傳輸系統以及包含該傳輸系統的等離子體加工設備的制作方法

專利名稱：傳輸系統以及包含該傳輸系統的等離子體加工設備的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于光伏領域，涉及太陽能電池片的生產，具體涉及一種傳輸系統以 及包含該傳輸系統的等離子體加工設備。
背景技術：
太陽能作為一種綠色新能源，其儲量豐富、使用清潔，成為解決人類目前所面臨的 能源危機和環境危機的必然選擇。光伏發電和光熱發電是人類利用太陽能的主要方式，其 中，光伏發電是借助太陽能電池片直接將太陽光轉換為電能。近年來，隨著太陽能光伏發電 成本的降低，對太陽能電池片的需求越來越大，這促使太陽能電池片生產企業不斷地改進 設備、提高生產效率，以應對不斷擴大的市場需求。為了提高生產效率，在加工太陽能電池片(下文稱電池片)時，首先將多片電池片 按一定的行距和間距(行距和間距由具體地工藝決定)放置在一載板上，然后將放置電池 片的載板放入工藝腔室，這樣，一個工藝周期即可完成多片電池片的加工。為了進一步提高 加工效率，通常借助電池片傳輸系統(或龍門架傳輸系統)自動完成電池片在載板上的傳 輸(取放)過程。圖1為電池片傳輸系統的結構簡圖。請參閱圖1，電池片傳輸系統包括一 個橫梁1、兩個電動缸2、兩個電機3以及與載板上一行電池片數量對應的多個吸盤組件4， 每一個吸盤組件4可以提取一片電池片。其中，兩個電動缸2水平設置且相互平行，沿電動 缸2的軸向設有導軌21。橫梁1設置在電動缸2的頂部，并且借助滑塊(圖中未示出)沿 導軌21在裝料臺、載板5以及卸料臺之間移動。兩個電機3分別設置在兩個電動缸2的一 端。使用時，電機3驅動橫梁1沿導軌21移動。多個吸盤組件4設置在固定板6上，固定 板6通過連接板7固定在橫梁1上，而且，固定板6的軸向與橫梁1的軸向平行，從而使多 個吸盤組件4沿橫梁1的軸向設置。這樣，電池片傳輸系統一次可以吸放載板5上的一行 電池片。在固定板6和連接板7之間還設有氣缸(圖中未示出)，其中，固定板6與氣缸的 活塞連接，連接板7與氣缸的底座連接。在氣缸的作用下，吸盤組件4可以遠離或靠近載板 5，即可以在豎直方向實現升降。圖2為電池片傳輸系統中吸盤組件的結構簡圖。請參閱2，吸盤組件4包括四個 接觸吸盤41、一個非接觸吸盤42以及一個吸盤固定件43。其中，非接觸吸盤42設置在吸 盤固定件43底部的中間位置，四個接觸吸盤41對稱地設置在非接觸吸盤42底部的周邊， 具體地，可設置在吸盤固定件43底部的四個角部位置。非接觸吸盤42采用非接觸真空吸 盤，其通過非接觸吸盤管路421與氣源(圖中未示出)連接。當非接觸吸盤42內通入氣體 后，非接觸吸盤42的下方與被加工工件之間產生局部真空，從而使電池片受到朝向非接觸 吸盤42方向的吸引力，進而使電池片與接觸吸盤41穩定接觸。圖3為電池片傳輸系統的氣路控制單元的結構圖。請參閱圖3，在非接觸吸盤42 與CDA (Clean Dry Air)氣源(這里CDA氣源可簡稱氣源)之間設有氣路控制單元，該氣路 控制單元包括調速閥(截速閥)44以及電磁閥45，而且，氣源、電磁閥45、調速閥44以及非 接觸吸盤42依次連接。