本實用新型涉及太陽能電池制造領(lǐng)域,尤其是涉及一種集合式干法制絨裝置及生產(chǎn)線。
背景技術(shù):
在太陽能電池中,為降低硅片對太陽光的反射,盡可能的將光能轉(zhuǎn)換為電能,提高光電轉(zhuǎn)換效率。硅片在制成電池片之前都需要對硅片表面進行處理,以降低光的反射率,在光伏行業(yè)中該工藝的名稱叫做“制絨工藝”。由于制絨工藝的好壞直接影響太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率,故制絨工藝屬于太陽能硅片生產(chǎn)制造過程中的關(guān)鍵工藝。近些年來,隨著金剛線切割硅片的成本的大幅降低,越來越多的切片產(chǎn)商用金剛線切割的多晶硅片產(chǎn)量在整個切片產(chǎn)量中所占比例越來越高。隨之而來的問題就是金剛線切割多晶硅片的表面制絨工藝用傳統(tǒng)的制絨工藝效果達不到預(yù)期。業(yè)內(nèi)急需一種新工藝來解決該問題?!案煞ê诠琛奔夹g(shù)應(yīng)運而生,經(jīng)過該技術(shù)處理的電池片可以將轉(zhuǎn)換效率提高0.5%以上,由于光伏市場上多晶硅片的產(chǎn)量十分巨大,所以該該技術(shù)具有十分重要的經(jīng)濟價值。
在常規(guī)晶體硅電池制造工藝流程中,第一步是制絨,然后是擴散、清洗、PECVD鍍膜、印刷、燒結(jié)等工序。目前常用的濕法酸制絨工藝,清洗后制絨可以在同一種設(shè)備里完成。對于干法制絨工藝,硅片首先要進行前清洗、然后才能干法制絨。在干法制絨完成后,還需要后清洗才能轉(zhuǎn)移到下一道工序擴散。
為了實現(xiàn)自動化,降低生產(chǎn)成本,本實用新型將前清洗,干法制絨,后清洗整合到一臺設(shè)備上,中間用自動化硅片上下料和傳輸。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于提供一種集合式干法制絨裝置及生產(chǎn)線,很大程度上解決了上述問題。
本實用新型提供的集合式干法制絨裝置,包括前清洗機構(gòu)、后清洗機構(gòu)、自動化上下料機構(gòu)和RIE干法制絨機;
所述前清洗機構(gòu)與所述自動化上下料機構(gòu)的進料端連接;
所述后清洗機構(gòu)與所述自動化上下料機構(gòu)的出料端連接;
所述RIE干法制絨機與所述自動化上下料機構(gòu)連接。
進一步地,所述前清洗機構(gòu)包括依次連接的插片上料機、花籃自動回轉(zhuǎn)機構(gòu)、自動化清洗機和花籃翻轉(zhuǎn)機械臂,所述花籃翻轉(zhuǎn)機械臂與所述自動化上下料機構(gòu)的進料端連接;
所述后清洗機構(gòu)包括依次連接的花籃翻轉(zhuǎn)機械臂、自動化清洗機、自動疊片機和花籃自動回轉(zhuǎn)機構(gòu),所述花籃翻轉(zhuǎn)機械臂與所述自動化上下料機構(gòu)的出料端連接。
進一步地,所述插片上料機包括硅片存放裝置、硅片輸送裝置、花籃提升機構(gòu)、取料機械手和硅片提升裝置;
所述硅片存放裝置、硅片輸送裝置和花籃提升機構(gòu)依次連接;
所述取料機械手安裝在所述硅片存放裝置上方;
所述硅片提升裝置安裝在所述硅片存放裝置下方并與所述硅片存放裝置連接,從而改變硅片存放裝置的高度。
進一步地,所述花籃自動回轉(zhuǎn)機構(gòu)包括花籃旋轉(zhuǎn)裝置、花籃翻轉(zhuǎn)機構(gòu)一和花籃翻轉(zhuǎn)機構(gòu)二;
所述花籃旋轉(zhuǎn)裝置安裝在所述自動化清洗機上,所述花籃翻轉(zhuǎn)機構(gòu)一安裝在所述自動化清洗機的進料端,所述花籃翻轉(zhuǎn)機構(gòu)二安裝在所述自動化清洗機底部。
進一步地,所述自動化清洗機包括槽體機構(gòu)、機械手抓取移栽機構(gòu)和干燥機構(gòu);
所述機械手抓取移栽機構(gòu)安裝在所述槽體機構(gòu)上方;
所述干燥機構(gòu)與所述槽體機構(gòu)連接,所述槽體機構(gòu)連接桁架機器人;
所述槽體機構(gòu)由多個槽體組成,每個槽體內(nèi)部盛著工藝液體,每個槽體內(nèi)部集成自動溫控單元和自動加液單元。
