专利名称：一种光伏太阳能硅片输送设备的制作方法
技术领域：
本发明属于光伏太阳能电池技术领域，更具体地，涉及一种具备缓冲和暂存功能的光伏太阳能娃片输送设备。
技术背景 随着全球能源短缺和环境污染等问题日益突出，太阳能光伏发电因其清洁、安全、便利、高效等特点，已成为最具发展潜力的可再生能源。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，电能被送往蓄电池中存储起来，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。太阳能硅片必须通过其表面的电路才能用于光伏发电，目前硅片表面电路最普遍采用的生产工艺是采用丝网印刷方法。丝网印刷的工作原理是利用丝网图形部分网孔透过浆料，用刮刀在丝网的浆料部位施加一定压力，同时朝丝网另一端移动，这样浆料在移动中被刮刀从图形部分的网孔挤压到基片上并附着，从而完成印刷行程。太阳能电池片的电路的印刷主要由三个步骤来完成，首先是对背面电极的印刷，其次是背面电场的印刷，第三是将硅片翻面后印刷正面电极。然而，由于在每次印刷后都需要进行烘干后才能进行后续的印刷，最终经烧结工艺形成电极。为避免在烘干或烧结工艺之后的任意设备出现异常停止工作时，烘干或烧结中正常流出的硅片能够安全地存放，避免造成浪费，需要在在烘干或烧结工艺之后输送硅片的同时设置相应结构来实现缓冲和暂存功能硅片输送缓冲机。相应地，如何实现硅片的缓冲和暂存，以及保证硅片输送过程中的准确定位，成为有待解决的技术问题。
发明内容针对现有技术的缺陷和技术需求，本发明的目的在于提供一种光伏太阳能硅片输送设备，其能够通过简单、紧凑的结构实现硅片的缓冲和暂存功能，相应避免在烘干或烧结工艺之后的任意设备因出现异常停止工作时，烘干或烧结中正常流出的硅片不能够安全地存放的问题，同时保证硅片输送过程中的精确定位。按照本实用新型，提供了一种光伏太阳能硅片输送设备，其特征在于，该光伏太阳能娃片输送设备包括机架、安装在机架上部并沿着娃片输送方向依次设置的娃片输入机构、缓冲机构、缓存机构和硅片输出机构，以及安装在机架下方内部用于对设备整体工况提供相应操作的电气控制系统，其中硅片输入机构用于将光伏太阳能硅片水平输送至所述缓冲机构；缓冲机构与硅片输入机构相连，用于对光伏太阳能硅片执行输送缓冲和位置定位，然后将其输入至所述缓存机构；缓存机构与所述缓冲机构相连，包括由左右侧板和设置在左右侧板之间并以一定高度间隔排列的多层搁架共同构成的缓存料塔，所述缓存料塔在静止时与硅片输送路径保持水平以便所述缓冲机构输送过来的硅片插入且存放到搁架上，并在完成存放后按照所述高度间隔上升相应距离以便存放下一硅片；娃片输出机构与所述缓存机构相连，用于将存放在缓存料塔中的娃片逐一输出。作为进一步优选地，所述硅片输入机构包括水平安装在机架上的承载主板、设置在该承载主板上的支架、安装在该支架上的伺服电机、与该伺服电机的输出轴相连并由其驱动的同步轮及相应的同步带、分别设置在所述同步轮左右两侧并由其带动一同旋转的两个驱动轮，以及分别套设在承载主板上的鼓轮与各个所述驱动轮之间并循环移动以使硅片得以水平输送的两条平带。作为进一步优选地，所述硅片输入机构还包括安装在 承载主板上表面的来料检测传感器，和安装在承载主板左右两侧的限位板。作为进一步优选地，所述缓冲机构包括安装主板、设置在该安装主板上用于使硅片执行水平输送的输送带、设置在该安装主板两侧的驱动气缸、各自由所述驱动气缸所驱动的调整板、分别与所述调整板相连用于对硅片执行位置定位的定位板，以及沿着硅片输送方向依次设置在安装主板表面凹槽中的三个硅片检测器。