CN109909621A - 一种用于太阳能薄膜电池生产的激光刻膜设备 - Google Patents
一种用于太阳能薄膜电池生产的激光刻膜设备 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种用于太阳能薄膜电池生产的激光刻膜设备，包括底座、操作室、移动装置和激光器，还包括净化机构和调节机构，所述调节机构包括升降杆和两个升降组件，所述升降组件包括丝杆、驱动单元、连接环和转动套管，所述净化机构包括密封箱、排气管、支撑环、滤网、支撑组件、抽气泵和两个抽气管，该用于太阳能薄膜电池生产的激光刻膜设备中，通过调节机构可以调节激光器的高度，使激光器发出的激光始终聚焦在太阳能薄膜的表面，则提高了激光刻膜机刻划的线宽的均匀度，提高了激光刻膜机刻划的产品的质量，在净化机构的作用下，可以减少操作室内部的粉尘的含量，则降低了粉尘对激光的影响，进一步提高了激光刻膜机刻划的产品的质量。
Description
技术领域
本发明涉及薄膜生产设备领域，特别涉及一种用于太阳能薄膜电池生产的激光刻膜设备。
背景技术
激光刻膜机是将激光束经过非常精确的整形和聚焦后，投射到材料薄膜面上，通过激光对材料表面薄膜进行刻划使其分离的一种设备，激光刻膜机在非晶硅薄膜太阳电池的透明导电膜、非晶硅膜系、背电极膜等的激光刻膜，以及其它薄膜电池的膜层刻膜中起到了重要作用。
现有技术的激光刻膜机在刻划薄膜的时候，对刻划的线条宽度有一定的要求，在刻划的过程中薄膜稍微偏离激光的聚焦点，则刻划的线宽就会发生显著的变化，同时激光的能量密度也会变化，致使刻划的产品达不到成品的电气性能要求，不仅如此，现有技术的激光刻膜机在生产的过程中，如果机器内部粉尘含量过高，将会引起激光的折射和反射，则降低了激光的能量密度，降低了激光刻膜机生产的产品的电气性能。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种用于太阳能薄膜电池生产的激光刻膜设备。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于太阳能薄膜电池生产的激光刻膜设备，包括底座、操作室、移动装置和激光器，所述操作室设置在底座的一侧，所述移动装置设置在操作室的内壁的远离底座的一侧，还包括净化机构和调节机构，所述激光器通过调节机构与移动装置连接，所述净化机构设置在底座的内部；
所述调节机构包括升降杆和两个升降组件，两个升降组件分别设置在移动装置的靠近底座的一侧的两端，所述升降杆设置在两个升降组件之间，所述激光器设置在升降杆的中部的靠近底座的一侧；
所述升降组件包括丝杆、驱动单元、连接环和转动套管，所述丝杆设置在移动装置的靠近底座的一侧的一端，所述连接环和转动套管均与丝杆同轴设置，所述丝杆穿过转动套管，所述转动套管的内壁上设有与丝杆匹配的内螺纹，所述丝杆与转动套管螺纹连接，所述转动套管的外周上设有环形槽，所述连接环设置在环形槽的内部，所述连接环与转动套管滑动连接，所述连接环与升降杆的一端固定连接，所述驱动单元设置在升降杆上，所述驱动单元与转动套管连接；
所述净化机构包括密封箱、排气管、支撑环、滤网、支撑组件、抽气泵和两个抽气管，所述密封箱的形状为圆柱形，所述支撑环与密封箱同轴设置，所述支撑环设置在密封箱的内壁上，所述抽气管的一端设置在操作室的内部，所述抽气管的另一端与密封箱的一端连接，所述滤网设置在支撑环的远离抽气管的一侧，所述支撑组件设置在密封箱的另一端上，所述支撑组件与滤网连接，所述排气管的一端设置在底座的外部，所述排气管的另一端与密封箱的另一端连接，所述抽气泵设置在排气管上。
作为优选，为了提高激光刻膜机的自动化程度，所述操作室的一侧设有中控箱，所述中控箱的内部设有PLC，所述中控箱上设有显示屏和至少两个控制按键，所述显示屏和各控制按键均与PLC电连接。
作为优选，为了给转动套管提供动力，所述驱动单元包括电机、齿轮和环形齿条，所述环形齿条套设在转动套管的一端的外周上，所述电机设置在升降杆上，所述电机与齿轮传动连接，所述齿轮与环形齿条啮合。
