一种用于载板缓存平台的单电机驱动系统及载板缓存平台的制作方法

1.本实用新型属于太阳能电池生产技术领域，具体涉及一种用于载板缓存平台的单电机驱动系统及载板缓存平台。


背景技术：

2.太阳能是世界上重要的清洁能源之一，根据国家战略规划，为了实现“碳达峰”和“碳中和”目标，我国将加大对光伏行业的支持力度，尤其是高效异质结电池领域。高效异质结电池制备过程中最重要的工序为在硅片上沉积功能膜层，该工序一般先将硅片通过自动化设备放置在载板上，然后将放置硅片的载板通过传动装置送入腔体进行镀膜。镀膜完成后，载板经升降机构下降至下层传动返回自动化进行卸片。在镀膜过程中，如果下层传动出现异常不能正常工作，腔内正在做工艺的载板则只能停滞在腔内，造成腔内所有硅片报废的严重后果。为了避免上述隐患，一般在设备升降机构后端设置载板缓存平台，当出现前述问题时，载板不用停留在腔内，可进入缓存平台临时存放，避免了大量硅片报废的问题。载板缓存的逻辑控制如图1所示，图2和图3分别示出了载板100在主设备中和缓存平台中的流转过程。
3.在载板缓存过程中，腔内出来的载板首先经缓存平台的水平传动机构进入缓存平台，然后经缓存平台的垂直升降机构升降至合适的位置。如图4所示，现有载板缓存平台的水平方向上和垂直方向上的传动方案中，分别由独立的电机控制，即水平方向上的传动由一个电机和一个减速机驱动控制，垂直方向上的传动则由另外一个电机和另外一个减速机驱动控制。在实际应用中，水平传动和垂直升降不是同时在工作，也就是说，一个方向上的电机处于工作状态，另一个方向上的电机必然处于空闲状态，这势必造成资源没有被充分利用。此外，由于设置了两套电机和两套减速机，采购成本也会增加，不利于提高经济效益。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种具有结构紧凑、操作简单、传动效率高且控制精准的用于载板缓存平台的单电机驱动系统及载板缓存平台。
5.为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：
6.一种用于载板缓存平台的单电机驱动系统，包括：动力组件、水平传动组件和竖直升降传动组件，水平传动组件和竖直升降传动组件分别设置在动力组件两侧；所述水平传动组件用于连接载板缓存平台的水平传动机构，所述竖直升降传动组件用于连接载板缓存平台的竖直升降机构，所述动力组件的输出端与水平传动组件或竖直升降传动组件转动连接，用于带动载板缓存平台的水平传动机构或竖直升降机构转动，以实现载板在载板缓存平台中沿水平方向或竖直方向传送。
7.作为本实用新型的进一步改进，所述水平传动组件包括：第一齿轮、第二驱动轴、同步轮和同步带；所述第二驱动轴的一端通过第一齿轮与动力组件的输出端转动连接，且
第二驱动轴的两端均设有同步轮，所述同步轮上设有同步带，所述同步带用于连接载板缓存平台的水平传动机构。
8.作为本实用新型的进一步改进，所述竖直升降传动组件包括：第一驱动轴、链轮、链条和第二齿轮，所述第一驱动轴的一端通过第二齿轮与动力组件的输出端转动连接，且第一驱动轴的两端均设有链轮，所述链轮上设有链条，所述链条用于连接载板缓存平台的竖直升降机构。
9.作为本实用新型的进一步改进，所述动力组件包括：电机、减速机、第三齿轮和导向组件，所述电机的输出端与减速机连接，所述减速机的输出端与第三齿轮连接，且减速机与导向组件连接，所述导向组件用于实现第三齿轮与第一齿轮或第二齿轮连接。
10.作为本实用新型的进一步改进，所述导向组件包括：安装板和驱动组件，所述减速机固定安装在安装板上部，所述安装板底部与驱动组件的输出端连接；所述驱动组件用于实现安装板和减速机往复移动，以实现第三齿轮与第一齿轮或第二齿轮连接。
