一種太陽能電池片切割裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種太陽能電池片切割裝置，包括：激光器調整平臺，用于調節(jié)激光器的安裝位置；激光器，與激光器調整平臺連接，用于發(fā)射激光；光斑發(fā)生裝置，與激光器連接，包括依次設置的擴束鏡、掃描振鏡和掃描場鏡，激光依次通過擴束鏡、掃描振鏡和掃描場鏡；擴束鏡用于將激光直徑放大并得到準直度高的激光束；掃描場鏡用于將激光束會聚成光斑；定位吸附裝置，設置于掃描場鏡下方，用于固定所述太陽能電池片。本實用新型有益效果：采用掃描振鏡，實現(xiàn)激光切割頭和被加工的工件都不用運動，提高切割速度，定位精度高，極大克服了機械運動的慢速和定位精度有限的缺陷，切割時無需來回運動，提高切割效率，切割精度高節(jié)約企業(yè)的生產成本。
【專利說明】
一種太陽能電池片切割裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及電池片切割領域，具體涉及一種采用激光對太陽能電池片切割的太陽能電池片切割裝置。
【背景技術】
[0002]傳統(tǒng)激光對大幅面工件的切割方式，主要采用機械運動方式，一種是激光切割頭不動，被加工的工件在二維運動平臺上移動；另一種是將激光切割頭安裝的二維運動平臺上移動，被加工的工件不動。
[0003]太陽能電池片在生產時往往需要將整塊的電池片進行劃片形成劃線，然后沿劃線將整塊電池片分為幾個電池片單元，但是由于太陽能電池片一般的長寬為156mmX 156mm左右，然后需要將該電池沿同一方向平行切割成2個以上的電池片單元，一般為2?5個電池片單元。采用傳統(tǒng)的機械運動方式進行切割，需要切割頭或者運動平臺來回運動，當需要多條切割線時，不要來回運動多次，這樣不僅切割效率低下，切割的工時也增加，需要的切割時間較長，而且多次來回運動會產生運動誤差，影響切割時的定位精度，影響電池片的切割品質。
[0004]因此，亟需要一種快速簡單高效的太陽能電池片切割裝置，來完成太陽能電池片的劃線切割。
【實用新型內容】
[0005]為了克服上述現(xiàn)有技術的不足，本實用新型提供了一種快速簡單高效的太陽能電池片切割裝置。
[0006]為達到上述目的，本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:
[0007]—種太陽能電池片切割裝置，其特征在于，包括:
[0008]激光器調整平臺，用于調節(jié)下述激光器的安裝位置；
[0009]激光器，與所述激光器調整平臺連接，用于發(fā)射激光；
[0010]光斑發(fā)生裝置，與所述激光器連接，包括依次設置的擴束鏡、掃描振鏡和掃描場鏡，所述激光依次通過擴束鏡、掃描振鏡和掃描場鏡;所述擴束鏡用于將所述激光直徑放大并得到準直度高的激光束;所述掃描場鏡用于將激光束會聚成光斑；
[0011]定位吸附裝置，設置于所述掃描場鏡下方，用于固定所述太陽能電池片。
[0012]采用上述技術方案的有益效果是:通過采用掃描振鏡，可以實現(xiàn)激光切割頭和被加工的工件都不用運動，大大提高了切割速度，定位精度高，極大克服了機械運動的慢速和定位精度有限的缺陷，切割時無需來回運動，可以一次形成多條切割線，大大提高了切割效率，切割精度高，大大節(jié)約了生產工時，節(jié)約企業(yè)的生產成本，保證電池片的切割品質。
[0013]進一步地，所述掃描振鏡包括2套掃描電機和反光鏡片，所述掃描電機與所述反光鏡片連接，用于控制所述反光鏡片的轉動，將激光束反射到設定的位置。
[0014]采用上述技術方案的有益效果是:通過2套掃描電機和反光鏡片，電機轉動帶動反光鏡片轉動，形成激光掃描二維運動，將入射光束按照輸入的掃描圖形軌跡反射到預定的位置。
[0015]進一步地，所述光斑用于太陽能電池片形成切割線，所述切割線的深度為所述太陽能電池片的厚度的1/3?2/3。
[0016]采用上述技術方案的有益效果是:避免激光器直接切割電池片產生的燒傷問題。
