CN220432970U - Pecvd载板在腔室内精确定位装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种PECVD载板在腔室内精确定位装置，在腔室的入口位置的外部设置至少一个第一激光定位传感器，在腔室的出口位置的外部设置至少一个第二激光定位传感器，所述腔室内包括用于承载被运输件的载板，设于所述载板底部用于带动所述载板运动的传动机构，以及用于驱动所述传动机构的驱动机构，所述第一激光定位传感器与第二激光定位传感器电连接PLC电气控制器，所述PLC电气控制器电连接伺服电机。本实用新型的优点是：程序PLC控制伺服电机，可以使得载板定位精确，避免惯性产生的误差；腔体内全程无接触，仅依靠室外传感器控制载板的启停。对镀膜有更加好的效果。

Description

PECVD载板在腔室内精确定位装置

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池技术领域，具体涉及一种PECVD载板在腔室内精确定位装置。

背景技术

在太阳能电池制备过程中，现有镀膜系统包括镀膜腔室、传送设备，为对承载基板的载板进行控制，通常还会在镀膜腔室的入口位置或出口位置设置检测设备，即采用传感器系统来检测载板的位置，准确控制镀膜腔室的入口门阀和出口门阀的关闭与开启，进而避免入口门阀或者出口门阀压碎基板的情况。现有技术设置两个传感器，采用与传送方向中心垂直的方式安装并在腔室底部对应位置设置反光板。当载板通过传感器位置时会引起光通量的变化，从而实现检测载板的位置。然而，这种设置传感器的方式不适用于PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition的缩写，即等离子体增强型化学气相沉积)的工艺腔室。这是因为，PECVD的工艺腔室上盖设置有喷淋电极板，载板若定位在喷淋电板正对应的下电极中心位置，则当腔室上盖盖好后气体喷淋板占据了腔室上部的大部分空间，无法安装垂直位置的位置传感器。

目前对载板的定位方式中，包括：1）在载板目标位置利用直杆顶升往复运动来达到停止限位目的，其显著缺点是直杆往复运动定位的方式会因材料高温热胀变形而无法正常工作，并且载板以一定速度在直杆前停止时因撞击会受到很强的冲击，这种冲击可能导致基片脱离载板；2）在载板抵达目标位置前传动装置提前减速并通过传输动轮顺时针或逆时针转动以微调的方式达到停靠在目标位置的目的，其显著缺点是无法保证载板目标位置一致并且还降低了生产效率；3）只安装在进出口位置的粗略定位，其显著缺点是如果载板在高速传动时，碰到传感器传送系统虽然会启动停止，但载板同时也会在惯性的作用下向前滑动造成定位不准；如果载板处于低速传动时，碰到传感器传送系统会马上停止，载板向前滑动的距离会变小，但是载板在传动的过程中始终保持低速会导致载板在腔室内的工艺时间增长，影响设备的效率和节拍。

发明内容

本实用新型提出了一种PECVD载板在腔室内精确定位装置，解决上述现有技术存在的技术问题。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种PECVD载板在腔室内精确定位装置，其特征在于，在腔室的入口位置的外部设置至少一个第一激光定位传感器，在腔室的出口位置的外部设置至少一个第二激光定位传感器，所述腔室内包括用于承载被运输件的载板，设于所述载板底部用于带动所述载板运动的传动机构，以及用于驱动所述传动机构的驱动机构，所述第一激光定位传感器与第二激光定位传感器电连接PLC电气控制器，所述PLC电气控制器电连接伺服电机。

进一步地，在腔室内的中心位置设置载板定位孔 。

进一步地，在腔室底部外侧对应所述载板定位孔的位置设置第三激光定位传感器。

进一步地，所述PLC电气控制器还通过总线连接至上位机。

进一步地，所述第二激光定位传感器的数量为2个，包括第二主用传感器与第三主用传感器，按照载板运动方向依次安装。

进一步地，所述第一激光定位传感器的数量为2个，包括第一主用传感器与第一备用传感器，按照载板运动方向依次安装。

由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，采用本实用新型，具有结构紧凑、操作简单、能够实现载板快速精准定位。通过距离参数和位置参数定位，程序PLC控制伺服电机，可以使得载板定位精确，避免惯性产生的误差；腔体内全程无接触，仅依靠室外传感器控制载板的启停。对镀膜有更加好的效果。智能判定非工艺室过程，无第三激光定位传感器信号，执行距离参数0，执行非工艺腔室运行参数。有第三激光定位传感器信号执行距离参数1，执行工艺腔室运行参数。能够更加提升载板的运行速率，进一步提高产能和缩短节拍；避免了载板的定位方式中，直杆往复运动定位的方式会因材料高温热胀变形而无法正常工作，并且载板以一定速度在直杆前停止时因撞击会受到很强的冲击，这种冲击可能导致基片脱离载板的可能。

