激光刻劃設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實用新型適用于激光加工領(lǐng)域，提供了一種激光刻劃設(shè)備，包括作為整個激光刻劃設(shè)備基體的底座、設(shè)于所述底座上支撐架和滑動的設(shè)于所述底座上的夾具，所述支撐架上滑動的設(shè)有激光刻劃頭，本實用新型通過將激光器置于龍門結(jié)構(gòu)的支撐架上，將夾具滑動的設(shè)置與所述龍門結(jié)構(gòu)的支撐架與底座之間，結(jié)構(gòu)緊湊，并且采用X、Y向夾緊裝置對待加工工件夾緊，使得整個激光設(shè)備操作簡單。
【專利說明】激光刻劃設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于激光加工領(lǐng)域，尤其涉及一種激光刻劃設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]目前限制光伏產(chǎn)業(yè)繼續(xù)發(fā)展的一個制約因素就是太陽能電池的成本太高。而太陽電池中超過90%以上的是晶體硅太陽電池，晶體硅太陽電池生產(chǎn)過程中所使用的硅片往往都是采用自不同廠家、不同生產(chǎn)年份、不同的電阻率的硅片，在后續(xù)加工中，硅料的選擇、鑄錠或者拉晶的方式、硅片雜質(zhì)濃度等，對于電池制造產(chǎn)生很大的影響，往往不同的來源的硅片的所對應(yīng)的加工工藝皆有所不同，但實際生產(chǎn)過程中往往很難一一甄別，這對于大批量的生產(chǎn)分類造成很大困難，為了達(dá)到對質(zhì)量的控制和跟蹤，目前廠家在硅錠的表面按一定編碼規(guī)則要求加工出一定深度的刻槽，當(dāng)硅錠進(jìn)行后續(xù)的切片工藝以后，在每個硅片的邊緣就會出現(xiàn)若干個凹槽，經(jīng)過讀取設(shè)備進(jìn)行編碼讀取，就得到了每個硅片獨一無二的編碼，從而對出產(chǎn)的硅片信息進(jìn)行合理的分類和識別跟蹤。
[0003]為了滿足對硅片的刻劃加工，需要有刻劃設(shè)備，現(xiàn)有的刻劃設(shè)備一般采用:1、直接接觸的機(jī)械刻劃方式，但此刻劃方式采用直接接觸加工，由于應(yīng)力的作用和硅片具有硬脆的特性，容易使得硅片碎裂，使得操作部方便，且成品率低；2、化學(xué)燒蝕的方式，此加工方式容易對工件產(chǎn)生污染，同時對人體具有一定的傷害。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型實施例的目的在于提供一種激光刻劃設(shè)備，以解決現(xiàn)有刻劃成品率低、操作不方便的問題。
[0005]本實用新型實施例是這樣實現(xiàn)的，一種激光刻劃設(shè)備，包括:
[0006]底座；
[0007]支撐架，所述支撐架固設(shè)于所述底座上，所述支撐架上滑動的設(shè)有激光刻劃頭；
[0008]夾具，所述夾具滑動的設(shè)于所述底座上；所述夾具包括主體、設(shè)于所述主體上端的多個支撐柱、設(shè)于所述主體的夾緊裝置。
[0009]進(jìn)一步地，所述支撐架為龍門結(jié)構(gòu)。
[0010]進(jìn)一步地，所述支撐架包括固設(shè)于所述底座上端兩側(cè)的固定支柱，位于所述固定支柱上端的橫梁；所述激光刻劃頭滑動的懸掛于所述橫梁上。
[0011]進(jìn)一步地，所述支撐柱為排狀的設(shè)于所述主體上端面。
[0012]進(jìn)一步地，所述夾緊裝置包括X向夾緊裝置和Y向夾緊裝置。
[0013]進(jìn)一步地，所述X向夾緊裝置包括設(shè)于所述主體一側(cè)的、且可延X方向夾緊的X向夾緊氣缸和X向定位柱；
