CN109585609A - 一种太阳能电池片激光消融及印刷一体机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种太阳能电池片激光消融及印刷一体机，包括工作台，工作台可水平旋转的安装在底板上端，其旋转轨迹周围沿其旋转方向顺次间隔的设有分别安装于底板上端的机械手、拍摄定位装置、激光消融加工系统和丝网印刷模组，机械手两侧分别设有安装于底板上端的上料传送模组和下料传送模组；机械手用于抓取上料传送模组传送至的电池片，并放置于工作台上，和抓取工作台上经过其的电池片，并放置于下料传送模组上；控制器，控制器分别与拍摄定位装置、激光消融加工系统和丝网印刷模组电连接。优点：设计合理，电池片定位精准，能有效降低两处加工的累计误差，减少了电池片的搬运和运输次数，提高产品良率，提升加工精度和效率。

Description

一种太阳能电池片激光消融及印刷一体机

技术领域

本发明涉及太阳能电池片加工技术，特别涉及一种太阳能电池片激光消融及印刷一体机。

背景技术

目前在光伏行业，太阳能电池片在加工的过程中，需要先使用激光设备对电池片表面进行消融加工，加工后再传送至丝网印刷设备对激光加工的相应部位印刷特殊的浆料。这样的工艺路线增加了太阳能电池片传送的距离以及搬运的次数，同时，在激光加工时需要对电池片进行定位加工，印刷时需要再次进行定位加工，存在累计定位误差，影响加工精度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种太阳能电池片激光消融及印刷一体机，有效的克服了现有技术的缺陷。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种太阳能电池片激光消融及印刷一体机，包括底板；工作台，上述工作台可水平旋转的安装在上述底板上端，其旋转轨迹周围沿其旋转方向顺次间隔的设有分别安装于上述底板上端的机械手、拍摄定位装置、激光消融加工系统和丝网印刷模组，上述机械手两侧分别设有安装于上述底板上端的上料传送模组和下料传送模组；

上述机械手用于抓取上述上料传送模组传送至的电池片，并放置于上述工作台上，和抓取上述工作台上经过其的电池片，并放置于上述下料传送模组上；

控制器，上述控制器分别与上述拍摄定位装置、激光消融加工系统和丝网印刷模组电连接；

上述拍摄定位装置用于对伴随上述工作台旋转经过其的电池片拍摄定位，并将定位信息发送至控制器；

上述激光消融加工系统用于根据定位信息调节其扫描方位后对伴随上述工作台旋转经过其的电池片消融加工；

上述丝网印刷模组用于根据定位信息调节其网印板的方位后对伴随上述工作台旋转经过其并消融后的电池片进行印刷。

本发明的有益效果是：结构设计合理，集成激光消融加工及丝网印刷加工于一体，电池片定位精准，能有效避免两处加工的累计误差，提升加工精度，同时减少了电池片的搬运和运输次数，提高了产品的良率，提升了加工效率。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，上述工作台为圆台，上述底座上端安装有旋转机构，上述旋转机构与上述工作台的下端中部传动连接，并可驱动上述工作台旋转。

采用上述进一步方案的有益效果是设计合理，利于整体设备的合理布局，便于加工的有序进行及各个加工工序的良好衔接。

进一步，上述机械手包括第一支架，上述第一支架安装于上述底板上；

电机，上述电机安装于上述第一支架上，且驱动轴向上；

上料臂，上述上料臂水平设置，且一端与上述驱动轴连接固定，另一端下部安装有上料吸盘；

下料臂，上述下料臂水设置，并与上述上料臂垂直，其一端与上述驱动轴连接固定，另一端的下部安装有下料吸嘴；

上述电机可驱动上述上料臂和上述下料臂带动上述上料吸盘和上述下料吸嘴分别从上述上料传送模组和上述下料传送模组上旋转至上述工作台的上。

采用上述进一步方案的有益效果是机械手设计合理，能够良好、有序的完成取放片操作。

进一步，上述激光消融加工系统包括第二支架，上述第二支架安装于上述底座上端；

激光器，上述激光器安装于上述第二支架上，并与上述控制器电连接；

光学系统，上述光学系统安装于上述第二支架上，并位于上述激光器的发射端，用于处理光束；

扫描振镜，上述扫描振镜安装于上述第二支架上，并位于上述光学系统出光处，其扫描面向下，并位于上述工作台的上方。

采用上述进一步方案的有益效果是设计合理，使用方便。

进一步,上述工作台上端沿其周向等间距间隔的设有四个用于吸附电池片的吸盘，上述丝网印刷模组具有用于印刷的印刷网板，上述工作台可旋转带动四个上述吸盘分别移动至上述激光器、印刷网板和拍摄定位装置的下方以及上述上料吸盘或上述下料吸嘴的下方。

