本發(fā)明屬于自動(dòng)化領(lǐng)域，具體涉及一種全自動(dòng)硅片清洗線及其工作方法。

背景技術(shù)：

中國(guó)光伏市場(chǎng)裝機(jī)量需求增長(zhǎng)迅猛。勞動(dòng)力短缺、人工成本不斷攀升，導(dǎo)致太陽(yáng)能廠商對(duì)自動(dòng)化設(shè)備需求提升，對(duì)降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品良率有者顯著的效果。

現(xiàn)清洗設(shè)備使用廠商在硅片脫膠后，需要人工插片將清洗籃裝滿(mǎn)硅片，即花籃裝滿(mǎn)。然后通過(guò)小車(chē)周轉(zhuǎn)托入清洗機(jī)進(jìn)料處。待清洗后再由人工周轉(zhuǎn)放入烘箱進(jìn)行硅片烘干，烘干后再次周轉(zhuǎn)到分選儀設(shè)備人工放籃。

因此，現(xiàn)有的生產(chǎn)模式過(guò)于依賴(lài)人海戰(zhàn)術(shù)，且產(chǎn)能不穩(wěn)定。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了提高硅片裝藍(lán)、清洗和烘干的自動(dòng)化程度，本發(fā)明的目的是提供一種全自動(dòng)硅片清洗線及其工作方法。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種全自動(dòng)硅片清洗線，包括：插片段、清洗段、烘干段；其中所述插片段適于將層疊硅片逐片插入花籃中，并將滿(mǎn)載花籃送至清洗段進(jìn)行清洗，且在清洗完畢后送至烘干段進(jìn)行烘干。

進(jìn)一步，所述插片段包括：至少一路硅片分片輸送機(jī)構(gòu)、硅片裝載機(jī)構(gòu)，花籃輸送機(jī)構(gòu)、空籃回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和待上料機(jī)構(gòu)，且各機(jī)構(gòu)均由控制模塊控制；其中所述硅片分片輸送機(jī)構(gòu)包括：用于放置層疊硅片的水槽、硅片負(fù)壓吸取裝置、硅片傳輸裝置；在工作時(shí)，通過(guò)水槽內(nèi)的噴射水流使部分硅片上浮，啟動(dòng)硅片負(fù)壓吸取裝置吸取位于最上層的硅片，并通過(guò)硅片傳輸裝置送入硅片裝載機(jī)構(gòu)內(nèi)的空花籃中；當(dāng)花籃裝載完畢后，由花籃輸送機(jī)構(gòu)將花籃送至待上料機(jī)構(gòu)，同時(shí)通過(guò)空籃回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)將一空籃送回，并通過(guò)花籃輸送機(jī)構(gòu)將空籃送至硅片裝載機(jī)構(gòu)。

進(jìn)一步，所述水槽內(nèi)設(shè)有一活動(dòng)支架，該活動(dòng)支架用于疊放硅片，并使層疊硅片調(diào)整至負(fù)壓吸取裝置的吸取位；以及所述硅片傳輸裝置上設(shè)有用于檢測(cè)硅片是否完整的檢測(cè)單元，所述硅片傳輸裝置的后端為一翻轉(zhuǎn)架，且該翻轉(zhuǎn)架通過(guò)一升降氣缸控制硅片傳輸裝置的后端向下傾斜；若檢測(cè)單元檢測(cè)到硅片不良時(shí)，所述控制模塊通過(guò)升降氣缸使硅片傳輸裝置的后端向下傾斜，即不良硅片掉落。

進(jìn)一步，所述硅片裝載機(jī)構(gòu)包括：花籃夾持機(jī)構(gòu)、花籃絲桿升降機(jī)構(gòu)；所述硅片傳輸裝置的后側(cè)還設(shè)有帶輪過(guò)度裝置；所述硅片傳輸裝置適于將完整硅片通過(guò)帶輪過(guò)度裝置輸送至花籃中；以及在每片硅片送入花籃后，所述花籃絲桿升降機(jī)構(gòu)均控制花籃提升一定高度。

