一种硅片丝网印刷机及丝网印刷方法与流程

1.本技术涉及硅片印刷领域，特别是一种硅片丝网印刷机及丝网印刷方法。


背景技术：

2.光伏太阳能硅片采用丝网印刷技术制作，即将丝网置于硅片的表面，使用刮刀在丝网上涂布浆料，使得浆料透过丝网网孔压印在硅片上形成电路或电极。
3.现有技术的硅片丝网印刷机效率不高，并且存在噪音问题。首先，现有技术中一般采用链板式输送带进行硅片的上下料，链板式输送带在运行时噪音较大；其次，硅片丝网印刷机通过旋转平台在不同工位之间输送硅片，旋转平台的转动惯量较大，因此启停时噪音较大，并且转动速度难以提升；最后，硅片丝网印刷机通过往复直线运动的刮刀进行印刷，刮刀在往复切换时会产生较大的噪音，刮刀的运行速度难以提升。


技术实现要素：

4.本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本技术提出一种硅片丝网印刷机及丝网印刷方法，硅片丝网印刷机能够提高丝网印刷效率同时减小运行噪音。
5.根据本技术实施例提供的硅片丝网印刷机，包括旋转装置、印刷装置和输送线，所述旋转装置包括基座和旋转平台，所述旋转平台安装在所述基座上，所述旋转平台安装有接送料组件，所述接送料组件用于硅片上下料，所述基座安装有第一驱动件，所述第一驱动件和所述接送料组件非接触式传动连接，所述旋转平台能够转动以使所述硅片在不同工位之间切换，所述印刷装置布置在印刷工位，所述印刷装置包括旋转刮刀和第二驱动件，所述第二驱动件传动连接所述旋转刮刀，所述输送线布置在上料工位和/或下料工位，所述输送线包括第一输送带和第一吸附件，所述第一输送带绕设在所述第一吸附件上，所述第一吸附件开设有第一吸附孔，所述第一输送带开设有与所述第一吸附孔对应的第二吸附孔。
6.根据本技术实施例提供的硅片丝网印刷机，至少具有如下技术效果：首先，使用真空吸附的输送线进行硅片的上下料，能够减小硅片上下料时的噪音；其次，通过将第一驱动件安装在基座上，减小了旋转平台的转动惯量，有助于提高旋转平台转动时的速度以及降低启停时的噪音；最后，旋转刮刀通过旋转进行硅片印刷，旋转刮刀可以始终沿同一方向转动，避免了往复切换时的噪音，也有助于提高旋转刮刀的运行速度，硅片丝网印刷机能够提高丝网印刷效率同时减小运行噪音。
7.根据本技术的一些实施例，所述印刷装置包括浮动件，所述浮动件与所述旋转刮刀连接，所述浮动件用于以恒定作用力推动所述旋转刮刀压向所述硅片，所述浮动件能够使所述旋转刮刀在作用力的方向上浮动。
8.根据本技术的一些实施例，所述印刷装置包括第一安装板和第二安装板，所述浮动件安装在所述第一安装板上，所述浮动件的输出端连接所述第二安装板，所述第二驱动件安装在所述第二安装板上，所述旋转刮刀安装在所述第二驱动件的输出端。
9.根据本技术的一些实施例，所述旋转刮刀包括刀刃，所述刀刃包括进墨刀刃和回墨刀刃，所述进墨刀刃和所述回墨刀刃在圆周方向上交替布置。
10.根据本技术的一些实施例，所述旋转刮刀包括挡料板，所述挡料板分别安装在所述刀刃的两端。
11.根据本技术的一些实施例，所述挡料板开设有连接槽，所述连接槽向所述硅片的方向延伸，所述挡料板通过所述连接槽进行安装，以使所述挡料板与所述硅片的距离可以调节。
12.根据本技术的一些实施例，所述硅片丝网印刷机包括校准装置，所述印刷装置安装在所述校准装置上，所述校准装置能够驱动所述印刷装置运动以校准印刷位置。
13.根据本技术的一些实施例，所述旋转装置包括传动件，两个所述传动件分别安装在所述基座和所述旋转平台上，两个所述传动件磁力传动连接，两个所述传动件分别传动连接所述第一驱动件和所述接送料组件。
14.根据本技术的一些实施例，所述接送料组件包括第二输送带和卷轴，所述第二输送带的两端分别绕设在两个所述卷轴上，所述传动件与所述卷轴传动连接。
15.根据本技术的一些实施例，所述输送线包括第二吸附件，所述第二吸附件布置在两个所述第一输送带之间，所述第二吸附件开设有第三吸附孔。
16.根据本技术实施例提供的丝网印刷方法，使用本技术实施例提供的硅片丝网印刷机，丝网印刷方法包括以下步骤：
