CN201681959U - 太阳能薄膜电池划线机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型太阳能薄膜电池等较大面板的定位加工领域，公开了一种太阳能薄膜电池划线机。其包括机台，在机台上设置有x-y机台机构、外光路***、气浮承载机构、定位机构；其中，x-y机台机构包括x方向直线电机基板、Y方向直线电机基板，外光路***设置在x-y机台机构的x方向直线电机基板上，用于提供高峰值功率聚焦激光，气浮承载机构设置在x-y机台机构的Y方向直线电机基板上，定位机构设置在气浮承载机构的两侧，定位机构用于装夹定位太阳能薄膜电池；气浮承载机构包括传送轮***、气浮板、气浮板架，承载太阳能薄膜电池并实现工件的传送和接驳，传送轮***设置在气浮板的两外侧，位于气浮板设在气浮板架的上方，气浮板架设置在x-y机台机构的x方向直线电机基板上。
Description
技术领域
本实用新型涉及太阳能薄膜电池等较大面板的定位加工领域，尤其涉及一种太阳能薄膜电池划线机。
背景技术
近年来，中国太阳能光伏产业得到了迅猛发展。太阳能光伏产业现在已跃居世界第三位，仅次于日本和德国。由于很好地利用了国际资本，继尚德电力于2005年在纽约证券上市后，相继有常州天合、苏州CSI、港苏林洋、南京中电、河北昌澳、保定英利等10家企业在美国纽约证券和纳斯达克资本市场上市，企业生产规模不断扩大，技术水平不断提高，企业竞争力不断增强。而且，浙港、保定、四川等地的公司已经开始多晶硅太阳电池的生产，市场上形成了单晶硅和多晶硅两种主要电池产品的局面。
然而，太阳能光伏产业的部分关键设备仍然无法国产化，完全依赖进口，已经成为制约光伏发电成本降低的重要因素执意。多晶硅浇铸炉、线切割机、PECVD等设备几乎完全依赖进口；设备与工艺研究脱节；产品自动化程度不高，不重视各个设备之间的衔接，国内设备基本上是手动或半自动，设备之间的衔接依靠人工来完成。
成本和产能是目前限制太阳能光伏发电普及的重大壁垒。
现有的太阳能薄膜电池划线机主要是通过传送轮传送太阳能薄膜电池，而在传送的过程中会存在刮伤太阳能薄膜电池的问题，导致不良频率较高。
实用新型内容
本实用新型第一目的在于：提供一种太阳能薄膜电池划线机，其能够防止刮伤太阳能薄膜电池的问题。
本实用新型提供的一种一种太阳能薄膜电池划线机，其特征是，包括机 台，
在所述机台上设置有x-y机台机构、外光路***、气浮承载机构、定位机构；
其中，x-y机台机构包括x方向直线电机基板、Y方向直线电机基板，所述外光路***设置在所述x-y机台机构的x方向直线电机基板上，用于提供高峰值功率聚焦激光，所述气浮承载机构设置在所述x-y机台机构的Y方向直线电机基板上，所述定位机构设置在气浮承载机构的两侧，定位机构用于装夹定位太阳能薄膜电池；
所述气浮承载机构包括传送轮***、气浮板、气浮板架，承载太阳能薄膜电池并实现工件的传送和接驳，所述传送轮***设置在所述气浮板的两外侧，位于气浮板设在所述气浮板架的上方，所述气浮板架设置在所述x-y机台机构的x方向直线电机基板上。
可选地，所述外光路***包括：激光器、扩束镜、45°全反镜、聚焦镜座、聚焦镜；其中，
所述激光器固定在机台上，所述扩束镜设置在所述激光器的前端，所述45°全反镜设置在所述扩束镜的前方，所述聚焦镜座设置在所述x-y机台机构上中的x方向直线电机基板上，在所述聚焦镜座上设置有可变光栏调整通光孔径、聚焦镜，所述聚焦镜的光轴与所述45°全反镜的反射光路重合。
可选地，所述x-y机台机构包括：两y方向直线电机、两y方向直线电机基板、两y方向直线电机光栅尺及其读取头、x方向直线电机、x方向直线电机基板及光栅尺读取头；其中，
两y方向直线电机基板分别设置在所述两y方向直线电机上，所述两y方向直线电机光栅尺及其读取头分别设置在y方向直线电机基板上，用于探测y方向运动距离，所述x方向直线电机设置在所述两y方向直线电机基板之间的下方，所述x方向直线电机基板设置在所述x方向直线电机基板上， 所述x方向直线电机光栅尺及其读取头分别设置在x方向直线电机基板上。
可选地，所述定位机构包括：左侧装夹组件、以及与左侧装夹组件相对的右侧装夹组件，
在所述左侧装夹组件、或者右侧装夹组件的前、后端部分别设置有一成像装置，
其中，所述两成像装置分别用于获取所述侧装夹组件、右侧装夹组件之间装夹的被调面板上的两线的成像，并将成像传递至控制***，以便由控制***根据所述成像调整所述左侧装夹组件、右侧装夹组件，而调整所述被调面板的角度。
可选地，在所述气浮板的上方还设置有除尘***，所述除尘***包括：集尘器、抽尘嘴、离子风泵、无杆电动缸，其中，
离子风泵位于所述气浮板的上方，用于将设备产生的灰尘吹入在所述抽尘嘴内，所述抽尘嘴与所述集尘器连通，所述无杆电动缸与所述抽尘嘴、离子风泵连接，用于控制所述抽尘嘴、离子风泵的移动。