電磁閥45打開后，非接觸吸盤42即與氣源連通。調速閥44用于調節通入非接觸吸盤42的氣體流量，從而可以調節非接觸吸盤42與電池片之間的局部真 空壓力的大小，進而可以調節作用在電池片上的吸引力的大小。上述電池片傳輸系統的具體操作過程如下在電機3的驅動下，橫梁1移動到載板 5的上方，吸盤組件4降下；閉合電磁閥45并調節調速閥44，使吸盤組件4吸起已加工電池 片；吸盤組件4升起，橫梁1在電機3的驅動下移動到卸料臺；吸盤組件4降下，調節調速 閥44減小吸引力，使已加工電池片被放置在卸料臺上，然后關閉電磁閥45，并升起吸盤組 件4 ；橫梁1在電機3的驅動下移動到裝料臺；降下吸盤組件4，閉合電磁閥45并調節調速 閥44，吸盤組件4自裝料臺吸起未加工電池片；升起吸盤組件4，橫梁1在電機3的驅動下 再次移動到載板5的上方；降下吸盤組件4，調節調速閥44逐漸減小吸引力，使未加工電池 片被放置在載板5上，然后關閉電磁閥45，升起吸盤組件4。重復上述步驟，將未加工電池 片傳輸至載板5上，并將載板5上的已加工電池片傳輸至卸料臺。然而，由于技術的進步，電池片在工藝腔室內的加工時間越來越短，導致上述電池 片傳輸系統無法滿足電池片的傳輸要求。因此，技術人員對上述電池片傳輸系統進行了改 進。圖4為改進后的電池片傳輸系統的結構簡圖。請參閱圖4，電池片傳輸系統包括兩個橫 梁1，四個電動缸2、四個電機3以及多個吸盤組件4。改進后的電池片傳輸系統實際上是將 改進前的兩套電池片傳輸系統簡單地疊加，即將兩套電池片傳輸系統沿載板5的長度方向 設置。雖然改進后的電池片傳輸系統在一定程度上提高了電池片的傳輸效率，但其結構復 雜，制造及運行成本較高。

實用新型內容本實用新型要解決的技術問題就是針對電池片傳輸系統存在的上述缺陷，提供一 種傳輸系統以及包含該傳輸系統的等離子體加工設備，其不僅可以提高被加工工件的傳輸 效率，而且結構簡單、制造和運行成本低。解決上述技術問題的所采用的技術方案是提供一種傳輸系統，包括橫梁以及沿所 述橫梁軸向設置的多個吸盤單元，所述吸盤單元包括垂直于所述橫梁軸向而進行排列的η 個吸盤組件，其中，η等于或大于2，且每一個所述吸盤組件用于提取一個被加工工件。其中，每一個吸盤單元中相鄰的兩個所述吸盤組件之間的間距等于放置在載板上 的兩行相鄰被加工工件的間距，或者等于放置在載板上的兩行相鄰被加工工件的間距的整 數倍。其中，還包括用于放置來自載板的被加工工件的卸料臺，每一個吸盤單元中相鄰 兩個所述吸盤組件之間的間距等于相鄰所述卸料臺之間的間距。其中，所述吸盤組件包括一個非接觸吸盤、至少兩個接觸吸盤以及吸盤固定件，所 述非接觸吸盤設置在所述吸盤固定件底部的中間位置，所述接觸吸盤設置所述非接觸吸盤 的周邊位置。其中，所述吸盤組件包括四個所述接觸吸盤，所述四個接觸吸盤對稱地設置在所 述吸盤固定件底部的周邊位置。其中，所述接觸吸盤包括支撐體以及橡膠套，所述支撐體一端連接所述吸盤固定 件的底部、另一端連接所述橡膠套。其中，所述支撐體的內部設有通氣孔，所述通氣孔通過電磁閥與氣源連接，來自所
