CN106392343B - 一种太阳能电池片激光加工设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳能电池片激光加工设备，包括依次布置的电池片上料台、激光加工主机及电池片下料台，激光加工主机包括输送定位工作台、上料传片组件、下料传片组件、视觉定位总成、定位背光源、激光加工单元及破片传送组件，输送定位工作台上料端通过上料传片组件与电池片上料台对接，下料端通过下料传片组件与电池片下料台对接，视觉定位总成和激光加工单元位于输送定位工作台上方，且视觉定位总成靠近输送定位工作台的上料端、激光加工单元靠近输送定位工作台的下料端，定位背光源位于输送定位工作台下方并与视觉定位总成相对布置，破片传送组件对接于下料传片组件侧面。本发明具有结构简单、成本低、生产效率高等优点。

Description

一种太阳能电池片激光加工设备

技术领域

本发明涉及半导体器件加工设备，尤其涉及一种太阳能电池片激光加工设备。

背景技术

随着光伏太阳能电池片生产效率的要求越来越高的同时，行业内对如何提高太阳能电池片的转换效率也投入了大量研究，传统的太阳能电池片激光加工设备采用化学刻蚀工艺，自动化程度低、污染环境、后期使用成本高，加工过程中投入的人力物力较大，生产效率较低，无法满足市场需求，高效的激光加工工艺不仅可以提高太阳能电池片转换效率，并且降低了设备整体成本、减少了对环境的污染。

目前代表了行业发展方向的新型高效太阳能电池背钝化工艺的高精度激光加工设备迅速发展，预示着背钝化工艺的高精度激光加工设备将有很好的市场前景。专利文献CN105618934A公开的一种全自动太阳能电池片激光加工设备，整体结构复杂，成本高，运动部件调试时间长，并且其激光从激光器输出后，先经过第1号反射镜使光路改变90度，然后经过第2号反射镜使光路再改变90度，再经过扩束镜与振镜，最后通过场镜输出，激光光路长，需要经过两路全反射镜反射，其中的两个反射镜的角度方向对激光传输方向非常重要，对激光的传输效率影响大，校准和调节困难。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、成本低、生产效率高的太阳能电池片激光加工设备。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种太阳能电池片激光加工设备，包括依次布置的电池片上料台、激光加工主机及电池片下料台，所述激光加工主机包括输送定位工作台、上料传片组件、下料传片组件、视觉定位总成、定位背光源、激光加工单元及破片传送组件，所述输送定位工作台上料端通过所述上料传片组件与所述电池片上料台对接，下料端通过所述下料传片组件与所述电池片下料台对接，所述视觉定位总成和激光加工单元位于所述输送定位工作台上方，且视觉定位总成靠近输送定位工作台的上料端、激光加工单元靠近输送定位工作台的下料端，所述定位背光源位于所述输送定位工作台下方并与所述视觉定位总成相对布置，所述破片传送组件对接于所述下料传片组件侧面。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述激光加工单元包括激光组件、台板及用于调节台板高度的升降调整平台，所述激光组件包括沿激光传输方向依次布置的激光器、扩束镜、整形镜片套件、振镜及场镜，所述激光器、扩束镜、整形镜片套件及振镜安装于所述台板上，所述场镜垂直安装于振镜下方，所述激光器的光输出口的中心线、扩束镜的中心线和整形镜片套件的中心线重合。

所述台板包括底板、第一安装板和第二安装板，所述底板水平布置，所述第一安装板和第二安装板垂直布置于所述底板上，所述第一安装板和第二安装板平行，所述激光器安装于所述底板上，所述扩束镜安装于所述第一安装板上，所述整形镜片套件和所述振镜相对安装于所述第二安装板两侧面。

所述激光器包括沿激光传输方向依次布置的激光器本体、90°换向镜片一、90°换向镜片二及光路入口光闸，所述90°换向镜片一和90°换向镜片二之间的夹角为90°。

所述整形镜片套件包括整形镜片、安装内筒及安装外筒，所述安装内筒一端设有凸台并通过凸台与所述第二安装板固定连接，另一端与所述安装外筒螺纹连接，所述安装内筒的内壁上设有限位台阶，所述安装外筒上设有调节台阶，所述整形镜片安装于所述调节台阶处。

所述激光器为连续光纤式激光器。

所述场镜为带聚焦场镜。

所述输送定位工作台包括输送皮带、与输送皮带下表面紧贴的真空吸附板及设于真空吸附板上的真空发生器，所述输送皮带上开设有多个吸附孔，所述真空吸附板内设有空腔，所述吸附孔与所述空腔连通。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明公开的太阳能电池片激光加工设备，工作时，电池片先后经过电池片上料台、上料传片组件传输至输送定位工作台的上料端，视觉定位总成在定位背光源的配合下实现对电池片图像准确定位，完成视觉定位之后电池片被输送至激光加工单元下方，由激光加工单元完成扫描加工，然后经下料传片组件传输至电池片下料台，视觉定位存在异常的电池片则进入破片传送组件被收集，结构简单，操作方便，布局紧凑、合理，占用空间小，生产效率高。