進一步地,所述花籃翻轉(zhuǎn)機械臂為安裝在所述干燥機構(gòu)端部的多關(guān)節(jié)機器人。
進一步地,所述自動化上下料機構(gòu)包括上料花籃進出模組、上料花籃升降模組、上料晶片進給模組、上料移載模組、上料載板定位輸送模組、升降模組、下料晶片進給模組、下料移載模組和下料載板定位輸送模組;
所述上料花籃進出模組用于將盛滿硅片的花籃放入上料花籃升降模組并將空花籃移出;
所述上料花籃升降模組用于將將盛滿硅片的花籃移動到進花籃位置,滿花籃進入,將取走硅片的空花籃移動到出花籃位置,空花籃流出;
所述上料晶片進給模組將硅片移動到載板空位對應(yīng)的位置并導(dǎo)正;
所述上料移載模組將硅片移動到載板位置,放硅片;
所述上料載板定位輸送模組,對載板進行夾緊定位,輸送到升降模組;
所述升降模組將放好硅片的載板傳輸?shù)絉IE干法制絨機;
所述下料載板定位輸送模組對RIE干法制絨機制絨后的載板進行夾緊定位,輸送載板到所述下料移載模組;
所述下料移載模組將載板上的載板上的硅片放置到晶片進給流水線上;
所述下料晶片進給模組將流水線上的硅片輸送到打包流水線上。
進一步地,所述RIE干法制絨機包括腔體系統(tǒng)、離子源系統(tǒng)、載板上傳輸機構(gòu)和載板下傳輸機構(gòu),所述腔體系統(tǒng)、離子源系統(tǒng)、載板上傳輸機構(gòu)依次連接;
所述腔體系統(tǒng)包括五個單獨的腔體,分別為裝載腔、緩存腔、工藝腔、冷卻腔和卸載腔;
所述載板下傳輸機構(gòu)設(shè)置在所述腔體系統(tǒng)、離子源系統(tǒng)、載板上傳輸機構(gòu)的下方。
進一步地,所述自動疊片機包括輸送設(shè)備、硅片放料機構(gòu)、直線升降機構(gòu)、氣缸自動傾斜對中裝置;
所述硅片放料機構(gòu)布置在所述輸送設(shè)備的前端,所述氣缸自動傾斜對中裝置設(shè)置在所述硅片放料機構(gòu)下方,用于對硅片的位置進行校正;
所述直線升降機構(gòu)設(shè)置在所述氣缸自動傾斜對中裝置下方。
本實用新型的集合式干法制絨裝置具有如下有益效果:
本實用新型將前清洗機構(gòu),干法制絨,后清洗機構(gòu)整合到一臺設(shè)備上實現(xiàn)自動化,降低生產(chǎn)成本,中間用自動化硅片上下料和傳輸。
另外,本實用新型還提供了一種生產(chǎn)線,包括上述集合式干法制絨裝置。
附圖說明
為了更清楚地說明本實用新型具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施方式,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本實用新型實施例一提供的集合式干法制絨裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實用新型實施例一提供的插片上料機的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本實用新型實施例一提供的花籃回轉(zhuǎn)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本實用新型實施例一提供的自動化清洗機的結(jié)構(gòu)俯視圖;
圖5為本實用新型實施例一提供的自動化清洗機的結(jié)構(gòu)側(cè)視圖;
圖6為本實用新型實施例一提供的自動化上下料機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7為本實用新型實施例一提供的RIE干法制絨機的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖8為本實用新型實施例一提供的自動疊片機的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記:1-前清洗機構(gòu);2-后清洗機構(gòu);3-自動化上下料機構(gòu);4-RIE干法制絨機;11-插片上料機;12-花籃自動回轉(zhuǎn)機構(gòu);13-自動化清洗機;14-花籃翻轉(zhuǎn)機械臂;21-自動疊片機;111-硅片存放裝置;112-硅片輸