扩散工艺篮具内成组硅片的托起机构的制作方法

本发明涉及一种太阳能电池片生产设备，特别涉及一种在扩散制结工艺中对扩散工艺篮具内的成组硅片进行托起的机构。

背景技术：

太阳能电池片的生产工艺，大致可以归纳为：硅片检测、表面制绒及酸洗、扩散制结、去磷硅玻璃、等离子刻蚀及酸洗、镀减反射膜、丝网印刷、快速烧结；完成表面制绒及酸洗工艺的硅片需要先从扩散工艺篮具中转运到石英舟内，然后，再将装载有硅片的石英舟传送到烧结炉中，对硅片进行扩散制结；硅片从扩散工艺篮具转运到石英舟内的操作是通过石英舟装片机完成的；在石英舟装片机上分别设置有石英舟传送轨道和扩散工艺篮具传送轨道，在石英舟传送轨道上设置有石英舟，在扩散工艺篮具传送轨道上设置有扩散工艺篮具，在两轨道上方设置有抓取并转运硅片的吸盘机构，经过表面制绒及酸洗后的硅片，每100片为一组，被平放在扩散工艺篮具中，平放有硅片的扩散工艺篮具被运送到石英舟装片机的上料平台上，之后篮具被传送到吸盘机构的正下方；首先，要完成硅片的抓取动作，在吸盘机构的正下方设置有硅片托起机构，托起机构的任务是将篮具中的硅片托起，使其脱离篮具，以方便吸盘抓取，具体过程为：托架从篮具下方穿过篮具底端向上举升，将篮具中的50片一组的硅片向上托离篮具，吸盘下探，将50片硅片吸附抓取，吸着50片硅片的吸盘机构带着抓取的硅片向石英舟上方传送，在传送过程中，吸盘旋转45度，使被抓取的硅片转变姿态，呈菱形布置状态，当抓取有硅片的吸盘机构移动到石英舟正上方时，石英舟下方的顶起机构的托架穿过石英舟底部，从石英舟中升起，在顶起机构的托架顶端设置有一组托齿，吸盘将旋转后的50片硅片向下放置到一组托齿上，此时硅片在托齿上仍呈菱形放置状态，接手硅片的顶起机构下降，再将一组硅片呈菱形放置状态转载到石英舟中，从而完成整个石英舟硅片的装片装载工作，装满硅片的石英舟被传送进扩散炉内去进行扩散制结工艺。

现有的装载硅片的扩散工艺篮具是由两端板及6根连接杆构成的，在两端板内侧面的底部之间，间隔地设置有两根硅片底部支撑杆，两平行设置的硅片底部支撑杆将两端板连接在一起，组成篮具底端框架，在两端板内侧面上的两侧端上，分别设置有两根硅片限位杆，构成框架状的扩散工艺篮具，在硅片限位杆上布置有间距恒定的托架格，100片硅片被等间距放置在篮具上的托架格上；载有硅片的篮具被传送到吸盘机构正下方后，篮具下的托起机构上的托架升起，将一组硅片从篮具中托起，以使其脱离篮具，方便吸盘抓取并转运；现有的托起机构的主体结构是托架底座，在托架底座上，彼此平行地设置有两个立式托板，在每个立式托板的顶端均设置有一个疏齿状托架，托架底座与丝杠举升驱动机构连接在一起，丝杠驱动电机驱动托架底座升降；当托架底座向上举起时，立式托板上方的疏齿状托架，从扩散工艺篮具底端的两根硅片底部支撑杆之间的间隙中向上穿过，疏齿状托架在上穿过程中，将篮具中放置的硅片托起，使其脱离篮具，要将篮具中一组50片的硅片同时平稳托起，就要求托起机构上的疏齿状托架的硅片托齿槽之间的间距与硅片的厚度相匹配，因此，在制作梳齿状托架时，对其上的硅片托齿槽的加工间距的精度有着严格的要求，为了使托起机构在加工和使用过程中不发生变形，疏齿状托架一般选用聚醚酮材料，该材料具有加工变形小和硬度高的优点，但造价昂贵，当用该材料加工齿槽时，由于齿槽的宽度仅有1毫米，齿槽的深度达45毫米，在加工齿槽时，只能采用直径小于1毫米的铣刀进行精铣，通常材料的厚度为12毫米左右，齿槽车铣过程是：先在疏齿状托架毛坯上的正面车铣出深度为6毫米的半个齿槽，然后，再将疏齿状托架毛坯料翻转，在其反面车铣出深度为6毫米的另半个齿槽，两半个齿槽铣通后，形成疏齿状托架上的托齿槽，由于托齿槽是分别通过两次车铣对接完成的，在对接的缝隙处经常会形成毛刺，该毛刺处于每个齿槽内的中部，当硅片插入该齿时，毛刺会对插入的硅片形成干涉，严重时会将硅片划伤或损坏，另外，由于齿槽是通过铣刀的旋转车铣形成的，在齿槽的槽底均会形成有一个半圆弧状的凹槽，当硅片插入到齿槽中后，硅片直边底端插入到半圆弧状的凹槽中，存在硅片底端定位高度不一致的现象，造成齿槽中的各硅片顶端高低不平，导致吸盘吸取硅片时出现漏吸、错齿的现象，容易造成生产工艺过程中断；另外，由于硅片硬度大于疏齿状托架的硬度，托架在使用一段时间后，疏齿状托架的齿槽底部容易被磨损变形，容易出现硅片卡滞现象；此外，现有的疏齿状托架上的齿槽间隙固定，硅片在齿槽内的角度不可调节，在实际使用过程中存在调节困难，碎片率高的缺陷。

