CN112225445A - 一种光伏电池片无损切割裂片装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种光伏电池片无损切割裂片装置，其能解决现有装置存在的掰片精度差、无法满足电池片生产要求的问题。其包括裂片机构和两组载平台机构，载平台机构包括用于吸附定位电池片的载平台，装置平台板上设有沿横向直线延伸的横向支架，横向支架的纵向两侧面上分别安装有一组横向平移机构，两组横向平移机构上分别通过一组竖向升降机构安装有一组载平台机构且载平台位于横向支架的上方，裂片机构包括支撑架组件、开槽激光组件、预热激光组件和喷雾冷却组件，开槽激光组件、预热激光组件、喷雾冷却组件分别通过相应的微调组件沿横向一直线地依次安装于支撑架组件上，喷雾冷却组件的喷嘴中心线与预热激光组件的中心线位于同一竖向平面内。

Description

一种光伏电池片无损切割裂片装置

技术领域

本发明涉及光伏电池片加工设备领域，具体为一种光伏电池片无损切割裂片装置。

背景技术

传统的光伏电池片主要通过人工手动掰片或者采用手动掰片机构进行掰断，这种传统的手工裂片的方式大都存在裂片效率低、破片率高、工人劳动强度大、生产成本高的问题。

为此目前本领域内逐渐采用全自动的机械掰片装置来取代传统的手动掰片方式，现有的全自动机械掰片装置主要包括两组用于吸附定位电池片的裂片板组件以及一凸轮机构，已经激光开槽的电池片由两组裂片板组件吸附定位，凸轮机构驱动至少其中一组裂片板组件动作从而将电池板在开槽处掰断；现有的这种机械掰片装置虽然能够大大提高裂片效率，但是仍然存在掰片精度差的问题，并且极易出现脱晶现象，故仍不能满足现代电池片生产要求。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种光伏电池片无损切割裂片装置，其能解决现有机械掰片装置普遍存在的掰片精度差、无法满足电池片生产要求的问题。

其技术方案为，一种光伏电池片无损切割裂片装置，其包括装置平台板，其特征在于：其还包括裂片机构和两组载平台机构，所述载平台机构包括用于吸附定位电池片的载平台，所述载平台上沿切割方向吸附定位至少两块电池片，所述装置平台板上设有沿横向直线延伸的横向支架，所述横向支架的纵向两侧面上分别安装有一组横向平移机构，两组所述横向平移机构上分别通过一组竖向升降机构安装有一组所述载平台机构且所述载平台机构的载平台位于所述横向支架的上方，所述裂片机构包括支撑架组件、开槽激光组件、预热激光组件和喷雾冷却组件，所述支撑架组件包括支架以及滑动安装板，所述支架固装于所述装置平台板上、并位于所述横向支架的纵向外侧，所述滑动安装板通过纵向线轨组件可纵向平移地安装于所述支架上且其纵向一端呈悬挑状并能位于所述载平台的上方，所述开槽激光组件、预热激光组件、喷雾冷却组件分别通过相应的微调组件沿横向一直线地依次安装于所述滑动安装板的呈悬挑状的纵向一侧端面上，所述喷雾冷却组件的喷嘴中心线与所述预热激光组件的中心线位于同一竖向平面内。

进一步的，所述支架上并位于所述纵向线轨组件的横向一外侧安装有第一限位块，所述第一限位块具有向上凸出的定位端，所述滑动安装板相应的横向一端上安装有具有纵向延伸的限位凹槽的第二限位块，所述第一限位块的定位端伸入所述第二限位块的限位凹槽内。

进一步的，所述预热激光组件上同心地设有上柱面镜、下柱面镜。

进一步的，所述载平台上设有吸附定位条，所述吸附定位条上均布开设有吸附孔，电池片被吸附于吸附定位条上。

进一步的，所述裂片机构设有两组，每组所述裂片机构能够一次性对所述载平台机构的载平台上沿切割方向吸附定位的至少两块电池片进行裂片切割，所述两组裂片机构相向地设置于所述横向支架的纵向两侧。

进一步的，所述横向支架上设有水槽，所述水槽的横向一侧端设有排水口，所述排水口连接组件外接排水管路。

更进一步的，所述水槽具有沿横向延伸的槽底面，所述槽底面的纵向两侧对称地设有向槽底面下倾的导流斜面，所述排水口设置于槽底面上。

进一步的，所述载平台机构还包括连接支架，所述连接支架包括安装条和固定板，所述安装条与固定板呈直角形紧固连接，且所述安装条固装于所述载平台的纵向一侧端部的底面，所述固定板连接于所述竖向升降机构上。