4述氣源的氣體借助所述通氣孔被吹向被加工工件。其中，所述非接觸吸盤采用非接觸式真空吸盤，所述非接觸吸盤通過電磁閥與氣 源連接。其中，在所述電磁閥與所述非接觸吸盤之間還設有調速閥，用于調節流向所述非 接觸吸盤的氣體流量。其中，所述η個吸盤組件的吸盤固定件為一體結構。本實用新型還提供一種等離子體加工設備，包括用于傳輸被加工工件的傳輸系 統，所述傳輸系統采用本實用新型提供的所述傳輸系統。本實用新型具有以下有益效果在本實用新型提供的傳輸系統中，設置在橫梁上的多個吸盤單元具有以下特征 即，每個吸盤單元包括垂直于所述橫梁軸向而進行排列的η個吸盤組件，其中，η等于或大 于2，每個吸盤組件可對應地吸起一個被加工工件，相應地，每個吸盤單元可以吸起η個被 加工工件。借助于多個吸盤單元以及其上的η個吸盤組件，該傳輸系統一次可以傳輸η行 被加工工件，這不僅減少了被加工工件的傳輸時間，提高了傳輸系統的傳輸效率；而且，還 可以減少傳輸系統的運行成本。類似地，本實用新型提供的等離子體加工設備，由于其傳輸系統采用本實用新型 提供的一種傳輸系統，借助該傳輸系統一次可以傳輸η行被加工工件。因此，該等離子體加 工設備的加工效率高，而且運行成本低。

圖1為電池片傳輸系統的結構簡圖；圖2為電池片傳輸系統中吸盤組件的結構簡圖；圖3為電池片傳輸系統的氣路控制單元的結構圖；圖4為改進后的電池片傳輸系統的結構簡圖；[0027]圖5本實用新型傳輸系統的結構簡圖；圖6為本實用新型傳輸系統的吸盤單元的結構簡圖；以及圖7為本實用新型傳輸系統的氣路控制單元的結構簡圖。
具體實施方式
為使本領域的技術人員更好地理解本實用新型的技術方案，
以下結合附圖對本實 用新型提供的傳輸系統以及包含該傳輸系統的等離子體加工設備進行詳細描述。本實施例以制作電池片為例，說明傳輸系統的具體結構及利用該傳輸系統實現電 池片在裝料臺和載板之間以及在載板和卸料臺之間的傳輸。圖5為本實用新型傳輸系統的結構簡圖。請參閱圖5，傳輸系統包括一個橫梁1、 兩個電動缸2、兩個電機3以及多個吸盤單元。其中，兩個電動缸2水平設置且相互平行，沿 電動缸2的軸向設有導軌21。橫梁1借助滑塊(圖中未示出)實現沿導軌21移動。兩個 電機3分別對應地設置在兩個電動缸2的一端，用以驅動橫梁1在導軌21上移動。吸盤單 元的數量與載板5上一行電池片的數量對應。吸盤單元被固定在固定板6上，固定板6通 過連接板7與橫梁1連接，而且固定板6沿橫梁1的軸向設置，從而使吸盤單元沿橫梁1的軸向排列。在固定板6和連接板7之間設有氣缸(圖中未示出)，其中，固定板6與氣缸的 活塞連接，連接板7與氣缸的底座連接；或者，固定板6與氣缸的底座連接，使氣缸的活塞與 連接板7連接。在氣缸的作用下，固定板6帶動吸盤單元靠近或遠離橫梁1，即，使吸盤單元 在豎直方向移動。圖6為本實用新型傳輸系統的吸盤單元的結構簡圖。請參閱圖6，吸盤單元包括兩 個吸盤組件，即第一吸盤組件如和第二吸盤組件4b，且結合圖5，第一吸盤組件如和第二 吸盤組件4b垂直于橫梁1軸向排列。第一吸盤組件如和第二吸盤組件4b各自包括四個 接觸吸盤41、一個非接觸吸盤42以及一個吸盤固定件43。非接觸吸盤42設置在吸盤固定 件43底部的中間位置，四個接觸吸盤41設置在吸盤固定件43的底部且對稱地設置在非接 觸吸盤42的周邊。本實施例中，第一吸盤組件如吸盤固定件和第二吸盤組件如的吸盤固 定件為一體結構，這樣，有利于吸盤單元的安裝及維護。