KR102030521B1 - Glass surface machining device for solar module using laser - Google Patents

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Abstract

본 발명은 태양전지 모듈용 유리기판의 발전 성능을 향상시키기 위해 레이저를 이용하여 태양전지 모듈용 유리표면을 가공하는 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유리표면으로 입사되는 태양광의 입사각에 의한 에너지 효율을 향상시키도록 레이저를 통해 유리표면을 가공하며, 가공되는 유리를 일정온도로 가열한 후 레이저 가공을 수행함으로써 유리의 변형 및 파손을 방지할 수 있는 레이저를 이용한 태양전지 모듈용 유리표면 가공 장치에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus for processing a glass surface for a solar cell module using a laser to improve the power generation performance of the glass substrate for a solar cell module, more specifically, energy efficiency by the incident angle of sunlight incident on the glass surface The glass surface is processed by the laser to improve the efficiency, and the glass surface processing apparatus for solar cell module using the laser which can prevent the deformation and breakage of the glass by heating the processed glass to a certain temperature and then performing laser processing. It is about.

Description

레이저를 이용한 태양전지 모듈용 유리표면 가공 장치 {Glass surface machining device for solar module using laser}Glass surface machining device for solar module using laser

본 발명은 태양전지 모듈용 유리기판의 발전 성능을 향상시키기 위해 레이저를 이용하여 태양전지 모듈용 유리표면을 가공하는 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유리표면으로 입사되는 태양광의 입사각에 의한 에너지 효율을 향상시키도록 레이저를 통해 유리표면을 가공하며, 가공되는 유리를 일정온도로 가열한 후 레이저 가공을 수행함으로써 유리의 변형 및 파손을 방지할 수 있는 레이저를 이용한 태양전지 모듈용 유리표면 가공 장치에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus for processing a glass surface for a solar cell module using a laser to improve the power generation performance of the glass substrate for a solar cell module, more specifically, energy efficiency by the incident angle of sunlight incident on the glass surface The glass surface is processed by the laser to improve the efficiency, and the glass surface processing apparatus for solar cell module using the laser which can prevent the deformation and breakage of the glass by heating the processed glass to a certain temperature and then performing laser processing. It is about.

태양전지는 광기전력 소자로써, 태양으로부터 지구에 전달되는 빛에너지를 전기에너지로 변환하여 에너지를 생산하는 청정 에너지원으로서 수십 년간 많은 연구가 진행되어 오고 있다. 70년대 오일 파동 및 90년대 초반에 대두 되었던 이산화탄소에 의한 온실효과의 심각성, 90년대 말 지구 온난화 방지를 위한 이산화탄소 발생량의 규제를 위한 국제협정, 2000년대 석유값의 급등 등은 태양전지와 같은 청정에너지의 필요성을 인류에게 전달하는 중요한 계기가 되었다.Solar cells are photovoltaic devices that have been studied for decades as clean energy sources that produce energy by converting light energy transmitted from the sun to the earth. The severity of the oil fluctuations of the 70's and the greenhouse effect of carbon dioxide that emerged in the early 90's, the international agreement on the regulation of carbon dioxide emissions to prevent global warming in the late 90's, and the spike in oil prices in the 2000s It was an important opportunity to convey the necessity of humanity to mankind.

일반적으로 태양전지에 요구되는 특성 및 연구개발은 광전변환효율의 향상, 제조원가의 절감, 에너지 회수 년수의 감소 및 대면적화의 관점에서 진행된다. 단결정 또는 다결정 실리콘을 사용한 태양전지는 광전변환효율은 높지만, 제조단가 및 설치비용이 높다는 문제가 있다.In general, the characteristics and research and development required for solar cells are proceeded from the viewpoint of improving photoelectric conversion efficiency, reducing manufacturing cost, reducing the number of years of energy recovery and increasing the area. Although solar cells using single crystal or polycrystalline silicon have high photoelectric conversion efficiency, there is a problem in that manufacturing cost and installation cost are high.

이를 해결하기 위해 비정질 실리콘을 중심으로 한 소재를 판형 유리나 금속에 다층으로 증착한 박막형 태양전지가 활발하게 연구개발되고 있다. 이는 광전변환효율이 결정형 실리콘 태양전지에 비해 비교적 낮은 단점이 있으나 증착되는 소재와 다층셀 구조의 관점에서 광전변환효율을 향상시킬 수 있으며 대면적 태양전지 모듈을 저가의 제조비용으로 생산할 수 있고 에너지 회수 년수가 짧은 기술이어서 많은 장점을 가지고 있다. 특히, 증착 장비의 대형화 자동화로 생산속도를 높이면 대면적의 기판형 태양전지의 제조원가를 더욱 절감할 수 있으므로 이에 대한 연구노력이 진행되고 있다.In order to solve this problem, thin-film solar cells in which multiple layers of amorphous silicon are deposited on plate glass or metal are being actively researched and developed. This photoelectric conversion efficiency is relatively lower than that of crystalline silicon solar cells, but it can improve the photoelectric conversion efficiency in terms of the material to be deposited and the multi-layer cell structure, and can produce large-area solar cell modules at low manufacturing cost and recover energy. The technology is short and has many advantages. In particular, if the production speed is increased by the large-scale automation of the deposition equipment, the manufacturing cost of the large-area substrate-type solar cell can be further reduced.

상기와 같은 태양전지의 특성상 입사각과 빛의 강도에 의한 효율 차이는 매우 크다고 할 수 있다. 입사각에 의한 효율을 극대화하기 위해 태양 추적 시스템을 도입하여 최적 방위각을 유지하는 방법이 있으나, 추적형 시스템을 도입하기 위해서는 추적을 위한 지지대를 별도로 설치하여야 하므로 추가적인 비용의 지출의 단점이 있었다. Due to the characteristics of the solar cell as described above, the efficiency difference due to the incident angle and the light intensity can be said to be very large. In order to maximize the efficiency by the angle of incidence, there is a method of maintaining the optimal azimuth by introducing a solar tracking system, but in order to introduce the tracking system, a support for tracking must be separately installed, which has the disadvantage of additional expense.

