[发明专利]一种硅片上料/下料传输系统及其工作方法

说明书

本发明提供了一种硅片上料传输系统，包括：带有凹槽的托盘；多个上端开口且均匀排布的花篮，所述花篮内沿竖直方向堆叠有多片硅片，所述相邻的两个花篮的中心距为所述相邻凹槽中心距的整数倍；上料吸盘机械手，用于将所述硅片从所述花篮取出并放置到所述托盘的凹槽内，所述上料吸盘机械手包括：上料机械臂、固定设置于所述上料机械臂下端的吸盘、控制吸盘对硅片进行吸起或放置动作的控制单元，所述吸盘位置与至少一部分的所述花篮的位置相对应。本发明能够同时提高设备产能和提高电池转换效率。

技术领域

本发明涉及太阳能电池或平板显示的真空设备领域，特别涉及一种硅片上料/下料传输系统及其工作方法。

背景技术

在太阳能电池或平板显示领域，如何提高产能及控制成本一直是制造商追求的目标。倘若人们采用叠层反应腔结构同时处理多片基板，显然就可使产能显著提高。特别在目前流行的高效薄膜/晶硅异质结太阳能电池领域中，因为I层非晶硅覆膜厚度小于10nm，工艺时间只有10-60s，所以就会要求其他步骤也要提高速度以跟上此成膜节拍。在现有技术中，硅片上下料过程采用的是机械手拿取和皮带传送相结合的方式，具体为：将待处理硅片预先保存在花篮里，通过机械手放置在皮带上，当皮带上存放一定数量硅片后，再由吸盘机械手将这些硅片一次性取放到用来覆膜的托盘上。覆膜完成后再经过吸盘机械手放回到皮带上，最后转移至花篮内。然而，在工业生产中，现有技术的皮带传输方式却存在如下问题：1）皮带传输前，通常由靠近硅片中心的四个支撑柱将硅片顶起进行定位，容易引起硅片与支撑柱之间的相对滑动，损伤硅片绒面，导致电池效率降低。2）为增加产能提高皮带传送速度，使硅片与皮带产生相对滑动导致之前的定位失衡，引发后续设备故障以及降低设备正常作业时间。3）硅片与皮带产生的相对滑动会损伤硅片绒面，降低电池效率。4）若为克服上述2）和3）技术问题就必须明显降低皮带传送速度，迫使硅片上下料的速度降低，影响设备产能。

故，大规模工业生产中，设计一种有效的硅片上下料传输系统使之能同时提高产能和电池效率成为一亟待解决的技术难题。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种硅片上料传输系统，通过设置多个花篮并使相邻两花篮的中心距为托盘相邻的凹槽中心距的整数倍的方法克服了现有技术中因使用皮带传输而带来的一系列不足，从而同时提高设备产能和提高电池转换效率。

为了达到上述目的，本发明提供了一种硅片上料传输系统，包括：带有凹槽的托盘；多个上端开口且均匀排布的花篮，所述花篮内沿竖直方向堆叠有多片硅片，所述相邻的两个花篮的中心距为所述相邻凹槽中心距的整数倍；上料吸盘机械手，用于将所述硅片从所述花篮取出并放置到所述托盘的凹槽内，所述上料吸盘机械手包括：上料机械臂、固定设置于所述上料机械臂下端的吸盘、控制吸盘对硅片进行吸起或放置动作的控制单元，所述吸盘位置与至少一部分的所述花篮的位置相对应。

可选地，所述控制单元将所述硅片的放置动作设置为多次，所述上料机械臂在每相邻两次放置动作的间隔时间内移动的距离为所述相邻凹槽中心距的整数倍。

可选地，所述花篮侧壁上设有开口，为设置在所述花篮外的定位元件的移动提供通道，以对所述硅片进行定位。

本发明还提供了一种硅片上料传输系统的工作方法，所述方法包括以下步骤：第一步，提供多个上端开口且均匀排布的花篮和带有凹槽的空置托盘，所述花篮内沿竖直方向堆叠有多片硅片，所述相邻的两个花篮的中心距为所述相邻凹槽中心距的整数倍；第二步，使所述花篮内的硅片位于定位面并完成定位处理；第三步，上料吸盘机械手将所述至少一部分花篮内的硅片吸起并移至所述托盘上方；第四步，所述上料吸盘机械手将所述硅片放置于所述托盘上后再移回至所述花篮上方；第五步，重复上述第二步至第四步，直至所述托盘上填满硅片为止。

可选地，第四步中所述上料吸盘机械手将所述硅片分多次放置于所述托盘上，所述上料机械臂在每相邻两次放置动作的间隔时间内移动的距离为所述相邻凹槽中心距的整数倍。