CN212874523U - 一种硅片分片设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及太阳能电池生产技术领域，具体公开一种硅片分片设备。该硅片分片设备包括第一承载组件、第二承载组件和转移机构，第一承载组件包括承载第一样品盒的第一承载盘，第一样品盒内放置有若干待转移硅片，第二承载组件包括承载有至少一个第二样品盒的第二承载盘，第一承载盘和第二承载盘中的至少一个可转动，以使第一样品盒依次与每个第二样品盒正对，转移机构被配置为当第一样品盒与其中一个第二样品盒正对时，将第一样品盒内的待转移硅片转移至与第一样品盒正对的第二样品盒内。本实用新型提供的硅片分片设备，自动化程度较高，可以节省人力、时间成本，分片效率较高，且能避免手套或者镊子污染及划伤硅片。

Description

一种硅片分片设备

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池生产技术领域，尤其涉及一种硅片分片设备。

背景技术

随着能源的开采研究，如今太阳能称为人们使用较为广泛的新能源之一，而且已经慢慢地渗透到人们的日常生活中。光伏发电是一种将太阳光能转化为电能的发电方式，由于其利用的是可再生的太阳能，且发电过程中不会造成环境污染，因而是一种绿色环保的能源生产方式。晶体硅太阳能电池相比其他类型的太阳能电池有着优异的电学性能和机械性能，且硅材料在地壳中含量较为丰富，因此，晶体硅太阳能电池在光伏领域占据着重要的地位。

在电池片研发实验过程中，研发人员在实验设计时，硅片原材料的质量、实验分组、实验数量均是必要考虑因素。因此实验前对硅片的发牌分片、数量清点也是实验进行的必要准备工作。同时，对成品电池进行测试表征、光衰、电衰等实验时，考虑到实验数据可信度与工作量的优化平衡等，均需对实验样片进行筛选、数量控制。在实验过程中对不同类型样、不同档位样品分选，及实验片的数量清点的工作时常发生。现有技术通常采用人工手动发牌分片或数片，在该过程中，利用镊子取样时易导致硅片被划伤或者污染，人员佩戴手套取片时也易使样品表面产生脏污，同时需耗费大量时间、人力，数片效率较低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种硅片分片设备，可以实现自动化发牌分片及数片操作，节省人力、时间成本，数片效率较高，且能够保持硅片表面洁净。

如上构思，本实用新型所采用的技术方案是：

一种硅片分片设备，包括：

第一承载组件，所述第一承载组件包括承载第一样品盒的第一承载盘，所述第一样品盒内放置有若干待转移硅片；

第二承载组件，所述第二承载组件包括承载有至少一个第二样品盒的第二承载盘，所述第一承载盘和所述第二承载盘中的至少一个可转动，以使所述第一样品盒依次与每个所述第二样品盒正对；

转移机构，所述转移机构被配置为当所述第一样品盒与其中一个所述第二样品盒正对时，将所述第一样品盒内的所述待转移硅片转移至与所述第一样品盒正对的所述第二样品盒内。

作为一种硅片分片设备的优选方案，所述第一承载盘和所述第二承载盘中的一个围设于另一个的外周，两者形成间隔设置的同心圆结构。

作为一种硅片分片设备的优选方案，所述硅片分片设备还包括主动齿轮，所述第一承载盘和所述第二承载盘中位于外侧的一个承载盘的外周设置有啮合齿，所述主动齿轮与所述啮合齿相啮合。

