DE102011055255A1 - Arrangement i.e. turning device, for transporting and turning wafers to manufacture e.g. solar cell, has detour elements arranged at preset distance from shafts, where one shaft is connected with drive arranged outside device - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Transportieren und Wenden von flächigen Gegenständen umfassend eine um eine Achse drehbare Wendeeinrichtung mit zwei zueinander beabstandet verlaufenden Paaren von umlaufenden Förderelementen, wobei das erste Paar erste Förderelemente und das zweite Paar zweite Förderelemente aufweist und die ersten Förderelemente sowie die zweiten Förderelemente entlang des Transportweges des Gegenstandes in der Wendeeinrichtung parallel zueinander verlaufen, am Anfang und am Ende des Transportweges um Umlenkelemente geführt sind und beim Transport eines Gegenstandes jeweils ein Randbereich von diesem zwischen den Förderelementen eines der Paare fixiert ist.The invention relates to an arrangement for transporting and turning of flat objects comprising a rotatable about an axis turning device with two mutually spaced pairs of rotating conveyor elements, wherein the first pair of first conveyor elements and the second pair of second conveyor elements and the first conveyor elements and the second conveyor elements along the transport path of the object in the turning device parallel to each other, are guided at the beginning and at the end of the transport path to deflecting elements and when transporting an object each an edge region of this is fixed between the conveying elements of the pairs.
Auch nimmt die Erfindung Bezug auf ein Verfahren zum Transportieren und Wenden eines flächigen Gegenstandes, wie Wafer zur Herstellung eine Solarzelle oder Platte, wobei der Gegenstand mittels einer um eine Achse drehbaren Wendeeinrichtung zum wahlweisen Prozessieren von Ober- oder Unterseite des Gegenstandes aufgenommen wird, mittels paarweise angeordneter umlaufender über Umlenkelemente geführter erster und zweiter Förderelemente in der Wendeeinrichtung gehalten und gefördert und jeder Längsrandbereich des Gegenstandes zwischen einem Paar der Förderelemente gehalten wird.The invention also relates to a method for transporting and turning a flat article, such as wafers for producing a solar cell or plate, wherein the object is received by means of a rotatable about an axis turning device for selectively processing the top or bottom of the object by means of pairs arranged circulating guided over deflecting first and second conveying elements in the turning device and conveyed and each longitudinal edge region of the object is held between a pair of conveying elements.
Beim Prozessieren von Wafern zur Herstellung von Solarzellen ist es erforderlich, dass Vorder- und Rückseite mit Kontakten versehen werden. Hierzu ist es erforderlich, dass der Wafer um 180° gedreht wird. So wird z. B. auf der Rückseite des Wafers eine lotfähige Kontaktschicht aufgebracht, der Wafer sodann um 180° gewendet, um anschließend Finger bzw. Busbars auf der Vorderseite des Wafers aufzubringen.When processing wafers to produce solar cells, it is necessary to provide contacts on the front and back surfaces. For this purpose, it is necessary that the wafer is rotated by 180 °. So z. B. applied to the back of the wafer, a solderable contact layer, the wafer then turned by 180 °, to then apply fingers or busbars on the front of the wafer.
Bekannte Vorrichtungen, die das Wenden ermöglichen, setzen sogenannte Wenderäder ein, die zueinander beabstandete, um eine Achse drehbare Scheiben mit radial verlaufenden Schlitzen aufweisen, in die die Wafer mit ihren Randbereichen einbringbar sind.Known devices that allow the turning, use so-called turning wheels, spaced from each other, having an axis rotatable discs with radially extending slots into which the wafers are introduced with their edge regions.
