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太陽能電池生產線硅片自動傳輸系統.pdf

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太陽能電池 生產線 硅片 自動 傳輸 系統
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摘要
申請專利號:

CN201210200726.0

申請日:

2012.06.18

公開號:

CN102738050B

公開日:

2015.01.28

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):H01L 21/677申請日:20120618|||公開
IPC分類號: H01L21/677 主分類號: H01L21/677
申請人: 中國電子科技集團公司第四十八研究所
發明人: 陳特超; 毛朝斌; 張寶峰; 劉良玉
地址: 410111 湖南省長沙市天心區新開鋪路1025號
優先權:
專利代理機構: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113 代理人: 馬強
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201210200726.0

授權公告號:

102738050B||||||

法律狀態公告日:

2015.01.28|||2012.12.12|||2012.10.17

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明公開了一種太陽能電池生產線硅片自動傳輸系統,用于晶體硅太陽能電池片的生產線領域。為了解決現有生產線全手動轉運硅片易損壞硅片或污染硅片的問題,所述硅片自動傳輸系統包括機架,安裝在機架上用于在各工序之間傳送硅片的主傳送機構,用于在同一工序中各工位間傳送硅片的橫向傳送機構;所述橫向傳送機構的一端位于主傳送機構內,該橫向傳送機構的另一端位于相應工位設備機械手的下方。采用本發明的自動傳輸系統后,可減少太陽能電池生產線上人為因素的影響,節約成本,提高生產效率,更進一步地,可實現整線的無人值守生產,滿足了晶體硅太陽能電池片生產線的全自動生產要求。

權利要求書

1.一種太陽能電池生產線自動傳輸系統,其特征是,包括機架(13),安裝在機架(13)上用于在各工序之間傳送硅片的主傳送機構(1),用于在同一工序中各工位間傳送硅片的橫向傳送機構(2);所述橫向傳送機構(2)的一端位于主傳送機構(1)內,該橫向傳送機構(2)的另一端位于相應工位設備機械手的下方。2.根據權利要求1所述太陽能電池生產線硅片自動傳輸系統,其特征是,所述主傳送機構(1)由呈直線布置的多節傳送單元串聯而成,每節傳送單元具有一個驅動系統。3.根據權利要求2所述太陽能電池生產線硅片自動傳輸系統,其特征是,所述每節傳送單元包括主動軸(5)、從動軸(7)和裝在主動軸(5)與從動軸(7)上的皮帶(6),所述主動軸(5)與一電機(4)相聯。4.根據權利要求3所述太陽能電池生產線硅片自動傳輸系統,其特征是,所述傳送單元的皮帶(6)一側設有張緊輪(8)和壓緊輪(9)。5.根據權利要求3所述太陽能電池生產線硅片自動傳輸系統,其特征是,所述傳送單元的皮帶(6)具有上、下層結構,上層的皮帶(6)用于傳送硅片,下層的皮帶(11)用于傳回空的硅片托盤(3)。6.根據權利要求1所述太陽能電池生產線硅片自動傳輸系統,其特征是,所述橫向傳送機構(2)與主傳送機構(1)正交布置。7.根據權利要求1所述太陽能電池生產線硅片自動傳輸系統,其特征是,所述機架(13)上裝有氣缸(12),該氣缸(12)的另一端與橫向傳送機構(2)的底板(14)相連。8.根據權利要求1所述太陽能電池生產線硅片自動傳輸系統,其特征是,所述橫向傳送機構(2)包括主動軸(16),從動軸(18),裝在主動軸(16)和從動軸(18)上的皮帶(17),所述主動軸(16)與一電機(15)相聯。9.根據權利要求8所述太陽能電池生產線硅片自動傳輸系統,其特征是,所述橫向傳送機構(2)的皮帶(17)一側設有張緊輪(19)。