[0014]所述Y向夾緊裝置包括設(shè)于所述主體一側(cè)的、且可延Y方向夾緊的Y向夾緊氣缸和Y向定位柱。
[0015]進(jìn)一步地，所述主體內(nèi)部為空心結(jié)構(gòu)，所述主體的上端面延Y方向上設(shè)有與空心結(jié)構(gòu)相連的開口，所述Y向夾緊氣缸的位于所述空心結(jié)構(gòu)內(nèi)，且其輸出軸上設(shè)有夾緊柱。
[0016]進(jìn)一步地，所述激光刻劃頭上設(shè)有Z軸微調(diào)裝置。
[0017]進(jìn)一步地，Z軸微調(diào)裝置為微分頭。
[0018]進(jìn)一步地，所述激光刻劃頭上設(shè)有除塵裝置。
[0019]本實用新型提供了激光刻劃設(shè)備，通過將激光器置于龍門結(jié)構(gòu)的支撐架上，將夾具滑動的設(shè)置與所述龍門結(jié)構(gòu)的支撐架與底座之間，結(jié)構(gòu)緊湊，并且采用X、Y向夾緊裝置對待加工工件夾緊，使得整個激光設(shè)備操作簡單。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0021]圖1是本實用新型實施例提供的激光刻劃設(shè)備的立體示意圖；
[0022]圖2是本實用新型實施例提供的圖1的俯視圖；
[0023]圖3是本實用新型實施例提供的圖1的右視圖；
[0024]圖4是本實用新型實施例提供的圖1的正視圖。

【具體實施方式】
[0025]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0026]如圖1所示，本實用新型實施例提供一種激光刻劃設(shè)備100，可以用于硅錠16的激光刻劃，包括作為整個激光刻劃設(shè)備基體的底座10、設(shè)于所述底座10上支撐架11和滑動的設(shè)于所述底座10上的夾具12，所述支撐架11上滑動的設(shè)有激光刻劃頭13。
[0027]本實施例中，所述激光刻劃頭13在所述支撐架11上來回滑動，構(gòu)成X軸運動；所述夾具12在所述底座10上回來滑動，構(gòu)成Y軸運動；且所述激光刻劃頭13可在垂直于水平面的方向上下運動，構(gòu)成Z軸運動。其中，所述水平面與所述底座10的上端表面平行。
[0028]在本實施例中，所述底座10呈平放的“凸”字型，工作人員可站在“凸”字的拐角處方面的操作和查看工作；所述底座10可采用大理石或鑄鐵一體成型，也可以采用拼接的方式，如采用方形和矩形拼接；本實施例的底座結(jié)構(gòu)由于采用“凸”型，比一般的方形底座更節(jié)約面積和成本。
[0029]進(jìn)一步地，所述支撐架11為龍門結(jié)構(gòu)。所述支撐架11包括固設(shè)于所述底座上端兩側(cè)的固定支柱111和位于所述固定支柱上端的橫梁112 ;所述激光刻劃頭13則滑動的懸掛于所述橫梁112上。
[0030]在其他實施例中，由于所述激光刻劃頭13需要在所述橫梁112上來回高速滑動及其本身所具有的向下的重力，對所述橫梁112的剛性和穩(wěn)定性要求較高，特別是針對所述橫梁112與所述固定支柱111的連接處，為防止連接松動，可將所述橫梁112的兩端部都向所述固定支柱外突出一部分，形成突出部(圖未示)。
[0031]請結(jié)構(gòu)參閱圖2，所述激光刻劃設(shè)備100還包括激光器14，所述激光器14通過X軸滑動組件(圖未示)設(shè)于所述橫梁112的上端面，所述X軸滑動組件包括延X軸方向設(shè)置的X軸導(dǎo)軌(圖未示)和與所述X軸導(dǎo)軌相適配的X軸滑塊(圖未示)，所述激光器14底部設(shè)有連接板141，所述X軸滑塊固定設(shè)于所述連接板141的底部，所述橫梁112的一端設(shè)有驅(qū)動所述激光器14在所述X軸導(dǎo)軌上來回滑動的X軸驅(qū)動裝置142，本實施例中所述X軸驅(qū)動裝置142包括X軸伺服電機(jī)1421和穿設(shè)于所述X軸滑塊的X軸絲桿(圖未示)，具體的，所述X軸滑塊上設(shè)有與所述X軸絲桿螺紋適配的螺紋通孔，所述X軸伺服電機(jī)1421驅(qū)動所述X軸絲桿轉(zhuǎn)動，從而帶動所述X軸滑塊延所述X軸絲桿來回運動，進(jìn)而帶動與所述X軸滑塊固定連接的激光器14在所述支撐架11上來回運動。所述激光刻劃頭則懸掛與所述激光器14伸出與所述橫梁的一端。