進(jìn)一步，所述待上料機(jī)構(gòu)包括：用于放置花籃的l形支架，換向機(jī)構(gòu)；所述l形支架通過(guò)一翻轉(zhuǎn)氣缸控制其傾倒；所述換向機(jī)構(gòu)適于將傾倒后的花籃頂升并旋轉(zhuǎn)90°后橫向排列。

進(jìn)一步，所述清洗段包括：若干按照清洗工序依次排列的清洗槽，用于控制清洗槽來(lái)回晃動(dòng)的拋動(dòng)機(jī)構(gòu)，用于抓取橫向排列花籃依次進(jìn)入各清洗槽的機(jī)械手搬運(yùn)機(jī)構(gòu)，以及在一最后清洗槽處設(shè)有慢拉機(jī)構(gòu)；所述慢拉機(jī)構(gòu)適于將進(jìn)入該最后清洗槽內(nèi)花籃托起進(jìn)行脫水；所述慢拉機(jī)構(gòu)包括：位于最后清洗槽兩側(cè)的托架，以及使托架上升或下降的齒輪齒條機(jī)構(gòu)，一驅(qū)動(dòng)電機(jī)適于通過(guò)同步軸、皮帶左右同時(shí)帶動(dòng)齒輪齒條機(jī)構(gòu)使托架同步上升。

進(jìn)一步，所述烘干段包括：鏈條傳送機(jī)構(gòu)，以及架設(shè)在鏈條傳送機(jī)構(gòu)上的熱風(fēng)循環(huán)機(jī)構(gòu)；所述機(jī)械手搬運(yùn)機(jī)構(gòu)適于將位于托架上的花籃夾持后放入鏈條傳送機(jī)構(gòu)；在熱風(fēng)循環(huán)機(jī)構(gòu)對(duì)硅片進(jìn)行烘干后，通過(guò)烘干段花籃頂升機(jī)構(gòu)將花籃頂升；以及位于烘干段后還設(shè)有移載段；所述移載段包括：五軸機(jī)械手機(jī)構(gòu)；所述五軸機(jī)械手機(jī)構(gòu)將花籃抓取搬運(yùn)至后續(xù)設(shè)備的上料處，以將已卸料的空籃取回放入空籃回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的回料頂升機(jī)構(gòu)上，送至硅片裝載機(jī)構(gòu)。

進(jìn)一步，所述機(jī)械手搬運(yùn)機(jī)構(gòu)包括：一對(duì)抓手，所述抓手上設(shè)有通電線路，所述花籃內(nèi)置有通電導(dǎo)線；在抓手夾持花籃后，通電導(dǎo)線與通電線路導(dǎo)通構(gòu)成回路，所述機(jī)械手搬運(yùn)機(jī)構(gòu)內(nèi)設(shè)有通電檢測(cè)模塊，且通過(guò)所述通電檢測(cè)模塊所檢測(cè)的回路電流判定花籃是否掉落。

又一方面，本發(fā)明還提供了一種全自動(dòng)硅片清洗線的工作方法，包括如下步驟：

步驟s1，插片工序，即將層疊硅片逐片插入花籃中；

步驟s2，清洗工序，即將滿(mǎn)載花籃送至清洗段進(jìn)行清洗；以及

步驟s3，烘干工序，即在清洗完畢后送至烘干段進(jìn)行烘干。

進(jìn)一步，所述工作方法還包括步驟s4，將花籃卸料后，空籃送至插片工序中。

本發(fā)明的有益效果：通過(guò)對(duì)實(shí)際生產(chǎn)廠商的工藝需求加以自動(dòng)化集成，插片環(huán)節(jié)全自動(dòng)化，插片后右搬運(yùn)機(jī)械手將花籃放入清洗設(shè)備清洗，清洗后由搬運(yùn)機(jī)械手將花籃放入通過(guò)式烘箱烘干，再由五軸機(jī)械手機(jī)構(gòu)將花籃加載到分選設(shè)備(后續(xù)設(shè)備)的上料處；自動(dòng)化生產(chǎn)降低了硅片在周轉(zhuǎn)過(guò)程中的損耗，節(jié)約了在清洗環(huán)節(jié)的周轉(zhuǎn)時(shí)間，提高了設(shè)備的單日產(chǎn)能降低生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)成本。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1是本發(fā)明的全自動(dòng)硅片清洗線的整體結(jié)構(gòu)示圖；

