CN220993128U - 一种激光划线设备及激光划线系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种激光划线设备及激光划线系统，涉及半导体设备领域。该激光划线设备包括机体及设置于机体上的视觉检测模块，视觉检测模块包括两个视觉检测装置，机体上设置有划线区域，两个视觉检测装置用于在薄膜太阳能电池进入划线区域的状态下，分别获取薄膜太阳能电池上的基准线的两个端点的位置信息，以使机体根据两个端点的位置信息对薄膜太阳能电池进行位置矫正。本实用新型提供的激光划线设备能够自动化获取薄膜太阳能电池的位置信息作为位置矫正依据，保证矫正精度，从而保证划线精确。

Description

一种激光划线设备及激光划线系统

技术领域

本实用新型涉及半导体设备领域，具体而言，涉及一种激光划线设备及激光划线系统。

背景技术

薄膜太阳能电池组件在生产过程中，需要在激光划线设备上进行P1、P2、P3三次激光蚀刻划线，例如钙钛矿电池。其中，P1线又称为基准线，是进行P2、P3划线的基准。

在实际应用中，薄膜太阳能电池在设备的划线区域内蚀刻完基准线后，需要将薄膜太阳能电池撤离设备并进行系列处理，之后再将薄膜太阳能电池重新置于划线区域进行P2、P3的激光划线。在将薄膜太阳能电池重新置于划线区域时，薄膜太阳能电池的位置可能与蚀刻基准线时的位置有所区别，导致设备无法对P2和P3线进行准确划线。

针对此问题，目前通常由操作人员目测薄膜太阳能电池是否发生位置改变，从而判定是否对薄膜太阳能电池进行位置矫正。由于人工目测的准确性较差，常导致矫正效果不理想，进而导致后续划线不精确。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种激光划线设备，其能够自动化获取薄膜太阳能电池的位置信息作为位置矫正依据，保证矫正精度，从而保证划线精确。

本实用新型的另一目的在于提供一种激光划线系统，其具有划线精确度更高的特点。

本实用新型的实施例提供一种技术方案：

一种激光划线设备，包括机体及设置于所述机体上的视觉检测模块，所述视觉检测模块包括两个视觉检测装置，所述机体上设置有划线区域，两个所述视觉检测装置用于在薄膜太阳能电池进入所述划线区域的状态下，分别获取所述薄膜太阳能电池上的基准线的两个端点的位置信息，以使所述机体根据两个所述端点的位置信息对所述薄膜太阳能电池进行位置矫正。

在可选的实施方式中，所述视觉检测模块还包括安装支架，所述安装支架设置于所述机体上，两个所述视觉检测装置分别可活动的设置于所述安装支架上，用于在外力作用下调节各自与所述薄膜太阳能电池之间的间距，以及调节两个所述视觉检测装置之间的间距。

在可选的实施方式中，所述安装支架包括水平底轨及两个竖直导轨，所述水平底轨设置于所述机体上，两个所述竖直导轨分别与所述水平底轨滑动配合，两个所述视觉检测装置与两个所述竖直导轨分别滑动配合。

在可选的实施方式中，所述水平底轨上滑动设置有两个水平滑块，两个所述竖直导轨通过两个所述水平滑块与所述水平底轨滑动配合，所述水平滑块上设置有第一锁紧件，所述第一锁紧件用于相对所述水平底轨锁止或释放所述水平滑块。

在可选的实施方式中，所述竖直导轨上设置有竖直滑块，所述视觉检测装置通过所述竖直滑块与所述竖直导轨滑动配合，所述竖直滑块上设置有第二锁紧件，所述第二锁紧件用于相对所述竖直导轨锁止或释放所述竖直滑块。

在可选的实施方式中，所述视觉检测模块还包括驱动机构，所述驱动机构与两个所述竖直导轨及两个所述视觉检测装置分别连接，所述驱动机构用于驱动所述竖直导轨沿所述水平底轨滑动，还用于驱动所述视觉检测装置沿所述竖直导轨滑动。

在可选的实施方式中，所述视觉检测装置包括CCD相机、镜头及同轴光源，所述镜头处于所述CCD相机下方并与所述CCD相机连接，所述CCD相机与所述竖直导轨滑动配合，所述同轴光源处于所述镜头下方并与所述竖直导轨滑动配合。

在可选的实施方式中，所述视觉检测装置还包括安装件，所述安装件与所述竖直导轨滑动配合，所述CCD相机设置于所述安装件上，所述安装件上设置有防震锁紧件，所述防震锁紧件锁紧所述镜头。

