專利名稱：一種硅太陽能電池自動摞片機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種硅太陽能電池生產工序中進行材料輸送的自動化設備，具體涉及一種摞片機。
背景技術：
在硅太陽能電池生產工序的材料傳輸過程中，需要將硅片從插片籃轉入載片籃內，為了防止硅片之間粘連，插片籃中設有數個插槽，每個硅片依次插接在對應的插槽中， 使得硅片彼此互不接觸；而載片籃中的硅片為成摞擺放，硅片之間也需要滿足互不接觸的要求。目前，主要是采用人工操作將硅片從插片籃轉移至載片籃中，然而，人工操作具有以下的缺陷(1)增大了操作人員的勞動強度，使他們易于疲勞，提高了作業安全事故率； (2)人工操作的工作效率較低，從而降低了硅片的產量；C3)在硅片的轉移過程中，人體可能會接觸硅片，因此容易對硅片造成一定程度的污染，以致會影響硅片的品質。
發明內容
本發明的目的在于提供一種結構簡單、實現自動化生產、可降低操作人員的勞動強度、提高硅片產量及品質的硅太陽能電池自動摞片機。本發明的上述目的通過如下的技術方案來實現一種硅太陽能電池自動摞片機， 包括機殼、驅動機構及電控裝置，所述機殼內設有機架，其特征在于還包括分別與驅動機構連接的輸送機構、用于承載插片籃的插片升降機構及用于承載載片籃的載片升降機構，所述插片升降機構和載片升降機構均安裝在所述機架上并伸出所述機殼外，所述機殼的頂面作為工作面，所述插片升降機構和載片升降機構分別位于所述工作面的兩端，所述輸送機構設于所述工作面上且位于所述插片升降機構及載片升降機構之間；所述電控裝置控制驅動機構運轉以驅動插片升降機構下降使得硅片自下而上逐一由輸送機構傳送至載片升降機構上。本發明可以由電控裝置控制將插片升降機構所承托的插片籃中的硅片逐一轉入載片升降機構所承托的載片籃中，從而實現生產自動化，可大大降低操作人員的勞動強度， 提高硅片的生產效率，進而提高硅片產量；由于減少了人體接觸硅片的機會，因此能夠避免硅片受到污染，實現提高硅片品質的效果；另外，本發明的組成結構簡單，制造成本低，實用性強。作為本發明的一種實施方式，所述插片升降機構包括滑套、支撐架、用于承托插片籃的托板及豎向安裝在機架上的絲杠，所述絲杠的動力輸入端與所述驅動機構的動力輸出端連接，所述滑套適配套裝在所述絲杠上，所述支撐架為一桿件，其下端與所述滑套連接， 上端則固定在所述托板的底面上，所述工作面對應于所述托板的位置設有開口，所述托板于所述開口內升降而實現所述托板與輸送機構的對接。作為本發明的一種實施方式，所述載片升降機構包括滑套、支撐架、用于承托載片 4籃的托板及豎向安裝在機架上的絲杠，所述絲杠的動力輸入端與所述驅動機構的動力輸出端連接，所述滑套適配套裝在所述絲杠上，所述支撐架為一桿件，其下端與所述滑套連接， 上端則固定在所述托板的底面上，所述支撐架穿出所述機殼側面使得所述托板位于機殼外以承接所述輸送機構。作為本發明優選的實施方式，所述輸送機構采用皮帶傳動，它包括傳動帶、設置在工作面上的滾輪支架及安裝在滾輪支架上的傳動滾輪組，所述傳動帶套裝在所述傳動滾輪組上，所述傳動滾輪組與所述驅動機構連接。本發明所述的傳動滾輪組包括三組滾輪對，其中兩組滾輪對位于所述傳動帶的兩端，另一組滾輪對位于所述傳動帶的中部，位于中部的滾輪對中的主動輪與所述驅動機構連接。為了使硅片能夠更為順暢地進入載片籃中，作為本發明的一種改進，所述傳動帶上用于輸送硅片的工作面由所述插片升降機構向載片升降機構的方向傾斜，即所述傳動帶處于較高位置的一端靠近所述插片升降機構，而所述傳動帶處于較低位置的一端則靠近所述載片升降機構。