CN213242518U - 一种在真空环境内传动电池片的传送机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种在真空环境内传动电池片的传送机构，包括：真空室，设有一开口：升降装置，包括一端自开口伸进真空室内的升降座和驱动升降座做竖向往复运动的动力源；升降座上开设有通孔；波纹管，连接在真空室内壁和升降座之间；磁流体密封装置，包括连接在升降座上的磁流体容器和一端自升降座上的通孔伸进真空室内的磁流体轴；磁流体轴的一端连接有托取臂，另一端连接有驱动源。托取臂通过升降装置和驱动源分别实现升降运动和旋转运动，进而实现电池片在真空室内的传送，电池片不需要反复进出真空室，避免了电池片因离开真空室而与空气接触影响镀层性质、进而影响电池效率的问题。

Description

一种在真空环境内传动电池片的传送机构

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池生产设备技术领域，具体涉及一种在真空环境内传动电池片的传送机构。

背景技术

在异质结(Hetero Junction with intrinsic Thinfilm，简称HJT)太阳能电池制造过程中，需要各种的镀膜工艺，镀膜工艺均需要在一定真空度的环境下进行。HJT技术电池的基片为小型硅片，一般需要将硅片在真空环境下进行各种传输等运动。

电池制造工艺一般需要在基片(硅片)上进行若干次镀膜，并非单一膜层，在各个镀膜层工序时，硅片在形成电池片的过程中会经过各个镀膜真空室，因此需要实现一个连续传输过程。现有的生产线在各个镀膜工艺时一般需要将硅片反复进出真空腔室，即硅片会反复交替存在于真空和普通空气两种环境下。由于普通空气中存在各种气体，而硅片在镀膜时又会保持一定的温度，有可能会造成硅片膜层反应影响镀层性质，从而影响整个成品电池片的效率。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的电池片在多次镀膜的转运过程中容易暴露在普通空气环境下而影响电池镀膜质量和电池效率的缺陷，从而提供一种在真空环境内传动电池片的传送机构。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：

一种在真空环境内传动电池片的传送机构，包括：

真空室，设有一开口；

升降装置，包括一端自所述真空室的开口伸进所述真空室内的升降座、以及驱动所述升降座沿所述开口的方向做竖向往复运动的动力源；所述升降座上开设有通孔；

波纹管，连接在所述真空室内壁和所述升降座之间，用于密封所述升降座和所述真空室的开口之间的缝隙；

磁流体密封装置，包括连接在所述升降座位于大气环境一侧的磁流体容器，穿过所述磁流体容器且一端自所述升降座上的通孔伸进所述真空室内的磁流体轴，以及装在所述磁流体容器内的磁流体；所述磁流体轴伸进所述真空室内的一端连接有由所述磁流体轴驱动运动的托取臂，所述磁流体轴的另一端连接有用于驱动所述磁流体轴转动的驱动源，所述驱动源安装在所述升降座上。

进一步地，所述升降座包括与所述动力源的输出端连接的升降板，以及连接在所述升降板上的且一端自所述真空室的开口伸进所述真空室内的筒体；所述筒体背向所述升降板的顶壁上开设有所述通孔，所述磁流体容器位于所述筒体内部且连接在所述筒体的顶壁上。

