一种硅片的安全运输装置及其工作方法与流程

1.本发明涉及硅片运输领域，具体地说，是一种硅片的安全运输装置及其工作方法。


背景技术：

2.硅片的安全存取和运输是集成电路大生产线一个非常重要的技术指标；在生产过程中通常要求运输设备自身导致的硅片破片率应小于十万分之一。作为批量式硅片热处理系统，相对于单片式工艺系统，每个生产工艺所需的硅片传输、硅片放置和取片次数更多，因而对硅片传输、硅片放置和取片的安全性和可靠性要求更高。
3.光伏领域中所用的硅片，通常会经历磷扩处理、钝化处理以及电池制备环节，而这些环节都会在硅片的表面增加易损伤的结构。现有硅片包装方式采用泡沫塑料进行固定，硅片在盒内不能做到牢固不动，这些经过处理的硅片在运输的过程中，硅片易发生滑动，造成硅片间的相互摩擦容易而损伤表面结构，造成电池性能的下降。另外，光伏用的硅片厚度一般在170um到200um之间，属于易碎材料，因此运输过程中较易产生破碎，造成损失，而且长时间的运输过程会造成硅片的氧化等污染。


技术实现要素：

4.发明目的：本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种硅片的安全运输装置及其工作方法。
5.技术方案：本发明所述一种硅片的安全运输装置，包括总装框架、承载机构、固定机构和转运机构，所述承载机构包括包括若干个架设在总装框架内的硅片托盘，所述固定机构包括检测部和机械固定部，所述检测部包括配合硅片托盘架设的视觉检测组件，所述机械固定部包括配合硅片托盘的膨胀固定组件，所述膨胀固定组件包括若干个与硅片托盘一一对应的膨胀单元，所述膨胀单元包括单元框架和贴合设置在单元框架内壁上的膨胀囊，所述转运机构包括配合承载机构的机械臂组件。
6.作为优选的，所述承载机构包括若干组垂直设置的托盘转轴，所述硅片托盘均距设置在托盘转轴上。
7.作为优选的，所述硅片托盘转动连接在托盘转轴上。
8.作为优选的，所述膨胀单元彼此间隔配合托盘转轴设置，所述硅片托盘设置在相邻的膨胀单元之间。
9.作为优选的，所述视觉检测组件包括设置在总装框架内侧壁上且配合硅片托盘的视觉检测相机。
10.作为优选的，所述总装框架的侧壁上设有若干道配合同一高度位置的硅片托盘的水平相机轨道，每道所述水平相机轨道内均设有一个或若干个视觉检测相机。
11.作为优选的，所述膨胀囊贴合单元框架顶面内壁设置。
12.作为优选的，所述机械臂组件包括拨叉式机械臂。
13.一种硅片的安全运输装置的工作方法，包括以下步骤：
14.s1、待运输的硅片由拨叉式机械臂带动移动至硅片托盘上，随后拨叉式机械臂脱出，完成硅片的初装载；
15.s2、控制视觉检测相机在水平相机轨道上移动至装载了硅片的硅片托盘位置处，检测硅片是否在硅片托盘上平整装载，若硅片状态不平则控制拨叉式机械臂再次进场进行调整直至硅片状态平整；
16.s3、确保硅片状态平整后，膨胀囊充气至下端面抵触在硅片的上表面上，完成对硅片的固定。
17.本发明相比于现有技术具有以下有益效果：(1)通过膨胀囊抵触硅片，既可以保证硅片被固定，避免运输过程中发生损坏，同时又不会对硅片表面进行刚性抵触，有效避免了硅片表面可能发生的压裂和磨损；
18.(2)采用彼此分离的独立硅片托盘，可以实现硅片的独立装载，避免了传统运输方式中硅片堆叠导致彼此之间发生磨损；
19.(3)设置了视觉检测组件来检查装载过程中硅片是否保持水平状态，避免因硅片未保持水平状态而在膨胀囊压紧时收到非垂直应力进而被压裂。
附图说明
20.图1为本发明一种硅片的安全运输装置及其工作方法中装置部分的结构示意图一；
21.图2为本发明一种硅片的安全运输装置及其工作方法中装置部分的结构示意图二。
22.图中：1、总装框架；2、承载机构；21、托盘转轴；22、硅片托盘；3、膨胀单元；31、单元框架；32、膨胀囊；4、水平相机轨道；5、视觉检测相机；6、拨叉式机械臂。
具体实施方式
23.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
25.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，也可以是成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，也可以是通讯连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介的间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
26.下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
27.一种硅片的安全运输装置，包括总装框架1、承载机构2、固定机构和转运机构，承载机构2包括包括若干个架设在总装框架1内的硅片托盘22，固定机构包括检测部和机械固定部，检测部包括配合硅片托盘22架设的视觉检测组件，机械固定部包括配合硅片托盘22的膨胀固定组件，膨胀固定组件包括若干个与硅片托盘22一一对应的膨胀单元3，膨胀单元3包括单元框架31和贴合设置在单元框架31内壁上的膨胀囊32，转运机构包括配合承载机构2的机械臂组件。这一技术方案的优点在于通过膨胀囊32抵触硅片，既可以保证硅片被固定，避免运输过程中发生损坏，同时又不会对硅片表面进行刚性抵触，有效避免了硅片表面可能发生的压裂和磨损，采用彼此分离的独立硅片托盘22，可以实现硅片的独立装载，避免了传统运输方式中硅片堆叠导致彼此之间发生磨损，设置了视觉检测组件来检查装载过程中硅片是否保持水平状态，避免因硅片未保持水平状态而在膨胀囊32压紧时收到非垂直应力进而被压裂。
28.具体实施时，承载机构2包括若干组垂直设置的托盘转轴21，硅片托盘22均距设置在托盘转轴21上，硅片托盘22转动连接在托盘转轴21上，膨胀单元3彼此间隔配合托盘转轴21设置，硅片托盘22设置在相邻的膨胀单元3之间。
29.承载机构2这样设置的优点在于硅片托盘22转动连接在托盘转轴21，在完成运输需要卸下硅片时可以直接将硅片托盘22旋出，再由拨叉式机械臂6执行下料动作，便于下料后硅片的收集封装。
30.为了实现对每个硅片托盘22处承载的硅片的视觉检测，视觉检测组件包括设置在总装框架1内侧壁上且配合硅片托盘22的视觉检测相机5，具体的，总装框架1的侧壁上设有若干道配合同一高度位置的硅片托盘22的水平相机轨道4，每道水平相机轨道4内均设有一个或若干个视觉检测相机5。
31.此外，膨胀囊32贴合单元框架31顶面内壁设置，机械臂组件包括拨叉式机械臂6。
32.该硅片的安全运输装置在具体实施时的工作方法包括以下步骤：
33.s1、待运输的硅片由拨叉式机械臂6带动移动至硅片托盘22上，随后拨叉式机械臂6脱出，完成硅片的初装载；
34.s2、控制视觉检测相机5在水平相机轨道4上移动至装载了硅片的硅片托盘22位置处，检测硅片是否在硅片托盘22上平整装载，若硅片状态不平则控制拨叉式机械臂6再次进场进行调整直至硅片状态平整；
35.s3、确保硅片状态平整后，膨胀囊32充气至下端面抵触在硅片的上表面上，完成对硅片的固定。
36.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一特征和第二特征直接接触，或第一特征和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含
于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。
37.而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任意一个或者多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
38.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。