作為本發明優選的實施方式，所述插片籃為框架結構，它主要由頂板、底板及豎向設置在二者之間的支撐桿組成，所述支撐桿面向框架內部的桿身上沿其長度方向設有用于插接硅片的插槽，所述底板的板面上具有缺口，所述插片升降機構的托板板面形狀與所述底板的形狀相適應，所述工作面的開口內設有可伸入所述底板上缺口的滾輪支架安裝板， 靠近所述插片升降機構的滾輪對位于該滾輪支架安裝板上以使處于插片籃中最底面的硅片下降后置于所述傳動帶上而由其送出。為了進一步提高硅片的產量，本發明還可以做以下改進，本發明包括數個由所述載片升降機構、輸送機構、插片升降機構及其驅動機構所組成的硅片輸送單元，各硅片輸送單元并列排置。為了實現自動輸送硅片的功能，本發明所述電控裝置包括電力網絡路由器(PLC)、 用于檢測硅片于傳動帶上位置的硅片傳感器與控制器，所述控制器具有供人工操作的控制面板，所述電力網絡路由器的信號輸入端分別與所述控制器、硅片傳感器的信號輸出端連接，所述電力網絡路由器的信號輸出端與驅動機構的信號輸入端連接，電力網絡路由器分別接收來自控制面板的啟動信號和硅片傳感器的位置信號，啟動驅動載片升降機構、插片升降機構及輸送機構的驅動機構，從而將硅片從插片籃傳送至載片籃中。為了實現載片升降機構的開機復位功能，本發明所述電控裝置還包括用于檢測驅動載片升降機構及插片升降機構初始位置的傳感器，所述電力網絡路由器(PLC)的信號輸入端與傳感器的信號輸出端連接，電力網絡路由器接收來自控制面板的開機復位信號，向驅動載片升降機構和插片升降機構的驅動機構發送命令使其回復至初始位置后觸發傳感器，所述傳感器向電力網絡路由器發送信號，通過電力網絡路由器控制所述驅動機構停轉。本發明所述控制面板采用觸摸屏；所述硅片傳感器安裝在傳感器支架上且位于所述傳動帶中部及端部的旁側；所述傳感器設置在所述用于驅動載片升降機構的驅動機構上；所述驅動機構采用步進電機。所述控制面板具有作為人機交換界面的觸摸屏，它具有啟動、開機復位、急停、計數、手動自動轉換操作窗口。
與現有技術相比，本發明具有如下顯著的技術效果(1)本發明可以由電控裝置控制將插片升降機構所承托的插片籃中的硅片逐一轉入載片升降機構所承托的載片籃中，從而實現生產自動化，可大大降低操作人員的勞動強度，提高硅片的生產效率，進而提高硅片的產量。(2)本發明由于減少了人體接觸硅片的機會，因此能夠避免硅片受到污染，實現提高硅片品質的技術效果。(3)本發明由插片升降機構、載片升降機構和輸送機構等組成，結構簡單，制造成本低，實用性強；本發明可實現以上機構的實施例較多，可根據具體適用情況選擇性使用。(4)本發明由電控裝置控制操作，只需要人工操作控制面板，因此操作簡單，使用方便，可在硅太陽電池制作技術領域中廣泛推廣與適用。
下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步的詳細說明。圖1是本發明的整體結構示意圖；圖2是本發明去除機殼后的側視示意圖；圖3是本發明去除機殼后的俯視示意圖；圖4是本發明電控裝置啟動操作時的部分原理框圖；圖5是本發明電控裝置開機復位操作時的部分原理框圖。
具體實施例方式如圖1 3所示，是本發明一種硅太陽能電池自動摞片機，包括機殼1、驅動機構、 電控裝置、分別與驅動機構連接的輸送機構7、用于承載插片籃51的插片升降機構5及用于承載載片籃61的載片升降機構6，其中，驅動機構采用步進電機，包括分別用于驅動輸送機構、插片升降機構及載片升降機構的電機2、3及4，機殼1內設有機架12，插片升降機構 5和載片升降機構6均安裝在機架12上并伸出機殼1外，機殼1的頂面作為工作面13，插片升降機構5和載片升降機構6分別位于工作面13的兩端，輸送機構7設于工作面13上且位于插片升降機構5及載片升降機構6之間；電控裝置控制驅動機構運轉以驅動插片升降機構下降使得硅片自下而上逐一由輸送機構傳送至載片升降機構上。