一种硅片吸附机构、硅片输送装置及硅片出料装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种硅片生产相关设备，尤其涉及一种硅片吸附机构、硅片输送装置及硅片出料装置。


背景技术：

2.在光伏领域的太阳能电池生产过程中，时常需要对硅片进行检测及分选。在中国专利201910110479.7中，公开了以内侧带吸盘的输送方式，晶片被倒悬吸附并输送。其弊端在于，晶片上表面会因为与皮带接触而形成皮带印，产生报废晶片，无法满足业内日渐提高的良率要求。


技术实现要素：

3.本实用新型的一个目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种硅片吸附机构，其技术方案如下：
4.一种硅片吸附机构，用于向硅片提供竖直向上的吸附力，硅片吸附机构包括至少一对成对设置的吸附块，成对的两个吸附块位于一预定的中轴线的两侧，中轴线与硅片的输送方向平行，其中：
5.每个吸附块上均形成有吹气缝，成对的两个吸附块的吹气缝相对于中轴线对称设置；
6.成对的两个吸附块上的吹气缝被配置为能够同时向斜下方或者向水平方向喷出互相远离的气流，以向硅片提供竖直向上的吸附力。
7.本实用新型的硅片吸附机构通过控制两个吸附块上的吹气缝的气源打开或关闭，利用气压差产生对硅片的吸附力，从而实施对硅片的快速吸附或释放。本实用新型的适合于实施对硅片的分选，当位于前道的第一输送线上的硅片为合格硅片时，硅片吸附机构则控制吹气缝出气以向硅片提供竖直向上的吸附力，使得硅片在惯性作用下通过继续输送至位于后道的第二输送线上；而当位于前道的第一输送线上的硅片为不合格硅片时，硅片吸附机构则控制吹气缝停止吹气，使得硅片在自身重力作用下落入至第一输送线和第二输送线之间的料盒内，整个分选过程中，无需对输送线的输送速度进行调整，从而提升分选效率。
8.在一些实施例中，吸附块上还形成有排气缝，同一个吸附块上的排气缝和吹气缝在吸附块的吸附面上的条形气缝口相互平行，吹气缝与中轴线之间的距离小于排气缝与中轴线之间的距离，排气缝的缝隙宽度大于吹气缝的缝隙宽度。
9.通过设置排气缝，使得吹气缝吹出的气体能够经排气缝排出，防止气体直接吹至两侧输送线的皮带上，干扰皮带转动运行。
10.在一些实施例中，吸附块上还设置有下吹孔，下吹孔位于吹气缝和排气缝之间，下吹孔用于向下吹出气流，以推动硅片下落。
11.通过控制下吹孔向下吹出气流，可推动硅片及时下落。在实施对硅片的分选时，保
证不合格硅片能够及时落下，并准确地落入至料盒内。
12.在一些实施例中，吸附块上还设置有与吹气缝贯通的进气孔；硅片吸附机构还包括安装在吸附块上的与进气孔连通的气嘴，气嘴用于将高压气体吹入至进气孔内。
13.通过设置进气孔和气嘴，实现了对吹气缝的均匀供气，保证吹气缝能够高速、均匀地吹气。
14.在一些实施例中，成对设置的两个吸附块的吹气缝均与硅片的输送方向平行；或者，成对设置的两个吸附块的吹气缝之间的间距沿着硅片的输送方向逐渐变小；或者，成对设置的两个吸附块的吹气缝之间的间距沿着硅片的输送方向逐渐变大。
15.成对设置的两个吸附块的吹气缝均与硅片的输送方向平行时，吹气缝吹气时，硅片原第一输送线的输送速度，进入至后道的第二输送线上。成对设置的两个吸附块的吹气缝之间的间距沿着硅片的输送方向逐渐变小时，由于受到气流沿输送方向的反向分力，硅片减速向后输送，并最终进入至后道输送线上。成对设置的两个吸附块的吹气缝之间的间距沿着硅片的输送方向逐渐变大时，由于受到气流沿输送方向的正向分力，硅片加速向后输送，并最终进入至后道输送线上。