附图说明

图1是本发明太阳能电池片激光加工设备的立体结构示意图。

图2是本发明中的激光加工主机的立体结构示意图。

图3是本发明中的激光加工单元的立体结构示意图。

图4是图3的分解结构示意图。

图5是激光加工单元的中的整形镜片套件的结构示意图。

图6是本发明中的输送定位工作台的主视图。

图7是本发明中的输送定位工作台的俯视图。

图中各标号表示：1、电池片上料台；2、激光加工主机；21、输送定位工作台；211、输送皮带；212、真空吸附板；213、真空发生器；214、吸附孔；22、上料传片组件；23、下料传片组件；24、视觉定位总成；26、定位背光源；27、激光加工单元；271、台板；2711、底板；2712、第一安装板；2713、第二安装板；2714、定位孔；272、升降调整平台；273、激光器；2731、激光器本体；2732、90°换向镜片一；2733、90°换向镜片二；2734、光路入口光闸；274、扩束镜；275、整形镜片套件；2751、整形镜片；2752、安装内筒；2753、安装外筒；2754、凸台；2755、限位台阶；2756、调节台阶；276、振镜；277、场镜；28、破片传送组件；29、破片接料盒；3、电池片下料台。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

如图1至图7所示，本实施例的太阳能电池片激光加工设备，包括依次布置的电池片上料台1、激光加工主机2及电池片下料台3，激光加工主机2包括输送定位工作台21、上料传片组件22、下料传片组件23、视觉定位总成24、定位背光源26、激光加工单元27及破片传送组件28，输送定位工作台21上料端通过上料传片组件22与电池片上料台1对接，下料端通过下料传片组件23与电池片下料台3对接，视觉定位总成24和激光加工单元27位于输送定位工作台21上方，且视觉定位总成24靠近输送定位工作台21的上料端、激光加工单元27靠近输送定位工作台21的下料端，定位背光源26位于输送定位工作台21下方并与视觉定位总成24相对布置，破片传送组件28对接于下料传片组件23侧面，该太阳能电池片激光加工设备工作时，电池片先后经过电池片上料台1、上料传片组件22传输至输送定位工作台21的上料端，视觉定位总成24在定位背光源26的配合下实现对电池片图像准确定位，完成视觉定位之后电池片被输送至激光加工单元27下方，由激光加工单元27完成扫描加工，然后经下料传片组件23传输至电池片下料台3，视觉定位存在异常的电池片则进入破片传送组件28被破片接料盒29收集，结构简单，操作方便，布局紧凑、合理，占用空间小，生产效率高，本实施例中，视觉定位总成24、激光加工单元27安装于一位于输送定位工作台21左侧的支架上，破片传送组件28垂直布置于下料传片组件23左侧。

本实施例中，激光加工单元27包括激光组件、台板271及用于调节台板271高度的升降调整平台272，激光组件包括沿激光传输方向依次布置的激光器273、扩束镜274、整形镜片套件275、振镜276及场镜277，激光器273、扩束镜274、整形镜片套件275及振镜276安装于台板271上，场镜277垂直安装于振镜276下方，激光器273的光输出口的中心线、扩束镜274的中心线和整形镜片套件275的中心线重合，激光器273发出的激光经过扩束镜274将激光光斑放大到所需要的倍率，然后进入整形镜片套件275整形，再进入振镜276，振镜276使激光的传输方向改变90°后进入场镜277向下输出，升降调整平台272通过改变台板271的高度整体调节激光从场镜277至电池片间的垂直距离，实现激光光斑的对焦调节，结构简单、成本低，缩短了激光光路，提高了激光的传输效率，本实施例中激光器273为连续光纤式激光器，场镜277为带聚焦场镜。

台板271包括底板2711、第一安装板2712和第二安装板2713，底板2711水平布置，第一安装板2712和第二安装板2713垂直布置于底板2711上，第一安装板2712和第二安装板2713平行，激光器273安装于底板2711上，扩束镜274安装于第一安装板2712上，整形镜片套件275和振镜276相对安装于第二安装板2713两侧面，本实施例中，第一安装板2712上开设有定位孔2714，扩束镜274安装于定位孔2714内。

本实施例中，激光器273包括沿激光传输方向依次布置的激光器本体2731、90°换向镜片一2732、90°换向镜片二2733及光路入口光闸2734，90°换向镜片一2732和90°换向镜片二2733之间的夹角为90°，需要说明的是，图4为了减少幅面的长度将中心线进行了两次90°的换向处理，激光器本体2731本体发出的激光先后经过两次90°反射，最后通过光路入口光闸2734进入扩束镜274。

