一种硅片上料/下料传输系统及其工作方法技术方案

本发明专利技术提供了一种硅片上料传输系统，包括：带有凹槽的托盘；多个上端开口且均匀排布的花篮，所述花篮内沿竖直方向堆叠有多片硅片，所述相邻的两个花篮的中心距为所述相邻凹槽中心距的整数倍；上料吸盘机械手，用于将所述硅片从所述花篮取出并放置到所述托盘的凹槽内，所述上料吸盘机械手包括：上料机械臂、固定设置于所述上料机械臂下端的吸盘、控制吸盘对硅片进行吸起或放置动作的控制单元，所述吸盘位置与至少一部分的所述花篮的位置相对应。本发明专利技术能够同时提高设备产能和提高电池转换效率。

A wafer feeding / unloading system and its working method

The present invention provides a silicon chip material transmission system, including a tray with a groove, a plurality of flower baskets with an open and uniformly arranged upper end, and a plurality of silicon wafers stacked in the vertical direction in the basket. The center distance of the two adjacent flower baskets is an integer multiple times of the center distance of the adjacent grooves; The silicon wafers are removed from the flower basket and placed in the grooves of the pallet, which include a feeding manipulator, a suction plate fixed to the lower end of the material arm, a control unit that controls the suction or placement of the silicon wafer for the suction disc, and the suction disc position and the at least one part of the flower. The position of the basket is corresponding. The invention can simultaneously improve the production capacity of the equipment and improve the conversion efficiency of the battery.