16.在一些实施例中，硅片吸附机构还包括安装板，成对的两个吸附块相对安装在安装板的两侧。
17.通过设置安装板，使得两个吸附块能够对称地设置设装板的两侧。
18.在一些实施例中，吹气缝由向下倾斜的上加速面和向下倾斜的下加速面相对设置形成，上加速面和下加速面之间的间距顺着吹气缝的吹气方向渐缩。
19.吹气缝被设置成沿吹气方向逐渐变窄，可使得气流能够加速吹出，从而增大吸附力。
20.本实用新型还提供了一种硅片输送装置，其包括第一输送线、第二输送线、料盒及上述任一项所述的硅片吸附机构，其中：
21.第一输送线和第二输送线位于同一直线输送路径上，第一输送线用于将硅片朝向第二输送线输送，第一输送线的出料端与第二输送线的入料端之间保持有间距，以形成分选工位；
22.料盒设置在分选工位的下方，硅片吸附机构设置在分选工位的上方；
23.硅片吸附机构被配置为在输送状态和剔除状态之间切换，其中：
24.在输送状态下，两个吸附块上的吹气缝喷气，以向从第一输送线离开的合格硅片提供竖直向上的吸附力，使合格硅片在惯性作用下通过分选工位后继续输送至第二输送线上；
25.在剔除状态下，两个吸附块上的吹气缝停止喷气，使不合格硅片从第一输送线离开后掉落至料盒中。
26.通过在第一输送线、第二输送线之间的分选工位的上方设置硅片吸附机构，本实用新型的硅片输送装置，实现了在输送过程中对硅片的快速分选，提升了分选效率。
27.在一些实施例中，硅片输送装置还包括设置在分选工位的两侧的第一规整机构和第二规整机构，第一规整机构和第二规整机构用于配置实施对合格硅片进行规整导向。
28.通过在分选工位的两侧设置第一规整机构和第二规整机构，防止硅片在惯性传输时发生偏转，并略微增加硅片的惯性。
29.在一些实施例中，第一规整机构和第二规整机构的结构相同，第一规整机构包括规整板、同步带轮、同步带及电机，其中：规整板水平设置，同步带轮安装在规整板的底部；同步带安装于同步带轮上；电机安装于规整板的上部，用于经同步带轮驱动同步带转动，以带动同步带规整硅片的一侧边缘。
30.第一规整机构和第二规整机构通过电机驱动同步带转动，使材质较软的同步带接触偏移的硅片边缘，既保证了导向、规整的效果，又能防止刚性接触损坏硅片。
31.本实用新型还提供了一种硅片出料装置，其包括出料输送线、顶升输送线、料盒及硅片吸附机构，其中：
32.出料输送线用于输送硅片；顶升输送线沿出料输送线的输送方向依次设置，顶升输送线的输送方向垂直于出料输送线的输送方向；
33.硅片吸附机构设置在顶升输送线的出料端且位于顶升输送线的上方，硅片吸附机构被配置为从顶升输送线接取硅片并送至料盒中。
34.采用了硅片吸附机构的出料装置，能够将顶升输送线上的硅片顺利转移至料盒中，避免上表面产生皮带印。
附图说明
35.图1为本实用新型实施例的硅片吸附机构在第一视角下的结构示意图；
36.图2为本实用新型实施例的硅片吸附机构在第二视角下的结构示意图；
37.图3为本实用新型实施例的硅片吸附机构在第三视角下的结构示意图；
38.图4为本实用新型实施例的吸附块在一个视角下的结构示意图；
39.图5为本实用新型实施例的吸附块在另一个视角下的结构示意图；
40.图6为图5的a-a剖视示意图；
41.图7为本实用新型一个实施例中的吸附块的安装方位示意图；
42.图8为本实用新型另一个实施例中的吸附块的安装方位示意图；
43.图9为本实用新型实施例的硅片输送装置在一个视角下的结构示意图；
44.图10为本实用新型实施例的硅片输送装置在另一个视角下的结构示意图；
45.图11为本实用新型实施例的省去部分组件后的硅片输送装置在一个视角下的结构示意图；
46.图12为本实用新型实施例的省去部分组件后的硅片输送装置在另一个视角下的结构示意图；
