石墨舟工艺点自动装卸机的制作方法

本发明涉及一种自动装卸设备，尤其涉及一种石墨舟工艺点自动装卸机，属于太阳能电池片加工用设备技术领域。

背景技术：

在太阳能电池片的生产制造中会用到一种工艺设备—石墨舟。石墨舟作为太阳能电池片制备工艺中对硅片镀膜时所使用的一种载体，其结构和大小直接影响硅片镀膜后的颜色及转换效率，其工作原理是：将未镀膜的硅片插在石墨舟的工艺点上，每个石墨舟片上可放固定数量的硅片，然后将石墨舟放置在镀膜设备的腔体内进行镀膜，镀膜结束后，取出石墨舟，将硅片从石墨舟片的工艺点上取下来。石墨舟片上的工艺点作为支点为硅片提供了支点支撑和卡紧硅片的作用，但当石墨舟使用一段时间后，工艺点会逐渐磨损，为保证生产效率需要将上述已经磨损的工艺点更换为新的工艺点，这时就需要把旧的工艺点拆卸，再安装新的工艺点，而这种对工艺点的拆装是一件要求精度高又极其繁琐的工序。目前该工序的完成全部是仅依靠人工完成的，而人工更换一个石墨舟的石墨舟片上的全部工艺点大约需要4小时，且人工更换精度不高，容易造成更换后的工艺点合格率较低，目前采用现有的人工更换技术，更换后工艺点的合格率仅约为90％。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供了一种石墨舟工艺点自动装卸机，该自动装卸机能够解决石墨舟工艺点拆装生产效率低下、精度不高的问题，能够极大提高更换后工艺点的合格率，从而减少太阳能电池片的碎片率。

本发明的技术方案是：

一种石墨舟工艺点自动装卸机，以石墨舟片沿长度方向进入该装卸机内的方向为Y轴方向，包括机架，还包括

至少两条Y轴导轨，该Y轴导轨沿Y轴方向平行间隔排列固设于机架中部；

若干组Y轴移动定位装置，该Y轴移动定位装置定位间隔滑动设置于Y轴导轨上且能够沿Y轴导轨往复滑动并能够定位止停于Y轴导轨上；

至少两条X轴导轨，该X轴导轨固设于Y轴移动定位装置上；

至少两组X轴移动定位装置，该X轴移动定位装置滑动设置于X轴导轨上且能够沿X轴导轨往复滑动并能够定位止停于X轴导轨上；

工作台面，所述工作台面固设于X轴移动定位装置上；和

装卸装置，该装卸装置定位设于机架上并悬于工作台面的上方，且该装卸装置上定位设有一压力针，该压力针能够在Z轴方向上下移动将工艺点从石墨舟片上顶出或压入。

其进一步的技术方案是：

所述Y轴移动定位装置包括Y轴滑块、Y轴滑座和Y轴滑座驱动装置，所述Y轴滑块滑动卡设于Y轴导轨上并能够沿Y轴导轨滑动，所述Y轴滑座固设于Y轴滑块的上表面，所述Y轴滑座驱动装置在PLC控制系统控制下驱动Y轴滑座在Y轴导轨上滑动。

所述X轴移动定位装置包括X轴滑块、X轴滑座和X轴滑座驱动装置，所述X轴导轨固设于Y轴滑座的上表面上，X轴滑块滑动卡设于X轴导轨上并能够沿X轴导轨滑动，所述X轴滑座固设于X轴滑块的上表面，所述X轴滑座驱动装置在PLC控制系统控制下驱动X轴滑座在X轴导轨上滑动。

所述工作台面固设于X轴滑座的上表面。

所述Y轴滑座驱动装置和X轴滑座驱动装置均为伺服驱动装置。

所述装卸装置包括一固设于机架上并悬于工作台面上方的Z轴导向丝杆，该Z轴导向丝杆上套设有一能够沿所述Z轴导向丝杆上下移动的Z轴滑座，所述压力针可拆卸式设置于该Z轴滑座上，且压力针的尖端部位朝向位于工作台面上的石墨舟片上的工艺点处。

