CN212750833U - 一种超声波悬浮输送机构 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种超声波悬浮输送机构，用于输送太阳能电池硅片，包括基座，在所述基座上安装有超声波悬浮组件和硅片输送组件，其中，所述超声波悬浮组件包括超声波发生装置和悬浮板，所述超声波发生装置发出超声波，以在所述悬浮板上方预定高度处产生预定悬浮支持力，使硅片悬浮在所述预定高度处；所述硅片输送组件包括传送带，用于输送悬浮在所述预定高度处的硅片。该超声波悬浮输送机构，实现了太阳能电池硅片的无接触式输送，可有效避免硅片出现裂开、破损、划伤及污染等问题，提高硅片质量，减少资源浪费，该超声波悬浮输送机构可适用于各种加工工序之间硅片的流转，可用于传送各种不同规格的硅片，适用范围广。

Description

一种超声波悬浮输送机构

技术领域

本申请涉及太阳能电池片输送技术领域，具体涉及一种超声波悬浮输送机构。

背景技术

在晶体硅太阳能电池的加工生产中，太阳能电池硅片需要在不同的加工工位之间流转，在现有太阳能电池硅片的流转过程中，硅片通过接触式传送线（如传送带）从一个工位上转移至另一个工位上，由传送线与硅片之间的摩擦力带动硅片移动，各种不可控因素容易导致硅片出现裂开、破损、划伤和污染等质量问题，有些不良品需要直接报废，造成资源浪费，有些不良品则需要降级处理，影响太阳能电池片成品的发电效率和使用寿命。

实用新型内容

鉴于上述现有技术存在的不足，本申请提供了一种超声波悬浮输送机构，以实现太阳能电池硅片的无接触式输送，提高硅片质量。

本申请采用的技术方案是：提供一种超声波悬浮输送机构，用于输送太阳能电池硅片，包括基座，在所述基座上安装有超声波悬浮组件和硅片输送组件，其中，

所述超声波悬浮组件包括超声波发生装置和悬浮板，所述超声波发生装置发出超声波，以在所述悬浮板上方预定高度处产生预定悬浮支持力，使硅片悬浮在所述预定高度处；

所述硅片输送组件包括传送带，用于输送悬浮在所述预定高度处的硅片，所述硅片悬浮在所述传送带上方。

作为对上述方案的改进，在所述传送带的一端部设置有硅片传送组件，该硅片传送组件包括叉齿，用于将输送至所述传送带的所述一端部的硅片传送至载具上或将载具上的硅片传送至所述传送带的所述一端部上，输送至所述一端部的硅片或载具上的硅片置于该叉齿上，该叉齿连接升降机构和平移机构。

作为对上述方案的改进，所述叉齿连接负压发生装置，所述叉齿位于悬浮在所述预定高度处的硅片的上方或下方，当叉齿设置于所述硅片上方时，在叉齿的底面上设置有负压吸附孔；当叉齿设置于所述硅片下方时，在叉齿的顶面上设置有负压吸附孔。

作为对上述方案的改进，在所述传送带设置硅片传送组件的一端部上设置有到位传感器，所述到位传感器用于检测所述传送带的所述一端部的硅片，当该到位传感器检测到硅片时，使所述负压发生装置、升降机构、平移机构运行。

作为对上述方案的改进，所述升降机构包括顶升气缸，所述叉齿连接该顶升气缸的活动端，所述平移机构包括可水平伸缩的传送气缸，该顶升气缸连接该传送气缸的活动端。

作为对上述方案的改进，所述传送气缸固定设置在一安装座上，在该安装座上安装有导轨，所述顶升气缸通过滑块滑动连接在该导轨上。

作为对上述方案的改进，在所述传送带上设置有多组硅片定位部，每组所述硅片定位部包括间隔设置的两个挡条，所述挡条凸设在传送带表面上，垂直于传送带的运行方向延伸，该两个挡条之间用于定位悬浮在所述预定高度处的硅片的短边。