17.步骤100：硅片输送至位于上料工位的输送线；
18.步骤200：所述输送线真空吸附所述硅片，并将所述硅片输送至旋转平台；
19.步骤300：所述旋转平台转动，将所述硅片输送至印刷工位；
20.步骤400：旋转刮刀对所述硅片进行旋转印刷。
21.本技术的丝网印刷方法使用前述的硅片丝网印刷机。因此，本技术实施例中的丝网印刷方法具有前述硅片丝网印刷机所具有的有益效果，在此不再赘述。
22.根据本技术的一些实施例，在步骤300和步骤400之间，还包括：
23.步骤320：在网版上涂布浆料；
24.步骤340：旋转刮刀和所述网版运行至印刷位置；
25.在步骤400之后，还包括：
26.步骤500：所述旋转平台转动，将所述硅片输送至下料工位；
27.步骤600：接送料组件将所述硅片输送至位于所述下料工位的输送线。
附图说明
28.本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
29.图1是本技术实施例的硅片丝网印刷机的结构示意图；
30.图2是本技术实施例的硅片丝网印刷机的印刷装置的结构示意图；
31.图3是本技术实施例的硅片丝网印刷机的印刷装置的局部结构示意图；
32.图4是本技术实施例的硅片丝网印刷机的印刷装置的局部结构示意图；
33.图5是本技术实施例的硅片丝网印刷机的校准装置的结构示意图；
34.图6是本技术实施例的硅片丝网印刷机的旋转装置的结构示意图；
35.图7是本技术实施例的硅片丝网印刷机的旋转装置的正视示意图；
36.图8是本技术实施例的硅片丝网印刷机的输送线的局部结构示意图；
37.图9是本技术实施例的丝网印刷方法的流程示意图。
38.附图标记：
39.旋转装置100、基座110、旋转平台120、第一驱动件130、转轴141、磁力轮142、第二输送带151、卷轴152、离合器160、旋转编码器170、
40.印刷装置200、旋转刮刀210、进墨刀刃211、回墨刀刃212、挡料板213、第二驱动件220、浮动件230、第一安装板240、第二安装板250、升降器260、联轴器270、
41.输送线300、第一输送带310、第一吸附件320、第二吸附件330、
42.第一调节组件410、第二调节组件420、第三调节组件430。
具体实施方式
43.下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
44.在本技术的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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技术和简化描述，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技术的限制。
45.在本技术的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
46.本技术的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本技术中的具体含义。
47.参照图1，本技术实施例提供的硅片丝网印刷机，包括旋转装置100、印刷装置200和输送线300。
48.旋转装置100包括基座110和旋转平台120，旋转平台120安装在基座110上，旋转平台120安装有接送料组件，接送料组件用于硅片上下料，基座110安装有第一驱动件130，第一驱动件130和接送料组件非接触式传动连接，旋转平台120能够转动以使硅片在不同工位之间切换，印刷装置200布置在印刷工位，印刷装置200包括旋转刮刀210和第二驱动件220，第二驱动件220传动连接旋转刮刀210，输送线300布置在上料工位和/或下料工位，输送线300包括第一输送带310和第一吸附件320，第一输送带310绕设在第一吸附件320上，第一吸附件320开设有第一吸附孔，第一输送带310开设有与第一吸附孔对应的第二吸附孔。
