專利名稱：真空反應腔室進出料的傳送方法及傳送設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及真空制程領域，特別是涉及真空反應腔室進出料的傳送方法及傳送設備。
背景技術：
在一些制造行業中，對很多工件的加工都需要在真空環境下進行。不可避免地，需將工件從常溫常壓環境送入真空以及從真空取出至常溫常壓下，其整個反應過程需要多次抽真空、破真空，不僅流程繁瑣而且消耗能源、磨耗設備。
如太陽能電池片制造行業，干法制絨設備是用于太陽能電池片刻蝕工藝的一種專用設備，其原理是在真空狀態下，通過射頻電源輝光放電，使反應氣體電離成等離子體，氣體離子通過電勢的作用，轟擊硅片，對硅片進行腐蝕，與硅片發生化學反應和物理反應，達到刻蝕效果。整個過程是在真空腔室進行的，在進行反應前，需要將電池片通過傳動機構將電池片放置到腔室內。通常的傳送方法有兩種，第一種如圖I所示。料盤2放置在工作臺Al上，首先進行裝片，即將電池片4放置在料盤2上；再進行送片，即將料盤2送至反應腔室3內進行反應；待反應完畢后，再從原來的入口處進行出片，即料盤2由反應腔室3內出來；最后回到工作臺Al進行取片，由此完成一個太陽能片進出作業的整個流程。整個工作過程占用時間較長。另外一種傳動方式如圖2示。其反應腔室3兩側分別設置工作臺Al和工作臺B5，與第一種方式區別在于，送片口與出片口不同，其采用流水作業方式，在反應的同時，可以進行裝片及取片，從一定程度上節約了時間。但是在反應過程需抽真空，然后通入氣體進行輝光放電，反應結束后，為保證人身安全需將腔室內具有腐蝕性的工藝氣體排除掉，重新抽真空，為保證腔室內外壓力相同，還需重新對腔室內使用惰性氣體破真空。以上整個反應過程需要多次抽真空、破真空，不僅流程繁瑣而且消耗能源、磨耗設備；同時太陽能電池片一直在反應腔室3內，浪費了時間，降低了工作效率。此外，以上兩種傳動方式所需人力較多，設備占用空間大。
發明內容
為了解決以上技術問題，本發明提供了一種節省人力物力、減少耗能、提高工作效率的真空反應腔室進出料的傳送方法。本發明所述真空反應腔室進出料的傳送方法，其特征在于工件在真空反應腔室中進行加工之前以及加工完畢后，需要先進入一個與真空反應腔室通過可開閉密封件連接的轉換腔室，轉換腔室在大氣與真空之間切換，工件在轉換腔室內三個工作位之間切換，以完成待加工工件從外界送至真空反應腔室以及加工完畢工件從真空反應腔室送出外界的傳送。為達到更好的效果，所述轉換腔室在大氣與真空之間切換以及工件在轉換腔室內三個工作位之間切換具體包括以下步驟
(I)、打開轉換腔室的閥門，將工件送至轉換腔室內的上傳送機構 ，此時上傳動機構處于與外界及真空反應腔室內放置工件的工作臺同一平面的位置，即零位；
(2 )、上傳送機構與下傳送機構同步上升，當下傳送機構上升至零位，將下傳送機構上的已反應完畢的工件送至工作臺；
(3)、關閉轉換腔室的閥門，將轉換腔室內抽真空，其真空度與反應腔室內反應完畢后抽完的真空度相當；
(4)、打開反應腔室的閥門，將反應腔室內的工件送至轉換腔室內的下傳送機構；
(5 )、上傳送機構與下傳送機構同步下降，當上傳送機構下降至零位，將上傳送機構的工件送至反應腔室內；
(6)、關閉反應腔室的閥門，使其內的工件進行反應，反應的同時在轉換腔室內進行大氣與真空狀態的切換；
