CN218695203U - 一种用于激光划刻的精确定位辅助补偿系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于激光划刻的精确定位辅助补偿系统，包括电脑控制端、X向移动组件和设置在X向移动组件下方的Y向移动组件，所述X向移动组件与Y向移动组件滑动连接，所述电脑控制端与X向移动组件和Y向移动组件电连接；所述X向移动组件包括平台架，所述平台架上表面设置有至少两个竖向的相平行设置的安装板，所述安装板之间设置有固定在平台架表面的滑轨，所述滑轨上滑动设置有水平滑块，所述安装板一侧设置有丝杆电机，所述丝杆电机输出端连接有丝杆，所述丝杆穿过两个安装板以及水平滑块。本实用新型所述的用于激光划刻的精确定位辅助补偿系统能够准确快速调节点光源的位置和角度，并且安全可靠，光暗可以调节。

Description

一种用于激光划刻的精确定位辅助补偿系统

技术领域

本实用新型属于定位补偿技术领域，具体涉及一种用于激光划刻的精确定位辅助补偿系统。

背景技术

目前薄膜太阳能电池的制备普遍采用激光划刻和镀膜相结合的技术，即依次进行三次激光划刻，将整块薄膜电池分割成等宽度的子电池，同时结合镀膜工艺将子电池串联起来。对于激光刻线的位置、宽度要求有很高的精度，通常在微米量级，这就要求有高精度的定位系统作为保证。目前激光划刻系统普遍使用CCD相机采集电池膜层图像来进行定位，定位相机要求膜层色差在一定范围内，否则会识别失败。但是为满足客户需求，发展产品多样性，优化工艺，必然会生产不同膜厚、色差的薄膜电池。

目前CCD定位相机通常配备可手动调节的辅助补偿系统，当薄膜色差超出定位相机的识别范围后，需要手动调节辅助补偿系统，使得相机识别图像清晰可见，明暗适中。但是手动调节时，需要人员进入设备内部操作，激光划刻设备在运行时设备内部会产生有毒的含镉粉尘，会对员工健康造成危害；另一方面，手动调节存在不精确，耗时较长，延误生产进度的问题，且多次频繁调节易导致零部件松动损坏，长期运行稳定性降低。因此可以升级为电动调节的辅助补偿系统，实现准确快速调节，可以在电脑端进行控制操作，无需进入设备内部，方便安全可靠。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于激光划刻的精确定位辅助补偿系统，用以解决现有技术中存在的上述问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种用于激光划刻的精确定位辅助补偿系统，包括电脑控制端、X向移动组件和设置在X向移动组件下方的Y向移动组件，所述X向移动组件与Y向移动组件滑动连接，所述电脑控制端与X向移动组件和Y向移动组件电连接；

所述X向移动组件包括平台架，所述平台架上表面设置有至少两个竖向的相平行设置的安装板，所述安装板之间设置有固定在平台架表面的滑轨，所述滑轨上滑动设置有水平滑块，所述安装板一侧设置有丝杆电机，所述丝杆电机输出端连接有丝杆，所述丝杆穿过两个安装板以及水平滑块，所述丝杆两端分别与两个安装板转动连接，所述丝杆与水平滑块通过螺纹连接，所述水平滑块顶部设置有步进电机，所述步进电机的输出端连接有减速器，所述减速器的输出端固定连接有点光源。

上述结构的工作过程及原理如下：

通过电脑控制端实现水平移动，调节补偿灯光角度和亮度使得定位相机抓取的图像清晰可见、明暗适中；水平滑块上安装固定能发出465nm特定波长的点光源，使得定位相机可以识别CdTe膜层，点光源安装固定在X方向运行的水平滑块上，点光源和水平滑块之间通过步进电机和减速器连接，可以通过电脑控制端控制步进电机运行，并通过减速器带动点光源旋转，实现补偿光源角度调节，精度控制在1°内；水平滑块由丝杆电机带动丝杆旋转提供动力，沿滑轨做往复线性运动，丝杆电机由专用电机驱动器提供电源，电脑控制端通过PLC控制电机驱动器，从而控制点光源在X方向做往复线性运动，可控制精度在0.1mm内，电脑控制端也控制Y向移动组件运行，带动X向移动组件沿Y向移动组件做Y向线性运动，从而到达精确位置。

进一步的，所述Y向移动组件共有两个，分别设置在X向移动组件的两端。

两个Y向移动组件的设置，保证X向移动组件沿Y向移动的稳定性。

进一步的，每个所述Y向移动组件包括固定架，所述固定架上设置有至少两个竖向设置相互平行的固定板，所述固定板之间设置有固定在固定架表面的导轨，所述导轨上滑动设置有驱动滑块，其中一个所述Y向移动组件的固定架上设置有驱动电机，所述驱动电机的输出端同轴连接有丝杠，所述丝杠两端分别与两个固定板转动连接，所述丝杠穿过所在固定架上的驱动滑块并与该驱动滑块通过螺纹连接。