作为优选，为了提高滤网的稳定性，所述支撑组件包括固定套管、连接杆、弹簧和橡胶垫，所述固定套管与密封箱同轴设置，所述固定套管设置在密封箱的远离抽气管的一端，所述连接杆穿过固定套管，所述连接杆与固定套管滑动连接，所述橡胶垫与连接杆的靠近滤网的一端固定连接，所述橡胶垫抵靠在滤网上，所述弹簧套设在连接杆上，所述连接杆的靠近滤网的一端通过弹簧与固定套管固定连接，所述弹簧处于压缩状态。
作为优选，为了提高固定套管与连接杆之间的密封性能，所述固定套管的两端均设有密封圈，所述固定套管通过密封圈与连接杆密封连接。
作为优选，为了提高滤网更换的便捷度，所述密封箱的一侧设有开口，所述开口处覆盖有转动板，所述转动板的一侧与密封箱铰接，所述转动板的另一侧设有卡扣，所述转动板通过卡扣与密封箱固定连接。
作为优选，为了减小转动套管与丝杆之间的间隙，所述升降杆上设有弹性绳，所述升降杆通过弹性绳与移动装置固定连接，所述弹性绳处于拉伸状态。
作为优选，为了提高对电机控制的精确度，所述电机为伺服电机。
作为优选，为了提高转动套管移动的顺畅度，所述丝杆上涂有润滑脂。
作为优选，为了提高转动套管转动的顺畅度，所述转动套管的环形槽的内壁的两侧均设有至少两个滚珠，所述转动套管通过滚珠与连接环滚动连接。
本发明的有益效果是，该用于太阳能薄膜电池生产的激光刻膜设备中，通过调节机构可以调节激光器的高度，使激光器发出的激光始终聚焦在太阳能薄膜的表面，则提高了激光刻膜机刻划的线宽的均匀度，提高了激光刻膜机刻划的产品的质量，与现有调节机构相比，该调节机构结构简单，减少了该机构故障点的数量，降低了该机构发生故障的几率，不仅如此，在净化机构的作用下，可以减少操作室内部的粉尘的含量，则降低了粉尘对激光器发出激光的影响，进一步提高了激光刻膜机刻划的产品的质量，与现有净化机构相比，该净化机构通过支撑组件提高了滤网更换的便捷度，提高了激光刻膜机的实用性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的用于太阳能薄膜电池生产的激光刻膜设备的结构示意图；
图2是本发明的用于太阳能薄膜电池生产的激光刻膜设备的调节机构的结构示意图；
图3是图2的A部放大图；
图4是本发明的用于太阳能薄膜电池生产的激光刻膜设备的净化机构的结构示意图；
图中：1.抽气管，2.操作室，3.移动装置，4.激光器，5.底座，6.密封箱，7.抽气泵，8.排气管，9.弹性绳，10.升降杆，11.丝杆，12.齿轮，13.电机，14.转动套管，15.连接环，16.环形齿条，17.转动板，18.支撑环，19.滤网，20.橡胶垫，21.弹簧，22.固定套管，23.连接杆。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，一种用于太阳能薄膜电池生产的激光刻膜设备，包括底座5、操作室2、移动装置3和激光器4，所述操作室2设置在底座5的一侧，所述移动装置3设置在操作室2的内壁的远离底座5的一侧，还包括净化机构和调节机构，所述激光器4通过调节机构与移动装置3连接，所述净化机构设置在底座5的内部；
通过调节机构可以调节激光器4的高度，使激光器4发出的激光始终聚焦在太阳能薄膜的表面，则提高了激光刻膜机刻划的线宽的均匀度，提高了激光刻膜机刻划的产品的质量，同时在净化机构的作用下，可以减少操作室2内部的粉尘的含量，则降低了粉尘对激光器4发出激光的影响，进一步提高了激光刻膜机刻划的产品的质量；
如图2所示，所述调节机构包括升降杆10和两个升降组件，两个升降组件分别设置在移动装置3的靠近底座5的一侧的两端，所述升降杆10设置在两个升降组件之间，所述激光器4设置在升降杆10的中部的靠近底座5的一侧；
操作人员操作激光刻膜机，实际上，激光器4上还设有距离传感器，通过距离传感器可以检测激光器4与太阳能薄膜之间的距离，之后距离传感器将信号发送给PLC，通过PLC对距离信号进行计算，在PLC的控制下，通过移动装置3可以调节激光器4的位置，同时通过升降组件提供动力，在升降杆10的传动作用下，可以驱动激光器4上下移动，则使激光器4发出的激光聚焦在太阳能薄膜上，提高了激光刻膜机刻划的线宽的均匀度，提高了激光刻膜机刻划的产品的质量；