그리고, 태양전지에 포함된 유리기판의 표면을 다양한 패턴으로 레이저 가공하여 입사되는 태양빛을 반사시켜 발전 효율을 향상시키는 기술이 개발되었으나, 유리기판 표면의 정밀한 가공이 이루어지지 못하는 문제점이 발생하였다. In addition, although the technology of improving the power generation efficiency by reflecting the incident sunlight by laser processing the surface of the glass substrate included in the solar cell in various patterns has been developed, there is a problem that the precise processing of the glass substrate surface is not made.

따라서, 유리기판의 레이저 가공시 유리기판의 변형을 최소화하고, 미세패턴을 가공할 수 있는 레이저를 이용한 태양전지 모듈용 유리표면 가공 장치의 개발이 필요한 실정이다. Accordingly, there is a need for development of a glass surface processing apparatus for a solar cell module using a laser capable of minimizing deformation of the glass substrate during laser processing of the glass substrate and processing a fine pattern.

1. 한국등록특허공보 제10-1172559호 '굴절유리를 이용한 태양전지 모듈' (출원일자 2007.07.03)1. Korean Patent Publication No. 10-1172559 'Solar cell module using refractive glass' (Application date 2007.07.03) 2. 한국등록특허공보 제10-1384853호 '광기전 태양 전지의 레이저 가공 방법' (출원일자 2011.12.30)2. Korean Patent Publication No. 10-1384853 'Laser Processing Method for Photovoltaic Solar Cell' (Application Date 2011.12.30) 3. 한국공개특허공보 제10-2015-0086181호 '판 유리의 레이저 용단 방법' (출원일자 2013.10.11)3. Korean Laid-Open Patent Publication No. 10-2015-0086181 'Laser melting method of plate glass' (Application date 2013.10.11)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 유리기판의 레이저 가공시 레이저의 가공열에 따라 유리기판의 파손 및 변형의 발생을 최소화하고, 유리기판의 표면에 미세패턴을 가공하여 태양전지 표면에 먼지 및 이물질이 부착되는 것을 방지할 수 있는 레이저를 이용한 태양전지 모듈용 유리표면 가공장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, to minimize the occurrence of breakage and deformation of the glass substrate according to the processing heat of the laser during the laser processing of the glass substrate, by processing a fine pattern on the surface of the glass substrate solar cell An object of the present invention is to provide a glass surface processing apparatus for a solar cell module using a laser that can prevent dust and foreign matter from adhering to the surface.

본 발명의 레이저를 이용한 태양전지 모듈용 유리표면 가공 장치는 바닥에 안착되는 베이스플레이트(100); 소정의 두께로 이루어지며, 상면에 가공대상물(S)이 안착되고, 상기 베이스플레이트(100)의 상면에 위치하는 가공테이블(200); 상기 가공대상물(S)로 레이저빔을 출사하는 레이저공급부(300); 상기 레이저공급부(300)로부터 레이저빔을 전달받아 상기 가공대상물(S)의 표면에 레이저빔을 조사하는 레이저가공기(400); 상기 레이저가공기(400)를 X축 방향으로 이동시키도록 상기 레이저가공기(400)가 장착되는 제1 이동모듈(500); 상기 레이저가공기(400)와 상기 제1 이동모듈(500) 사이에 구비되어 상기 레이저가공기(400)에서 상기 가공대상물(S)로 조사되는 레이저빔의 초점을 맞추도록 상기 레이저가공기(400)를 상하방향으로 이동시키는 제2 이동모듈(600); 상기 가공대상물(S)의 표면에 특정한 가공홈(S-1)이 반복적으로 가공될 수 있도록 상기 가공테이블(200)과 상기 베이스플레이트(100) 사이에 구비되어 상기 가공테이블(200)을 Y축 방향으로 이동시키는 테이블이송부(700);를 포함하는 것을 특징으로 한다. Glass surface processing apparatus for a solar cell module using a laser of the present invention includes a base plate 100 seated on the bottom; A processing table 200 having a predetermined thickness and having a processing object S mounted on an upper surface thereof and positioned on an upper surface of the base plate 100; A laser supply unit 300 for emitting a laser beam to the processing object S; A laser processing machine (400) for receiving a laser beam from the laser supply unit (300) and irradiating a laser beam on a surface of the processing object (S); A first moving module 500 to which the laser processor 400 is mounted to move the laser processor 400 in the X-axis direction; The laser processor 400 is disposed between the laser processor 400 and the first moving module 500 to focus the laser beam irradiated from the laser processor 400 to the object S. A second moving module 600 moving in the direction; A Y-axis is provided between the processing table 200 and the base plate 100 so that a specific processing groove S-1 may be repeatedly processed on the surface of the processing object S. It characterized in that it comprises a; table moving unit 700 for moving in the direction.

본 발명에 있어서, 상기 가공테이블(200)에는 상기 가공대상물(S)을 연화(軟化)시켜 상기 레이저 가공시 가공효율을 향상시키기 위해 상기 가공대상물(S)을 일정온도로 가열하는 가열부(800)가 더 구비되는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the processing table 200 is a heating unit 800 for heating the processing object (S) to a predetermined temperature in order to soften the processing object (S) to improve the processing efficiency during the laser processing. ) Is further provided.

그리고, 상기 가공테이블(200)은 상면에 상기 가공대상물(S)이 안착되며, 개방된 상면이 상기 가공대상물(S)의 하면과 밀착되도록 일정깊이로 함입되는 유도홈(211)과 상기 유도홈(211)와 연통되는 흡입홀(212)이 형성되는 가공판(210); 상기 가공대상물(S)이 상기 가공판(210)의 상면에 흡착되도록 상기 흡입홀(212)로 흡입력을 제공하는 진공발생기(220); 상기 가공판(210)에 안착된 가공대상물(S)을 고정하는 스토퍼마운트(230); 를 포함하고, 상기 가열부(800)는 상기 가공판(210)의 하면에 장착되며, 전력을 인가받아 임의로 설정된 온도로 가열되어 상기 가공판(210)에 안착된 가공대상물(S)을 가열하되, 상기 가공판(210)에는 상기 가공판(210)의 전열면적을 감소시켜 상기 가공대상물(S)의 가열시간을 단축시키도록 다수의 관통홀(213)이 형성되는 것을 특징으로 한다. In addition, the processing table 200 is the guide object (S) is seated on the upper surface, the guide groove 211 and the guide groove is recessed in a predetermined depth so that the open upper surface is in close contact with the lower surface of the processing object (S). A working plate 210 having a suction hole 212 in communication with 211 formed therein; A vacuum generator 220 which provides a suction force to the suction hole 212 so that the processing object S is adsorbed on the upper surface of the processing plate 210; A stopper mount 230 for fixing the processing object S seated on the processing plate 210; It includes, the heating unit 800 is mounted on the lower surface of the processing plate 210, is heated to an arbitrarily set temperature by applying power to heat the processing object (S) seated on the processing plate 210 In addition, the processing plate 210 is characterized in that a plurality of through-holes 213 are formed to reduce the heat transfer area of the processing plate 210 to shorten the heating time of the processing object (S).

