四種常用硅片輸送線變間距結(jié)構(gòu)解析

唐 寶

（廣東啟天自動(dòng)化智能裝備股份有限公司，廣東 東莞 523617）

在對(duì)硅片傳送變間距線體結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，往往要根據(jù)客戶現(xiàn)場的車間布局以及對(duì)接的自動(dòng)化設(shè)備具體分析用哪一種變間距結(jié)構(gòu)。這其中涉及安裝空間、硅片在輸送線上的傳輸控制方式、設(shè)備節(jié)拍、產(chǎn)能等因素，只有通過合理的分析篩選才能做出合適的結(jié)構(gòu)，進(jìn)而提升設(shè)備性能。

1 常用的硅片輸送線變間距結(jié)構(gòu)

1.1 彈性帶凸輪升降變向式

彈性帶凸輪升降變向式，其主要由彈性帶輸送線、伺服凸輪頂升結(jié)構(gòu)及其他機(jī)加連接件組成（見圖1）。

圖1 彈性帶凸輪升降變向式

在圖1 所示的彈性帶凸輪升降變向式變距線中，有2 組凸輪升降線，當(dāng)硅片輸送到升降變向線上方時(shí)，傳感器檢測到有硅片送入，驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)偏心軸，偏心軸通過連桿連接著升降變向線，將升降變向線頂升繼而頂起硅片，升降變向線的彈性帶轉(zhuǎn)動(dòng)輸送硅片完成換向。

1.2 兩級(jí)氣缸側(cè)頂吸附式

氣缸側(cè)頂連桿吸附式，其主要由氣缸、直線導(dǎo)軌、伯努利吸盤及其機(jī)加連接零件組成（見圖2）。

在圖2 所示的兩級(jí)氣缸側(cè)頂吸附式變距中，二級(jí)氣缸的兩端連接著2 個(gè)伯努利吸盤，一級(jí)氣缸連接著二級(jí)氣缸的左側(cè)，用于二級(jí)氣缸組整體右移，一級(jí)氣缸與二級(jí)氣缸相互配合完成變距。

1.3 模組移動(dòng)卡槽頂托式

模組移動(dòng)卡槽頂托式，其主要由模組、頂升氣缸、卡槽及其機(jī)加連接零件組成（見圖3）。

圖2 兩級(jí)氣缸側(cè)頂吸附式

圖3 模組移動(dòng)卡槽頂托式

在圖3 所示的模組移動(dòng)卡槽頂托式變距線中，模組的移動(dòng)滑塊連接著氣缸，氣缸又連接著硅片卡槽。當(dāng)硅片輸送到卡槽上方時(shí)，傳感器檢測到硅片，升降氣缸上升帶動(dòng)卡槽將硅片頂離輸送線，模組移動(dòng)將硅片帶到所需位置時(shí)將其放下，完成變距。

1.4 模組移動(dòng)吸盤吸附式

模組移動(dòng)吸盤吸附式，其主要由模組、伯努利吸盤及其機(jī)加連接零件組成（見圖4）。

在圖4 所示的模組移動(dòng)吸盤吸附式變距線中，模組的滑塊帶動(dòng)2 個(gè)吸盤，當(dāng)硅片輸送到吸盤下方時(shí)，傳感器檢測到硅片，真空打開，吸盤將硅片吸起，吸盤檢測硅片已吸起，模組移動(dòng)將硅片放到指定的地方，完成變距。

2 常用的硅片輸送線變間距結(jié)構(gòu)優(yōu)缺點(diǎn)

2.1 彈性帶凸輪升降變向式

圖4 模組移動(dòng)吸盤吸附式

優(yōu)點(diǎn)：響應(yīng)快、連續(xù)性強(qiáng)、占空間較小。其響應(yīng)快主要是因?yàn)樗欧氖褂?；連續(xù)性強(qiáng)主要是因?yàn)槠们瑝K機(jī)構(gòu)的應(yīng)用，而偏置曲柄滑塊有急回運(yùn)動(dòng)特性，用在硅片連續(xù)變距時(shí)，從而達(dá)到接近硅片時(shí)的慢接觸與空程急回的目的，大大減小了接近硅片的瞬間對(duì)硅片表面造成的損傷；占空間小主要是因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)的精巧設(shè)計(jì)，讓設(shè)備尺寸大大的減小，安裝位置僅需要線體以內(nèi)的空間，節(jié)約了線體上方空間和線體的臺(tái)面板以下空間。

