[实用新型]用于管式PECVD的石墨舟自动装卸片装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池自动化设备技术领域，更具体地说，是涉及一种用于管式PECVD的石墨舟自动装卸片装置。

背景技术

PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)等离子体增强化学气象沉积是利用低温等离子体做能量源，硅片置于低气压下辉光放电的阴极上，利用辉光放电(或另加发热体)使硅片升温到预定的温度，然后通入适量的反应气体，气体经一秕化学和等离子体反应，在硅片上形成固态薄膜。

石墨舟作为硅片载体电极，硅片必须放置在石墨舟上才能进行镀膜工艺。在硅太阳能电池制造过程中，在进行硅片表面镀膜时，首先将未镀膜的硅片插入到石墨舟中，将载有硅片的石墨舟放置在PECVD真空镀膜设备(简称PECVD设备)腔体中，采用合适的PECVD工艺对硅片进行镀膜。镀膜结束后，从真空镀膜设备腔体中取出石墨舟然后再将镀膜的硅片从石墨舟取下来。目前PECVD设备中，主要采用六轴精密机器人来实现石墨舟的自动装卸片，而这种方式关键技术依赖于机器人厂家，成本高昂，不利于自动化生产的全面推广。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于管式PECVD的石墨舟自动装卸片装置，旨在解决现有技术中必须依赖六轴精密机器人来自动卸片的问题，降低了成本，适用全面推广。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：提供一种用于管式PECVD的石墨舟自动装卸片装置，设于PECVD设备上，包括用于拾取硅片的插片头组件、带动所述插片头组件沿Z轴旋转的Z轴旋转运动机构、带动所述Z轴旋转运动机构于竖直方向上下运动的Z轴直线运动机构、带动所述Z轴直线运动机构沿X轴向旋转的X轴旋转运动机构以及设于所述X轴旋转运动机构上方且可带动所述X轴旋转运动机构于前、后、左、右移动的XY水平移动机构。

具体地，所述插片头组件包括真空发生器、与所述真空发生器出口连通的导气管以及多个与所述导气管连通的吸盘。

进一步地，所述插片头组件还包括若干平行设置的固定板以及连接各所述固定板的汇流板，各所述固定板上均设有所述的吸盘，所述汇流板上设有可分别向各固定板的吸盘供气的气管接头，各所述气管接头与所述导气管连通。

优选地，各所述固定板上的吸盘为三个，且三个吸盘呈三角形排列。

具体地，所述Z轴旋转运动机构包括第一伺服电机、与所述第一伺服电机的输出轴连接的第一减速器，所述插片头组件与所述第一减速器的输出轴固定连接。

具体地，所述Z轴直线运动机构包括Z轴滑轨、第二伺服电机、与所述第二伺服电机的输出轴连接的Z轴丝杆、与所述Z轴丝杆配合的Z轴螺母、与所述Z轴螺母连接的Z轴滑块，所述Z轴滑块滑设于所述Z轴滑轨上；所述第一减速器固定于所述Z轴滑块上。

具体地，所述X轴旋转运动机构包括第三伺服电机、与所述第三伺服电机的输出轴连接的第二减速器以及与所述第二减速器的输出轴连接的旋转轴，所述Z轴滑轨与所述旋转轴固定连接。

进一步地，所述X轴旋转运动机构还包括一框架，所述框架包括相对设置的两侧板以及连接于所述两侧板顶端的顶板，所述旋转轴的两端分别旋转固定于所述两侧板上，所述顶板固定于所述XY水平移动机构下方。

具体地，所述XY水平移动机构包括相对设置的两Y轴滑轨、跨设于所述两Y轴滑轨上的X轴双滑轨、设于所述X轴双滑轨一端的第四伺服电机、与所述第四伺服电机的输出轴连接的X轴丝杆、与所述X轴丝杆配合的X轴螺母、与所述X轴螺母连接的X轴滑块，所述顶板固定于所述X轴滑块下方。

具体地地，其中一所述Y轴滑轨为双滑轨，所述XY水平移动机构还包括设于所述双滑轨一端的第五伺服电机、与所述第五伺服电机的输出轴连接的Y轴丝杆、与所述Y轴丝杆配合的Y轴螺母、与所述Y轴螺母连接的第一Y轴滑块，所述X轴双滑轨的一端置于所述第一Y轴滑块上，另一所述Y轴滑轨上设有第二Y轴滑块，所述X轴双滑轨的另一端置于所述第二Y轴滑块上。

本实用新型中，插片头组件用于硅片的吸取与放片，而Z轴旋转运动机构、Z轴直线运动机构及X轴旋转运动机构实现装卸片时在X轴及Z轴两个方向上的旋转运动以及Z轴方向上的直线运动，而XY水平移动机构则实现水平X轴和Y轴两个方向上的平移，这样，插片头组件在上述各机构带动下快速、精准完成硅片的自动装卸，而且上述各机构结构简单，在功能上可完全替代现有的本六轴精密机器人，在成本上远低于六轴精密机器人，因此，大大降低了太阳能电池的制作成本，适合全面推广。

附图说明