本發(fā)明涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，尤其涉及一種基于n型topcon光伏電池片的半導(dǎo)體晶片輸料搬運裝置。

背景技術(shù)：

1、公知的，電池片為光伏組件最為核心的部件，其結(jié)構(gòu)直接影響了光伏組件的轉(zhuǎn)化效率。n型topcon光伏電池片是一種基于選擇性載流子原理的隧穿氧化層鈍化接觸的高效太陽能電池技術(shù)，在電池背面制備超薄氧化硅層，然后沉積薄摻雜硅層。兩層共同形成鈍化接觸結(jié)構(gòu)，有效降低了表面復(fù)合和發(fā)射極金屬接觸復(fù)合，提高了太陽能電池的開路電壓，從而提高了太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率，而基于n型topcon光伏電池片的半導(dǎo)體晶片輸料搬運裝置即是一種在生產(chǎn)n型topcon光伏電池片的過程中，對n型topcon光伏電池片的半導(dǎo)體晶片進行輸料搬運的裝置；

2、由于半導(dǎo)體晶片的自身較薄的特性，對于半導(dǎo)體晶片大多采用吸附方式進行搬運，即在機械手的前端安裝多個能夠進行負壓的吸盤，通過將吸盤與半導(dǎo)體晶片表面接觸，然后控制吸盤負壓吸附半導(dǎo)體晶片，再通過機械手進行搬運，然而在現(xiàn)有的搬運裝置中，其吸盤的相對位置大多是固定的，基本依靠機械手的控制進行位置調(diào)整，這樣吸盤在吸附晶片時，其吸附位置無法計算調(diào)節(jié)控制，特別是對于一些非正多邊形結(jié)構(gòu)的晶片，吸附位置對晶片的影響較大，采用現(xiàn)有的吸盤容易出現(xiàn)晶片吸附不穩(wěn)定和損傷晶片的情況。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提出一種基于n型topcon光伏電池片的半導(dǎo)體晶片輸料搬運裝置，以實現(xiàn)保證多個吸盤的最大化的吸附范圍，從而使吸附半導(dǎo)體晶片的穩(wěn)定性更高。

2、為達到上述技術(shù)目的，本發(fā)明提供了一種基于n型topcon光伏電池片的半導(dǎo)體晶片輸料搬運裝置，其包括安裝架，其底部焊接安裝有底板，所述底板下方安裝有多個能夠移動調(diào)整位置的吸盤，所述安裝架上方設(shè)置有用于將所述安裝架與搬運設(shè)備連接的裝配機構(gòu)，所述裝配機構(gòu)上安裝有用于驅(qū)動所述安裝架轉(zhuǎn)動的驅(qū)轉(zhuǎn)機構(gòu)；

3、圖像采集相機，其安裝在所述底板上方，用于采集待搬運半導(dǎo)體晶片的輪廓圖像；

4、中央處理器，其安裝于所述安裝架內(nèi)，所述中央處理器基于獲取的待搬運半導(dǎo)體晶片的輪廓圖像，計算待搬運半導(dǎo)體晶片的重心位置，控制安裝架的中軸線移動至半導(dǎo)體晶片的重心位置重合，再結(jié)合待搬運半導(dǎo)體晶片的輪廓圖像和重心位置獲取吸盤吸附半導(dǎo)體晶片的位置。

5、作為上述技術(shù)方案的進一步描述：所述吸盤設(shè)置為三個，三個所述吸盤始終處于以安裝架的中軸線上的一點為圓心的同一圓的圓周上。

6、作為上述技術(shù)方案的進一步描述：所述底板上方中心位置開設(shè)有用于配合圖像采集相機進行圖像采集的采集孔，所述圖像采集相機采集的待搬運半導(dǎo)體晶片的輪廓圖像比例為1：1。

7、作為上述技術(shù)方案的進一步描述：所述安裝架的頂部安裝有真空泵，所述底板上呈放射狀開設(shè)有三個滑槽，每個滑槽內(nèi)均滑動裝配有滑臺，所述吸盤共設(shè)置三個，分別一一對應(yīng)安裝在各個所述滑臺的底部，所述吸盤與所述真空泵之間通過軟管連接，所述滑槽內(nèi)安裝有用于推動所述滑臺移動的伸縮桿，具體的，所述伸縮桿采用電動伸縮桿或液壓伸縮桿或氣動伸縮桿，具體的，所述滑臺的截面呈“中”字形結(jié)構(gòu)或“e”字形結(jié)構(gòu)，所述滑槽的內(nèi)壁開設(shè)有與所述滑臺適配的卡槽結(jié)構(gòu)。

8、作為上述技術(shù)方案的進一步描述：所述裝配機構(gòu)包括：

9、安裝板，其設(shè)置于所述安裝架的上方；

10、轉(zhuǎn)盤，其設(shè)置于所述安裝板與所述安裝架之間，所述轉(zhuǎn)盤與所述安裝板之間通過轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動連接，所述轉(zhuǎn)盤與所述安裝架之間通過立柱固定連接；

