Устройство для сборки модулей

 

(72) Авторы изобретения

Н, Н. Артамошкин, Ю, В. Васильев, А.А. Жирков и В.Ц. Скороходов, 1" (7!) Заявитель I

t (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СБОРКИ МОДУЛЕЙ Изобретение относится к полупроводниковой технике, а именно к производству солнечных батарей (СБ) для космического и наземного применения, Наиболее близким техническим ре5 шением по технической сущности является устройство для нанесения покрытий, содержащее соединенный с приводом транспортирующий ротор, на котором установлены подложки с базирующими

1О выступами на поверхности, фиксаторы элементов модуля, нагреватель подложки с элементами, а также механизм укладки элементов модуля с кареткой, на которой установлены захваты, и механизм шагового перемещения подлоxceK (i) Однако известное устройство не может обеспечивать высокой точности сборки модулей солнечных батарей.

Цель изобретения — повышение производительности и точности взаимного расположения элементов модуля.

Цель достигается тем, что в устройстве для сборки модулей, содержащем соединенные с приводом транспортирующий ротор, на котором установлены подложки с базирующими выступами на поверхности, фиксаторы элементов модуля1 нагреватель подложки, а также расположенные около трансформирующего ротора механизм шагового перемещения подложек и механизм укладКи элементов модуля с. кареткой, на которой установлены захваты, и снабженный ползунами с пазами, выполненными в виде направляющей, причем подложки размещены на роторе таким образом, 1 что базовая поверхность выступов расположена по ходу шагового перемещения подложки, а захваты установлены на каретке параллельными рядами с воэможностью взаимодействия с ползунами и подложками для элементов.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 — разрез А-А па фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б-Б

87330

35 на фиг. 1; на фиг. 4 — разрез В-В на фиг. 3; на фиг. 5 — внешний вид модуля.

Устройство состоит из транспортирующего ротора 1, механизма 2 для укладки элементов, мезанизма 3 шагового перемещения подложек, нагревателя 4 подложек с элементами. Транспортирующий ротор 1 имеет привод периодического перемещения, представляющий собой мальтийский механизм 5. На роторе 1 в направляющих б,установлены подложки 7 и пружины 8.

На поверхности подложки 7 включены выступы 9, Зубчатая рейка 10, закрепленная на подложке 7, может взаимодействовать с собачкой 11, зак". репленной на, роторе 1. На собачке

11 установлен ролик 12 для взаимодействия с копиром 13. Над каждой подложкой 7 на роторе I шарнирно за20 креплен блок 14, фиксаторов, в котором количество фиксаторов 15 соответствует количеству элементов модуля. Блок фиксаторов 14 падпружинен, 25 а в его верхней части установлен ролик

16 дпя взаимодействия с копиром 17, Механизм 2 для укладки элементов содержит подвижную каретку 18 с двумя рядамй 19 и 20 вакуумных захватов.

Расстояние между рядами равно ходу каретки 18. Расстояние между вакуумными прискоками в ряду 19 соответствует расстояние межцу осями кассет 21 с элементами, а в ряду 20— расстоянию между осями элементов в линейке модуля. Количество кассет 21 соответствует числу элементов в линейке модуля. Каретка IS установлена в направляющих 22 и имеет привод 23, выполненный в виде зубчатого реечного 40 зацепления. На расстоянии, равном ходу каретки 18, от места укладки элементов на подложку 7 и на таком же расстоянии от кассет 21 закреплена направляющая 24, в которой соб- 45 раны ползуны .25 с пазами и: стенками 26, На ползунах 25 установлены штифты 27 для взаимодействия ползунов друг с другом, а к крайним полэунам 25 закреплена пружина 28

50 сжатия. Рычаги 29, взаимодействующие одним плечом с крайними ползунами

25, а другим — с корпусом каретки 10„ служат для перемещения ползунов 25 в направляющей 24. Механизм 3 шагового перемещения. подложек содержит толкатель (фиг. 5) с собачкой 31. Привод толкателя 30 выполнен в виде цевоч9 4 ного зацепления 32 ° Нагреватель 4 подложек с элементами представляет собой камеру 33, оборудованную спиральным нагревателем 34 и датчиком температуры 35.

Устройство работает следующим образом.

Каждая подложка 7, установленная на роторе 1, проходит последовательно рабочие позиции I-V. На позиции I на подложку 7, находящуюся в выдвинутом от центра ротора I положении, наносится слой флюса и укладываются токоведущие шинки, изготовленные из луженой медной фольги. Длина шинки соответствует длине линейки элементов в модуле, а количество уложенных шинок равно количеству линеек в модуле, т.е. числу последовательно соединенных элементов. Подготовленная таким образом подложка 7 ротором 1 подается на позицию 11, где производится формирование модуля.

