光照炉的制作方法

本发明涉及太阳能电池生产技术领域，尤其涉及一种用于太阳能电池生产的光照炉。

背景技术：

众所周知，P型硅电池中的B和O会在光照下结合形成B-O复合体，从而降低电池的寿命，造成电池效率衰减。因此，经常使用光照炉中的强光对处在一定温度区间的电池片进行光照处理，使得电池片硅体内的H对B-O复合体进行钝化，从而有效缓解电池的光致衰减现象。

现有的光照炉通常采用单方向照射，整个照射过程对光照时长有一定要求，从而需要较长的炉体来保证电池片通过炉体的时间，最终保证电池片的光照时间，但这种光照炉应用到实际生产时，由于其照射效率低，因而会对产量形成制约；同时，较长尺寸的炉体对车间的空间要求也很高，占用空间过大。

技术实现要素：

本发明的目的在于提出一种光照炉，能够极大地提升单位时间内的电池片处理能力，从而提高效率，同时降低了对空间的要求以及工序成本。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

光照炉，包括支撑架和倒扣于所述支撑架上的外壳，所述支撑架与所述外壳形成内部中空的通道，所述通道的内底面和至少一个内侧面均设置有用于从所述通道的一端到另一端输送电池片的输送机构，所述通道的内部沿着所述输送机构的输送方向设置有光照装置。

其中，所述输送机构包括设置于所述通道的内底面的第一输送机构、设置于所述通道的至少一个内侧面的第二输送机构；

所述第一输送机构以及位于不同内侧面的所述第二输送机构均为独立运行。

其中，所述支撑架的顶面间隔设置有两个传输底座，

两个所述传输底座之间设置有所述第一输送机构，所述第一输送机构为水平设置的滚筒；

两个所述传输底座的顶部分别设置有所述第二输送机构，所述第二输送机构为立式设置的履带，所述履带的外侧设置有用于支撑电池片的支撑结构。

其中，所述支撑结构为：

挂设于所述履带外侧的挂钩，所述履带的顶部开设有挂钩安装槽，所述挂钩包括依靠所述履带外侧设置的挂钩本体，连接于所述挂钩本体的顶端朝向所述履带并与所述挂钩安装槽配合的挂钩部，连接于所述挂钩本体的底端背离所述履带的挂钩支撑板，所述挂钩支撑板的顶面设置有限位柱。

其中，所述光照装置包括支撑于两个所述传输底座的顶面灯管支撑架，所述灯管支撑架的顶部设置有横跨于两个所述传输底座之间且沿着所述输送机构的传输方向间隔排布的多个灯管放置杆，所述灯管放置杆上连接有可沿其长度方向滑动的灯管连接板，相邻两个所述灯管放置杆的所述灯管连接板之间连接有灯管，所述灯管和所述第一输送机构之间的垂直距离与所述灯管和所述第二输送机构之间的水平距离一致。

其中，所述传输底座的顶面设置有位于所述通道的一端的吸取机构，所述吸取机构包括连接于所述传输底座的位置调节机构、位于所述位置调节机构的顶面的两个对称设置且独立动作的吸片机构，每个所述吸片机构与位于所述通道的内侧面、且与其相对的所述第二输送机构进行配合以实现在所述通道的内侧面进行电池片的输送。

其中，所述位置调节机构包括在所述输送机构的传输方向上调整位置的横向调节机构和在垂直于所述输送机构的传输方向的方向上调整位置的纵向调整机构，

所述横向调整机构包括沿着所述传输底座的长度方向固定连接于两个所述传输底座上的两个横向直线导轨，所述横向直线导轨上连接有可沿着所述横向直线导轨的长度滑动的横向支撑板；

所述纵向调整机构包括沿着所述传输底座的宽度方向固定于所述横向支撑板的顶部的两个纵向直线导轨，所述纵向直线导轨上连接有可沿着所述纵向直线导轨的长度方向滑动的纵向支撑板，两个所述吸片机构对称设置于所述纵向支撑板上。