47.图1至图12中包括：
48.硅片吸附机构10：吸附块11、安装块12、吹气缝13、排气缝14、进气孔15、下吹孔16、气嘴17、上加速面131、下加速面132；
49.第一输送线20；
50.第二输送线30；
51.料盒40；
52.第一规定机构50：规整板51、同步带轮52、同步带53；
53.第二规整机构60；
54.规整间距调节机构70。
具体实施方式
55.现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本实用新型将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。
56.如图1至图3所示，本实用新型实施例的硅片吸附机构10包括至少一对成对设置的吸附块11，成对的两个吸附块11位于一预定的中轴线(如图1中的虚线所示)的两侧，中轴线与硅片的输送方向平行，其中：
57.每个吸附块11上均形成有吹气缝13，成对的两个吸附块11的吹气缝相对于中轴线对称设置。
58.成对的两个吸附块11上的吹气缝13被配置为能够同时向斜下方或者向水平方向喷出互相远离的气流，以产生流速差，向硅片提供竖直向上的力。
59.输送中的硅片自硅片吸附机构10的下方通过时，硅片开始受到两个吸附块11上的吹气缝13喷出的两道互相远离的气流的影响，在伯努利原理的作用下，硅片的上表面和吸附机构10之间的空间内的压强会降低，如此一来，硅片会受到向上的力。
60.本实用新型的硅片吸附机构10适合于实施对硅片的分选。硅片吸附机构10安装在前道的第一输送线和后道的第二输送线之间的分选工位的上方，当位于前道的第一输送线上的硅片为合格硅片时，硅片吸附机构10则控制吹气缝出气以向合格硅片提供竖直向上的吸附力，使得合格硅片在惯性作用下通过分选工位，从而进入至位于后道的第二输送线上。而当位于前道的第一输送线上的硅片为不合格硅片时，硅片吸附机构则控制吹气缝停止吹气，使得不合格硅片在自身重力作用下落入至分选工位下方的料盒内。分选过程中，对输送线的输送速度无特殊要求，无需将输送线的输送速度调低。
61.可选的，硅片吸附机构10还包括安装板12，成对的两个吸附块11相对安装在安装板12的两侧。
62.可选的，吸附块11上还形成有排气缝14，同一个吸附块11上的排气缝14和吹气缝13在吸附块的吸附面上的条形气缝口相互平行，吹气缝13与中轴线之间的距离小于排气缝14与中轴线之间的距离，排气缝14的缝隙宽度大于吹气缝13的缝隙宽度。
63.如图4所示，通过设置排气缝14，使得吹气缝13吹出的气流能够至少部分经排气缝14排出，从而减少吹向旁侧皮带的气流，防止皮带运行受到干扰。
64.如图1和图6所示，可选的，吸附块11上还设置有下吹孔16，下吹孔16位于吹气缝13和排气缝14之间，下吹孔16用于向下吹出气流，以推动硅片下落。通过控制下吹孔16向下吹出气流，可推动硅片及时下落。如此，在实施对硅片的分选时，可保证不合格硅片能够克服惯性，及时准确地落入至料盒内。
65.可选地，硅片吸附机构10可以通过吹气缝13对所有硅片持续产生吸附力，当不合格硅片经过分选工位时，下吹孔16可以向不合格硅片吹气，硅片原本只受到吹气缝13的吸附力及重力(二者大致抵消)，受到下吹孔16吹气作用后，无法继续输送，而是向下掉落。
66.如图6所示，可选的，吸附块11上还设置有与吹气缝13贯通的进气孔15。硅片吸附机构10还包括安装在吸附块11上的与进气孔15连通的气嘴17，气嘴17与高压供气设备连接，气嘴17用于将高压气体吹入至进气孔15内，最终保证吹气缝13能够实施高速吹气。