아울러 상기 가공테이블(200)과 상기 테이블이송부(700) 사이에는 상기 가공홈(S-1)이 상기 가공대상물(S)에 교차 가공되도록 상기 가공테이블(200)을 Z축 방향을 중심축으로 회전시키는 테이블틸팅부(900)가 더 구비되되, 상기 테이블틸팅부(900)는 상기 가공테이블(200)의 하단에 설치되어 상기 가공테이블(200)을 회전시키는 회전판(910); 상기 회전판(910)의 측면으로부터 일정간격 이격되어 상기 가공홈(S-1)의 가공 각도를 조절하도록 상기 가공테이블(200)의 가장자리를 상방향으로 견인하는 다수의 틸팅부(920);를 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, between the machining table 200 and the table transfer part 700, the machining table 200 is centered in the Z-axis direction such that the machining groove S-1 is cross-machined to the machining object S. Table tilting unit 900 for rotating is further provided, the table tilting unit 900 is installed on the lower end of the processing table 200 to rotate the rotary table 910; A plurality of tilting parts 920 spaced apart from the side of the rotating plate 910 by a predetermined distance to pull the edge of the processing table 200 upward to adjust the processing angle of the processing groove S-1. Characterized in that.

본 발명은 유리판의 가공 시 극초단 레이저 빔을 조사하여 유리판의 열변형을 최소화하였고, 가공되는 유리판을 일정온도로 가열한 후 레이저 가공이 수행됨으로써 유리판의 구조적 변형을 최소화시킬 수 있는 이점이 있다. The present invention has the advantage of minimizing the thermal deformation of the glass plate by irradiating an ultra-short laser beam during processing of the glass plate, and by performing laser processing after heating the glass plate to be processed to a certain temperature, there is an advantage that can minimize the structural deformation of the glass plate.

또한, 본 발명은 유리판의 표면에 가공되는 요철구조는 균일한 패턴으로 가공되어 높은 발전효율을 얻을 수 있고, 유리판의 2차적인 후가공이 불필요하여 공정단순화 및 원가절감을 이룰 수 있는 장점이 있다. In addition, the present invention has an advantage that the uneven structure processed on the surface of the glass plate can be processed in a uniform pattern to obtain a high power generation efficiency, and the secondary post-processing of the glass plate is unnecessary, thereby simplifying the process and reducing the cost.

도 1 은 본 발명의 전체적인 모습을 나타낸 사시도.
도 2 는 본 발명의 주요구성을 나타내기 위한 정면도.
도 3 은 본 발명의 가공테이블의 일실시예를 나타낸 사시도.
도 4 는 본 발명의 가공테이블에 가열부가 장착된 일실시예를 나타낸 분해사시도.
도 5 는 본 발명의 가공대상물의 레이저빔 가공 일실시예를 나타낸 개략도.1 is a perspective view showing the overall appearance of the present invention.
Figure 2 is a front view for showing the main configuration of the present invention.
Figure 3 is a perspective view showing one embodiment of a machining table of the present invention.
Figure 4 is an exploded perspective view showing an embodiment in which the heating unit is mounted to the processing table of the present invention.
5 is a schematic view showing an embodiment of laser beam processing of the workpiece of the present invention.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 레이저를 이용한 태양전지 모듈용 유리표면 가공 장치의 일실시예에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the drawings will be described in detail an embodiment of a glass surface processing apparatus for a solar cell module using a laser of the present invention.

도 1 은 본 발명의 전체적인 모습을 나타낸 사시도, 도 2 는 본 발명의 주요구성을 나타내기 위한 정면도, 도 3 은 본 발명의 가공테이블의 일실시예를 나타낸 사시도, 도 4 는 본 발명의 가공테이블에 가열부가 장착된 일실시예를 나타낸 분해사시도, 도 5 는 본 발명의 가공대상물의 레이저빔 가공 일실시예를 나타낸 개략도에 관한 것이다. 1 is a perspective view showing the overall appearance of the present invention, Figure 2 is a front view for showing the main configuration of the present invention, Figure 3 is a perspective view showing an embodiment of the processing table of the present invention, Figure 4 is a machining of the present invention 5 is an exploded perspective view showing an embodiment in which a heating unit is mounted on a table, and FIG. 5 is a schematic view showing an embodiment of laser beam processing of a processing object of the present invention.

도 1 을 참조하면 본 발명은 바닥에 안착되는 베이스플레이트(100)를 갖는다. 베이스플레이트(100)는 소정의 두께를 이루는 판 형상으로 이루어진다. 베이스플레이트(100)와 바닥면 사이에는 바닥면으로부터 전달되는 진동 등을 감쇄시키는 방진부(110)가 더 구비될 수 있다. 방진부(110)는 베이스플레이트(100)와 동일한 평면적을 갖는 방진판(111)과 방진판(111)의 상면, 즉 방진판(111)과 베이스플레이트(100) 하면 사이에 구비되는 다수의 진동흡수부(112)를 포함한다. 이때 방진판(111)은 격자모양을 가지도록 형성될 수 있으며, 이는 바닥으로부터 전달되는 진동을 1차로 감쇄시키기 위한 목적을 갖는다. Referring to FIG. 1, the present invention has a base plate 100 seated on a floor. The base plate 100 has a plate shape having a predetermined thickness. Between the base plate 100 and the bottom surface may be further provided with a dustproof portion 110 to attenuate vibrations transmitted from the bottom surface. The vibration isolator 110 includes a plurality of vibrations provided between the upper surface of the dustproof plate 111 and the dustproof plate 111 having the same planar area as the base plate 100, that is, between the dustproof plate 111 and the lower surface of the base plate 100. It includes an absorbing portion (112). At this time, the anti-vibration plate 111 may be formed to have a grid shape, which has the purpose of primarily reducing the vibration transmitted from the floor.