作为对上述方案的改进，硅片悬浮在所述悬浮板上方0.05mm～0.1mm高度处，所述传送带表面与所述悬浮板的顶面位于同一平面，所述挡条凸出所述传送带表面的高度为3.5mm～6.0mm，所述硅片的短边抵接所述挡条。

作为对上述方案的改进，所述传送带沿其运行方向间隔设置有两条，两条传送带上的硅片定位部一一对应，从两侧定位硅片，两条所述传送带之间的距离为硅片宽度的1/3～9/10倍；在所述两条传送带的外侧分别设置有一限位板，所述限位板沿所述传送带的运行方向延伸，用于定位悬浮在所述预定高度处的硅片的长边。

作为对上述方案的改进，所述超声波发生装置包括超声波控制器和超声波换能器，所述悬浮板连接所述超声波换能器；所述悬浮板可拆卸连接在所述基座上，在所述悬浮板内复合有缓冲层，所述缓冲层的厚度不小于所述悬浮板总厚度的1/4。

有益效果：本申请所提供的超声波悬浮输送机构中，超声波悬浮组件包括超声波发生装置和悬浮板，所述超声波发生装置发出超声波，以在所述悬浮板上方预定高度处产生预定悬浮支持力，使硅片悬浮在所述预定高度处，所述硅片输送组件，包括传送带，用于输送悬浮在所述预定高度处的硅片。该超声波悬浮输送机构，实现了太阳能电池硅片的无接触式输送，可有效避免硅片出现裂开、破损、划伤及污染等问题，提高硅片质量，减少资源浪费，该超声波悬浮输送机构可适用于各种加工工序之间硅片的流转，可用于传送各种不同规格的硅片，适用范围广。

附图说明

图1是本申请实施例中超声波悬浮输送机构的立体图；

图2是图1中的A部放大图；

图3是本申请实施例中超声波悬浮输送机构的侧视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本申请作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本申请，但不对本申请的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本申请的部分实施例而非全部实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。本申请实施例中所有方向性指示（诸如上、下、顶、底、水平、竖直、长边、短边……）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。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

本申请提供了一种超声波悬浮输送机构，用于在不同的技工工位之间输送太阳能电池硅片，本申请中所述的“硅片”指“太阳能电池硅片”，请参阅图1，图1示出了本申请实施例中所述超声波悬浮输送机构的立体结构，所述超声波悬浮输送机构包括基座10，在所述基座10上安装有超声波悬浮组件和硅片输送组件。

其中，所述超声波悬浮组件包括超声波发生装置和悬浮板22，所述悬浮板22连接所述超声波发生装置，所述超声波发生装置发出超声波，以在所述悬浮板22上方预定高度处产生预定悬浮支持力，使硅片100悬浮在所述预定高度处。

进一步的，所述悬浮板22可拆卸连接在所述基座10上，所述超声波发生装置包括超声波控制器和超声波换能器21，所述超声波换能器21由所述超声波控制器驱动发出超声波，该超声波产生悬浮支撑力，所述悬浮板22连接所述超声波换能器21，设置于该超声波所能产生的悬浮支撑力范围内，且使该悬浮板22上方预定高度处产生预定悬浮支持力，从而使硅片100悬浮在该预定高度处，可以理解的，所述预定悬浮支撑力等于硅片100的重力。

实际应用中，可通过调节所述悬浮板22连接在所述基座10上的高度来调整硅片100的绝对悬浮高度，以适用于不同的硅片输送组件。

进一步的，所述超声波换能器21的频率为20KHZ～60KHZ，所述悬浮板22与所述超声波换能器21通过专用螺钉连接。

进一步的，在所述悬浮板22内复合有缓冲层，优选所述缓冲层复合于所述悬浮板22的中部，所述缓冲层的设置，可降低悬浮板22的抖动，提高所述悬浮板22的安装稳定性，同时可吸收超声波产生的噪音，提高该超声波悬浮输送机构的适用性。