进一步地，所述磁流体容器通过第一锁紧件固定在所述筒体的顶壁上，所述磁流体容器和所述筒体顶壁的结合面上还设有第一密封圈。

进一步地，所述真空室内固定有位于开口外侧的安装块，所述筒体的顶壁设有水平向外延伸的延伸端，所述波纹管可伸缩地连接在所述安装块和所述延伸端之间。

进一步地，所述安装块通过第二锁紧件固定在所述真空室的内壁上，所述安装块和所述真空室的结合面上还设有第二密封圈。

进一步地，所述驱动源为安装在所述升降板上的伺服电机。

进一步地，所述伺服电机的输出轴和所述磁流体轴通过联轴器连接。

进一步地，所述动力源为安装在一固定板上的一对气缸，一对所述气缸的伸缩端均连接于所述升降板。

进一步地，所述固定板和所述真空室之间还连接有若干导向柱，所述升降座上设有供所述导向柱穿过的导向孔。

进一步地，所述导向孔内安装有直线轴承，所述导向柱与所述直线轴承的内孔紧密配合。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的在真空环境内传动电池片的传送机构，动力源驱动升降座竖向往复运动可以带动磁流体密封装置及连接在磁流体轴上的托取臂做上下运动；驱动源通过驱动磁流体轴转动可以带动托取臂做旋转运动，两者相互配合可以使托取臂在真空室内完成电池片在不同工位上的传送，电池片在真空室内的不同工位上进行镀膜时，不需要反复进出真空室，避免了电池片因离开真空室而受到普通空气中的各种气体影响而影响镀层性质、进而影响电池效率的问题；而且，升降座和真空室的开口之间的缝隙采用可伸缩的波纹管进行密封，磁流体轴和磁流体筒体之间的间隙用磁流体实现密封，真空室的密封性较好，可以减少外界空气从传送机构的运动间隙处渗入真空室内，保障真空室内的真空环境。

2.本实用新型提供的在真空环境内传动电池片的传送机构，在磁流体容器和筒体顶壁的结合面上设置第一密封圈，在安装块和真空室的结合面上设置第二密封圈，可以进一步提高真空室的密封性。

3.本实用新型提供的在真空环境内传动电池片的传送机构，采用伺服电机作为驱动磁流体轴及托取臂做旋转运动的动力源，可以实现托取臂任意角度的方向调整，灵活性更高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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。

图1为本实用新型实施例中在真空环境内传动电池片的传送机构的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例中波纹管处于拉伸状态时的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中波纹管处于压缩状态时的结构示意图；

图4为本实用新型实施例中托取臂和磁流体轴的连接关系示意图；

图5为本实用新型实施例中拖取臂位于真空室内的A工位下方时的示意图；

图6为本实用新型实施例中拖取臂上升将真空室内A工位上的电池片托起时的示意图；

图7为本实用新型实施例中拖取臂运动到真空室内B工位上方时的示意图；

图8为本实用新型实施例中拖取臂下降电池片放置在B工作上方时的示意图；

图9为本实用新型实施例中两个拖取臂在三个工位上转送电池片的示意图。

附图标记说明：1、真空室；2、升降座；21、升降板；22、筒体；221、延伸端；3、动力源；4、波纹管；51、磁流体容器；52、磁流体轴；6、托取臂；7、驱动源；8、第一螺钉；9、第一密封圈；10、安装块；11、第二锁紧件；12、第二密封圈；13、联轴器；14、导向柱；15、直线轴承。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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“安装”、“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，可以是两个元件内部的连通。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。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1所示的一种在真空环境内传动电池片的传送机构，包括真空室1、升降装置、波纹管4、磁流体密封装置，还设置有驱动源7和托取臂6。其中，真空室1的底部开设有一开口；升降装置包括一端自真空室1的开口伸进真空室1内的升降座2、以及驱动升降座2沿开口的方向做竖向往复运动的动力源3，动力源3位于真空室1外。升降座2包括与动力源3的输出端连接的升降板21，以及连接在升降板21上的且一端自真空室1的开口伸进真空室1内的筒体22；筒体22的外壁隔开真空室1的内外空间，升降座2上开设有通孔，具体的是筒体22背向升降板21的顶壁上开设有通孔。波纹管4连接在真空室1内壁和升降座2之间，用于密封升降座2和真空室1的开口之间的缝隙。真空室1的内壁上固定有位于开口外侧的安装块10，筒体22的顶壁一体成型有水平向外延伸的延伸端221。具体的是，波纹管4连接在安装块10和延伸端221之间。当升降座2做竖向往复运动时，波纹管4可以随升降座2的运动收缩或拉伸。

