CN111545931A - 一种多晶硅太阳能电池片激光切割机 - Google Patents

一种多晶硅太阳能电池片激光切割机 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种多晶硅太阳能电池片激光切割机，包括机架，机架上固定有横梁，横梁上设置有移动座，移动座与一能使其来回移动的驱动结构相连，移动座上固定有用于切割电池片的激光切割头，机架上固定有工作台，工作台上具有用于放置电池片的两个放置机构。

Description

一种多晶硅太阳能电池片激光切割机
技术领域
本发明属于机械技术领域，涉及一种激光切割机，特别是一种多晶硅太阳能电池片激光切割机。
背景技术
太阳能电池片一般分为单晶硅、多晶硅和非晶硅。太阳能电池又称为“太阳能芯片”或“光电池”，是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片；它只要被满足一定照度条件的光照到，瞬间就可输出电压及在有回路的情况下产生电流，在物理学上称为太阳能光伏，简称光伏。太阳能电池片是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。半片就是将电池片进行1/2切割后的组件封装的技术，本质上是降低了单张电池片的内阻，既可以用来封装多晶、也可以用来封装单晶组件。现有生产中当需要使用到半片电池片时，就要用到切割机对电池片进行对半切开，使其形成两个半片电池片。
经检索，如中国专利文献公开了一种太阳能电池片切割装置【申请号：201620110888.9；公开号：CN 205496799U】。这种太阳能电池片切割装置，其特征在于，包括：激光器调整平台，用于调节下述激光器的安装位置；激光器，与所述激光器调整平台连接，用于发射激光；光斑发生装置，与所述激光器连接，包括依次设置的扩束镜、扫描振镜和扫描场镜，所述激光依次通过扩束镜、扫描振镜和扫描场镜；所述扩束镜用于将所述激光直径放大并得到准直度高的激光束；所述扫描场镜用于将激光束会聚成光斑；定位吸附装置，设置于所述扫描场镜下方，用于固定所述太阳能电池片。
该专利中公开的切割装置虽然切割精度高，但是，该切割装置的结构过于简单，无法实现连续不间断的切割作业，切割效率低，因此，设计出一种多晶硅太阳能电池片激光切割机是很有必要的。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种多晶硅太阳能电池片激光切割机，该激光切割机具有切割效率高的特点。
本发明的目的是提供一种多晶硅太阳能电池片激光切割机，包括机架，其特征在于，所述机架上固定有横梁，横梁上设置有移动座，移动座与一能使其来回移动的驱动结构相连，移动座上固定有用于切割电池片的激光切割头，机架上固定有工作台，工作台上具有用于放置电池片的两个放置机构。
本发明的工作原理如下：通过设置两个放置机构可实现一个放料和取料，减少不必要的等待时间，通过驱动结构带动移动座来回移动，移动座带动激光切割头来回移动，激光切割头将放置机构处的电池片进行切割使其一分为二，从而可实现连续不间断的切割作业，切割效率高。
所述放置机构包括导轨、滑块、放置板和气缸一，导轨水平固定在工作台上，滑块设置在导轨上，放置板固定在滑块上，气缸一固定在工作台上，且气缸一的活塞杆水平设置，气缸一的活塞杆端部和滑块相连。
采用该结构，通过气缸一带动滑块沿着导轨来回移动，滑块带动放置板来回移动，从而可使放置板来回移动；当气缸一的活塞杆完全缩回时，放置板位于上料和下料工位；而气缸一的活塞杆完全伸出时，放置板位于切割工位。
所述放置板两侧还安装有若干滚轮。
采用该结构，通过滚轮可方便电池片在放置板上移动而调整。
所述导轨两端分别活动设置有限位块，限位块上螺纹连接有锁定螺栓，且锁定螺杆端部能与导轨相抵靠。
采用该结构，通过限位块可方便对滑块在导轨上移动时进行限位。