圖2是本發(fā)明的插片段的局部示圖；

圖3是本發(fā)明的插片段的側(cè)視圖；

圖4是本發(fā)明的硅片分片輸送機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示圖；

圖5是本發(fā)明的清洗段的一側(cè)視圖；

圖6是本發(fā)明的清洗段的另一側(cè)視圖；

圖7是本發(fā)明的拋動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示圖；

圖8是本發(fā)明的慢拉機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示圖；

圖9是本發(fā)明的烘干段的側(cè)視圖；

圖10是本發(fā)明的烘干段的俯視圖；

圖11是本發(fā)明的移載段的側(cè)視圖；

圖12是本發(fā)明的五軸機(jī)械手機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示圖。

圖中：

插片段1、硅片分片輸送機(jī)構(gòu)11、硅片裝載機(jī)構(gòu)12、花籃輸送機(jī)構(gòu)13、待上料機(jī)構(gòu)14、空籃回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)15、回料頂升機(jī)構(gòu)151、層疊硅片111、水槽112、活動(dòng)支架112a、硅片負(fù)壓吸取裝置113、硅片傳輸裝置114、翻轉(zhuǎn)架114a、升降氣缸114b、檢測(cè)單元115、帶輪過(guò)度裝置116、花籃夾持機(jī)構(gòu)121、花籃絲桿升降機(jī)構(gòu)122、l形支架141、翻轉(zhuǎn)氣缸142、換向機(jī)構(gòu)143；

清洗段2、清洗槽21、拋動(dòng)機(jī)構(gòu)22、機(jī)械手搬運(yùn)機(jī)構(gòu)23、慢拉機(jī)構(gòu)24、托架241、齒輪齒條機(jī)構(gòu)242、驅(qū)動(dòng)電機(jī)243、同步軸244、皮帶245；

烘干段3、鏈條傳送機(jī)構(gòu)31、熱風(fēng)循環(huán)機(jī)構(gòu)32、烘干段花籃頂升機(jī)構(gòu)33；

移載段4、五軸機(jī)械手機(jī)構(gòu)41、機(jī)械手411。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。這些附圖均為簡(jiǎn)化的示意圖，僅以示意方式說(shuō)明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。

實(shí)施例1

如圖1所示，本實(shí)施例1提供了一種全自動(dòng)硅片清洗線，包括：插片段1、清洗段2、烘干段3；其中所述插片段1適于將層疊硅片111逐片插入花籃中，并將滿(mǎn)載花籃送至清洗段2進(jìn)行清洗，且在清洗完畢后送至烘干段3進(jìn)行烘干。

如圖2和圖3所示，作為插片段1的一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述插片段1包括：至少一路硅片分片輸送機(jī)構(gòu)11(圖2中兩路硅片分片輸送機(jī)構(gòu)11平行設(shè)置)、硅片裝載機(jī)構(gòu)12，花籃輸送機(jī)構(gòu)13、待上料機(jī)構(gòu)14和空籃回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)15，且各機(jī)構(gòu)均由控制模塊控制；其中所述硅片分片輸送機(jī)構(gòu)11包括：用于放置層疊硅片111的水槽112、硅片負(fù)壓吸取裝置113、硅片傳輸裝置114。