技术实现要素：

本发明提供了一种扩散工艺篮具内成组硅片的托起机构，解决了现有托起机构存在的硅片底端定位高度不一致和可调性差的技术问题。

本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的：

一种扩散工艺篮具内成组硅片的托起机构，包括托架底座板，在托架底座板上彼此平行地设置有两块托架立板，在每块托架立板的顶端均设置有梳齿状托架，在两个梳齿状托架之间放置有硅片，梳齿状托架是由前齿架和后齿架组合而成的，前齿架的形状和后齿架的形状均为片状长方形梳；在前齿架的中上部设置有前梳齿，在前梳齿的上端设置有前梳齿锥形齿尖，在前齿架的下部梳身上设置有长条状通孔，在前齿架的后侧面上设置有长方形板条接插凹槽，长方形板条接插凹槽设置在前梳齿的底端根部上方，在长方形板条接插凹槽中插接有长方体形板条；在后齿架的中上部设置有后梳齿，在后梳齿的上端设置有后梳齿锥形齿尖，在后齿架的下部梳身上设置有螺栓连接通孔；在前齿架的后侧面上靠接有后齿架，连接螺栓依次穿过长条状通孔和螺栓连接通孔后将前齿架与后齿架组合在一起。

前齿架的厚度为7毫米，前梳齿的高度为45毫米，前梳齿的宽度为2毫米，相邻两前梳齿的间距为4.76毫米；后齿架的厚度为5毫米，后梳齿的高度为45毫米，后梳齿的宽度为2毫米，相邻两后梳齿的间距为4.76毫米。

一种扩散工艺篮具内成组硅片托起机构的梳齿状托架制作方法，包括以下步骤：

第一步、用聚醚酮材料板制作两块片状长方形梳毛坯，其中的前齿架毛坯的厚度为7毫米，后齿架毛坯的厚度为5毫米，两块毛坯的长度相同，两块毛坯的宽度相同；

第二步、在前齿架毛坯的中上部通过铣床加工出前梳齿，在前梳齿的上端加工出前梳齿锥形齿尖，两前梳齿之间的梳齿槽深度为45毫米，前梳齿的宽度为2毫米，相邻两前梳齿的间距为4.76毫米，前梳齿锥形齿尖的顶角为5.72度，在前齿架的下部梳身上加工出长条状通孔，在前齿架的后侧面上加工出长方形板条接插凹槽，长方形板条接插凹槽呈左右水平方向设置，长方形板条接插凹槽设置在前梳齿的底端根部上方，在长方形板条接插凹槽中插接有长方体板条；

第三步、在后齿架毛坯的中上部通过铣床加工出后梳齿，在后梳齿的上端加工出后梳齿锥形齿尖，在后齿架的下部梳身上加工出螺栓连接通孔，两后梳齿之间的梳齿槽深度为45毫米，后梳齿的宽度为2毫米，相邻两后梳齿的间距为4.76毫米，后梳齿锥形齿尖的顶角为5.72度；