作为一种硅片分片设备的优选方案，所述第一承载盘和所述第二承载盘在水平面内间隔设置，所述转移机构位于所述第一承载盘和所述第二承载盘之间。

作为一种硅片分片设备的优选方案，所述转移机构的数量为为至少一个，所述转移机构与所述第二样品盒一一对应设置。

作为一种硅片分片设备的优选方案，所述转移机构包括：

吸附组件，用于吸附所述待转移硅片；

竖直驱动组件，其输出端与所述吸附组件相连接，用于驱动所述吸附组件沿竖直方向运动；

水平驱动组件，其输出端与所述竖直驱动组件相连接，用于驱动所述竖直驱动组件沿水平方向运动。

作为一种硅片分片设备的优选方案，所述吸附组件包括：

吸附板，所述吸附板与所述竖直驱动组件的输出端相连；

多个吸嘴，多个所述吸嘴均设置于所述吸附板上，用于吸附所述待转移硅片。

作为一种硅片分片设备的优选方案，在所述吸附组件和所述竖直驱动组件之间还设置有缓冲件。

作为一种硅片分片设备的优选方案，所述第一样品盒的数量为多个，多个所述第一样品盒沿所述第一承载盘的周向间隔设置。

作为一种硅片分片设备的优选方案，所述硅片分片设备还包括显示组件，所述显示组件与所述转移机构电连接，用于显示所述转移机构在所述第一样品盒与所述第二样品盒之间的往返次数。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提出一种硅片分片设备，该硅片分片设备包括第一承载组件、第二承载组件和转移机构，通过第一承载组件、第二承载组件和转移机构的相互配合，转移机构能够将第一样品盒内的待转移硅片依次转移至多个第二样品盒内，实现待转移硅片的自动化发牌分片，与现有技术中人员佩戴手套手持镊子对硅片进行发牌分片的操作方式相比，自动化程度较高，可以节省人力、时间成本，分片效率较高，且能避免手套或者镊子污染及划伤硅片，保证硅片的良品率。

附图说明

图1是本实用新型实施例一提供的硅片分片设备的结构示意图；

图2是本实用新型实施例二提供的硅片分片设备的结构示意图。

图中：

1-第一承载组件；11-第一承载盘；12-第一样品盒；

2-第二承载组件；21-第二承载盘；22-第二样品盒；

3-转移机构；31-吸附组件；32-竖直驱动组件；33-水平驱动组件；

4-显示组件；

5-机架；51-主动齿轮。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

实施例一

如图1所示，本实施例提供了一种硅片分片设备，该硅片分片设备包括第一承载组件1、第二承载组件2、转移机构3和机架5，其中，第一承载组件1、第二承载组件2、转移机构3均设置于机架5上，机架5起到了整体支撑的作用。第一承载组件1包括承载第一样品盒12的第一承载盘11，第一样品盒12内放置有若干待转移硅片，第二承载组件2包括承载有至少一个第二样品盒22的第二承载盘21，第一承载盘11和第二承载盘21中的至少一个可转动，以使第一样品盒12依次与每个第二样品盒22正对，转移机构3被配置为当第一样品盒12与其中一个第二样品盒22正对时，将第一样品盒12内的待转移硅片转移至与第一样品盒12正对的第二样品盒22内。

本实施例提供的硅片分片设备，通过第一承载组件1、第二承载组件2和转移机构3的相互配合，转移机构3能够将第一样品盒12内的待转移硅片依次转移至多个第二样品盒22内，实现待转移硅片的自动化发牌分片，与现有技术中人员佩戴手套手持镊子对硅片进行发牌分片的操作方式相比，自动化程度较高，可以节省人力、时间成本，分片效率较高，且能避免手套或者镊子污染及划伤硅片，硅片的良品率较高。

进一步地，第一承载盘11和第二承载盘21中的一个围设于另一个的外周，两者形成间隔设置的同心圆结构，能够节省空间利用率。可以理解的是，采用这种设置方式，第一承载盘11和第二承载盘21中位于外层的承载盘为空心圆环状结构，为了实现空心圆环状结构的承载盘的旋转，在机架5上还转动设置有主动齿轮51，第一承载盘11和第二承载盘21中位于外侧的一个承载盘的外周设置有啮合齿，主动齿轮51与啮合齿相啮合，主动齿轮51的旋转可以带动与其相啮合的承载盘的转动，且齿轮传动过程较平稳、噪声较小。

如图1所示，在本实施例中，第二承载盘21为空心圆环状结构，第二承载盘21环设于第一承载盘11的外周，多个第二样品盒22沿第二承载盘21的周向间隔设置。

进一步地，第一承载组件1还包括第一旋转驱动件，第一旋转驱动件的输出端与第一承载盘11相连接，第一旋转驱动件用于驱动第一承载盘11旋转。优选地，第一旋转驱动件具体为第一旋转电机，第一承载盘11转动设置于机架5的上部，第一旋转电机的本体固定设置于机架5的下部，第一旋转电机的输出端穿过机架5与第一承载盘11相连接。将第一承载盘11和第一旋转电机分别设置于机架5的两侧，能够提高该硅片分片设备的空间利用率，使其结构更加紧凑。

同样地，第二承载组件2还包括第二旋转驱动件，第二旋转驱动件的输出端与主动齿轮51相连接，第二旋转驱动件用于驱动主动齿轮51旋转，从而带动第二承载盘21的转动。优选地，第二旋转驱动件具体为第二旋转电机，第二承载盘21和主动齿轮51均转动设置于机架5的上部，第二旋转电机的本体固定设置于机架5的下部，第二旋转电机的输出端穿过机架5与主动齿轮51相连接。将第二承载盘21和主动齿轮51与第一旋转电机分别设置于机架5的两侧，能够提高该硅片分片设备的空间利用率，使其结构更加紧凑。

进一步地，转移机构3的数量为多个，多个转移机构3与多个第二样品盒22一一对应设置。每个转移机构3能够抓取第一样品盒12内的待转移硅片并将其转移至对应的第二样品盒22内，采用这种设置方式，转移过程更加有序。