49.在使用时，首先将硅片上料至旋转平台120，旋转平台120使硅片到达印刷工位，旋转刮刀210转动进行硅片的印刷，印刷完成后，旋转平台120使硅片到达下料工位并下料。输送线300能够与接送料组件对接，完成硅片的上料输送和/或下料输送。
50.本技术实施例提供的硅片丝网印刷机至少具有以下的有益效果：
51.首先，使用真空吸附的输送线300进行硅片的上料和/或下料，替代原本的链板式输送线，能够减小硅片上下料时的噪音；
52.其次，现有技术中第一驱动件130需要安装在旋转平台120上，跟随旋转平台120转动，通过将第一驱动件130安装在基座110上，减小了旋转平台120的转动惯量，从而减小了旋转平台120启停时的冲击，有助于提高旋转平台120转动时的速度以及降低启停时的噪音；
53.最后，旋转刮刀210通过旋转进行硅片印刷，旋转刮刀可以始终沿同一方向转动，避免了往复切换时的噪音，同时也避免了往复切换时的减速和加速控制，有助于提高旋转刮刀的运行速度。
54.因此，硅片丝网印刷机能够提高丝网印刷效率同时减小运行噪音。
55.可以理解的是，印刷装置200还会包括网版，印刷时将网版置于硅片的表面，在网版上涂布浆料，旋转刮刀210旋转使浆料穿过网版的栅线压印在硅片上。
56.在一些实施例中，印刷装置200包括浮动件230，浮动件230与旋转刮刀210连接，浮动件230用于以恒定作用力推动旋转刮刀210压向硅片，浮动件230能够使旋转刮刀210在作用力的方向上浮动。浮动件230使旋转刮刀210能够根据自身受到的反作用力远离或靠近硅片，使得旋转刮刀210对硅片的压力下降或上升，从而使实际的压力维持在设定压力，提高硅片的生产质量。
57.具体来说，浮动件230可以采用气缸或者恒力磁弹簧等能够提供恒定的作用力的器件。第二驱动件220可以采用伺服电机。
58.参照图2和图3，在一些实施例中，印刷装置200包括第一安装板240和第二安装板250，浮动件230安装在第一安装板240上，浮动件230的输出端连接第二安装板250，第二驱动件220安装在第二安装板250上，旋转刮刀210安装在第二驱动件220的输出端，使得旋转刮刀210的转动以及浮动互不干扰。
59.第二驱动件220和旋转刮刀210通过联轴器270连接在一起，从而能够补偿角度偏差，使旋转刮刀210更好地进行压印。
60.在一些实施例中，印刷装置200还包括升降器260，首先由升降器260带动旋转刮刀210到达预定的位置，再由浮动件230和第二驱动件220配合完成印刷。
61.除了第一安装板240和第二安装板250，也可以通过滚珠花键完成旋转刮刀210的安装。在一些实施例中，旋转刮刀210安装在滚珠花键的花键轴的一端，浮动件230的输出端连接花键轴的另一端，第二驱动件220与滚珠花键的套筒传动连接。一方面第二驱动件220带动套筒旋转，进而使花键轴以及连接在花键轴上的旋转刮刀210旋转，另一方面浮动件230带动花键轴浮动，从而实现旋转刮刀210的浮动。
62.参照图3和图4，在一些实施例中，旋转刮刀210包括刀刃，刀刃包括进墨刀刃211和回墨刀刃212，进墨刀刃211和回墨刀刃212在圆周方向上交替布置。进墨刀刃211将浆料压印至硅片，回墨刀刃212则用于在压印之后进行回墨，以方便进墨刀刃211的下一次压印。具体来说，进墨刀刃211压印时，一部分浆料可能沿径向外流至边缘，回墨刀刃212能够将这些浆料刮回合适的位置，同时压印之后浆料在网版上的分布可能不均，回墨刀刃212能够使浆料更加均匀。
63.图3和图4的实施例示意性地展示了具有一个进墨刀刃211和一个回墨刀刃212的旋转刮刀210，可以理解的是，在实际生产中，进墨刀刃211和回墨刀刃212会具有不同的形状，以满足各自的功能要求。旋转刮刀210可以包括多个进墨刀刃211和多个回墨刀刃212，从而提高印刷效率。
64.在一些实施例中，旋转刮刀210包括挡料板213，挡料板213分别安装在刀刃的两端。回墨刀刃212两端的挡料板213形成沿旋转方向逐渐增大的入口，以将外流的浆料更好地收拢，方便回墨刀刃212的回墨。