11.作为本实用新型的进一步改进，所述导向组件还包括线性导轨，所述安装板底部与线性导轨滑动连接；在驱动组件的驱动下，所述安装板沿线性导轨往复移动。
12.作为本实用新型的进一步改进，所述驱动组件为气缸组件或电缸组件或油缸组件或丝杠组件。
13.作为本实用新型的进一步改进，还包括锁止组件，所述锁止组件用于实现竖直升降传动组件锁止。
14.作为本实用新型的进一步改进，所述锁止组件为齿条或齿轮或棘爪。
15.作为一个总的技术构思，本实用新型还提供了一种载板缓存平台，所述载板缓存平台为小车，所述小车内安装有上述的用于载板缓存平台的单电机驱动系统。
16.与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
17.1、本实用新型的用于载板缓存平台的单电机驱动系统，通过动力组件、水平传动组件和竖直升降传动组件组成了结构紧凑、安装简单的驱动系统，并且水平传动组件与载板缓存平台的水平传动机构连接，竖直升降传动组件与载板缓存平台的竖直升降机构连接；当载板需要进行水平传送时，动力组件的输出端与水平传动组件转动连接，当载板需要进行竖直升降时，动力组件的输出端与竖直升降传动组件转动连接；利用一套动力组件即实现了载板在水平方向和竖直方向的传送控制，既提高了驱动力的利用效率，同时也降低了采购件成本。
18.2、本实用新型的用于载板缓存平台的单电机驱动系统，通过采用电机和减速机作为动力源，并且在减速机的输出端设置了齿轮件，动力源与水平传动组件和竖直升降传动组件进行齿轮传动连接，具有控制简单、驱动效率高、传动稳定可靠等优点；通过将减速机与安装座固定连接，并且将安装座底部分别与驱动组件和线性导轨连接，在驱动组件的驱动下，安装板带动电机和减速机沿线性导轨往复移动，实现了动力源与水平传动组件或竖直升降传动组件连接；利用线性导轨的限位作用，有效确保了动力源与水平传动组件或竖直升降传动组件之间的传动可靠性，提高了载板传送的控制精准度，更有利于提升太阳能电池的质量和性能；通过设置锁止组件，可以根据实际生产需求及时停止竖直方向上的传动，有效确保了驱动系统的传动安全性。
19.3、本实用新型的载板缓存平台，由于安装了上述的驱动系统，因而具有同样的优
点。
附图说明
20.图1为载板缓存逻辑控制示意图。
21.图2为载板在主设备中的流转过程示意图。
22.图3为载板在缓存平台中的流转过程示意图。
23.图4为现有载板缓存平台的传动结构示意图。
24.图5为本实用新型用于载板缓存平台的单电机驱动系统的结构原理示意图。
25.图6为本实用新型用于载板缓存平台的单电机驱动系统另一视角的结构原理示意图。
26.图7为本实用新型用于载板缓存平台的单电机驱动系统的俯视结构原理示意图。
27.图8为本实用新型用于载板缓存平台的单电机驱动系统处于水平传动状态的结构原理示意图。
28.图9为本实用新型用于载板缓存平台的单电机驱动系统处于水平传动状态的俯视结构原理示意图。
29.图10为本实用新型用于载板缓存平台的单电机驱动系统处于竖直传动状态的结构原理示意图。
30.图11为本实用新型用于载板缓存平台的单电机驱动系统处于竖直传动状态的俯视结构原理示意图。
31.图12为本实用新型载板缓存平台的结构原理示意图。
32.图例说明：1、电机；2、减速机；3、安装板；4、驱动组件；5、线性导轨；6、第一齿轮；7、第一驱动轴；8、第二驱动轴；9、同步轮；10、同步带；11、链轮；12、链条；13、第二齿轮；14、锁止组件；15、第三齿轮；16、小车；17、水平传动机构；18、竖直升降机构；19、托板机构；100、载板；200、水平传动电机；300、垂直升降电机；400、单电机驱动系统。