說明書

太陽能電池生產線硅片自動傳輸系統

技術領域

本發明涉及太陽能電池片生產設備領域,進一步是指用于晶體硅半導體材料太陽能電池片生產工藝中各工序間的硅片自動傳輸系統。

背景技術

晶體硅太陽能電池是將太陽光能轉變為電能的元件,它是以硅片為襯底材料,在其上進行一系列的加工工序后得到的產品。其工藝是流程是:硅片清洗-表面制絨-擴散摻雜-刻蝕-表面鈍化-電極印刷-燒結-測試。整個過程在一個潔凈的廠房內進行,從首道工序到最后一道工序行成了一條完整的生產線。

現有的生產線硅片轉運工序是將硅片放在硅片盒內,再將硅片盒放在小車上,操作者用小車推著硅片運送到下一工序,或人工直接將裝滿硅片的硅片盒送到下一工序,每工序間用傳遞窗隔開。這樣硅片的轉運不但占用了很多人力,而且在轉運過程中,人的手可能接觸到硅片,不但有可能損壞硅片,造成直接經濟損失,而且會污染硅片,造成最終完工的電池片質量下降,電池轉換效率降低,帶來經濟損失。

發明內容

針對現有生產線全手動轉運硅片易損壞硅片或污染硅片,本發明旨在提供一種太陽能電池生產線硅片自動傳輸系統,該傳輸系統能使整線自動化程度提高,減少操作員工,甚至不用操作員工,實現全自動化生產,可以減少人為干預造成的損失,節約成本,提高生產效率,在當今市場競爭激烈的條件下,為用戶提供競爭手段。

為實現上述目的,本發明采用的技術方案是:

一種太陽能電池生產線自動傳輸系統,其結構特點是,包括機架,安裝在機架上用于在各工序之間傳送硅片的主傳送機構,用于在同一工序中各工位間傳送硅片的橫向傳送機構;所述橫向傳送機構的一端位于主傳送機構內,該橫向傳送機構的另一端位于相應工位設備機械手的下方。

進一步地,所述主傳送機構由呈直線布置的多節傳送單元串聯而成,每節傳送單元具有一個驅動系統,相應地,每節傳送單元具有一個控制系統。

作為一種具體的結構形式,所述每節傳送單元包括主動軸、從動軸和裝在主動軸與從動軸上的皮帶,所述主動軸與一電機相聯。進一步地,所述傳送單元的皮帶一側設有張緊輪和壓緊輪。

所述傳送單元的皮帶具有上、下層結構,上層的皮帶用于傳送硅片,下層的皮帶用于傳回空的硅片托盤。

根據本發明的實施例,所述橫向傳送機構與主傳送機構正交布置。

所述機架上裝有氣缸,該氣缸的另一端與橫向傳送機構的底板相連,通過控制氣缸的伸縮,從而實現硅片從主傳送機構向橫傳送機構轉移。

作為一種具體的結構形式,所述橫向傳送機構包括主動軸,從動軸,裝在主動軸和從動軸上的皮帶,所述主動軸與一電機相聯。進一步地,所述橫向傳送機構的皮帶一側設有張緊輪。

籍由上述結構,本發明所述硅片自動傳輸系統由主傳送機構和橫向傳送機構組成。主傳送機構用于生產線流片方向的硅片傳送。主傳送機構分為上下兩層,上層傳送硅片,下層傳送空盒。一般生產線長度在120米以上,主傳送機構由一個一個標準節組成,每個標準節有獨立的驅動系統和控制系統。每個標準節采用皮帶傳動,皮帶用滾子支撐。硅片放在硅片盒中,硅片盒放在硅片托盤內,硅片托盤放在皮帶上隨皮帶一起運動。一個硅片托盤內可放多個硅片盒,以滿足生產線產能要求。硅片托盤由主傳送機構傳送到下一工序位置后,由橫向傳送機構將硅片托盤取下。橫向傳送機構與主傳送機構垂直,當硅片托盤到達指定位置后,橫向傳送機構向上升起托起硅片托盤,并將它從主傳送帶上橫向移出,送到指定工序設備的裝片工位,由設備的裝片機構將硅片從硅片托盤內的硅片盒中取出裝入設備的夾具中。主傳送機構由上下兩層組成,上層傳送硅片,下層將空硅片托盤傳回,兩者結構相同,只是傳送方向相反。橫向傳送機構亦采用皮帶傳動,滾子支撐,光電開關定位。