顯然，即使第一吸盤組件如的吸盤 固定件和第二吸盤組件4b的吸盤固定件采用分離的結構，同樣可以實現本實施例的目的。本實施例中，非接觸吸盤42采用貝努力真空吸盤或旋風式真空吸盤，非接觸吸盤 42通過非接觸吸盤管路421以及電磁閥(圖中未示出)與氣源(圖中未示出)連接。當非 接觸吸盤42內通入氣體后，在非接觸吸盤42的下方與電池片之間將產生局部真空，局部真 空與大氣壓力的共同作用使電池片受到朝向非接觸吸盤42方向的吸引力，在該吸引力的 作用下，電池片與接觸吸盤41穩定接觸。本實施例中，接觸吸盤41包括支撐體411以及橡膠套412，支撐體411 一端連接 吸盤固定件43的底部，另一端連接橡膠套412，當吸盤組件吸起電池片時，電池片與橡膠套 412接觸而使它們之間產生摩擦力，借助橡膠套412與電池片之間的摩擦力可以防止電池 片在移動過程中發生滑移或掉片。在本實施例的另一技術方案中，支撐體411的內部還設有通氣孔(圖中未示出)， 通氣孔通過接觸吸盤管路413以及電磁閥(圖中未示出)與氣源連接，電池閥用于控制氣 源與通氣孔之間氣路的通斷。在吸盤組件放置電池片時可以通過通氣孔向電池片吹氣，這 樣有利于電池片與接觸吸盤41分離，從而避免因電池片粘附在接觸吸盤41上而導致工藝 中斷。本實施例中，第一吸盤組件如與第二吸盤組件4b之間的間距等于載板5上相鄰 兩行電池片的間距，或者等于放置在載板上的兩行相鄰被加工工件的間距的整數倍。這樣， 吸盤單元朝向載板5下降一次即可吸放兩行電池片，從而提高電池片的吸放效率。另外，由 于電池片自載板取出后被放置在卸料臺，而且一個卸料臺可以對應地放置載板上的一行電 池片。因此，當第一吸盤組件如與第二吸盤組件4b之間的間距設置為相鄰兩個卸料臺之 間的間距時，可以提高傳輸系統將電池片放置在卸料臺上的效率，這同樣可以提高傳輸系 統的傳輸效率。不難理解，當相鄰兩個卸料臺的間距、相鄰兩行電池片的行距以及第一吸盤 組件如和第二吸盤組件4b的間距均相等時，更有利于提高傳輸系統的傳輸效率。為有效控制非接觸吸盤與電池片之間的吸引力，在非接觸吸盤與氣源之間設有氣 路控制單元。圖7為本實用新型傳輸系統的氣路控制單元的結構圖。請參閱圖7，氣路控制 單元包括用于將非接觸吸盤以及接觸吸盤與氣源連通或斷開的第一電磁閥42 、第二電磁 閥422b以及用于調節通向非接觸吸盤的氣體的流量的第一調速閥423a、第二調速閥42北， 這里，第一電磁閥42 和第二電磁閥422b可以采用兩位三通電磁閥，第一調速閥423a、第
6二調速閥42 可以采用小金井公司生產的調速閥。其中，第一電磁閥42 和第一調速閥 423a用于控制第一非接觸吸盤42a，第二電磁閥422b和第二調速閥42 用于控制第二非 接觸吸盤42b。當然，氣路控制單元也可以采用一個電磁閥同時控制氣源與第一非接觸吸盤42a 和第二非接觸吸盤42b之間的通斷。或者，第一吸盤組件如和第二吸盤組件4b與氣源之 間分別設置兩個電磁閥，以對應地控制氣源與非接觸吸盤之間的通斷以及氣源與接觸吸盤 之間的通斷。電磁閥還可采用兩位兩通電磁閥，或者采用其它的能夠使非接觸吸盤與氣源 通斷的元件。