由上可见，应用本划线机在对太阳能薄膜电池进行激光划线的过程中，太阳能薄膜电池在气浮板上运动，其相对于现有技术的全程传动轮传动方式，应用本划线机能够有效地保障太阳能薄膜电池能够不被划伤受损，能够大大提高太阳能薄膜电池的质量。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型的不当限定，在附图中：
图1为本实用新型实施例1提供的一种太阳能薄膜电池划线机的结构示意图；
图2为本实用新型实施例1提供的一种太阳能薄膜电池划线机中外光路***101结构示意图；
图3为本实用新型实施例1提供的一种太阳能薄膜电池划线机中x-y机台机构102的结构示意图；
图4为本实用新型实施例1提供的一种太阳能薄膜电池划线机中定位机构104的结构示意图；
图5为本实用新型实施例1图4所示的定位机构104的俯视结构示意图；
图6为本实用新型实施例1提供的一种太阳能薄膜电池划线机中气浮承载机构103结构示意图；
图7为本实用新型实施例1提供的一种太阳能薄膜电池划线机中除尘***的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型，在此本实用新型的示意性实施例以及说明用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。
实施例1：
参见图1所示，本实施例的一种太阳能薄膜电池104划线机主要包括机台100、以及设置在机台100上的外光路***101、x-y机台机构102、气浮承载机构103、定位机构104。
其中，所述x-y机台机构102包括x方向直线电机基板1021、Y方向直线电机基板1022，外光路***101设置在x-y机台机构102的x方向直线电机基板1021上，可以随x方向直线电机基板1021在X轴运动。
气浮承载机构103设置在x-y机台机构102的Y方向直线电机基板1022上，定位机构104设置在气浮承载机构103的两侧，定位机构104用于装夹定位该太阳能薄膜电池104，以使得气定位符合划线的要求。
气浮承载机构103包括传送轮***1031、气浮板1032、气浮板调节架1033，气浮承载机构103用于承载太阳能薄膜电池104并实现工件的传送和接驳。
其中，传送轮***1031设置在气浮板1032的两外侧，位于气浮板1032设在气浮板调节架1033的上方，气浮板调节架1033设置在x-y机台机构102的Y方向直线电机基板1022上。传送轮***1031中的传动轮接驳上一级传过来的太阳能薄膜电池104，并将其传送至气浮板调节架1033上的气浮板1032，该气浮板1032接驳传动轮传过来的太阳能薄膜电池104，并气浮带动该太阳能薄膜电池104运动。
本实施例的划线机工作原理是，x-y机台机构102启动，聚焦镜206组在X轴作横向运动，太阳能薄膜电池104在气浮板1032的上方随气浮板1032在Y轴作纵向运动，通过X、Y运动的目的而达到激光划线目的。
由上可见，应用本划线机在对太阳能薄膜电池104进行激光划线的过程中，太阳能薄膜电池104在气浮板1032上运动，其相对于现有技术的全程传动轮传动方式，应用本划线机能够有效地保障太阳能薄膜电池104能够不被划伤受损，能够大大提高太阳能薄膜电池104的质量。
作为本实施例的一种详细实施方式示意，参见图2所示，外光路***101包括：激光器201、扩束镜202、45°全反镜203、聚焦镜座205、聚焦镜206。
其中，各部件固定在x方向直线电机基板1021上，扩束镜202设置在激光器201的前端，45°全反镜203设置在扩束镜202的前方，在聚焦镜座205上设置有可变光栏调整通光孔径2诉讼04、聚焦镜206，聚焦镜206的光轴与45°全反镜203的反射光路重合。
激光器201提供高峰值功率激光，扩束镜202对光斑进行放大，三维扩束镜202调整架可以实现扩束镜202与激光光路的耦合；45°全反镜203将激光完全反射到聚焦镜座205内；可变光栏调整通光孔径204；聚焦镜206将激光聚焦到太阳能薄膜电池104上，使表面气化产生盲孔；聚焦镜座205固定 在x方向直线电机基板1021上，通过控制电机控制划线的间距。
参见图3所示，x-y机台机构102包括：两y方向直线电机301、两Y方向直线电机基板1022、两y方向直线电机301光栅尺及其读取头、x方向直线电机、x方向直线电机基板1021及光栅尺读取头；其中，两Y方向直线电机基板1022分别设置在两y方向直线电机301上，两y方向直线电机301光栅尺及其读取头分别设置在Y方向直线电机基板1022上，用于探测y方向运动距离，提供x方向动力及闭环控制。x方向直线电机设置在两Y方向直线电机基板1022之间的下方，x方向直线电机基板1021设置在x方向直线电机基板1021上，x方向直线电机光栅尺及其读取头分别设置在x方向直线电机基板1021上，提供x方向动力及闭环控制。