所述移动座上固定有烟尘导流罩一，烟尘导流罩一和导入管一的一端相连通，导入管一的另一端和抽风机的输入口一相连通；放置板上固定有烟尘导流罩二，烟尘导流罩二通过辅助管和导入管二的端部相连通，辅助管通过安装杆和放置板相连，导入管二的中部和抽风机的输入口二相连通。
采用该结构，通过烟尘导流罩一和烟尘导流罩二可对切割产生的烟尘吸走；烟尘导流罩二和辅助管的数量均为两个。
所述工作台上还具有联动辅助结构，联动辅助结构包括联动齿条、联动齿轮、调控板和若干调整杆，调整杆一端通过转轴和放置板一端相铰接，调整杆另一端上转动安装有限位导轮，调整杆中部通过连杆活动连接，限位条固定在放置板另一端上，调整杆的数量为奇数根，联动齿轮固定在位于中部的转轴上，联动齿条水平固定在工作台上，且联动齿条与导轨相互平行，联动齿轮与联动齿条相啮合，辅助管为方形管，辅助管上侧具有开孔，辅助管下侧具有限位安装块，调控板上端转动连接在开孔处，调控板下端通过支撑弹簧和限位安装块相连，且调控板下端能与限位安装块相抵靠，调控板上端还固定有凸出片，联动齿条上固定有抵靠柱，且凸出片能与抵靠柱相接触，辅助管上还安装有能将开孔封闭住的弹性封闭片。
采用该结构，其中一个放置板逐渐移动到上料和下料工位时，调整杆使限位导轮远离放置板，从而可方便电池片的放入或者取下，且由于凸出片与抵靠柱相接触，使其克服支撑弹簧的弹力作用，调控板下端与限位安装块相抵靠，调控板使辅助管处于封闭状态，该烟尘导流罩二就不工作了；而另一个放置板逐渐移动到切割工位时，调整杆使限位导轮靠近放置板，在限位导轮和限位条的作用下，使放置板上的电池片调整到准确的位置，且由于凸出片与抵靠柱相脱离，在支撑弹簧的弹力作用，调控板下端与限位安装块相脱离，调控板使辅助管处于打开状体，该烟尘导流罩二就工作了，辅助效果好。
所述驱动结构包括轨道、滑座、丝杆、螺母和伺服电机，轨道水平固定在横梁上，滑座设置在轨道上，丝杆水平安装在横梁上，且丝杆与轨道相互平行，丝杆端部与伺服电机相连，螺母螺纹连接在丝杆上，螺母和滑座相连，移动座和滑座相连。
采用该结构，通过伺服电机带动丝杆转动，丝杆带动螺母移动，螺母带动滑座沿着轨道来回移动，滑座带动移动座来回移动，从而可使移动座来回移动。
所述机架上还设置有处理结构，处理结构包括处理箱、过滤板、气缸二、气缸三和毛刷辊，处理箱固定在机架上，处理箱上部通过导出管和抽风机的输出口相连通，处理箱下部和排气管相连，过滤板安装在处理箱内，过滤板包括若干过滤环体，过滤环体由上至下的尺寸依次减小，最上部的过滤环体通过密封圈和处理箱中部密封连接，最下部的过滤环体通过联接管和收集盒相连，联接管上设置有电磁阀，相邻两个过滤环体之间通过弹性体密封连接，且过滤环体与弹性体两者可形成一个整圆，过滤环体上还水平转动设置有若干定位轴，定位轴和导流片相连，导流片上具有若干通孔，导流片上还具有配重块，过滤环体上具有与导流片相匹配的躲避槽，气缸二固定在处理箱上部，气缸二的活塞杆竖直向下，气缸二的活塞杆端部和升降架相连，升降架上固定有驱动电机，驱动电机的输出轴端部和定位块相连，毛刷辊水平转动安装在定位块上，且毛刷辊能与过滤板相接触，气缸三固定在处理箱下部，气缸三的活塞杆竖直向上，气缸三的活塞杆端部固定有用于支撑过滤环体的支撑架，且支撑架位于处理箱内。
采用该结构，过滤板在对由导出管进入到处理箱内的烟尘进行过滤时，由于过滤板的结构为若干过滤环体，且相邻两个过滤环体之间通过弹性体密封连接，在其自身重力的作用下，整个过滤板会形成向下凹入的结构，且导流片在配重块的作用下，导流片呈竖直状态，导入管进入到处理箱内的烟尘向下流动的过程中，烟尘产生的气流会不断撞击导流片，导流片使相应的过滤环体产生轻微晃动，可避免烟气中的烟尘粘在过滤板上，处理可靠；而在处理箱使用一段时间后，通过气缸三带动支撑架向上移动，支撑架与过滤环体接触，使各个过滤环体位于同一平面上，导流片处于水平状态，配重块可位于躲避槽的作用下，通过气缸二带动升降向下移动，升降架使毛刷辊与形成平面的过滤板相接触，通过步进电机带动毛刷辊转动，通过毛刷辊对过滤板的烟尘进行扫除。
通过打开电磁阀，过滤板上的烟尘可被暂时收集到收集盒中，取代常规的需经常性取出过滤板进行清理。