送裝置;113-花籃提升機構(gòu);114-取料機械手;115-硅片提升裝置;7-硅片;121-花籃旋轉(zhuǎn)裝置;122-花籃翻轉(zhuǎn)機構(gòu)一;123-花籃翻轉(zhuǎn)機構(gòu)二;131-槽體機構(gòu);132-機械手抓取移栽機構(gòu);133-干燥機構(gòu);134-桁架機器人;31-花籃進出模組;32-上料花籃升降模組;33-上料晶片進給模組;34-上料移載模組;35-上料載板定位輸送模組;36-升降模組;37-下料晶片進給模組;38-下料移載模組;39-下料載板定位輸送模組;41-腔體系統(tǒng);42-離子源系統(tǒng);43-載板上傳輸機構(gòu);44-載板下傳輸機構(gòu);411-裝載腔;412-緩存腔;413-工藝腔;414-冷卻腔;415-卸載腔;211-輸送設(shè)備;212-硅片放料機構(gòu);213-直線升降機構(gòu);214-氣缸自動傾斜對中裝置。
具體實施方式
下面將結(jié)合附圖對本實用新型的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護的范圍。
在本實用新型的描述中,需要說明的是,術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對本實用新型的限制。此外,術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性。
在本實用新型的描述中,需要說明的是,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式進行詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解的是,此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本實用新型,并不用于限制本實用新型。
實施例一
圖1為本實用新型實施例一提供的集合式干法制絨裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;圖2為本實用新型實施例一提供的插片上料機的結(jié)構(gòu)示意圖;圖3為本實用新型實施例一提供的花籃回轉(zhuǎn)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖;圖4為本實用新型實施例一提供的自動化清洗機的結(jié)構(gòu)俯視圖;圖5為本實用新型實施例一提供的自動化清洗機的結(jié)構(gòu)側(cè)視圖;圖6為本實用新型實施例一提供的自動化上下料機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖;圖7為本實用新型實施例一提供的RIE干法制絨機的結(jié)構(gòu)示意圖;圖8為本實用新型實施例一提供的自動疊片機的結(jié)構(gòu)示意圖。
如圖1-圖8所示,本實施例提供的集合式干法制絨裝置,包括前清洗機構(gòu)1、后清洗機構(gòu)2、自動化上下料機構(gòu)3和RIE干法制絨機4;
所述前清洗機構(gòu)1與所述自動化上下料機構(gòu)3的進料端連接;
所述后清洗機構(gòu)2與所述自動化上下料機構(gòu)3的出料端連接;
所述RIE干法制絨機4與所述自動化上下料機構(gòu)3連接;
所述前清洗機構(gòu)1包括依次連接的插片上料機11、花籃自動回轉(zhuǎn)機構(gòu)12、自動化清洗機13和花籃翻轉(zhuǎn)機械臂14,所述花籃翻轉(zhuǎn)機械臂14與所述自動化上下料機構(gòu)3的進料端連接;
所述后清洗機構(gòu)2包括依次連接的花籃翻轉(zhuǎn)機械臂14、自動化清洗機13、自動疊片機21和花籃自動回轉(zhuǎn)機構(gòu)12,所述花籃翻轉(zhuǎn)機械臂14與所述自動化上下料機構(gòu)3的出料端連接。
所述插片上料機11包括硅片存放裝置111、硅片輸送裝置112、花籃提升機構(gòu)113、取料機械手114和硅片提升裝置115;
所述硅片存放裝置111、硅片輸送裝置112和花籃提升機構(gòu)113依次連接;