Каретка 18, находясь в крайнем левом положении, рядом 19 вакуумных захватов забирает элементы кассет 21 и перемещается в крайнее правое положение, воздействуя при своем перемещении через рычаги 29 на ползуны 25 и раздвигая их вдоль направляющей 24. В крайнем правом положении ряд 19 вакуумным присосок с элементами оказывается под пазами ползунов 25, между стенками 26 которых и укладываются элементы. При движении каретки 18 справа налево она отпускает рычаги 29 и пружина 28 сдвигает ползуны 25, при этом стенки 26, перемещая элементы по лазам полэунов, формируют линейку элементов с зазораии между элементами не менее толщины стенки 26. Одновременно с разгрузкой кассет 21 рядом 19 вакуумным захватом, в крайнем левом положении каретки 18 ряд 20 вакуумных захватов оказавшийся под сформированной линей-. кой элементов, находящейся в пазах полэунов 25 забирает ее. При перемещении каретки 18 в крайнее правое положение ряд 19 вакуумным захватов переносит элементы из кассет 21 в ползуны 25, а ряд 20 вакуумных захватов .переносит элементы из ползунов

25 на подложку 7.

При формировании модуля необходимо обеспечить шаг расположения элементов в их последовательном соединении, причем требования точности этого шага могут быть выше точности выполнения

873309 6

20 наружных размеров самих элементов.

Точность расположения элементов в их последовательном соединении обеспечивается тем, что выступы 9 на подложке 7 изготовлены с тем же шагом и необходимой точностью, а сформированная линейка элементов укладывается рядом 20 вакуумных захватов на плоскость подложки 7 с гарантированным зазором на выступ 9. В то время, когда все элементы удерживаются на плоскости подложки 7 рядом 20 вакуумных захватов, толкатель 30 меха" низма шагового перемещения 3 продвигает подложку 7 на шаг, причем удержание элементов вакуумными присосками при движущейся подложке 7 обеспечивает полное прилегание торцов. каждого элемента к выступу 9 подложки 7. Время выстоя вакуумных захватов в нижнем положении крайнего правого положения каретки 18 несколько больше времени, необходимого для прохождения подложки 7 зазора между элементами и выступом 9. Таким образом, выступ 9 начинает сдвигать каждый элемент по торцу. вакуумного захвата, после чего происходит отключение вакуума и поднятие вакуумных захватов. После этого каретка 18 перемещается влево и цикл укладки повторяется. Положение подложки 7 для укладки следующей линейки элементов обеспечивается зубчатой рейкой 10 и собачкой II Каждый элемент полносзс тью сформированного модуля при задвинутой и зафиксированной подложке 7 оказывается под фиксатором 15 общего блока фиксаторов 14. После окончания укладки элементов на подложку 7 ротор

1 производит перемещение подложек 7 в позицию III. Во время перемещения ролик 16 блока 14 фиксаторов взаимодействует с,копиром 17 и производит прижатие блока 14 к подложке 7, фиксируя каждый элемент модуля. На по45 ! зиции III производится прогрев подложки 7 с зафиксированными элементами в камере 33 до температуры расплавления припоя на контактах фотопреобразователей и токоведущих шинках с целью получения электрического соединения элементов. Нагрев производится с помощью нагревателя 34, а датчик температуры .35 позволяет поддерживать температуру в камере на оп-. ределенном уровне. При последующем перемещении ротора 1 на шаг подложка 7 попадает íà позицию IV, где происходит остывание подложки 7 и спаянного модуля. Элементы необходимо фиксировать все время прогрева и остывания подложки 7 во избежание потери точности взаимного расположения элементов модуля при пайке. В следующей позиции V производится снятие готового модуля. При перемещении подложки 7 на позиции К и позицию Ч происходит окончание взаимодействия ролика 16 блока 14 фиксаторов и копира 17 в результате чего блок 14 фиксаторо) поднимается над подложкой

7. После з oro на том же шаге ротора .12 происходит воздействие копира 13 на ролик 12 собачки 11, в результате чего под действием пружины 8 происходит выдвигание подложки 7 по направляющим 6 от центра ротора 1. Готовый модуль снимается с подложки 7, которая затем опять попадает на позицию l, Технико-экономический эффект от применения предлагаемого полуавтомата заключается в повышении производительности нри изготовлении модул и с обеспечением точности взаимного расположения элементов модуля, качества сборки и пайки элементов.

Формула изобретения

Устройство для сборки модулей, преимущественно солнечных батарей, содержащее соединенный с приводом транс-.. портирующий ротор, на котором установлены подложки с базирующими выступами на поверхности, фиксаторы элементов модуля, нагреватель подложки, а также механизм укладки элементов модуля с кареткой, на которой установлены захваты и механим шагового перемещения подложек, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения производительности и точности взаимного расположения элементов модуля, механизм укладки элементов модуля снабжен ползунами с пазами, выполненными в виде направляющей, причем подложки размещены на роторе таким образом, что базовая поверхность ее выступов расположена по ходу шагового перемещения подложки, а захваты установлены на каретке параллельными рядами с воэможностью взаимодей- ствия с ползунами механизма укладки и подложками для элементов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

11 475676, кл. Н 01 G I3/00, 1969.

873309, фиГ. 4

Риа 5

ВПИИПИ Заказ 9061/78 Тираж 787 Подписное

Фн.|иал ППН "Патент", г, Ужгоро1т, ул, Проектная, 4