Zum Behandeln scheibenförmiger Gegenstände sieht die
Der
Aus der
Der
Das
Eine Druckmaschine mit geradliniger Substratführung und Wendeeinrichtung ist aus der
Als Antrieb für ein Förderband schlägt die
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Anordnung sowie ein Verfahren der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass mit konstruktiv einfachen Maßnahmen flächige Gegenstände, insbesondere zur Herstellung von Solarzellen bestimmte Wafer, schonend bei hohen Durchsätzen in gewünschtem Umfang gewendet und transportiert werden können. Die Wendezeiten sollen relativ kurz sein. Ferner soll mit konstruktiv einfachen Maßnahmen die Möglichkeit geschaffen werden, die von den Förderelementen erfassten Gegenstände auch bei voneinander abweichenden Dicken problemlos durch die Wendeeinrichtung transportieren zu können.The present invention is based on the object, an arrangement and a method of the type mentioned in such a way that with structurally simple measures flat objects, in particular for the production of solar cells certain wafer, gently turned and transported at high throughputs to the desired extent. The turning times should be relatively short. Furthermore, the possibility is to be created with structurally simple measures, the problems detected by the conveyor elements even with differing thicknesses easily to be transported by the turning device.
Anordnungsgemäß wird die Aufgabe im Wesentlichen dadurch gelöst, dass die ersten und zweiten Förderelemente Rundriemen sind, dass die Umlenkelemente von Wellen ausgehen, dass von jeweils einer Welle zwei zueinander beabstandete Umlenkelemente für ein erstes und ein zweites Förderelement ausgehen, dass zumindest die von einer ersten Welle ausgehenden Umlenkelemente mit dieser unverdrehbar verbunden sind und dass die erste Welle über ein umlaufendes drittes Förderelement mit einem außerhalb der Wendeeinrichtung angeordneten Antrieb verbunden ist.According to the arrangement, the object is essentially achieved in that the first and second conveying elements are round belts, that the deflection elements emanate from waves that emanate from each shaft two spaced deflecting elements for a first and a second conveying element that at least that of a first shaft outgoing deflecting elements are connected to this non-rotatably and that the first shaft is connected via a rotating third conveying element with a drive arranged outside the turning device.
Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass die erste Welle formschlüssig mit einer zweiten Welle insbesondere über kämmende Zahnräder verbunden ist. Durch diese Maßnahmen ist sichergestellt, dass ein Schlupf zwischen dem Gegenstand und den Rundriemen unterbleibt, so dass ein reproduzierbarer einwandfreier Transport durch die Wendeeinrichtung bei gleichzeitigem sicheren Fixieren der Gegenstände möglich ist.It is provided in particular that the first shaft is positively connected to a second shaft in particular via meshing gears. These measures ensure that there is no slippage between the object and the round belts, so that a reproducible, perfect transport through the turning device is possible with simultaneous secure fixing of the objects.
Grundsätzlich werden die Materialien für die Rundriemen derart gewählt, dass im gewissen Umfang Dickenschwankungen der zu transportierenden Gegenstände ausgeglichen werden. Hierzu ist insbesondere vorgesehen, dass der Rundriemen aus zumindest einem Material aus der Gruppe Siliconkautschuk, Polyurethan, Polychloropren, Naturkautschuk besteht.In principle, the materials for the round belts are selected such that to a certain extent thickness variations of the objects to be transported are compensated. For this purpose, it is provided in particular that the round belt consists of at least one material from the group of silicone rubber, polyurethane, polychloroprene, natural rubber.
Des Weiteren zeichnet sich die Erfindung dadurch aus, dass der Rundriemen oder äußere Beschichtung des Rundriemens aus einem Material einer Härte zwischen 20 ShA und 80 ShA besteht. Auch hierdurch wird eine Anpassung an Gegenstände unterschiedlicher Dicken ermöglicht.Furthermore, the invention is characterized in that the round belt or outer coating of the round belt consists of a material having a hardness between 20 ShA and 80 ShA. This also makes it possible to adapt to objects of different thicknesses.
Alternativ oder ergänzend sieht die Erfindung des Weiteren vor, dass die Umlenkelemente bzw. die Wellen federvorgespannt zueinander verstellbar angeordnet sind.Alternatively or additionally, the invention further provides that the deflecting elements or the shafts are arranged spring-biased to each other adjustable.
Konstruktiv ist insbesondere vorgesehen, dass die Wellen von einer Halterung wie Wangen ausgehen, die von einer Achse durchsetzt ist, um die die Wendeeinrichtung drehbar ist und die ihrerseits mittig oder in etwa mittig zu den parallel zueinander verlaufenden Wellen verläuft.Structurally, it is provided in particular that the waves emanate from a holder such as cheeks, which is penetrated by an axis about which the turning device is rotatable and which in turn runs centrally or approximately centrally to the mutually parallel shafts.