【技术实现步骤摘要】
一种硅片上料/下料传输系统及其工作方法
本专利技术涉及太阳能电池或平板显示的真空设备领域，特别涉及一种硅片上料/下料传输系统及其工作方法。
技术介绍
在太阳能电池或平板显示领域，如何提高产能及控制成本一直是制造商追求的目标。倘若人们采用叠层反应腔结构同时处理多片基板，显然就可使产能显著提高。特别在目前流行的高效薄膜/晶硅异质结太阳能电池领域中，因为I层非晶硅覆膜厚度小于10nm，工艺时间只有10-60s，所以就会要求其他步骤也要提高速度以跟上此成膜节拍。在现有技术中，硅片上下料过程采用的是机械手拿取和皮带传送相结合的方式，具体为：将待处理硅片预先保存在花篮里，通过机械手放置在皮带上，当皮带上存放一定数量硅片后，再由吸盘机械手将这些硅片一次性取放到用来覆膜的托盘上。覆膜完成后再经过吸盘机械手放回到皮带上，最后转移至花篮内。然而，在工业生产中，现有技术的皮带传输方式却存在如下问题：1）皮带传输前，通常由靠近硅片中心的四个支撑柱将硅片顶起进行定位，容易引起硅片与支撑柱之间的相对滑动，损伤硅片绒面，导致电池效率降低。2）为增加产能提高皮带传送速度，使硅片与皮带产生相对滑动导致之前的定位失衡，引发后续设备故障以及降低设备正常作业时间。3）硅片与皮带产生的相对滑动会损伤硅片绒面，降低电池效率。4）若为克服上述2）和3）技术问题就必须明显降低皮带传送速度，迫使硅片上下料的速度降低，影响设备产能。故，大规模工业生产中，设计一种有效的硅片上下料传输系统使之能同时提高产能和电池效率成为一亟待解决的技术难题。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种硅片上料传输系统，通过设置多个花篮并使相邻两花篮的中心距为托盘相邻的凹槽中心距的整数倍的方法克服了现有技术中因使用皮带传输而带来的一系列不足，从而同时提高设备产能和提高电池转换效率。为了达到上述目的，本专利技术提供了一种硅片上料传输系统，包括：带有凹槽的托盘；多个上端开口且均匀排布的花篮，所述花篮内沿竖直方向堆叠有多片硅片，所述相邻的两个花篮的中心距为所述相邻凹槽中心距的整数倍；上料吸盘机械手，用于将所述硅片从所述花篮取出并放置到所述托盘的凹槽内，所述上料吸盘机械手包括：上料机械臂、固定设置于所述上料机械臂下端的吸盘、控制吸盘对硅片进行吸起或放置动作的控制单元，所述吸盘位置与至少一部分的所述花篮的位置相对应。可选地，所述控制单元将所述硅片的放置动作设置为多次，所述上料机械臂在每相邻两次放置动作的间隔时间内移动的距离为所述相邻凹槽中心距的整数倍。可选地，所述花篮侧壁上设有开口，为设置在所述花篮外的定位元件的移动提供通道，以对所述硅片进行定位。本专利技术还提供了一种硅片上料传输系统的工作方法，所述方法包括以下步骤：第一步，提供多个上端开口且均匀排布的花篮和带有凹槽的空置托盘，所述花篮内沿竖直方向堆叠有多片硅片，所述相邻的两个花篮的中心距为所述相邻凹槽中心距的整数倍；第二步，使所述花篮内的硅片位于定位面并完成定位处理；第三步，上料吸盘机械手将所述至少一部分花篮内的硅片吸起并移至所述托盘上方；第四步，所述上料吸盘机械手将所述硅片放置于所述托盘上后再移回至所述花篮上方；第五步，重复上述第二步至第四步，直至所述托盘上填满硅片为止。可选地，第四步中所述上料吸盘机械手将所述硅片分多次放置于所述托盘上，所述上料机械臂在每相邻两次放置动作的间隔时间内移动的距离为所述相邻凹槽中心距的整数倍。本专利技术还提供了一种硅片下料传输系统，包括：带有凹槽的托盘，所述凹槽内装有硅片；多个上端开口且均匀排布的花篮，所述相邻的两个花篮的中心距为所述相邻凹槽中心距的整数倍；下料吸盘机械手，用于将所述硅片从所述托盘的凹槽中取出并放置在所述花篮内，所述下料吸盘机械手包括：下料机械臂、固定设置于所述下料机械臂下端的吸盘、控制吸盘对硅片进行吸起或放置动作的控制单元，所述吸盘位置与所述托盘上至少一部分的硅片的位置相对应。可选地，所述控制单元将所述硅片的放置动作设置为多次，所述下料机械臂在每相邻两次放置动作的间隔时间内移动的距离为所述相邻两个花篮中心距的整数倍。本专利技术还提供了一种硅片下料传输系统的工作方法，所述方法包括以下步骤：第一步，提供多个上端开口且均匀排布的花篮和带有凹槽的托盘，所述凹槽内装有硅片，所述相邻的两个花篮的中心距为所述凹槽中心距的整数倍；第二步，下料吸盘机械手将至少一部分托盘内的所述硅片吸起并移至所述花篮上方；第三步，所述下料吸盘机械手将所述硅片放置于所述花篮上后再移回至所述托盘上方；第四步，重复上述第二步和第三步，直至所述托盘上硅片取尽。可选地，第四步中所述下料吸盘机械手将所述硅片分多次放置于所述花篮内，所述下料机械臂在每相邻两次放置动作的间隔时间内移动的距离为所述相邻两个花篮中心距的整数倍。相对于现有技术，本专利技术所提供的技术方案具有以下优势：1）本专利技术通过设置多个花篮并使相邻两花篮的中心距为托盘相邻凹槽中心距的整数倍的方法可以使硅片从花篮直接上料至托盘，或者从托盘直接下料至花篮，克服了现有技术中因使用皮带传输而带来的一系列不足，能够同时提高设备产能和提高电池装换效率。2）在硅片上料传输系统中，采用在花篮内对硅片直接定位的方法，可以避免现有技术中支撑柱对绒面的破坏，提高电池转换效率。3）硅片上下料速度明显加大，可以适应多腔叠层并行设计的真空设备，也可以适应短工艺时间的薄膜/晶硅异质结太阳能电池的制造，克服现有技术中硅片上下料速度与工艺时间和工业产能不匹配的技术难题。4）根据工业生产和工艺条件的不同要求可以对花篮的个数、布局和上下料传输速度进行灵活的设置，兼顾厂房场地条件、设备成本、设备产能等多方面因素的影响。附图说明：图1为本专利技术一实施例中硅片上料传输系统的示意图；图2为图1中花篮的放大图；图3为图2的俯视图；图4为本专利技术硅片上料传输系统的工作方法流程图；图5为本专利技术硅片上料系统设置为一次搬运四次放置的示意图；图6为本专利技术硅片上料系统设置为两次搬运四次放置的示意图；图7为本专利技术硅片上料系统设置为四次搬运四次放置的示意图；图8为本专利技术另一实施例中硅片上料传输系统的示意图；图9为本专利技术一实施例中硅片下料传输系统的示意图。具体实施例：图1为本专利技术一实施例中硅片上料传输系统的示意图，该硅片上料传输系统包括托盘010、花篮020和上料吸盘机械手030。其中托盘010用于真空设备中硅片的承载和传输，托盘010上设置有用于承载硅片的凹槽，可容纳硅片011的数量由凹槽数量决定，例如常见的一个托盘上可放置156mm*156mm的硅片56片或者64片。花篮020上端开口且排布均匀，用于大气中承载硅片，花篮020的数量为多个，可根据占地面积，搬运次数，工作效率等因素综合考虑设置具体数值。在上料前，硅片011在花篮020中沿竖直方向堆叠，在上料后，硅片在托盘010的凹槽内水平排开放置。上料吸盘机械手030，用于将硅片从所述花篮020中取出并放置到托盘010中，上料吸盘机械手030包括：上料机械臂031、固定设置于上料机械臂031上的吸盘032、控制吸盘对硅片进行吸起或放置动作的控制单元（图未示）。图2为图1中花篮020的放大图，图3为图2的俯视图。花篮020内为多层设计，每层可放置一硅片011，其具体层数通常<100，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硅片上料传输系统，其特征在于：包括：带有凹槽的托盘；多个上端开口且均匀排布的花篮，所述花篮内沿竖直方向堆叠有多片硅片，所述相邻的两个花篮的中心距为所述相邻凹槽中心距的整数倍；上料吸盘机械手，用于将所述硅片从所述花篮取出并放置到所述托盘的凹槽内，所述上料吸盘机械手包括：上料机械臂、固定设置于所述上料机械臂下端的吸盘、控制吸盘对硅片进行吸起或放置动作的控制单元，所述吸盘位置与至少一部分的所述花篮的位置相对应。