在本實施例中，插片升降機構5包括滑套52、支撐架53、用于承托插片籃51的托板M及豎向安裝在機架12上的絲杠55，絲杠55的動力輸入端與電機3的動力輸出端連接，滑套52適配套裝在絲杠55上，支撐架53為一桿件，其下端與滑套52連接，上端則固定在托板討的底面上，工作面13對應于托板M的位置設有開口 14，托板M于開口 14內升降而實現托板M與輸送機構的對接；插片籃51為框架結構，它主要由頂板71、底板72及豎向設置在二者之間的支撐桿73組成，支撐桿73面向框架內部的桿身上沿其長度方向設有用于插接硅片40的插槽，底板72的板面上具有缺口 75，插片升降機構的托板M板面形狀與底板72的形狀相適應，工作面13的開口內設有可伸入底板72上缺口的滾輪支架安裝板76，靠近插片升降機構的滾輪對21位于該滾輪支架安裝板76上以使處于插片籃51中最底面的硅片40下降后置于傳動帶8上而由其送出。載片升降機構6包括滑套62、支撐架63、用于承托載片籃61的托板64及豎向安裝在機架12上的絲杠65，絲杠65的動力輸入端與電機4的動力輸出端連接，滑套62適配套裝在絲杠65上，支撐架63為一桿件，其下端與滑套62連接，上端則固定在托板64的底面上，支撐架63穿出機殼1側面使得托板64位于機殼1外以承接輸送機構。在本實施例中，輸送機構采用皮帶傳動，它包括傳動帶8、設置在工作面13上的滾輪支架9及安裝在滾輪支架9上的傳動滾輪組，傳動帶8套裝在傳動滾輪組上，傳動滾輪組包括三組滾輪對21、22及23，其中，兩組滾輪對21、22位于傳動帶8的兩端，另一組滾輪對 23位于傳動帶8的中部，位于中部的滾輪對23中的主動輪與電機2連接。在本實施例中， 傳動帶8由兩對傳動帶組成，該兩對傳動帶分別套裝在端部的滾輪對與中部的滾輪對上， 硅片40放置在每對傳動帶所構成的工作面上，為了使硅片能夠更為順暢地進入載片籃中， 傳動帶8上用于輸送硅片40的工作面由插片升降機構向載片升降機構的方向傾斜，即傳動帶8處于較高位置的一端靠近插片升降機構，而傳動帶8處于較低位置的一端則靠近載片升降機構。本實施例包括兩個由載片升降機構6、輸送機構7、插片升降機構5及其驅動機構所組成的硅片輸送單元81、82，各硅片輸送單元并列排置。為了進一步提高硅片產量，還可以設置兩個以上的硅片輸送單元。如圖4所示，為了實現自動輸送硅片的功能，電控裝置包括電力網絡路由器 (PLC)、用于檢測硅片于傳動帶8上位置的硅片傳感器與控制器91，控制器91具有供人工操作的控制面板92，電力網絡路由器的信號輸入端分別與控制器91、硅片傳感器的信號輸出端連接，電力網絡路由器的信號輸出端與電機2、3及4的信號輸入端連接，電力網絡路由器分別接收來自控制面板92的啟動信號和硅片傳感器的位置信號，啟動驅動載片升降機構6、插片升降機構5及輸送機構7的電機4、3及2，從而將硅片40從插片籃51傳送至載片籃61中。如圖5所示，為了實現載片升降機構的開機復位功能，還包括用于分別檢測插片升降機構5及載片升降機構6初始位置的傳感器，電力網絡路由器(PLC)的信號輸入端與傳感器的信號輸出端連接，電力網絡路由器接收來自控制面板的開機復位信號，向驅動載片升降機構6的電機4和驅動插片升降機構5的電機3發送命令使其回復至初始位置后觸發傳感器，傳感器向電力網絡路由器發送信號，通過電力網絡路由器控制電機3、4停轉。控制面板92采用觸摸屏；硅片傳感器安裝在傳感器支架93上且位于傳動帶8中部及端部的旁側；傳感器分別設置在用于驅動載片升降機構6的電機4及用于驅動插片升降機構5的電機3上；在以上電機上安裝有伺服驅動器；控制面板具有作為人機交換界面的觸摸屏，它具有啟動、開機復位、急停、計數、手動自動轉換操作窗口，另外，還可以進行選擇傳送帶等操作，為了防止緊急情況的發生，觸摸屏下方位置還設置有急停按鈕。