进一步地，如图1所示，转移机构3包括吸附组件31、竖直驱动组件32和水平驱动组件33，吸附组件31用于吸附待转移硅片，竖直驱动组件32的输出端与吸附组件31相连接，用于驱动吸附组件31沿竖直方向运动，水平驱动组件33的输出端与竖直驱动组件32相连接，用于驱动竖直驱动组件32沿水平方向运动。通过设置水平驱动组件33，水平驱动组件33用于驱动竖直驱动组件32并带动吸附组件31沿水平方向运动，以实现待转移硅片从第一样品盒12到第二样品盒22内的转移，通过设置竖直驱动组件32，竖直驱动组件32用于驱动吸附组件31沿竖直方向运动，当水平驱动组件33驱动吸附组件31沿水平方向运动之前，先利用竖直驱动组件32驱动吸附组件31上升预设距离，防止在转移过程中硅片与其他结构发生干涉，造成碎片。

具体而言，水平驱动组件33包括安装架和水平驱动气缸，竖直驱动组件32包括竖直移动平台和竖直驱动气缸，吸附组件31包括吸附板和多个吸嘴，安装架设置于机架5上，水平驱动气缸设置于安装架上，水平驱动气缸的输出端与竖直移动平台相连接，竖直驱动气缸设置于竖直移动平台上，竖直驱动气缸的输出端与吸附板相连接，多个吸嘴均设置于吸附板上，多个吸嘴同时用于吸附待转移硅片，接触面积较大，吸附稳定性较好。在本实施例中，由于转移机构3的数量为多个，多个转移机构3沿第二承载盘21的周向间隔设置，并位于对应的第二样品盒22的上方，且安装架沿第二承载盘21的径向延伸。

优选地，在吸附组件31和竖直驱动组件32之间还设置有缓冲件。通过设置缓冲件，用于吸附组件31抓取待转移硅片时的缓冲，防止竖直驱动气缸驱动吸附组件31下降的速度过快导致的吸附组件31与待转移硅片之间发生碰撞而发生碎片，提高硅片的良品率。具体地，缓冲件具体为弹簧，取材方便，制造成本较低。

为了精确记录从第一样品盒12转移至第二样品盒22内的硅片数量，该硅片分片设备还包括显示组件4和控制器，显示组件4和控制器均设置于机架5上，显示组件4和转移机构3均电连接于控制器，显示组件4用于显示转移机构3在第一样品盒12与第二样品盒22之间的往返次数，通过设置显示组件4和控制器，可以准确记录第二样品盒22内的硅片数量，相较于人工计数，控制器不会发生疲劳，精确度较高。

下面结合图1，并以第一承载盘11转动、第二承载盘21固定为例简述该硅片分片设备的工作流程：

(1)将若干待转移硅片放置于第一样品盒12内，并将承载有待转移硅片的第一样品盒12放置于第一承载盘11上，在第二承载盘21上间隔放置多个的空的第二样品盒22；

(2)第一旋转驱动件驱动第一承载盘11旋转，第二旋转驱动件不工作；

(3)当第一样品盒12旋转至与其中一个第二样品盒22正对时，对应的转移机构3将第一样品盒12内的一个待转移硅片转移至与其正对的第二样品盒22内；

(4)依次重复步骤(2)和(3)，以使第二样品盒22内放置有预设数量的待转移硅片为止；

(5)显示组件4记录每个转移机构3在第一样品和12和第二样品和22之间的往返次数，即为每个第二样品盒22内放置的硅片数量。

当然，在其他实施例中，也可以是第一承载盘11固定、第二承载盘21转动，只要当其中一个第二样品盒22与第一样品盒12正对时，对应的转移机构3即从第一样品盒12中取出一个待转移硅片放置于第二样品盒22内即可，操作简单，不需要人工操作，可以减少对硅片表面的伤害及污染。

在其他实施例中，当第一承载盘11和第二承载盘21均固定不转动时，转移机构3将第一样品盒12内的待转移硅片转移至第二样品盒22内，可以实现对硅片的数片操作，该硅片分片设备的功能较多，可以根据实际情况选择性地使第一承载盘11和第二承载盘21转动或者固定，以实现多种不同功能。

当然，在其他实施例中，第一承载盘11还可以环设于第二承载盘21的外周，具体设置方式根据实际情况进行调整，只要能够实现对硅片的发牌分片操作即可。

进一步地，第一样品盒12的数量也可以为多个，多个第一样品盒12沿第一承载盘11的周向间隔设置，可以减少上料次数，还可以使第一承载盘11均匀受力，防止其发生倾斜影响转动效果。当第一承载盘11上的第一样品盒12的数量为多个时，为了防止转移过程中出现错误，可以先转移其中一个第一样品盒12内的待转移硅片，当该第一样品盒12内的待转移硅片被全部转移至第二样品盒22内之后，再对下一个第一样品盒12内的待转移硅片进行转移，简单有序且转移效率较高。