作为进一步优选地，所述缓存机构包括沿着竖直方向相对设置的两个固定板、安装在其中一个固定板上的驱动电缸、安装在另外一个固定板上的支撑导轨、以及设置在所述驱动电缸自身导轨与所述支撑导轨之间并由驱动电缸上下驱动的滑动支架，所述缓存料塔安装在所述滑动支架上，由此根据驱动电缸的驱动而上下移动。作为进一步优选地，所述缓存料塔的左右侧板是可调节式侧板，由此能够用于贮存规格为125*125mm或156*156mm的光伏太阳能硅片。作为进一步优选地，所述娃片输出机构的结构与所述娃片输入机构相同，包括水平安装在机架上的承载主板、设置在该承载主板上的支架、安装在该支架上的伺服电机、与该伺服电机的输出轴相连并由其驱动的同步轮及相应的同步带、分别设置在所述同步轮左右两侧并由其带动一同旋转的两个驱动轮，以及分别套设在承载主板上的鼓轮与各个所述驱动轮之间并循环移动以使硅片得以水平输送的两条平，并具有安装在所述承载主板上表面的硅片检测传感器。作为进一步优选地，所述硅片输入机构、缓冲机构和硅片输出机构分别通过独立的伺服电机进行驱动，并分别设定其输送速度。作为进一步优选地，所述机架为通过满焊接方式制得的主体框架。总体而言，按照本实用新型申请的光伏太阳能硅片输送设备与现有技术相比，其优点主要体现为I、由于硅片在其输送方向上依次三段输送线，因此可各自调整速度，并配合上一道工序与下一道工序的设备而设定速度，使流水线作业无滞后及等待时间，提高生产效率；2、通过设计具备多层存储空间的缓存装置，可充分缓存硅片，保证烘干炉内的硅片全部输出，而且缓存支架的宽度适用于常用规格的硅片存放；3、通过对多个输送线上设置硅片定位装置，能够保证硅片在输送过程中的精确定位，不会受到缓存而造成的位置偏差影响，相应提高了硅片整体加工的质量。
图I是按照本实用新型的光伏太阳能硅片输送设备的整体结构示意图；图2是按照本实用新型优选实施例的硅片输入机构的结构示意图；图3是按照本实用新型优选实施例的缓冲机构的结构示意图；图4a是按照本实用新型优选实施例的缓存机构的从左观察的结构图；图4b是按照本实用新型优选实施例的缓存机构的从右观察的结构图；图5是按照本实用新型优选实施例的硅片输出机构的结构示意图；图6是按照本实用新型的光伏太阳能硅片输送设备的俯视图； 图7是按照本实用新型的光伏太阳能硅片输送设备的端视图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。图I是按照本实用新型的光伏太阳能硅片输送设备的整体结构示意图。如图I中所示，按照本实用新型的光伏太阳能硅片输送设备主要包括作为安装基础的机架、硅片输入机构100、缓冲机构200、缓存机构300和硅片输出机构400。后面四个部分均安装在机架的上部，并沿着硅片的输送方向依次设置。电气控制系统安装在机架下方内部，由此用于对设备整体工况提供相应操作。娃片输入机构100作用在于将光伏太阳能娃片水平输送至缓冲机构200。缓冲结构200与硅片输入机构100相连并处于其下游侧，用于对硅片执行输送缓冲和位置定位，然后将硅片输入至缓存机构300。缓存机构300与缓冲机构相连并处于其下游侧，主要包括一个大体呈立方体结构的缓存料塔，该缓存料塔由左右侧板和设置在这两个侧板之间并以一定高度间隔排列的多层搁架共同组成，并在静止时与硅片输送路径保持水平，由此便于缓冲机构200输送过来的硅片能够输入到某一层搁架上并得以安全存放。在硅片完成存放之后，缓存料塔在动力装置的驱动下按照各层搁架之间的间隔高度上升相应距离，并使得下一搁架与硅片输送路径保持水平，由此便于存放下一硅片。硅片输出机构400与缓存机构相连并处于其下游侧,用于将存放在缓存料塔中的娃片逐一输出，在此过程中缓存料塔会在动力装置的驱动下按照各层搁架之间的间隔高度下降相应距离。