所述取料機械手114安裝在所述硅片存放裝置111上方;
所述硅片提升裝置115安裝在所述硅片存放裝置111下方并與所述硅片存放裝置111連接,從而改變硅片存放裝置111的高度。
操作時,操作人員只需整疊的硅片7放到硅片存放裝置111中。其中的硅片存放裝置111主要由八塊尼龍擋板組成。
為了將整疊的硅片上面幾層硅片分開,方便用吸盤將硅片吸起,在硅片兩側(cè)固定了吹氣裝置。由于硅片的被吸走,整疊的硅片的高度隨之下降,需要使用硅片提升裝置115將整疊的硅片抬升一定的高度,使最上層的硅片與與吸盤高度保持一致。
取料機械手114主要由一個二軸機器人和底部的真空吸盤組成。其作用就是將硅片從硅片存放裝置111中取出,放置到硅片輸送裝置112上。
硅片輸送裝置112主要就是用來輸送硅片,將硅片一片的插入空花籃中。為了順利的將硅片輸送到花籃的規(guī)定的位置,硅片輸送裝置112前部配備了一套可以伸縮的輸送機,在空花籃提升到規(guī)定的位置后,可伸縮的輸送機插入花籃中,以方便將硅片順利的插入花籃中的規(guī)定位置。
所述花籃自動回轉(zhuǎn)機構(gòu)12包括花籃旋轉(zhuǎn)裝置121、花籃翻轉(zhuǎn)機構(gòu)一122和花籃翻轉(zhuǎn)機構(gòu)二123;
所述花籃旋轉(zhuǎn)裝置121安裝在所述自動化清洗機13上,所述花籃翻轉(zhuǎn)機構(gòu)一122安裝在所述自動化清洗機13的進料端,所述花籃翻轉(zhuǎn)機構(gòu)二123安裝在所述自動化清洗機13底部。
花籃旋轉(zhuǎn)裝置121的主要功能就是將將花籃橫向旋轉(zhuǎn)90°,方便后續(xù)的花籃翻轉(zhuǎn)機構(gòu)一122接收花籃。
花籃翻轉(zhuǎn)機構(gòu)一122的主要功能就是將空花籃向上翻轉(zhuǎn)90°,將花籃有橫放改為立放。
花籃翻轉(zhuǎn)機構(gòu)二123的主要功能就是將裝插滿硅片的花籃向下翻轉(zhuǎn)90,便于自動化清洗機13接收花籃。
所述自動化清洗機13包括槽體機構(gòu)131、機械手抓取移栽機構(gòu)132和干燥機構(gòu)133;
所述機械手抓取移栽機構(gòu)132安裝在所述槽體機構(gòu)131上方;
所述干燥機構(gòu)133與所述槽體機構(gòu)131連接,所述槽體機構(gòu)131連接桁架機器人134;
桁架機器人134:主要將盛滿硅片的花籃抓取后放在自動化前清洗的上料工位上。
所述槽體機構(gòu)131由多個槽體組成,每個槽體內(nèi)部盛著工藝液體,每個槽體內(nèi)部集成自動溫控單元和自動加液單元。
槽體機構(gòu)131:該設(shè)備主由七個工藝槽體構(gòu)成,槽體機構(gòu)131主要作用就內(nèi)部盛著工藝液體,其內(nèi)部集成了自動溫控單元,自動加液單元,可以使槽體內(nèi)部的工藝液體保持工藝要求規(guī)定的溫度和濃度。工作時機械手抓取移栽機構(gòu)132抓著插滿硅片的花籃挨個的放入各個工藝槽中,完成清洗工藝。
機械手抓取移栽機構(gòu)132:在槽體頂部布置了兩條長導(dǎo)軌,可以在槽體上方任意位置停留,底部安裝了可以取放花籃的裝置。機械手抓取移栽機構(gòu)132在PLC的控制下可以按照程序設(shè)定的工藝要求將插滿硅片的花籃在各個槽體種提留規(guī)定的時間。
干燥機構(gòu)133:干燥機構(gòu)133主要用來將經(jīng)過工藝槽體中液體浸泡過的硅片表面烘干,以滿足后續(xù)的工藝要求。其主要由加熱裝置和鼓風(fēng)裝置組成。主要原理就是有加熱器將空氣加熱,由鼓風(fēng)機將熱空氣抽取了吹向硅片表面,加速硅片的干燥。
所述花籃翻轉(zhuǎn)機械臂14為安裝在所述干燥機構(gòu)133端部的多關(guān)節(jié)機器人。
多關(guān)節(jié)機器人:其一作用就是將盛滿硅片的“橫放”花籃翻轉(zhuǎn)成“立放”并放至自動化上料機的上料軌道上。另一作用是自動化上料機底部的空花籃由“立放”翻轉(zhuǎn)至“橫放”,并將空花籃抓取之自動化清洗機底部的花籃回送輸送機上。