如图3所示，所述升降组件包括丝杆11、驱动单元、连接环15和转动套管14，所述丝杆11设置在移动装置3的靠近底座5的一侧的一端，所述连接环15和转动套管14均与丝杆11同轴设置，所述丝杆11穿过转动套管14，所述转动套管14的内壁上设有与丝杆11匹配的内螺纹，所述丝杆11与转动套管14螺纹连接，所述转动套管14的外周上设有环形槽，所述连接环15设置在环形槽的内部，所述连接环15与转动套管14滑动连接，所述连接环15与升降杆10的一端固定连接，所述驱动单元设置在升降杆10上，所述驱动单元与转动套管14连接；
通过驱动单元提供动力，驱动转动套管14在连接环15的内部转动，则在转动套管14上的内螺纹与丝杆11上的外螺纹的相互挤压作用下，使转动套管14沿着丝杆11移动，同时在环形槽对连接环15的限位作用下，通过转动套管14带动连接环15移动，则通过连接环15实现了升降杆10的升降，则通过升降杆10驱动激光器4升降；
如图4所示，所述净化机构包括密封箱6、排气管8、支撑环18、滤网19、支撑组件、抽气泵7和两个抽气管1，所述密封箱6的形状为圆柱形，所述支撑环18与密封箱6同轴设置，所述支撑环18设置在密封箱6的内壁上，所述抽气管1的一端设置在操作室2的内部，所述抽气管1的另一端与密封箱6的一端连接，所述滤网19设置在支撑环18的远离抽气管1的一侧，所述支撑组件设置在密封箱6的另一端上，所述支撑组件与滤网19连接，所述排气管8的一端设置在底座5的外部，所述排气管8的另一端与密封箱6的另一端连接，所述抽气泵7设置在排气管8上；
操作人员操作激光刻膜机，通过抽气泵7提供动力，通过抽气管1将操作室2内部的空气抽入密封箱6的内部，之后空气经过滤网19过滤之后，从排气管8处排出，则实现了对操作室2内部的空气的净化，减少了操作室2内部粉尘的含量，降低了粉尘对激光器4发出激光的影响，进一步提高了激光刻膜机刻划的产品的质量，当滤网19需要更换的时候，操作人员手动控制支撑组件，则使支撑组件对滤网19的推力减小，使操作人员可以将滤网19从密封箱6的内部取出，之后操作人员换上新的滤网19，之后在支撑组件的作用下，使滤网19抵靠在支撑环18上，则提高了滤网19的稳定性，提高了滤网19更换的便捷度。
作为优选，为了提高激光刻膜机的自动化程度，所述操作室2的一侧设有中控箱，所述中控箱的内部设有PLC，所述中控箱上设有显示屏和至少两个控制按键，所述显示屏和各控制按键均与PLC电连接；
操作人员通过控制按键可以发送控制信号给PLC，之后通过PLC控制激光刻膜机运行，同时在PLC的控制下，可以控制显示屏显示激光刻膜机的运行参数，则提高了激光刻膜机的自动化程度。
如图3所示，所述驱动单元包括电机13、齿轮12和环形齿条16，所述环形齿条16套设在转动套管14的一端的外周上，所述电机13设置在升降杆10上，所述电机13与齿轮12传动连接，所述齿轮12与环形齿条16啮合；
通过电机13驱动齿轮12转动，则通过齿轮12驱动环形齿条16转动，之后通过环形齿条16驱动转动套管14在连接环15的内部转动。
如图4所示，所述支撑组件包括固定套管22、连接杆23、弹簧21和橡胶垫20，所述固定套管22与密封箱6同轴设置，所述固定套管22设置在密封箱6的远离抽气管1的一端，所述连接杆23穿过固定套管22，所述连接杆23与固定套管22滑动连接，所述橡胶垫20与连接杆23的靠近滤网19的一端固定连接，所述橡胶垫20抵靠在滤网19上，所述弹簧21套设在连接杆23上，所述连接杆23的靠近滤网19的一端通过弹簧21与固定套管22固定连接，所述弹簧21处于压缩状态；
在固定套管22的支撑作用下，提高了连接杆23的稳定性，之后在弹簧21的回复力的作用下，驱动连接杆23沿着固定套管22向靠近滤网19的方向移动，同时在橡胶垫20的作用下，降低了连接杆23对滤网19的磨损，则通过连接杆23顶住滤网19，使滤网19抵靠在支撑环18上，则提高了滤网19的稳定性。