第四步、在前齿架的后侧面上靠接后齿架，连接螺栓依次穿过长条状通孔和螺栓连接通孔后将前齿架与后齿架组合在一起。

本发明极大地降低了材料成本和加工成本，托齿单面加工不会产生毛刺，硅片在齿槽中不会发生卡片；硅片在齿槽中倾倒的角度可实现调节，齿槽底部的长方体板条对硅片构成支撑，使各硅片在托架上排列整齐，避免了硅片的漏吸现象的发生，通过单独更换垫条延长托架的使用寿命。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的梳齿状托架3的结构示意图；

图3是本发明的前齿架5的结构示意图；

图4是本发明的后齿架10的结构示意图；

图5是本发明的长方体板条14的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明：

一种扩散工艺篮具内成组硅片的托起机构，包括托架底座板1，在托架底座板1上彼此平行地设置有两块托架立板2，在每块托架立板2的顶端均设置有梳齿状托架3，在两个梳齿状托架3之间放置有硅片4，梳齿状托架3是由前齿架5和后齿架10组合而成的，前齿架5的形状和后齿架10的形状均为片状长方形梳；在前齿架5的中上部设置有前梳齿7，在前梳齿7的上端设置有前梳齿锥形齿尖8，在前齿架5的下部梳身上设置有长条状通孔6，在前齿架5的后侧面上设置有长方形板条接插凹槽9，长方形板条接插凹槽9设置在前梳齿7的底端根部上方，在长方形板条接插凹槽9中插接有长方体形板条14；在后齿架10的中上部设置有后梳齿12，在后梳齿12的上端设置有后梳齿锥形齿尖13，在后齿架10的下部梳身上设置有螺栓连接通孔11；在前齿架5的后侧面上靠接有后齿架10，连接螺栓依次穿过长条状通孔6和螺栓连接通孔11后将前齿架5与后齿架10组合在一起。

前齿架5的厚度为7毫米，前梳齿7的高度为45毫米，前梳齿7的宽度为2毫米，相邻两前梳齿7的间距为4.76毫米；后齿架10的厚度为5毫米，后梳齿12的高度为45毫米，后梳齿12的宽度为2毫米，相邻两后梳齿12的间距为4.76毫米。

一种扩散工艺篮具内成组硅片托起机构的梳齿状托架制作方法，包括以下步骤：

第一步、用聚醚酮材料板制作两块片状长方形梳毛坯，其中的前齿架5毛坯的厚度为7毫米，后齿架10毛坯的厚度为5毫米，两块毛坯的长度相同，两块毛坯的宽度相同；

第二步、在前齿架5毛坯的中上部通过铣床加工出前梳齿7，在前梳齿7的上端加工出前梳齿锥形齿尖8，两前梳齿7之间的梳齿槽深度为45毫米，前梳齿7的宽度为2毫米，相邻两前梳齿7的间距为4.76毫米，前梳齿锥形齿尖8的顶角为5.72度，在前齿架5的下部梳身上加工出长条状通孔6，在前齿架5的后侧面上加工出长方形板条接插凹槽9，长方形板条接插凹槽9呈左右水平方向设置，长方形板条接插凹槽9设置在前梳齿7的底端根部上方，在长方形板条接插凹槽9中插接有长方体板条14；

第三步、在后齿架10毛坯的中上部通过铣床加工出后梳齿12，在后梳齿12的上端加工出后梳齿锥形齿尖13，在后齿架10的下部梳身上加工出螺栓连接通孔11，两后梳齿12之间的梳齿槽深度为45毫米，后梳齿12的宽度为2毫米，相邻两后梳齿7的间距为4.76毫米，后梳齿锥形齿尖8的顶角为5.72度；

第四步、在前齿架5的后侧面上靠接后齿架10，连接螺栓依次穿过长条状通孔6和螺栓连接通孔11后将前齿架5与后齿架10组合在一起；可通过调节连接螺栓在长条状通孔6中的位置，实现前齿架5与后齿架10之间的措位，从而实现对不同厚度的硅片的卡托；由于长方体板条14位于梳齿槽的半圆弧底端面的上方，当硅片4插入到齿槽中后，硅片4的下底面是支撑在长方体板条14的上顶面上，而不是加工齿槽时留下的半圆弧形底面，使各硅片的底端在同一平面上，实现了硅片的整齐排列，大大减少了吸盘漏吸的情况的发生，由于硅片硬度很大，托架使用一段时间后，长方体板条14会发生损伤，只需更换长方体板条14，托架即可继续使用。