在可选的实施方式中，所述机体上设置有控制模块及基准平台，所述控制模块分别与两个视觉检测装置及所述基准平台电连接，所述划线区域设置于所述基准平台上，所述控制模块用于根据两个所述端点的位置信息控制所述基准平台动作，以矫正所述薄膜太阳能电池的位置。

本实用新型还提供一种激光划线系统，包括所述的激光划线设备。所述激光划线设备包括机体及设置于所述机体上的视觉检测模块，所述视觉检测模块包括两个视觉检测装置，所述机体上设置有划线区域，两个所述视觉检测装置用于在薄膜太阳能电池进入所述划线区域的状态下，分别获取所述薄膜太阳能电池上的基准线的两个端点的位置信息，以使所述机体根据两个所述端点的位置信息对所述薄膜太阳能电池进行位置矫正。

相比现有技术，本实用新型提供的激光划线设备，其机体上设置有视觉检测模块，视觉检测模块包括两个视觉检测装置，两个视觉检测装置用于在薄膜太阳能电池进入机体的所述划线区域后，分别获取所述薄膜太阳能电池上的基准线的两个端点的位置信息，以使所述机体根据两个所述端点的位置信息对所述薄膜太阳能电池进行位置矫正。可见，两个视觉检测装置分别获取到薄膜太阳能电池上的基准线的两个端点的位置信息作为机体矫正薄膜太阳能电池的依据，相较于人工目测精度更高。因此，本实用新型提供的激光划线设备的有益效果包括：能够自动化获取薄膜太阳能电池的位置信息作为位置矫正依据，保证矫正精度，从而保证划线精确。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定。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相关的附图。

图1为本实用新型的实施例提供的激光划线设备中视觉检测模块的结构示意图。

图标：100-视觉检测模块；110-视觉检测装置；111-CCD相机；112-镜头；113-同轴光源；114-安装件；115-防震锁紧件；120-水平底轨；121-水平滑块；122-第一锁紧件；130-竖直导轨；131-竖直滑块；132-第二锁紧件；200-薄膜太阳能电池。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。

实施例

请参阅图1，图1所示为本实施例提供的激光划线设备的视觉检测模块100的结构示意图。

本实施例提供的激光划线设备，包括机体、视觉检测模块100、控制模块及基准平台，视觉检测模块100、控制模块及基准平台设置于机体上，基准平台上设置有用于承载薄膜太阳能电池200的划线区域。视觉检测模块100用于检测薄膜太阳能电池200在划线区域中的位置，控制模块与视觉检测模块100及基准平台分别电连接，控制模块用于根据视觉检测模块100的检测结果控制基准平台动作，以对薄膜太阳能电池200的位置进行矫正。

具体的，视觉检测模块100包括两个视觉检测装置110，两个视觉检测装置110用于在薄膜太阳能电池200进入划线区域的状态下，分别获取薄膜太阳能电池200上的基准线的两个端点的位置信息，以使机体根据两个端点的位置信息对薄膜太阳能电池200进行位置矫正。

可以理解的是，机体上还设置有激光组件，激光组件的运行同样受控制模块控制，在薄膜太阳能电池200上进行蚀刻划线。本实施例中，对于激光组件的类型不作限定，可以为飞秒、超快激光器等。

在实际应用中，薄膜太阳能电池200预先在划线区域中进行了蚀刻划线，得到基准线，之后薄膜太阳能电池200离开划线区域进行了系列处理后，再次置于划线区域内。

在此状态下，两个视觉检测装置110分别获取到基准线的两个端点的位置信息后，控制模块根据两个端点的位置信息判断薄膜太阳能电池200的当前位置相较于蚀刻基准线时的位置是否有所偏差，并根据判断结果控制基准平台动作，从而实现对薄膜太阳能电池200的位置进行矫正，保证薄膜太阳能电池200当前位置与蚀刻基准线时的位置保持一致，从而保证后续蚀刻划线的精确性。

在本实施例中，在蚀刻基准线时，基准线的两个端点的初始位置信息已经存储在控制模块中，薄膜太阳能电池200再次进入划线区域后，控制模块将由两个视觉检测装置110获取到的两个位置信息与两个初始位置信息进行比对，能够得到基准线的偏转角度、平移方向以及平移尺寸等位置信息，相当于薄膜太阳能电池200的位置信息。控制模块根据得到的位置信息控制基准平台动作，从而将薄膜太阳能电池200的矫正到位。