【技术特征摘要】
1.一种硅片上料传输系统，其特征在于：包括：带有凹槽的托盘；多个上端开口且均匀排布的花篮，所述花篮内沿竖直方向堆叠有多片硅片，所述相邻的两个花篮的中心距为所述相邻凹槽中心距的整数倍；上料吸盘机械手，用于将所述硅片从所述花篮取出并放置到所述托盘的凹槽内，所述上料吸盘机械手包括：上料机械臂、固定设置于所述上料机械臂下端的吸盘、控制吸盘对硅片进行吸起或放置动作的控制单元，所述吸盘位置与至少一部分的所述花篮的位置相对应。2.根据权利要求1所述的一种硅片上料传输系统，其特征在于：所述控制单元将所述硅片的放置动作设置为多次，所述上料机械臂在每相邻两次放置动作的间隔时间内移动的距离为所述相邻凹槽中心距的整数倍。3.根据权利要求1所述的一种硅片上料传输系统，其特征在于：所述花篮侧壁上设有开口，为设置在所述花篮外的定位元件的移动提供通道，以对所述硅片进行定位。4.一种硅片上料传输系统的工作方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：第一步，提供多个上端开口且均匀排布的花篮和带有凹槽的空置托盘，所述花篮内沿竖直方向堆叠有多片硅片，所述相邻的两个花篮的中心距为所述相邻凹槽中心距的整数倍；第二步，使所述花篮内的硅片位于定位面并完成定位处理；第三步，上料吸盘机械手将所述至少一部分花篮内的硅片吸起并移至所述托盘上方；第四步，所述上料吸盘机械手将所述硅片放置于所述托盘上后再移回至所述花篮上方；第五步，重复上述第二步至第四步，直至所述托盘上填满硅片为止。5.根据权利要求4所述的一种硅片上料传输系统的工作方法，其特征在于：第四步中所述上料吸盘机械手将所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：马哲国，胡宏逵，陈金元，
申请(专利权)人：上海理想万里晖薄膜设备有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31