一种光伏太阳能丝网印刷设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种光伏太阳能丝网印刷设备，该设备包括：机架（200）、底盘结构（800）、送料输入机构（100）、硅片承载和定位机构（300）、丝印头机构（500）、微调机构（700）、刮刀和回墨刀机构（400）、送料输出机构（600）以及电气控制系统等。按照本实用新型专利技术，能够通过光学定位装置来对校准硅片的套印位置，由此获得更高质量的丝印效果；由于丝印头机构由可分开的主体和基座结构共同组成，便于维修操作并能在两者之间提交较大空间；此外，设备具有整体尺寸紧凑易于维护，丝网头以及丝网清洗方便快捷，设备紧凑并具有可以同时拼凑多台丝印机形成阵列以提高丝印效率等优势。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于光伏太阳能电池制造领域，更具体地，涉及ー种光伏太阳能丝网印刷设备。
技术介绍
光伏太阳能硅片是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中价值最高的部分。光伏太阳能硅片的作用是将太阳能转化为电能，电能被送往蓄电中存储起来，或直接用于推动负载工作。光伏太阳能硅片的质量和成本将直接决定整个太阳能发电系统的质量和成本。对于光伏太阳能硅片的基本电极而言，目前最普遍采用的生产エ艺是采用丝网印刷方法。 随着半导体行业的钢网印刷技术的成熟和普及，相対的成本优势和质量的稳定驱使了相关行业的企业转型投向了光伏太阳能丝印领域，经过数十年技术的积累，光伏太阳能硅片丝网印刷机也即所谓的光伏太阳能丝网印刷机在精度上和自动化程度上都有了很大的进歩，并具备了在微米级上的重复印刷的能力。印刷光伏太阳能硅片的最关键的步骤之ー是在硅片的正面和背面制作非常精细的电路，这种金属镀膜エ艺通常由丝印技术来完成，即将含有金属导电的浆料透过丝网细小的网孔压印在太阳能硅片的表面形成电路或电扱。由此可见，光伏太阳能硅片的质量好坏很大程度上取决于光伏太阳能硅片印刷机设备的质量。现有市场上的太阳能硅片印刷机质量參差不齐，丝网印刷的精度低而且线条粗月巴，硅片对位不精确而且碎片率偏高，因此对硅片的最終印刷效果和质量下滑，从而导致大规模生产硅片的效率较低。
技术实现思路
针对现有技术的缺陷，本技术的目的在于提供ー种定位精确，印刷效果好，印刷精度高，而且生产效率高的光伏太阳能丝网印刷设备。为了实现上述目的，按照本技术，提供了ー种光伏太阳能丝网印刷设备，其特征在于，该设备包括机架；设置在机架上、并作为其他功能机构安装基础的底盘结构；用于将光伏太阳能硅片输送至待印刷位置的送料输入机构；硅片承载和定位机构，该硅片承载和定位机构包括硅片承载台和设置在硅片承载台下侧的硅片定位装置，所述硅片承载台用于承载由送料输入机构输送的待印刷硅片，包括基板、设置在基板上与硅片的两个对角位置相对应的两个通孔、嵌套在各个所述通孔中的透镜，以及设置在基板上产生真空以便吸附固定硅片的多个真空孔；所述硅片定位装置包括安装基座、安装在基座上用于对硅片的两个对角位置获得相关信息的光学传感器，以及对应于各个所述光学传感器而设置的光源；丝印头机构，该丝印头机构设置在所述硅片承载和定位机构上部，用于将丝网予以安装固定；微调机构，该微调机构设置在所述硅片定位装置的下侧，用于根据所述光学传感器所获取的对角位置信息，来调整丝印头机构相对于硅片承载台的位置；刮刀和回墨刀机构，该刮刀和回墨刀机构通过底座安装在所述丝印头机构上并处于其上部，用于对固定安装在丝印头机构上的丝网及浆料施加压カ并来回移动以执行丝网印刷过程；用于将执行丝网印刷后的光伏太阳能硅片予以输出的送料输出机构；以及用于对设备的整体エ控提供相应操作的电气控制系统。作为进ー步优选地，所述送料输入机构包括承载主板、安装在承载主板下方用于 提供驱动的电机、与所述电机相连的同步轮及装在该同步轮上的同步带、与所述同步轮同轴连接并处于其左右两侧的传输带轮，以及装在所述传输带轮上并在承载主板上往复移动以便输入硅片的传输带；所述送料输出机构包括承载主板、安装在承载主板下方用于提供驱动的电机、与所述电机相连的同步轮及装在该同步轮上的同步带、与所述同步轮同轴连接并处于其左右两侧的传输带轮，以及装在所述传输带轮上并在承载主板上往复移动以便输出硅片的传输带。作为进ー步优选地，所述送料输入机构还包括初调装置，该初调装置设置在所述承载主板上，并由分别位于所述传输带外侧的两个驱动气缸、设置在各个驱动气缸内侧的定位夹板、与所述传输带相垂直地设置用于为两个所述气缸分别提供移动路径的直线导轨，以及分别设置在所述直线导轨上用于缓冲气缸由于接触硅片而导致的反向运动的压缩弹簧而构成，由此在送料输入机构将硅片输送至待印刷位置之前，通过驱动气缸及定位夹板的移动来执行对硅片的位置定位。