其中，所述吸片机构包括底板，所述底板的两端分别设置有第一支撑架和第二支撑架，所述第一支撑架和所述第二支撑架之间固定有光杆，所述光杆上套设有滑块，所述第二支撑架的外侧连接有笔型气缸，所述笔型气缸连接所述滑块并能够带动所述滑块沿着所述光杆的轴线方向滑动；所述滑块的顶端连接有连杆，所述连杆的前端连接有曲柄，所述曲柄的一端连接有吸盘，所述曲柄的另一端连接所述第一支撑架。

其中，所述曲柄包括垂直连接于所述吸盘的背面中部的第一连接杆，垂直连接于所述第一连接杆的端部的第二连接杆，垂直连接于所述第二连接杆的端部且朝向所述吸盘设置的第三连接杆，所述第三连接杆与所述第二连接杆的连接处连接所述连杆，所述第三连接杆的前端连接所述第一支撑架。

其中，还包括三个行程感应开关，

一个所述行程感应开关设置于所述位置调节机构的中部前端，用于感应电池片的位置；

另两个所述行程感应开关分别设置于两个所述传输底座上，且两个所述行程感应开关均靠近所述吸取机构的位置设置，用于控制所述第二输送机构的传输。

本发明的有益效果为：

本发明的光照炉，通过在外壳和支撑架形成的通道中的内底面和至少一个内侧面设置输送机构，由输送机构将电池片从通道的一端输送至另一端，在此过程中，通过光照装置对电池片进行照射，从而能够极大地提升单位时间内的电池片处理能力，从而提高效率，同时降低了对空间的要求以及工序成本。

附图说明

图1是本发明的光照炉的整体结构示意图。

图2是图1中的光照炉在移除外壳之后的结构示意图。

图3是图2中的光照炉的爆炸结构示意图。

图4是图3中的吸片机构的爆炸结构示意图。

图5是图4中的吸片机构的工作原理图。

图6是图3中的传输底座的结构示意图。

图7是图3中的履带旋转轴的结构示意图。

图8是图3中的挂钩的结构示意图。

图9是图3中的灯管连接板的结构示意图。

图10是图3中的纵向支撑板的结构示意图。

图11是图3中的I处的局部放大示意图。

图12是图4中的第一支撑架的结构示意图。

图13是图4中的滑块的结构示意图。

图14是图4中的连杆的结构示意图。

图15是图4中的吸盘的结构示意图。

图中：100-电池片；

1-支撑架；2-外壳；3-光照装置；4-传输底座；5-滚筒；6-履带旋转轴；7-履带；8-挂钩；9-吸取机构；10-行程感应开关；

31-灯管支撑架；32-灯管放置杆；33-灯管连接板；34-灯管；331-灯管连接板本体；332-第一连接板；333-第二连接板；334-第一连接孔；335-第二连接孔；

41-传输底座本体；42-传输底座凸台；43-第三连接孔；44-第四连接孔；45-第五连接孔；

61-第一连接轴；62-第二连接轴；63-中间环；

71-挂钩安装槽；

81-挂钩本体；82-挂钩部；83-挂钩支撑板；84-限位柱；

91-横向直线导轨；92-横向支撑板；93-纵向直线导轨；94-纵向支撑板；95-吸片机构；951-底板；952-第一支撑架；953-第二支撑架；954-笔型气缸；955-光杆；956-滑块；957-连杆；958-曲柄；959-吸盘；

941-纵向支撑板本体；942-第六连接孔；943-纵向支撑延伸板；944-第七连接孔；

9521-第一支撑架本体；9522-第八连接孔；9523-第一支撑架凸起；9524-第九连接孔；

9561-滑块本体；9562-第十连接孔；9563-第十一连接孔；9564-滑块凸起；9565-第十二连接孔；

9571-连杆本体；9572-第一连杆凸起；9573-第二连杆凸起；9574-第十三连接孔；9575-第十四连接孔；

9581-第一连接杆；9582-第二连接杆；9583-第三连接杆；9584-第十五连接孔；9585-第十六连接孔。

具体实施方式

下面结合附图1-15并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1所示，本发明的光照炉，包括支撑架1和倒扣于支撑架1上的外壳2。如图2所示，支撑架1与外壳2形成内部中空的通道，通道的内底面和至少一个内侧面均设置有用于从通道的一端到另一端输送电池片100的输送机构，通道的内部沿着输送机构的输送方向设置有光照装置3。