(7)、打開轉換腔室的閥門，將工作臺上已換好的裝有下一個工件的工件送至換腔室內的上傳送機構，從而開始下一循環。本發明所述真空反應腔室進出料的傳送方法，不但解決了反應時不能進行裝片取片的問題，而且可以解決反應腔室進行反復多次抽真空占用時間的問題；通過此進出片傳送方法，可以大大提聞生廣效率，節省人力。本發明還提供了一種實現真空反應腔室進出料傳送方法的傳送設備，包括真空反應腔室和至少設有兩個可開閉密封件的轉換腔室，其中真空反應腔室與轉換腔室之間通過一個可開閉密封件連接，轉換腔室內設置有可進行同步位移的A傳送機構和B傳送機構，以及分別與A傳送機構、B傳送機構相連的驅動系統。為達到更好的效果，本發明所述傳送設備還可以采用以下措施
I、所述驅動系統具體為升降驅動系統，包括電機、十字轉向器、螺旋升降機，電機通過減速器、聯軸器分別與兩個十字轉向器相連，十字轉向器通過聯軸器與螺旋升降機相連，螺旋升降機與上傳送機構及下傳送機構上設置的推桿相連。2、所述A傳送機構和B傳送機構具體為上傳送機構和下傳送機構,二者結構相同，分別包括電機、傘形齒輪與傳動軸，電機通過減速器、聯軸器與磁流體相連，傘形齒輪設置在磁流體的轉軸上，傘形齒輪通過聯軸器與傳動軸相連，傳動軸由支撐座固定在傳動機構的平臺上，傳動軸上設置有滾輪。3、本發明所述傳送設備還包括固定在反應腔室外表面上的焊接波紋管，其位于上傳送機構和下傳送機構的推桿外部。作為真空密封結構，焊接波紋管在滿足真空要求的基礎上，具有反復拉伸與壓縮不損壞的優點。4、所述上傳送機構和下傳送機構為一體的。這樣可以最簡便的保證其二者同步上升與下降。工作時，升降驅動系統的電機經過減速器通過聯軸器、十字轉向器將動力傳遞給螺旋升降機，通過螺旋升降機使轉換腔體內部上傳送機構和下傳送機構的上升與下降，到達預定位置后，傳動機構的電機驅動磁流體轉動，在傘形齒輪的換向作用下，驅動傳動軸、滾輪轉動從而達到水平傳送目的。本發明所述的傳送設備采用了十字轉向器、螺旋升降機，達到了使用一個電機驅動四個不同點的同時上下運動，而且上下位置可精確控制；采用磁流體作為中間環節達到了動力傳遞與真空密封要求。本發明所述真空反應腔室進出料的傳送方法，所述轉換腔室內的三個工作位可以為豎直方向，也可以為水平方向，甚至為節省空間可以為圓周方向，只要保持零位與外界及真空反應腔室內放置工件的工作臺同一直線或平面相對應，便可達到相同的效果。相應地，所述實現真空反應腔室進出料的傳送設備中，上傳送機構與下傳送機構也可以改變運動方向及軌跡。無論如何，其圍繞零位進行工作位切換的模式及結構，都屬于與本發明所述技術方案的相似的變形，屬于本發明的保護范圍。本發明所述真空反應腔室進出料的傳送方法及實現該方法的傳送設備，不但可用于干法制絨設備進出料系統，而且可應用到眾多生產線中。
圖I為現有技術中第一種傳送方法的示意圖。圖2為現有技術中第二種傳送方法的示意圖。圖3為本發明所述的傳送方法。圖4為升降系統俯視圖。圖5為帶有上傳送機構或下傳送機構的升降系統的主視圖。圖6為上傳動機構或下傳送機構的俯視圖。圖7為上傳動機構和下傳送機構的主視圖。圖中各件號說明
I-工作臺A ;2_料盤；3_反應腔室；4-電池片；5_工作臺B ;6_上傳動機構；7_下傳送機構；8_轉換腔室；9_反應腔室閥門；10-轉換腔室閥門；11_電機；12-減速器；13_聯軸器；14-連接軸；15-十字轉向器；16-螺旋升降機；17-焊接波紋管；18_推桿；19_支撐座；20-傘形齒輪；21-傳動軸；22_滾輪；23_磁流體。