更进一步的，所述缓冲层为聚氨酯层、氟橡胶层等功能材料层中的一种。优选所述缓冲层的厚度不小于所述悬浮板总厚度的1/4。

所述硅片输送组件包括传送带31，用于输送悬浮在所述预定高度处的硅片100，同样，所述硅片100悬浮于所述传送带31上方，不与所述传送带31接触，硅片100底面与传送带31顶面之间的保持预定距离。

在一个优选的实施方式中，所述传送带31顶面与悬浮板22顶面位于同一平面，即所述预定距离等于所述预定高度。在其他的实施例中，所述传送带31顶面也可以低于或高于所述悬浮板22顶面，可以理解的，当所述传送带31顶面低于所述悬浮板22顶面时，所述预定距离大于所述预定高度，当所述传送带31顶面高于所述悬浮板22顶面时，所述预定距离小于所述预定高度。

进一步的，所述悬浮板22沿所述传送带31的运行方向延伸，以确保在所述传送带31运送硅片100的过程中，硅片100始终保持同一高度平行悬浮在所述悬浮板22上方。

在一个优选的实施方式中，所述硅片100悬浮在所述悬浮板22上方0.05mm～0.1mm高度处。

请结合参阅图2，图2示出了图1中的A部放大结构，进一步的，在所述传送带31上设置有多组硅片定位部，每组所述硅片定位部包括间隔设置的两个挡条310，所述挡条310凸设在传送带31表面上，垂直于传送带31的运行方向延伸，本实施例中，该两个挡条310用于定位悬浮在所述预定高度处的硅片100的短边。

可以理解的，在其他的实施例中，该两个挡条310也可以用于定位悬浮在所述预定高度处的硅片100的长边。

进一步的，硅片100的两条短边抵接该两个挡条310，即所述硅片定位部的两个挡条310作用于硅片100的两条短边上，对硅片100起到夹持定位作用，以使所述传送带31运送所述硅片100至预定位置。在一个优选的实施方式中，在所述挡条310与硅片100接触的侧面上还开设有用于容纳硅片100短边的卡槽。

进一步的，所述挡条310凸出所述传送带31表面的高度为3.5mm～6.0mm，优选所述挡条310凸出所述传送带31表面的高度为5.0mm，以有效夹持定位硅片100，防止硅片100脱离硅片定位部造成输送故障。

可选的，所述挡条310与所述传送带31一体成型；或，所述挡条310通过粘接、热压接、超声波压接、螺钉连接等方式连接在所述传送带31上，所述挡条310与所述传送带31的材质可以相同或不同，优选所述挡条310由软质材料制得。

本实施例中，所述传送带31沿其运行方向间隔设置有两条，两条传送带31上的硅片定位部一一对应，以从两侧定位硅片100，进一步的，两条所述传送带31之间的距离为硅片宽度的1/3～9/10倍，优选两条传送带31之间的距离为硅片宽度的1/2倍。可以理解的，两条所述传送带31之间的距离可根据硅片的规格进行适应性调整。

进一步的，在两条传送带31的外侧分别设置有一限位板32，所述限位板32沿所述传送带31的运行方向延伸，用于定位悬浮在所述预定高度处的硅片100的长边。

可以理解的，在其他的实施例中，所述传送带31沿其运行方向也可以仅设置一条，此时，传送带31位于硅片100的中部下方，传送带31的宽度小于硅片100的宽度。

在其他的实施例中，所述限位板32也可以用于定位悬浮在所述预定高度处的硅片100的宽边。

所述限位板32与所述多组硅片定位部共同定位悬浮在所述悬浮板22上方预定高度处的所述硅片100。具体的，悬浮在传送带31上方的硅片100，其宽边抵接硅片定位部的所述挡条310，其长边由两块所述限位板32定位。

