CN219616159U - 一种硅片输送机构及硅片分选机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种硅片输送机构及硅片分选机。硅片输送机构包括前段输送线、后段输送线、输送装置及料盒。输送装置包括机架和吸盘；吸盘固定设置于机架；吸盘具有一高于前段输送线和后段输送线的下工作表面；下工作表面的第一端位于前段输送线的上方，第二端位于后段输送线的上方；在下工作表面设有两条由第一端延伸至第二端的气缝；两条气缝能够同时向斜下方或者水平方向喷出互相远离的气流；输送装置在输送状态下，使合格硅片在惯性作用下继续输送至后段输送线；在剔除状态下，气缝停止喷气，使NG硅片从前段输送线离开后掉落至设置在吸盘下方的料盒中，达到了快速剔除NG硅片的目的。

Description

一种硅片输送机构及硅片分选机

技术领域

本实用新型涉及一种硅片生产相关设备，尤其涉及一种硅片输送机构，还涉及具有该硅片输送机构的硅片分选机。

背景技术

在光伏领域的太阳能电池生产过程中，时常需要对硅片进行检测及分选。在分选时，对于需要剔除的NG硅片，业内通常使用可翻转的短输送线将NG硅片吸附并翻转至下方或侧方的料盒中，需要对后续硅片保持低速输送或略微等待；或设置迎料一端可升降的输送线，当NG硅片输送过来时输送线迎料端预先升起，NG硅片直接落入输送线迎料端下方的料盒中，而输送线迎料端升降需要时间，硅片输送会受到影响；又或者在输送线尾端设置一收料盒，无法及时剔除NG硅片。可见，上述几种剔除NG硅片的设计均存在一定局限性，输送速度较低且提速潜力较小，无法满足业内日渐提高的效率要求。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本实用新型的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种能够快速剔除NG硅片的硅片输送机构。

本实用新型的另一目的在于提供具有该硅片输送机构的硅片分选机。

本实用新型的额外方面和优点将部分地在下面的描述中阐述，并且部分地将从描述中变得显然，或者可以通过本实用新型的实践而习得。

根据本实用新型的一个方面，一种硅片输送机构，包括依次设置的前段输送线、输送装置、后段输送线，其中：

输送装置包括机架和吸盘；吸盘固定设置于机架；吸盘的吸附面不低于前段输送线或后段输送线，吸盘用于为合格硅片提供竖直向上的吸附力。

输送装置能够处于输送状态和剔除状态，其中：

在输送状态下，吸盘向从前段输送线离开的合格硅片提供竖直向上的吸附力，使合格硅片在惯性作用下继续输送至后段输送线；

在剔除状态下，吸盘停止向从前段输送线离开的NG硅片提供方向向上的吸附力，使NG硅片从前段输送线离开后掉落。

通过将可提供向上吸附力的吸盘设置在前段输送线和后段输送线中间，可以使合格硅片继续输送，当需要剔除NG硅片时，停止吸附即可。结构简单，成本较低，便于维护。

根据本实用新型的一实施方式，吸盘具有一用于向合格硅片提供竖直向上的吸附力的下工作表面；下工作表面的第一端位于前段输送线的上方，第二端位于后段输送线的上方；在下工作表面设有两条由第一端延伸至第二端的气缝；两条气缝能够同时向斜下方或者水平方向喷出互相远离的气流。

硅片输送机构通过在上方设置打开或关闭气缝的气源，利用气压差产生对硅片的吸附力，可以使合格硅片正常通过输送装置到达后段输送线，或者使不合格的NG硅片不能通过输送装置而落下，达到了快速、准确剔除NG硅片的目的，降低了NG操作对输送速度的影响以及NG硅片对其他合格硅片的影响。

根据本实用新型的一实施方式，输送装置包括两个下规整机构，两个下规整机构分别位于吸盘两侧，以对合格硅片进行规整导向。

防止在合格硅片传输时发生偏转，并略微增加硅片的惯性。

根据本实用新型的一实施方式，下规整机构包括规整板、同步带轮、同步带及电机；规整板为水平设置的平板；同步带轮安装在规整板的下部；同步带安装于同步带轮上；电机安装于规整板的上部，用于通过同步带轮驱动同步带转动。

下规整机构通过电机驱动同步带转动，使材质较软的同步带接触偏移的硅片边缘，既保证了导向、规整的效果，又能防止刚性接触损坏硅片

根据本实用新型的一实施方式，同步带包括用于规整硅片的规整段带体，两个规整段带体的间距沿输送方向逐渐变小，两个规整段带体的最小间距不小于硅片垂直于输送方向的边长，两同步带的输送速度不低于前段输送线的输送速度。