所述硅片自動傳輸系統包括兩個方向的傳動,一個是主傳送機構,為生產線廠房長度方向傳送,另一個是橫向傳送機構,垂直主傳送機構,為生產線廠房寬度方向傳送。硅片放在硅片盒中,硅片盒放在硅片托盤中,由硅片托盤載著硅片傳送。橫向傳送機構套入主傳送機構中,以方便從主傳送機構中取下裝硅片的硅片托盤。主傳送機構由標準節組成,多個標準節拼接組成整條生產線的主傳送系統。橫向傳送機構根據各工序中設備數量不同可靈活增減。一臺設備配置一個橫向傳送機構。主傳送機構采用皮帶傳動,滾子支撐,由電機帶動主動軸轉動,主動軸帶動皮帶運動,皮帶有張緊輪和壓緊輪,保證皮帶不打滑。裝硅片的硅片托盤在皮帶上運動。

本發明的主傳送機構和橫向傳送機構采用滾子支撐,皮帶傳動,實現硅了片在太陽能電池生產線上從原料室至生產工位間的自動傳送。

以下對本發明做出進一步說明。

參見圖1,圖2,本發明的技術方案是,所述太陽能電池生產線硅片自動傳輸系統包括主傳送機構1和橫向傳送機構2二部分,圖1和2為一個主傳動標準節和一個橫向傳送機構的組合,根據生產線的長度不同配置主傳動標準節的數量,根據各工序中設備的數量配置橫向傳送機構的數量。圖1是本發明的正視圖,圖2是本發明的俯視圖。

主傳送機構1的正視圖見圖3,主傳送機構1的A-A剖視圖見圖4。電機4帶動主動軸5旋轉,皮帶6裝在主動軸5和從動軸7之間,皮帶6用張緊輪8張緊并用壓緊輪9壓緊在主動軸5上,保證皮帶6不打滑。硅片托盤3放在皮帶6上傳動,硅片放在硅片盒內,硅片盒放在硅片托盤3內,一個硅片托盤3可放置多個硅片盒,滿足生產線產能要求。空硅片托盤3放在下層皮帶11上,通過電機10帶動下層皮帶11運動將其送回到起點位置。

橫向傳送機構2的正視圖如圖5,橫向傳送機構2的B-B剖視圖如圖6。氣缸12一端裝在主傳送機構1的機架13上,另一端支撐橫向傳送機構的底板14,電機15帶動主動軸16轉動,皮帶17套在主動軸16和從動軸18之間,皮帶用張緊輪19張緊,裝硅片的硅片托盤在皮帶上隨皮帶一起移動。當硅片托盤沿主傳送帶移動到下工序指定設備位置時,橫向傳送機構中的氣缸12向上升起,將硅片托盤3舉起,然后,橫向傳送機構的電機啟動,帶動皮帶運動,將硅片托盤運送至設備的機械手裝片位置。主傳送機構采用多個標準節拼接而成,滿足不同廠家生產線長度不同的要求。主傳送機構采用皮帶傳動,具有張緊和壓緊輪防止皮帶打滑;主傳送機構分為上下兩層,上層傳送裝滿硅片的硅片托盤,下層傳回空的硅片托盤和空片盒。橫向傳送機構一端通過氣缸架在主傳動結構的機架上,當硅片托盤到達橫向傳送機構位置時,氣缸將橫向傳送機構托起,硅片托盤落在橫向傳送機構的皮帶上,橫向傳送機構中的電機啟動,帶到硅片托盤隨皮帶一起移動。?