Sind die die Gegenstände erfassenden Förderelemente als Rundriemen ausgebildet, so sollte gleichfalls das Förderelement, mittels dessen die erste Welle in Drehbewegung versetzt wird, ein Rundriemen sein. Der Rundriemen selbst ist über einen von einem die Halterung der Rundriemen aufnehmenden Gestell oder Rahmen angeordneten Antrieb antreibbar. Hierdurch wird die Masse der Wendeeinheit im Wesentlichen durch die zwei Paar von Förderelementen, die die Umlenkeinrichtungen wie Umlenkrollen aufnehmenden Wellen sowie die Halterungen für die Wellen bestimmt, so dass geringe Massen gewendet werden müssen. Hierdurch bedingt ergeben sich kurze Wendetaktzeiten von weniger als 1 Sekunde, sofern Wafer für Solarzellen transportiert und gewendet werden sollen.If the conveying elements which detect the objects are designed as round belts, the conveying element, by means of which the first shaft is set in rotary motion, should likewise be a round belt. The round belt itself can be driven by a drive arranged on a frame or frame holding the holder of the round belts. As a result, the mass of the turning unit is essentially determined by the two pairs of conveying elements, the deflection of receiving rollers such as pulleys and the supports for the waves, so that small masses must be turned. This results in short turntable clock times of less than 1 second, if wafers for solar cells to be transported and turned.
Die Wendeeinheit selbst kann über einen Flachriemen wie Zahnriemen gedreht werden, um auf diese Weise schlupffrei ein Wenden durchzuführen. Der Antrieb für einen entsprechenden Zahnriemen geht gleichfalls von dem Rahmen oder von dem Gestell aus.The turning unit itself can be rotated over a flat belt such as a toothed belt, in order to perform in this way slip-free turning. The drive for a corresponding toothed belt is also from the frame or from the frame.
Verfahrensmäßig wird die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe im Wesentlichen dadurch gelöst, dass als die ersten und zweiten Förderelemente Rundriemen verwendet werden, dass die Umlenkelemente von Wellen ausgehen, wobei von jeweils einer Welle zwei zueinander beabstandete Umlenkelemente für ein erstes und ein zweites Förderelement ausgehen, dass eine der Wellen über ein drittes Förderelement angebracht wird und dass das dritte Förderelement über einen ersten Antrieb angetrieben wird, der von einem die Wendeeinrichtung aufnehmenden Gestell oder Rahmen ausgeht.According to the method, the object underlying the invention is essentially achieved in that round belts are used as the first and second conveying elements, that the deflecting elements emanate from shafts, two deflecting elements spaced apart from each other emanating from a respective shaft for a first and a second conveying element, in that one of the shafts is attached via a third conveying element and in that the third conveying element is driven by a first drive which emanates from a frame or frame receiving the turning device.
Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass während des Drehens der Wendeeinrichtung der Gegenstand innerhalb der Wendeeinrichtung zumindest zeitweise gefördert wird.In this case, provision is made in particular for the article to be conveyed at least temporarily within the turning device during rotation of the turning device.
Erfindungsgemäß gelangt ein Verfahren zum Wenden von flächigen Gegenständen, insbesondere Wafern, die im Rahmen des Prozessierens zu einer Solarzelle gewendet werden müssen, zum Einsatz, wobei die Randbereiche der flächigen Gegenstände zwischen parallel zueinander verlaufenden Abschnitten von Rundriemen gehalten werden, über die ein Transport durch die Wendeeinrichtung selbst erfolgt.According to the invention, a method for turning flat objects, in particular wafers, which must be turned in the course of processing to a solar cell is used, wherein the edge regions of the flat objects are held between mutually parallel sections of round belts, via which a transport through the Turning device itself takes place.
Wenden bedeutet dabei nicht zwingend, dass ein Drehen um 180° erfolgt. Hiervon abweichende Winkel, insbesondere ±90° sind gleichfalls von dem Begriff Wenden erfasst.Turning does not necessarily mean that a rotation of 180 ° takes place. Deviating angles, in particular ± 90 °, are also covered by the term turning.
