一种太阳能硅片导置交换的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种太阳能硅片导置交换的方法及装置，属于自动化设备技术领域。本发明专利技术包括以下步骤：存储生片的花篮输送至花篮上下料工位，由花篮上下料机械手将生片放入中转机构生片暂存区域；中转机构上游为熟片暂存区域下游为生片暂存区域；装载熟片的石英舟到达熟片下料工位时，由上下料机械手将熟片自石英舟抓取至中转机构熟片暂存区域；空石英舟进给至生片上料工位，由上下料机械手自中转机构生片暂存区域抓取生片至石英舟内；中转机构上的熟片由上下料机械手自中转机构上抓取并放入花篮，本发明专利技术流程简洁，方便了机械结构的设计，简化了动作流程，在实际生产中也便于调试和维护，在硅片取放过程中，抓手不空跑，进一步节省了时间，提高了效率。

A method and device for conducting and exchanging solar wafers

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能硅片导置交换的方法及装置
本专利技术涉及一种太阳能硅片导置交换的方法及装置，属于自动化设备

技术介绍
太阳能电池硅片生产过程中，通常包含制绒、扩散、刻蚀、清洗、PEVCD与印刷烧结等工艺流程，完成太阳能硅片PN结、附属电路等加工处理，在此过程中，硅片需要经过多道工艺设备进行处理，需要频繁上下料操作。工厂内设备间硅片转运通常采用硅片花篮承载，而工艺设备内，因特殊工艺处理需求，通常采用金属、石墨、石英等制作为硅片载体，行业内一般称之为舟。舟的形态也因工艺设备需求多种多样，但通常具备类似的槽齿状结构特点，串列结构的槽齿用于承载硅片完成工艺处理，处理后，需要与花篮内未处理硅片进行交换，实现不间断生产。后续描述仅以石英舟为代表，但方法可泛化推广应用。采用特定吸盘，从花篮中取出硅片，插入石英舟空槽位中，然后将石英舟中处理后的硅片取出，放入硅片花篮中，实现生熟交换，此过程既可离线完成，也可在线完成。因硅片数量较多，同时受花篮、石英舟、硅片本身轻薄结构与承载结构空间限制，单次对倒硅片数量一般不高，生熟对倒过程工作量大，自动化或人工作业，均较为耗时。为此，本专利技术提出一种自动化并行作业方法，可高效实现硅片花篮与石英舟上下游生熟对倒，可适用于类似流程作业特点的自动化生产系统。以太阳能电池硅片扩散工艺环节为例，高温扩散炉通常为横置圆柱状，一般采用石英舟，从固定端进入或退出炉体，进入炉体的硅片，在高温下，完成离子扩散渗入，形成PN结。为节省空间，要么硅片平面垂直于炉体轴线纵向排列；要么采用平行炉体轴线，采用多组的形式。前者可以用较多槽位连续的大舟，后者仅能用槽位数量少的小石英舟，且倒片完毕后，石英舟必须立起，然后批量送入炉体。行业内，生片转运花篮通常为100槽位，花篮槽齿间距4.76mm，槽位一般50连续一组，中间留有间隔，为此常见的硅片吸盘为50一组。为节省空间，石英舟槽位间距通常为2.38mm，常见的石英舟槽位，均满足50的倍数连续分布，以适应上下游倒片过程。无论花篮槽位与石英舟连续槽位数为多少，一般选用搬运吸盘数量为二者的最大公约数，当此数字较小时，批量对倒的硅片数量势必较少，大幅降低生熟对倒数量，难以满足工艺处理设备的产能要求。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种太阳能硅片导置交换的方法及装置，用于解决现有技术中现有设备方法实现方式繁琐，效率较低，满足不了现有生产烧结工艺产量的节拍需求，大大影响了了生产效率，且在花篮侧需采用三自由度桁架结构，不利于花篮侧基准校位，设备适应性不强，不能兼容载片量不同的石英舟，且各动作基准没有参照现场不利于人工调试维护作业的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种太阳能硅片导置交换方法，其特征在于，包括以下步骤：增加中转机构，生片放置在花篮中，输送到中转机构生片暂存区域，同时熟片经石英舟输送到中转机构熟片暂存区域；存储生片的花篮输送至花篮上下料工位，生片进入中转机构生片暂存区域；满熟片石英舟进入熟片下料工位，熟片进入到中转机构熟片暂存区域；下料完毕的熟片石英舟进给至轮空工位，后续满熟片石英舟进给至熟片下料工位，轮空工位空石英舟进给至生片上料工位；熟片进入中转机构熟片暂存区域，生片进入生片上料工位处空石英舟；熟片石英舟、轮空石英舟、载有生片石英舟继续进给；花篮继续输送生片，上下料机械手进行放置生片抓取熟片作业；中转机构进给特定槽位数，生片进入中转机构生片暂存区域，熟片进入花蓝；中转机构未进给到预设总槽位数时，重复上述作业；中转机构进给到预设总槽位数时，中转机构进给，上下料机械手清空熟片暂存区域；继续重复上述作业。