通过将硅片通过以上设备进行输送，能够使烘干或烧结中正常流出的硅片得以安全地存放，并在存放结束后顺利继续输送至下一工序。下面将参照附图逐一具体描述硅片输入机构100、缓冲机构200、缓存机构300以及硅片输出机构400的具体结构。图2是按照本实用新型优选实施例的硅片输入机构的结构示意图。如图2中所示，硅片输入机构100主要包括承载主板107，安装在其下方的伺服电机101及其支架110，伺服电机输出轴端部安装有主动同步轮102和被动同步轮103及相应的同步带111，其中被动同步轮103轴端部左右两侧安装有平带108的驱动轮104各一个，在承载主板107的前端和后端各安装有譬如2对的鼓轮105和106，并在伺服电机的支架上安装有张紧轮109。承载主板左右两侧各安装了一条限位板112，在主板的一端安装有来料检测感应器113。驱动电机101用来驱动主动同步轮102,使同步带111传动，被动同步轮103带动驱动轴,使驱动轮104转动并带动平带108的传动，平带108靠两组鼓轮的导向在主板的上表面和下表面形成循环输送带。硅片在主板上表面的平带上输送，来料检测感应器113安装在主板上表面，起到检测输送线上有无硅片的作用，限位板112具有对硅片限定粗略位置的作用。图3是按照本实用新型优选实施例的缓冲机构的结构示意图。如图3中所示，缓冲机构200主要包括主板201及安装在主板201上的定位机构和传送机构，其中定位机构由调整板202及安装在上面的滑轨203、驱动气缸204及其定位板205等组成。在主板201上还安装有三个依次设置在底板凹槽中的硅片检测器206、207和208分别用于对硅片输送状态进行检测，进而对输送平带进行调整，其输送机构与硅片输入机构100基本相同，所不同的主要是缓存输送线具有硅片位置归正的机构。在硅片到达感应器206位置时，会发出指令给伺服电机停止输送，同时发出指令使夹紧气缸动作，对硅片位置校正，以便于下一步准确地输送入缓存料塔。图4a是按照本实用新型优选实施例的缓存机构的从左观察的结构图；图4b是按照本实用新型优选实施例的缓存机构的从右观察的结构图。如图4a和4b中所示，缓存机 构300主要包括自身带有导轨的驱动电缸301、用于安装驱动电缸301的固定板305，与驱动电缸的导轨相配合并安装在另一固定板304上的支撑导轨306，以及沿着竖直方向安装在支撑导轨306上的缓存料塔。支撑导轨306可以使得滑动支架在滑动过程受力更均衡，滑动位置更精确，滑动支架302由驱动电缸301所驱动得以上下滑动，相应带动其上的缓存料塔303上下移动以便完成硅片的存放或取出动作。驱动电缸301的动作指令来自缓存机构中的硅片检测器207和208。图5是按照本实用新型优选实施例的硅片输出机构的结构示意图。如图5中所示，娃片输出机构400主要包括承载主板401,伺服电机403及其支架410,伺服电机403的输出轴端部安装有主动同步轮404、被动同步轮405和相应的同步带406，其中被动同步轮405轴端左右两侧各安装有平带411的驱动轮407，在承载主板401的前端和后端各带有譬如2个鼓轮402和409，在伺服电机403的支架上安装有张紧轮412，在主板的一端安装有来料检测感应器408，其工作方式与硅片输入机构100基本相同，不同的是它运转的指令来自下游设备。图6是按照本实用新型的光伏太阳能硅片输送设备的俯视图，图7是按照本实用新型的光伏太阳能硅片输送设备的端视图。如图6中所示，整机从左至右为硅片输入机构100，缓冲机构200，缓存机构300和硅片输出机构400，这四部分是除框架和电气控制系统外设备的主要执行机构。