67.可选的，吹气缝13由向下倾斜的上加速面131和向下倾斜的下加速面132相对设置形成，上加速面131和下加速面132之间的间距顺着吹气缝的吹气方向渐缩，以使得上加速面131和下加速面132之间形成逐渐变窄的吹气缝13。吹气缝13被设置成沿吹气方向逐渐变窄，可使得气流能够加速吹出，最终增大本实用新型的硅片吸附机构的吸附力。
68.本实用新型的硅片吸附机构10实施对硅片的分选时，在具体实施例中，前道的第一输送线和后道的第二输送线对硅片的输送速度有可能相同，也有可能不同。当第一输送线和第二输送线对硅片的输送速度相同时，离开第一输送线的合格硅片保持原有的输送速度进入至第二输送线上，即能平稳地过渡至第二输送线上。而如果第一输送线和第二输送线对硅片的输送速度相差较大时，离开第一输送线的合格硅片如果仍保持原有的输送速度进入至第二输送线上，则无法保证合格硅片平稳地过渡至第二输送线上。
69.为此，有必要根据不同实施例的具体情况，对吸附块11上的吹气缝13进行进一步的适应性设置，具体如下：
70.当第一输送线和第二输送线对硅片的输送速度相同时，如图1至图3中，成对设置的两个吸附块11的吹气缝13均与硅片的输送方向平行。该情形下，合格硅片受到来自于硅片吸附机构10的向上的吸附力以及向下的重力(二者基本抵消)，在惯性作用下，合格硅片能够按原第一输送线的输送速度，平稳地进入至后道的第二输送线上。
71.当第二输送线的输送速度明显大于第一输送线的输送速度时，如图7所示，成对设置的两个吸附块11的吹气缝13之间的间距沿着硅片的输送方向(如图7中的虚线箭头方向)逐渐变大。该情形下，受到气流沿输送方向的正向分力，合格硅片离开第一输送线后加速向后输送，并最终进入至后道的第二输送线上。
72.当第二输送线的输送速度明显小于第一输送线的输送速度时，如图8所示，成对设置的两个吸附块11的吹气缝13之间的间距沿着硅片的输送方向(如图8中的虚线箭头方向)逐渐变小。该情形下，受到气流沿输送方向的反向分力，合格硅片离开第一输送线后减速向后输送，并最终进入至后道的第二输送线上。
73.当然，当第一输送线和第二输送线对硅片的输送速度相同时，也可以根据实际需要来设置两个吸附块11的吹气缝13之间的间距，例如将间距设置为沿硅片输送方向逐渐变大，以提高硅片的移动速度，防止惯性因空气阻力等原因发生损失。本领域的技术人员可以根据上述实施例进行合理的任意组合。
74.本实用新型还提供了一种硅片输送装置，如图9至图10所示，其包括第一输送线20、第二输送线30、料盒40及上述任一实施例提供的硅片吸附机构10，其中：
75.第一输送线20和第二输送线30位于同一直线输送路径上，第一输送线20用于将硅片朝向第二输送线30输送，第一输送线20的出料端与第二输送线30的入料端之间保持有间距，以形成分选工位。料盒40设置在分选工位的下方，硅片吸附机构10设置在分选工位的上方。
76.硅片吸附机构10被配置为在输送状态和剔除状态之间切换，其中：
77.在输送状态下，两个吸附块11上的吹气缝13喷气，以向从第一输送线20离开的合格硅片提供竖直向上的吸附力，使合格硅片在惯性作用下通过分选工位后继续输送至第二输送线30上。
78.在剔除状态下，两个吸附块11上的吹气缝13停止喷气，使不合格硅片从第一输送
线20离开后掉落至料盒40中。
79.可见，通过在第一输送线20、第二输送线40之间的分选工位的上方设置硅片吸附机构10。本实用新型实施的硅片输送装置，实现了在输送过程中对硅片的快速分选，使得第一输送线20上的合格硅片进入至第二输送线30上，并由第二输送线30继续向后输送至后道的处理工位处，而不合格硅片则落入至料盒40内。