65.参照图4，在一些实施例中，挡料板213开设有连接槽，连接槽向硅片的方向延伸，挡料板213通过连接槽进行安装，以使挡料板213与硅片的距离可以调节。这使得挡料板213能够仅刮平超出设定厚度的浆料，而不会将沿途的所有浆料刮走。挡料板213上还可以设置刻度线，方便挡料板213的位置调节。
66.在一些实施例中，硅片丝网印刷机包括校准装置，印刷装置200安装在校准装置上，校准装置能够驱动印刷装置200运动以校准印刷位置。校准装置能够带动印刷装置200在xyz三个方向运动以实现校准，参照图5，在一些实施例中，校准装置包括第一调节组件410、第二调节组件420以及第三调节组件430，第二调节组件420安装在第一调节组件410上，第三调节组件430安装在第二调节组件420上，印刷装置200安装在第三调节组件430上。第一调节组件410、第二调节组件420、第三调节组件430分别用于印刷装置200在y、x、z轴的位置调节。
67.非接触式传动连接可以通过磁力传动实现。在一些实施例中，旋转装置100包括传动件，两个传动件分别安装在基座110和旋转平台120上，两个传动件磁力传动连接，两个传动件分别传动连接第一驱动件130和接送料组件。参照图6和图7，传动件包括转轴141和磁力轮142，转轴141上安装多个磁力轮142，两个传动件的磁力轮142相互对应布置，第一驱动件130驱动转轴141转动，转轴141再带动接送料组件运动，从而进行硅片的接收或送出。
68.参照图7，在一些实施例中，接送料组件包括第二输送带151和卷轴152，第二输送带151的两端分别绕设在两个卷轴152上，传动件与卷轴152传动连接。运行时，其中一个卷轴152回收第二输送带151，另外一个卷轴152释放第二输送带151，通过切换负责释放以及回收的卷轴152，可以使得第二输送带151朝不同的方向输送硅片。第二输送带151可以采用钢带。
69.第一驱动件130与转轴141之间的传动连接以及转轴141与接送料组件之间的传动连接可以是接触式传动连接也可以是非接触式传动连接。在一些实施例中，转轴141通过磁力传动连接卷轴152，在另一些实施例中，转轴141通过带传动连接卷轴152。
70.现有技术中，随着第一输送带310的运行，第一吸附孔和第二吸附孔的重叠面积会发生周期性变化，导致输送线300对硅片的吸力出现起伏，在高速运输中，硅片容易出现跑偏的情况。参照图8，在一些实施例中，输送线300包括第二吸附件330，第二吸附件330布置在两个第一输送带310之间，第二吸附件330开设有第三吸附孔。第三吸附孔不会被遮挡，因此始终能够对硅片产生吸附作用，保证硅片可以紧紧吸附在第一输送带310上，并紧随第一输送带310运输。
71.在一些实施例中，第二吸附孔还采用u形孔，从而增大吸附力的作用面积，提高吸附效果。
72.根据本技术实施例提供的丝网印刷方法，使用本技术实施例提供的硅片丝网印刷机。参照图9，丝网印刷方法包括以下步骤：
73.s100：硅片输送至位于上料工位的输送线300。
74.s200：输送线300真空吸附硅片，并将硅片输送至旋转平台120。
75.s300：旋转平台120转动，将硅片输送至印刷工位。
76.s400：旋转刮刀210对硅片进行旋转印刷。
77.在s100中，可以通过人工或者机械手将硅片放置在输送线300上，或者输送线300与上游的工位对接，上游下料的硅片直接落在输送线300上。
78.在s300中，旋转平台120检测前一个硅片的印刷进度，响应于前一个硅片印刷完成，旋转平台120转动设定角度，将上料工位的硅片运送至印刷工位。
79.参照图9，在s300和s400之间，还包括：
80.s320：在网版上涂布浆料。
81.s340：旋转刮刀120和网版运行至印刷位置。
82.在一些实施例中，运行至印刷位置是指先使得旋转刮刀210、网版以及硅片的中心重叠，接下来降下网版和旋转刮刀210，使网版和硅片接触，旋转刮刀210和硅片的距离处于设定距离。
83.在s400中，通过旋转刮刀210的旋转，使得网版上涂布的浆料均匀地压印到硅片上。
84.在s400之后，还包括：步骤500：旋转平台120转动，将硅片输送至下料工位。
85.在一些实施例中，硅片在下料工位进行印刷质量检测。