作为优选，为了提高固定套管22与连接杆23之间的密封性能，所述固定套管22的两端均设有密封圈，所述固定套管22通过密封圈与连接杆23密封连接；
通过密封圈减小了连接杆23与固定套管22之间的间隙，则提高了固定套管22与连接杆23之间的密封性能。
作为优选，为了提高滤网19更换的便捷度，所述密封箱6的一侧设有开口，所述开口处覆盖有转动板17，所述转动板17的一侧与密封箱6铰接，所述转动板17的另一侧设有卡扣，所述转动板17通过卡扣与密封箱6固定连接；
通过转动板17的转动，实现了密封箱6上的开口的开闭，则提高了密封箱6内部的滤网19更换的便捷度，当转动板17将开口盖上的时候，在卡扣对转动板17的连接作用下，提高了转动板17的稳定性，则提高了转动板17的密封性能。
作为优选，为了减小转动套管14与丝杆11之间的间隙，所述升降杆10上设有弹性绳9，所述升降杆10通过弹性绳9与移动装置3固定连接，所述弹性绳9处于拉伸状态；
由于转动套管14上的内螺纹与丝杆11上的外螺纹之间存在着间隙，通过弹性绳9的拉力，使内螺纹与外螺纹紧密抵靠，则降低了螺纹之间的间隙对转动套管14移动距离的影响，则提高了对转动套管14移动距离控制的精确度。
作为优选，为了提高对电机13控制的精确度，所述电机13为伺服电机。
作为优选，为了提高转动套管14移动的顺畅度，所述丝杆11上涂有润滑脂；
通过润滑脂减小了丝杆11与转动套管14之间的摩擦力，则提高了转动套管14移动的顺畅度。
作为优选，为了提高转动套管14转动的顺畅度，所述转动套管14的环形槽的内壁的两侧均设有至少两个滚珠，所述转动套管14通过滚珠与连接环15滚动连接；
通过滚珠将转动环15与转动套管14之间的滑动摩擦转换成滚动摩擦，则减小了转动环15与转动套管14之间的摩擦力，提高了转动套管14转动的顺畅度。
操作人员操作激光刻膜机，通过升降组件提供动力，在升降杆10的传动作用下，可以驱动激光器4上下移动，则使激光器4发出的激光聚焦在太阳能薄膜上，提高了激光刻膜机刻划的线宽的均匀度，提高了激光刻膜机刻划的产品的质量，操作人员操作激光刻膜机，通过抽气泵7提供动力，通过抽气管1将操作室2内部的空气抽入密封箱6的内部，之后空气经过滤网19过滤之后，从排气管8处排出，则实现了对操作室2内部的空气的净化，减少了操作室2内部粉尘的含量，降低了粉尘对激光器4发出激光的影响，进一步提高了激光刻膜机刻划的产品的质量。
与现有技术相比，该用于太阳能薄膜电池生产的激光刻膜设备中，通过调节机构可以调节激光器4的高度，使激光器4发出的激光始终聚焦在太阳能薄膜的表面，则提高了激光刻膜机刻划的线宽的均匀度，提高了激光刻膜机刻划的产品的质量，与现有调节机构相比，该调节机构结构简单，减少了该机构故障点的数量，降低了该机构发生故障的几率，不仅如此，在净化机构的作用下，可以减少操作室2内部的粉尘的含量，则降低了粉尘对激光器4发出激光的影响，进一步提高了激光刻膜机刻划的产品的质量，与现有净化机构相比，该净化机构通过支撑组件提高了滤网19更换的便捷度，提高了激光刻膜机的实用性。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种用于太阳能薄膜电池生产的激光刻膜设备，包括底座(5)、操作室(2)、移动装置(3)和激光器(4)，所述操作室(2)设置在底座(5)的一侧，所述移动装置(3)设置在操作室(2)的内壁的远离底座(5)的一侧，其特征在于，还包括净化机构和调节机构，所述激光器(4)通过调节机构与移动装置(3)连接，所述净化机构设置在底座(5)的内部；
所述调节机构包括升降杆(10)和两个升降组件，两个升降组件分别设置在移动装置(3)的靠近底座(5)的一侧的两端，所述升降杆(10)设置在两个升降组件之间，所述激光器(4)设置在升降杆(10)的中部的靠近底座(5)的一侧；
