一种硅片整片机构的制作方法

本发明涉及硅片加工领域，具体涉及一种硅片整片机构。

背景技术：

硅片是太阳能电池片的载体，硅片质量的好坏直接决定了太阳能电池片转换效率的高低，太阳能电池需要一个大面积的pn结以实现光能到电能的转换，而扩散炉即为制造太阳能电池pn结的专用设备。管式扩散炉主要由石英舟的上下载部分、废气室、炉体部分和气柜部分等四大部分组成。扩散一般用三氯氧磷液态源作为扩散源。把p型硅片放在管式扩散炉的石英容器内，在850---900摄氏度高温下使用氮气将三氯氧磷带入石英容器，通过三氯氧磷和硅片进行反应，得到磷原子。经过一定时间，磷原子从四周进入硅片的表面层，并且通过硅原子之间的空隙向硅片内部渗透扩散，形成了n型半导体和p型半导体的交界面，也就是pn结。

在现有技术中，在太阳电池片的整个生产工艺流程中，扩散、镀膜和烧结三道工序是最主要的。通常硅片会叠放在治具中，放入烧结炉进行烧结，如果硅片叠放的不整齐，会影响烧结效果，从而影响硅片的质量。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种硅片整片机构。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种硅片整片机构，所述的硅片整片机构包括用于叠放硅片的硅片装载装置、用于沿x方向运输硅片装载装置的传送装置、用于从x方向对硅片整片的一对x向定位装置、用于从y方向对硅片整片的一对y向定位装置，所述的传送装置上具有整片工位，当所述的硅片装载装置被传送至整片工位时，所述的一对x向定位装置分别从前后两侧对硅片进行整片，所述的一对y向定位装置分别从左右两侧对硅片进行整片。

优选地，所述的硅片整片机构还包括能够将所述的硅片装载装置定位在整片工位上的一对底座定位装置。

优选地，所述的x向定位装置安装于传送装置的上侧，所述的x向定位装置包括固定在机架上的第一固定板、安装在所述的第一固定板上的第一气缸、被所述的第一气缸沿z向驱动的第二气缸、被所述的第二气缸沿x向驱动第一推板，两个x向定位装置的第一推板分别从前后两侧对硅片进行整片。

优选地，所述的一对y向定位装置分别为第一y向定位装置、第二y向定位装置，分别安装在所述的整片工位的左右两侧，所述第一y向定位装置包括固定安装在传送装置上的第二固定座、安装在所述的第二固定座上的第二安装架、安装在所述的第二安装架上的第五气缸、被所述的第五气缸沿y向驱动的第三推板，所述的第二y向定位装置包括安装在所述的传送装置上的第一固定座、安装在所述的第一固定座上的第一安装架，所述的第一安装架包括上侧安装板和下侧安装板，所述的上侧安装板上安装有第四气缸，所述的下侧安装板上安装有第三气缸，所述的第二y向定位装置还包括被所述的第四气缸沿y向驱动第二推板，所述的第二推板和第三推板能够分别从左右两侧对硅片进行整片。

优选地，所述的第二y向定位装置还包括被所述的第三气缸沿y向驱动的第一限位块。

优选地，所述的硅片装载装置包括底座、安装在所述的底座上的用于叠放硅片的载板、绕所述的载板设置的固定在所述的底座上的多个栅栏。

优选地，所述的传送装置包括沿左右方向排列设置的两个侧板，所述的侧板上分别安装有同步运动的传送带，所述的侧板的顶部分别安装有顶板，所述的顶板的高度大于所述的传送带的高度，当硅片装载装置在传送带传送时，所述的底座位于两个顶板之间，所述的第一y向定位装置的第一固定座及第二y向定位装置的第二固定座分别安装在两个侧板的外壁上。

优选地，所述的一对底座定位装置分别为第一底座定位装置和第二底座定位装置，所述的第一底座定位装置包括安装在所述的传送装置上的第三固定座、安装在所述的第三固定座上的第六气缸、被所述的第六气缸沿y向驱动的第七气缸、在所述的第七气缸的驱动下能够升降的第一底座阻挡件；所述的第二底座定位装置包括安装在所述的传送装置上的第四固定座、安装在所述的第四固定座上的第八气缸、在所述的第八气缸的驱动下能够升降的第二底座阻挡件。