本實施例傳輸系統的操作過程與背景技術中提及的電池片傳輸系統的操作過程 相同。因此，在對當前使用的傳輸系統改造時，僅需對傳輸系統的機械結構進行改造，不需 要改造控制部分，這樣可以減少改造傳輸系統的時間和成本。需要說明的是，本實施例中每個吸盤單元包括兩個吸盤組件，從而使傳輸系統的 傳輸能力提高一倍。在實際生產過程中，每個吸盤單元也可以設置三個或更多吸盤組件，使 傳輸單元的傳輸效率相應地提高三倍或更多倍。換句話說，每個吸盤單元可以設置垂直于 所述橫梁軸向而進行排列的η個吸盤組件，其中，η等于或大于2，這樣可以相應地使傳輸單 元的傳輸效率提高η倍。另外，本實施例每個吸盤單元設置的吸盤組件的數量相等。但是，在實際工藝過程 中，如果放置在載板上各行的被加工工件數量不同，那么，每個吸盤單元也可以設置數量不 同的吸盤組件。也就是說，每個吸盤單元上設置的吸盤組件的數量可以由實際工藝進行調 整。還需要說明的是，本實施例中，第一吸盤組件如與第二吸盤組件4b之間的間距等 于載板5上相鄰兩行電池片的間距，或者等于放置在載板上的兩行相鄰被加工工件的間距 的整數倍，但是，只要使第一吸盤組件如和第二吸盤組件4b吸起電池片時不相互干擾，第 一吸盤組件如與第二吸盤組件4b之間的間距也可以為其它任意值。當第一吸盤組件如 與第二吸盤組件4b之間的間距為其它任意值時，傳輸系統吸起電池片的操作過程相應地 調整為當吸盤單元下降并使第一吸盤組件如吸起電池片后，需要使吸盤單元升起，移動 橫梁1使第二吸盤組件4b位于另一行電池片的上方；然后再次降下吸盤單元，使第二吸盤 組件4b吸起另一行電池片；之后移動橫梁1至卸料臺。不難理解，當第一吸盤組件如和第 二吸盤組件4b之間的間距為其它任意值時，同樣可以減少橫梁在裝料臺與載板5之間以及 載板5與卸料臺之間的往返次數，從而提高傳輸系統的傳輸效率。本實施例傳輸系統每個吸盤單元包括垂直于所述橫梁軸向而進行排列的η個吸 盤組件，其中，η等于或大于2，而每一個吸盤組件可對應地吸放一個電池片，相應地，每個 吸盤單元可以提取η個電池片。利用多個吸盤單元以及每個吸盤單元上的η個吸盤組件，橫 梁1在電動缸2上往返一次，即可將載板5上的η行電池片傳輸至卸料臺，或者將η行電池 片從裝料臺傳輸至載板5上，也就是說，傳輸系統一次操作可以實現η行電池片的傳輸，減 少了橫梁1在電動缸2上的往返次數。往返次數的減少不僅可以減少電池片的傳輸時間， 提高傳輸系統的傳輸效率；而且，還可以降低傳輸系統的運行成本。另外，本實施例傳輸系 統主要針對傳輸單元進行了改進，其整體結構簡單，可以降低傳輸系統制造成本低。本實施例還提供一種等離子體加工設備，包括裝料臺、傳輸系統、卸料臺以及工藝腔室，電池片由裝料臺傳輸至一載板上，然后同載板一起放入工藝腔室加工，加工完成后， 電池片由載板移動到卸料臺。傳輸系統用于將電池片自裝料臺傳輸至載板上以及將電池 片自載板傳輸至卸料臺，該傳輸系統采用本實施例提供的傳輸系統，其一次操作可以實現η 行電池片的傳輸。因此，該等離子體加工設備的加工效率，而且運行成本低。可以理解的是，本實施例僅是以電池片作為傳輸對象，但本實施例提供的傳輸系 統也可以用于傳輸諸如光盤等其它被加工工件，也就是說，只要能夠利用吸盤組件提取被 加工工件均可以由本實施例傳輸系統進行傳輸。可以理解的是，以上實施方式僅僅是為了說明本實用新型的原理而采用的示例性 實施方式，然而本實用新型并不局限于此。對于本領域內的普通技術人員而言，在不脫離本 實用新型的精神和實質的情況下，可以做出各種變型和改進，這些變型和改進也視為本實 用新型的保護范圍。