具體實施例方式以太陽能電池片制造行業中干法制絨進出片的傳送方法為例，結合圖3，對本發明所述的傳送方法進行詳細說明。本發明在工作臺I與反應腔室3的傳動之間增加了一個轉換過程，該過程中包括2#、3#和4#工作位,如圖所示,其位置為自下而上依次分布；工作臺I為1#位，反應腔室為5#位。上傳送機構6和下傳送機構7連接為一體，通過升降系統2#、3#位可切換至3#、4#位。具體工作步驟如下圖3示整個系統中有1#、2#、3#、4#、5#共5個工作位置，其中假設初始位置為料盤2分別在1#、4# (上傳送機構)、5#位置，此時轉換腔室8、反應腔室3均處在真空狀態下，當5#位置做完工藝后，打開反應腔室閥門9，將5#位置的料盤移送至下傳送機構7上，通過升降系統將3#、4#位置切換至2#、3#位置，將上傳送機構6上的料盤2送至5#位置，關閉反應腔室閥門9進行再次反應，反應的同時在轉換腔室8內一次進行破真空-抽真空-破真空的過程，打開轉換腔室閥門10，將1#位置料盤2送至上傳送機構6上、通過升降系統將2#、3#位置切換至3#、4#位置，將下傳送機構7的料盤2送出至1#工作位置以備下一步的取片與裝片，關閉擋板閥1，裝片的過程中，轉換腔室重新抽真空達到與反應腔室接近，此時反應腔室3內的電池片4已反應完畢，打開反應腔室9，將5#位置料盤2送出，進行下一工作循環。本發明所述干法制絨進出片的傳送方法達到了裝取片、轉換、反應的同時進行，大大的提高了工作效率，并且整個過程進行自動化作業，所占用的人力減小一倍。結合圖4至圖7對本發明所述傳送設備進行詳細說明。如圖4所示，電機11與減速器12配套使用，通過連接軸14及聯軸器13與十字轉 向器15連接，然后再通過聯軸器13與螺旋升降機16連接，達到一個電機驅動四個不同點同時上升與下降。如圖5所示，螺旋升降機16通過支承座與轉換腔室8內部上傳送機構6或下傳送機構7的推桿18連接，為達到密封要求，在推桿18外部，支承座與轉換腔室8腔體之間增加了焊接波紋管17。如圖6所示，上傳送機構6或下傳送機構7是電機11、減速器12與磁流體23通過聯軸器13相連接，達到密封要求，磁流體23特殊定制，傘形齒輪20安裝在磁流體23的轉軸上，可以在轉軸上上下移動。 上傳送機構6或下傳送機構7可為一整體，同時上升與下降，其二者分別由電機11驅動，可獨立完成進出料過程，如圖7所示。工作時，電機11經過減速器12通過聯軸器13、連接軸14、十字轉向器15將動力傳遞給螺旋升降機16，螺旋升降機16的作用是帶動上傳送機構6和下傳送機構7的上升與下降，到達預定位置后，電機11驅動磁流體23轉動，通過傘形齒輪20換向，再通過聯軸器、傳動軸21、滾輪22達到傳動目的。本發明所述的傳送設備，其升降系統采用了十字轉向器、螺旋升降機，達到了使用一個電機驅動四個不同點的同時上下運動，而且上下位置可精確控制；為滿足真空度要求，采用了焊接波紋管密封作為真空密封結構，既滿足了反復拉伸與壓縮不損壞，又滿足了真空要求；上傳送機構及下傳送機構直接采用了磁流體作為中間環節達到了動力傳遞與真空密封要求，同時傘形齒輪可在磁流體轉軸上進行上下移動。
權利要求
1.一種真空反應腔室進出料的傳送方法，其特征在于工件在真空反應腔室中進行加工之前以及加工完畢后，需要先進入一個與真空反應腔室通過可開閉密封件連接的轉換腔室，轉換腔室在大氣與真空之間切換，工件在轉換腔室內三個工作位之間切換，以完成待加工工件從外界送至真空反應腔室以及加工完畢工件從真空反應腔室送出外界的傳送。