整机的运作指令来自于输送线各部分安装的硅片感应器。如图7中所示，硅片定位装置主要包括调整板202及安装在上面的滑轨203、驱动气缸204及其定位板205，对称地安装在在硅片来料方向的左右两侧，当硅片来到此位置后，硅片检测器给出指令，气缸动作是定位板夹紧，起到校正硅片的作用。在流水生产线中，当按照本实用新型的设备的下游设备正常运转时，可以利用其输送硅片功能，将上一道工序流出的硅片输送到下一设备。当按照本实用新型的设备的下游某一设备出现异常情况需要停机时，此时硅片输入机构100用于承接由上一道工序送出的硅片，来料检测传感器113检测到有硅片则送至缓存机构200的夹紧工位，硅片输入机构100可以具有独立伺服电机并控制传送速度，保证其速度与上一道工序送出速度匹配，防止硅片被摩擦，影响质量。[0040]缓冲机构200用于承接硅片输入机构100送入的硅片，此输送也可以安装独立的伺服电机并可设置传送速度。这条缓存输送线安装了三硅片检测器206、207和208，硅片检测器206用于感应输送线100送入的硅片，当有硅片输入时，发出指令，停止输送，同时校正机构动作，便于下一步送入缓存料架。硅片检测器207的位置为空位时，校正后的硅片继续输入；输入后，硅片检测器208感应到有硅片，则给出指令，电缸动作，使缓存料塔向上升起一层，预留空位给下一娃片。硅片输出机构400也可以安装独立的伺服电机，当按照本实用新型的整体设备的下游设备出现异常情况时，输送线停止输送，来料检测传感器411处的硅片停留在此输送线上。当下游设备恢复正常运转时，缓存机构内的硅片将被释放，将缓存料塔内的硅片消耗完。首先，来料检测传感器411处的硅片首先被送出，411为空的指令发送至缓存输送线，当检测到有来料，则继续输送；如硅片检测器207处无来料，则缓存料塔开始释放存储的硅片，硅片检测器208检测到硅片，给出指令缓存输送线继续输送硅片到硅片输出机构400，继续送出到下一设备中。本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以 限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求1.一种光伏太阳能娃片输送设备，其特征在于，该光伏太阳能娃片输送设备包括机架、安装在机架上部并沿着硅片输送方向依次设置的硅片输入机构(100)、缓冲机构(200)、缓存机构(300)和硅片输出机构(400)，以及安装在机架下方内部用于对设备整体工况提供相应操作的电气控制系统，其中 硅片输入机构(100)用于将光伏太阳能硅片水平输送至所述缓冲机构(200)； 缓冲机构(200)与娃片输入机构(100)相连,用于对光伏太阳能娃片执行输送缓冲和位置定位，然后将其输入至所述缓存机构(300)； 缓存机构(300)与所述缓冲机构(200)相连，包括由左右侧板和设置在左右侧板之间并以一定高度间隔排列的多层搁架共同构成的缓存料塔(303 )，所述缓存料塔(303 )在静止时与硅片输送路径保持水平以便所述缓冲机构(200 )输送过来的硅片插入且存放到搁架上，并在完成存放后按照所述高度间隔上升相应距离以便存放下一硅片； 硅片输出机构(400)与所述缓存机构(300)相连，用于将存放在缓存料塔中的硅片逐 一输出。
2.如权利要求I所述的光伏太阳能娃片输送设备，其特征在于，所述娃片输入机构(100)包括水平安装在机架上的承载主板(107)、设置在该承载主板(107)上的支架(110)、安装在该支架(110)上的伺服电机(101)、与该伺服电机(101)的输出轴相连并由其驱动的同步轮(102，103)及相应的同步带(111)、分别设置在所述同步轮两侧并由其带动一同旋转的两个驱动轮(104)，以及分别套设在承载主板(107)上的鼓轮与各个所述驱动轮(104)之间并循环移动以使硅片得以水平输送的两条平带(108)。