80.可选的，如图10至图11所示，本实用新型实施例中的硅片输送装置还包括设置在分选工位的两侧的第一规整机构50和第二规整机构60，第一规整机构50和第二规整机构60用于配置实施对合格硅片进行规整导向。这里所说的规整导向指的是使合格硅片大致保持原有的运动方向和运动状态，尽量避免硅片自身发生偏移或者偏转。
81.可选的，第一规整机构50和第二规整机构60的结构相同，以第一规整机构50为例，如图12所示，其包括规整板51、同步带轮52、同步带53及电机，其中：规整板51水平设置，同步带轮52安装在规整板51的底部。同步带53安装于同步带轮52上。电机安装于规整板51的上部，用于经同步带轮52驱动同步带53转动，以带动同步带53规整硅片的一侧边缘。
82.当合格硅片在硅片吸附机构10下方运动时，第一规整机构50和第二规整机构60的同步带53分别位于合格硅片的两侧，对合格硅片进行限制，使合格硅片得以尽量保持原有的运动方向和运动状态，尽量避免合格硅片自身发生偏移或偏转。
83.如图10和图11所示，可选的，本实用新型实施例中的硅片输送装置还包括调节第一规整机构50和第二规整机构60之间的间距的规整间距调节机构70。规整间距调节机构70可以调节第一规整机构50和第二规整机构60之间的间距，从而满足对不同尺寸的硅片的规整。还有，规整间距调节机构70可以根据前道检测工位传来的信息，控制第一规整机构50和第二规整机构60彼此远离，以对判定为叠片的硅片堆进行避让。
84.另外，硅片吸附装置还可以被应用在硅片下料装置中。硅片下料装置包括出料输送线、顶升输送线、料盒及硅片吸附机构10。
85.出料输送线用于沿第一方向输送硅片，顶升输送线设置有多个且沿第一方向依次设置，顶升输送线沿第二方向输送硅片，第二方向垂直于第一方向，且顶升输送线可升降以拾取出料输送线上的硅片。硅片吸附机构10设置在顶升输送线的出料端且位于顶升输送线的上方，硅片吸附机构被配置为从顶升输送线接取硅片并送至料盒中。采用了硅片吸附机构的硅片下料装置，能够将顶升输送线上的硅片顺利转移至料盒中，避免上表面产生皮带印。
86.以上具体地示出和描述了本实用新型的示例性实施方式。应该理解，本实用新型不限于所公开的实施方式，相反，本实用新型意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效布置。本领域技术人员可以在不冲突的前提下合理组合上述技术特征，同样能实现相同技术效果。

技术特征：
1.一种硅片吸附机构，其特征在于，用于向硅片提供竖直向上的吸附力，所述硅片吸附机构包括至少一对成对设置的吸附块，成对的两个所述吸附块位于一预定的中轴线的两侧，所述中轴线与所述硅片的输送方向平行，其中：每个所述吸附块上均形成有吹气缝，成对的两个吸附块的吹气缝相对于所述中轴线对称设置；成对的两个所述吸附块上的所述吹气缝被配置为能够同时向斜下方或者向水平方向喷出互相远离的气流，以向所述硅片提供竖直向上的吸附力。2.如权利要求1所述的硅片吸附机构，其特征在于，所述吸附块上还形成有排气缝，同一个吸附块上的排气缝和吹气缝在所述吸附块的吸附面上的条形气缝口相互平行，所述吹气缝与所述中轴线之间的距离小于所述排气缝与所述中轴线之间的距离，所述排气缝的缝隙宽度大于所述吹气缝的缝隙宽度。3.如权利要求2所述的硅片吸附机构，其特征在于，所述吸附块上还设置有下吹孔，所述下吹孔位于所述吹气缝和所述排气缝之间，所述下吹孔用于向下吹出气流，以推动所述硅片下落。4.如权利要求1所述的硅片吸附机构，其特征在于，所述吸附块上还设置有与所述吹气缝贯通的进气孔；所述硅片吸附机构还包括安装在所述吸附块上的与所述进气孔连通的气嘴，所述气嘴用于将高压气体吹入至所述进气孔内。