한편, 베이스플레이트(100)는 일정중량을 갖는 화강암의 일종인 석정반(granite plate)으로 제작될 수 있다. 이는 하술하는 레이저가공기(400)의 작동시 레이저빔 에너지의 복사열로 인한 장치의 변형 등을 방지하기 위함이며, 하술하는 가공테이블(200)의 이동과 레이저가공기(400)의 이동에 의한 진동으로 정밀한 작업을 요하는 레이저가공 기준점이 변경되는 현상 등을 방지할 수 있다. On the other hand, the base plate 100 may be made of a granite plate (granite plate) which is a kind of granite having a certain weight. This is to prevent the deformation of the device due to the radiant heat of the laser beam energy during operation of the laser processing machine 400 to be described below, and precisely by vibrating due to the movement of the processing table 200 and the movement of the laser processing machine 400 to be described below. The phenomenon of changing the laser processing reference point that requires work can be prevented.

도 1 을 참조하면 베이스플레이트(100)의 상면에는 소정의 두께를 갖는 판형상으로 이루어진 가공테이블(200)이 구비되며, 가공테이블(200)의 상면에는 가공가고자 하는 가공대상물(S)이 안착될 수 있다. 이때, 가공대상물(S)은 태양전지모듈에 사용되는 소정의 두께를 갖는 유리판에 해당한다.Referring to FIG. 1, a processing table 200 having a plate shape having a predetermined thickness is provided on an upper surface of the base plate 100, and a processing object S to be processed is mounted on an upper surface of the processing table 200. Can be. At this time, the object to be processed (S) corresponds to a glass plate having a predetermined thickness used in the solar cell module.

도 1 을 참조하면 베이스플레이트(100)의 일측에는 고출력의 레이저 빔을 출사하는 레이저공급부(300)가 구비될 수 있다. 레이저공급부(800)에서 발진되는 레이저 빔은 펄스 레이저 빔(pulsed laser) 또는 초단 펄스 레이저 빔(ultrashort(light) pulse)일 수 있다. 가공대상물(S)의 표면에 형성되는 가공홈(S-1)은 미세홈(Groove)일 수 있기 때문에 펄스 레이저 빔(pulsed laser) 또는 초단 펄스 레이저 빔(ultrashort(light) pulse) 등으로 발진 될 수 있다. 레이저공급부(300)는 저출력 레이저, 고출력 레이저, 및 초고출력 레이저 등을 출사할 수 있으며, 바람직하게는 극초단 UV레이저를 사용하여 가공대상물(S)의 정밀한 가공이 이루어질 수 있도록 하였다.Referring to Figure 1, one side of the base plate 100 may be provided with a laser supply unit 300 for emitting a high power laser beam. The laser beam oscillated by the laser supply unit 800 may be a pulsed laser beam or an ultrashort (light pulse) beam. Since the processing groove S-1 formed on the surface of the processing object S may be a micro groove, the processing groove S-1 may be oscillated by a pulsed laser beam or an ultrashort (light pulse) beam. Can be. The laser supply unit 300 may emit a low power laser, a high power laser, an ultra high power laser, and the like, and preferably, an ultra-short UV laser is used to precisely process the object S.

도 1 을 참조하면 레이저공급부(300)로부터 레이저빔을 전달받아 가공대상물(S)의 표면에 레이저빔을 조사하는 레이저가공기(400)가 구비된다. 레이저가공기(400)는 레이저 가공(laser beam machining)을 수행하기 위한 장치로써, 레이저 빔을 전달받아 레이저 빔이 포함하고 있는 에너지를 열에너지로 변환시켜 공작물을 국부적으로 가열하여 미세한 가공을 수행한다.Referring to FIG. 1, a laser processor 400 for receiving a laser beam from a laser supply unit 300 and irradiating a laser beam to a surface of an object S is provided. The laser processor 400 is a device for performing laser beam machining, and receives a laser beam to convert energy contained in the laser beam into thermal energy to locally heat the workpiece to perform fine processing.

이와 같은 레이저가공기(400)는 외부에서 레이저 빔을 전달받은 후 반사경을 통해 출력의 일부가 입력측에 되돌아오고 동시에 출력이 증대되어 가공대상물(S)로 조사된다. 이때 레이저 빔이 집광렌즈를 통과하면서 한 점으로 모아지고 모아진 레이저 빔이 공작물의 표면을 국부적으로 가열하여 용융시켜 가공이 이루어진다. 이로써, 가공대상물(S)의 표면에는 가공홈(S-1)이 형성되며, 상기의 레이저가공기(400)는 직접적으로 가공대상물(S)에 접촉하지 않아도 정밀한 가공을 수행할 수 있다.The laser processing machine 400 receives a laser beam from the outside, and then a part of the output is returned to the input side through the reflector, and at the same time, the output is increased and irradiated to the processing object S. At this time, the laser beam is collected at a point while passing through the condenser lens, and the collected laser beam locally heats and melts the surface of the workpiece to perform processing. Thus, the processing groove (S-1) is formed on the surface of the processing object (S), the laser processing machine 400 can perform precise processing even without directly contacting the processing object (S).

도 1 을 참조하면 레이저가공기(400)를 X축 방향으로 이동시키도록 레이저가공기(400)가 장착되는 제1 이동모듈(500)이 더 구비된다. 제1 이동모듈(500)은 가공대상물(S)의 가공위치에 따라 레이저가공기(400)를 X축으로 수평이동시킬 수 있다. Referring to FIG. 1, a first moving module 500 on which the laser processing machine 400 is mounted is further provided to move the laser processing machine 400 in the X-axis direction. The first moving module 500 may horizontally move the laser processor 400 along the X axis according to the processing position of the object S.