在本实施例中，磁流体密封装置包括连接在升降座2位于大气环境一侧的磁流体容器51、穿过磁流体容器51且一端自筒体22顶壁上的通孔伸进真空室1内的磁流体轴52、以及装在磁流体容器51内的磁流体。托取臂6连接在磁流体轴52伸进真空室1内的一端且随磁流体轴52驱动运动，磁流体轴52的另一端连接有安装在升降板21上且与升降板21保持同步运动的驱动源7，驱动源7用于驱动磁流体轴52做旋转转动。具体的，驱动源7为安装在升降板21上的伺服电机，伺服电机的输出轴和磁流体轴52通过联轴器13连接。

结合图2和图3所示，波纹管4通过对波纹的设计及组合，可以实现拉伸、压缩或弯曲，从而形成伸缩和旋转两运动独立的运动形式。在本实施例中，可伸缩的波纹管4、磁流体旋转密封装置，可以隔绝大气和真空，并能够实现真空环境下相对运动的应用。

结合图4，托取臂6连接在磁流体轴52伸进真空室1内一端的端面上，托取臂6包括与磁流体轴52固定连接的主体部和连接在主体部上的一对水平方向延伸的支臂，一对支臂用于承托位于其上方的电池片。在优选的实施方式中，支臂采用由多节支杆相互套接的可伸缩结构，以适应不同尺寸电池片载板对支臂水平延长长度的需求。

在本实施例中，磁流体容器51位于筒体22内部且通过第一锁紧件固定在筒体22的顶壁上。具体的，第一锁紧件为六角螺钉。磁流体容器51的顶壁上还设有密封槽，磁流体容器51的密封槽内设有用于密封磁流体容器51和筒体22顶壁结合面上的缝隙的第一密封圈9。安装块10通过第二锁紧件11固定在真空室1的内壁上；具体的，第二锁紧件11也为六角螺钉。安装块10与真空室1内壁相接的结合面上也开设有密封槽，安装块10的密封槽内设有用于密封安装块10和真空室1内壁结合面上的缝隙的第二密封圈12。第一密封圈9和第二密封圈12的设置，可以进一步提高真空室1的密封性。

在本实施例中，动力源3为安装在一固定板上的一对气缸，一对气缸的伸缩端均连接在升降板21上，一对气缸同步驱动升降板21做竖向往复运动。固定板和真空室1外壁之间还连接有若干导向柱14，升降板21上设有供导向柱14穿过的导向孔。导向孔内安装有直线轴承15，导向柱14与直线轴承15的内孔紧密配合。导向杆和直线轴承15的设置，有利于提高升降座2保持竖向方向的升降运动的稳定性，进而提高托取臂6托取电池片运动时的稳定性。

这种电池片传送机构在真空室1内的不同工位之间传送电池片的过程如图5－8所示：第一步：当电池片在工位A上时，托取臂6在工位A下方，气缸驱动升降座2上升，进而带动托取臂6上升，托取臂6将在工位A的电池片托起；第二步：伺服电机驱动磁流体轴52转动，磁流体轴52带动托取臂6旋转，托取臂6旋转到真空室1内的工位B上方；第三步：气缸驱动升降座2下降，进而带动托取臂6下降，托取臂6上的电池片放置在工位B上；第四步：伺服电机驱动磁流体轴52转动，磁流体轴52带动托取臂6旋转，托取臂6重新旋转到真空室1内的工位A上方。如此循环往复，可以实现电池片在真空室1内实现由工位A到工位B内的自动化传送，电池片在真空室1内的不同工位上进行镀膜时，不需要反复进出真空室1。如图9所示，在其他实施方式中，还可以在真空室1内设置多组上述实施例所述的传送机构，实现电池片在真空室1内三个或以上工位之间的自动化转运。另外，电池片由一个工位通过托取臂6运送到另一个工位时，拖取臂的旋转角度可以在0°－360°中任意角度设计，以适应不同形式的电池片转送需求。