进一步的，所述竖向升降机构包括升降直线模组和升降直线滑轨组件，所述升降直线模组安装于升降模组固定板上，所述升降直线滑轨组件通过垫块安装降模组固定板上，所述升降直线模组、升降直线滑轨组件沿竖向平行设置，所述连接支架的固定板与所述升降直线模组、升降直线滑轨组件连接，所述升降模组固定板安装于所述横向平移机构。

进一步，所述横向平移机构包括横移驱动伺服电机、横移丝杆、横向直线滑轨和横移滑板，所述横移丝杆通过丝杆固定座安装于所述横向支架的纵向一侧端面上，且在横向支架的该纵向一侧端面上并位于所述横移丝杆的上、下侧分别安装有一所述横向直线滑轨，所述横移驱动伺服电机的输出轴与所述横移丝杆之间通过联轴器轴接，所述横移滑板滑动连接于两根所述横向直线滑轨上，所述升降模组固定板与所述横移滑板固接。

本发明的有益效果在于：其吸附有电池片的载平台机构在横向平移机构的带动下沿横向支架的横向平移、设置于载平面机构上方的裂片机构的开槽激光组件对由载平台机构吸附的电池片先进行开槽、再由预热激光组件对已开槽处理的电池片进行快速的局部加热并同时由喷雾冷却组件对电池片进行降温冷却，从而电池片内部产生内应力而断裂分离，其裂片精度高并能有效避免传统机械式掰片存在的脱晶现象，从而能大大提高电池片加工质量；其中，喷雾冷却组件的喷嘴中心线与所述预热激光组件的中心线位于同一竖向平面内能够保证喷雾随着预热激光组件的加热路径对电池片进行冷却，进一步保证裂片精度；而载平台机构设有两组，且两组载平台机构分别通过一组竖向升降机构安装横向支架的纵向两侧的横向平移机构上，同时两组载平台机构相向设置，由此两组载平台机构能够分别通过各自的竖向升降机构调整高度位置，即两组载平台机构在不同的高度同时进行横向平移而不会发生空间上的干涉，从而当一组载平台机构吸附着电池片在进行裂片操作的同时另一组载平台机构能够在上片工位或下片工位上进行电池片的上片作业或下片作业，故而能有效提高裂片作业率；同时在此基础上每块载平台上沿切割方向吸附定位至少两块电池片，从而裂片机构的开槽激光、预热激光与喷雾冷却组件配合能够一次性对至少两块电池片进行无损切割裂片，由此延长了裂片机构的开槽激光、预热激光与喷雾冷却组件的持续运行时间，同时也能有效缩短裂片机构因等待载平台机构上、下电池片、以及上料工位或下料工位与切割裂片工位之间的转移操作而闲置等待的时间间隔，从而进一步有效提高裂片机构的工作效率，既而提高设备产能。

附图说明

图1为本发明一种光伏电池片无损切割裂片装置的主视结构示意图；

图2为本发明一种光伏电池片无损切割裂片装置未装配裂片机构状态下的局部分解结构示意图；

图3为本发明一种光伏电池片无损切割裂片装置中裂片机构的立体示意图；

图4为本发明中载平台的放大结构示意图。

附图标记：10-装置平台板，11-横向支架，12-水槽，121-排水口，122-槽底面，123-导流斜面，13-筋板，14-风琴固定钣金，20-裂片机构，21-开槽激光组件，22-预热激光组件，221a-上柱面镜，221b-下柱面镜，23-喷雾冷却组件，24-支架，25-滑动安装板，26-纵向线轨组件，27a-第一微调组件，27b-第二微调组件，27c-第三微调组件，28-第一限位块，28a-定位端，29-第二限位块，29a-限位凹槽，30-载平台机构，31-载平台，311-吸附定位条，312-吸附孔，32-安装条，33-固定板，40-横向平移机构，41-横移驱动伺服电机，42-横移丝杆，43-横向直线滑轨，44-横移滑板，45-丝杆固定座，46-联轴器，47-拖链，48-拖链连接件，50-竖向升降机构，51-升降直线模组，52-升降直线滑轨组件，53-升降模组固定板，54-垫块，60-电池片。