[0032]進(jìn)一步地，所述激光刻劃頭13上設(shè)有Z軸微調(diào)裝置131，所述Z軸微調(diào)裝置131與所述將刻劃頭13內(nèi)的聚焦鏡安裝架(圖未示)相連，通過調(diào)整所述Z軸微調(diào)裝置13，使得聚焦鏡的焦點沿Z軸方向上下移動，從而使得焦點聚焦于代加工材料的表面。在本實施例中，所述Z軸微調(diào)裝置131為微分頭。
[0033]進(jìn)一步地，所述激光刻劃頭上還設(shè)有除塵裝置15。本實施例中，所述除塵裝置15的吸塵口與所述激光刻劃頭的出光口相對應(yīng)，在實際激光加工中，可同步的對加工產(chǎn)生的粉塵進(jìn)行抽取，從而防止污染工件和聚焦鏡。具體的，所述除塵裝置15的吸塵口呈扁條狀，可增大吸附范圍和增強(qiáng)吸附力。當(dāng)然在其他實施例中，所述除塵裝置15也可以固定或活動的設(shè)置在所述激光刻劃設(shè)備的其他部件上，只要保證能夠?qū)Ψ蹓m或殘渣進(jìn)行抽取即可。
[0034]進(jìn)一步地，所述夾具12包括主體121、設(shè)于所述主體121上端的多個支撐柱122及設(shè)于所述主體的夾緊裝置123。具體的，所述夾具12滑動的位于龍門結(jié)構(gòu)的所述支撐架11與所述底座10之間，所述夾具12可在所述底座上、且在所述固定支柱之間Y軸運動，與所述激光刻劃頭在所述橫梁上的X軸運動，構(gòu)成XY 二維運動。
[0035]進(jìn)一步地，所述夾具12通過Y軸滑動裝置(圖未示)在所述底座10上延Y軸運動，所述Y軸滑動裝置包括固定設(shè)置于所述底座10上的Y軸導(dǎo)軌(圖未示)、固定設(shè)置于所述主體121底部的且與所述Y軸導(dǎo)軌相適配的Y軸滑塊(圖未示)、以及Y軸驅(qū)動裝置(圖未不)。
[0036]如圖3、4所示，所述支撐柱122為排狀的設(shè)于所述主體121上端面。本實施例中，所述支撐柱122為兩排沿Y軸方向設(shè)置。所述支撐柱122可為耐磨的塑性材料制成，防止待加工材料的硬接觸劃傷。
[0037]進(jìn)一步地，所述夾緊裝置123包括X向夾緊裝置和Y向夾緊裝置。所述X向夾緊裝置包括設(shè)于所述主體一側(cè)的、且可延X方向夾緊的X向夾緊氣缸1231和X向定位柱1232 ；所述Y向夾緊裝置包括設(shè)于所述主體一側(cè)的、且可延Y方向夾緊的Y向夾緊氣缸1241和Y向定位柱1242。
[0038]本實施例中，所述X向夾緊氣缸1231有兩個，位于所述主體121的同側(cè)，其輸出軸延X軸方向伸縮，具體的，所述X向夾緊氣缸1231通過連接支架1233安裝于所述主體121上，所述連接支架1233的側(cè)面設(shè)有條形凹槽1234，所述X向夾緊氣缸1231通過螺釘卡接于所述條形凹槽上，可方便的調(diào)節(jié)X向夾緊氣缸1231在所述主體121上夾緊位置。
[0039]所述主體121內(nèi)部為空心結(jié)構(gòu)，所述主體121的上端面延Y方向上設(shè)有與空心結(jié)構(gòu)相連的條形開口 1243，所述Y向夾緊氣缸1241的位于所述空心結(jié)構(gòu)內(nèi)，且其輸出軸延Y軸方向伸縮，所述輸出軸上設(shè)有垂直于所述伸縮方向的夾緊柱1244，所述夾緊柱1244伸出與所述主體121的上表面。具體的，所述夾緊柱1244為耐磨的塑性材料制成，或者彈性材料制成。