在工作時(shí)，通過(guò)水槽112內(nèi)的噴射水流使部分硅片上浮，啟動(dòng)硅片負(fù)壓吸取裝置113吸取位于最上層的硅片，并通過(guò)硅片傳輸裝置114送入硅片裝載機(jī)構(gòu)12內(nèi)的空花籃(圖2中未顯示)中；當(dāng)花籃裝載完畢后，由花籃輸送機(jī)構(gòu)13將花籃送至待上料機(jī)構(gòu)14，同時(shí)通過(guò)空籃回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)15將一空籃送回，并通過(guò)花籃輸送機(jī)構(gòu)13將空籃送至硅片裝載機(jī)構(gòu)12。

所述空籃回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)15的傳輸線連通插片段1、清洗段2、烘干段3以及后續(xù)的移載段4，適于將烘干段3或移載段4的空籃送回。

所述水槽112內(nèi)設(shè)有一活動(dòng)支架112a，該活動(dòng)支架112a用于疊放硅片，并使層疊硅片111調(diào)整至負(fù)壓吸取裝置的吸取位；以及所述硅片傳輸裝置114上設(shè)有用于檢測(cè)硅片是否完整的檢測(cè)單元115，所述硅片傳輸裝置114的后端為一翻轉(zhuǎn)架114a，且該翻轉(zhuǎn)架114a通過(guò)一升降氣缸114b控制硅片傳輸裝置114的后端向下傾斜；若檢測(cè)單元115檢測(cè)到硅片不良時(shí)，所述控制模塊通過(guò)升降氣缸114b使硅片傳輸裝置114的后端向下傾斜，即不良硅片掉落，在不良硅片掉落后，升降氣缸114b使硅片傳輸裝置114的后端復(fù)位，硅片傳輸裝置114的后端的運(yùn)動(dòng)方向如圖4中箭頭f所示。

所述檢測(cè)單元115包括四個(gè)光電傳感器，用于檢測(cè)硅片的四個(gè)角是否完整。

所述硅片裝載機(jī)構(gòu)12包括：花籃夾持機(jī)構(gòu)121、花籃絲桿升降機(jī)構(gòu)122；所述硅片傳輸裝置114的后側(cè)還設(shè)有帶輪過(guò)度裝置116；所述硅片傳輸裝置114適于將完整硅片通過(guò)帶輪過(guò)度裝置116輸送至花籃中；以及在每片硅片送入花籃后，所述花籃絲桿升降機(jī)構(gòu)122均控制花籃提升一定高度。

所述待上料機(jī)構(gòu)14包括：用于放置花籃的l形支架141，換向機(jī)構(gòu)143；所述l形支架141通過(guò)一翻轉(zhuǎn)氣缸142控制其傾倒；所述換向機(jī)構(gòu)143適于將傾倒后的花籃頂升并旋轉(zhuǎn)90°后輸送至上料區(qū)按照一定間距橫向排列。

如圖5至圖8所示，所述清洗段2包括：若干按照清洗工序依次排列的清洗槽21，所述清洗槽21內(nèi)設(shè)有超聲波發(fā)生器，用于控制清洗槽21往復(fù)升降的拋動(dòng)機(jī)構(gòu)22，用于抓取橫向排列花籃依次進(jìn)入各清洗槽21的機(jī)械手搬運(yùn)機(jī)構(gòu)23，以及在一最后清洗槽21處設(shè)有慢拉機(jī)構(gòu)24；所述慢拉機(jī)構(gòu)24適于將進(jìn)入該最后清洗槽21內(nèi)花籃托起進(jìn)行脫水；所述慢拉機(jī)構(gòu)24包括：位于最后清洗槽21兩側(cè)的托架241，以及使托架241上升或下降的齒輪齒條機(jī)構(gòu)242，一驅(qū)動(dòng)電機(jī)243適于通過(guò)同步軸244、皮帶245左右同時(shí)帶動(dòng)齒輪齒條機(jī)構(gòu)242使托架241同步上升。

所述拋動(dòng)機(jī)構(gòu)22采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)偏心輪機(jī)構(gòu)使清洗槽21在清洗過(guò)程中發(fā)生往復(fù)升降運(yùn)動(dòng)，且所述拋動(dòng)機(jī)構(gòu)22由控制模塊進(jìn)行控制，所述慢拉機(jī)構(gòu)24內(nèi)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)243也有控制模塊進(jìn)行控制；