具体实施方式
33.以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本实用新型作进一步描述，但并不因此而限制本实用新型的保护范围。
34.实施例1
35.如图5至图11所示，本实用新型的用于载板缓存平台的单电机驱动系统，包括：动力组件、水平传动组件和竖直升降传动组件，水平传动组件和竖直升降传动组件分别设置在动力组件两侧。水平传动组件用于连接载板缓存平台的水平传动机构，以实现水平方向的传动；竖直升降传动组件用于连接载板缓存平台的竖直升降机构，以实现竖直方向的传动；动力组件的输出端与水平传动组件或竖直升降传动组件转动连接，用于带动载板缓存平台的水平传动机构或竖直升降机构转动，以实现载板在载板缓存平台中沿水平方向或竖直方向传送。
36.本实施例中，通过动力组件、水平传动组件和竖直升降传动组件组成了结构紧凑、安装简单的驱动系统，并且水平传动组件与载板缓存平台的水平传动机构连接，竖直升降传动组件与载板缓存平台的竖直升降机构连接；当载板需要进行水平传送时，动力组件的
输出端与水平传动组件转动连接，当载板需要进行竖直升降时，动力组件的输出端与竖直升降传动组件转动连接；利用一套动力组件即实现了载板在水平方向和竖直方向的传送控制，既提高了驱动力的利用效率，同时也降低了采购件成本。
37.本实施例中，水平传动组件包括：第一齿轮6、第二驱动轴8、同步轮9和同步带10。第二驱动轴8的一端通过第一齿轮6与动力组件的输出端转动连接，且第二驱动轴8的两端均设有同步轮9，同步轮9上设有同步带10，同步带10用于连接载板缓存平台的水平传动机构。在动力组件的驱动下，第一齿轮6转动，以带动第二驱动轴8转动，进而带动第二驱动轴8两端的同步轮9和同步带10转动，实现水平方向的驱动力传递。带传动具有结构简单、传动稳定、同步性好等特点。可以理解，在其他实施例中，水平传动组件也可以采用链条传动的方式。
38.本实施例中，竖直升降传动组件包括：第一驱动轴7、链轮11、链条12和第二齿轮13，第一驱动轴7的一端通过第二齿轮13与动力组件的输出端转动连接，且第一驱动轴7的两端均设有链轮11，链轮11上设有链条12，链条12用于连接载板缓存平台的竖直升降机构。在动力组件的驱动下，第二齿轮13转动，以带动第一驱动轴7转动，进而带动第一驱动轴7两端的链轮11和链条12转动，实现竖直方向的驱动力传递。链条传动具有结构简单、传动稳定、同步性好等特点。可以理解，在其他实施例中，竖直升降传动组件也可以采用带传动的方式。
39.本实施例中，动力组件包括：电机1、减速机2、第三齿轮15和导向组件，电机1的输出端与减速机2连接，减速机2的输出端与第三齿轮15连接，且减速机2与导向组件连接，导向组件用于实现第三齿轮15与第一齿轮6或第二齿轮13连接。即第三齿轮15有三种位置状态：中位分离、与第一齿轮6啮合以及与第二齿轮13啮合。通过导向组件的辅助作用，以提高第三齿轮15与第一齿轮6或第二齿轮13之间的定位精准度和传动稳定性。
40.本实施例中，导向组件包括：安装板3和驱动组件4。安装板3呈l字型结构，减速机2固定安装在安装板3上部和侧部，以实现电机1与安装板3固定连接，安装板3底部与驱动组件4的输出端连接。驱动组件4用于带动安装板3往复移动，进而实现电机1和减速机2往复移动，以实现第三齿轮15与第一齿轮6或第二齿轮13转动连接，最终完成水平方向或竖直方向的传动。