本發明的工作過程是操作人員點擊開機復位按鈕，插片升降機構的托板和載片升降機構的托板上升到初始位置，操作人員將裝滿硅片的插片籃固定在插片升降機構的托板上；操作人員點擊啟動按鈕，設備自動運行，插片升降機構的托板步進式下降，每次下降都會使插片籃中底面的硅片剛好落在傳動帶上，硅片隨著傳動帶運行，傳送至傳動帶末端便滑入載片籃中，此時，載片升降機構的驅動電機運轉從而帶動其托板下降一張硅片的距離，由此完成一個傳送過程。在以上整個傳送過程中，插片升降機構的托板和載片升降機構的托板的初始位置依靠傳感器來識別，PLC則具有控制功能，而電機執行PLC發送的命令。
本發明的實施方式不限于此，按照本領域的普通技術知識和慣用手段，在不脫離本發明上述基本技術思想前提下，本發明的插片升降機構、載片升降機構、輸送機構等還具有其它的實施方式，因此本發明還可以做出其它多種形式的修改、替換或變更，均落在本發明權利保護范圍之內。
權利要求
1.一種硅太陽能電池自動摞片機，包括機殼(1)、驅動機構及電控裝置，所述機殼(1) 內設有機架(12)，其特征在于還包括分別與驅動機構連接的輸送機構(7)、用于承載插片籃(51)的插片升降機構(5)及用于承載載片籃(61)的載片升降機構(6)，所述插片升降機構(5)和載片升降機構(6)均安裝在所述機架(12)上并伸出所述機殼(1)外，所述機殼 (1)的頂面作為工作面(13)，所述插片升降機構(5)和載片升降機構(6)分別位于所述工作面(13)的兩端，所述輸送機構(7)設于所述工作面(13)上且位于所述插片升降機構(5) 及載片升降機構(6)之間；所述電控裝置控制驅動機構運轉以驅動插片升降機構(5)下降使得硅片GO)自下而上逐一由輸送機構(7)傳送至載片升降機構(6)上。
2.根據權利要求1所述的硅太陽能電池自動摞片機，其特征在于所述插片升降機構(5)包括滑套(52)、支撐架(53)、用于承托插片籃(51)的托板(54)及豎向安裝在機架(12) 上的絲杠(55)，所述絲杠(5 的動力輸入端與所述驅動機構的動力輸出端連接，所述滑套 (52)適配套裝在所述絲杠(5 上，所述支撐架(5 為一桿件，其下端與所述滑套(52)連接，上端則固定在所述托板(54)的底面上，所述工作面(1 對應于所述托板(54)的位置設有開口(14)，所述托板(54)于所述開口(14)內升降而實現所述托板(54)與輸送機構 (7)的對接。
3.根據權利要求2所述的硅太陽能電池自動摞片機，其特征在于所述載片升降機構(6)包括滑套(62)、支撐架(63)、用于承托載片籃(61)的托板(64)及豎向安裝在機架(12) 上的絲杠(65)，所述絲杠(6 的動力輸入端與所述驅動機構的動力輸出端連接，所述滑套 (62)適配套裝在所述絲杠(6 上，所述支撐架(6 為一桿件，其下端與所述滑套(62)連接，上端則固定在所述托板(64)的底面上，所述支撐架(6 穿出所述機殼(1)側面使得所述托板(64)位于機殼(1)外以承接所述輸送機構(7)。
4.根據權利要求3所述的硅太陽能電池自動摞片機，其特征在于所述輸送機構(7) 采用皮帶傳動，它包括傳動帶(8)、設置在工作面(1 上的滾輪支架(9)及安裝在滾輪支架 (9)上的傳動滾輪組，所述傳動帶(8)套裝在所述傳動滾輪組上，所述傳動滾輪組與所述驅動機構連接。
5.根據權利要求4所述的硅太陽能電池自動摞片機，其特征在于所述的傳動滾輪組包括三組滾輪對01)、(22), (23)，其中兩組滾輪對01)、(22)位于所述傳動帶(8)的兩端，另一組滾輪對位于所述傳動帶(8)的中部，位于中部的滾輪對中的主動輪與所述驅動機構連接。
