位，并对应在所接收的托盘被放置至所述顶推杆上、或所支撑的托盘被取走后从所述顶推支撑位向下驱动到回缩等待位。
本实用新型能简化结构、降低成本、提高可靠性，并能改善预热腔的加热效率及加热能力。
上述实施例是提供给熟悉本领域内的人员来实现或使用本实用新型的，熟悉本领域的人员可在不脱离本实用新型的实用新型思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本实用新型的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。

Claims (10)

1.一种托盘预热腔，其包括：
托盘预热模块，其包括预热框架、水平分层设置在预热框架中的多层预热板、以及用于驱动预热框架及预热板上下移动的第一驱动模块，其中所述预热框架包括水平设置的预热基座以及竖向设置在所述预热基座上并与所述多层预热板固定连接的多个预热支撑杆；
托盘顶推模块，其设置在所述托盘预热模块中，包括顶推框架、水平分层设置在所述顶推框架中且位于相应预热板下侧的多层顶推板、以及设置在所述预热基座上用于驱动顶推框架带动顶推板上下移动的第二驱动模块，所述顶推板包括水平设置的顶推基板以及竖向设置在所述顶推基板上的多个顶推杆，所述顶推杆穿过相应预热板上下移动而顶推和放下预热板上的托盘；以及
控制模块，其配置成用于控制所述第一驱动模块驱动所述预热框架及预热板在第一位置和第二位置之间移动、以对应将间隔设置的第一组预热板或第二组预热板与用于传送托盘进出所述预热腔的托盘传送位相对准而进行托盘传送，所述控制模块配置成用于在将托盘传进或传出预热腔时控制所述第二驱动模块驱动顶推框架带动所述顶推板从回缩等待位向上移动到顶推支撑位，并对应在所接收的托盘被放置至所述顶推杆上、或所支撑的托盘被取走后从所述顶推支撑位向下驱动到回缩等待位。
2.根据权利要求1所述的托盘预热腔，其特征在于，所述第一位置与第二位置之间的第一距离大于顶推支撑位与回缩等待位之间的第二距离，所述第一距离为10～30厘米，第二距离为3～8厘米。
3.根据权利要求2所述的托盘预热腔，其特征在于，所述顶推框架包括水平设置的顶推基座以及竖向设置在所述顶推基座上并与所述多层顶推板固定连接的多个顶推支撑杆，所述多层预热板比所述多层顶推板多一层，所述多层预热板包括顶层预热板、与所述顶推板相邻设置的所述第一组预热板以及所述第二组预热板。
4.根据权利要求2所述的托盘预热腔，其特征在于，所述第一驱动模块为步进马达，所述预热基座包括设置在其上侧的相匹配的导轨或导块中的一个。
5.根据权利要求4所述的托盘预热腔，其特征在于，所述第二驱动模块为设置在所述导轨底部的气囊式气缸，所述顶推基座包括设置在其下侧的相匹配的导轨或导块中的另一个。
6.根据权利要求5所述的托盘预热腔，其特征在于，所述预热基座包括设置在其上侧的导轨，所述顶推基座包括设置在其下侧的、能在所述导轨中移动的导块，所述导轨与导块通过所述第二驱动模块驱动而相对移动，从而带动所述顶推基座相对于所述预热基座上下移动。
7.根据权利要求5所述的托盘预热腔，其特征在于，所述气囊式气缸充气驱使所述顶推基座及多个顶推杆处于顶推支撑位，处于所述托盘传送位上的机械叉垂直伸入至多个顶推杆中，以便将托盘放置到所述多个顶推杆上或从其上托举所述托盘。
8.根据权利要求1或2所述的托盘预热腔，其特征在于，所述预热板对应从其穿过的所述多个顶推杆设置多个通孔，所述顶推板处于回缩等待位时其顶部在通孔中或与通孔顶端持平，所述顶推板处于顶推支撑位时其顶推基板与所述预热板相抵靠。
9.根据权利要求3所述的托盘预热腔，其特征在于，所述多个预热支撑杆包括四个预热支撑杆，所述四个预热支撑杆与每一预热板固定连接，所述多个顶推支撑杆包括四个顶推支撑杆，所述四个顶推支撑杆与每一顶推基板固定连接，所述四个预热支撑杆各自包括与相邻顶推支撑杆相匹配的导向环，所述顶推支撑杆设置在相邻的导向环中并沿其上下移动。
10.根据权利要求5所述的托盘预热腔，其特征在于，所述预热支撑杆内侧针对所述顶推基座设置有阻挡件，所述阻挡件用于在所述顶推基座从回缩等待位朝上向顶推支撑位移动时阻挡其停在所述顶推支撑位。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023142741A1 (zh) * 2022-01-29 2023-08-03 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池生产系统及电池生产方法

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