[0017]進一步地，還包括掃描振鏡校正裝置，包括網格繪制裝置、相機、圖像拼接裝置和圖像比對裝置，所述網格繪制裝置與所述掃描振鏡相連，用于控制所述掃描振鏡在視覺校正板上繪制一個MXN的網格點圖樣;所述相機位于所述視覺校正板上方，用于分區(qū)拍攝所述網格點圖樣并將分區(qū)拍攝的圖樣傳送給圖像拼接裝置;所述圖像拼接裝置與所述相機連接，用于拼接圖樣，并生成一幅完整的拼接圖樣;所述圖像比對裝置與所述圖像拼接裝置連接，用于將拼接圖樣與設定的MXN的網格點圖樣進行比對，并轉化為掃描振鏡偏轉的偏移量。
[0018]采用上述技術方案的有益效果是:因掃描振鏡存在像差，需要做系統(tǒng)性的校正補償，相比于采用二次元測量設備的機械傳動方式測量，既能提高測量精度，又降低了硬件成本
[0019]進一步地，所述掃描振鏡的掃描速度在所述切割線中間的掃描速度大于所述所述切割線兩端的掃描速度。
[0020]采用上述技術方案的有益效果是:可以解決由于激光功率密度會產生衰減，掃描振鏡產生的切割深度在邊緣區(qū)域變淺，整體切割效果不均勻的問題。
[0021]進一步地，所述掃描場鏡采用邊緣區(qū)域能量與中間區(qū)域能量相同的場鏡。
[0022]采用上述技術方案的有益效果是:可以解決由于激光功率密度會產生衰減，掃描振鏡產生的切割深度在邊緣區(qū)域變淺，整體切割效果不均勻的問題。
[0023]進一步地，還包括傳送裝置，所述傳送裝置為傳送帶，用于傳輸所述太陽能電池片。
[0024]采用上述技術方案的有益效果是:通過自動傳輸太陽能電池片，大大提高了傳送效率，進一步提高切割效率。
[0025]進一步地，所述定位吸附裝置包括吸附板、連接板、氣缸和距離傳感器，所述吸附板上設有與所述傳送帶相錯開的凹槽和用于吸附所述太陽能電池片的吸附孔，所述氣缸通過連接板與所述吸附板連接，所述距離傳感器安裝于所述吸附板中間，用于感應所述太陽能電池片到達設定位置。
[0026]采用上述技術方案的有益效果是:將太陽能電池吸附，保證切割時位置的定位精度。
[0027]進一步地，所述吸附板與連接板之間還設有水平調節(jié)裝置，所述水平調節(jié)裝置包括水平板和微調螺絲，所述水平板中間設有氣泡水平儀，所述微調螺絲設置于所述水平板與所述吸附板之間，并與所述水平板螺紋連接。
[0028]采用上述技術方案的有益效果是:可以是電池片在切割時保持平面度和水平度，進一步減少因能量衰減帶來的切割誤差，避免電池片切割深度深淺不一。
[0029]進一步地，所述激光器調整平臺包括升降調節(jié)架，所述升降調節(jié)架用于調節(jié)所述激光器的上下高度。
[0030]采用上述技術方案的有益效果是:通過上下調節(jié)激光器的高度，增大激光器的切割范圍，可實用于不同尺寸的太陽能電池片的切割。
【附圖說明】
[0031]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術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，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0032]圖1是本實用新型的結構不意圖。
[0033]圖2是本實用新型定位吸附裝置的結構示意圖。
[0034]圖3是本實用新型光斑發(fā)生裝置的結構示意圖。
[0035]圖4是本實用新型掃描振鏡校正裝置的結構示意圖。
[0036]圖5是本實用新型網格點的示意圖之一。
[0037]圖6是本實用新型網格點的示意圖之二。
[0038]圖7是本實用新型網格點的示意圖之三。
[0039]圖中數(shù)字和字母所表示的相應部件的名稱:
[0040]1-激光器調整平臺；2-激光器;3-光斑發(fā)生裝置;4-光斑區(qū)域;5-切割線;6-太陽能電池片;7-定位吸附裝置；
[0041 ] 30-激光;31-擴束鏡;32-掃描振鏡;33-掃描場鏡；
[0042]71-吸附板;72-吸附孔;73-凹槽;74-連接板;75-氣缸;76-距離傳感器。
【具體實施方式】
[0043]下面結合具體實施例，對本實用新型的內容做進一步的詳細說明:
[0044]為了達到本實用新型的目的，如圖1-2所示，在本實用新型一種太陽能電池片切割裝置的一些實施方式為:用于在太陽能電池片6表面形成激光切割線5，包括:
[0045]激光器調整平臺I，用于調節(jié)下述激光器2的安裝位置；
[0046]激光器2，與所述激光器調整平臺I連接，用于發(fā)射激光30;