进一步的，所述限位板32可拆卸连接在基座10上，两块所述限位板32之间的距离可调节以匹配不同规格的硅片。

本实施例中，所述传送带31为由伺服电机30驱动的无端回转皮带，实际应用中，可将该超声波悬浮输送机构设置于两个太阳能电池片加工工位之间，所述传送带31的一端对接一个太阳能电池片加工工位，另一端对接另一个太阳能电池片加工工位，以便于太阳能电池硅片在不同的加工工位之间流转。

在一个实施例中，在所述传送带31的一端部设置有硅片传送组件，该硅片传送组件用于将输送至所述传送带31的所述一端部的硅片100传送至载具上或将载具上的硅片传送至所述传送带31的所述一端部上，以便于转移硅片至下段工序。

可选的，所述载具可以为硅片花篮、金属舟、石墨舟等太阳能电池加工工序所用的硅片载具。

请结合参阅图3，图3示出了本申请实施例中所述超声波悬浮输送机构的侧视结构，图中示出了所述传送带31的所述一端部的侧视结构，该硅片传送组件包括叉齿41，输送至所述传送带31的所述一端部的硅片100或载具上的硅片置于该叉齿41上，该叉齿41连接升降机构和平移机构。

所述叉齿41与载具的结构相匹配，便于硅片的取放，进一步的，所述叉齿41由高光洁度的材质制成，如陶瓷。

进一步的，所述叉齿41连接负压发生装置，在所述叉齿41的其中一个表面上开设有负压吸附孔，所述负压吸附孔连通该负压发生装置，当所述负压发生装置运行时，在所述负压吸附孔处产生抽吸力，以将置于该叉齿41上的硅片100吸附固定在叉齿41上，便于将所述硅片100传送至载具上或自载具上取出硅片。

可选的，所述叉齿41设置于所述硅片100的上方或下方，可以理解的，当叉齿41设置于所述硅片100上方时，在叉齿41的底面上设置有负压吸附孔；当叉齿41设置于所述硅片100下方时，在叉齿41的顶面上设置有负压吸附孔。

请继续参阅图2，本实施例中，所述叉齿41间隔设置有两根，该两根叉齿平行于硅片100的运行方向设置，间隔设置的所述两根叉齿41设置于两条所述传送带31之间，该两根叉齿41位于悬浮硅片100的上方，在叉齿41的底面上设置有负压吸附孔。

本实施例中，以硅片传送组件将输送至所述传送带31的所述一端部的硅片100传送至载具上为例说明所述硅片传送组件的工作原理。具体的，所述传送带31带动硅片100运行至所述一端部，此时，硅片100被运送至所述叉齿41下方；后所述负压发生装置运行，在所述负压吸附孔处产生负压抽吸力，将所述硅片100吸附固定在叉齿41底面上；后所述顶升机构运行向上顶起叉齿41及硅片100至载具入口处；所述平移机构运行将叉齿41及硅片100推送入载具内的对应位置；所述负压发生装置停止运行，所述叉齿41松开硅片100；所述平移机构、顶升机构分别沿相反方向运行复位。

在其他的实施例中，所述硅片传送组件也可用于将载具上的硅片传送至所述传送带31的所述一端部上，具体的，所述顶升机构运行向上顶起叉齿41至载具入口处；所述平移机构运行将所述叉齿41推送入载具内的对应位置处，使载具内的硅片位于叉齿的上方或下方；所述负压发生装置运行，将所述硅片吸附固定在叉齿41表面上；后所述平移机构、顶升机构沿相反方向运行复位，将该硅片转移至所述一端部上；所述负压发生装置停止运行，硅片被放置传送带31的硅片定位部上，由传送带31运送至下一工位。

进一步的，所述升降机构包括顶升气缸51，所述叉齿41连接该顶升气缸51的活动端，所述平移机构包括可水平伸缩的传送气缸61，该顶升气缸51连接该传送气缸61的活动端。