并且，上述若干清洗槽(例如但不限于選用10個(gè)清洗槽)中還設(shè)有一公共槽，以將各清洗槽分割為前后清洗槽，所述機(jī)械手搬運(yùn)機(jī)構(gòu)23包括前、后機(jī)械手機(jī)構(gòu)，前機(jī)械手機(jī)構(gòu)將花籃依次經(jīng)過(guò)各前清洗槽將花籃放入公共槽內(nèi)，且由后機(jī)械手機(jī)構(gòu)將花籃從共公槽內(nèi)拾起依次經(jīng)過(guò)各后清洗槽進(jìn)行清洗。

如圖9至圖11所示，所述烘干段3包括：鏈條傳送機(jī)構(gòu)31，以及架設(shè)在鏈條傳送機(jī)構(gòu)31上的熱風(fēng)循環(huán)機(jī)構(gòu)32；所述機(jī)械手搬運(yùn)機(jī)構(gòu)23還適于將位于托架241上的花籃夾持后放入鏈條傳送機(jī)構(gòu)31；在熱風(fēng)循環(huán)機(jī)構(gòu)32對(duì)硅片進(jìn)行烘干后，通過(guò)鏈條傳送機(jī)構(gòu)31將花籃傳送至預(yù)定的位置再由烘干段花籃頂升機(jī)構(gòu)33將花籃頂升到位后等待后續(xù)抓取上料工序；以及位于烘干段3后還設(shè)有移載段4；所述移載段4包括：五軸機(jī)械手機(jī)構(gòu)41；所述五軸機(jī)械手機(jī)構(gòu)41將花籃抓取搬運(yùn)至后續(xù)設(shè)備的上料處，再將已卸料的空籃取回放入空籃回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)15的回料頂升機(jī)構(gòu)131上，頂升機(jī)構(gòu)131得到有籃信號(hào)回落從而將花籃放置空籃回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)15通過(guò)鏈傳動(dòng)送至硅片裝載機(jī)構(gòu)12。

所述機(jī)械手搬運(yùn)機(jī)構(gòu)23包括：一對(duì)抓手，所述抓手上設(shè)有通電線路，所述花籃內(nèi)置有通電導(dǎo)線；在抓手夾持花籃后，通電導(dǎo)線與通電線路導(dǎo)通構(gòu)成回路，所述機(jī)械手搬運(yùn)機(jī)構(gòu)23內(nèi)設(shè)有通電檢測(cè)模塊，且通過(guò)所述通電檢測(cè)模塊所檢測(cè)的回路電流判定花籃是否掉落，當(dāng)回路電流消失時(shí)，則判斷花籃掉落；并且所述通電檢測(cè)模塊還與控制模塊相連，且當(dāng)判斷花籃掉落后，控制抓手停止。

所述控制模塊例如但不限于采用plc模塊。本實(shí)施例1中所涉及的控制機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)和翻轉(zhuǎn)氣缸均由plc模塊控制，具體的，連接plc模塊的io口。

實(shí)施例2

在實(shí)施例1基礎(chǔ)上，本實(shí)施例2提供了一種全自動(dòng)硅片清洗線的工作方法，包括如下步驟：

步驟s1，插片工序，即將層疊硅片111逐片插入花籃中；

步驟s2，清洗工序，即將滿(mǎn)載花籃送至清洗段2進(jìn)行清洗；以及

步驟s3，烘干工序，即在清洗完畢后送至烘干段3進(jìn)行烘干。

所述工作方法還包括：步驟s4，回籃工序，即將花籃卸料后，空籃送至插片工序中。

關(guān)于插片工序、清洗工序、烘干工序和回籃工序所涉及的部件見(jiàn)實(shí)施例1的相關(guān)論述。

以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實(shí)施例為啟示，通過(guò)上述的說(shuō)明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說(shuō)明書(shū)上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來(lái)確定其技術(shù)性范圍。