專利名稱：在線式全自動硅片上下料機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種太陽能硅片的上下料機，特別涉及一種在線式全自動硅片上下料機，該設備屬于在線配套自動化設備，用于太陽能電池制造行業或半導體行業，實現硅片到在線設備的上料和下料。
背景技術：
太陽能電池作為可再生的環保能源已經越來越受到人們的關注，世界太陽能電池近幾年的年銷售增長率已超過40%。太陽能電池生產線上在線設備己成為主流。目前，太陽能電池制造廠家仍采用手工放取在線設備的硅片，存在著碎片率高、產量低、對硅片有污染等問題。國外針對在線的上下料設備普遍存在著占地面積大，連續性不強，成本高，使用不簡便等缺陷。
發明內容
本發明提供的在線式全自動硅片上下料機解決了在線的上下料設備存在著占地面積大，連續性不強，成本高和結構復雜的技術問題。本發明是通過以下方案解決以上問題的
一種在線式全自動硅片上下料機，包括PLC、上料機和下料機，在上料機和下料機之間設置的在線硅片工藝處理設備，上料機、下料機和在線硅片工藝處理設備均與PLC電連接， 并在PLC中設置的程序的控制下實現硅片的上料，硅片的工藝處理和硅片下料的在線式全自動生產，上料機包括供片機構、橫向傳送定位機構、上料升降換向機構和上料縱向傳送皮帶；供片機構設置在在線式全自動硅片上下料機的縱向生產線的起始端的一側，供片機構包括機架，在機架上分別設置有兩組硅片升降組件，硅片升降組件將其上的供片花籃中成疊硅片頂起至吸片位置，在供片花籃兩側設置有硅片的吹氣組件，在兩組硅片升降組件之間設置有上料橫向傳送皮帶，在機架上設置有吸片組件，在PLC的控制下，吸片組件將兩個供片花籃中的硅片交替吸起后放到上料橫向傳送皮帶上；上料橫向傳送皮帶設置在在線式全自動硅片上下料機的縱向生產線的起始端并與縱向生產線呈垂直方向布置，上料橫向傳送皮帶設置在皮帶左托架和皮帶右托架的上面，在皮帶左托架和皮帶右托架之間設置有與氣缸連接的升降擋板；在上料橫向傳送皮帶的下方設置有所述的升降換向機構，升降換向機構包括設置在機架上的升降氣缸，升降氣缸的輸出軸與升降塊的底面固定連接，升降塊的頂面上設置有缺口，所述的皮帶左托架設置在該缺口中，皮帶右托架設置在升降塊的右側，在升降塊的前后兩側面上均分別設置有縱向傳送皮帶的導向輪，在升降塊的前、后側面的左下角均分別設置有升降塊的調節下輪，在升降塊的前、后側面的右上角均分別設置有升降塊的調節上輪，在所述的上料縱向傳送皮帶的架體上分別設置有縱向傳送上輪和縱向傳送下輪，縱向傳送皮帶依次通過縱向傳送上輪、升降塊的調節下輪、升降塊上的沿升降塊上表面的導向輪、升降塊的調節上輪和縱向傳送下輪形成封閉的上料縱向傳送皮帶，在PLC 的控制下，升降塊升起，將活動設置在上料橫向傳送皮帶上的硅片托起到上料縱向傳送皮帶上，從而實現硅片在上料機上的L形方向的換向傳送；下料機包括下料縱向傳送皮帶、下料升降換向機構和下料橫向傳送定位機構，下料縱向傳送皮帶與上料縱向傳送皮帶的結構相同，下料升降換向機構與上料升降換向機構的結構相同，下料橫向傳送定位機構與橫向傳送定位機構的結構相同，下料縱向傳送皮帶、下料升降換向機構和下料橫向傳送定位機構三者配合完成硅片從縱向生產線到橫向傳送到收片盒中的L形方向的換向傳送，在下料橫向傳送定位機構中設置的收片橫向傳送皮帶的末端設置有收片機構。