所述处理箱侧部具有清理口，且清理口位于过滤板的下方，处理箱上铰接有能将清理口封闭住的箱门。
所述箱门上具有把手。
与现有技术相比，本发明的好处在：通过设置两个放置机构可实现一个放料和取料，减少不必要的等待时间，通过驱动结构带动移动座来回移动，移动座带动激光切割头来回移动，激光切割头将放置机构处的电池片进行切割使其一分为二，从而可实现连续不间断的切割作业，切割效率高。
附图说明
图1是本发明的立体结构示意图。
图2是本发明中放置机构的立体结构示意图。
图3是本发明中放置机构拆去部分的立体结构示意图。
图4是本发明中辅助管的平面结构示意图。
图5是本发明中处理结构的平面结构示意图。
图6是本发明中过滤环体的立体结构示意图。
图中，1、机架；2、工作台；3、放置板；4、横梁；5、伺服电机；6、烟尘导流罩二；7、轨道；8、丝杆；9、导入管一；10、螺母；11、滑座；12、移动座；13、激光切割头；14、烟尘导流罩一；15、抵靠柱；16、联动齿条；17、联动齿轮；18、限位导轮；19、调整杆；20、连杆；21、限位条；22、滚轮；23、限位块；24、锁定螺栓；25、气缸一；26、导入管二；27、转轴；28、滑块；29、导轨；30、辅助管；32、安装杆；33、凸出片；34、弹性封闭片；35、调控板；36、支撑弹簧；37、限位安装块；38、气缸三；39、收集盒；40、箱门；41、处理箱；42、毛刷辊；43、升降架；44、气缸二；45、导出管；46、抽风机；47、驱动电机；48、定位块；49、过滤板；49a、过滤环体；49a1、躲避槽；49b、弹性体；49c、密封圈；50、联接管；51、电磁阀；52、支撑架；53、排气管；54、配重块；55、定位轴；56、导流片。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1-图6所示，本多晶硅太阳能电池片激光切割机，包括机架1，机架1上固定有横梁4，横梁4上设置有移动座12，移动座12与一能使其来回移动的驱动结构相连，移动座12上固定有用于切割电池片的激光切割头13，在本实施例中，激光切割头13采用市场可以买到的现有产品；机架1上固定有工作台2，工作台2上具有用于放置电池片的两个放置机构。
本发明的工作原理如下：通过设置两个放置机构可实现一个放料和取料，减少不必要的等待时间，通过驱动结构带动移动座12来回移动，移动座12带动激光切割头13来回移动，激光切割头13将放置机构处的电池片进行切割使其一分为二，从而可实现连续不间断的切割作业，切割效率高。
放置机构包括导轨29、滑块28、放置板3和气缸一25，导轨29水平固定在工作台2上，滑块28设置在导轨29上，放置板3固定在滑块28上，气缸一25固定在工作台2上，且气缸一25的活塞杆水平设置，气缸一25的活塞杆端部和滑块28相连。
采用该结构，通过气缸一25带动滑块28沿着导轨29来回移动，滑块28带动放置板3来回移动，从而可使放置板3来回移动；当气缸一25的活塞杆完全缩回时，放置板3位于上料和下料工位；而气缸一25的活塞杆完全伸出时，放置板3位于切割工位。
放置板3两侧还安装有若干滚轮22，在本实施例中，放置板3两侧安装有滚轮22的数量均为五个。
采用该结构，通过滚轮22可方便电池片在放置板3上移动而调整。
导轨29两端分别活动设置有限位块23，限位块23上螺纹连接有锁定螺栓24，且锁定螺杆端部能与导轨29相抵靠。
采用该结构，通过限位块23可方便对滑块28在导轨29上移动时进行限位。
移动座12上固定有烟尘导流罩一14，烟尘导流罩一14和导入管一9的一端相连通，导入管一9的另一端和抽风机46的输入口一相连通；放置板3上固定有烟尘导流罩二6，烟尘导流罩二6通过辅助管30和导入管二26的端部相连通，辅助管30通过安装杆32和放置板3相连，导入管二26的中部和抽风机46的输入口二相连通。
采用该结构，通过烟尘导流罩一14和烟尘导流罩二6可对切割产生的烟尘吸走；烟尘导流罩二6和辅助管30的数量均为两个。