设有Z轴伺服驱动装置，该Z轴伺服驱动装置能够驱动Z轴导向丝杆顺时针或逆时针转动从而带动Z轴滑座在Z轴导向丝杆上进行上下移动。

所述Z轴滑座上设有一定位槽和一紧固件，该定位槽呈与压力针的针体部位相匹配的中空结构，且该定位槽的侧壁上开设有一定位孔，所述压力针的针体部位插设于该定位槽内并使压力针的尖端部位朝向位于工作台面上的石墨舟片上的工艺点处，所述紧固件穿设过定位孔抵紧于压力针的针体部位的侧壁上。

所述紧固件为螺纹紧固件。

本发明的有益技术效果是：使用该石墨舟工艺点自动装卸机后，更换一个石墨舟上所有石墨舟片的工艺点的时间缩短至15min，大大提高了更换效率，能够实现工艺点的快速拆卸和安装；且大大提高了工艺点的安装精度，工艺点的安装深度误差可控制在10μm以内，安装合格率可达99.6％，减少了电池片的碎片率。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是本发明的正面结构示意图；

图3是本发明的俯视结构示意图；

图4是本发明中装卸装置的放大结构示意图；

其中：

1-机架； 2-Y轴导轨；

3-Y轴移动定位装置； 31-Y轴滑块；

32-Y轴滑座； 4-X轴导轨；

5-X轴移动定位装置； 51-X轴滑块；

52-X轴滑座； 6-工作台面；

7-装卸装置； 71-Z轴导向丝杆；

72-Z轴滑座； 73-Z轴伺服驱动装置；

74-定位槽； 75-紧固件；

8-压力针； 9-石墨舟片；

10-工艺点。

具体实施方式

为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本发明所述的一种石墨舟工艺点自动装卸机，以石墨舟片沿长度方向进入该装卸机内的方向为Y轴方向为基准方向，按照XYZ坐标进行方向确认。该石墨舟工艺点自动装卸机包括机架1，该机架可设置为框架式两层结构，在机架的中部设置中部支撑条，中部支撑条上可固定架设中部支撑板，在机架的顶部设置顶部支撑条，也可以采用其他常见结构的机架，这是本领域常规技术手段，因此不再赘述。

该石墨舟工艺点自动装卸机还包括至少两条Y轴导轨2和若干组Y轴移动定位装置3，其中Y轴导轨2固设于机架中部，在本具体实施例中Y轴导轨2设置为两条，其沿Y轴方向并行间隔排列于机架中部支撑条的中部支撑板上。所述的若干组Y轴移动定位装置定位间隔滑动设置于Y轴导轨上且能够沿Y轴导轨往复滑动并能够定位止停于Y轴导轨上，其具体结构为：每组Y轴移动定位装置3包括Y轴滑块31、Y轴滑座32和Y轴滑座驱动装置，所述Y轴滑块滑动卡设于Y轴导轨上并能够沿Y轴导轨滑动，所述Y轴滑座固设于Y轴滑块的上表面，所述Y轴滑座驱动装置在PLC控制系统控制下驱动Y轴滑座在Y轴导轨上滑动，其中Y轴滑座驱动装置为伺服驱动装置。其中Y轴滑座驱动装置也可以设置为一个，在PLC控制系统控制下同时驱动若干组Y轴移动定位装置的滑动。