6.根據權利要求5所述的硅太陽能電池自動摞片機，其特征在于所述傳動帶(8)上用于輸送硅片GO)的工作面由所述插片升降機構(5)向載片升降機構(6)的方向傾斜，即所述傳動帶(8)處于較高位置的一端靠近所述插片升降機構(5)，而所述傳動帶(8)處于較低位置的一端則靠近所述載片升降機構(6)。
7.根據權利要求6所述的硅太陽能電池自動摞片機，其特征在于所述插片籃(51)為框架結構，它主要由頂板(71)、底板(72)及豎向設置在二者之間的支撐桿(73)組成，所述支撐桿(7 面向框架內部的桿身上沿其長度方向設有用于插接硅片GO)的插槽，所述底板的板面上具有缺口(75)，所述插片升降機構(5)的托板(54)板面形狀與所述底板 (72)的形狀相適應，所述機殼(1)工作面(13)的開口(14)內設有可伸入所述底板(72)上缺口(75)的滾輪支架安裝板(76)，靠近所述插片升降機構(5)的滾輪對位于該滾輪支架安裝板(76)上以使處于插片籃(51)中最底面的硅片00)下降后置于所述傳動帶(8) 上而由其送出。
8.根據權利要求1所述的硅太陽能電池自動摞片機，其特征在于所述硅太陽能電池自動摞片機包括數個由所述載片升降機構(6)、輸送機構(7)、插片升降機構(5)及其驅動機構所組成的硅片輸送單元(81)、(82)，各硅片輸送單元(81)、(82)并列排置。
9.根據權利要求7所述的硅太陽能電池自動摞片機，其特征在于所述電控裝置包括電力網絡路由器、用于檢測硅片于傳動帶上位置的硅片傳感器與控制器(91)，所述控制器 (91)具有供人工操作的控制面板(92)，所述電力網絡路由器的信號輸入端分別與所述控制器(91)、硅片傳感器的信號輸出端連接，所述電力網絡路由器的信號輸出端與驅動機構的信號輸入端連接，電力網絡路由器分別接收來自控制面板(9 的啟動信號和硅片傳感器的位置信號，啟動驅動載片升降機構(6)、插片升降機構(5)及輸送機構(7)的驅動機構， 從而將硅片GO)從插片籃(51)傳送至載片籃(61)中。
10.根據權利要求9所述的硅太陽能電池自動摞片機，其特征在于所述電控裝置還包括用于檢測插片升降機構(5)、載片升降機構(6)初始位置的傳感器，所述電力網絡路由器的信號輸入端與傳感器的信號輸出端連接，電力網絡路由器接收來自控制面板(9 的開機復位信號，向驅動載片升降機構(6)及插片升降機構(5)的驅動機構發送命令使其回復至初始位置后觸發傳感器，所述傳感器向電力網絡路由器發送信號，通過電力網絡路由器控制驅動機構停轉。
全文摘要
本發明公開了一種硅太陽能電池自動摞片機，包括機殼、驅動機構及電控裝置，所述機殼內設有機架，還包括分別與驅動機構連接的輸送機構、用于承載插片籃的插片升降機構及用于承載載片籃的載片升降機構，所述插片升降機構和載片升降機構均安裝在所述機架上并伸出所述機殼外，所述機殼的頂面作為工作面，所述插片升降機構和載片升降機構分別位于所述工作面的兩端，所述輸送機構設于所述工作面上且位于所述插片升降機構及載片升降機構之間；所述電控裝置控制驅動機構運轉以驅動插片升降機構下降使得硅片自下而上逐一由輸送機構傳送至載片升降機構上。本發明實現生產自動化，降低操作人員勞動強度，提高硅片生產效率；避免硅片受到污染，提高硅片品質。
文檔編號H01L31/18GK102372166SQ20111033627
公開日2012年3月14日 申請日期2011年10月31日 優先權日2011年10月31日
發明者崔天瑞, 張興云, 李朝, 鄭淑剛, 郭愛軍 申請人:晶澳(合肥)新能源有限公司, 晶澳太陽能有限公司