本发明的光照炉，通过在外壳2和支撑架1形成的通道中的内底面和至少一个内侧面设置输送机构，由输送机构将电池片从通道的一端输送至另一端，在此过程中，通过光照装置对电池片进行照射，由此可知，多个输送机构可以在同一时间提供多个电池片100的输送，从而能够极大地提升单位时间内的电池片处理能力，从而提高效率，同时降低了对空间的要求以及工序成本。

进一步地，如图2所示，输送机构包括设置于通道的内底面的第一输送机构、设置于通道的至少一个内侧面的第二输送机构；第一输送机构以及位于不同内侧面的第二输送机构均为独立运行。更进一步地，如图3所示，支撑架1的顶面间隔设置有两个传输底座4，两个传输底座4之间设置有第一输送机构，第一输送机构为水平设置的滚筒5；两个传输底座4的顶部分别设置有第二输送机构，第二输送机构为立式设置的履带7。也就是说，在本实施例中，在通道的两个内侧面均设置有第二输送机构，利用两个第二输送机构和一个第一输送机构，在底面、两个内侧面同时进行电池片100的输送，因而极大的提高输送效率，也即照射工艺的效率。

如图6所示，每个传输底座4包括长条形的传输底座本体41，传输底座本体41的顶部一端靠内侧设置有传输底座凸起42，传输底座本体41的顶部另一端开设有多个第三连接孔43，螺钉穿过第三连接孔43后与支撑架1连接；传输底座本体41的内侧沿着开设有一排第四连接孔44，滚筒5的一端可转动的伸入第四连接孔44设置；传输底座凸起42的顶部两端分别开设有第五连接孔45，第五连接孔45连接有竖向的履带旋转轴6，履带7套设于位于同一个传输底座凸起42上的两个履带旋转轴6上，并通过履带旋转轴6带动履带7持续转动。如图7所示，履带旋转轴6包括第一连接轴61，第一连接轴61插入第五连接孔45中与其配合；第一连接轴61的顶端同轴连接有第二连接轴62，第二连接轴62与履带7配合，第一连接轴61与第二连接轴62之间设置有中间环63，中间环63的外径大于第一连接轴61与第二连接轴62的外径，中间环63用于支撑履带7。

为了在履带7的外侧放置电池片100用于照射，履带7的外侧设置有用于支撑电池片100的支撑结构。其中，支撑结构可与履带7为一体式设计，也可为分体式。优选的，在本实施例中，支撑结构为：挂设于履带7外侧的挂钩8。

如图11所示，履带7的顶部沿着一周间隔开设有多个挂钩安装槽71，每个挂钩安装槽71中安装有一个挂钩8。如图8所示，挂钩8包括依靠履带7外侧设置的挂钩本体81，连接于挂钩本体81的顶端朝向履带7并与挂钩安装槽71配合的挂钩部82，连接于挂钩本体81的底端背离履带7的挂钩支撑板83，挂钩支撑板83的顶面设置有限位柱84；特别地，在本实施例中，挂钩8的宽度小于第二连接轴62的直径，这样更有利于挂钩8经过第二连接轴62时传动平稳。而在工作时，一般来说，挂钩8的宽度小于电池片100的宽度，因而需要多个相邻的挂钩支撑板83共同形成一个承载工位，一个电池片100置于一个承载工位，具体地，电池片100的底端立设于对应承载工位的相应的挂钩支撑板83上，并受到对应位置处的限位柱84的限位，避免其滑出挂钩支撑板83，而电池片100的顶端则依靠在对应承载工位的相应的挂钩本体81上，从而实现倾斜放置。采用倾斜设置，可以保证电池片100的放置稳定性，避免其中途掉落；进一步地，为了保证放置的稳定性，在本实施例中，挂钩支撑板83的表面与水平面的夹角为0～5°；如此设计，便于放置电池片100的同时还可进一步达到防止掉片的效果。