优选地，所述的传送装置的两个侧板的底部之间沿前后方向安装有第一底板和第二底板，所述的第一底座定位装置安装在所述的第二底板上，所述的第二底座定位装置安装在所述的第一底板上，两个侧板的内侧分别安装有一支撑板，所述的支撑板设于传送带的上侧带面的下侧，用于支撑传送带的上侧带面，所述的传送装置的其中一个侧板的内侧还安装有一沿前后方向设置的固定条，所述的固定条上沿前后方向分别设置有第一感应器和第二感应器，所述的第一感应器和第二感应器用于检测所述的硅片装载装置的位置，当所述的硅片装载装置被传送至整片工位时，控制传送带停止工作。

本发明的硅片整片机构，具有如下有益效果：

1.该机构具有两套x向定位装置及两台y向定位装置，能够从四个方向对硅片进行整片，该整片步骤是硅片烧结前的步骤，将叠放的硅片整片后，能够防止硅片烧结不均匀，影响硅片的光电转换效率。

2.该机构具有一对底座定位装置，及一个第三气缸控制的第一限位块，分别从前后方向和左右方向将硅片装载装置进行定位，该工艺过程能够使整片工位的位置更加精准，从而使硅片的整片过程也更加精确。

3.本申请的第二y向定位装置上安装有第一限位块，该第一限位块与相对一侧的顶板相配合，将该硅片装载装置从左右两侧限位。由于顶板在左右方向上的位置的不变的，经过第一限位块的推动，便可以在左右方向上准确的定位该硅片装载装置。本申请的硅片整片机构，通过侧板和顶板及定位装置之间高度差的设计，只使用了一侧的定位装置就完成了左右方向的定位。

4.x向定位装置上安装第一气缸控制第一推板的上下移动，可以对传送中的硅片装载装置进行避让，在需要整片时，再控制第一推板向下移动，从前后方向对硅片进行整片。

5.本申请的第一底座定位装置和第二底座定位装置分别设置有第一底座阻挡件和第二底座阻挡件，第一底座阻挡件和第二阻挡件可以在气缸的驱动下上下运动，可以对传送中的硅片装载装置进行避让，另外使用第六气缸驱动第一底座阻挡件对硅片装载装置进一步的定位。其中，第二底座阻挡件在x方向上的位置不变，因此，经过第一底座阻挡件的推动，就可以在前后方向上准确的定位该硅片装载装置。

6.本申请中的载板的每个边缘具有两个凹陷区，当硅片放置在载板上时，硅片的边缘位于所述的凹陷区内，硅片的每个边缘分别通过两个挡条进行整片，条分别插入相对应的凹陷区内，对硅片进行整片，防止硅片在整片过程中的扭动，整片效果更好。另外，由于硅片的边缘位于载板的边缘内，可以防止硅片在运输过程的碰撞导致的偏移。

附图说明

图1是本申请的硅片整片机构的立体结构示意图；

图2是本申请的硅片整片机构的立体结构示意图；

图3是本申请的x向定位装置的结构示意图；

图4是本申请的第二y向定位装置的结构示意图；

图5是本申请的第一y向定位装置的结构示意图；

图6是本申请的第一底座定位装置的结构示意图；

图7是本申请的第二底座定位装置的结构示意图；

图8是本申请的硅片装载装置的结构示意图；

图9是本申请的传送装置的结构示意图；

图10是本申请的硅片整片机构的俯视结构示意图。

其中：1、传送装置；2、硅片装载装置；31、第一y向定位装置；32、第二y向定位装置；4、x向定位装置；5、第一底座定位装置；6、第二底座定位装置；

11、顶板；12、侧板；13、传送带；14、支撑板；15、第一底板；16、第二底板；17、固定条；18、第一感应器；19、第二感应器；

21、底座；22、载板；23、栅栏；221、凹陷区。

311、第二安装架；313、第五气缸；314、第三推板；3141、第三挡条；315、第二固定座；

321、第一安装架；322、第三气缸；323、第四气缸；324、第二推板；325、第一固定座；326、第一限位块；3241、第二挡条；

41、第一固定板；42、第一气缸；43、第二气缸；44、第一推板；441、第一挡条；

51、第三固定座；52、第六气缸；53、第七气缸；54、第一底座阻挡件；

61、第四固定座；62、第八气缸；63、第二底座阻挡件。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