可以理解的，气缸的所述活动端是相对于固定端而言，固定端对应气缸的缸体部分，活动端对应气缸的活塞部分。

本实施例中，所述顶升气缸51、传送气缸61设置于所述悬浮板22下方。所述传送气缸61固定设置在一安装座60上，在该安装座60上安装有导轨62，所述顶升气缸51通过滑块52滑动连接在该导轨62上。

该导轨62可限定所述叉齿41水平移动的范围，使所述叉齿41准确传送硅片100至预定位置处，当所述平移机构运行时，所述传送气缸61推动所述顶升气缸51及叉齿41随所述滑块52沿所述导轨62水平滑行。

所述基座10与所述安装座60固定连接，在所述安装座60上开设有安装孔，所述超声波悬浮输送机构可通过该安装座60安装至不同的工位上，适用范围广。

本实施例中，在所述安装座60上还设置用于限定传送气缸61活动端位置的限位组件53，所述限位组件53设置于传送气缸61活动端行程对应的起点和终点处，图1中仅示出了设置于传送气缸61活动端行程对应的起点处的限位组件53，所述限位组件53包括弹性限位缓冲头，传送气缸61的活动端可抵接该弹性限位缓冲头。该弹性限位缓冲头在限定传送气缸61活动端行程的同时，可有效吸收所述传送气缸61活动端运行所产生的惯性力，使所述传送气缸61的运行更加平缓稳定。

进一步的，所述顶升气缸51通过连接部54连接在所述传送气缸61活动端上，当所述传送气缸61的活动端带动所述顶升气缸51及叉齿41水平移动至预定位置处时，所述弹性限位缓冲头抵接所述连接部54。所述传送气缸61活动端、所述限位组件53分别设置于所述连接部54的两侧。

在一个实施例中，所述超声波悬浮输送机构还包括到位传感器（图中未示出），所述到位传感器设置于所述传送带31设置硅片传送组件的一端部上，用于检测所述一端部上的硅片，当该到位传感器检测到硅片时，使所述负压发生装置、升降机构、平移机构运行。

进一步的，所述超声波悬浮输送机构还包括控制器，所述到位传感器电连接所述控制器的输入端，所述超声波控制器、伺服电机30、负压发生装置、顶升机构、平移机构电连接所述控制器的输出端。所述控制器通过所述超声波控制器控制超声波换能器21的启停。

当所述到位传感器检测到硅片时，向所述控制器发送反馈信号，以使控制器在接收到该反馈信号时，向所述负压发生装置、升降机构、平移机构发送相应的控制信号，使所述负压发生装置、升降机构、平移机构运行，自动化程度高，便于控制。

可选的，所述到位传感器为光纤传感器、光电传感器、或红外探测器等任一能够检测到硅片100，且能够向控制器发送反馈信号的仪器中的一种，本申请对此不做限定。

可选的，该控制器是集成有MCU（微控制单元）电路、单片机、PLC（可编程逻辑控制器）或终端处理器等任一可编程逻辑控制器或智能终端中的一种，本申请对此不做限定。

在一个优选的实施方式中，当所述控制器接收到所述到位传感器的反馈信号时，向所述伺服电机30发送控制信号，使所述伺服电机30停止运行，以使所述传送带31中止运送所述硅片100，经过预定的时间间隔后，所述控制器向所述伺服电机30发送控制信号，使所述伺服电机30开启运行，以使所述传送带31恢复运送所述硅片100。

可选的，所述预定的时间间隔设置为不少于所述硅片传送组件传送硅片100至载具上并复位的时间，或，所述预定的时间间隔设置为不少于所述硅片传送组件传送载具上的硅片至所述传送带31上的时间。

