推舟装置以及推舟系统的制作方法

本发明涉及但不限于光伏电池制造技术领域，尤其涉及推舟装置以及推舟系统。

背景技术：

光伏发电普遍被认为是一种极具发展前景的产业。太阳能光伏电池(以下简称光伏电池)是一种将太阳能转化为电能的电池，是光伏发电的核心部件之一。在光伏电池的制造过程中，炉管设备是核心设备之一。炉管设备包括扩散炉、氧化炉、退火炉、pecvd以及lpcvd等，广泛作为光伏电池的扩散、氧化、退火以及沉积等制程的反应室而使用。

在载片舟的推舟系统(上下料)中，炉管设备通常通过推舟装置对载片舟进行上下料，推舟装置将载片舟推进炉管设备的炉管中或者从炉管中取出。已知的炉管设备的推舟系统中，炉管设备的炉管和推舟装置通常是一一对应的关系，即一个推舟装置对应一个炉管，一台设备有几个炉管，则对应几个推舟装置，成本非常高昂。此外，载片舟在炉管内的时间远长于推舟装置动作的时间，在载片舟在反应室内进行工艺时，推舟装置处于待机状态，使用效率极低，也导致成本的浪费。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决已知技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出了一种推舟装置，能够提高推舟装置的使用效率，并降低推舟系统的成本。此外，本发明还提出了使用该推舟装置的推舟系统。

根据本发明第一方面实施例的推舟装置，用于将载片舟推入炉管设备的多个炉管内或者从所述炉管内推出，包括：第一机架；第一搬送部，安装到所述第一机架，可沿z轴方向驱动；至少一个第二搬送部，安装到所述第一搬送部并被所述第一搬送部驱动，所述第二搬送部可沿垂直于z轴方向的x轴方向驱动；至少一个第一承载部，用于承载所述载片舟，安装到所述第二搬送部并被所述第二搬送部搬运，以将所述载片舟推入所述炉管内或者从所述炉管内推出。

根据第一方面实施例的推舟装置，至少具有如下有益效果：由于设置了可沿z轴方向驱动的第一搬送部，因此能够沿z轴方向驱动装载了用于承载载片舟的第一承载部的第二搬送部，能够实现通过一个推舟装置对应多个炉管，能够提高推舟装置的使用效率，并降低推舟系统的成本。

在一些实施例中，所述第二搬送部包括两个，分别安装到所述第一搬送部；所述第一承载部包括两个，分别安装到两个所述第二搬送部。

在一些实施例中，所述第一搬送部包括一个第一驱动部和两个沿z轴方向导向的第一导向部，两个所述第一导向部分别安装到所述第一机架y轴方向的两侧；两个所述第二搬送部分别安装到两个所述第一导向部，并分别和所述第一驱动部连接。

在一些实施例中，还包括第一连接部，所述第一连接部分别连接两个所述第二搬送部，并和所述第一驱动部连接。

在一些实施例中，所述第二搬送部包括第二驱动部和第二导向部，所述第二导向部沿x轴方向导向，所述第一承载部安装到所述第二导向部，并和所述第二驱动部连接。

在一些实施例中，两个所述第二搬送部包括两个第二导向部，两个所述第二导向部分别沿x轴方向导向，，两个所述第一承载部分别安装到两个所述第二导向部；两个所述第二搬送部包括一个第二驱动部，两个所述第一承载部分别和所述第二驱动部连接。

在一些实施例中，还包括第三搬送部，所述第三搬送部可沿分别垂直于z轴方向和x轴方向的y轴方向驱动，所述第一机架安装到所述第三搬送部。

在一些实施例中，所述第三搬送部包括沿z轴方向间隔设置的两个，所述第一机架的z轴方向的两端，分别安装到与其相邻的所述第三搬送部。

根据本发明第二方面实施例的推舟系统，包括：炉管设备，所述炉管设备具有一至四组炉管组，所述炉管组包括沿z轴方向分布的多个炉管；上述任一项的推舟装置，所述推舟装置分别将载片舟推入所述炉管内或者从所述炉管内推出。

根据第二方面实施例的推舟系统，至少具有如下有益效果：由于其推舟装置设置了可沿z轴方向驱动的第一搬送部，能够沿z轴方向驱动装载了用于承载载片舟的第一承载部的第二搬送部，能够实现通过一个推舟装置对应炉管设备的多个炉管，因此能够提高推舟装置的使用效率，减少炉管设备中的推舟装置的数量，并由此降低推舟系统的成本。