平台架两端分别安装固定在Y方向运行的驱动滑块上，其中一个驱动滑块作为动力滑块，由丝杠电机和丝杠提供动力沿导轨做往复线性运动，另一个滑块作为从动滑块，保证整体运行平稳；电脑控制端通过PLC控制电机驱动器，从而控制点光源在Y方向做往复线性运动，可控制精度在0.1mm内。

进一步的，所述驱动滑块包括主动滑块和从动滑块，所述主动滑块与丝杠通过螺纹连接。

主动滑块和从动滑块的设置，有利于保证主动滑块和从动滑块能够同步移动，并且保证X向移动组件移动的稳定性。

进一步的，所述点光源为发出465nm特定波长的光源。

465nm特定波长的点光源，使得定位相机可以识别CdTe膜层。

进一步的，所述点光源连接有驱动器，所述驱动器与电脑控制端连接。

通过电脑控制端调节驱动器来控制光源的亮度，使定位相机显示的实时图像明暗度、对比度适中。

进一步的，所述步进电机、驱动电机和丝杆电机均与电脑控制端电连接。

通过电脑控制端控制步进电机、驱动电机和丝杆电机的运行。

有益效果：本实用新型可以通过电脑端对辅助补偿系统进行调节，电脑端显示定位相机抓取图像的实时画面，准确快速，安全方便；通过电脑控制端实现水平移动，调节补偿灯光角度和亮度使得定位相机抓取的图像清晰可见、明暗适中；水平滑块上安装固定能发出465nm特定波长的点光源，使得定位相机可以识别CdTe膜层，点光源安装固定在X方向运行的水平滑块上，点光源和水平滑块之间通过步进电机和减速器连接，可以通过电脑控制端控制步进电机运行，并通过减速器带动点光源旋转，实现补偿光源角度调节，精度控制在1°内；水平滑块由丝杆电机带动丝杆旋转提供动力，沿滑轨做往复线性运动，丝杆电机由专用电机驱动器提供电源，电脑控制端通过PLC控制电机驱动器，从而控制点光源在X方向做往复线性运动，可控制精度在0.1mm内，电脑控制端也控制Y向移动组件运行，带动X向移动组件沿Y向移动组件做Y向线性运动，从而到达精确位置；

可以通过调节辅助补偿系统，拓宽定位相机的识别范围，制备不同膜厚不同色差的产品，实现产品多样性；

本实用新型所用的激光划刻技术稳定成熟，可根据不同客户需求和应用场景，灵活调整子电池宽度，实现不同的输出电压，扩展电池组件的应用范围。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型中X向移动组件的结构示意图。

附图标号：1、X向移动组件；11、平台架；12、安装板；13、滑轨；14、水平滑块；15、丝杆电机；16、丝杆；17、步进电机；18、减速器；2、Y向移动组件；21、固定架；22、固定板；23、导轨；24、驱动滑块；25、驱动电机；26、丝杠；3、点光源；31、驱动器。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图和实施例或现有技术的描述对本实用新型作简单地介绍，显而易见地，下面关于附图结构的描述仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。

实施例：

如图1-图2所示，本实施例提供了一种用于激光划刻的精确定位辅助补偿系统，包括电脑控制端、X向移动组件1和设置在X向移动组件1下方的Y向移动组件2，X向移动组件1与Y向移动组件2滑动连接，电脑控制端与X向移动组件1和Y向移动组件2电连接；

X向移动组件1包括平台架11，平台架11呈水平设置的长方形板状结构，平台架11上表面设置有至少两个竖向的相平行设置的安装板12，安装板12与平台架11一体成型，安装板12之间设置有固定在平台架11表面的滑轨13，滑轨13上滑动设置有水平滑块14，安装板12一侧设置有丝杆电机15，丝杆电机15输出端连接有丝杆16，丝杆16穿过两个安装板12以及水平滑块14，丝杆16两端分别与两个安装板12转动连接，丝杆16与水平滑块14通过螺纹连接，水平滑块14顶部设置有L型安装架，该安装架上设置有步进电机17，步进电机17的输出端连接有减速器18，减速器18的输出端固定连接有点光源3。

上述结构的工作过程及原理如下：

通过电脑控制端实现水平移动，调节补偿灯光角度和亮度使得定位相机抓取的图像清晰可见、明暗适中；水平滑块14上安装固定能发出465nm特定波长的点光源3，使得定位相机可以识别CdTe膜层，点光源3安装固定在X方向运行的水平滑块14上，点光源3和水平滑块14之间通过步进电机17和减速器18连接，可以通过电脑控制端控制步进电机17运行，并通过减速器18带动点光源3旋转，实现补偿光源角度调节，精度控制在1°内；水平滑块14由丝杆电机15带动丝杆16旋转提供动力，沿滑轨13做往复线性运动，丝杆电机15由专用电机驱动器31提供电源，电脑控制端通过PLC控制电机驱动器31，从而控制点光源3在X方向做往复线性运动，可控制精度在0.1mm内，电脑控制端也控制Y向移动组件2运行，带动X向移动组件1沿Y向移动组件2做Y向线性运动，从而到达精确位置。

