CN201529850U - 一种激光加工装置 - Google Patents

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李志刚
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Abstract

本实用新型涉及激光加工技术领域，具体提供一种激光加工装置，尤其适用于太阳能硅片激光划片加工。本实用新型激光加工装置包括振镜、线性成像透镜、凹面真空吸盘；所述凹面真空吸盘设有凹球面，凹球面与振镜发生的不同角度的激光束穿过线性成像透镜的聚焦点形成的球面相同，凹球面通过管道与外部的真空发生器连接；所述线性成像透镜置于振镜和凹面真空吸盘之间。本实用新型激光加工装置使用时产品搁置于凹球面上即可与激光束聚焦点重合，无需经过精密夹具的定位，亦无需精确调整振镜与线性成像透镜之间的关系，能大幅提高产品的激光加工质量，并且装置的结构简单，制造简易。

Description

一种激光加工装置
技术领域
本实用新型涉及激光加工技术领域，具体提供一种激光加工装置，尤其适用于太阳能硅片激光划片加工。
背景技术
激光具有良好的方向性、相干性、单色性及高亮度(高光功率密度)四大特性，因此，激光在多种领域中得以广泛应用。
太阳能作为可再生的环保能源已经越来越受到人们的关注，太阳能电池近几年的世界销售额年增长率超过40％，与其相关的生产设备技术也得到迅猛的发展。在国家倡导节能的宏观政策推动下，中国的太阳能光伏产业也得到迅猛发展，在行业内已跃居世界第三位，仅次于日本和德国。
现有技术在采用振镜控制激光束的太阳能硅片划片加工过程中，使用线性成像透镜(F-theta透镜)将振镜出射的激光束聚焦成点，对定位于平面平台上的太阳能硅片进行划片加工。线性成像镜头具有如下特点：
(1)扫描光束的运动被以时间为顺序的电信号控制，为了使记录的信息与原信息一致，像面上的光点应与时间成一一对应的关系：y＝-f·theta。但是，一般的光学系统，其理想像高为：y＝-f·tgtheta，显然，理想像高y与扫描角theta之间不再成线性关系。为了实现等速扫描，应使聚焦透镜产生一定得负畸变，即其实际像高应比几何光学确定的理想像高小，对应的畸变量
y*＝--f·theta-(-f·tgtheta)＝f(tgtheta-theta)
具有上述畸变量的透镜系统，对以等角速度的入射光束在焦面上实现线性扫描，其像高y＝f·theta，所以这种线性成像物镜又称f-theta镜头。
(2)单色光成像，象质要求达到波像差小于四分之一波长，而且整个像面上的象质要求一致，像面为平面，且无渐晕存在。
(3)像方远心光路。如果系统校正了场曲，远心光路可在很大程度上实现轴上、轴外象质一致，并提高照明均匀性。大多数线性成像物镜属于小相对孔径(一般F数为5-20)大视场的远心光学系统。线性成像物镜的设计要求具有一定的负畸变，在整个视场上有均匀的光照度和分辨率，不允许轴外渐晕的存在，并达到衍射极限性能。
但是，线性成像透镜的焦点轨迹面并非精确的平面，而是一个球面；当线性成像透镜的焦点刚好与太阳能硅片重叠时，太阳能硅片的加工质量最高，因此，现有技术太阳能硅片激光划片加工装置存在性能较差、调整困难的缺陷。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种结构简单的激光加工装置，能够将激光束精确地聚焦在产品上，并且调整简便。
为实现以上发明目的，本实用新型一种激光加工装置包括振镜、线性成像透镜、凹面真空吸盘；所述凹面真空吸盘设有凹球面，凹球面与振镜发生的不同角度的激光束穿过线性成像透镜的聚焦点形成的球面相同，凹球面通过管道与外部的真空发生器连接；所述线性成像透镜置于振镜和凹面真空吸盘之间。
所述振镜发生的激光束穿过所述线性成像透镜的聚焦点形成的球面，与所述凹面真空吸盘的凹球面平行。
所述凹面真空吸盘的凹球面设有小孔，通过管道与外部的真空发生器连接。
本实用新型一种激光加工装置包括的凹面真空吸盘的凹球面与振镜发生的不同角度的激光束穿过线性成像透镜的聚焦点形成的球面相同，产品搁置于凹球面上即可与激光束聚焦点重合，无需经过精密夹具的定位，亦无需精确调整振镜与线性成像透镜之间的关系。本实用新型一种激光加工装置将激光束聚焦点精确定位，能大幅提高产品的激光加工质量；并且装置的结构简单，制造简易。
以下结合附图及具体实施方式进一步说明本实用新型技术方案。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型一种激光加工装置技术方案可以作为基于振镜扫描及线性成像透镜聚焦的太阳能硅片激光划片加工装置，也可以用于其他产品的激光加工。因此，实施例技术方案不视为对本实用新型技术方案的限制。
实施例：
如图1为本实用新型的结构示意图。本实用新型一种激光加工装置包括振镜202、线性成像透镜203、凹面真空吸盘201；所述凹面真空吸盘201设有凹球面，凹球面与振镜202发生的不同角度的激光束穿过线性成像透镜203的聚焦点形成的球面相同，凹球面设有小孔通过管道与外部的真空发生器连接；所述线性成像透镜203置于振镜202和凹面真空吸盘201之间。调整所述振镜202发生的激光束穿过所述线性成像透镜203的聚焦点形成的球面，与所述凹面真空吸盘201的凹球面平行。
本实用新型一种激光加工装置用于太阳能硅片激光划片加工时，太阳能硅片搁置于凹面真空吸盘201的凹球面。凹球面的小孔在真空发生器的作用下产生负压，吸住太阳能硅片。调整激光束聚焦点形成的球面，与凹面真空吸盘201的凹球面的平行距离等于太阳能硅片的厚度。因此，不管太阳能硅片在凹球面上如何移动，激光束的聚焦点始终在太阳能硅片的表面上，划片加工出来的太阳能硅片质量高。

Claims (3)

1.一种激光加工装置，其特征在于：包括振镜、线性成像透镜、凹面真空吸盘；所述凹面真空吸盘设有凹球面，凹球面与振镜发生的不同角度的激光束穿过线性成像透镜的聚焦点形成的球面相同，凹球面通过管道与外部的真空发生器连接；所述线性成像透镜置于振镜和凹面真空吸盘之间。
2.如权利要求1所述的一种激光加工装置，其特征在于：所述振镜发生的激光束穿过所述线性成像透镜的聚焦点形成的球面，与所述凹面真空吸盘的凹球面平行。
3.如权利要求1所述的一种激光加工装置，其特征在于：所述凹面真空吸盘的凹球面设有小孔，通过管道与外部的真空发生器连接。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102756206A (zh) * 2011-04-29 2012-10-31 深圳市大族激光科技股份有限公司 一种激光加工系统及其方法
CN103658976A (zh) * 2012-08-28 2014-03-26 株式会社迪思科 激光加工装置

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C56 Change in the name or address of the patentee
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 430000 Hubei city of Wuhan province Optics Valley Industrial Park of East Lake Development Zone, Shiyuan two Road No. four

Patentee after: WUHAN DR LASER TECHNOLOGY CORP., LTD.

Address before: 430000 Hubei city of Wuhan province Optics Valley Industrial Park of East Lake Development Zone, Shiyuan two Road No. four

Patentee before: Wuhan DR Laser Technology Co., Ltd.

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Granted publication date: 20100721

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