在下料橫向傳送定位機構與收片機構之間設置有硅片中轉機構，硅片中轉機構包括固定在機架上的升降電機，升降電機的輸出軸連有垂直上下方向布置的由絲杠絲母組成的升降線性模組，在升降線性模組的升降平臺上固定設置有硅片的緩沖盒架，收片橫向傳送皮帶從該緩沖盒架中穿過。所述的收片機構中設置有收片籃具，在收片籃具的一側設置有預備收片籃具升降平臺，在收片籃具的上方設置有收片上層籃具傳送皮帶，在預備收片籃具升降平臺上方以及收片籃具的下面設置有下層籃具傳送皮帶，預備收片籃具升降平臺與預備籃具升降氣缸連接，預備籃具升降氣缸與PLC電連接。所述的供片機構、橫向傳送定位機構、上料升降換向機構和上料縱向傳送皮帶為兩組，它們分別設置在在線式全自動硅片上下料機的縱向生產線的起始端的兩側，對應設置的下料縱向傳送皮帶、下料升降換向機構、下料橫向傳送定位機構和收片機構也為兩組， 對應設置在在線式全自動硅片上下料機的縱向生產線的末端的兩側。本發明通過供片機構的雙吸手設計，下料硅片中轉機構及硅片上下料的L形傳送解決了設備占地面積大的問題，且上下料的工作效率大大提高了。在線上料升降換向機構 3和下料升降換向機構中的升降塊的升降通過調整輪使縱向傳送皮帶產生局部運動使上料硅片或下料硅片脫離定位等接觸物產生了提高傳料效率和保護傳送硅片的雙重效果。收片機構10通過使用籃具升降平臺使換籃等待時間縮短，設備連續性增強。
圖1是本發明的總體結構示意圖
圖2是本發明的供片機構1的結構示意圖
圖3是本發明的橫向傳送定位機構2、上料升降換向機構3和上料縱向傳送皮帶4之間的位置關系示意圖
圖4是本發明的完成硅片20沿L形方向上料傳送的表示上料橫向傳送皮帶16、升降塊 21和縱向傳送皮帶觀三者之間配合關系的結構示意圖， 圖5是本發明的下料機的結構示意6是本發明的硅片中轉機構9的結構示意7是本發明的收片機構10的結構示意圖。
具體實施例一種在線式全自動硅片上下料機，包括PLC、上料機和下料機，在上料機和下料機之間設置的在線硅片工藝處理設備(5)，上料機、下料機和在線硅片工藝處理設備5均與 PLC電連接，并在PLC中設置的程序的控制下實現硅片的上料，硅片的工藝處理和硅片下料的在線式全自動生產。本發明的上料機包括供片機構1、橫向傳送定位機構2、上料升降換向機構3和上料縱向傳送皮帶4 ；供片機構1設置在在線式全自動硅片上下料機的整個縱向生產線的起始端的一側，供片機構1包括機架11，在機架11上分別設置有兩組硅片升降組件12，硅片升降組件12由上推電機和與上推電機的輸出軸連接的絲杠絲母組成的線性升降模組組成，在供片花籃13中放置上料硅片20，硅片升降組件12將成摞硅片20頂起，在供片花籃 13兩側設置有硅片的吹氣組件14，硅片的吹氣組件14將供片花籃13中的成摞硅片的最上一片吹開，吸片組件15的吸盤吸起被吹開的硅片并移動到上料橫向傳送皮帶16上方，吸片組件15的吸盤降下將被吸起的硅片放到上料橫向傳送皮帶16上，與此同時，另一吸盤吸起在另一硅片升降組件12上的花籃中的硅片，在PLC的控制下，吸片組件15將兩個供片花籃 13中的硅片交替吸起后放到上料橫向傳送皮帶16上；上料橫向傳送皮帶16設置在在線式全自動硅片上下料機的縱向生產線的起始端并與縱向生產線呈垂直方向布置，上料橫向傳送皮帶16設置在皮帶左托架18和皮帶右托架19的上面，上料橫向傳送皮帶16將硅片20 