上述支撑结构的目的在于能够支撑电池片100并使电池片100跟随履带从通道的一端向另一端传输，在传输过程中受到光照装置3的照射，以完成照射，其与滚筒5的传输不同之处在于，滚筒5传输电池片100时，电池片100水平放置，因而从硅片烧结完成后一直处于滚筒5上传输，无需再次改变方向，而履带7传输则需要将水平放置于滚筒5上的电池片100由水平调整为立式放置，因而可以增加电池片输送和照射的路径，从而提高照射效率。

如图3所示，光照装置3包括支撑于两个传输底座4的顶面灯管支撑架31，灯管支撑架31的顶部设置有横跨于两个传输底座4之间且沿着输送机构的传输方向间隔排布的多个灯管放置杆32，灯管放置杆32上连接有可沿其长度方向滑动的灯管连接板33，相邻两个灯管放置杆32的灯管连接板33之间连接有灯管34，灯管34和第一输送机构之间的垂直距离与灯管34和第二输送机构之间的的水平距离一致。因此，在通过第一输送机构和第二输送机构输送电池片100的过程中，灯管34作为光源直接发光照射电池片100，而且照射时可以照射到底部、两侧这三个方向的电池片100，也能够更充分地利用灯管34发出的光能，节省能源，提高效率。如图9所示，灯管连接板33包括灯管连接板本体331，灯管连接板本体331的两端分别连接有方形的第一连接板332和第二连接板333，而第一连接板332的大平面平行于灯管连接板本体331的顶面，第二连接板333的大平面垂直于灯管连接板本体331的顶面，第一连接板332开设有第一连接孔334，第二连接板333开设有第二连接孔335，因而第一连接孔334用于与灯管34的一端配合，第二连接孔335用于与灯管放置杆32滑动配合。

如图2、3所示，为了使得一直处于滚筒5上的电池片100能够置于履带7的侧部的挂钩8上，由水平变为立式放置，传输底座4的顶面设置有位于通道的一端的吸取机构9，吸取机构9包括连接于传输底座4的位置调节机构、位于位置调节机构的顶面的两个对称设置的吸片机构95，每个吸片机构95与位于通道的内侧面、且与其相对的第二输送机构进行配合以实现在通道的内侧面进行电池片的输送。利用吸片机构95可以实现电池片100从水平到立式的调整。

如图2所示，位置调节机构包括在输送机构的传输方向上调整位置的横向调节机构和在垂直于输送机构的传输方向的方向上调整位置的纵向调整机构。

其中，横向调整机构包括沿着传输底座4的长度方向固定连接于两个传输底座4上的两个横向直线导轨91，横向直线导轨91上连接有可沿着横向直线导轨91的长度滑动的横向支撑板92；如图3所示，横向直线导轨91开设有导轨连接孔，导轨连接孔用于与第三连接孔43配合实现横向直线导轨91与传输底座本体41的连接，而横向支撑板92的底部设置有横向滑块，横向直线导轨91置于横向滑块的滑槽中实现滑动配合。

其中，纵向调整机构包括沿着传输底座4的宽度方向固定于横向支撑板92的顶部的两个纵向直线导轨93，纵向直线导轨93上连接有可沿着纵向直线导轨93的长度方向滑动的纵向支撑板94。横向支撑板92沿着纵向开设有横向支撑板连接孔，纵向直线导轨93通过横向支撑板连接孔连接于横向支撑板92上，而如图10所示，纵向支撑板94包括纵向支撑板本体941，纵向支撑板本体941的中部开设有第六连接孔942，纵向支撑板本体941通过第六连接孔942连接有纵向滑块，纵向直线导轨93置于纵向滑块的滑槽中实现滑动配合。