采用上述进一步方案的有益效果是使得电池片能够吸附于吸盘上，从而在旋转传输及加工过程中不会发生位移变化。

进一步，上述旋转机构为DD马达。

采用上述进一步方案的有益效果是运行平稳，利于线路布置。

进一步，上述上料传送模组和下料传送模组均为带式输送机。

采用上述进一步方案的有益效果是使用方便、运行平稳。

附图说明

图1为本发明的太阳能电池片激光消融及印刷一体机的结构示意图；

图2为太阳能电池片激光消融及印刷一体机中机械手的结构示意图；

图3为本发明的太阳能电池片激光消融及印刷一体机中激光消融加工系统的结构示意图；

图4为本发明的太阳能电池片激光消融及印刷一体机中丝网印刷模组的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、底板，2、工作台，3、机械手，4、拍摄定位装置，5、激光消融加工系统，6、丝网印刷模组，7、上料传送模组，8、下料传送模组，31、第一支架，32、电机，33、上料臂，34、下料臂，331、上料吸盘，341、下料吸嘴，51、第二支架，52、激光器，53、光学系统，54、扫描振镜，61、升降机构，62、刮刀移动架，63、印刷网板左右及角度调整架，64、刮刀直线移动架，65、刮刀升降机构，66、印刷网板，621、平板。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例：如图1所示，本实施例的包括底板1；工作台2，上述工作台2可水平旋转的安装在上述底板1上端，其旋转轨迹周围沿其旋转方向顺次间隔的设有分别安装于上述底板1上端的机械手3、拍摄定位装置4、激光消融加工系统5和丝网印刷模组6，上述机械手3两侧分别设有安装于上述底板1上端的上料传送模组7和下料传送模组8；上述机械手3用于抓取上述上料传送模组7传送至的电池片，并放置于上述工作台2上，和抓取上述工作台2上经过其的电池片，并放置于上述下料传送模组8上；控制器，上述控制器分别与上述拍摄定位装置4、激光消融加工系统5和丝网印刷模组6电连接；上述拍摄定位装置4用于对伴随上述工作台2旋转经过其的电池片拍摄定位，并将定位信息发送至控制器；上述激光消融加工系统5用于根据定位信息对伴随上述工作台2旋转经过其的电池片消融加工；上述丝网印刷模组6用于根据定位信息对伴随上述工作台2旋转经过其并消融后的电池片进行印刷。

整个设备的生产过程如下：在上料传送模组7进行待加工太阳能电池片的传送，使电池片传送靠近机械手3，之后，机械手3抓取上料传送模组7上的待加工太阳能电池片，并放置在工作台2上表面靠近机械手3的位置，之后，工作台3旋转使得电池片传送至拍摄定位装置4处进行拍摄定位(拍摄太阳能电池片上的标记物，以定位电池片的位置)，之后，电池片在随工作台2旋转至激光消融加工系统5处，控制器根据电池片定位信息调节激光消融加工系统5的光线扫描方向及角度后进行激光光束扫描消融加工，之后，消融后的电池片在随工作台2旋转至丝网印刷模组6处，控制器根据电池片定位信息调节丝网印刷模组6的印刷角度，之后，加工完的电池片再随工作台2旋转至机械手3处，机械手3抓取电池片放置在下料传送模组8上向后续加工单元输送或收集，需要说明的是，机械手3最佳应该同时完成从工作台2上取片以及向工作台2上放片的操作，如：当加工完的电池片随工作台2旋转至机械手3处时，机械手3从工作台2上抓取电池片的同时，还从上料传送模组7抓取待加工电池片，再将加工完的电池片放置于下料传送模组8上的同时，待加工电池片同步放置在工作台2上，这样就可以形成连贯且循环的加工，整个加工过程中通过拍摄定位装置4一次定位即可，使得消融及印刷都基于一个定位基准，采用同一定位数据，能有效避免累计误差，提升加工精度，同时减少了电池片的搬运和运输次数，提高了产品的良率。

较佳的，上述工作台2为圆台，上述底座1上端安装有旋转机构，上述旋转机构与上述工作台2的下端中部传动连接，并可驱动上述工作台2旋转，利于电池片的良好的、规律的传送，利于整个生产的连贯、有序进行。

