太阳能丝网印刷装备硅片步进与对准系统研究

【摘要】：当电力、煤炭、石油等不可再生能源频频告急，新能源革命在全球展开。太阳能作为一种新兴可再生资源，在不远的将来将成为世界能源供应的主体。太阳能电池作为太阳能应用的一个载体，已经开始应用于各领域，并不断发展普及。太阳能硅片丝网印刷装备是太阳能电池自动化生产线中重要设备之一，装备中硅片的进给和对准是影响丝网印刷的关键。 本文对硅片步进和对准系统展开研究，在确定装备整体方案的基础上，分别对步进与对准系统进行方案分析与优化，实现了硅片的高速进给和高精度对准。主要内容包括如下： 首先根据丝网印刷工艺要求完成步进与对准模块的方案设计，完成模块的机械结构设计，对步进系统的单驱动、双驱动方案作了分析，对视觉对准系统的串联、并联机构进行了讨论。 然后结合步进系统的工作要求，完成凸轮驱动机构的分析与优化，通过运动仿真比较了偏心轮和优化凸轮的运动性能，优化后的凸轮驱动更适合设备的高速运动。根据对准系统的工作原理，设计了一种基于并联机构的平面三自由度调整机构，提出了一套实现硅片与丝网对位的计算方法，为设备的稳定实现和性能的进一步提升提供理论上的指导。 最后对系统的具体动作实现与运动控制的实现作了相应分析与介绍。 本文所研究的步进与对准系统，能够实现从上料、对准到下料的整个过程，对丝网印刷装备的最后实现提供了重要支撑，并且相关成果也可以应用于其它具有对准要求的设备当中。 【关键词】：太阳能电池 丝网印刷 视觉对准 运动学分析 自标定
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TM914.41
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-15
• 1.1 课题来源8
• 1.2 课题背景、目的和意义8-9
• 1.3 相关技术与国内外研究状况9-13
• 1.4 主要研究内容13-15
• 2 步进与对准系统介绍15-26
• 2.1 硅片步进与对准系统工况需求15-16
• 2.2 方案设计16-22
• 2.3 系统模块布局与机构设计22-25
• 2.4 小结25-26
• 3 硅片步进方案分析与优化26-38
• 3.1 步进方案分析26-27
• 3.2 凸轮驱动方案设计与实现27-31
• 3.3 凸轮机构运动仿真31-35
• 3.4 电机速度规划35-37
• 3.5 小结37-38
• 4 对准系统设计分析与参数标定38-51
• 4.1 对准系统设计38-40
• 4.2 对准系统运动学分析40-42
• 4.3 补偿与误差分析42-44
• 4.4 参数标定44-50
• 4.5 小结50-51
• 5 硅片步进与对准系统实现51-57
• 5.1 动作流程规划51-54
• 5.2 步进与对准系统运动实现54-56
• 5.3 小结56-57
• 6 总结与展望57-59
• 6.1 总结57
• 6.2 展望57-59
• 致谢59-60
• 参考文献60-63
• 附录 攻读学位期间发表学术论文及取得成果目录63

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