제1 이동모듈(500)은 X축 방향으로 연장되는 X축레일(510)이 구비되며, X축레일(510)에는 레이저가공기(400)가 장착되면서 X축레일(510)에 안내되어 이동한다. 이때, 레이저가공기(400)와 결합되어 레이저가공기(400)를 X축으로 반복하여 수평이동시키는 X축구동수단(520)이 더 구비될 수 있다. X축구동수단(520)은 유압실린더, 공압실린더 또는 모터와 볼스크류 등으로 이루어질 수 있다. The first moving module 500 includes an X-axis rail 510 extending in the X-axis direction, and the X-axis rail 510 is guided and moved to the X-axis rail 510 while the laser processor 400 is mounted. . In this case, the X-axis driving means 520 may be further provided to be coupled to the laser processing machine 400 to repeat the horizontal movement of the laser processing machine 400 in the X-axis. The X-axis driving means 520 may be made of a hydraulic cylinder, a pneumatic cylinder or a motor and a ball screw.

그리고, 레이저가공기(400)와 제1 이동모듈(500) 사이에는 레이저가공기(400)를 상하방향으로 이동시키는 제2 이동모듈(600)이 더 구비된다. 제2 이동모듈(600)은 X축레일(510)에 장착되며 일측에 레이저가공기(400)가 고정되는 수직이동판(610)과 수직이동판(610)을 X축방향으로 반복이동시키는 수직구동모터(620)를 포함한다. 따라서, 레이저가공기(400)를 상하방향으로 이동시킴으로 인해 레이저가공기(400)에서 가공대상물(S)로 조사되는 레이저빔의 초점을 조절할 수 있다. Further, a second moving module 600 for moving the laser processor 400 in the vertical direction is further provided between the laser processor 400 and the first moving module 500. The second moving module 600 is mounted on the X-axis rail 510 and vertically driven to repeatedly move the vertical movable plate 610 and the vertical movable plate 610 in which the laser processing machine 400 is fixed to one side in the X-axis direction. Motor 620. Therefore, the focus of the laser beam irradiated from the laser processor 400 to the processing object S may be adjusted by moving the laser processor 400 in the vertical direction.

도 1 을 참조하면 레이저가공기(400)로부터 조사되는 레이저빔이 가공대상물(S)의 표면에 특정한 가공홈(S-1)을 Y축 방향으로 연속적 또는 반복적으로 가공할 수 있도록 가공테이블(200)를 Y축 방향으로 이동시키는 테이블이송부(700)가 더 구비된다. 테이블이송부(700)는 가공테이블(200)과 베이스플레이트(100) 사이에 구비되어 가공테이블(200)을 이동시킨다. 테이블이송부(700)는 가공테이블(200)이 안착되는 이동판(710)과 이동판(710)을 Y축 방향으로 안내하기 이한 Y축레일(720)을 포함한다. Y축레일(720)은 베이스플레이트(100)의 상면에 안착 고정되며, 일측에 이동판(710)을 Y축레일(720)을 따라 이동시키기 위한 Y축구동수단(730)이 더 구비된다. Y축구동수단(730)은 유압실린더, 공압실린더 또는 모터와 볼스크류 등으로 이루어질 수 있다. Referring to FIG. 1, the processing table 200 may enable the laser beam irradiated from the laser processing machine 400 to continuously or repeatedly process a specific processing groove S-1 on the surface of the processing object S in the Y-axis direction. Table transfer unit 700 for moving the in the Y-axis direction is further provided. The table transfer part 700 is provided between the machining table 200 and the base plate 100 to move the machining table 200. The table transfer part 700 includes a moving plate 710 on which the machining table 200 is mounted and a Y axis rail 720 for guiding the moving plate 710 in the Y-axis direction. The Y-axis rail 720 is fixed to the upper surface of the base plate 100, Y-axis driving means 730 for moving the moving plate 710 along the Y-axis rail 720 on one side is further provided. The Y-axis driving means 730 may be made of a hydraulic cylinder, a pneumatic cylinder or a motor and a ball screw.

한편, 본 발명의 가공테이블(200)에는 가공테이블(200)을 가열하여 가공테이블(200)에 안착된 가공대상물(S)을 일정온도로 가열하는 가열부(800)가 더 구비된다. 가열부(800)는 상기의 이동판(710)과 가공테이블(200) 사이에 구비되는 것이 바람직하다. 가열부(800)의 열에너지가 가공테이블(200)로 전달되고, 전달된 열에너지가 가공대상물(S)을 가열함으로써, 가공대상물(S)의 분자구조가 변형되어 가공대상물(S)이 연화(軟化)된다. 즉, 가공대상물(S)이 유리판일 경우 레이저빔이 유리판의 표면에 반사되어 가공효율이 저하되는데, 이같이 유리판을 일정온도로 가열해주면 유리판의 분자구조가 변형되면서 유리판의 강도가 약해진다. 이때, 레이저빔이 유리판의 표면에 조사되면 연화된 유리판의 가공효율이 향상되어 가공시간을 단축시킬 수 있다. On the other hand, the processing table 200 of the present invention is further provided with a heating unit 800 for heating the processing table 200 to heat the processing object (S) seated on the processing table 200 to a predetermined temperature. The heating unit 800 is preferably provided between the moving plate 710 and the processing table 200. Thermal energy of the heating unit 800 is transferred to the machining table 200, and the transferred thermal energy heats the workpiece S, thereby deforming the molecular structure of the workpiece S, thereby softening the workpiece S. )do. That is, when the object S is a glass plate, the laser beam is reflected on the surface of the glass plate, thereby reducing processing efficiency. When the glass plate is heated to a predetermined temperature, the molecular structure of the glass plate is deformed and the strength of the glass plate is weakened. In this case, when the laser beam is irradiated on the surface of the glass plate, the processing efficiency of the softened glass plate may be improved, thereby shortening the processing time.