于本专利技术的一实施例中，所述的生片放置在花篮中，输送到中转机构生片暂存区域，同时熟片经石英舟输送到中转机构熟片暂存区域的具体方式为：双通道花篮上生片，并通过上下料机械手桁架吸盘抓手吸取生片放置在中转机构生片暂存区域，此时石英舟内的熟片已通过上下料机械手在熟片抓取区熟片下料工位取出熟片，并将熟片放置在中转机构的熟片暂存区域。于本专利技术的一实施例中，所述的下料完毕的熟片石英舟进给至轮空工位，后续满熟片石英舟进给至熟片下料工位，轮空工位空石英舟进给至生片上料工位的具体步骤为：上下料机械手将中转机构内的生片放置在空石英舟内，空置石英舟在生片放置区放满生片，传输线进给，熟片下料机械手将满熟片石英舟内的熟片抓取至中转机构熟片暂存区域，输送线进给。于本专利技术的一实施例中，所述的熟片进入中转机构熟片暂存区域，生片进入生片上料工位处空石英舟的具体步骤为：后续载有熟片的石英舟运至熟片抓取区，轮空位石英舟运至生片放置区，载满生片的石英舟继续进给，由翻转装置完成生片石英舟和炉内出来的熟片石英舟的交换，满熟片石英舟内的熟片由熟片下料机械手抓取至中转机构熟片暂存区域，中转机构生片暂存区域的生片由生片下料机械手抓取至生片上料工位处的空石英舟。于本专利技术的一实施例中，所述的熟片石英舟、轮空石英舟、载有生片石英舟继续进给的具体步骤为：熟片轮空石英舟进给至轮空工位，后续满熟片石英舟进给至熟片下料工位；轮空工位空石英舟进给至生片上料工位；载满生片的石英舟由翻转装置完成满生片石英舟和炉内出来的满熟片石英舟的交换。于本专利技术的一实施例中，所述的中转机构进给特定槽位数，生片进入中转机构生片暂存区域，熟片进入花蓝的具体步骤为：根据花篮和石英舟的槽位数量，设定中转机构单次进给槽位及进给次数，上下料机械手抓取花篮内生片至中转机构生片暂存区，并将中转机构熟片暂存区的熟片抓取至花篮内；并继续将花篮内生片抓取至中转机构上方，等待上下料机械手完成抓取熟片、放置生片动作，中转机构进给特定槽位后，将生片放置在中转机构生片暂存区域，并取走中转机构熟片暂存区域熟片。于本专利技术的一实施例中，所述的中转机构进给到预设总槽位数时，中转机构进给，上下料机械手清空熟片暂存区域的具体步骤为：根据花篮和石英舟的槽位数量，设定中转机构单次进给槽位及所需进给次数，中转机构每次都进给特定槽位，当进给至特定次数时，中转机构进给设定槽位，此时需上下料机械手完全清空中转机构熟片暂存区域的熟片，回归初始状态，以开始下次系统循环。于本专利技术的一实施例中，所述的根据上游花篮和下游石英舟的槽位数量，设定中转机构的进给槽位的具体方法为：设定中转机构槽位数为石英舟槽位数加上石英舟槽位数与(花篮槽位数和石英舟槽位数的余数)的最小公倍数，中转机构进给槽位数为花篮槽位数和石英舟槽位数的余数，中转机构进给的预设槽位数为石英舟槽位数与(花篮槽位数和石英舟槽位数的余数)的最小公倍数与(花篮槽位数和石英舟槽位数的余数)的商。一种太阳能硅片导置交换装置，其特征在于，包括：花篮通道，花篮通道设置有两组且并排设置，花篮通道上方横向设置有吸盘机构，花篮通道一侧设置有中转机构，中转机构另一侧设置有双层辊道，中转机构与双层辊道之间设置有上下料机械手，双层辊道上设置有石英舟。如上所述，本专利技术的一种太阳能硅片导本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太阳能硅片导置交换方法，其特征在于，包括以下步骤：/n增加中转机构，生片放置在花篮中，输送到中转机构生片暂存区域，同时熟片经石英舟输送到中转机构熟片暂存区域；/n存储生片的花篮输送至花篮上下料工位，生片进入中转机构生片暂存区域；/n满熟片石英舟进入熟片下料工位，熟片进入到中转机构熟片暂存区域；/n下料完毕的熟片石英舟进给至轮空工位，后续满熟片石英舟进给至熟片下料工位，轮空工位空石英舟进给至生片上料工位；/n熟片进入中转机构熟片暂存区域，生片进入生片上料工位处空石英舟；/n熟片石英舟、轮空石英舟、载有生片石英舟继续进给；/n花篮继续输送生片，上下料机械手进行放置生片抓取熟片作业；/n中转机构进给特定槽位数，生片进入中转机构生片暂存区域，熟片进入花蓝；/n中转机构未进给到预设总槽位数时，重复上述作业；/n中转机构进给到预设总槽位数时，中转机构进给，上下料机械手清空熟片暂存区域；/n继续重复上述作业。/n