傳送到下方設置有升降換向機構3處，硅片20被在皮帶左托架18和皮帶右托架19之間設置的升降擋板17定位；升降換向機構3包括設置在機架上的升降氣缸22，升降氣缸22的輸出軸與升降塊21的底面固定連接，升降塊21的頂面上設置有缺口 23，所述的皮帶左托架 18設置在該缺口 23中，皮帶右托架19設置在升降塊21的右側，在升降塊2的前后兩側面上均分別設置有縱向傳送皮帶觀的導向輪，在升降塊21的前、后側面的左下角均分別設置有升降塊21的調節下輪27，在升降塊21的前、后側面的右上角均分別設置有升降塊21的調節上輪沈，在所述的上料縱向傳送皮帶4的架體上分別設置有縱向傳送上輪25和縱向傳送下輪對，縱向傳送皮帶觀依次通過縱向傳送上輪25、升降塊的調節下輪27、升降塊上的沿升降塊上表面的導向輪、升降塊的調節上輪26和縱向傳送下輪M形成封閉的上料縱向傳送皮帶4。在PLC的控制下，升降塊21升起，將活動設置在上料橫向傳送皮帶16上的硅片20托起到上料縱向傳送皮帶4上，從而實現硅片20在上料機上的L形方向的換向傳送。當升降塊21升起時，設置在上料縱向傳送皮帶4的架體上的縱向傳送上輪25與設置在升降塊21上的調節下輪27靠近，使纏繞在縱向傳送上輪25與調節下輪27之間的縱向傳送皮帶觀變短，與此同時，設置在上料縱向傳送皮帶4的架體上的縱向傳送下輪M與設置在升降塊21上的調節上輪沈離遠，使纏繞在縱向傳送下輪M與調節上輪沈之間的縱向傳送皮帶28變長，皮帶總長不變，且產生托起硅片20的局部縱向傳送皮帶28的向后微動，帶動其上的硅片20在橫向擋板上定位，提高了硅片的傳送效率使硅片更整齊的進入在線硅片工藝處理設備5。下料機包括下料縱向傳送皮帶6、下料升降換向機構7和下料橫向傳送定位機構 8，下料縱向傳送皮帶6與上料縱向傳送皮帶4的結構相同，下料升降換向機構7與上料升降換向機構3的結構相同，區別在于下料時升降塊21下降，托起硅片20的局部縱向傳送皮帶觀向前微動，帶動其上的硅片20脫離橫向擋板，使硅片在傳輸過程中脫離接觸，提高了硅片的傳送效率還降低了硅片在傳輸過程中的破損率。下料橫向傳送定位機構8與上料橫向傳送定位機構2的結構相同，下料縱向傳送皮帶6、下料升降換向機構7和下料橫向傳送定位機構8三者配合完成硅片20從縱向生產線到橫向傳送到收片盒中的L形方向的換向傳送，在下料橫向傳送定位機構8中設置的收片橫向傳送皮帶四的末端設置有收片機構10。在下料橫向傳送定位機構8與收片機構10之間設置有硅片中轉機構9，硅片中轉機構9包括固定在機架上的升降電機30，升降電機30的輸出軸連有垂直上下方向布置的由絲杠絲母組成的升降線性模組31，在升降線性模組31的升降平臺上固定設置有硅片的緩沖盒架32，收片橫向傳送皮帶四從該緩沖盒架32中穿過。當收片籃具39收滿后，在更換收片籃具時，由下料橫向傳送定位機構8連續不斷傳送來的硅片，這時先暫時存放在緩沖盒架32中，等被更換的收片籃具到位后，升降線性模組31降下，將緩存在緩沖盒架32中的硅片在傳輸到收片籃具中。所述的收片機構10中設置有收片籃具39，在收片籃具39的一側設置有預備收片籃具升降平臺35，在收片籃具39的上方設置有收片上層籃具傳送皮帶33，在預備收片籃具升降平臺35上方以及收片籃具39的下面設置有下層籃具傳送皮帶34，預備收片籃具升降平臺35與預備籃具升降氣缸連接，預備籃具升降氣缸與PLC電連接。