较佳的，如图2所示，上述机械手3包括第一支架31，上述第一支架31安装于上述底板1上；电机32，上述电机32安装于上述第一支架31上，且驱动轴向上；上料臂33，上述上料臂33水平设置，且一端与上述驱动轴连接固定，另一端下部安装有上料吸盘331；下料臂34，上述下料臂34水设置，并与上述上料臂33垂直，其一端与上述驱动轴连接固定，另一端的下部安装有下料吸嘴341；上述电机32可驱动上述上料臂33和上述下料臂34带动上述上料吸盘331和上述下料吸嘴341分别从上述上料传送模组7和上述下料传送模组8上旋转至上述工作台2的上方，使用过程中，电机32带动上料臂33和下料臂34同步旋转，且当上料臂33转动至上料传送模组7并通过上料吸盘331取片(通过负压吸附取片)时，上述下料臂34正好同时转动至工作台2上方并通过下料吸嘴341取片(通过负压吸附取片)，或当上料臂33转动至工作台2上方并通过上料吸盘331放片(解除负压放片)时，上述下料臂34正好同时转动至下料传送模组8上方并通过下料吸嘴341放片(解除负压放片)，机械手3能够良好、有序的完成上下料的操作，运行平稳。

较佳的，如图3所示，上述激光消融加工系统5包括第二支架51，上述第二支架51安装于上述底座1上端；激光器52，激光器52安装于上述第二支架51上，并与上述控制器电连接；光学系统53，上述光学系统53安装于上述第二支架51上，并位于上述激光器52的发射端，用于处理光束；扫描振镜54，上述扫描振镜54安装于上述第二支架51上，并位于上述光学系统53出光处，其扫描面向下，并位于上述工作台2的上方，设计合理，能够有效的对下方经过的太阳能电池片进行激光消融。

较佳的，如图1所示，上述工作台2上端沿其周向等间距间隔的设有四个用于吸附电池片的吸盘21，上述丝网印刷模组6具有用于印刷的印刷网板66，上述工作台2可旋转带动四个上述吸盘21分别移动至上述激光器52、印刷网板66和拍摄定位装置4的下方以及上述上料吸盘331或上述下料吸嘴341的下方，该设计利于电池片在各个加工工位的牢固的吸附，不易在加工过程中发生位移而影响良好加工的现象发生。

较佳的，上述旋转机构为DD马达，其运行平稳，并且，利于线路从其中部的通孔穿过，利于线路的良好布置。

较佳的，上述上料传送模组7和下料传送模组8均为带式输送机，当然，上料传送模组7和下料传送模组8可以是单个带式输送机，也可以是多个带式输送机的组合使用。

如图4所示，上述丝网印刷模组6为现有技术，一般包括升降机构61(Z向调节)，安装在升降机构61上端并传送连接的刮刀移动架62(X向移动)，安装在刮刀移动架62上并与之传动连接的印刷网板左右及角度调整架63(Y向移动及旋转，上述印刷网板左右及角度调整架63上具有孔位，孔位底端安装有上述印刷网板66)，安装在印刷网板左右及角度调整架63上方的刮刀直线移动架64，刮刀直线移动架64一端伸至孔位边缘，并安装有刮刀升降机构65，刮刀与刮刀升降机构65传动连接，并位于上述孔位内，调节时，升降机构61其上的所有机构上升或下降，以使印刷网板66贴合在工作台2上吸盘31上方的太阳能电池片表面，刮刀移动架62主要用以调节印刷网板66移动靠近吸盘31的正上方，印刷网板左右及角度调整架63主要用以调节印刷网板66在电池片上方的Y向位移及角度调节，浆料进入孔位内后，刮刀升降机构65调节刮刀贴合在印刷网板66上，再由刮刀直线移动架64驱动刮刀沿印刷网板66移动，使得浆料透过印刷网板66的网孔在电池片表面完成印刷。

上述升降机构61可以包括安装板和安装在安装板上方的多个伸缩机构(伸缩机构可以是电推杆、液压杆、电动千斤顶等)，多个伸缩机构的伸缩端均向上，并与刮刀移动架62连接固定；

上述刮刀移动架62可以包括长方体形的盒体，盒体内安装有第一直线移动机构(如丝杠副、直线导轨等)，盒体的上端设有平板621，盒体上表面沿第一直线移动机构的移动方向设有滑槽，平板621通过穿过滑槽的连接件与直线移动机构的滑动执行单元连接(如：丝杠副的螺母座以及直线导轨的导轨滑块等)；

平板621上端安装有第二直线移动机构(可以是丝杠副、直线导轨等)，其移动方向与第一直线移动机构垂直，第二直线移动机构的滑动执行单元(如：丝杠副的螺母座以及直线导轨的导轨滑块等)与电控旋转机构(可以是电机或其他)传动连接；

上述印刷网板左右及角度调整架63包括水平设置的长方体形的壳体，壳体下端敞口，其一端设有贯穿其的孔位孔位内安装有与其内部平齐的上述印刷网板66，壳体的一端伸至升降机构61的一侧外部的上方，另一端位于电控旋转机构上方，电控旋转机构位于壳体内，并与壳体的顶壁传动连接，整个第二直线移动机构可驱动电控旋转机构及壳体整体平移，电控旋转机构可驱动壳体整个旋转；