如图1和2所示，为本申请的硅片整片机构，包括用于叠放硅片的硅片装载装置2、用于沿x方向运输硅片装载装置2的传送装置1、用于从x方向对硅片整片的一对x向定位装置4、用于从y方向对硅片整片的一对y向定位装置。

所述的传送装置1上具有整片工位。当所述的硅片装载装置2被传送至整片工位时，所述的一对x向定位装置4分别从前后两侧对硅片进行整片，所述的一对y向定位装置分别从左右两侧对硅片进行整片。

所述的硅片整片机构还包括能够将所述的硅片装载装置2定位在整片工位上的一对底座定位装置。

如图3所示，所述的x向定位装置4安装于传送装置1的上侧，所述的x向定位装置4包括固定在机架上的第一固定板41、安装在所述的第一固定板41上的第一气缸42、被所述的第一气缸42沿z向驱动的第二气缸43、被所述的第二气缸43沿x向驱动第一推板44。两个x向定位装置4的第一推板44分别从前后两侧对硅片进行整片。

所述的一对y向定位装置分别为第一y向定位装置31、第二y向定位装置32，分别安装在所述的整片工位的左右两侧。

如图5所示，所述第一y向定位装置31包括固定安装在传送装置1上的第二固定座315、安装在所述的第二固定座315上的第二安装架311、安装在所述的第二安装架311上的第五气缸313、被所述的第五气缸313沿y向驱动的第三推板314。

如图4所示，所述的第二y向定位装置32包括安装在所述的传送装置1上的第一固定座325、安装在所述的第一固定座325上的第一安装架321，所述的第一安装架321包括上侧安装板和下侧安装板，所述的上侧安装板上安装有第四气缸323，所述的下侧安装板上安装有第三气缸322。所述的第二y向定位装置32还包括被所述的第四气缸323沿y向驱动第二推板324、被所述的第三气缸322沿y向驱动的第一限位块326，所述的第二推板324和第三推板314分别从左右两侧对硅片进行整片。

如图8所示，为本申请的硅片装载装置2包括底座21、安装在所述的底座21上的用于叠放硅片的载板22、绕所述的载板22设置的固定在所述的底座21上的多个栅栏23，所述的栅栏23用于阻止所述的硅片从载板22上掉落。

所述的传送装置1包括沿左右方向排列设置的两个侧板12，所述的侧板12上分别安装有同步运动的传送带13。所述的侧板12的顶部分别安装有顶板11，所述的顶板11的高度大于所述的传送带13的高度，当硅片装载装置2在传送带13传送时，所述的底座21位于两个顶板11之间。所述的第一y向定位装置31的第一固定座325及第二y向定位装置32的第二固定座315分别安装在两个侧板12的外壁上。

所述的一对底座定位装置分别为第一底座定位装置5和第二底座定位装置6。

如图6所示，为第一底座定位装置5，包括安装在所述的传送装置1上的第三固定座51、安装在所述的第三固定座51上的第六气缸52、被所述的第六气缸52沿y向驱动的第七气缸53、在所述的第七气缸53的驱动下能够升降的第一底座阻挡件54。

如图7所示，为第二底座定位装置6，其包括安装在所述的传送装置1上的第四固定座61、安装在所述的第四固定座61上的第八气缸62、在所述的第八气缸62的驱动下能够升降的第二底座阻挡件63。

本申请的硅片整片机构的工作过程如下：

(一)硅片装载装置2在x向上的定位：当硅片装载装置2在传送带13上移动时，所述的第一底座定位装置5的第一底座阻挡部和第二底座定位装置6的第二底座阻挡部位于所述的传送带13的下侧。当所述的硅片装载装置2被传送装置1传送至整片工位时，传送带13停止传输，位于硅片装载装置2前侧的第一底座定位装置5的第七气缸53驱动第一底座阻挡件54上升，位于对硅片装载装置2后侧的第二底座定位装置6的第八汽缸驱动第二底座阻挡件63上升，直至硅片装载装置2的底座处于所述的第一底座阻挡件54和第二底座阻挡件63之间，然后，第六气缸52驱动第七气缸53沿x方向朝向硅片装载装置2移动，使第一底座阻挡件54推动所述的硅片装载装置2的底座，直至硅片装载装置2的底座触碰到第二底座阻挡件63，此时，硅片装载装置2在x向上被限位在第一底座阻挡件54和第二底座阻挡件63之间。