所述升降组件包括丝杆(11)、驱动单元、连接环(15)和转动套管(14)，所述丝杆(11)设置在移动装置(3)的靠近底座(5)的一侧的一端，所述连接环(15)和转动套管(14)均与丝杆(11)同轴设置，所述丝杆(11)穿过转动套管(14)，所述转动套管(14)的内壁上设有与丝杆(11)匹配的内螺纹，所述丝杆(11)与转动套管(14)螺纹连接，所述转动套管(14)的外周上设有环形槽，所述连接环(15)设置在环形槽的内部，所述连接环(15)与转动套管(14)滑动连接，所述连接环(15)与升降杆(10)的一端固定连接，所述驱动单元设置在升降杆(10)上，所述驱动单元与转动套管(14)连接；
所述净化机构包括密封箱(6)、排气管(8)、支撑环(18)、滤网(19)、支撑组件、抽气泵(7)和两个抽气管(1)，所述密封箱(6)的形状为圆柱形，所述支撑环(18)与密封箱(6)同轴设置，所述支撑环(18)设置在密封箱(6)的内壁上，所述抽气管(1)的一端设置在操作室(2)的内部，所述抽气管(1)的另一端与密封箱(6)的一端连接，所述滤网(19)设置在支撑环(18)的远离抽气管(1)的一侧，所述支撑组件设置在密封箱(6)的另一端上，所述支撑组件与滤网(19)连接，所述排气管(8)的一端设置在底座(5)的外部，所述排气管(8)的另一端与密封箱(6)的另一端连接，所述抽气泵(7)设置在排气管(8)上。
2.如权利要求1所述的用于太阳能薄膜电池生产的激光刻膜设备，其特征在于，所述操作室(2)的一侧设有中控箱，所述中控箱的内部设有PLC，所述中控箱上设有显示屏和至少两个控制按键，所述显示屏和各控制按键均与PLC电连接。
3.如权利要求1所述的用于太阳能薄膜电池生产的激光刻膜设备，其特征在于，所述驱动单元包括电机(13)、齿轮(12)和环形齿条(16)，所述环形齿条(16)套设在转动套管(14)的一端的外周上，所述电机(13)设置在升降杆(10)上，所述电机(13)与齿轮(12)传动连接，所述齿轮(12)与环形齿条(16)啮合。
4.如权利要求1所述的用于太阳能薄膜电池生产的激光刻膜设备，其特征在于，所述支撑组件包括固定套管(22)、连接杆(23)、弹簧(21)和橡胶垫(20)，所述固定套管(22)与密封箱(6)同轴设置，所述固定套管(22)设置在密封箱(6)的远离抽气管(1)的一端，所述连接杆(23)穿过固定套管(22)，所述连接杆(23)与固定套管(22)滑动连接，所述橡胶垫(20)与连接杆(23)的靠近滤网(19)的一端固定连接，所述橡胶垫(20)抵靠在滤网(19)上，所述弹簧(21)套设在连接杆(23)上，所述连接杆(23)的靠近滤网(19)的一端通过弹簧(21)与固定套管(22)固定连接，所述弹簧(21)处于压缩状态。
5.如权利要求4所述的用于太阳能薄膜电池生产的激光刻膜设备，其特征在于，所述固定套管(22)的两端均设有密封圈，所述固定套管(22)通过密封圈与连接杆(23)密封连接。
6.如权利要求1所述的用于太阳能薄膜电池生产的激光刻膜设备，其特征在于，所述密封箱(6)的一侧设有开口，所述开口处覆盖有转动板(17)，所述转动板(17)的一侧与密封箱(6)铰接，所述转动板(17)的另一侧设有卡扣，所述转动板(17)通过卡扣与密封箱(6)固定连接。
7.如权利要求1所述的用于太阳能薄膜电池生产的激光刻膜设备，其特征在于，所述升降杆(10)上设有弹性绳(9)，所述升降杆(10)通过弹性绳(9)与移动装置(3)固定连接，所述弹性绳(9)处于拉伸状态。
8.如权利要求3所述的用于太阳能薄膜电池生产的激光刻膜设备，其特征在于，所述电机(13)为伺服电机。
9.如权利要求1所述的用于太阳能薄膜电池生产的激光刻膜设备，其特征在于，所述丝杆(11)上涂有润滑脂。
10.如权利要求1所述的用于太阳能薄膜电池生产的激光刻膜设备，其特征在于，所述转动套管(14)的环形槽的内壁的两侧均设有至少两个滚珠，所述转动套管(14)通过滚珠与连接环(15)滚动连接。
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