한편, 가공테이블(200)은 가공판(210) 및 진공발생기(220)를 더 포함할 수 있다. 가공판(210)의 상면에는 상측이 개방된 유도홈(211)이 가공판(210)에 일정깊이로 함입 형성된다. 이때 유도홈(211)의 개방된 상측은 가공판(210)의 상면에 안착된 가공대상물(S)의 하면과 밀착된다. 유도홈(211)은 바람직하게는 가공판(210)의 평면에 격자모양을 그리도록 X축 방향과 Y축방향으로 연장되어 다수개 형성될 수 있다. 또한, 가공판(210)에는 유도홈(211)과 연통되는 흡입홀(212)이 유도홈(211)을 따라 다수개 형성될 수 있다. Meanwhile, the processing table 200 may further include a processing plate 210 and a vacuum generator 220. The guide groove 211 of which the upper side is opened is formed in the upper surface of the processing plate 210 in a predetermined depth. At this time, the open upper side of the guide groove 211 is in close contact with the lower surface of the object to be processed (S) seated on the upper surface of the processing plate (210). Guide grooves 211 is preferably extended in the X-axis direction and the Y-axis direction to draw a grid in the plane of the processing plate 210 may be formed in plurality. In addition, a plurality of suction holes 212 communicating with the guide groove 211 may be formed along the guide groove 211 in the processing plate 210.

이때, 흡입홀(212)은 진공발생기(220)와 연결되어 진공발생기(220)로부터 흡입력을 제공받는다. 따라서, 가공대상물(S)이 가공판(210)의 상면에 안착되면 진공발생기(220)가 작동하여 흡입력을 제공하고, 유도홈(211)과 밀착된 가공대상물(S)은 흡입력에 의해 가공판(210)의 상면에 밀착고정될 수 있다. 이로 인해 가공테이블(200)의 갑작스런 이동에도 가공대상물(S)이 미끄러지거나 가공판(210)에서 이탈되는 현상을 방지할 수 있다. At this time, the suction hole 212 is connected to the vacuum generator 220 receives a suction force from the vacuum generator 220. Therefore, when the processing object (S) is seated on the upper surface of the processing plate 210, the vacuum generator 220 is operated to provide a suction force, the processing object (S) in close contact with the guide groove 211 is processed plate by the suction force It may be fixed in close contact with the upper surface of (210). As a result, even when the processing table 200 moves abruptly, the processing object S may be prevented from slipping or falling off from the processing plate 210.

또한, 가공판(210) 가장자리에는 가공테이블(200)의 갑작스런 이동 및 오작동에 가공대상물(S)이 가공판(210)에서 이탈되는 것을 1차로 방지해주는 스토퍼마운트(230)가 더 구비될 수 있다. In addition, a stopper mount 230 may be further provided at the edge of the processing plate 210 to prevent the processing object S from being separated from the processing plate 210 due to sudden movement and malfunction of the processing table 200. .

가열부(800)는 가공판(210)의 하면에 장착되며, 전력을 인가받아 가공판(210)의 상면에 안착된 가공대상물(S)을 가열시킨다. 가열부(800)의 내부에는 열선이 설치될 수 있으며, 가열부(800)는 열전도가 우수한 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 가열부(800)의 상면에 가공판(210)이 안착되는 경우 가공판(210)에는 다수의 관통홀(213)이 형성될 수 있다. 가공판(210)에 관통홀(213)이 형성됨으로써, 가공판(210)의 전열면적은 감소하게 된다. 이로써, 가열부(800)의 발열에너지가 가공대상물(S)에 전달되는 효율이 상승하게 되면서 가열부(800)의 작동 시 가공대상물(S)을 임의로 설정된 온도로 가열시키는 시간을 단축시킬 수 있다. 또한, 관통횰(211)로 인해 가열부(800)와 가공대상물(S)은 가공판(210)의 두께만큼 이격되어 서로 마주볼 수 있기 때문에 가열부(800)의 대류되는 발열에너지를 직접 전달받을 수 있다. 따라서, 가공대상물(S)은 가공판(210)을 통해 전달되는 발열에너지와 가열부(800)를 통해 전달되는 발열에너지를 동시에 전달받을 수 있어 가열시간을 단축시킬 수 있는 것이다.The heating unit 800 is mounted on the lower surface of the processing plate 210 and heats the object S mounted on the upper surface of the processing plate 210 by receiving power. A heating wire may be installed inside the heating unit 800, and the heating unit 800 may be made of a material having excellent thermal conductivity. When the processing plate 210 is seated on the upper surface of the heating unit 800, a plurality of through holes 213 may be formed in the processing plate 210. As the through hole 213 is formed in the processing plate 210, the heat transfer area of the processing plate 210 is reduced. As a result, the efficiency of transferring the exothermic energy of the heating unit 800 to the processing target S increases, and thus, the time for heating the processing target S to an arbitrarily set temperature during the operation of the heating unit 800 may be shortened. . In addition, the heating part 800 and the processing object (S) are separated by the thickness of the working plate 210 due to the through beam 211 so that they can face each other, thereby directly transferring convective heating energy of the heating part 800. I can receive it. Therefore, the object to be processed (S) can simultaneously receive the exothermic energy transmitted through the working plate 210 and the exothermic energy delivered through the heating unit 800, thereby shortening the heating time.

도 1 내지 도 4 를 참조하면 가공테이블(200)과 테이블이송부(700) 사이에는 가공테이블(200)을 Z축 방향을 중심축으로 회전시키는 테이블틸팅부(900)가 더 구비된다. 테이블틸팅부(900)가 회전함에 따라 가공테이블(200)에 안착된 가공홈(S-1)은 교차를 이루며 가공될 수 있다.1 to 4, a table tilting unit 900 is further provided between the machining table 200 and the table transfer unit 700 to rotate the machining table 200 in the Z axis direction. As the table tilting unit 900 rotates, the processing groove S-1 seated on the processing table 200 may be processed while making an intersection.

테이블틸팅부(900)는 회전판(910) 및 틸팅부(920)를 포함한다. 회전판(910)은 가공테이블(200)의 하단에 설치되어 가공테이블(200)을 일정각도(바람직하게는 90°)로 회전시킬 수 있다. 회전판(910)은 외부로부터 전력을 인가받아 일정각도만큼 회전하는 스텝모터(stepper motor)와 연결되어 회전력을 전달받을 수 있다.The table tilting unit 900 includes a rotating plate 910 and a tilting unit 920. The rotating plate 910 may be installed at the lower end of the machining table 200 to rotate the machining table 200 at a predetermined angle (preferably 90 °). The rotating plate 910 may be connected to a stepper motor that is rotated by a predetermined angle by receiving power from the outside to receive the rotational force.