两规整段带体面对来料方向形成喇叭口，防止硅片偏转角度过大发生卡片、叠片等现象。

根据本实用新型的一实施方式，下工作表面还设有竖直向下吹气的反吹孔，反吹孔被配置为向NG硅片吹气。

通过设置反吹孔，能够提高NG硅片掉落速度，防止NG硅片继续输送至后道。

根据本实用新型的一实施方式，硅片输送机构还包括用于调节两个下规整机构间距的水平调节机构。

通过设置水平调节机构，能够针对不同尺寸的硅片进行导向、规整，还能在发生横向叠片时让开位置，防止撞片。

根据本实用新型的一实施方式，水平调节机构包括调节电机、由调节电机驱动的主同步带、滑动设置在机架上的两个固定板；两个固定板分别固定连接于主同步带的相对的两侧带体，两个规整板分别与两个固定板固定连接。

通过调节电机驱动主同步带来同时调整两规整板的规整间距，操作便捷，结构复杂度低。

根据本实用新型的一实施方式，吸盘包括位于中部的中心块和位于中心块左右两侧的侧边块，侧边块设有多个与气缝连通的吹气孔，吹气孔与负压设备气路相连。

设置两排侧边块在中心块的两侧，宽度适于对硅片进行吹气吸附，且便于维护。

根据本实用新型的一实施方式，硅片输送机构还包括设置在吸盘下方的料盒，料盒包括底板和三个挡板，底板可拆卸地设置在机台上，底板承载硅片一面沿硅片输送方向逐渐降低，三块挡板竖直地设置在底板的三个边缘以形成一侧有开口的收料空间，开口朝向前段输送线。

在吸盘下方设置料盒，便于对NG硅片进行收纳，避免NG硅片摔碎在机台内，难以清理。

根据本实用新型的另一个方面，一种硅片分选机，硅片分选机包括依次设置的上料区、检测区、下料区，其中：

上料区被配置为将硅片从料篮中取出并送往检测区；

检测区包括至少一个如上述的硅片输送机构以及下列检测机构中的至少一个：尺寸检测机构、边缘检测机构、隐裂检测机构、孔洞检测机构、厚度检测机构、电阻率检测机构、PN型检测机构；

下料区被配置为根据检测区的检测结果将硅片分配到预定位置的料盒中。

通过将硅片输送机构与检测机构配合使用，可以及时将NG硅片剔除，避免占用后续检测资源，或对其他合格硅片造成影响。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施方式，本实用新型的上述和其它特征及优点将变得更加明显。

图1是本实用新型实施方式一的硅片输送机构的结构示意图；

图2是显示图1中所示的输送装置的结构示意图；

图3是将图2中的料盒拆卸后的示意图；

图4是图3所述的输送装置从下方观察的示意图；

图5是显示所述吸盘的示意图。

图中：1、后段输送线；2、前段输送线；3、输送装置；31、机架；32、吸盘；321、下工作表面；322、气缝；323、反吹孔；33、中心块；34、侧边块；35、吹气孔；4、料盒；51、规整板；52、同步带轮；53、同步带；54、电机；61、调节电机；62、主同步带；63、固定板；64、安装板。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本实用新型将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。“NG硅片”是指经过检测后被判定为不合格的硅片，需要通过NG处理将它及时剔除出硅片输送队列，避免占用后续的检测资源或对后续硅片的输送、检测造成不良影响。

如图1至图5所示，本实用新型实施方式公开了一种硅片输送机构，包括前段输送线2、后段输送线1、输送装置3和料盒4。

前段输送线2和后段输送线1都是输送带结构，用于输送硅片。输送装置3位于前段输送线2和后段输送线1之间，用于将合格硅片从前段输送线2转移至后段输送线1，也可将NG硅片剔除。料盒4用于收纳被剔除的NG硅片。

如图1及图5所示，输送装置3包括机架31和吸盘32。吸盘32固定设置于机架31上。吸盘32具有一个高于前段输送线2和后段输送线1的下工作表面321。该下工作表面321是个平面，它的第一端位于前段输送线2的上方，第二端位于后段输送线1的上方。在下工作表面321上设有两条由第一端延伸至第二端的气缝322。这两条气缝322能够同时向斜下方或者向水平方向喷出相互远离的气流。

在下工作表面321上设置有两条同样由第一端延伸至第二端的排气缝，排气缝延伸方向与气缝延伸方向平行，相邻的一条排气缝与一条气缝分别位于反吹孔两侧。排气缝用于至少部分排出自气缝吹出的气流。

当硅片由前段输送线2输送至下工作表面321的第一端时，硅片开始受到气缝322喷出的气流的影响，在伯努利原理的作用下，硅片的上表面和下工作表面321之间的空间内的压强会降低，如此一来，硅片会受到向上的吸附力并靠近下工作表面321，不会掉落。