具体实施方式

见图1～图4，本发明一种光伏电池片无损切割裂片装置，其包括装置平台板10、裂片机构20和两组载平台机构30，载平台机构30包括用于吸附定位电池片的载平台31，载平台31上沿切切割方向(即本实施例中的横向)吸附定位至少两块精密定位后的电池片60，装置平台板10上设有沿横向直线延伸的横向支架11，横向支架11的纵向两侧面上分别安装有一组横向平移机构40，两组横向平移机构40上分别通过一组竖向升降机构50安装有一组载平台机构30且载平台机构30的载平台31位于横向支架11的上方，裂片机构20包括支撑架组件、开槽激光组件21、预热激光组件22和喷雾冷却组件23，支撑架组件包括支架24以及滑动安装板25，支架24固装于装置平台板10上、并位于横向支架11的纵向外侧，滑动安装板25通过纵向线轨组件26可纵向平移地安装于支架24上且其纵向一端呈悬挑状并能位于载平台31的上方，开槽激光组件21、预热激光组件22、喷雾冷却组件23分别通过相对应的第一微调组件27a、第二微调组件27b、第三微调组件27c沿横向一直线地依次安装于滑动安装板25的呈悬挑状的纵向一侧端上，喷雾冷却组件23的喷嘴中心线能与预热激光组件22的中心线相交并位于同一竖向平面内；支架24优选采用大理石材质以保证激光在切割过程中不会因为机台本身震动而产生不利影响；滑动安装板25通过纵向线轨组件26可纵向平移地安装于支架24上，能够满足对不同尺寸电池片进行切割调整，从而满足装置的通用性加工要求。

第一微调组件27a、第二微调组件27b、第三微调组件27c为市售的模块化微调机构；其中，第一微调组件27a能够实现对开槽激光组件21横向、纵向以及竖向的三个方向的位置微调，从而能够对整个裂片装置的零部件加工、装配过程中产生的误差进行微调，以确保开槽激光组件21对电池片的精确开槽；第二微调组件27b能够实现对预热激光组件22在纵向、竖向两个方向的位置微调，以进一步保证裂片精度；第三微调组件27能够实现对喷雾冷却组件23在纵向、竖向两个方向上位置的微调，以保证喷雾冷却组件23的喷嘴中心线能与预热激光组件22的中心线位于同一竖向平面内，更进一步保证裂片精度。

支架24上并位于纵向线轨组件26的横向一外侧安装有第一限位块28，第一限位块28具有向上凸出的定位端28a，滑动安装板25相应的横向一端上安装有具有纵向延伸的限位凹槽29a的第二限位块29，第一限位块28的定位端28a伸入第二限位块29的限位凹槽29a内；当安装有开槽激光组件21、预热激光组件22和喷雾冷却组件23的滑动安装板25整体在纵向线轨组件26的带动下沿纵向平移时，第一限位块28上的定位端28a与第二限位块29的限位凹槽29a之间的配合能够对其整体进行纵向位移距离的限制，以确保纵向线轨组件26的安全工作距离。

预热激光组件22上同心地设有上柱面镜221a、下柱面镜221b，能够对预热激光组件24的激光进行调整以保证电池片切割断面光滑，更进一步保证裂片精度。

载平台31上设有吸附定位条311，吸附定位条311上均布开设有吸附孔312，电池片通过吸附孔312被吸附于吸附定位条311上。

裂片机构20设有两组，见图3，两组裂片机构20相向地设置于横向支架11的纵向两侧；当需要对电池片进行两分片操作时，只需要使用其中一组裂片机构20；而当需要对电池片进行三分片操作时，则可以两组裂片机构20同时使用，一次性地完成电池片的三分片操作；故其能满足多种电池片裂片尺寸要求，通用性强。

横向支架11上设有水槽12，水槽12整体位于载平台31的下方，水槽12的横向一侧端设有排水口121，排水口121外接排水管路；水槽12具有沿横向延伸的槽底面122，槽底面122的纵向两侧对称地设有向槽底面下倾的导流斜面123，排水口121设置于槽底面122上；在对电池片进行裂片作业时，位于载平台31下方的水槽12能够及时地对由喷雾冷却组件23喷向电池片后流出的冷却水进行快速收集，避免冷却水飞溅污染设备。

载平台机构30还包括连接支架，连接支架包括安装条32和固定板33，安装条32与固定板33呈直角形紧固连接，且安装条32固装于载平台31的纵向一侧端部的底面，固定板33连接于竖向升降机构50上。

竖向升降机构50包括升降直线模组51和升降直线滑轨组件52，升降直线模组51安装于升降模组固定板53上，升降直线滑轨组件52通过垫块54安装于升降模组固定板53上，升降直线模组51、升降直线滑轨组件52沿竖向平行设置，连接支架的固定板33与升降直线模组51、升降直线滑轨组件52连接，升降模组固定板53安装于横向平移机构40。

横向平移机构40包括横移驱动伺服电机41、横移丝杆42、横向直线滑轨43和横移滑板44，横移丝杆42通过丝杆固定座45安装于横向支架11的纵向一侧端面上，且在横向支架的该纵向一侧端面上并位于横移丝杆42的上、下侧分别安装有一横向直线滑轨43，横移驱动伺服电机41的输出轴与横移丝杆42之间通过联轴器46轴接，横移滑板44滑动连接于两根横向直线滑轨43上，升降模组固定板53与横移滑板44固接；图1和图2中，47为拖链，每组横向平移机构40均设有一根拖链47，每根拖链47的两端分别安装有拖链连接件48，且其中一端连接于横向支架11上、另一端与安装于该组横向平移机构40的竖向升降机构50连接。