在一些实施例中，所述炉管设备包括沿y轴方向的多台，所述推舟装置包括一台，所述推舟装置分别将所述载片舟推入多台所述炉管设备的各所述炉管内或者从所述炉管内推出。

附图说明

图1是本发明第一方面的推舟装置的一种实施例的前视方向的示意图。

图2是图1的推舟装置的后视方向的示意图。

图3是推舟装置的另一种实施例的前视方向的示意图。

图4是图3的推舟装置的后视方向的示意图。

图5是本发明第二方面的推舟系统的一种实施例的主视方向的简略示意图。

图6是图5的推舟系统的侧视方向的简略示意图。

具体实施方式

下面详细描述发明的实施例，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，仅用于解释发明，而不能理解为对发明的限制。

在发明的描述中，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，因此不能理解为对发明的限制。

在发明的描述中，若干的含义是一个以上，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。

在发明的描述中，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发明中的具体含义。

图1是推舟装置100的前视方向的示意图，图2是推舟装置100的后视方向的示意图，参照图1、图2，根据本发明第一方面实施例的推舟装置100，用于将载片舟101推入炉管设备200(辅助参照图5、图6)的多个炉管201内或者从炉管201内推出，包括：第一机架102、第一搬送部103、至少一个第二搬送部104以及至少一个第一承载部105。其中，第一搬送部103安装到第一机架102，第一搬送部103可沿z轴方向驱动。第二搬送部104安装到第一搬送部103并被第一搬送部103驱动，第二搬送部104可沿垂直于z轴方向的x轴方向驱动。第一承载部105用于承载载片舟101，第一承载部105安装到第二搬送部104并被第二搬送部104搬运，以将载片舟101推入炉管201内或者从炉管201内推出。

在本实施例中，由于设置了可沿z轴方向驱动的第一搬送部103，因此能够沿z轴方向驱动装载了用于承载载片舟101的第一承载部105的第二搬送部104，能够实现通过一个推舟装置100对应多个炉管201，能够提高推舟装置100的使用效率，并降低的推舟系统300(后述)的成本。

具体地，炉管设备200包括但不限于扩散炉、氧化炉、退火炉、pecvd以及lpcvd。

具体地，载片舟101是用于承载硅片的载体，包括例如石英舟和石墨舟。

具体地，第一机架102可以选择沿z轴方向立起的机架，只要能够保证第一机架102的各安装面的平面度，第一机架102的形成方式并不特别限定，例如，第一机架102可以使用方通、槽钢、工字钢等的型材焊接而成，并通过例如龙门铣床、加工中心等进行精加工。另外，在强度足够的情况下，第一机架102也可以使用铝型材拼接而成。

具体地，第一搬送部103包括第一驱动部106和沿z轴方向导向的第一导向部107。第一驱动部106包括驱动组件108和传动组件109，作为驱动组件108，可以选择电机例如三相异步电机、步进电机、伺服电机等，在需要增加扭矩的情况下，驱动组件108还可以增加减速机。作为传动组件109，可以选择例如滚珠丝杆传动组件、梯形丝杆传动组件、齿轮齿条传动组件、同步带传动组件以及链传动组件等但是并非限定于此。此外，为了实现第一驱动部106例如在断电状态下的自锁，电机可以选择带刹车功能(即制动器)的电机，此外，也可以选择具有自锁功能的传动组件109例如梯形丝杆传动组件。作为第一导向部107，可以选择线性滑轨、线性导向轴、燕尾槽等的导向组件但是并非限定于此。以线性滑轨为例，第一导向部107可以包括沿x轴方向间隔分布的两组或者两组以上的线性滑轨组件110，各组线性滑轨组件110沿z轴方向进行导向。第一驱动部106则安装在间隔的两组线性滑轨组件110之间。此外，也可以选择集成了第一驱动部106和第一导向部107的单轴机械手(可以选择市购的单轴机械手)作为第一搬送部103。进一步地，在选择单轴机械手作为第一搬送部103时，第一搬送部103可以选择一个单轴机械手，也可以选择例如两个单轴机械手进行同步驱动。

同样地，第二搬送部104包括第二驱动部111和沿x轴方向导向的第二导向部112，第二搬送部104的结构可以参照第一搬送部103的结构进行设置，例如，第二搬送部104也可以选择集成了第二驱动部111和第二导向部112的市购的单轴机械手，作为第二搬送部104的单轴机械手搭载到第一搬送部103上，被第一搬送部103驱动而沿z轴方向，根据炉管设备200的炉管201的位置而切换位置。