视觉检测模块100还包括安装支架，安装支架设置于机体上，两个视觉检测装置110分别可活动的设置于安装支架上，用于在外力作用下调节各自与薄膜太阳能电池200之间的间距，以及调节两个视觉检测装置110之间的间距。

实际上，两个视觉检测装置110能够在安装支架上运动，两个视觉检测装置110调节各自与薄膜太阳能电池200之间的间距能够实现更好的调焦，调节两个视觉检测装置110之间的间距能够适应不同钙钛矿电池极片上长度不同的基准线。

具体的，安装支架包括水平底轨120及两个竖直导轨130，水平底轨120设置于机体上，两个竖直导轨130分别与水平底轨120滑动配合，两个视觉检测装置110与两个竖直导轨130分别滑动配合。

可以理解的是，水平底轨120在水平方向上延伸，竖直导轨130在竖直方向上延伸，两个数值导轨并列设置。划线区域处于两个视觉检测装置110的下方，当需要调整视觉检测装置110与薄膜太阳能电池200之间的间距时，即需要调焦时，使视觉检测装置110沿竖直导轨130滑动即可。当需要调整两个视觉检测装置110在水平方向上的间距以适应长度不同的基准线时，使两个竖直导轨130沿水平底轨120相向或相背滑动即可。

本实施例中，水平底轨120上滑动设置有两个水平滑块121，两个竖直导轨130通过两个水平滑块121与水平底轨滑动配合，水平滑块121上设置有第一锁紧件122，第一锁紧件122用于相对水平底轨120锁止或释放水平滑块121。

同样的，竖直导轨130上设置有竖直滑块131，视觉检测装置110通过竖直滑块131与竖直导轨130滑动配合，竖直滑块131上设置有第二锁紧件132，第二锁紧件132用于相对竖直导轨130锁止或释放竖直滑块131。

可以理解的是，当需要调整竖直导轨130在水平底轨120上的位置时，需要先解除第一锁紧件122对水平滑块121的锁止，即释放水平滑块121；当竖直导轨130的位置调整到位后，再通过第一锁紧件122将水平滑块121锁止。同样的，当需要调整视觉检测装置110在竖直导轨130上的位置时，需要先解除第二锁紧件132对竖直滑块131的锁止；当视觉检测装置110调整到位后，再通过第二锁紧件132将竖直滑块131锁止。

本实施例中，第一锁紧件122与第二锁紧件132均为带螺杆的旋钮，与水平滑块121及竖直滑块131分别对应螺纹配合。在锁止状态下，旋钮旋动至其螺杆的端部与对应的水平底轨120或竖直导轨130相抵持的状态。在其他实施例中，根据实际应用条件，第一锁紧件122与第二锁紧件132还可以采样其他结果，利用其他锁止与释放原理。

本实施例中，竖直导轨130在水平底轨120上的滑动，以及视觉检测装置110在竖直导轨130上的滑动均为手动控制，在其他实施例中，也可以配置驱动机构实现自动控制，驱动机构与两个竖直导轨130及两个视觉检测装置110分别连接，驱动机构用于驱动竖直导轨130沿水平底轨120滑动，还用于驱动视觉检测装置110沿竖直导轨130滑动。

本实施例中的视觉检测装置110包括CCD相机111、镜头112及同轴光源113，镜头112处于CCD相机111下方并与CCD相机111连接，CCD相机111与竖直导轨130滑动配合，同轴光源113处于镜头112下方并与竖直导轨130滑动配合。

CCD相机111与镜头112组成的整体结构通过一个竖直滑块131与竖直导轨130滑动配合，同轴光源113通过另一个竖直滑块131与竖直导轨130滑动配合。换言之，CCD相机111与镜头112在竖直导轨130上的运动是同步的，而同轴光源113能够单独在竖直导轨130上滑动，以便更好的调整同轴光源113对薄膜太阳能电池200的打光效果。

并且，本实施例中，视觉检测装置110还包括安装件114，安装件114通过竖直滑块131与竖直导轨130滑动配合，CCD相机111设置于安装件114上。镜头112的顶端与CCD相机111连接，而镜头112的长度尺寸过长，形成竖直向下的悬臂结构，为了防止镜头112在运动过程中产生较大幅度的晃动，本实施例中，安装件114上设置有防震锁紧件115，防震锁紧件115锁紧镜头112。