以上对本发明的具体实施进行了详细说明，但内容仅为本发明创造的较佳实施方案，不能被认为用于限定本发明创造的实施范围。凡依本发明创造申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种光伏电池片无损切割裂片装置，其包括装置平台板，其特征在于：其还包括裂片机构和两组载平台机构，所述载平台机构包括用于吸附定位电池片的载平台，所述载平台上沿切割方向吸附定位至少两块电池片，所述装置平台板上设有沿横向直线延伸的横向支架，所述横向支架的纵向两侧面上分别安装有一组横向平移机构，两组所述横向平移机构上分别通过一组竖向升降机构安装有一组所述载平台机构且所述载平台机构的载平台位于所述横向支架的上方，所述裂片机构包括支撑架组件、开槽激光组件、预热激光组件和喷雾冷却组件，所述支撑架组件包括支架以及滑动安装板，所述支架固装于所述装置平台板上、并位于所述横向支架的纵向外侧，所述滑动安装板通过纵向线轨组件可纵向平移地安装于所述支架上且其纵向一端呈悬挑状并能位于所述载平台的上方，所述开槽激光组件、预热激光组件、喷雾冷却组件分别通过相应的微调组件沿横向一直线地依次安装于所述滑动安装板的呈悬挑状的纵向一侧端面上，所述喷雾冷却组件的喷嘴中心线与所述预热激光组件的中心线位于同一竖向平面内。

2.根据权利要求1所述的一种光伏电池片无损切割裂片装置，其特征在于：所述支架上并位于所述纵向线轨组件的横向一外侧安装有第一限位块，所述第一限位块具有向上凸出的定位端，所述滑动安装板相应的横向一端上安装有具有纵向延伸的限位凹槽的第二限位块，所述第一限位块的定位端伸入所述第二限位块的限位凹槽内。

3.根据权利要求1所述的一种光伏电池片无损切割裂片装置，其特征在于：所述预热激光组件上同心地设有上柱面镜、下柱面镜。

4.根据权利要求1所述的一种光伏电池片无损切割裂片装置，其特征在于：所述载平台上设有吸附定位条，所述吸附定位条上均布开设有吸附孔，电池片被吸附于吸附定位条上。

5.根据权利要求1所述的一种光伏电池片无损切割裂片装置，其特征在于：所述横向支架上设有水槽，所述水槽的横向一侧端设有排水口，所述排水口连接组件外接排水管路。

6.根据权利要求5所述的一种光伏电池片无损切割裂片装置，其特征在于：所述水槽具有沿横向延伸的槽底面，所述槽底面的纵向两侧对称地设有向槽底面下倾的导流斜面，所述排水口设置于槽底面上。

7.根据权利要求1所述的一种光伏电池片无损切割裂片装置，其特征在于：所述载平台机构还包括连接支架，所述连接支架包括安装条和固定板，所述安装条与固定板呈直角形紧固连接，且所述安装条固装于所述载平台的纵向一侧端部的底面，所述固定板连接于所述竖向升降机构上。

8.根据权利要求7所述的一种光伏电池片无损切割裂片装置，其特征在于：所述竖向升降机构包括升降直线模组和升降直线滑轨组件，所述升降直线模组安装于升降模组固定板上，所述升降直线滑轨组件通过垫块安装于所述升降模组固定板上，所述升降直线模组、升降直线滑轨组件沿竖向平行设置，所述连接支架的固定板与所述升降直线模组、升降直线滑轨组件连接，所述升降模组固定板安装于所述横向平移机构。

9.根据权利要求8所述的一种光伏电池片无损切割裂片装置，其特征在于：所述横向平移机构包括横移驱动伺服电机、横移丝杆、横向直线滑轨和横移滑板，所述横移丝杆通过丝杆固定座安装于所述横向支架的纵向一侧端面上，且在横向支架的该纵向一侧端面上并位于所述横移丝杆的上、下侧分别安装有一所述横向直线滑轨，所述横移驱动伺服电机的输出轴与所述横移丝杆之间通过联轴器轴接，所述横移滑板滑动连接于两根所述横向直线滑轨上，所述升降模组固定板与所述横移滑板固接。

10.根据权利要求1～9中任一所述的一种光伏电池片无损切割裂片装置，其特征在于：所述裂片机构设有两组，每组所述裂片机构能够一次性对所述载平台机构的载平台上沿切割方向吸附定位的至少两块电池片进行裂片切割，所述两组裂片机构相向地设置于所述横向支架的纵向两侧。

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