Dadurch, dass bevorzugterweise Wendemittelpunkt und Schwerpunkt des Gegenstandes sich schneiden, kann eine kompakte Einheit zur Verfügung gestellt werden, die bei geringer Masse des Aufbaus ein schnelles Wenden ermöglicht.By virtue of the fact that preferably the center of rotation and the center of gravity of the object intersect, a compact unit can be made available which, with a low mass of the construction, enables a rapid turning.
Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass der Gegenstand während des Drehens der Wendeeinrichtung zumindest zeitweise gefördert wird, wodurch der Durchsatz erhöht wird.However, there is also the possibility that the object is conveyed during rotation of the turning device at least temporarily, whereby the throughput is increased.
In Ausgestaltung besteht die Möglichkeit, dass das Transportieren der Gegenstände durch die Wendeeinrichtung mit Unterdruck unterstützt wird. Hierzu können sich entlang der Innenseiten der bandförmigen Förderelemente Unterdruckquellen befinden, mittels der Unterdruck durch die entsprechenden Durchbrechungen oder Perforierungen aufweisenden Förderelemente auf die Gegenstände appliziert wird mit der Folge, dass ein zusätzliches Fixieren erfolgt. Die Unterdruckquellen können sich als entlang der Innenseiten der Transportbänder erstreckende Profile mit Längsschlitzen ausgebildet sein, die an einer Unterdruckquelle angeschlossen sind. Entsprechende Unterdruckquellen sind nicht zwingend für jedes Förderelement erforderlich. In an embodiment, there is the possibility that the transporting of the objects is supported by the turning device with negative pressure. For this purpose, vacuum sources may be located along the inner sides of the belt-shaped conveying elements, by means of which the negative pressure is applied to the objects by the conveying elements having perforations or perforations, with the result that an additional fixing takes place. The vacuum sources may be formed as along the inner sides of the conveyor belts extending profiles with longitudinal slots, which are connected to a vacuum source. Corresponding vacuum sources are not necessarily required for each conveyor element.
Unabhängig hiervon kann die Wendeeinrichtung in einer Prozessstraße integriert sein, wobei ggfs. ein Prozessieren einer Seite des Gegenstandes während dessen Aufnahme von der Wendeeinrichtung erfolgt.Irrespective of this, the turning device can be integrated in a process line, if necessary. Processing of one side of the object takes place during its picking up by the turning device.
Ein erhöhter Durchsatz lässt sich auch dann erzielen, wenn nach erfolgter Drehung der Wendeeinrichtung und Ausrichten des Gegenstandes auf eine der Wendeeinrichtung nachgeordnete Einrichtung wie Förderer der Gegenstand mittels der Förderelemente aus der Wendeeinrichtung bei gleichzeitigem Fördern eines weiteren Gegenstandes in die Wendeeinrichtung hinein gefördert wird.An increased throughput can also be achieved if, after rotation of the turning device and alignment of the object on a turning device downstream device such as conveyor the article is conveyed by means of the conveying elements from the turning device while conveying another object in the turning device inside.
Als Förderelemente werden Rundriemen verwendet, wobei eine Dicke derart gewählt wird, dass Gegenstände unterschiedlicher Dicken bei ortsfest zueinander angeordneten Umlenkelementen für die Förderelemente förderbar sind. Insbesondere ist dabei vorgesehen, dass die Förderelemente eine Härte aufweisen, die zwischen 20 ShA und 80 ShA oder in diesem Bereich liegt (Shore-Härte A nach
Insbesondere ist vorgesehen, dass die Rundriemen über Umlenkelemente wie Scheiben oder Rollen geführt werden, die eine umlaufende Nut aufweisen. Hierdurch erfolgt ein einwandfreies Führen der Rundriemen.In particular, it is provided that the round belts are guided over deflecting elements, such as disks or rollers, which have a peripheral groove. This results in a perfect guidance of the round belts.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen – für sich und/oder in Kombination-, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines der Zeichnung zu entnehmenden bevorzugten Ausführungsbeispiels.Further details, advantages and features of the invention will become apparent not only from the claims, the features to be taken these features - alone and / or in combination, but also from the following description of a drawing to be taken preferred embodiment.