所述自動化上下料機構(gòu)3包括上料花籃進出模組31、上料花籃升降模組32、上料晶片進給模組33、上料移載模組34、上料載板定位輸送模組35、升降模組36、下料晶片進給模組37、下料移載模組38和下料載板定位輸送模組39;
所述上料花籃進出模組31用于將盛滿硅片的花籃放入上料花籃升降模組32并將空花籃移出;
所述上料花籃升降模組32用于將將盛滿硅片的花籃移動到進花籃位置,滿花籃進入,將取走硅片的空花籃移動到出花籃位置,空花籃流出;
所述上料晶片進給模組33將硅片移動到載板空位對應(yīng)的位置并導(dǎo)正;
所述上料移載模組34將硅片移動到載板位置,放硅片;
所述上料載板定位輸送模組35,對載板進行夾緊定位,輸送到升降模組36;
所述升降模組36將放好硅片的載板傳輸?shù)絉IE干法制絨機4;
所述下料載板定位輸送模組39對RIE干法制絨機4制絨后的載板進行夾緊定位,輸送載板到所述下料移載模組38;
所述下料移載模組38將載板上的載板上的硅片放置到晶片進給流水線上;
所述下料晶片進給模組37將流水線上的硅片輸送到打包流水線上。
所述RIE干法制絨機4包括腔體系統(tǒng)41、離子源系統(tǒng)42、載板上傳輸機構(gòu)43和載板下傳輸機構(gòu)44,所述腔體系統(tǒng)41、離子源系統(tǒng)42、載板上傳輸機構(gòu)43依次連接;
所述腔體系統(tǒng)41包括五個單獨的腔體,分別為裝載腔411、緩存腔412、工藝腔413、冷卻腔414和卸載腔415。
所述載板下傳輸機構(gòu)44設(shè)置在所述腔體系統(tǒng)41、離子源系統(tǒng)42、載板上傳輸機構(gòu)43的下方。
設(shè)備工作時,載板在設(shè)備內(nèi)部循環(huán)。在空載板進入裝載腔411前由自動化上下料機構(gòu)3將硅片精確的放置在載板上的指定位置,然后載板循環(huán)進入各個腔體,完成硅片的制絨工藝。載板出了腔體后再由自動化上下料機構(gòu)3將硅片從載板上取下,放置到輸送機上,直至輸送至后面的疊料機構(gòu)。
所述自動疊片機21包括輸送設(shè)備211、硅片放料機構(gòu)212、直線升降機構(gòu)213、氣缸自動傾斜對中裝置214;
所述硅片放料機構(gòu)212布置在所述輸送設(shè)備211的前端,所述氣缸自動傾斜對中裝置214設(shè)置在所述硅片放料機構(gòu)212下方,用于對硅片的位置進行校正;
所述直線升降機構(gòu)213設(shè)置在所述氣缸自動傾斜對中裝置214下方。
制絨完成的硅片由卸料機械手從載板上取下,放置到輸送設(shè)備211上。硅片放料機構(gòu)212布置在輸送設(shè)備211的前端。硅片依靠自身的慣性沖入硅片放料機構(gòu)212中的尼龍夾塊上。硅片放料機構(gòu)212通過氣動夾爪使兩塊尼龍夾塊分開,硅片在重力作用下掉入升降平臺上。為了糾正硅片的掉入位置,需要氣缸自動傾斜對中裝置214對硅片的位置進行校正。氣缸自動傾斜對中裝置214主要由一個氣缸和一塊可以繞銷軸轉(zhuǎn)動的托板進行組成,利用硅片掉入平板上硅片和平板上有一層空氣的原理,依靠平板形成的一定的角度的傾斜,硅片會自動靠一個方向進行定位,達到硅片定位的目的。直線升降機構(gòu)213的主要作用就是將收料平臺帶著一起上下移動,直線升降機構(gòu)213配合光電開關(guān)可以讓最上層硅片放料機構(gòu)212中的尼龍夾塊始終保持恒定的距離,防止硅片高度太高導(dǎo)致硅片損傷。硅片會經(jīng)過光電計數(shù)開關(guān)進行計數(shù),當(dāng)達到設(shè)定值后,直線升降機構(gòu)213升降到人工取料工位,方便人工對疊好的硅片取出。
另外,本實用新型還提供了一種生產(chǎn)線,包括上述集合式干法制絨裝置。
最后應(yīng)說明的是:以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案,而非對其限制;盡管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改,或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型各實施例技術(shù)方案的范圍。