工作台2上还具有联动辅助结构，联动辅助结构包括联动齿条16、联动齿轮17、调控板35和若干调整杆19，在本实施例中，调整杆19的数量为三根；调整杆19一端通过转轴27和放置板3一端相铰接，调整杆19另一端上转动安装有限位导轮18，调整杆19中部通过连杆20活动连接，限位条21固定在放置板3另一端上，调整杆19的数量为奇数根，联动齿轮17固定在位于中部的转轴27上，联动齿条16水平固定在工作台2上，且联动齿条16与导轨29相互平行，联动齿轮17与联动齿条16相啮合，辅助管30为方形管，辅助管30上侧具有开孔，辅助管30下侧具有限位安装块37，调控板35上端转动连接在开孔处，调控板35下端通过支撑弹簧36和限位安装块37相连，且调控板35下端能与限位安装块37相抵靠，调控板35上端还固定有凸出片33，联动齿条16上固定有抵靠柱15，且凸出片33能与抵靠柱15相接触，辅助管30上还安装有能将开孔封闭住的弹性封闭片34，在本实施例中，弹性封闭片34采用市场上可以买到的现有产品；在本实施例中，联动齿轮17为扇形齿轮。
采用该结构，其中一个放置板3逐渐移动到上料和下料工位时，调整杆19使限位导轮18远离放置板3，从而可方便电池片的放入或者取下，且由于凸出片33与抵靠柱15相接触，使其克服支撑弹簧36的弹力作用，调控板35下端与限位安装块37相抵靠，调控板35使辅助管30处于封闭状态，该烟尘导流罩二6就不工作了；而另一个放置板3逐渐移动到切割工位时，调整杆19使限位导轮18靠近放置板3，在限位导轮18和限位条21的作用下，使放置板3上的电池片调整到准确的位置，且由于凸出片33与抵靠柱15相脱离，在支撑弹簧36的弹力作用，调控板35下端与限位安装块37相脱离，调控板35使辅助管30处于打开状体，该烟尘导流罩二6就工作了，辅助效果好。
驱动结构包括轨道7、滑座11、丝杆8、螺母10和伺服电机5，轨道7水平固定在横梁4上，滑座11设置在轨道7上，丝杆8水平安装在横梁4上，且丝杆8与轨道7相互平行，丝杆8端部与伺服电机5相连，螺母10螺纹连接在丝杆8上，螺母10和滑座11相连，移动座12和滑座11相连。
采用该结构，通过伺服电机5带动丝杆8转动，丝杆8带动螺母10移动，螺母10带动滑座11沿着轨道7来回移动，滑座11带动移动座12来回移动，从而可使移动座12来回移动。
机架1上还设置有处理结构，处理结构包括处理箱41、过滤板49、气缸二44、气缸三38和毛刷辊42，处理箱41固定在机架1上，处理箱41上部通过导出管45和抽风机46的输出口相连通，处理箱41下部和排气管53相连，过滤板49安装在处理箱41内，过滤板49包括若干过滤环体49a，在本实施例中，滤环体的数量为四个；过滤环体49a由上至下的尺寸依次减小，最上部的过滤环体49a通过密封圈49c和处理箱41中部密封连接，最下部的过滤环体49a通过联接管50和收集盒39相连，联接管50上设置有电磁阀51，相邻两个过滤环体49a之间通过弹性体49b密封连接，且过滤环体49a与弹性体49b两者可形成一个整圆，过滤环体49a上还水平转动设置有若干定位轴55，定位轴55和导流片56相连，导流片56上具有若干通孔，导流片56上还具有配重块54，过滤环体49a上具有与导流片56相匹配的躲避槽49a1，气缸二44固定在处理箱41上部，气缸二44的活塞杆竖直向下，气缸二44的活塞杆端部和升降架43相连，升降架43上固定有驱动电机47，驱动电机47的输出轴端部和定位块48相连，毛刷辊42水平转动安装在定位块48上，且毛刷辊42能与过滤板49相接触，气缸三38固定在处理箱41下部，气缸三38的活塞杆竖直向上，气缸三38的活塞杆端部固定有用于支撑过滤环体49a的支撑架52，且支撑架52位于处理箱41内；在本实施例中，过滤板49采用市场上可以买到的现有产品。