Es zeigen:Show it:
Den Figuren, in denen gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, ist eine Wendeeinrichtung
Ist die Wendeeinrichtung
Bei Solarzellen ist ein Wenden erforderlich, um während des Prozessierens z. B. Vorder- und Rückseite mit Kontakten zu versehen. So kann zunächst auf der Rückseite eine lötfähige Kontaktschicht aufgebracht werden, um sodann nach Wenden des Wafers bzw. der Solarzelle auf der Vorderseite streifenförmige Kontakte wie Finger bzw. Busbars aufzubringen.For solar cells, a turn is required to z. B. front and back with contacts. Thus, first a solderable contact layer can be applied to the rear side, in order then to apply strip-shaped contacts such as fingers or busbars after turning the wafer or the solar cell on the front side.
Die erfindungsgemäße Wendeeinrichtung
Die Welle
Von den Wellen
Somit weist die Wendeeinrichtung zwei Paar von Rundriemen
Sind im Ausführungsbeispiel die Wellen
Die Wendeeinrichtung
Von den in der zeichnerischen Darstellung linken Wellenstumpf
Von dem Wellenstumpf
Dadurch, dass als Förderelemente die Rundriemen
Durch die Dimensionierung der Rundriemen
Es besteht auch die Möglichkeit, den Abstand der Wellen
Der Abstand zwischen den nebeneinander verlaufenden und Gegenstände erfassenden und paarweise einander zugeordneten Rundriemen
Um Gegenstände unterschiedlicher Breiten von der Wendeeinrichtung
Die Achse
Der von der Wendeeinrichtung
Dient die Wendeeinrichtung
Bevorzugte Abmessungen der Wendeinrichtung sind:
Abstand der Wellen
Durchmesser der Wellen
Abstand der Rundriemen
Durchmesser der Riemenscheiben
Distance of the
Diameter of the
Distance of the
Diameter of the
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Wendeeinrichtungturning device
- 1212
- WangenWangen
- 1414
- WangenWangen
- 1515
- Traversetraverse
- 1616
- Wellewave
- 1717
- ZugfedernTension springs
- 1818
- Wellewave
- 1919
- Achseaxis
- 2020
- Wellewave
- 2121
- ZugfedernTension springs
- 2323
- Halterungbracket
- 2424
- Wellewave
- 2525
- Halterungbracket
- 2626
- Riemenscheibepulley
- 2727
- Zahnradgear
- 2929
- Zahnradgear
- 3232
- RundriemenscheibenAround pulleys
- 3434
- RundriemenscheibenAround pulleys
- 3636
- RundriemenscheibenAround pulleys
- 3838
- RundriemenscheibenAround pulleys
- 4040
- RundriemenscheibenAround pulleys
- 4242
- RundriemenscheibenAround pulleys
- 4444
- RundriemenscheibenAround pulleys
- 4646
- RundriemenscheibenAround pulleys
- 4848
- Rundriemenround belts
- 5050
- Rundriemenround belts
- 5252
- Rundriemenround belts
- 5454
- Rundriemenround belts
- 5656
- Wellenstümpfeshaft stubs
- 5858
- Wellenstümpfeshaft stubs
- 5959
- Riemenscheibepulley
- 6060
- Nutführungengroove guides
- 6161
- Rundriemenround belts
- 6262
- Nutführungengroove guides
- 6363
- Riemenscheibenpulleys
- 6464
- Elektromotor/ZahnscheibeMotor / pulley
- 6565
- Rundriemenround belts
- 6666
- Rahmenframe
- 6868
- Zahnscheibetoothed washer
- 7070
- Zahnriementoothed belt
- 7272
- ZahnriemenscheibeTiming pulley
- 7474
- Elektromotorelectric motor
- 7676
- Verbindungsplattenconnecting plates
- 7878
- Verbindungsplattenconnecting plates
- 117117
- Doppelfeile (Zugfedern)Double file (tension springs)
- 121121
- Doppelfeile (Zugfedern)Double file (tension springs)
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
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- DIN 7868 [0030] DIN 7868 [0030]
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DE102010060516.6 | 2010-11-12 | ||
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Publication Number | Publication Date |
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ID=45999062
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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