实施例二

本实施例提供一种硅片分片设备，该硅片分片设备的具体结构和功能与实施例一的大致相同，主要区别在于，如图2所示，第一承载盘11和第二承载盘21在水平面内间隔设置，转移机构3位于第一承载盘11和第二承载盘21之间。可以理解的是，在本实施例中，不需要设置主动齿轮51，第二旋转驱动件的输出端能够直接穿过机架5与第二承载盘21相连接，以实现第二承载盘21的转动。

在本实施例中，第二承载盘21转动、第一承载盘11固定，当第二承载盘21旋转至其中一个第二样品盒22与第一样品盒12正对时，转移机构3从第一样品盒12内抓取一个待转移硅片并将其放置于第二样品盒22内，然后，第二承载盘21继续转动至下一个第二样品盒22与第一样品盒12正对，转移机构3再从第一样品盒12内抓取一个待转移硅片并将其放置于该第二样品盒22内，以此类推。本实施例中的转移机构3的数量为一个，显示组件4上显示的转移机构3在第一样品和12和第二样品和22之间的往返次数除以第二承载盘21上的第二样品盒22的数量即为每个第二样品盒22内的硅片数量。

以上实施方式只是阐述了本实用新型的基本原理和特性，本实用新型不受上述实施方式限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种硅片分片设备，其特征在于，包括：

第一承载组件(1)，所述第一承载组件(1)包括承载第一样品盒(12)的第一承载盘(11)，所述第一样品盒(12)内放置有若干待转移硅片；

第二承载组件(2)，所述第二承载组件(2)包括承载有至少一个第二样品盒(22)的第二承载盘(21)，所述第一承载盘(11)和所述第二承载盘(21)中的至少一个可转动，以使所述第一样品盒(12)依次与每个所述第二样品盒(22)正对；

转移机构(3)，所述转移机构(3)被配置为当所述第一样品盒(12)与其中一个所述第二样品盒(22)正对时，将所述第一样品盒(12)内的所述待转移硅片转移至与所述第一样品盒(12)正对的所述第二样品盒(22)内。

2.根据权利要求1所述的硅片分片设备，其特征在于，所述第一承载盘(11)和所述第二承载盘(21)中的一个围设于另一个的外周，两者形成间隔设置的同心圆结构。

3.根据权利要求2所述的硅片分片设备，其特征在于，所述硅片分片设备还包括主动齿轮(51)，所述第一承载盘(11)和所述第二承载盘(21)中位于外侧的一个承载盘的外周设置有啮合齿，所述主动齿轮(51)与所述啮合齿相啮合。

4.根据权利要求1所述的硅片分片设备，其特征在于，所述第一承载盘(11)和所述第二承载盘(21)在水平面内间隔设置，所述转移机构(3)位于所述第一承载盘(11)和所述第二承载盘(21)之间。

5.根据权利要求1所述的硅片分片设备，其特征在于，所述转移机构(3)的数量为至少一个，所述转移机构(3)与所述第二样品盒(22)一一对应设置。

6.根据权利要求1-5任一项所述的硅片分片设备，其特征在于，所述转移机构(3)包括：

吸附组件(31)，用于吸附所述待转移硅片；

竖直驱动组件(32)，其输出端与所述吸附组件(31)相连接，用于驱动所述吸附组件(31)沿竖直方向运动；

水平驱动组件(33)，其输出端与所述竖直驱动组件(32)相连接，用于驱动所述竖直驱动组件(32)沿水平方向运动。

7.根据权利要求6所述的硅片分片设备，其特征在于，所述吸附组件(31)包括：

吸附板，所述吸附板与所述竖直驱动组件(32)的输出端相连；

多个吸嘴，多个所述吸嘴均设置于所述吸附板上，用于吸附所述待转移硅片。

8.根据权利要求6所述的硅片分片设备，其特征在于，在所述吸附组件(31)和所述竖直驱动组件(32)之间还设置有缓冲件。

9.根据权利要求1所述的硅片分片设备，其特征在于，所述第一样品盒(12)的数量为多个，多个所述第一样品盒(12)沿所述第一承载盘(11)的周向间隔设置。

10.根据权利要求1所述的硅片分片设备，其特征在于，所述硅片分片设备还包括显示组件(4)，所述显示组件(4)与所述转移机构(3)电连接，用于显示所述转移机构(3)在所述第一样品盒(12)与所述第二样品盒(22)之间的往返次数。

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