该输送装置3能够处于输送状态和剔除状态。

在输送状态下，两条气缝322喷气，以向从前段输送线2离开的合格硅片提供竖直向上的吸附力，合格硅片在前段输送线2上运动时具有一定的速度，可以在自身的惯性作用下继续向前运动，从而被输送至后段输送线1。

在剔除状态下，气缝322停止喷气，NG硅片从前段输送线2离开后，由于不会受到气缝322的吸附，因此会在重力作用下向下掉落至位于吸盘32下方的料盒4中。

通过上面的描述可知，通过打开或关闭气缝322的气源，可以使合格的硅片正常通过输送装置3到达后段输送线1，或者使不合格的NG硅片不能通过输送装置3而进入料盒4，达到了快速剔除NG硅片的目的。

虽然本申请的吸盘32是伯努利原理制成的吸盘，同样可选地，吸盘32也可以直接采用普通负压吸盘，只要能够对硅片提供向上的力即可，同样能够达到通过控制吸附力有无来快速输送合格硅片或剔除NG硅片的目的。

如图2～4所示，输送装置3还包括两个下规整机构，两个下规整机构分别位于吸盘32的两侧，以对合格硅片进行规整导向。这里所说的规整导向指的是使硅片大致保持原有的运动方向和运动状态，尽量避免硅片自身发生偏移或者偏转。

下规整机构包括规整板51、同步带轮52、同步带53和电机54。规整板51为水平设置的平板，同步带轮52安装在规整板51的下部，同步带53安装于同步带轮52上。电机54安装在规整板51的上部，用于通过同步带轮52驱动同步带53转动。当硅片在吸盘32下方运动时，两个下规整机构的同步带53分别位于硅片的两侧，对硅片进行限制，使硅片得以尽量保持原有的运动方向和运动状态，尽量避免硅片自身发生偏移或偏转。两个同步带53的运动速度相同，且速度不低于前段输送线2的输送速度。电机54选用常规的步进电机或伺服电机，可在对应的控制系统的控制下保持转速相同。

如图5所示，该吸盘32包括位于中部的中心块33和位于中心块33左右两侧的至少两个侧边块34。侧边块34上设有多个与气缝连通的吹气孔35。气压设备同时向这些吹气孔35供气，以提供均匀的气流。通过将提供吸附力的侧边块34设置成多个组合的结构，便于分别加工侧边块34上的气路，同时便于拆卸维护。下工作表面321即是至少两个侧边块34的下表面。该吸盘32也可以是整体结构。

在下工作表面321上还可以设置多个竖直向下吹气的反吹孔323，这些反吹孔323被配置为向NG硅片吹气，加速NG硅片落向料盒4时的下落速度，防止NG硅片撞击后段输送线1或飞过料盒4。

如图1所示，料盒4包括底板和三个挡板，底板可拆卸地设置在机台上，底板承载硅片一面沿硅片输送方向逐渐降低，三块挡板竖直地设置在底板的三个边缘以形成一侧有开口的收料空间，开口朝向前段输送线2。

两条同步带53还包括用于规整硅片的规整段带体，该两个规整段带体位于靠近前段输送线的一侧，且间距沿硅片的输送方向逐渐变小，规整段带体的最小间距不小于硅片垂直于输送方向的边长。也就是说，在两条同步带53的靠近前段输送线2的一侧形成了喇叭口形状的规整段带体，方便已发生轻微偏转的硅片顺利进入到两个同步带53之间。

该硅片输送机构还包括用于调节两个下规整机构的间距的水平调节机构。该水平调节机构可以调节下规整机构之间的间距，从而适应不同规格的硅片。在本实施方式中，水平调节机构包括调节电机61、由调节电机61驱动的主同步带62和滑动设置于机架31上的两个固定板63。两个固定板63分别固定连接于主同步带62的相对两侧带体上，两个规整板51分别通过一个安装板64与两个固定板63固定连接。该调节电机61可为步进电机或伺服电机。当调节电机61带动主同步带62转动时，可带动两个固定板63互相靠近或远离。当两个固定板63互相靠近时，两个下规整机构之间的间距减小，当两个固定板63互相远离时，两个下规整机构之间的间距增大。

本实施方式的硅片输送机构在使用时，先根据硅片的规格，调节两个下规整机构之间的间距，使下规整机构的同步带尽可能的靠近硅片。当前段输送线2输送的硅片为合格硅片时，该硅片输送机构处于输送状态，合格硅片从前段输送线离开时，会被吸盘32的气缝喷出的气流吸附，然后硅片在自身惯性的作用下飞行至后段输送线1。在此过程中，下规整机构也能稍微向硅片提供一定沿输送方向的助力。当前段输送线2输送的是NG硅片时，吸盘32的气缝停止喷气，使NG硅片从前段输送线离开后掉落至设置在吸盘下方的料盒中。与现有技术相比，本硅片输送机构可以达到快速剔除NG硅片的目的。