如图3所示，两个吸片机构95对称设置于纵向支撑板94上，通过横向调节机构和纵向调节机构则可以实现吸片机构95相对于滚筒5、履带7的位置的调整。

如图4所示，吸片机构95包括底板951，底板951的两端分别设置有第一支撑架952和第二支撑架953，第一支撑架952和第二支撑架953之间固定有光杆955，光杆955上套设有滑块956，第二支撑架953的外侧连接有笔型气缸954，笔型气缸954连接滑块956并能够带动滑块956沿着光杆955的轴线方向滑动；滑块956的顶端连接有连杆957，连杆957的前端连接有曲柄958，曲柄958的一端连接有吸盘958，曲柄958的另一端连接第一支撑架952。

如图4所示，底板951的中部开设有多个底板连接孔，对应的，如图10所示，纵向支撑板本体941的前侧两端向前延伸有纵向支撑延伸板943，纵向支撑延伸板943上开设有多个与底板连接孔对应的第七连接孔944，因而底板951与纵向支撑板941通过第七连接孔944和底板连接孔实现连接。

如图12所示，第一支撑架952包括第一支撑架本体9521，第一支撑架本体9521的侧面开设有两个第八连接孔9522，第一支撑架本体9521的顶端凸出设置有两个间隔的第一支撑架凸起9523，第一支撑架凸起9523的侧部开设有第九连接孔9524，第九连接孔9524的轴线垂直于第八连接孔9522的轴线。

如图13所示，滑块956包括滑块本体9561，滑块本体9561的侧部开设有两个第十一连接孔9563及一个第十连接孔9562，滑块本体9561的顶端设置有滑块凸起9564，滑块凸起9564的侧面开设有第十二连接孔9565，第十二连接孔9565的轴线垂直于第十一连接孔9563及第十连接孔9562的轴线。

如图14所示，连杆957包括连杆本体9571，连杆9571的两端分别连接有第一连杆凸起9572和第二连杆凸起9573，第一连杆凸起9572开设有第十三连接孔9574，第二连杆凸起9573开设有第十四连接孔9575。

如图15所示，曲柄958包括垂直连接于吸盘958的背面中部的第一连接杆9581，垂直连接于第一连接杆9581的端部的第二连接杆9582，垂直连接于第二连接杆9582的端部且朝向吸盘959设置的第三连接杆9583，第三连接杆9583与第二连接杆9582的连接处连接连杆957，第三连接杆9583的前端连接第一支撑架952。其中，第三连接杆9583的靠近第二连接杆9582处开设有第十五连接孔9584，第三连接杆9583的前端开设有第十六连接孔9585。

如图4所示，第二支撑架953开设有两个光杆通过孔，安装时，两个光杆955的一端穿过光杆通过孔，另一端穿过第八连接孔9522。

如图4所示，第二支撑架953还开设有一个气缸通过孔，笔型气缸954的前端穿过气缸通过孔后，连接于第十连接孔9562中，从而笔型气缸954可以带动滑块956滑动。

如图4所示，滑块凸起9564插入第一连杆凸起9572的凹槽中后，通过第十三连接孔9574、第十二连接孔9565实现可转动连接。第二连接杆9582插入第二连杆凸起9573的凹槽中后，通过第十四连接孔9575、第十五连接孔9584实现可转动连接。第三连接杆9583的前端插入第一支撑架凸起9523之间后，通过第九连接孔9524、第十六连接孔9585实现可转动连接。

由此可知，第一支撑架952、第二支撑架953、光杆955、滑块956、连杆957、曲柄958共同形成了曲柄滑块机构，其工作原理如图5所示，滑块956可以在C1、C2之间往复直线运动，从而带动连杆957(也即CB连线)动作，进而带动曲柄958(也即BA连线)做圆周运动，在做圆周运动的过程中，节点B会经过B1、B2位置。

进一步地，如图3所示，该光照炉还包括三个行程感应开关10，一个行程感应开关10设置于位置调整机构的中部前端，用于感应电池片100的位置，具体地，在本实施例中，该行程感应开关10设置于纵向支撑板94的靠近吸片机构95的一侧中部；另两个行程感应开关10分别设置于两个传输底座4上，且两个行程感应开关10均靠近吸取机构9的位置设置，用于控制第二输送机构的传输。