41.本实施例中，导向组件还包括线性导轨5，安装板3底部与线性导轨5滑动连接；在驱动组件4的驱动下，安装板3沿线性导轨5往复移动。利用线性导轨5的限位导向作用，以提高安装板3移动的稳定性，避免出现位移偏差而降低第三齿轮15与第一齿轮6或第二齿轮13之间的传动效率。进一步地，驱动组件4为气缸组件，在其他实施例中，驱动组件4也可以采用电缸组件或油缸组件或丝杠组件等结构形式，只要能够驱动电机1和减速机2往复移动，实现第三齿轮15与第一齿轮6或第二齿轮13精准定位、稳定传动即可。
42.如图6和图7所示，处于非工作状态时，驱动组件4处于中位，第三齿轮15处于完全独立状态，没有与第一齿轮6或第二齿轮13啮合。此时，水平传动和竖直升降传动均处于静止状态。
43.如图8和图9所示，需要进行水平方向的传动时，驱动组件4驱动安装板3沿线性导轨5移动，以实现电机1和减速机2往水平传动组件的方向移动，最终实现第三齿轮15与第一齿轮6啮合。在电机1的驱动下，第三齿轮15带动第一齿轮6转动，以带动第二驱动轴8转动，
进而带动第二驱动轴8两端的同步轮9和同步带10转动，完成水平方向的驱动力传递。在此过程中，竖直升降传动处于静止状态，水平传动处于工作状态。
44.如图10和图11所示，需要进行竖直方向的传动时，驱动组件4驱动安装板3沿线性导轨5移动，以实现电机1和减速机2往竖直升降传动组件的方向移动，最终实现第三齿轮15与第二齿轮13啮合。在电机1的驱动下，第三齿轮15带动第二齿轮13转动，以带动第一驱动轴7转动，进而带动第一驱动轴7两端的链轮11和链条12转动，完成竖直方向的驱动力传递。在此过程中，竖直升降传动处于工作状态，水平传动处于静止状态。
45.本实施例中，还包括锁止组件14，锁止组件14用于实现竖直升降传动组件锁止，以确保传动安全可靠。进一步地，锁止组件14为齿轮。在其他实施例中，锁止组件14还可以采用齿条或棘爪等结构形式，只要能够实现竖直升降传动组件中的第二齿轮13稳定锁止即可。
46.本实施例中，通过采用一台电机1和一台减速机2作为动力源，并且在减速机2的输出端设置了齿轮件，动力源与水平传动组件和竖直升降传动组件进行齿轮传动连接，具有控制简单、驱动效率高、传动稳定可靠等优点。通过将减速机2与安装座3固定连接，并且将安装座3底部分别与驱动组件4和线性导轨5连接，在驱动组件4的驱动下，安装板3带动电机1和减速机2沿线性导轨5往复移动，实现了动力源与水平传动组件或竖直升降传动组件转动连接。利用线性导轨的限位作用，有效确保了动力源与水平传动组件或竖直升降传动组件之间的传动可靠性，提高了载板传送的控制精准度，更有利于提升太阳能电池的质量和性能。通过设置锁止组件14，可以根据实际生产需求及时停止竖直方向上的传动，有效确保了驱动系统的传动安全性。
47.实施例2
48.如图12所示，本实用新型的载板缓存平台，载板缓存平台为小车16，小车16内安装有上述的用于载板缓存平台的单电机驱动系统400。具体的，小车16内部设有水平传动机构17、竖直升降机构18和托板机构19。单电机驱动系统400中的水平传动组件与水平传动机构17转动连接，以实现水平方向的传动；单电机驱动系统400中的竖直升降传动组件与竖直升降机构18转动连接，以实现竖直方向的传动，在单电机驱动系统400的驱动下，以实现载板在小车16中沿水平方向和竖直方向传送。托板机构19形成载板放置层，由水平传动机构17和竖直升降机构18传送的载板最终按顺序存放在托板机构19中，以实现载板在小车16内部缓存。本实用新型的载板缓存平台具有结构简单、传动稳定、控制精准等优点，大大提高了载板的缓存效率，避免了大量硅片报废的问题。
49.虽然本实用新型以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的精神实质和技术方案的情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。