另外，第一承载部105搭载到第二搬送部104。如上所述，第一承载部105用于承载作为载片舟101的石英舟或者石墨舟。第一承载部105包括用于承载载片舟101的承载桨113，承载桨113为悬臂桨，可通过公知的安装结构114安装到第二搬送部104。承载桨113可以选择例如sic材料(碳化硅材料)。承载桨113可以包括一根，支撑载片舟101的底侧。

图3是推舟装置100a的前视方向的示意图,图4是推舟装置100a的后视方向的示意图，图5是推舟系统300的主视方向的简略示意图。图6是推舟系统300的侧视方向的简略示意图。参照图3、图4并辅助参照图5、图6，在一些实施例中，在炉管设备200的炉管组202存在沿y轴方向分布的多列的情况下(辅助参照图5、图6)，为了进一步提高推舟装置100的利用率，第二搬送部104包括两个，分别安装到第一搬送部103，第一承载部105也包括两个，两个第一承载部105分别安装到两个第二搬送部104。具体地，第一搬送部103包括一个第一驱动部106和两个第一导向部107，两个第一导向部107分别安装到第一机架102的沿y轴方向的y轴方向的两侧；两个第二搬送部104分别安装到两个第一导向部107，并分别和第一驱动部106连接。此外，第一驱动部106可以包括一个驱动组件108和两个传动组件109，两个第二搬送部104一一对应地安装到两个传动组件109，并分别和驱动组件108连接。由此，实现在炉管设备200存在例如沿y方向分布的两列炉管组202的情况，能够通过一个第一驱动部106沿z轴方向驱动两个第二搬送部104，并分别通过第一承载部105将载片舟101送进炉管201内，或者从炉管201内取出，从而提高推舟装置100的利用率。

更加具体地，在第一机架102的y轴方向的两侧加工出第一安装面115，作为第一导向部107的线性滑轨分别安装到第一机架102的该两侧的第一安装面115上。为了提高第一机架102的y轴方向的两侧的线性滑轨相互之间的平行度，在安装线性滑轨之前，可以先安装平行度调整块(未图示)。平行度调整块上锁紧有多个调节螺丝，在将平行度调整块预锁紧到第一机架102之前，通过平行度测试仪(未图示)检测平行度调整块相对于其安装面的平行度的同时，逐渐旋转调节螺丝进行调节，然后再完全锁紧平行度调整块，然后再将作为第一导向部107的线性滑轨安装到平行度调整块上。此外，在完成第一机架102的y轴方向的一侧的线性滑轨的相对于第一机架102的平行度的调整之后，调整位于第一机架102的y轴方向的另一侧的平行度调整块相对于已经被调节的线性滑轨的平行度。由此，能够提高两个第一导向部107相互的平行度，确保第一搬送部103能够顺畅地搬送两个第二搬送部104。

此外，上面虽然以通过平行度调整块调节两个第一导向部107相互之间的平行度为例进行了说明，但是并非限定于此。作为第一导向部107的线性滑轨也可以直接锁紧到第一机架102的y轴方向的两侧，并分别通过调整垫片(未图示)调整其相互之间的平行度。

在一些实施例中，为了实现第一驱动部106对两个第二搬送部104的同步驱动，还包括第一连接部116，第一连接部116分别连接两个第二搬送部104，并和第一驱动部106连接。具体地，第一连接部116包括分别连接两个第二搬送部104的多根连接轴117，连接轴117的轴向的两端分别连接第二搬送部104。为了防止由于加工、装配精度等原因导致两个第二搬送部104被连接轴117连接之后，其平行度出现偏差，连接轴117可以一端紧固到其中一个第二搬送部104，另一端通过例如弹簧等的弹性件(未图示)沿y轴方向可浮动地安装到另一个第二搬送部104，由此，确保两个第二搬送部104被连接之后的平行度。

继续参照图3、图4并辅助参照图5、图6，在一些实施例中，当第二搬送部104包括两个时，为了方便控制第二搬送部104，各第二搬送部104可以分别包括第二驱动部111和第二导向部112，第二导向部112沿x轴方向导向，第一承载部105安装到第二导向部112，并和第二驱动部111连接。通过使各第二搬送部104具有独立的第二驱动部111，能够实现各第二搬送部104独立地驱动各第一承载部105进行载片舟101的进舟和/或出轴。