该石墨舟工艺点自动装卸机还包括至少两条X轴导轨4和至少两组X轴移动定位装置5，其中X轴导轨4固设于Y轴移动定位装置上，具体为固设于Y轴滑座32的上表面上，在本具体实施例中每个Y轴滑座的上表面上均设有一条X轴导轨，且所有的X轴导轨均在同一平面上且相互平行，每条X轴导轨上设置有一组X轴移动定位装置5。所述的X轴移动定位装置5滑动设置于X轴导轨上且能够沿X轴导轨往复滑动并能够定位止停于X轴导轨上：其具体结构为：每组X轴移动定位装置5包括X轴滑块51、X轴滑座52和X轴滑座驱动装置，所述X轴导轨4固设于Y轴滑座32的上表面上，X轴滑块滑动卡设于X轴导轨上并能够沿X轴导轨滑动，所述X轴滑座固设于X轴滑块的上表面，所述X轴滑座驱动装置在PLC控制系统控制下驱动X轴滑座在X轴导轨上滑动，其中X轴滑座驱动装置为伺服驱动装置。其中X轴滑座驱动装置也可以设置为一个，在PLC控制系统控制下同时驱动若干组X轴移动定位装置的滑动。

该石墨舟工艺点自动装卸机还包括工作台面6，所述工作台面固设于X轴移动定位装置上，具体为工作台面6固设于X轴滑座的上表面。由于石墨舟片的长度较长，通常一个工作台面需要占用至少2组X轴滑座，在本具体实施例中一个工作台面占用了3组X轴滑座。综上所述，在PLC控制系统下驱动相应的驱动装置可以使工作台面到达XY平面内的任意位置。

该石墨舟工艺点自动装卸机还包括装卸装置7，该装卸装置定位设于机架上并悬于工作台面的上方，其具体结构为：装卸装置7包括一固设于机架上(本具体实施例中固设于机架的顶部支撑条上)并悬于工作台面上方的Z轴导向丝杆71，该Z轴导向丝杆上套设有一能够沿所述Z轴导向丝杆上下移动的Z轴滑座72，Z轴滑座能够上下移动是因为机架上设有一Z轴伺服驱动装置73，该Z轴伺服驱动装置能够驱动Z轴导向丝杆71顺时针或逆时针转动从而带动Z轴滑座在Z轴导向丝杆上进行上下移动。装卸装置上定位设有一压力针8，该压力针8可拆卸式设置于Z轴滑座上，具体设置方式为：Z轴滑座72上设有一定位槽74和一紧固件75(本具体实施例中紧固件采用螺纹紧固件)，该定位槽呈与压力针8的针体部位相匹配的中空结构，且该定位槽的侧壁上开设有一定位孔，所述压力针的针体部位插设于该定位槽内并使压力针的尖端部位朝向位于工作台面上的石墨舟片上的工艺点处，所述紧固件穿设过定位孔抵紧于压力针的针体部位的侧壁上。该压力针8能够在Z轴方向上下移动将工艺点从石墨舟片上顶出或压入。

在实际工作时，需要先将石墨舟拆散形成石墨舟片后，将单片的石墨舟片放置在工作台面6上。按PLC控制系统控制的操作面板上的“开始”按钮，石墨舟工艺点自动装卸机开始工作，首先PLC控制系统控制X轴移动定位装置和Y轴移动定位装置在XY平面内移动，带动工作台面6定位到一号工位，即压力针8正对准石墨舟片上的第一个工艺点的位置，然后压力针8随Z轴滑座的向下滑动下降至指定位置，把工艺点压出石墨舟片外，完成第一个工艺点的拆卸；第一个工艺点拆卸完成后，该装卸机会自动定位至第二个工艺点处并将其拆除，以此类推，直至21个工艺点全部拆卸完成。

该装卸机在拆卸后一个工艺点时，操作人员可以把新的工艺点简单的放置在前一个工艺点的孔处，待装卸机将全部工艺点拆卸完成时装卸机便会从第一个工艺点开始利用压力针把之前放好的工艺点精确压到指定深度，这样第一个新工艺点安装完成，依次类推，直至21个工艺点全部安装完成。其中工艺点的安装深度由PLC控制系统控制的Z轴伺服驱动装置控制，通过改变伺服驱动装置的参数可实现工艺点安装深度的控制。

使用本发明所述的石墨舟工艺点自动装卸机后更换一个石墨舟上所有石墨舟片的工艺点的时间缩短至15min，大大提高了更换效率，且工艺点的安装精度非常高，工艺点的安装深度误差可控制在10μm以内，安装合格率可达99.6％。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。