[0047]光斑發(fā)生裝置3，與所述激光器2連接，包括依次設置的擴束鏡31、掃描振鏡32和掃描場鏡33，所述激光30依次通過擴束鏡31、掃描振鏡32和掃描場鏡33;所述擴束鏡31用于將所述激光30直徑放大并得到準直度高的激光束;所述掃描場鏡33用于將激光束會聚成光斑，形成光斑區(qū)域4 ；
[0048]定位吸附裝置7，設置于所述掃描場鏡33下方，用于固定所述太陽能電池片6。
[0049]采用上述技術方案的有益效果是:通過采用掃描振鏡，可以實現(xiàn)激光切割頭和被加工的工件都不用運動，大大提高了切割速度，定位精度高，極大克服了機械運動的慢速和定位精度有限的缺陷，切割時無需來回運動，可以一次形成多條切割線5，大大提高了切割效率，切割精度高，大大節(jié)約了生產工時，節(jié)約企業(yè)的生產成本，保證電池片的切割品質。
[0050]進一步地，所述掃描振鏡33包括2套掃描電機和反光鏡片，所述掃描電機與所述反光鏡片連接，用于控制所述反光鏡片的轉動，將激光束反射到設定的位置。
[0051]采用上述技術方案的有益效果是:通過2套掃描電機和反光鏡片，電機轉動帶動反光鏡片轉動，形成激光掃描二維運動，將入射光束按照輸入的掃描圖形軌跡反射到預定的位置。
[0052]進一步地，所述光斑用于太陽能電池片形成切割線，所述切割線的深度為所述太陽能電池片的厚度的1/3?2/3。
[0053]采用上述技術方案的有益效果是:避免激光器直接切割電池片產生的燒傷問題。
[0054]進一步地，還包括掃描振鏡校正裝置，包括網格繪制裝置、相機、圖像拼接裝置和圖像比對裝置，所述網格繪制裝置與所述掃描振鏡相連，用于控制所述掃描振鏡在視覺校正板上繪制一個MXN的網格點圖樣;所述相機位于所述視覺校正板上方，用于分區(qū)拍攝所述網格點圖樣并將分區(qū)拍攝的圖樣傳送給圖像拼接裝置;所述圖像拼接裝置與所述相機連接，用于拼接圖樣，并生成一幅完整的拼接圖樣;所述圖像比對裝置與所述圖像拼接裝置連接，用于將拼接圖樣與設定的MXN的網格點圖樣進行比對，并轉化為掃描振鏡偏轉的偏移量。
[0055]具體的，如圖5-7所示，通過網格繪制裝置繪制3X5的網格點圖樣包括網格點Al?C5；
[0056](A1，A2，A3，A4，A5，B1，B2，B3，B4，B5，C1，C2，C3，C4，C5)
[0057]通過相機拍攝2幅分區(qū)圖樣，如圖6和圖7，分區(qū)圖樣一包括網格點Al?C3(A1 ,A2,八3，81，82，83，(:1，02，03)，分區(qū)圖樣二包括網格點厶3?05(厶3，厶4，厶5，83，84，85，03，04，〇5);將分區(qū)圖樣一和分區(qū)圖樣二拼接，其中A3，B3，C3為重合點，將拼接圖樣與設定的標準3X5的網格點圖樣進行比對。
[0058]采用上述技術方案的有益效果是:因掃描振鏡存在像差，需要做系統(tǒng)性的校正補償，相比于采用二次元測量設備的機械傳動方式測量，既能提高測量精度，又降低了硬件成本
[0059]進一步地，所述掃描振鏡的掃描速度在所述切割線中間的掃描速度大于所述所述切割線兩端的掃描速度。
[0060]采用上述技術方案的有益效果是:可以解決由于激光功率密度會產生衰減，掃描振鏡產生的切割深度在邊緣區(qū)域變淺，整體切割效果不均勻的問題。
[0061]進一步地，所述掃描場鏡采用邊緣區(qū)域能量與中間區(qū)域能量相同的場鏡。
[0062]采用上述技術方案的有益效果是:可以解決由于激光功率密度會產生衰減，掃描振鏡產生的切割深度在邊緣區(qū)域變淺，整體切割效果不均勻的問題。
[0063]進一步地，還包括傳送裝置，所述傳送裝置為傳送帶，用于傳輸所述太陽能電池片。
[0064]采用上述技術方案的有益效果是:通過自動傳輸太陽能電池片，大大提高了傳送效率，進一步提高切割效率。
[0065]進一步地，所述定位吸附裝置7包括吸附板71、連接板74、氣缸75和距離傳感器76，所述吸附板71上設有與所述傳送帶相錯開的凹槽73和用于吸附所述太陽能電池片6的吸附孔72，所述氣缸75通過連接板74與所述吸附板72連接，所述距離傳感器76安裝于所述吸附板71中間，用于感應所述太陽能電池片6到達設定位置。
[0066]采用上述技術方案的有益效果是:將太陽能電池吸附，保證切割時位置的定位精度。