86.步骤600：接送料组件将硅片输送至位于下料工位的输送线300。
87.下面参考图1至图8以一个具体的实施例详细描述本技术实施例的硅片丝网印刷机。值得理解的是，下述描述仅是示例性说明，而不是对本技术的具体限制。本具体的实施例也可以被上述相应的技术特征替换或与上述的技术特征结合。
88.参照图1，硅片丝网印刷机包括旋转装置100、印刷装置200、输送线300和校准装置。
89.参照图6和图7，旋转装置100包括基座110、旋转平台120、第一驱动件130、传动件、接送料组件、离合器160和旋转编码器170。旋转平台120安装在基座110上，旋转平台120能够转动，以使得旋转平台120上的硅片在不同工位之间切换位置。接送料组件和其中一个传动件安装在旋转平台120上，接送料组件包括第二输送带151和卷轴152，第二输送带151为钢带，第二输送带151的两端分别绕设在两个卷轴152上，通过切换负责释放以及回收的卷轴152，可以使得第二输送带151朝不同的方向输送硅片，传动件包括转轴141和磁力轮142，转轴141上安装多个磁力轮142，转轴141通过带传动连接卷轴152。第一驱动件130和另一个传动件安装在基座110上，第一驱动件130为伺服电机，第一驱动件130连接转轴141，两个传动件的磁力轮142相互对应布置。离合器160设置在转轴141与卷轴152之间，用于卷轴152的离合制动，旋转编码器170位于转轴141的端部，以计算转动圈数，进而计算硅片的输送距离。
90.参照图2至图4，印刷装置200包括旋转刮刀210、第二驱动件220、浮动件230、第一安装板240、第二安装板250、升降器260以及联轴器270。升降器260的输出端连接第一安装
板240，浮动件230安装在第一安装板240上，浮动件230的输出端连接第二安装板250，第二驱动件220安装在第二安装板250上，第二驱动件220和旋转刮刀210通过联轴器270连接在一起。浮动件230采用气缸，第二驱动件220和升降器260采用伺服电机。
91.旋转刮刀210包括刀刃，刀刃包括进墨刀刃211和回墨刀刃212，进墨刀刃211和回墨刀刃212在圆周方向上交替布置，旋转刮刀210还包括挡料板213，挡料板213分别安装在刀刃的两端，挡料板213开设有连接槽，连接槽向硅片的方向延伸，挡料板213通过连接槽进行安装。
92.参照图5，印刷装置200安装在校准装置上，校准装置包括第一调节组件410、第二调节组件420以及第三调节组件430，第二调节组件420安装在第一调节组件410上，第三调节组件430安装在第二调节组件420上，印刷装置200安装在第三调节组件430上。第一调节组件410、第二调节组件420、第三调节组件430分别用于印刷装置200在y、x、z轴的位置调节。
93.参照图8，输送线300包括第一输送带310、第一吸附件320和第二吸附件330，第一输送带310绕设在第一吸附件320上，第一吸附件320开设有第一吸附孔，第一输送带310开设有与第一吸附孔对应的第二吸附孔，第二吸附孔采用u形孔，第二吸附件330布置在两个第一输送带310之间，第二吸附件330开设有第三吸附孔。第一吸附件320和第二吸附件330外接负压发生装置，从而产生负压。
94.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“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技术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一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
95.尽管已经示出和描述了本技术的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本技术的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本技术的范围由权利要求及其等同物限定。