缺點(diǎn)：成本和碎片率高，伺服的選用使其成本增加，而偏置曲柄滑塊的使用使其相關(guān)零件的精度增加，進(jìn)而引起成本增加，也因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)精巧，使得安裝要求也相應(yīng)的增加。

2.2 兩級(jí)氣缸側(cè)頂吸附式

優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、成本低。因?yàn)槠涫峭ㄟ^氣缸連接帶動(dòng)吸盤進(jìn)行吸片、移片、放片來達(dá)到變距的目的，所以是目前這幾種變距方式里最經(jīng)濟(jì)的一種。

缺點(diǎn)：安裝位置只能在輸送線的上方，由于使用的是氣缸，在反應(yīng)速度上，比其他方式慢一點(diǎn)。

2.3 模組移動(dòng)卡槽頂托式

優(yōu)點(diǎn)：穩(wěn)定性高、碎片率低。它的這些優(yōu)點(diǎn)都是基于它的特殊結(jié)構(gòu)，因?yàn)檫@種方式它要求傳輸硅片的傳輸控制方式為步距式，即每個(gè)硅片向前傳輸固定的距離后進(jìn)行停頓，這樣的傳輸方式以及運(yùn)載硅片使用專用的卡槽，就使得在硅片傳輸過程中的硅片的控制偏移及其碎片率大大降低。

缺點(diǎn)：不適用于連續(xù)傳輸?shù)男问?。結(jié)構(gòu)上使用的移動(dòng)模組，升降氣缸，伺服電機(jī)就使得成本很高。

2.4 模組移動(dòng)吸盤吸附式

優(yōu)點(diǎn)：精度高、結(jié)構(gòu)簡單且不占用輸送線以下空間。由于其結(jié)構(gòu)為模組直接帶動(dòng)吸盤進(jìn)行硅片變距，所以其移片位置精度高，控制也方便靈活，加之可以完全安裝于輸送線上方，可節(jié)約出輸送線以下空間，用于安裝其他功能組件。

缺點(diǎn)：節(jié)拍時(shí)間較長，因?yàn)槟＝M移動(dòng)吸盤有空回程的動(dòng)作，所以在快速移動(dòng)的場景下不適用。

3 常用的硅片輸送線變間距結(jié)構(gòu)使用場景

從安裝位置來看，彈性帶凸輪升降變向式適用于線體上方和下方都被其他功能組件占用的情況，因?yàn)樗梢郧度胼斔途€內(nèi)部，氣缸側(cè)頂連桿吸附式和模組移動(dòng)吸盤吸附式則用于輸送線上方有位置的情況，而模組移動(dòng)卡槽頂托式則用于輸送線下方有位置的情況；從成本來看，彈性帶凸輪升降變向式、模組移動(dòng)卡槽頂托式、模組移動(dòng)吸盤吸附式3 種結(jié)構(gòu)成本比較高，而氣缸側(cè)頂連桿吸附式成本較低；從穩(wěn)定性來看，模組移動(dòng)卡槽頂托式的穩(wěn)定性最高。對(duì)于不同的結(jié)構(gòu)有不同功能的使用場景，當(dāng)然成本也是不得不考慮的因素，應(yīng)該從實(shí)際出發(fā)，選擇適合的結(jié)構(gòu)方式。

4 結(jié)束語

綜上解析，4 種太陽能硅片輸送的變距結(jié)構(gòu)都有對(duì)應(yīng)的優(yōu)缺點(diǎn)，在使用時(shí)應(yīng)該充分地從結(jié)構(gòu)特性、成本、使用場景等出發(fā)，選擇最合適的結(jié)構(gòu)方式。