上述说明仅是本实用新型技术的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。

图1为本实用新型的PECVD载板在腔室内精确定位装置的结构示意图。

图2为图1所示定位装置的激光定位传感器位置安装示意图。

在附图中：11—腔室，12—A激光定位传感器，13—B激光定位传感器，14—C激光定位传感器，15—D激光定位传感器，16—E激光定位传感器，17—载板定位孔，18—载板。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本实用新型的示例性实施例。虽然附图中显示了本实用新型的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本实用新型，并且能够将本实用新型的范围完整的传达给本领域的技术人员。

下面对本实用新型所提供的一种PECVD载板在腔室内精确定位装置进行详细描述。本实用新型实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。本实用新型实施例中未注明具体条件者，按照本领域常规条件或制造商建议的条件进行。

参见图1与图2，本实用新型的一种PECVD载板在腔室内精确定位装置，包括：在腔室11的入口位置的外部设置至少一个第一激光定位传感器，在腔室11的出口位置的外部设置至少一个第二激光定位传感器，所述腔室11内包括用于承载被运输件的载板18，设于所述载板18底部用于带动所述载板运动的传动机构，以及用于驱动所述传动机构的驱动机构，所述第一激光定位传感器与第二激光定位传感器电连接PLC电气控制器，所述PLC电气控制器电连接伺服电机。

具体的，在腔室11内的中心位置设置载板定位孔17 。

具体的，在腔室11底部外侧对应所述载板定位孔的位置设置第三激光定位传感器。

具体的，所述PLC电气控制器还通过总线连接至上位机。

具体的，所述第二激光定位传感器的数量为2个，包括第二主用传感器与第三主用传感器，按照载板运动方向依次安装。

具体的，所述第一激光定位传感器的数量为2个，包括第一主用传感器与第一备用传感器，按照载板运动方向依次安装。

如图2所示，A、B、C、D、E为激光定位传感器安装位置，A和B为第一激光定位传感器，A为第一主用传感器，B为第一备用传感器，D和E为第二激光定位传感器，D为第二主用传感器，E为第三主用传感器，C为第三激光定位传感器。非工艺腔室安装A、D、E三个激光定位传感器，工艺腔室安装A、C、D、E四个激光定位传感器。其中，a’为上一工位（腔体）载板的边缘（前进方向）距离当前工位（腔体）的实际距离。a为激光定位传感器A距离当前工位的位置，用于检测载板完全进入本工位。c为激光定位传感器C距离当前工位的位置，用于载板中心和腔体中心进行对正（工艺室使用）。d为激光定位传感器D距离当前工位的位置，用于检测激光定位传感器D是否异常，程序保护等。e为激光定位传感器E距离当前工位的位置，用于检测激光定位传感器E是否异常，程序保护等。f为实际的传输点位置。

本实用新型的激光定位传感器是一种激光发射器、激光检测器和测量电路组成的传感器，通过激光光束检测出障碍物的位置，并且激光具有穿透外盖的特点，因此本实施例中采用激光定位传感器将激光出光光束打出，再通过接收反射激光即可检测到载板位置。

具体工作流程如下。

步骤一，伺服使能，检查实际位置是否为零点。

步骤二，以速度模式运行（运行速度 950mm/s )。

步骤三，判断实际位置是否大于（a‘+f)，如果上图示意F点位置。

步骤四，大于（a'+f) 修改速度设定值，以速度100运行。

步骤五，运行到减速传感器D， 切换到位置模式运行（运行距离由参数设定，距离参数0）；同时保存当前实际位置，（后续流程使用）。

步骤六，此步并行两个分支，根据条件判定选择：a、非工艺室过程，无传感器C信号，执行距离参数0；b、工艺室过程，有传感器C信号执行距离参数1，同时PLC修改运行速，这样降速使得载板精确定位。通过距离参数和位置参数定位，程序PLC控制伺服电机，非接触式精确定位载板，可以使得载板定位精确，避免惯性产生的误差。

本实用新型智能判定非工艺室过程，无激光定位传感器C信号，执行距离参数0，执行非工艺腔室运行参数。有激光定位传感器C信号执行距离参数1，执行工艺腔室运行参数。能够更加提升载板的运行速率，进一步提高产能和缩短节拍。