在PLC的控制下，當收片籃具39在收片時，預備收片籃具升降平臺35就將處于上層籃具傳送皮帶33上的預備收片籃具36降到下層籃具傳送皮帶34上等待收片籃具39收滿后被更換，使收片效率大大提尚。所述的供片機構1、橫向傳送定位機構2、上料升降換向機構3和上料縱向傳送皮帶4為兩組，它們分別設置在在線式全自動硅片上下料機的縱向生產線的起始端的兩側， 對應設置的下料縱向傳送皮帶6、下料升降換向機構7、下料橫向傳送定位機構8和收片機構10也為兩組，對應設置在在線式全自動硅片上下料機的縱向生產線的末端的兩側。本發明的供片機構、橫向傳送定位機構、升降換向機構和縱向傳送皮帶均可采用模塊化設計，各模塊的組合涵蓋了在線生產線上各種工藝的要求，模塊之間的組合不限于本發明，如供片模塊與收片模塊組合可以實現裝片、倒片、收片等各種非在線工藝。模塊之間集成程度高，通用部件多，結構簡潔，成本低。
權利要求
1.一種在線式全自動硅片上下料機，包括PLC、上料機和下料機，在上料機和下料機之間設置的在線硅片工藝處理設備(5)，上料機、下料機和在線硅片工藝處理設備(5)均與 PLC電連接，并在PLC中設置的程序的控制下實現硅片的上料，硅片的工藝處理和硅片下料的在線式全自動生產，其特征在于，上料機包括供片機構(1)、橫向傳送定位機構(2)、上料升降換向機構(3)和上料縱向傳送皮帶(4);供片機構(1)設置在在線式全自動硅片上下料機的縱向生產線的起始端的一側，供片機構(1)包括機架(11)，在機架(11)上分別設置有兩組硅片升降組件(12)，硅片升降組件(12)將成摞硅片送入其上的供片花籃(13)中， 在供片花籃(13)兩側設置有硅片的吹氣組件(14)，在兩組硅片升降組件(12)之間設置有上料橫向傳送皮帶(16)，在機架(11)上設置有吸片組件(15)，在PLC的控制下，吸片組件(15)將兩個供片花籃(13)中的硅片交替吸起后放到上料橫向傳送皮帶(16)上；上料橫向傳送皮帶(16)設置在在線式全自動硅片上下料機的縱向生產線的起始端并與縱向生產線呈垂直方向布置，上料橫向傳送皮帶(16)設置在皮帶左托架(18)和皮帶右托架(19)的上面，在皮帶左托架(18)和皮帶右托架(19)之間設置有與氣缸連接的升降擋板(17)；在上料橫向傳送皮帶(16)的下方設置有所述的升降換向機構(3)，升降換向機構(3)包括設置在機架上的升降氣缸(22)，升降氣缸(22)的輸出軸與升降塊(21)的底面固定連接，升降塊 (21)的頂面上設置有缺口( 23 )，所述的皮帶左托架(18 )設置在該缺口( 23 )中，皮帶右托架 (19)設置在升降塊(21)的右側，在升降塊(21)的前后兩側面上均分別設置有縱向傳送皮帶(28)的導向輪，在升降塊(21)的前、后側面的左下角均分別設置有升降塊(21)的調節下輪(27)，在升降塊(21)的前、后側面的右上角均分別設置有升降塊(21)的調節上輪(26)， 在所述的上料縱向傳送皮帶(4)的架體上分別設置有縱向傳送上輪(25)和縱向傳送下輪 (24)，縱向傳送皮帶(28)依次通過縱向傳送上輪(25)、升降塊的調節下輪(27)、升降塊上的沿升降塊上表面的導向輪、升降塊的調節上輪(26)和縱向傳送下輪(24)形成封閉的上料縱向傳送皮帶(4)，在PLC的控制下，升降塊(21)升起，將活動設置在上料橫向傳送皮帶(16)上的硅片(20)托起到上料縱向傳送皮帶(4)上，從而實現硅片(20)在上料機上的L形方向的換向傳送；下料機包括下料縱向傳送皮帶(6)、下料升降換向機構(7)和下料橫向傳送定位機構(8)，下料縱向傳送皮帶(6)與上料縱向傳送皮帶(4)的結構相同，下料升降換向機構(7)與上料升降換向機構(3)的結構相同，下料橫向傳送定位機構(8)與橫向傳送定位機構(2)的結構相同，下料縱向傳送皮帶(6)、下料升降換向機構(7)和下料橫向傳送定位機構(8)三者配合完成硅片(20)從縱向生產線到橫向傳送到收片盒中的L形方向的換向傳送，在下料橫向傳送定位機構(8)中設置的收片橫向傳送皮帶(29)的末端設置有收片機構(10)。
2.根據權利要求1所述的一種在線式全自動硅片上下料機，其特征在于，在下料橫向傳送定位機構(8)與收片機構(10)之間設置有硅片中轉機構(9)，硅片中轉機構(9)包括固定在機架上的升降電機(30)，升降電機(30)的輸出軸連有垂直上下方向布置的由絲杠絲母組成的升降線性模組(31)，在升降線性模組(31)的升降平臺上固定設置有硅片的緩沖盒架(32 )，收片橫向傳送皮帶(29 )從該緩沖盒架(32 )中穿過。
3.根據權利要求2所述的一種在線式全自動硅片上下料機，其特征在于，所述的收片機構(10)中設置有收片籃具(39)，在收片籃具(39)的一側設置有預備收片籃具升降平臺 (35)，在收片籃具(39)的上方設置有收片上層籃具傳送皮帶(33)，在預備收片籃具升降平臺(35)上方以及收片籃具(39)的下面設置有下層籃具傳送皮帶(34)，預備收片籃具升降平臺(35)與預備籃具升降氣缸連接，預備籃具升降氣缸與PLC電連接。
4.根據權利要求1所述的一種在線式全自動硅片上下料機，其特征在于，所述的供片機構(1)、橫向傳送定位機構(2)、上料升降換向機構(3)和上料縱向傳送皮帶(4)為兩組， 它們分別設置在在線式全自動硅片上下料機的縱向生產線的起始端的兩側，對應設置的下料縱向傳送皮帶(6)、下料升降換向機構(7)、下料橫向傳送定位機構(8)和收片機構(10) 也為兩組，對應設置在在線式全自動硅片上下料機的縱向生產線的末端的兩側。
全文摘要
本發明公開了一種在線式全自動硅片上下料機，解決了現有設備存在著占地面積大和結構復雜的問題。包括PLC、上料機、下料機和在線硅片工藝處理設備(5)，上料機、下料機和在線硅片工藝處理設備(5)均與PLC電連接，并在PLC中設置的程序的控制下實現硅片的上料，硅片的工藝處理和硅片下料的在線式全自動生產，上料機包括供片機構(1)、橫向傳送定位機構(2)、上料升降換向機構(3)和上料縱向傳送皮帶(4)；下料機包括下料縱向傳送皮帶(6)、下料升降換向機構(7)和下料橫向傳送定位機構(8)；縱向傳送皮帶、升降換向機構和橫向傳送定位機構三者配合完成硅片20的兩次L形方向的換向傳送，本發明占地面積小，傳送工作效率高。
文檔編號H01L31/18GK102244141SQ201110167739
公開日2011年11月16日 申請日期2011年6月21日 優先權日2011年6月21日
發明者孫曉波, 李云峰, 梁麗娟, 牛進毅, 王莉, 胡文平, 苗俊芳, 苗澤志 申請人:中國電子科技集團公司第二研究所