采用该结构，过滤板49在对由导出管45进入到处理箱41内的烟尘进行过滤时，由于过滤板49的结构为若干过滤环体49a，且相邻两个过滤环体49a之间通过弹性体49b密封连接，在其自身重力的作用下，整个过滤板49会形成向下凹入的结构，且导流片56在配重块54的作用下，导流片56呈竖直状态，导入管进入到处理箱41内的烟尘向下流动的过程中，烟尘产生的气流会不断撞击导流片56，导流片56使相应的过滤环体49a产生轻微晃动，可避免烟气中的烟尘粘在过滤板49上，处理可靠；而在处理箱41使用一段时间后，通过气缸三38带动支撑架52向上移动，支撑架52与过滤环体49a接触，使各个过滤环体49a位于同一平面上，导流片56处于水平状态，配重块54可位于躲避槽49a1的作用下，通过气缸二44带动升降向下移动，升降架43使毛刷辊42与形成平面的过滤板49相接触，通过步进电机带动毛刷辊42转动，通过毛刷辊42对过滤板49的烟尘进行扫除。
通过打开电磁阀51，过滤板49上的烟尘可被暂时收集到收集盒39中，取代常规的需经常性取出过滤板49进行清理。
处理箱41侧部具有清理口，且清理口位于过滤板49的下方，处理箱41上铰接有能将清理口封闭住的箱门40。
箱门40上具有把手。
以上部件均为通用标准件或本技术领域人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。
另外，本领域技术人员还可以在本发明精神内做其他变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围内。

Claims (7)

1.一种多晶硅太阳能电池片激光切割机，包括机架，其特征在于，所述机架上固定有横梁，横梁上设置有移动座，移动座与一能使其来回移动的驱动结构相连，移动座上固定有用于切割电池片的激光切割头，机架上固定有工作台，工作台上具有用于放置电池片的两个放置机构。
2.根据权利要求1所述的多晶硅太阳能电池片激光切割机，其特征在于，所述放置机构包括导轨、滑块、放置板和气缸一，导轨水平固定在工作台上上，滑块设置在导轨上，放置板固定在滑块上，气缸一固定在工作台上，且气缸一的活塞杆水平设置，气缸一的活塞杆端部和滑块相连。
3.根据权利要求2所述的多晶硅太阳能电池片激光切割机，其特征在于，所述放置板两侧还安装有若干滚轮。
4.根据权利要求1所述的多晶硅太阳能电池片激光切割机，其特征在于，所述导轨两端分别活动设置有限位块，限位块上螺纹连接有锁定螺栓，且锁定螺杆端部能与导轨相抵靠，且锁定螺杆端部能与导轨相抵靠。
5.根据权利要求1所述的多晶硅太阳能电池片激光切割机，其特征在于，所述移动座上固定有烟尘导流罩一，烟尘导流罩一和导入管一的一端相连通，导入管一的另一端和抽风机的输入口一相连通；放置板上固定有烟尘导流罩二，烟尘导流罩二通过辅助管和导入管二的端部相连通，辅助管通过安装杆和放置板相连，导入管二的中部和抽风机的输入口二相连通。
6.根据权利要求1所述的多晶硅太阳能电池片激光切割机，其特征在于，所述驱动结构包括轨道、滑座、丝杆、螺母和伺服电机，轨道水平固定在横梁上，滑座设置在轨道上，丝杆水平安装在横梁上，且丝杆与轨道相互平行，丝杆端部与伺服电机相连，螺母螺纹连接在丝杆上，螺母和滑座相连，移动座和滑座相连。
7.根据权利要求6所述的多晶硅太阳能电池片激光切割机，其特征在于，所述工作台上还具有联动辅助结构，联动辅助结构包括联动齿条、联动齿轮、调控板和若干调整杆，调整杆一端通过转轴和放置板一端相铰接，调整杆另一端上转动安装有限位导轮，调整杆中部通过连杆活动连接，限位条固定在放置板另一端上，调整杆的数量为奇数根，联动齿轮固定在位于中部的转轴上，联动齿条水平固定在工作台上，且联动齿条与导轨相互平行，联动齿轮与联动齿条相啮合，辅助管为方形管，辅助管上侧具有开孔，辅助管下侧具有限位安装块，调控板上端转动连接在开孔处，调控板下端通过支撑弹簧和限位安装块相连，且调控板下端能与限位安装块相抵靠，调控板上端还固定有凸出片，联动齿条上固定有抵靠柱，且凸出片能与抵靠柱相接触，辅助管上还安装有能将开孔封闭住的弹性封闭片。
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