在本实用新型的另一个实施例中，如图1所示，Y向移动组件2共有两个，分别设置在X向移动组件1的两端。

两个Y向移动组件2的设置，保证X向移动组件1沿Y向移动的稳定性。

在本实用新型的另一个实施例中，如图1-图2所示，每个Y向移动组件2包括固定架21，固定架21上设置有至少两个竖向设置相互平行的固定板22，固定板22之间设置有固定在固定架21表面的导轨23，导轨23上滑动设置有驱动滑块24，其中一个Y向移动组件2的固定架21上设置有驱动电机25，驱动电机25的输出端同轴连接有丝杠26，丝杠26两端分别与两个固定板22转动连接，丝杠26穿过所在固定架21上的驱动滑块24并与该驱动滑块24通过螺纹连接。

平台架11两端分别安装固定在Y方向运行的驱动滑块24上，其中一个驱动滑块24作为动力滑块，由驱动电机25和丝杠26提供动力沿导轨23做往复线性运动，另一个滑块作为从动滑块，保证整体运行平稳；电脑控制端通过PLC控制电机驱动器31，从而控制点光源3在Y方向做往复线性运动，可控制精度在0.1mm内。

在本实用新型的另一个实施例中，如图1所示，驱动滑块24包括主动滑块和从动滑块，主动滑块与丝杠26通过螺纹连接。

主动滑块和从动滑块的设置，有利于保证主动滑块和从动滑块能够同步移动，并且保证X向移动组件1移动的稳定性。

在本实用新型的另一个实施例中，如图2所示，点光源3为发出465nm特定波长的光源。

465nm特定波长的点光源3，使得定位相机可以识别CdTe膜层。

在本实用新型的另一个实施例中，如图2所示，点光源3连接有驱动器31，驱动器31与电脑控制端连接。

通过电脑控制端调节驱动器31来控制光源的亮度，使定位相机显示的实时图像明暗度、对比度适中。

在本实用新型的另一个实施例中，如图1和图2所示，步进电机17、驱动电机25和丝杆电机15均与电脑控制端电连接。

通过电脑控制端控制步进电机17、驱动电机25和丝杆电机15的运行。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于激光划刻的精确定位辅助补偿系统，其特征在于，包括电脑控制端、X向移动组件和设置在X向移动组件下方的Y向移动组件，所述X向移动组件与Y向移动组件滑动连接，所述电脑控制端与X向移动组件和Y向移动组件电连接；

所述X向移动组件包括平台架，所述平台架上表面设置有至少两个竖向的相平行设置的安装板，所述安装板之间设置有固定在平台架表面的滑轨，所述滑轨上滑动设置有水平滑块，所述安装板一侧设置有丝杆电机，所述丝杆电机输出端连接有丝杆，所述丝杆穿过两个安装板以及水平滑块，所述丝杆两端分别与两个安装板转动连接，所述丝杆与水平滑块通过螺纹连接，所述水平滑块顶部设置有步进电机，所述步进电机的输出端连接有减速器，所述减速器的输出端固定连接有点光源。

2.根据权利要求1所述的用于激光划刻的精确定位辅助补偿系统，其特征在于，所述Y向移动组件共有两个，分别设置在X向移动组件的两端。

3.根据权利要求2所述的用于激光划刻的精确定位辅助补偿系统，其特征在于，每个所述Y向移动组件包括固定架，所述固定架上设置有至少两个竖向设置相互平行的固定板，所述固定板之间设置有固定在固定架表面的导轨，所述导轨上滑动设置有驱动滑块，其中一个所述Y向移动组件的固定架上设置有驱动电机，所述驱动电机的输出端同轴连接有丝杠，所述丝杠两端分别与两个固定板转动连接，所述丝杠穿过所在固定架上的驱动滑块并与该驱动滑块通过螺纹连接。

4.根据权利要求3所述的用于激光划刻的精确定位辅助补偿系统，其特征在于，所述驱动滑块包括主动滑块和从动滑块，所述主动滑块与丝杠通过螺纹连接。

5.根据权利要求3所述的用于激光划刻的精确定位辅助补偿系统，其特征在于，所述点光源为发出465nm特定波长的光源。

6.根据权利要求5所述的用于激光划刻的精确定位辅助补偿系统，其特征在于，所述点光源连接有驱动器，所述驱动器与电脑控制端连接。

7.根据权利要求6所述的用于激光划刻的精确定位辅助补偿系统，其特征在于，所述步进电机、驱动电机和丝杆电机均与电脑控制端电连接。

Images