本实施方式还公开了一种硅片分选机，硅片分选机包括依次设置的上料区、检测区、下料区。其中，上料区被配置为将硅片从料篮中取出并送往检测区。检测区包括至少一个硅片输送机构以及下列的属于现有技术的检测机构中的至少一个：尺寸检测机构、边缘检测机构、隐裂检测机构、孔洞检测机构、厚度检测机构、电阻率检测机构、PN型检测机构。优选地，将至少一个硅片输送机构设置到检测机构后道。下料区被配置为根据检测区的检测结果将硅片分配到预定位置的料盒中。

本新型提供的硅片分选机采用了如上所述的硅片输送机构，因而可以在分选过程中快速剔除NG硅片，减少NG操作对输送速度的影响，提高了整体的分选速度。

以上具体地示出和描述了本实用新型的示例性实施方式。应该理解，本实用新型不限于所公开的实施方式，相反，本实用新型意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效布置。

Claims (11)

1.一种硅片输送机构，其特征在于，包括依次设置的前段输送线、输送装置、后段输送线，其中：

所述输送装置包括机架和吸盘；所述吸盘设置于所述机架；所述吸盘的吸附面不低于所述前段输送线或所述后段输送线，所述吸盘用于为合格硅片提供竖直向上吸附力；

所述输送装置能够处于输送状态和剔除状态，其中：

在输送状态下，所述吸盘向从所述前段输送线离开的合格硅片提供竖直向上的吸附力，使合格硅片继续输送至所述后段输送线；

在剔除状态下，所述吸盘停止向从所述前段输送线离开的NG硅片提供方向向上的吸附力，使NG硅片从所述前段输送线离开后掉落。

2.根据权利要求1所述的硅片输送机构，其特征在于，所述吸盘具有一用于向合格硅片提供竖直向上的吸附力的下工作表面；所述下工作表面的第一端位于所述前段输送线的上方，第二端位于所述后段输送线的上方；在所述下工作表面设有两条由所述第一端延伸至所述第二端的气缝；两条所述气缝能够同时向斜下方或者水平方向喷出互相远离的气流。

3.根据权利要求1所述的硅片输送机构，其特征在于，所述输送装置包括两个下规整机构，两个所述下规整机构分别位于所述吸盘两侧，以对合格硅片进行规整导向。

4.根据权利要求3所述的硅片输送机构，其特征在于，所述下规整机构包括规整板、同步带轮、同步带及电机；所述规整板为水平设置的平板；所述同步带轮安装在所述规整板的下部；所述同步带安装于所述同步带轮上；所述电机安装于所述规整板的上部，用于通过所述同步带轮驱动所述同步带转动。

5.根据权利要求4所述的硅片输送机构，其特征在于，所述同步带包括用于规整硅片的规整段带体，两个所述规整段带体的间距沿输送方向逐渐变小，两个所述规整段带体的最小间距不小于硅片垂直于输送方向的边长，两所述同步带的输送速度不低于所述前段输送线的输送速度。

6.根据权利要求2中所述的硅片输送机构，其特征在于，所述下工作表面还设有竖直向下吹气的反吹孔，所述反吹孔被配置为向NG硅片吹气。

7.根据权利要求4所述的硅片输送机构，其特征在于，所述硅片输送机构还包括用于调节两个所述下规整机构间距的水平调节机构。

8.根据权利要求7所述的硅片输送机构，其特征在于，所述水平调节机构包括调节电机、由调节电机驱动的主同步带、滑动设置在所述机架上的两个固定板；两个所述固定板分别固定连接于所述主同步带的相对的两侧带体，两个所述规整板分别与两个所述固定板固定连接。

9.根据权利要求2所述的硅片输送机构，其特征在于，所述吸盘包括位于中部的中心块和位于中心块左右两侧的侧边块，所述侧边块设有多个与所述气缝连通的吹气孔，所述吹气孔与负压设备气路相连。

10.根据权利要求1所述的硅片输送机构，其特征在于，所述硅片输送机构还包括设置在所述吸盘下方的料盒，所述料盒包括底板和三个挡板，所述底板承载硅片一面沿硅片输送方向逐渐降低，三块所述挡板竖直地设置在所述底板的三个边缘以形成一侧有开口的收料空间，所述开口朝向所述前段输送线。

11.一种硅片分选机，其特征在于，所述硅片分选机包括依次设置的上料区、检测区、下料区，其中：

所述上料区被配置为将硅片从料篮中取出并送往所述检测区；

所述检测区包括至少一个如权利要求1-10任一项所述的硅片输送机构以及下列检测机构中的至少一个：尺寸检测机构、边缘检测机构、隐裂检测机构、孔洞检测机构、厚度检测机构、电阻率检测机构、PN型检测机构；

所述下料区被配置为根据所述检测区的检测结果将硅片分配到预定位置的料盒中。