11、連接臂，其一端焊接安裝有大臂安裝滑架，另一端與所述安裝板可拆卸卡裝連接，具體的，連接臂與安裝板之間卡合連接并通過螺栓固定。

12、作為上述技術(shù)方案的進一步描述：所述驅(qū)轉(zhuǎn)機構(gòu)包括：

13、齒環(huán)，其固定套設(shè)于所述轉(zhuǎn)盤的外部；

14、電機，其固定安裝在所述安裝板的頂部；

15、主動齒輪組，其安裝在所述安裝板的下方，所述主動齒輪組與所述電機的輸出軸傳動連接，并且所述主動齒輪組的其中一個齒輪與所述齒環(huán)嚙合連接。

16、作為上述技術(shù)方案的進一步描述：所述中央處理器基于獲取的待搬運半導(dǎo)體晶片的輪廓圖像，計算待搬運半導(dǎo)體晶片的重心位置的方法如下：

17、以待搬運半導(dǎo)體晶片的輪廓圖像中的任意一個點為坐標原點，以任一尺寸為單位距離，建立第一平面xy直角坐標系，獲取待搬運半導(dǎo)體晶片的輪廓圖像中各個角點坐標，所述角點為待搬運半導(dǎo)體晶片的輪廓圖像重兩個相鄰邊的交點，分別設(shè)為p1(x1,y1)、p2(x2,y2)、p3(x3,y3)、……pn(xn,yn)，則待搬運半導(dǎo)體晶片輪廓圖像的幾何重心坐標計算方法如下：

18、

19、其中，x、y分別為待搬運半導(dǎo)體晶片輪廓圖像的幾何重心的x軸坐標和y軸坐標，xi、yi分別為待搬運半導(dǎo)體晶片輪廓圖像第i個角點的坐標，n是待搬運半導(dǎo)體晶片輪廓圖像的總邊數(shù)。

20、作為上述技術(shù)方案的進一步描述：所述中央處理器控制安裝架的中軸線移動至半導(dǎo)體晶片的重心位置重合的方法如下：

21、設(shè)定安裝架的中軸線初始對應(yīng)在平面xy直角坐標系的坐標為p0(x0,y0)，設(shè)定待搬運半導(dǎo)體晶片的重心坐標為p(x,y)；

22、則安裝架的移動路徑為點p0(x0,y0)到點p(x,y)直線距離；

23、按照獲取的移動路徑控制安裝架移動，直至安裝架的中軸線移動至半導(dǎo)體晶片的重心位置重合。

24、作為上述技術(shù)方案的進一步描述：所述中央處理器結(jié)合待搬運半導(dǎo)體晶片的輪廓圖像和重心位置獲取吸盤吸附半導(dǎo)體晶片的位置的方法如下：

25、以待搬運半導(dǎo)體晶片的重心為坐標原點，以任一尺寸為單位距離，建立第二平面xy直角坐標系，吸取待搬運半導(dǎo)體晶片的輪廓邊緣坐標；

26、獲取各個三個吸盤中心映射在第二平面xy直角坐標系中的坐標，分別為k1(x1,y1)、k2(x2,y2)、k3(x3,y3)；

27、控制三個吸盤同步移動和安裝架轉(zhuǎn)動，同時實時將三個吸盤的坐標k1(x1,y1)、k2(x2,y2)、k3(x3,y3)與吸取的待搬運半導(dǎo)體晶片的輪廓邊緣坐標比對，直至三個吸盤的坐標k1(x1,y1)、k2(x2,y2)、k3(x3,y3)到達預(yù)定條件后終止移動；

28、在三個吸盤終止移動后所對應(yīng)的位置為半導(dǎo)體晶片的最佳吸定位置。

29、作為上述技術(shù)方案的進一步描述：所述三個吸盤終止移動的預(yù)定條件如下：

30、(ⅰ)、三個吸盤的坐標k1(x1,y1)、k2(x2,y2)、k3(x3,y3)均位于半導(dǎo)體晶片的輪廓坐標范圍內(nèi)；

31、(ⅱ)、設(shè)定三個吸盤的坐標點k1、k2、k3與半導(dǎo)體晶片的輪廓邊緣的最近距離分別為a1，a2，a3，則a1，a2，a3中的任意兩個等于a，其中，a為吸盤吸附時需要的最小半徑。

32、在上述技術(shù)方案中，本發(fā)明提供的一種基于n型topcon光伏電池片的半導(dǎo)體晶片輸料搬運裝置，該裝置通過在底板上方安裝圖像采集相機，其能夠獲取待搬運半導(dǎo)體晶片的輪廓圖像，而中央處理器能夠基于獲取的待搬運半導(dǎo)體晶片的輪廓圖像，計算待搬運半導(dǎo)體晶片的重心位置，再結(jié)合待搬運半導(dǎo)體晶片的輪廓圖像和重心位置獲取三個吸盤吸附半導(dǎo)體晶片的位置，保證了三個吸盤的最大化的吸附范圍，使吸附半導(dǎo)體晶片的穩(wěn)定性更高。

33、附圖說明

34、為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

35、圖1為本發(fā)明提供的一種基于n型topcon光伏電池片的半導(dǎo)體晶片輸料搬運裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

36、圖2為本發(fā)明提供的一種基于n型topcon光伏電池片的半導(dǎo)體晶片輸料搬運裝置的仰視結(jié)構(gòu)示意圖；

37、圖3為本發(fā)明提供的一種基于n型topcon光伏電池片的半導(dǎo)體晶片輸料搬運裝置的另一視角結(jié)構(gòu)示意圖；

38、圖4為本發(fā)明提供的一種基于n型topcon光伏電池片的半導(dǎo)體晶片輸料搬運裝置中局部剖視圖；

39、圖5為本發(fā)明的實施例2中多邊形晶片重心分析示意圖；

40、圖6為本發(fā)明的實施例3中多邊形晶片吸盤位置分析示意圖；

41、圖7為本發(fā)明的實施例4中基于三角形晶片在第一直角xy坐標系中的重心坐標解算示意圖；

42、圖8為本發(fā)明的實施例4中基于三角形晶片在第二直角xy坐標系中的吸盤吸附位置坐標解算示意圖。