综上所述，本实用新型实施例提供的在真空环境内传动电池片的传送机构，一对气缸驱动升降座2竖向往复运动可以带动磁流体密封装置及连接在磁流体轴52上的托取臂6做上下运动；伺服电机通过驱动磁流体轴52转动可以带动托取臂6做旋转运动，两者相互配合可以使托取臂6在真空室1内完成电池片在不同工位上的传送，电池片在真空室1内的不同工位上进行镀膜时，不需要反复进出真空室1，避免了电池片因离开真空室1而受到普通空气中的各种气体影响而影响镀层性质、进而影响电池效率的问题，特别适用于异质结太阳能电池的生产制造；而且，升降座2和真空室1的开口之间的缝隙采用可伸缩的波纹管4进行密封，磁流体轴52和磁流体筒体22之间的间隙用磁流体实现密封，真空室1的密封性较好，可以减少外界空气从传送机构的运动间隙处渗入真空室1内，彻底隔绝大气和真空，保证真空室1内的真空环境，并能够实现真空环境下相对运动的应用。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种在真空环境内传动电池片的传送机构，其特征在于，包括：

真空室(1)，设有一开口；

升降装置，包括一端自所述真空室(1)的开口伸进所述真空室(1)内的升降座(2)、以及驱动所述升降座(2)沿所述开口的方向做竖向往复运动的动力源(3)；所述升降座(2)上开设有通孔；

波纹管(4)，连接在所述真空室(1)内壁和所述升降座(2)之间，用于密封所述升降座(2)和所述真空室(1)的开口之间的缝隙；

磁流体密封装置，包括连接在所述升降座(2)位于大气环境一侧的磁流体容器(51)，穿过所述磁流体容器(51)且一端自所述升降座(2)上的通孔伸进所述真空室(1)内的磁流体轴(52)，以及装在所述磁流体容器(51)内的磁流体；所述磁流体轴(52)伸进所述真空室(1)内的一端连接有由所述磁流体轴(52)驱动运动的托取臂(6)，所述磁流体轴(52)的另一端连接有用于驱动所述磁流体轴(52)转动的驱动源(7)，所述驱动源(7)安装在所述升降座(2)上。

2.根据权利要求1所述的在真空环境内传动电池片的传送机构，其特征在于，所述升降座(2)包括与所述动力源(3)的输出端连接的升降板(21)，以及连接在所述升降板(21)上的且一端自所述真空室(1)的开口伸进所述真空室(1)内的筒体(22)；所述筒体(22)背向所述升降板(21)的顶壁上开设有所述通孔，所述磁流体容器(51)位于所述筒体(22)内部且连接在所述筒体(22)的顶壁上。

3.根据权利要求2所述的在真空环境内传动电池片的传送机构，其特征在于，所述磁流体容器(51)通过第一锁紧件固定在所述筒体(22)的顶壁上，所述磁流体容器(51)和所述筒体(22)顶壁的结合面上还设有第一密封圈(9)。

4.根据权利要求2所述的在真空环境内传动电池片的传送机构，其特征在于，所述真空室(1)内固定有位于开口外侧的安装块(10)，所述筒体(22)的顶壁设有水平向外延伸的延伸端(221)，所述波纹管(4)可伸缩地连接在所述安装块(10)和所述延伸端(221)之间。

5.根据权利要求4所述的在真空环境内传动电池片的传送机构，其特征在于，所述安装块(10)通过第二锁紧件(11)固定在所述真空室(1)的内壁上，所述安装块(10)和所述真空室(1)的结合面上还设有第二密封圈(12)。

6.根据权利要求2所述的在真空环境内传动电池片的传送机构，其特征在于，所述驱动源(7)为安装在所述升降板(21)上的伺服电机。

7.根据权利要求6所述的在真空环境内传动电池片的传送机构，其特征在于，所述伺服电机的输出轴和所述磁流体轴(52)通过联轴器(13)连接。

8.根据权利要求2所述的在真空环境内传动电池片的传送机构，其特征在于，所述动力源(3)为安装在一固定板上的一对气缸，一对所述气缸的伸缩端均连接于所述升降板(21)。

9.根据权利要求8所述的在真空环境内传动电池片的传送机构，其特征在于，所述固定板和所述真空室(1)之间还连接有若干导向柱(14)，所述升降座(2)上设有供所述导向柱(14)穿过的导向孔。

10.根据权利要求9所述的在真空环境内传动电池片的传送机构，其特征在于，所述导向孔内安装有直线轴承(15)，所述导向柱(14)与所述直线轴承(15)的内孔紧密配合。

Images