在一些实施例中，当第二搬送部104包括两个时，为了降低推舟装置100的成本，两个第二搬送部104也可以包括两个第二导向部112，两个第二导向部112分别沿x轴方向导向，两个第一承载部105安装到两个第二导向部112。与上面实施例不同的是，两个第二搬送部104可以共同使用一个第二驱动部111，两个第一承载部105分别和第二驱动部111连接。具体地，例如，第二搬送部104可以分别选择市购的不附带电机的滑台模组作为第二导向部112，然后选择一个具有双输出轴的电机作为第二驱动部111，两个滑台模组分别通过例如联轴器和第二驱动部111的电机的输出轴连接。由此，能够实现由一个第二驱动部111驱动第一承载部105，从而降低推舟装置100的成本。

继续参照图3、图4，在一些实施例中，在炉管设备200的炉管组202存在沿y轴方向分布的多列的情况下，为了进一步提高推舟装置100的利用率，还可以包括第三搬送部118，第三搬送部118可沿分别垂直于z轴方向和x轴方向的y轴方向驱动，第一机架102安装到第三搬送部118。具体地，推舟装置100可以设置第二机架119，第三搬送部118安装到第二机架119上。第二机架119可以参照第一机架102设置，例如，可以通过型材焊接、通过加工中心等加工出来。第三搬送部118也可以参照第一搬送部103设置，例如，可以包括具有电机的第三驱动部120和具有线性滑轨的第三导向部121，第一机架102安装到第三导向部121上，并和第三驱动部120连接，由此，第三搬送部118驱动沿y轴方向驱动第一机架102，进而驱动安装在第一机架102上的第一搬送部103，以及安装在第一搬送部103上的第二搬送部104移动。通过设置第三搬送部118，能够实现通过一个推舟装置100涵盖多列沿y轴方向分布的炉管组202，由此，进一步提高推舟装置100的利用率。

继续参照图3、图4并辅助参照图5、图6，在一些实施例中，为了能够更加稳定地驱动第一机架102，由此更加稳定地安装在第一机架102上的第一搬送部103以及第二搬送部104等，第三搬送部118可以包括沿z轴方向间隔设置的两个，第一机架102的z轴方向的两端，分别安装到与其相邻的第三搬送部118。具体地，可以沿z轴方向设置两个第二机架119，各第二机架119上分别装有一个第三搬送部118，由此通过两个第三搬送部118搬送第一机架102，能够更加稳定地驱动第一机架102。此外，为了解决两个第三搬送部118的同步驱动问题，两个第三驱动部120的电机可以由同一个电机控制器进行控制。

参照图5、图6，如上所述，上面各实施例的推舟装置100，可以用于炉管设备200的载片舟101的推舟(上下料)。根据本发明第二方面实施例的推舟系统300，包括：炉管设备200和推舟装置100，其中，炉管设备200具有一至四组炉管组202，炉管组202包括沿z轴方向分布的多个炉管201；推舟装置100分别将载片舟101推入炉管201内或者从炉管201内推出。

在本实施例中，由于推舟系统300的推舟装置100设置了可沿z轴方向驱动的第一搬送部103，能够沿z轴方向驱动装载了用于承载载片舟101的第一承载部105的第二搬送部104，能够实现通过一个推舟装置100对应多个炉管201，因此能够提高推舟装置100的使用效率，减少推舟系统300中的推舟装置100的数量，并由此降低推舟系统300的成本。

此外，通过上述的推舟装置100，能够使推舟系统300整体结构简洁化，便于其他关联的机械手例如用于载片舟101上下料的机械手系统的控制。

进一步地，通过上述的推舟装置100，能够优化不同制程工艺之间的作业流程，有利于实现整个光伏电池的生产过程的自动化。

在一些实施例中，为了提高光伏电池的产能并降低推舟系统300的成本，炉管设备200包括沿y轴方向的多台，推舟装置100包括一台，推舟装置100分别将载片舟100推入多台炉管设备200的各炉管201内或者从炉管201内推出。具体地，通过使用搭载了一个第二搬送部104和第三搬送部118的推舟装置100，能够使推舟装置100容易地涵盖推舟系统300的各炉管设备200。此外，当各炉管设备200的炉管组202包括两列和四列时，还可以使用搭载了两个第二搬送部104和第三搬送部118的推舟装置100。

上面结合附图对发明实施例作了详细说明，但是发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。