下面对本发明的光照炉的整个运动过程做以介绍，具体如下：

1、电池片100在前工序中烧结完成后从光照炉的靠近吸片机构95的一侧的滚筒5进入光照炉，并经光照炉内的滚筒5继续向前传输。

2、当电池片100传输到一定距离时，设置于纵向支撑板94的行程感应开关10感应到有电池片100经过，这时，吸取机构9则开始动作。吸取机构9的动作具体如下：

1)，横向支撑板92带动其上的纵向支撑板94以及吸片机构95一起沿着横向直线导轨91滑动到目标电池片100的吸片位置处；

2)，其中一个吸片机构95的吸片；该吸片机构95的动作如下：

笔型气缸954动作，推动滑块956沿着光杆955的轴线方向向着曲柄支撑板952滑动，滑块956推动连杆957以及曲柄958的第三连接杆9583做圆周运动，因而滑块956的滑动可以用于控制曲柄958连接的吸盘959的旋转角度，所需要的吸盘959的旋转角度范围主要为两个极限位置，其中一个极限位置为吸盘959的表面朝下与滚筒5上的电池片100的表面对应的水平状态，该状态目的在于吸片；另一个极限位置为吸盘959的表面朝向与其相对的一个履带7的外侧面的竖向状态，该状态目的在于放片，因此，滑块956的动作满足上述位置范围内的角度调整即可；

初始时，吸盘959处于竖向状态，

吸片时，滑块956向着第一支撑架952运动，带动连杆957以及曲柄958的第三连接杆9583朝向第一支撑架952的外侧翻转，从而带动第一连接杆9581朝向第一支撑架952的外侧翻转，进而带动吸盘959的吸附面向下翻转，最终对准对应位置处的电池片100后吸取电池片100；

吸片后，滑块956向着第二支撑架953运动，带动连杆957以及曲柄958的第三连接杆9583朝向第一支撑架952的内侧翻转，从而带动第一连接杆9581朝向第一支撑架952的内侧翻转，进而带动吸盘959的吸附面以及吸附的电池片100向上翻转，以回至初始位置；

3)，待吸盘959吸附了电池片100之后，与该吸附机构95相对的一个履带7对应的行程感应开关10控制该履带7向前运转一定距离，以将后一个未放有电池片100的空的承载工位移动至与吸盘959吸附的电池片100对应；

4)，纵向支撑板94带动其上的吸片机构95沿着纵向直线导轨93向着与该吸片机构95相对的履带7的方向滑动，直至吸盘959将其上吸附的电池片100放置于承载工位，也即对应位置处的挂钩8上即可；

5)这时，履带7保持不动，而纵向支撑板94带动其上的吸片机构95沿着纵向直线导轨93背离放置了电池片100的履带7的方向滑动，直至回到中间吸片位置处；

6)横向支撑板92带动其上的纵向支撑板94以及吸片机构95一起沿着横向直线导轨91恢复原位；

3、重复步骤2，此时，另外一个吸片机构95进行吸片并将吸附的电池片放置于另一个履带7上；

4、重复进行步骤2；

重复进行步骤3，

持续循环即可。

在上述的操作过程中，当其中一个吸片机构95的吸片和放片动作完成之后，会由另一个吸片机构95进行吸片和放片的动作，两个吸片机构95间隔持续的动作，从而可以间断性的将滚筒5上的电池片源源不断地放置于两个履带7上；还需要注意的是，在上述步骤中，第一个吸片机构吸附滚筒5上的一个电池片后，中间间隔一段时间，紧跟其后的电池片继续在滚筒5上向前输送，而第二吸片机构则吸附滚筒5上的后一个电池片100，这样操作的优势在于，能够保证滚筒5上的电池片的间隔距离一致，也能够保证履带7的电池片的照射时间，进而保证照射质量。

而经过履带7、滚筒5传输至光照炉的另一侧的电池片100已经过灯管的照射，后续进行收片即可。整个工作过程简单，实现容易，自动化操作，节省人力，极大提高照射效率，有利于大批量生产。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。