本实用新型腔体内全程无接触，仅依靠腔室外传感器控制载板的启停。对镀膜有更加好的效果。避免了载板的定位方式中，直杆往复运动定位的方式会因材料高温热胀变形而无法正常工作，并且载板以一定速度在直杆前停止时因撞击会受到很强的冲击，这种冲击可能导致基片脱离载板的可能。

具体的，还包括安装机构，其连接激光定位传感器，用于激光定位传感器的安装，并且可以实现激光定位传感器在水平方向及竖直方向进行位置调整。

具体的，所述安装机构包括安装部、固定部、调节部，调节部上开设有竖直贯通孔及水平贯通孔。竖直贯通孔连通竖直贯通缺口，竖直贯通缺口的中部与水平开设的第一锁紧螺孔相连通。水平贯通孔连通水平贯通缺口，水平贯通缺口的中部与竖直开设的第二锁紧螺孔相连通。

具体的，在安装部焊接一个带螺孔的平板，所述激光定位传感器通过螺栓连接安装在平板上。

具体的，所述激光定位传感器也可通过转接头安装，即：根据实际激光定位传感器的出光位置要求相应调整安装部的高度位置，即实现激光定位传感器在竖直方向位置调节。此外，通过调整安装部的角度位置可以实现对激光定位传感器的角度调节。

具体的，PLC电气控制器接入电源，激光定位传感器、伺服电机与PLC电气控制器电连接，由PLC电气控制器进行电气控制。另外，还可以设置有操控台，操控台为设置有电控开关，操控台电连接PLC电气控制器，方便工作人员进行手动控制。

具体的，PLC电气控制器一方面用于伺服电机的逻辑控制，另一方面用于计算载板的位置与速度值。PLC电气控制器以激光定位传感器的检测信号作为校准信号，结合载板的速度数据，计算得出载板的实时位置值。

具体的，所述载板采用碳纤维和石墨材料进行制备。

具体的，在载板上阵列状分布多个电池片放置槽。

具体的，电池片放置槽的开口尺寸比所承载电池片的大小尺寸略大，以便于在载板上放置更多电池片，进而提高生产效率。

具体的，所述腔室还设置纠偏机构，通过在载板的侧壁抵接纠偏机构，进一步保证了载板在运动过程中始终处于固定的运动形态，避免载板出现位置偏移。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：结构紧凑、操作简单、能够实现载板快速精准定位。通过距离参数和位置参数定位，程序PLC控制伺服电机，可以使得载板定位精确，避免惯性产生的误差；腔体内全程无接触，仅依靠室外传感器控制载板的启停。对镀膜有更加好的效果。智能判定非工艺室过程，无传感器C信号，执行距离参数0，执行非工艺腔室运行参数。有传感器C信号执行距离参数1，执行工艺腔室运行参数。能够更加提升载板的运行速率，进一步提高产能和缩短节拍；避免了载板的定位方式中，直杆往复运动定位的方式会因材料高温热胀变形而无法正常工作，并且载板以一定速度在直杆前停止时因撞击会受到很强的冲击，这种冲击可能导致基片脱离载板的可能。

需要明确的是，本实用新型并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了简明起见，这里省略了对已知方法的详细描述。在上述实施例中，描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是，本实用新型的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤，本领域的技术人员可以在领会本实用新型的精神后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。

Claims (6)

1.一种PECVD载板在腔室内精确定位装置，其特征在于，在腔室的入口位置的外部设置至少一个第一激光定位传感器，在腔室的出口位置的外部设置至少一个第二激光定位传感器，所述腔室内包括用于承载被运输件的载板，设于所述载板底部用于带动所述载板运动的传动机构，以及用于驱动所述传动机构的驱动机构，所述第一激光定位传感器与第二激光定位传感器电连接PLC电气控制器，所述PLC电气控制器电连接伺服电机。

2.根据权利要求1所述的PECVD载板在腔室内精确定位装置，其特征在于，在腔室内的中心位置设置载板定位孔 。

3.根据权利要求2所述的PECVD载板在腔室内精确定位装置，其特征在于，在腔室底部外侧对应所述载板定位孔的位置设置第三激光定位传感器。

4.根据权利要求1所述的PECVD载板在腔室内精确定位装置，其特征在于，所述PLC电气控制器还通过总线连接至上位机。

5.根据权利要求1所述的PECVD载板在腔室内精确定位装置，其特征在于，所述第二激光定位传感器的数量为2个，包括第二主用传感器与第三主用传感器，按照载板运动方向依次安装。

6.根据权利要求1所述的PECVD载板在腔室内精确定位装置，其特征在于，所述第一激光定位传感器的数量为2个，包括第一主用传感器与第一备用传感器，按照载板运动方向依次安装。