權利要求1.一種傳輸系統，包括橫梁以及沿所述橫梁軸向設置的多個吸盤單元，其特征在于，所 述吸盤單元包括垂直于所述橫梁軸向而進行排列的η個吸盤組件，其中，η等于或大于2，且 每一個所述吸盤組件用于提取一個被加工工件。
2.根據權利要求1所述的傳輸系統，其特征在于，每一個吸盤單元中相鄰的兩個所述 吸盤組件之間的間距等于放置在載板上的兩行相鄰被加工工件的間距，或者等于放置在載 板上的兩行相鄰被加工工件的間距的整數倍。
3.根據權利要求1所述的傳輸系統，其特征在于，還包括用于放置來自于載板的被加 工工件的卸料臺，每一個吸盤單元中相鄰兩個所述吸盤組件之間的間距等于相鄰所述卸料 臺之間的間距。
4.根據權利要求1所述的傳輸系統，其特征在于，所述吸盤組件包括一個非接觸吸盤、 至少兩個接觸吸盤以及吸盤固定件，所述非接觸吸盤設置在所述吸盤固定件底部的中間位 置，所述接觸吸盤設置所述非接觸吸盤的周邊位置。
5.根據權利要求4所述的傳輸系統，其特征在于，所述吸盤組件包括四個所述接觸吸 盤，所述四個接觸吸盤對稱地設置在所述吸盤固定件底部的周邊位置。
6.根據權利要求4或5所述的傳輸系統，其特征在于，所述接觸吸盤包括支撐體以及橡 膠套，所述支撐體一端連接所述吸盤固定件的底部、另一端連接所述橡膠套。
7.根據權利要求6所述的傳輸系統，其特征在于，所述支撐體的內部設有通氣孔，所述 通氣孔通過電磁閥與氣源連接，來自所述氣源的氣體借助所述通氣孔被吹向被加工工件。
8.根據權利要求4所述的傳輸系統，其特征在于，所述非接觸吸盤采用非接觸式真空 吸盤，且所述非接觸吸盤通過電磁閥與氣源連接。
9.根據權利要求8所述的傳輸系統，其特征在于，在所述電磁閥與所述非接觸吸盤之 間還設有調速閥，用于調節流向所述非接觸吸盤的氣體流量。
10.根據權利要求4所述的傳輸系統，其特征在于，所述η個吸盤組件的吸盤固定件為 一體結構。
11.一種等離子體加工設備，包括用于傳輸被加工工件的傳輸系統，其特征在于，所述 傳輸系統采用權利要求1-10任意一項所述傳輸系統。
專利摘要本實用新型提供一種傳輸系統及等離子體加工設備，該傳輸系統包括橫梁以及沿所述橫梁軸向設置的多個吸盤單元，所述吸盤單元包括垂直于所述橫梁軸向而進行排列的n個吸盤組件，其中，n等于或大于2，每一個所述吸盤組件用于提取一個被加工工件。借助于多個吸盤單元上垂直于橫梁軸向而進行排列的n個吸盤組件，傳輸系統一次操作可以實現n行電池片的傳輸。因此，傳輸系統的傳輸效率高，而且運行成本低。類似地，等離子體加工設備具有加工效率高、運行成本低的優點。
文檔編號H01L31/18GK201893324SQ20102063122
公開日2011年7月6日 申請日期2010年11月24日 優先權日2010年11月24日
發明者張金斌 申請人:北京北方微電子基地設備工藝研究中心有限責任公司