3.如权利要求2所述的光伏太阳能娃片输送设备,其特征在于，所述娃片输入机构(100)还包括安装在承载主板(107)上表面的来料检测传感器(113)，以及安装在承载主板(107)左右两侧的限位板(I 12)。
4.如权利要去I或3所述的光伏太阳能硅片输送设备，其特征在于，所述缓冲机构(200)包括安装主板(201)、设置在该安装主板(201)上用于使硅片执行水平输送的输送带、设置在该安装主板(201)两侧的驱动气缸(204)、各自由所述驱动气缸所驱动的调整板(202)、分别与所述调整板(202)相连用于对硅片执行位置定位的定位板(205)，以及沿着硅片输送方向依次设置在安装主板(201)表面凹槽中的三个硅片检测器(206，207，208)。
5.如权利要求4所述的光伏太阳能硅片输送设备，其特征在于，所述缓存机构(300)包括沿着竖直方向相对设置的两个固定板(304，305)、安装在其中一个固定板(305)上的驱动电缸(301)、安装在另外一个固定板(304)上的支撑导轨(306)、以及设置在所述驱动电缸(301)自身导轨与所述支撑导轨(306)之间并由驱动电缸(301)上下驱动的滑动支架(302)，所述缓存料塔安装在所述滑动支架(302)上，由此根据驱动电缸(301)的驱动而上下移动。
6.如权利要求5所述的光伏太阳能硅片输送设备，其特征在于，所述缓存料塔的左右侧板是可调节式侧板，用于忙存规格为125*125mm或156*156mm的光伏太阳能娃片。
7.如权利要求5所述的光伏太阳能娃片输送设备,其特征在于，所述娃片输出机构(400)的结构与所述硅片输入机构(100)相同，包括水平安装在机架上的承载主板、设置在该承载主板上的支架、安装在该支架上的伺服电机、与该伺服电机的输出轴相连并由其驱动的同步轮及相应的同步带、分别设置在所述同步轮左右两侧并由其带动一同旋转的两个驱动轮，以及分别套设在承载主板上的鼓轮与各个所述驱动轮之间并循环移动以使硅片得以水平输送的两条平带，并具有安装在所述承载主板上表面的硅片检测传感器(411)。
8.如权利要求I所述的光伏太阳能娃片输送设备，其特征在于，所述娃片输入机构(100)、缓冲机构(200)和硅片输出机构(400)分别通过独立的伺服电机进行驱动，并分别设定其输送速度。
9.如权利要求I所述的光伏太阳能硅片输送设备，其特征在于，所述机架为通过满焊接方式制得的主体框架。
专利摘要本实用新型公开了一种光伏太阳能硅片输送设备，包括机架、安装在机架上的硅片输入机构、缓冲机构、缓存机构和硅片输出机构，以及电气控制系统，其中硅片输入机构用于将硅片水平输送至缓冲机构；缓冲机构用于对光伏太阳能硅片执行输送缓冲和位置定位然后将其输入至缓存机构；缓存机构包括由左右侧板和设置在左右侧板之间的多层搁架共同构成的缓存料塔，所述缓存料塔在静止时与硅片输送路径保持水平以便缓冲机构输送过来的硅片插入且存放到搁架上，并在完成存放后上升以便存放下一硅片；硅片输出机构用于将存放在缓存料塔中的硅片逐一输出。通过本实用新型，能够通过简单、紧凑的结构实现硅片的缓冲和暂存功能，同时保证硅片输送过程中的精确定位。
文档编号H01L21/677GK202651082SQ20122029324
公开日2013年1月2日 申请日期2012年6月21日 优先权日2012年6月21日
发明者尹周平, 权建洲, 关政强, 钟强龙, 熊有伦 申请人:华中科技大学, 武汉市微格能科技有限公司