本發明的工作原理是(參見圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6),所述太陽能電池生產線硅片自動傳輸系統由主傳送機構與橫向傳送機構組成。主傳送機構和橫向傳送機構均采用皮帶傳動,主傳送機構用于硅片在太陽能電池生產線上各工序之間的傳送,橫向傳送機構用于硅片在太陽能電池生產線上同一工序中各工位間的傳送。原始硅片放在主傳送機構起點的皮帶上,啟動主傳送機構電機4,皮帶6帶動硅片托盤3運動,當到達指定工序的工位后,主傳送機構停止,此時硅片托盤也處在橫向傳送機構的皮帶17上方。橫向傳送機構氣缸12動作,將底板14抬起,使硅片托盤落在橫向傳送機構的皮帶17上,啟動橫向傳送機構的電機15,皮帶17帶動剛送過來的硅片托盤3一起運動,將硅片托盤從主傳送機構上取出。橫向傳送時,硅片托盤3到位后,氣缸12動作,將底板14放下,等待設備上機械手從硅片托盤3中抓取硅片。主傳送機構1長度根據太陽能電池生產線廠房長度配置節數,橫向傳送機構2根據各工序中的工位數配置數量。

與現有技術相比,本發明的有益效果是:本發明采用皮帶傳送,通過電機的連續旋轉運動,將放硅片的硅片托盤送到指定工序的工位后再由橫向傳送機構取走送到設備旁,等待設備上的機械手從硅片托盤內將硅片取出裝入設備的硅片夾具中。主傳送機構的長度根據太陽能電池生產線的長度選取節數,橫向傳送機構根據每工序的工位數配置數量。現有的太陽能電池生產線上的硅片傳輸都是采用人工推車傳送,不但耗費人力,而且易產生碎片,造成直接經濟損失。采用自動傳輸系統后,減少了人為因素的影響,節約了成本,提高了生產效率,在目前價格競爭激烈的狀況下顯得尤為重要,更進一步地,實現了整線的無人值守生產,滿足了晶體硅太陽能電池片生產線的全自動生產需求。

附圖說明

圖1是本發明一種實施例的正視結構圖;

圖2是圖1的俯視圖;

圖3是圖1中主傳送機構的正視圖;

圖4是圖3的A-A面的剖視圖;

圖5是圖1中橫向傳送機構的正視圖;

圖6是圖5中B-B向的剖視結構圖。

在圖中:

???1-主傳送機構,??2-橫向傳送機構,??3-硅片托盤,???4,10,15-電機,

5,16-主動軸,???6,11,17-皮帶,????7,18-從動軸,??8,19-張緊輪,??

9-壓緊輪,?????12-氣缸,?????????13-機架,??????14-底板。??????

具體實施方式

?一種太陽能電池生產線硅片自動傳輸系統,?如圖1和圖2所示,包括主傳送機構和橫向傳送機構兩部分。其中,主傳動結構見圖3、圖4所示,電機4帶動主動軸5旋轉,皮帶6裝在主動軸5和從動軸7之間,皮帶6用張緊輪8張緊并用壓緊輪9壓緊在主動軸5上,保證皮帶不打滑。硅片托盤3放在皮帶6上傳動,硅片放在硅片盒內,硅片盒放在硅片托盤3內,一個硅片托盤3可放置多個硅片盒,滿足生產線產能要求。

本發明的橫向傳送機構2如圖5、圖6。氣缸12一端裝在主傳送機構的機架13上,另一端支撐橫向傳送機構的底板14,電機15帶動主動軸16轉動,皮帶17套在主動軸16和從動軸18之間,皮帶17用張緊輪19張緊,裝硅片的硅片托盤3在皮帶17上隨皮帶17一起移動。當硅片托盤3沿皮帶17移動到下一工序指定設備位置時,橫向傳送機構中的氣缸12向上升起,將硅片托盤3舉起,然后,橫向傳送機構2的電機15啟動,帶動皮帶17運動,將硅片托盤運送至設備上機械手的裝片位置。

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