틸팅부(920)는 가공테이블(200)의 가장자리를 상방향으로 견인하여 가공테이블(200)의 상면의 각도를 변경시키기 위한 목적을 갖는다. 틸팅부(920)는 다수개 구비될 수 있으며, 회전판(910)을 중심으로 일정각도 이격 배치된다. 바람직하게는 가공테이블(200)의 각각의 모서리와 인접한 위치에 설치된다. 틸팅부(920)는 가공테이블(200)를 상방향으로 견인하는 유압, 공압실린더 또는 엑츄에이터 등으로 제작될 수 있다.The tilting unit 920 has a purpose of changing the angle of the upper surface of the machining table 200 by pulling the edge of the machining table 200 upward. The tilting unit 920 may be provided in plural numbers, and the tilting unit 920 may be disposed at a predetermined angle with respect to the rotating plate 910. Preferably, it is installed at a position adjacent to each corner of the machining table 200. The tilting unit 920 may be manufactured by using a hydraulic pressure, pneumatic cylinder or actuator to pull the machining table 200 upward.

한편, 본 발명은 가공대상물(S)의 가공위치와 레이저가공기(400) 및 레이저공급부(300) 제1 및 제2 이동모듈(500,600) 그리고 테이블이송부(700)와 테이블틸팅부(900)의 작동을 제어하는 제어부(1000)가 더 구비될 수 있다. On the other hand, the present invention is the processing position of the object (S) and the laser processing machine 400 and the laser supply unit 300 of the first and second moving modules (500, 600) and the table transfer unit 700 and the table tilting unit 900 The control unit 1000 for controlling the operation may be further provided.

도 1 을 참조하면 제2 이동모듈(600)에는 가공대상물(S)의 가공영역을 스캔하는 위치보정스캐너(630)가 더 구비된다. 보다 상세히 설명하면 위치보정스캐너(630)는 가공대상물(S)에 레이저 빔이 조사되어 1차로 가공된 가공대상물(S)의 표면을 일정간격으로 분할하여 스캔한다. 이는 가공대상물(S)의 표면을 특정한 좌표값으로 나누기 위함이다. 이후, 가공대상물(S)에 레이저 빔으로 가공된 가공영역을 식별한 후 이를 제어부(1000)로 전달한다. 따라서, 테이블틸팅부(900)가 가공테이블(200)을 회전시키거나 각도를 조절하면 최초의 가공홈(S-1)이 형성된 위치로 레이저빔이 도달하여 가공홈(S-1)이 교차되면서 가공되도록 가공테이블(200)을 이동시킬 수 있다. Referring to FIG. 1, the second moving module 600 further includes a position correction scanner 630 for scanning a machining area of the workpiece S. In more detail, the position correction scanner 630 scans by dividing the surface of the object S, which is primarily processed by irradiating a laser beam to the object S, at a predetermined interval. This is to divide the surface of the object (S) by a specific coordinate value. Subsequently, after identifying the processing region processed by the laser beam on the object (S) and transmits it to the control unit 1000. Therefore, when the table tilting unit 900 rotates or adjusts the angle of the machining table 200, the laser beam reaches the position where the first machining groove S-1 is formed and the machining groove S-1 intersects. The processing table 200 may be moved to be processed.

또한, 위치보정스캐너(630)는 최초의 가공대상물(S)의 가공영역을 스캔하고, 스캔한 좌표값을 제어부(1000)로 전송하여 가공하고자 하는 위치를 선정한 후 동일한 좌표지점을 1차 및 2차로 가공할 수 있다. 따라서, 가공테이블(200)의 각도가 변경된 후 1차로 가공된 가공홈(S-1)에 레이저빔을 재조사함으로써 가공홈(S-1)의 형상을 다양하게 가공할 수 있는 이점이 있다. In addition, the position correction scanner 630 scans the machining area of the first machining object S, transmits the scanned coordinate values to the controller 1000, selects a position to be processed, and then selects the same coordinate point as the primary and second. Can be processed by car. Therefore, there is an advantage that the shape of the processing groove (S-1) can be variously processed by re-irradiating the laser beam to the processing groove (S-1) primarily processed after the angle of the processing table 200 is changed.

그리고 레이저가공기(400)는 2개의 미러를 이용하여 레이저빔을 조사할 수 있는 갈바노스캐너(410)를 포함할 수 있으며 이로 인해 가공대상물(S)에 원하는 패턴가공이 용이하게 이루어질 수 있다. 갈바노스캐너(410)는 레이저가공기(400)에 포함된 집속렌즈를 최종 투과하여 가공대상물(S)에 형상을 나타내는 장치에 해당한다.In addition, the laser processing machine 400 may include a galvanoscanner 410 capable of irradiating a laser beam using two mirrors, and thus, a desired pattern processing may be easily performed on the object S. The galvanos scanner 410 corresponds to a device that finally transmits the focusing lens included in the laser processor 400 to form a shape on the object S.

이와 같은 구성에 의한 본 발명은 유리판의 가공 시 극초단 레이저 빔을 조사하여 유리판의 열변형을 최소화하였고, 가공되는 유리판을 일정온도로 가열한 후 레이저 가공이 수행됨으로써 유리판의 구조적 변형을 최소화시킬 수 있는 이점이 있다. The present invention by such a configuration minimizes the thermal deformation of the glass plate by irradiating an ultra-short laser beam during processing of the glass plate, and can minimize the structural deformation of the glass plate by performing a laser processing after heating the processed glass plate to a certain temperature. There is an advantage to that.