[0067]進一步地，所述吸附板71與連接板74之間還設有水平調節(jié)裝置，所述水平調節(jié)裝置包括水平板和微調螺絲，所述水平板中間設有氣泡水平儀，所述微調螺絲設置于所述水平板與所述吸附板之間，并與所述水平板螺紋連接。
[0068]采用上述技術方案的有益效果是:可以是電池片在切割時保持平面度和水平度，進一步減少因能量衰減帶來的切割誤差，避免電池片切割深度深淺不一。
[0069]進一步地，所述激光器調整平臺I包括升降調節(jié)架，所述升降調節(jié)架用于調節(jié)所述激光器的上下高度。
[0070]采用上述技術方案的有益效果是:通過上下調節(jié)激光器的高度，增大激光器的切割范圍，可實用于不同尺寸的太陽能電池片的切割。
[0071]上述實施例只為說明本實用新型的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人士能夠了解本實用新型的內容并加以實施，并不能以此限制本實用新型的保護范圍，凡根據本實用新型精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍內。
【主權項】
1.一種太陽能電池片切割裝置，其特征在于，包括: 激光器調整平臺，用于調節(jié)下述激光器的安裝位置； 激光器，與所述激光器調整平臺連接，用于發(fā)射激光； 光斑發(fā)生裝置，與所述激光器連接，包括依次設置的擴束鏡、掃描振鏡和掃描場鏡，所述激光依次通過擴束鏡、掃描振鏡和掃描場鏡;所述擴束鏡用于將所述激光直徑放大并得到準直度高的激光束;所述掃描場鏡用于將激光束會聚成光斑； 定位吸附裝置，設置于所述掃描場鏡下方，用于固定所述太陽能電池片。2.根據權利要求1所述的一種太陽能電池片切割裝置，其特征在于:所述掃描振鏡包括2套掃描電機和反光鏡片，所述掃描電機與所述反光鏡片連接，用于控制所述反光鏡片的轉動，將激光束反射到設定的位置。3.根據權利要求1或2所述的一種太陽能電池片切割裝置，其特征在于:所述光斑用于太陽能電池片形成切割線，所述切割線的深度為所述太陽能電池片的厚度的1/3?2/3。4.根據權利要求1或2所述的一種太陽能電池片切割裝置，其特征在于:還包括掃描振鏡校正裝置，包括網格繪制裝置、相機、圖像拼接裝置和圖像比對裝置，所述網格繪制裝置與所述掃描振鏡相連，用于控制所述掃描振鏡在視覺校正板上繪制一個MXN的網格點圖樣;所述相機位于所述視覺校正板上方，用于分區(qū)拍攝所述網格點圖樣并將分區(qū)拍攝的圖樣傳送給圖像拼接裝置;所述圖像拼接裝置與所述相機連接，用于拼接圖樣，并生成一幅完整的拼接圖樣;所述圖像比對裝置與所述圖像拼接裝置連接，用于將拼接圖樣與設定的MXN的網格點圖樣進行比對，并轉化為掃描振鏡偏轉的偏移量。5.根據權利要求3所述的一種太陽能電池片切割裝置，其特征在于:所述掃描振鏡的掃描速度在所述切割線中間的掃描速度大于所述所述切割線兩端的掃描速度。6.根據權利要求4所述的一種太陽能電池片切割裝置，其特征在于:所述掃描場鏡采用邊緣區(qū)域能量與中間區(qū)域能量相同的場鏡。7.根據權利要求5所述的一種太陽能電池片切割裝置，其特征在于:還包括傳送裝置，所述傳送裝置為傳送帶，用于傳輸所述太陽能電池片。8.根據權利要求7所述的一種太陽能電池片切割裝置，其特征在于:所述定位吸附裝置包括吸附板、連接板、氣缸和距離傳感器，所述吸附板上設有與所述傳送帶相錯開的凹槽和用于吸附所述太陽能電池片的吸附孔，所述氣缸通過連接板與所述吸附板連接，所述距離傳感器安裝于所述吸附板中間，用于感應所述太陽能電池片到達設定位置。9.根據權利要求8所述的一種太陽能電池片切割裝置，其特征在于:所述吸附板與連接板之間還設有水平調節(jié)裝置，所述水平調節(jié)裝置包括水平板和微調螺絲，所述水平板中間設有氣泡水平儀，所述微調螺絲設置于所述水平板與所述吸附板之間，并與所述水平板螺紋連接。10.根據權利要求1或7所述的一種太陽能電池片切割裝置，其特征在于:所述激光器調整平臺包括升降調節(jié)架，所述升降調節(jié)架用于調節(jié)所述激光器的上下高度。
【文檔編號】B23K26/082GK205496799SQ201620110888
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年2月4日
【發(fā)明人】魯乾坤, 霍哲
【申請人】蘇州沃特維自動化系統(tǒng)有限公司