在其他实施例中，对于视觉检测装置110还可以进行其他选型，例如，视觉检测装置110还可以为CMOS视觉传感器，代替本实施例中CCD相机111与镜头112、同轴光源113的组合。

综上，本实施例提供的激光划线设备，能够自动化获取薄膜太阳能电池200的位置信息作为位置矫正依据，保证矫正精度，从而保证划线精确。

另外，本实施例还提供一种激光划线系统，包括前述的激光划线设备。实际上，该激光划线系统还包括电控柜及吸尘器，电控柜与激光划线设备及吸尘器电连接，吸尘器用于吸取激光划线设备对薄膜太阳能电池200进行蚀刻划线过程中产生的粉尘。

受益于本实施例提供的激光划线设备的有益效果，本实施例提供的激光划线系统也具有划线精确度更高的特点。

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，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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 (10)

1.一种激光划线设备，其特征在于，包括机体及设置于所述机体上的视觉检测模块(100)，所述视觉检测模块(100)包括两个视觉检测装置(110)，所述机体上设置有划线区域，两个所述视觉检测装置(110)用于在薄膜太阳能电池(200)进入所述划线区域的状态下，分别获取所述薄膜太阳能电池(200)上的基准线的两个端点的位置信息，以使所述机体根据两个所述端点的位置信息对所述薄膜太阳能电池(200)进行位置矫正。

2.根据权利要求1所述的激光划线设备，其特征在于，所述视觉检测模块(100)还包括安装支架，所述安装支架设置于所述机体上，两个所述视觉检测装置(110)分别可活动的设置于所述安装支架上，用于在外力作用下调节各自与所述薄膜太阳能电池(200)之间的间距，以及调节两个所述视觉检测装置(110)之间的间距。

3.根据权利要求2所述的激光划线设备，其特征在于，所述安装支架包括水平底轨(120)及两个竖直导轨(130)，所述水平底轨(120)设置于所述机体上，两个所述竖直导轨(130)分别与所述水平底轨(120)滑动配合，两个所述视觉检测装置(110)与两个所述竖直导轨(130)分别滑动配合。

4.根据权利要求3所述的激光划线设备，其特征在于，所述水平底轨(120)上滑动设置有两个水平滑块(121)，两个所述竖直导轨(130)通过两个所述水平滑块(121)与所述水平底轨滑动配合，所述水平滑块(121)上设置有第一锁紧件(122)，所述第一锁紧件(122)用于相对所述水平底轨(120)锁止或释放所述水平滑块(121)。

5.根据权利要求3所述的激光划线设备，其特征在于，所述竖直导轨(130)上设置有竖直滑块(131)，所述视觉检测装置(110)通过所述竖直滑块(131)与所述竖直导轨(130)滑动配合，所述竖直滑块(131)上设置有第二锁紧件(132)，所述第二锁紧件(132)用于相对所述竖直导轨(130)锁止或释放所述竖直滑块(131)。

6.根据权利要求3所述的激光划线设备，其特征在于，所述视觉检测模块(100)还包括驱动机构，所述驱动机构与两个所述竖直导轨(130)及两个所述视觉检测装置(110)分别连接，所述驱动机构用于驱动所述竖直导轨(130)沿所述水平底轨(120)滑动，还用于驱动所述视觉检测装置(110)沿所述竖直导轨(130)滑动。

7.根据权利要求3所述的激光划线设备，其特征在于，所述视觉检测装置(110)包括CCD相机(111)、镜头(112)及同轴光源(113)，所述镜头(112)处于所述CCD相机(111)下方并与所述CCD相机(111)连接，所述CCD相机(111)与所述竖直导轨(130)滑动配合，所述同轴光源(113)处于所述镜头(112)下方并与所述竖直导轨(130)滑动配合。

8.根据权利要求7所述的激光划线设备，其特征在于，所述视觉检测装置(110)还包括安装件(114)，所述安装件(114)与所述竖直导轨(130)滑动配合，所述CCD相机(111)设置于所述安装件(114)上，所述安装件(114)上设置有防震锁紧件(115)，所述防震锁紧件(115)锁紧所述镜头(112)。

9.根据权利要求1所述的激光划线设备，其特征在于，所述机体上设置有控制模块及基准平台，所述控制模块分别与两个视觉检测装置(110)及所述基准平台电连接，所述划线区域设置于所述基准平台上，所述控制模块用于根据两个所述端点的位置信息控制所述基准平台动作，以矫正所述薄膜太阳能电池(200)的位置。

10.一种激光划线系统，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的激光划线设备。