【技术特征摘要】
1.一种太阳能硅片导置交换方法，其特征在于，包括以下步骤：
增加中转机构，生片放置在花篮中，输送到中转机构生片暂存区域，同时熟片经石英舟输送到中转机构熟片暂存区域；
存储生片的花篮输送至花篮上下料工位，生片进入中转机构生片暂存区域；
满熟片石英舟进入熟片下料工位，熟片进入到中转机构熟片暂存区域；
下料完毕的熟片石英舟进给至轮空工位，后续满熟片石英舟进给至熟片下料工位，轮空工位空石英舟进给至生片上料工位；
熟片进入中转机构熟片暂存区域，生片进入生片上料工位处空石英舟；
熟片石英舟、轮空石英舟、载有生片石英舟继续进给；
花篮继续输送生片，上下料机械手进行放置生片抓取熟片作业；
中转机构进给特定槽位数，生片进入中转机构生片暂存区域，熟片进入花蓝；
中转机构未进给到预设总槽位数时，重复上述作业；
中转机构进给到预设总槽位数时，中转机构进给，上下料机械手清空熟片暂存区域；
继续重复上述作业。


2.根据权利要求1所述的一种太阳能硅片导置交换方法，其特征在于：所述的生片放置在花篮中，输送到中转机构生片暂存区域，同时熟片经石英舟输送到中转机构熟片暂存区域的具体方式为：双通道花篮上生片，并通过上下料机械手桁架吸盘抓手吸取生片放置在中转机构生片暂存区域，此时石英舟内的熟片已通过上下料机械手在熟片抓取区熟片下料工位取出熟片，并将熟片放置在中转机构的熟片暂存区域。


3.根据权利要求1所述的一种太阳能硅片导置交换方法，其特征在于：所述的下料完毕的熟片石英舟进给至轮空工位，后续满熟片石英舟进给至熟片下料工位，轮空工位空石英舟进给至生片上料工位的具体步骤为：上下料机械手将中转机构内的生片放置在空石英舟内，空置石英舟在生片放置区放满生片，传输线进给，上下料机械手将满熟片石英舟内的熟片抓取至中转机构熟片暂存区域，输送线进给。


4.根据权利要求1所述的一种太阳能硅片导置交换方法，其特征在于：所述的熟片进入中转机构熟片暂存区域，生片进入生片上料工位处空石英舟的具体步骤为：后续载有熟片的石英舟运至熟片抓取区，轮空位石英舟运至生片放置区，载满生片的石英舟继续进给，由翻转装置完成生片石英舟和炉内出来的熟片石英舟的交换，满熟片石英舟内的熟片由上下料机械手抓取至中转机构熟片暂存区域，中转机构生片暂存区域的生片由生片下料机械手抓取...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓阳，邱长伍，缪寿洪，金东海，
申请(专利权)人：上海焕巍智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31