作为进ー步优选地，所述丝印头机构包括基座和与基座相套合的丝印头主体所述基座是由前侧底板、左侧横梁、后侧底板和右侧横梁共同组成的金属框架结构，并包括分别设置在框架结构四角位置可上下移动的直线导轨、用于对所述直线导轨提供驱动的气缸，以及分别设置在所述左右侧横梁处当基座与丝印头主体完全套合时用于托住丝网框的丝网托板；所述丝印头主体是由前侧横梁、左翼结构、后侧横梁和右翼结构共同组成的金属框架结构，并包括分别设置在框架结构四角位置并与所述基座的直线导轨相配合的直线导轨、分别设置在所述左右翼结构上用于托住丝网框的丝网托板和用于使被托起的丝网夹紧定位的多个丝网夹紧气缸、设置在所述前侧横梁处用于限定丝网的丝网框位置的限位挡板，以及安装在所述丝印头主体相应位置上的丝网。作为进ー步优选地，所述丝印头基座的金属框架四角位置上分別具有底面为平面的圆柱滚动块，并在金属框架底部固定设置有三块垂直向下的板状结构；所述微调机构包括承载板、分别设置在承载板四角位置上并与所述圆柱滚动块相接触的滚珠结构、分别设置在各个滚珠结构附近用于将丝印头基座在竖直和水平方向上勾住的拉伸弹簧、设置在承载板ー个侧边上的X向步进电机和Y向步进电机、设置在承载板另外一个相对侧边上的X向步进电机，以及分别安装在各个步进电机输出轴端处用干与所述板状结构相接触并由此使得整个丝印头发生位移的滑动滚轴。作为进ー步优选地，所述刮刀和回墨刀机构包括相对置地安装在所述底座上的两个气缸安装支架、在该气缸安装支架上对称设置的四个驱动气缸及相应的直线导轨、分别在刮刀和回墨刀机构的所述直线导轨上对称设置并通过所述驱动气缸实现上下移动的两个左侧L型驱动支架和两个右侧L型驱动支架、将两个对称左右侧L型支架横向相连的刮刀安装支架及安装其上的刮刀，以及将另外两个对称左右侧L型支架横向相连的回墨刀安装支架及安装其上的回墨刀。作为进ー步优选地，所述微调机构的承载板上还设置有升降装置，该升降装置包括伺服电机，以及垂直设置在承载板上并由所述伺服电机上下驱动的螺杆和多个导向轴，所述螺杆和导向轴的顶端与硅片定位装置相连，由此在伺服电机的驱动下使得硅片定位装置及硅片承载台执行升降动作。作为进ー步优选地，所述微调机构的承载板上还设置有硅片托起装置，该硅片托起装置包括支撑架、直线步进电机、垂直设置在支撑架上并由所述直线步进电机上下驱动的两个导向柱，以及通过连接板与所述导向柱相连并得以一同上下驱动的四个托起立柱，所述托起立柱贯穿所述硅片定位装置的安装基座和硅片承载台以便顶住硅片并执行升降 动作。作为进ー步优选地，所述丝网印刷设备还包括分别安装在送料输入机构和送料输出机构下方用于执行硅片交接的硅片移动装置，该硅片移动装置包括伺服电机驱动端、上下移动端和水平直线移动端，其中所述伺服电机驱动端包括底板、安装在底板上的伺服电机和由该伺服电机驱动而发生旋转的凸轮；所述上下移动端通过两组直线导轨垂直安装在所述伺服电机驱动端的底板上，并由所述凸轮的旋转而发生上下导向移动；所述水平直线移动端包括端板、安装在端板上的直线电机、由该直线电机驱动在直线导轨上水平来回移动的移动架，以及装载在该移动架上用于承载硅片的真空托盘。作为进ー步优选地，所述机架为通过满焊接方式制得的主体框架，所述底盘为大理石底盘，所述电气控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光伏太阳能丝网印刷设备，其特征在于，该设备包括：机架（200）；设置在机架（200）上、并作为其他功能机构安装基础的底盘结构（800）；用于将光伏太阳能硅片输送至待印刷位置的送料输入机构（100）；硅片承载和定位机构（300），该硅片承载和定位机构(300)包括硅片承载台（310）和设置在硅片承载台（310）下侧的硅片定位装置（330），所述硅片承载台（310）用于承载由送料输入机构（100）输送的待印刷硅片，包括基板（311）、设置在基板（311）上与硅片的两个对角位置相对应的两个通孔（314）、嵌套在各个所述通孔（314）中的透镜，以及设置在基板（311）上产生真空以便吸附固定硅片的多个真空孔（312）；所述硅片定位装置（330）包括安装基座（331）、安装在基座（331）上用于对硅片的两个对角位置获得相关信息的光学传感器（334），以及对应于各个所述光学传感器（334）而设置的光源；丝印头机构（500），该丝印头机构（500）设置在所述硅片承载和定位机构（300）上部，用于将丝网（518）予以安装固定；微调机构（700），该微调机构（700）设置在所述硅片定位装置（330）的下侧，用于根据所述光学传感器（334）所获取的对角位置信息，来调整丝印头机构（500）相对于硅片承载台（310）的位置；刮刀和回墨刀机构（400），该刮刀和回墨刀机构（400）通过底座（401）安装在所述丝印头机构（500）上并处于其上部，用于对固定安装在丝印头机构（500）上的丝网及浆料施加压力并来回移动以执行丝网印刷过程；用于将执行丝网印刷后的光伏太阳能硅片予以输出的送料输出机构（600）；以及用于对设备的整体工控提供相应操作的电气控制系统。...