(二)硅片装载装置2在y向上的定位：第二y向定位装置32的第三气缸322驱动所述的第一限位块326沿y向移动，使第一限位块326推动所述的硅片装载装置2的底座，直至所述的硅片装载装置2的底座的另一侧触碰到顶板11，此时，硅片装载装置2在y向上被限位在第一限位块326和顶板11之间。

(三)硅片在x向上的整片：当硅片装载装置2在传送带13上移动时，x向定位装置4的第一推板44位于硅片装载装置2的上侧，硅片装载装置2能够从x向定位装置4的下部通过。当硅片装载装置2被传输至整片工位后，一对所述的x向定位装置4分别处于硅片装载装置2的前后两侧，当硅片装载装置2完成在x向和y向上的定位后，所述的第一气缸42控制所述的第二气缸43向下移动，直至所述的硅片装载装置2位于两个第一推板44之间，第二气缸43控制所述的第一推板44沿x向相对运动，完成对硅片在x向上的整片。

(四)硅片在y向上的整片：第一y向定位装置31的第五气缸313及第二y向定位装置32的第四气缸323分别驱动第三推板314和第二推板324沿y向相向运动，完成对硅片在y向上的整片。

(五)将整片完成后的硅片装载装置2移动至下一工位：(1)第一y向定位装置31的第五气缸313及第二y向定位装置32的第四气缸323分别驱动第三推板314和第二推板324沿y向撤回至原来位置，第二y向定位装置32的第三气缸322控制所述的第一限位块326撤回至原来位置；(2)x向定位装置4的第二气缸43驱动第一推板44撤回至原来位置，第一气缸42驱动第二气缸43上升至硅片装载装置2的上侧；(3)第一底座定位装置5的第六气缸52驱动第七气缸53回复至原位，第一底座定位装置5的第七气缸53及第二底座定位装置6的第八气缸62分别驱动所述的第一底座阻挡件54和第二底座阻挡件63下降至所述的硅片装载装置2的下侧，传送带13重新启动，将硅片装载装置2移动至下一工位。

在一种优选实施例中，所述的载板22为矩形结构，载板22的每个边缘具有两个凹陷区221，当硅片放置在载板22上时，硅片的边缘位于所述的凹陷区221内。所述的x向定位装置4的第一推板44上设置有两条沿上下方向延伸的相互平行的第一挡条441，所述的第一y向定位装置31的第三推板314上设置有两条沿上下方向延伸的相互平行的第三挡条，所述的第二y向定位装置32的第二推板324上设置有两条沿上下方向延伸的相互平行的第二挡条3241。在步骤(三)中，两个第一推板44的第一挡条441分别插入相对应的凹陷区221内，对硅片进行整片。在步骤(四)中，第二推板324上的第二挡条3241及第三推板314上的第三挡条3141分别插入相对应的凹陷区221内对硅片进行整片。由于，硅片的边缘小于在载板22的边缘内，可以防止硅片在运输过程的碰撞导致的偏移。同时，硅片的每个边缘分别通过两个挡条进行整片，可以防止硅片在整片过程中的扭动，整片效果更好。

在另一种优选实施例中，所述的传送装置1的两个侧板12的底部之间沿前后方向安装有第一底板15和第二底板16，所述的第一底座定位装置5安装在所述的第二底板16上，所述的第二底座定位装置6安装在所述的第一底板15上。两个侧板12的内侧分别安装有一支撑板14，所述的支撑板14设于传送带13的上侧带面的下侧，用于支撑传送带13的上侧带面。所述的传送装置1的其中一个侧板12的内侧还安装有一沿前后方向设置的固定条17，所述的固定条17上沿前后方向分别设置有第一感应器18和第二感应器19，所述的第一感应器18和第二感应器19用于检测所述的硅片装载装置2的位置，当所述的硅片装载装置2被传送至整片工位时，控制传送带13停止工作。

本申请中x方向是硅片装载装置2在传送装置1上的运行方向，即前后方向；本申请的y方向是指在水平面上与x方向垂直的方向，即左右方向；本申请的z方向是指上下方向。

以上所述实施例仅是为充分说是明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。