100 : 베이스플레이트 200 : 가공테이블
210 : 가공판 220 : 진공발생기
230 : 스토퍼마운트 300 : 레이저공급부
400 : 레이저가공기 500 : 제1 이동모듈
600 : 제2 이동모듈 700 : 테이블이송부
800 : 가열부 900 : 테이블틸팅부
910 : 회전판 920 : 틸팅부100: base plate 200: machining table
210: processing plate 220: vacuum generator
230: stopper mount 300: laser supply unit
400: laser processing machine 500: first moving module
600: second moving module 700: table transfer unit
800: heating unit 900: table tilting unit
910: rotating plate 920: tilting part

Claims (4)

바닥에 안착되는 베이스플레이트(100);
소정의 두께로 이루어지며, 상면에 가공대상물(S)이 안착되고, 상기 베이스플레이트(100)의 상면에 위치하는 가공테이블(200);
상기 가공대상물(S)로 레이저빔을 출사하는 레이저공급부(300);
상기 레이저공급부(300)로부터 레이저빔을 전달받아 상기 가공대상물(S)의 표면에 레이저빔을 조사하는 레이저가공기(400);
상기 레이저가공기(400)를 X축 방향으로 이동시키도록 상기 레이저가공기(400)가 장착되는 제1 이동모듈(500);
상기 레이저가공기(400)와 상기 제1 이동모듈(500) 사이에 구비되어 상기 레이저가공기(400)에서 상기 가공대상물(S)로 조사되는 레이저빔의 초점을 맞추도록 상기 레이저가공기(400)를 상하방향으로 이동시키는 제2 이동모듈(600);
상기 가공대상물(S)의 표면에 특정한 가공홈(S-1)이 반복적으로 가공될 수 있도록 상기 가공테이블(200)과 상기 베이스플레이트(100) 사이에 구비되어 상기 가공테이블(200)을 Y축 방향으로 이동시키는 테이블이송부(700);를 포함하고,
상기 가공테이블(200)에는 상기 가공대상물(S)을 연화(軟化)시켜 상기 레이저 가공시 가공효율을 향상시키기 위해 상기 가공대상물(S)을 일정온도로 가열하는 가열부(800)가 더 구비되며,
상기 가공테이블(200)은 상면에 상기 가공대상물(S)이 안착되도록 상기 가열부(800)의 상면에 안착되며, 개방된 상면이 상기 가공대상물(S)의 하면과 밀착되도록 일정깊이로 함입되는 유도홈(211)과 상기 유도홈(211)와 연통되는 흡입홀(212)이 형성되는 가공판(210);
상기 가공대상물(S)이 상기 가공판(210)의 상면에 흡착되도록 상기 흡입홀(212)로 흡입력을 제공하는 진공발생기(220);
상기 가공판(210)에 안착된 가공대상물(S)을 고정하는 스토퍼마운트(230); 를 포함하고,
상기 가공판(210)에는 가열부(800)의 발열에너지로 인해 상기 가공판(210)의 가열시간을 단축시키도록 상기 가공판(210)의 전열면적을 감소시키기 위한 다수의 관통홀(213)이 형성되되,
상기 관통홀(213)로 인해 상기 가열부(800)로부터 대류되는 발열에너지가 상기 관통홀(213)을 통과하여 상기 가공대상물(S)에 전달되면서 상기 가공대상물(S)의 가열시간이 더 단축되는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 태양전지 모듈용 유리표면 가공 장치.A base plate 100 seated on the floor;
A processing table 200 having a predetermined thickness and having a processing object S mounted on an upper surface thereof and positioned on an upper surface of the base plate 100;
A laser supply unit 300 for emitting a laser beam to the processing object S;
A laser processing machine (400) for receiving a laser beam from the laser supply unit (300) and irradiating a laser beam on a surface of the processing object (S);
A first moving module 500 to which the laser processor 400 is mounted to move the laser processor 400 in the X-axis direction;
The laser processor 400 is disposed between the laser processor 400 and the first moving module 500 to focus the laser beam irradiated from the laser processor 400 to the object S. A second moving module 600 moving in the direction;
A Y-axis is provided between the processing table 200 and the base plate 100 so that a specific processing groove S-1 may be repeatedly processed on the surface of the processing object S. It includes; table transfer unit 700 for moving in the direction,
The processing table 200 is further provided with a heating unit 800 for heating the object (S) to a predetermined temperature in order to soften the object (S) to improve the processing efficiency during the laser processing. ,
The processing table 200 is seated on the upper surface of the heating unit 800 so that the processing object (S) is seated on the upper surface, and the open upper surface is embedded in a predetermined depth so as to be in close contact with the lower surface of the processing object (S). A processing plate 210 in which an induction groove 211 and a suction hole 212 communicating with the induction groove 211 are formed;
A vacuum generator 220 which provides a suction force to the suction hole 212 so that the processing object S is adsorbed on the upper surface of the processing plate 210;
A stopper mount 230 for fixing the processing object S seated on the processing plate 210; Including,
The processing plate 210 has a plurality of through holes 213 for reducing the heat transfer area of the processing plate 210 to shorten the heating time of the processing plate 210 due to the heating energy of the heating unit 800. Is formed,
Due to the through hole 213, the heating energy convection from the heating part 800 passes through the through hole 213 and is transferred to the object S, thereby shortening the heating time of the object S. Glass surface processing apparatus for a solar cell module using a laser, characterized in that. 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 가공테이블(200)과 상기 테이블이송부(700) 사이에는 상기 가공홈(S-1)이 상기 가공대상물(S)에 교차 가공되도록 상기 가공테이블(200)을 Z축 방향을 중심축으로 회전시키는 테이블틸팅부(900)가 더 구비되되,
상기 테이블틸팅부(900)는 상기 가공테이블(200)의 하단에 설치되어 상기 가공테이블(200)을 회전시키는 회전판(910);
상기 회전판(910)의 측면으로부터 일정간격 이격되어 상기 가공홈(S-1)의 가공 각도를 조절하도록 상기 가공테이블(200)의 가장자리를 상방향으로 견인하는 다수의 틸팅부(920); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 태양전지 모듈용 유리표면 가공 장치.The method of claim 1,
Between the processing table 200 and the table transfer part 700 rotates the processing table 200 in the Z axis direction about the center so that the processing groove (S-1) cross-processing the processing object (S) Table tilting unit 900 to be further provided,
The table tilting unit 900 is installed on the lower end of the processing table 200, the rotary plate 910 for rotating the processing table 200;
A plurality of tilting parts 920 which are spaced apart from the side surface of the rotating plate 910 to pull the edge of the processing table 200 upward to adjust the processing angle of the processing groove S-1; Glass surface processing apparatus for a solar cell module using a laser comprising a.
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