整形镜片套件275包括整形镜片2751、安装内筒2752及安装外筒2753，安装内筒2752一端设有凸台2754并通过凸台2754与第二安装板2713固定连接，另一端与安装外筒2753螺纹连接，安装内筒2752的内壁上设有限位台阶2755，安装外筒2753上设有调节台阶2756，整形镜片2751安装于调节台阶2756处，具体如图5所示，可通过旋转安装外筒2753改变整形镜片2751的位置，进而调节激光与电池片间的水平距离，实现激光光斑的对焦调节，结构简单可靠、调节方便，本实施例中，凸台2754通过四角的螺钉与第二安装板2713连接。

本实施例中，输送定位工作台21包括输送皮带211、与输送皮带211下表面紧贴的真空吸附板212及设于真空吸附板212上的真空发生器213，输送皮带211上开设有多个吸附孔214，真空吸附板212内设有空腔，吸附孔214与空腔连通，由真空发生器213经空腔及吸附孔214将电池片下方的空气抽走，从而将电池片吸附固定在输送皮带211上，防止电池片在输送皮带211上滑动，提高传输的稳定性。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (4)

1.一种太阳能电池片激光加工设备，包括依次布置的电池片上料台（1）、激光加工主机（2）及电池片下料台（3），其特征在于：所述激光加工主机（2）包括输送定位工作台（21）、上料传片组件（22）、下料传片组件（23）、视觉定位总成（24）、定位背光源（26）、激光加工单元（27）及破片传送组件（28），所述输送定位工作台（21）上料端通过所述上料传片组件（22）与所述电池片上料台（1）对接，下料端通过所述下料传片组件（23）与所述电池片下料台（3）对接，所述视觉定位总成（24）和激光加工单元（27）位于所述输送定位工作台（21）上方，且视觉定位总成（24）靠近输送定位工作台（21）的上料端、激光加工单元（27）靠近输送定位工作台（21）的下料端，所述定位背光源（26）位于所述输送定位工作台（21）下方并与所述视觉定位总成（24）相对布置，所述破片传送组件（28）对接于所述下料传片组件（23）侧面，视觉定位总成（24）在定位背光源（26）的配合下实现对电池片图像准确定位，完成视觉定位之后电池片被输送至激光加工单元（27）下方，由激光加工单元（27）完成扫描加工，视觉定位存在异常的电池片则进入破片传送组件（28），所述激光加工单元（27）包括激光组件、台板（271）及用于调节台板（271）高度的升降调整平台（272），所述激光组件包括沿激光传输方向依次布置的激光器（273）、扩束镜（274）、整形镜片套件（275）、振镜（276）及场镜（277），所述激光器（273）、扩束镜（274）、整形镜片套件（275）及振镜（276）安装于所述台板（271）上，所述场镜（277）垂直安装于振镜（276）下方，所述激光器（273）的光输出口的中心线、扩束镜（274）的中心线和整形镜片套件（275）的中心线重合，所述台板（271）包括底板（2711）、第一安装板（2712）和第二安装板（2713），所述底板（2711）水平布置，所述第一安装板（2712）和第二安装板（2713）垂直布置于所述底板（2711）上，所述第一安装板（2712）和第二安装板（2713）平行，所述激光器（273）安装于所述底板（2711）上，所述扩束镜（274）安装于所述第一安装板（2712）上，所述整形镜片套件（275）和所述振镜（276）相对安装于所述第二安装板（2713）两侧面，所述激光器（273）包括沿激光传输方向依次布置的激光器本体（2731）、90°换向镜片一（2732）、90°换向镜片二（2733）及光路入口光闸（2734），所述90°换向镜片一（2732）和90°换向镜片二（2733）之间的夹角为90°，所述整形镜片套件（275）包括整形镜片（2751）、安装内筒（2752）及安装外筒（2753），所述安装内筒（2752）一端设有凸台（2754）并通过凸台（2754）与所述第二安装板（2713）固定连接，另一端与所述安装外筒（2753）螺纹连接，所述安装内筒（2752）的内壁上设有限位台阶（2755），所述安装外筒（2753）上设有调节台阶（2756），所述整形镜片（2751）安装于所述调节台阶（2756）处。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池片激光加工设备，其特征在于：所述激光器（273）为连续光纤式激光器。

3.根据权利要求1所述的太阳能电池片激光加工设备，其特征在于：所述场镜（277）为带聚焦场镜。

4.根据权利要求1所述的太阳能电池片激光加工设备，其特征在于：所述输送定位工作台（21）包括输送皮带（211）、与输送皮带（211）下表面紧贴的真空吸附板（212）及设于真空吸附板（212）上的真空发生器（213），所述输送皮带（211）上开设有多个吸附孔（214），所述真空吸附板（212）内设有空腔，所述吸附孔（214）与所述空腔连通。