本申请所提供的超声波悬浮输送机构，实现了太阳能电池硅片的无接触式输送，可有效避免硅片出现裂开、破损、划伤及污染等问题，提高硅片质量，减少资源浪费，且该超声波悬浮输送机构可适用于各种加工工序之间硅片的流转，可用于传送各种不同规格的硅片，适用范围广。

以上所述仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请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，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种超声波悬浮输送机构，用于输送太阳能电池硅片，包括基座，其特征在于，在所述基座上安装有超声波悬浮组件和硅片输送组件，其中，

所述超声波悬浮组件包括超声波发生装置和悬浮板，所述超声波发生装置发出超声波，以在所述悬浮板上方预定高度处产生预定悬浮支持力，使硅片悬浮在所述预定高度处；

所述硅片输送组件包括传送带，用于输送悬浮在所述预定高度处的硅片，所述硅片悬浮在所述传送带上方。

2.根据权利要求1所述的超声波悬浮输送机构，其特征在于，在所述传送带的一端部设置有硅片传送组件，该硅片传送组件包括叉齿，用于将输送至所述传送带的所述一端部的硅片传送至载具上或将载具上的硅片传送至所述传送带的所述一端部上，输送至所述一端部的硅片或载具上的硅片置于该叉齿上，该叉齿连接升降机构和平移机构。

3.根据权利要求2所述的超声波悬浮输送机构，其特征在于，所述叉齿连接负压发生装置，所述叉齿位于悬浮在所述预定高度处的硅片的上方或下方，当叉齿设置于所述硅片上方时，在叉齿的底面上设置有负压吸附孔；当叉齿设置于所述硅片下方时，在叉齿的顶面上设置有负压吸附孔。

4.根据权利要求3所述的超声波悬浮输送机构，其特征在于，在所述传送带设置硅片传送组件的一端部上设置有到位传感器，所述到位传感器用于检测所述传送带的所述一端部的硅片，当该到位传感器检测到硅片时，使所述负压发生装置、升降机构、平移机构运行。

5.根据权利要求2所述的超声波悬浮输送机构，其特征在于，所述升降机构包括顶升气缸，所述叉齿连接该顶升气缸的活动端，所述平移机构包括可水平伸缩的传送气缸，该顶升气缸连接该传送气缸的活动端。

6.根据权利要求5所述的超声波悬浮输送机构，其特征在于，所述传送气缸固定设置在一安装座上，在该安装座上安装有导轨，所述顶升气缸通过滑块滑动连接在该导轨上。

7.根据权利要求1所述的超声波悬浮输送机构，其特征在于，在所述传送带上设置有多组硅片定位部，每组所述硅片定位部包括间隔设置的两个挡条，所述挡条凸设在传送带表面上，垂直于传送带的运行方向延伸，该两个挡条之间用于定位悬浮在所述预定高度处的硅片的短边。

8.根据权利要求7所述的超声波悬浮输送机构，其特征在于，硅片悬浮在所述悬浮板上方0.05mm～0.1mm高度处，所述传送带表面与所述悬浮板的顶面位于同一平面，所述挡条凸出所述传送带表面的高度为3.5mm～6.0mm，所述硅片的短边抵接所述挡条。

9.根据权利要求7所述的超声波悬浮输送机构，其特征在于，所述传送带沿其运行方向间隔设置有两条，两条传送带上的硅片定位部一一对应，从两侧定位硅片，两条所述传送带之间的距离为硅片宽度的1/3～9/10倍；在所述两条传送带的外侧分别设置有一限位板，所述限位板沿所述传送带的运行方向延伸，用于定位悬浮在所述预定高度处的硅片的长边。

10.根据权利要求1所述的超声波悬浮输送机构，其特征在于，所述超声波发生装置包括超声波控制器和超声波换能器，所述悬浮板连接所述超声波换能器；所述悬浮板可拆卸连接在所述基座上，在所述悬浮板内复合有缓冲层，所述缓冲层的厚度不小于所述悬浮板总厚度的1/4。

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