[0040]本實用新型實施例采用龍門結(jié)構(gòu)的支撐架，工作性能穩(wěn)定，將激光器直接置于X軸的支撐架上且可延X軸運動，激光刻劃頭懸掛于激光器下端，大大的減小了光路的距離；夾具在龍門結(jié)構(gòu)的支撐架正下方滑動，配合X軸的運動，不僅使得工作范圍大，而且設(shè)備機(jī)構(gòu)緊湊。
[0041]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本實用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本實用新型的具體實施只局限于這些說明。對于本實用新型所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下做出若干等同替代或明顯變型，而且性能或用途相同，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實用新型由所提交的權(quán)利要求書確定的專利保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種激光刻劃設(shè)備，其特征在于，包括: 底座； 支撐架，所述支撐架固設(shè)于所述底座上，所述支撐架上滑動的設(shè)有激光刻劃頭； 夾具，所述夾具滑動的設(shè)于所述底座上；所述夾具包括主體、設(shè)于所述主體上端的多個支撐柱、設(shè)于所述主體的夾緊裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的激光刻劃設(shè)備，其特征在于，所述支撐架為龍門結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求2所述的激光刻劃設(shè)備，其特征在于，所述支撐架包括固設(shè)于所述底座上端兩側(cè)的固定支柱，位于所述固定支柱上端的橫梁；所述激光刻劃頭滑動的懸掛于所述橫梁上。
4.如權(quán)利要求1所述的激光刻劃設(shè)備，其特征在于，所述支撐柱為排狀的設(shè)于所述主體上端面。
5.如權(quán)利要求1所述的激光刻劃設(shè)備，其特征在于，所述夾緊裝置包括X向夾緊裝置和Y向夾緊裝置。
6.如權(quán)利要求5所述的激光刻劃設(shè)備，其特征在于，所述X向夾緊裝置包括設(shè)于所述主體一側(cè)的、且可延X方向夾緊的X向夾緊氣缸和X向定位柱； 所述Y向夾緊裝置包括設(shè)于所述主體一側(cè)的、且可延Y方向夾緊的Y向夾緊氣缸和Y向定位柱。
7.如權(quán)利要求6所述的激光刻劃設(shè)備，其特征在于，所述主體內(nèi)部為空心結(jié)構(gòu)，所述主體的上端面延Y方向上設(shè)有與空心結(jié)構(gòu)相連的開口，所述Y向夾緊氣缸的位于所述空心結(jié)構(gòu)內(nèi)，且其輸出軸上設(shè)有夾緊柱。
8.如權(quán)利要求1所述的激光刻劃設(shè)備，其特征在于，所述激光刻劃頭上設(shè)有Z軸微調(diào)整>J-U ρ?α裝直。
9.如權(quán)利要求8所述的激光刻劃設(shè)備，其特征在于，Z軸微調(diào)整裝置為微分頭。
10.如權(quán)利要求1所述的激光刻劃設(shè)備，其特征在于，所述激光刻劃頭上設(shè)有除塵裝置。
【文檔編號】B23K26/70GK204221196SQ201420568251
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月29日
【發(fā)明者】王振華, 樂安新, 謝建, 鄭付成, 黃春裕, 鄭國云, 黃進(jìn)陽, 黃東海, 高云峰 申請人:大族激光科技產(chǎn)業(yè)集團(tuán)股份有限公司