5.如权利要求1所述的硅片吸附机构，其特征在于，成对设置的两个吸附块的吹气缝均与所述硅片的输送方向平行；或者，成对设置的两个吸附块的吹气缝之间的间距沿着所述硅片的输送方向逐渐变小；或者，成对设置的两个吸附块的吹气缝之间的间距沿着所述硅片的输送方向逐渐变大。6.如权利要求1所述的硅片吸附机构，其特征在于，所述硅片吸附机构还包括安装板，成对的两个所述吸附块相对安装在所述安装板的两侧。7.如权利要求1所述的硅片吸附机构，其特征在于，所述吹气缝由向下倾斜的上加速面和向下倾斜的下加速面相对设置形成，所述上加速面和所述下加速面之间的间距顺着所述吹气缝的吹气方向渐缩。8.一种硅片输送装置，其特征在于，所述硅片输送装置包括第一输送线、第二输送线、料盒及权利要求1至7任一项所述的硅片吸附机构，其中：所述第一输送线和所述第二输送线位于同一直线输送路径上，所述第一输送线用于将硅片朝向所述第二输送线输送，所述第一输送线的出料端与所述第二输送线的入料端之间保持有间距，以形成分选工位；所述料盒设置在所述分选工位的下方，所述硅片吸附机构设置在所述分选工位的上方；所述硅片吸附机构被配置为在输送状态和剔除状态之间切换，其中：在输送状态下，两个所述吸附块上的所述吹气缝喷气，以向从所述第一输送线离开的合格硅片提供竖直向上的吸附力，使合格硅片在惯性作用下通过所述分选工位后继续输送至所述第二输送线上；
在剔除状态下，两个所述吸附块上的所述吹气缝停止喷气，使不合格硅片从所述第一输送线离开后掉落至所述料盒中。9.如权利要求8所述的硅片输送装置，其特征在于，所述硅片输送装置还包括设置在所述分选工位的两侧的第一规整机构和第二规整机构，所述第一规整机构和所述第二规整机构用于配置实施对合格硅片进行规整导向。10.如权利要求9所述的硅片输送装置，其特征在于，所述第一规整机构和所述第二规整机构的结构相同，所述第一规整机构包括规整板、同步带轮、同步带及电机，其中：所述规整板水平设置，所述同步带轮安装在所述规整板的底部；所述同步带安装于所述同步带轮上；所述电机安装于所述规整板的上部，用于经所述同步带轮驱动所述同步带转动，以带动所述同步带规整所述硅片的一侧边缘。11.一种硅片出料装置，其特征在于，所述硅片出料装置包括出料输送线、若干顶升输送线、料盒及若干权利要求1至7任一项所述的硅片吸附机构，其中：所述出料输送线用于输送硅片；所述顶升输送线沿所述出料输送线的输送方向依次设置，所述顶升输送线的输送方向垂直于所述出料输送线的输送方向；所述硅片吸附机构设置在所述顶升输送线的出料端且位于所述顶升输送线的上方，所述硅片吸附机构被配置为从所述顶升输送线接取硅片并送至料盒中。

技术总结
本实用新型提出一种硅片吸附机构、硅片输送装置及硅片出料装置，其中的硅片吸附机构包括至少一对成对设置的吸附块，成对的两个吸附块位于一预定的中轴线的两侧，中轴线与硅片的输送方向平行，其中：每个吸附块上均形成有吹气缝，成对的两个吸附块的吹气缝相对于中轴线对称设置；成对的两个吸附块上的吹气缝被配置为能够同时向斜下方或者向水平方向喷出互相远离的气流，以向硅片提供竖直向上的吸附力。本实用新型的硅片吸附机构通过控制两个吸附块上的吹气缝的气源打开或关闭，利用气压差产生对硅片的吸附力，从而实施对硅片的快速吸附或释放。本实用新型的适合于实施对硅片的分选，以提升分选效率。以提升分选效率。以提升分选效率。


技术研发人员：闫东 李昶 王美 卞海峰 薛冬冬 顾晓奕 徐飞 肖文龙 李泽通 韩杰
受保护的技术使用者：无锡奥特维科技股份有限公司
技术研发日：2023.02.24
技术公布日：2023/9/3