刮刀直线移动架64包括长条形的腔体结构，其长度方向与盒体内的第一直线移动机构的移动方向一致，其一端伸至接近孔位边缘的位置，并安装上述刮刀升降机构65，上述刮刀直线移动架64内部腔体中可以安装与刮刀升降机构65传动连接的伸缩结构(如电推杆、液压杆等，其伸缩方向与第一直线移动机构的移动方向一致)，该伸缩结构的伸缩端穿过刮刀直线移动架64的一端端部并与刮刀升降机构65传动连接；

刮刀升降机构65可以是电推杆、气缸等；

控制器分别与盒体内的第一直线移动机构、第二直线移动机构、电控旋转机构、伸缩结构以及刮刀升降机构65电连接，从而通过多个传动机构的组合使用来调节上述印刷网板66相对于其下方工位(吸盘21)上太阳能电池片的位置，以实现精确定位印刷的目的。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种太阳能电池片激光消融及印刷一体机，其特征在于，包括：

底板(1)；

工作台(2)，所述工作台(2)可水平旋转的安装在所述底板(1)上端，其旋转轨迹周围沿其旋转方向顺次间隔的设有分别安装于所述底板(1)上端的机械手(3)、拍摄定位装置(4)、激光消融加工系统(5)和丝网印刷模组(6)，所述机械手(3)两侧分别设有安装于所述底板(1)上端的上料传送模组(7)和下料传送模组(8)；

所述机械手(3)用于抓取所述上料传送模组(7)传送至的电池片，并放置于所述工作台(2)上，和抓取所述工作台(2)上经过其的电池片，并放置于所述下料传送模组(8)上；

控制器，所述控制器分别与所述拍摄定位装置(4)、激光消融加工系统(5)和丝网印刷模组(6)电连接；

所述拍摄定位装置(4)用于对伴随所述工作台(2)旋转经过其的电池片拍摄定位，并将定位信息发送至控制器；

所述激光消融加工系统(5)用于根据定位信息调节其扫描方位后对伴随所述工作台(2)旋转经过其的电池片消融加工；

所述丝网印刷模组(6)用于根据定位信息调节其网印板的方位后对伴随所述工作台(2)旋转经过其并消融后的电池片进行印刷。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能电池片激光消融及印刷一体机，其特征在于：所述工作台(2)为圆台，所述底座(1)上端安装有旋转机构，所述旋转机构与所述工作台(2)的下端中部传动连接，并可驱动所述工作台(2)旋转。

3.根据权利要求2所述的一种太阳能电池片激光消融及印刷一体机，其特征在于，所述机械手(3)包括：

第一支架(31)，所述第一支架(31)安装于所述底板(1)上；

电机(32)，所述电机(32)安装于所述第一支架(31)上，且驱动轴向上；

上料臂(33)，所述上料臂(33)水平设置，且一端与所述驱动轴连接固定，另一端下部安装有上料吸盘(331)；

下料臂(34)，所述下料臂(34)水设置，并与所述上料臂(33)垂直，其一端与所述驱动轴连接固定，另一端的下部安装有下料吸嘴(341)；

所述电机(32)可驱动所述上料臂(33)和所述下料臂(34)带动所述上料吸盘(331)和所述下料吸嘴(341)分别从所述上料传送模组(7)和所述下料传送模组(8)上旋转至所述工作台(2)的上方。

4.根据权利要求3所述的一种太阳能电池片激光消融及印刷一体机，其特征在于，所述激光消融加工系统(5)包括：

第二支架(51)，所述第二支架(51)安装于所述底座(1)上端；

激光器(52)，所述激光器(52)安装于所述第二支架(51)上，并与所述控制器电连接；

光学系统(53)，所述光学系统(53)安装于所述第二支架(51)上，并位于所述激光器(52)的发射端，用于处理光束；

扫描振镜(54)，所述扫描振镜(54)安装于所述第二支架(51)上，并位于所述光学系统(53)出光处，其扫描面向下，并位于所述工作台(2)的上方。

5.根据权利要求3所述的一种太阳能电池片激光消融及印刷一体机，其特征在于：所述工作台(2)上端沿其周向等间距间隔的设有四个用于吸附电池片的吸盘(21)，所述丝网印刷模组(6)具有用于印刷的印刷网板(66)，所述工作台(2)可旋转带动四个所述吸盘(21)分别移动至所述激光器(52)、印刷网板(66)和拍摄定位装置(4)的下方以及所述上料吸盘(331)或所述下料吸嘴(341)的下方。

6.根据权利要求2至4任一项所述的一种太阳能电池片激光消融及印刷一体机，其特征在于：所述旋转机构为DD马达。

7.根据权利要求1至4任一项所述的一种太阳能电池片激光消融及印刷一体机，其特征在于：所述上料传送模组(7)和下料传送模组(8)均为带式输送机。