【技术特征摘要】
1.一种光伏太阳能丝网印刷设备，其特征在于，该设备包括 机架(200)； 设置在机架(200)上、并作为其他功能机构安装基础的底盘结构(800)； 用于将光伏太阳能硅片输送至待印刷位置的送料输入机构(100 ); 硅片承载和定位机构(300)，该硅片承载和定位机构(300)包括硅片承载台(310)和设置在硅片承载台(310)下侧的硅片定位装置(330)，所述硅片承载台(310)用于承载由送料输入机构(100)输送的待印刷硅片，包括基板(311 )、设置在基板(311)上与硅片的两个对角位置相对应的两个通孔(314)、嵌套在各个所述通孔(314)中的透镜，以及设置在基板(311)上产生真空以便吸附固定硅片的多个真空孔(312);所述硅片定位装置(330)包括安装基座(331)、安装在基座(331)上用于对硅片的两个对角位置获得相关信息的光学传感器(334)，以及对应于各个所述光学传感器(334)而设置的光源； 丝印头机构(500)，该丝印头机构(500)设置在所述硅片承载和定位机构(300)上部，用于将丝网(518)予以安装固定； 微调机构(700)，该微调机构(700)设置在所述硅片定位装置(330)的下侧，用于根据所述光学传感器(334)所获取的对角位置信息，来调整丝印头机构(500)相对于硅片承载台(310)的位置； 刮刀和回墨刀机构(400 )，该刮刀和回墨刀机构(400 )通过底座(401)安装在所述丝印头机构(500)上并处于其上部，用于对固定安装在丝印头机构(500)上的丝网及浆料施加压力并来回移动以执行丝网印刷过程； 用于将执行丝网印刷后的光伏太阳能硅片予以输出的送料输出机构(600);以及 用于对设备的整体工控提供相应操作的电气控制系统。2.如权利要求I所述的光伏太阳能丝网印刷设备，其特征在于，所述送料输入机构(100)包括承载主板(101)、安装在承载主板(101)下方用于提供驱动的电机(103)、与所述电机(103)相连的同步轮(105)及装在该同步轮上的同步带(104)、与所述同步轮(105)同轴连接并处于其左右两侧的传输带轮(106)，以及装在所述传输带轮(106)上并在承载主板(101)上往复移动以便输入娃片的传输带(108);所述送料输出机构(600)包括承载主板(601)、安装在承载主板(601)下方用于提供驱动的电机(603 )、与所述电机(603 )相连的同步轮(605)及装在该同步轮上的同步带(604)、与所述同步轮(605)同轴连接并处于其左右两侧的传输带轮(606 )，以及装在所述传输带轮(606 )上并在承载主板(101)上往复移动以便输出娃片的传输带(608)。3.如权利要求2所述的光伏太阳能丝网印刷设备，其特征在于，所述送料输入机构(100)还包括初调装置，该初调装置设置在所述承载主板(101)上，并由分别位于所述传输带(108)外侧的两个驱动气缸(109)、设置在各个驱动气缸(109)内侧的定位夹板(110)、与所述传输带(108)相垂直地设置用于为两个所述气缸(109)分别提供移动路径的直线导轨(111)，以及分别设置在所述直线导轨(111)上用于缓冲气缸(109)由于接触硅片而导致的反向运动的压缩弹簧而构成，由此在送料输入机构(100)将硅片输送至待印刷位置之前，通过驱动气缸及定位夹板的移动来执行对硅片的位置定位。4.如权利要求1-3任意一项所述的光伏太阳能丝网印刷设备，其特征在于，所述丝印头机构(500)包括基座(502)和与基座(502)相套合的丝印头主体(501):所述基座(502)是由前侧底板(503 )、左侧横梁(504)、后侧底板(505 )和右侧横梁(506 )共同组成的金属框架结构，并包括分别设置在框架结构四角位置可上下移动的直线导轨(511)、用于对所述直线导轨(511)提供驱动的气缸(512)，以及分别设置在所述左右侧横梁处当基座与丝印头主体完全套合时用于托住丝网框的丝网托板(514);所述丝印头主体(501)是由前侧横梁(515)、左翼结构(521)、后侧横梁(517)和右翼结构(516)共同组成的金属框架结构，并包括分别设置在框架结构四角位置并与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：关政强，尹周平，权建洲，王正家，王鹏，熊有伦，
申请(专利权)人：武汉市微格能科技有限公司，华中科技大学，
类型：实用新型
国别省市：