2.根據權利要求I所述真空反應腔室進出料的傳送方法，其特征在于所述轉換腔室在大氣與真空之間切換以及工件在轉換腔室內三個工作位之間切換具體步驟 (I)、打開轉換腔室的閥門，將工件送至轉換腔室內的上傳送機構，此時上傳動機構處于與工作臺同一平面的位置，即零位； (2 )、上傳送機構與下傳送機構同步上升，下傳送機構上升至零位，將下傳送機構上的已反應完畢的工件送至工作臺； (3)、關閉轉換腔室的閥門，將轉換腔室內抽真空，其真空度與反應腔室內反應完畢后抽完的真空度相當； (4)、打開反應腔室的閥門，將反應腔室內的工件送至轉換腔室內的下傳送機構； (5 )、上傳送機構與下傳送機構同步下降，當上傳送機構下降至零位，將上傳送機構的工件送至反應腔室內； (6 )、關閉反應腔室的閥門，使其內的電池片進行反應，反應的同時在轉換腔室內一次進行破真空-抽真空-破真空的過程； (7)、打開轉換腔室的閥門，將工作臺上已換好的裝有下一個太陽能片的工件送至換腔室內的上傳送機構，從而開始下一循環。
3.一種實現真空反應腔室進出料傳送方法的傳送設備，其特征在于它包括真空反應腔室和至少設有兩個可開閉密封件的轉換腔室，其中真空反應腔室與轉換腔室之間通過一個可開閉密封件連接，轉換腔室內設置有可進行同步位移的A傳送機構和B傳送機構，以及分別與A傳送機構、B傳送機構相連的驅動系統。
4.根據權利要求3所述一種實現真空反應腔室進出料傳送方法的傳送設備，，其特征在于所述驅動系統具體為升降驅動系統，它包括電機、十字轉向器、螺旋升降機，電機通過減速器、聯軸器分別與兩個十字轉向器相連，十字轉向器通過聯軸器與螺旋升降機相連，螺旋升降機與上傳送機構及下傳送機構上設置的推桿相連。
5.根據權利要求3或4所述一種實現真空反應腔室進出料傳送方法的傳送設備，其特征在于所述A傳送機構和B傳送機構具體為上傳送機構和下傳送機構結構相同，分別包括電機、傘形齒輪與傳動軸，電機通過減速器、聯軸器與磁流體相連，傘形齒輪設置在磁流體的轉軸上，傘形齒輪通過聯軸器與傳動軸相連，傳動軸由支撐座固定在傳動機構的平臺上，傳動軸上設置有滾輪。
6.根據權利要求5所述一種實現真空反應腔室進出料傳送方法的傳送設備，其特征在于所述傳送設備還包括固定在反應腔室外表面上的焊接波紋管，其位于上傳送機構和下傳送機構的推桿外部。
7.根據權利要求5所述一種實現真空反應腔室進出料傳送方法的傳送設備，其特征在于所述上傳送機構和下傳送機構為一體的。
全文摘要
本發明提供了一種真空反應腔室進出料的傳送方法，其特征在于工件在真空反應腔室中進行加工之前以及加工完畢后，需要先進入一個與真空反應腔室通過可開閉密封件連接的轉換腔室，轉換腔室在大氣與真空之間切換，工件在轉換腔室內三個工作位之間切換，以完成待加工工件從外界送至真空反應腔室以及加工完畢工件從真空反應腔室送出外界的傳送；以及一種實現真空反應腔室進出料傳送方法的傳送設備；其優點在于不但解決了反應時不能進行裝片取片的問題，而且可以解決反應腔室進行反復多次抽真空占用時間的問題，可以大大提高生產效率、節省人力。
文檔編號H01L31/18GK102842649SQ20121032234
公開日2012年12月26日 申請日期2012年9月4日 優先權日2012年9月4日
發明者李丙科 申請人:青島賽瑞達電子裝備股份有限公司