参见图4所示，定位机构104，自动定位调整机构主要实现太阳能薄膜电池104的X、Y、Z方位的定位并可以通过软件的辅助实现自动调整太阳能薄膜电池104与X方向的垂直度，保证加工质量。
定位机构104包括：左侧装夹组件401、以及与左侧装夹组件401相对的右侧装夹组件402。在左侧装夹组件401、或者右侧装夹组件402的前、后端部分别设置有一成像装置403，其中，成像装置403用于获取左侧装夹组件401、右侧装夹组件402之间被调太阳能薄膜电池上的两线的成像，并将成像传递至控制***，以便由控制***根据所述成像调整所述左侧装夹组件401、右侧装夹组件402，而调整所述被调太阳能薄膜电池104与X方向的垂直度，保证加工质量。
参见图5所示，左侧装夹组件401、右侧装夹组件402，共同组成定位机构104。其中x-y方向与前定义相同，z方向为竖直方向。步进电机501，提供x方向上动力；y方向辅助夹及传感器502、510，辅助及确定太阳能薄膜电池104y方向定位；动力副505，推动太阳能薄膜电池104在x方向上运动；定位CCD 504、508，测试及反馈太阳能薄膜电池104定位情况；以汽缸为动力的z方向定位夹505、512；传感器506，反馈z方向太阳能薄膜电池104 定位情况；辅助轮507、511、513，辅助x方向太阳能薄膜电池104定位；以汽缸为动力的y方向定位夹509、514。
x方向：步进电机501提供动力，带动动力副503推动太阳能薄膜电池104，在辅助轮507、508、513辅助下，对太阳能薄膜电池104作用，由定位CCD 504、508检测太阳能薄膜电池104是否到达指定位置。若达到则保持状态；若未达到则调整501动力，使太阳能薄膜电池104达到指定位置。
y方向：y方向定位夹509、514共同作用推动太阳能薄膜电池104，由y方向辅助夹及传感器502、510检测太阳能薄膜电池104是否到达指定位置。若达到则保持状态；若未达到则调整汽缸动力，使太阳能薄膜电池104达到指定位置。
z方向：(如图4)汽缸601、603、606、608分别带动收紧夹602、604、605、607运动，以调整z方向太阳能薄膜电池。由传感器506检测压力情况判断是到达指定位置。若达到则保持状态；若未达到则调整汽缸动力，使太阳能薄膜电池104达到指定位置。
玻璃自动定位调整机构运动逻辑如下：
材料输入后，X方向动力副推动玻璃直到其达到指定的位置；y方向汽缸推动玻璃直到其达到指定的位置；待X方向、Y方向就位后，z方向压紧夹推动玻璃直到压紧到指定的位置，然后启动X-Y机台机构102、外光路***101，实现激光划线。
气浮承载机构103本机构主要由图6所示部分组成：
可调式气浮板调节架1033，每个架子有六颗螺丝可调节高矮，保证气浮板1032水平、太阳能非晶硅薄膜电池受力均匀；704主动传动轮(共4组)，将太阳能非晶硅薄膜电池送到机器上面来；703从动传动轮(共4组)，辅助将太阳能非晶硅薄膜电池送到机器上面来；702气浮板1032(共8组)，承载太阳能非晶硅薄膜电池重量。
704、703同时上升到高于气浮板1032位置，将材料传动到起始位置；702开始喷气，托起材料；704、703下降到低于气浮板1032位置；加工完成后，704、703再次升起，将材料传动到下一个加工位置。
为了进一步提高本划线机的划线质量，还可以如图7所示，在气浮板1032的上方设置除尘***，除尘***包括：集尘器、抽尘嘴、离子风泵、无杆电动缸，其中，离子风泵位于气浮板1032的上方，用于将设备产生的灰尘吹入在抽尘嘴内，抽尘嘴与集尘器连通，无杆电动缸与抽尘嘴、离子风泵连接，用于控制所述抽尘嘴、离子风泵的移动。901集尘器，用于收集设备产生的灰尘，每加工5000片需更换一次滤芯；902抽尘嘴，吸入设备产生的灰尘；904离子风泵，将设备产生的灰尘吹入802中；903无杆电动缸，为902、904提供动力。
本实施例的划线机的原理如下：
首先传动轮上升，通过摩擦力作用带动太阳能薄膜电池104进入划线机，直到其到达指定位置时，气浮板1032吹气，传动轮下降，气浮板1032接驳传送过来的太阳能薄膜电池104板，传动轮下降，太阳能薄膜电池104承载在气浮板1032上，激光器201启动，通过定位机构104调整太阳能薄膜电池104与X轴的夹角，直到其到达指定位置；然后将聚焦镜206组移动到第N纵线位置，太阳能薄膜电池104完全移动到另一块气浮架上，完成纵线划线；然后将太阳能薄膜电池104移动到第N横线位置，聚焦镜座206完全穿越太阳能薄膜电池104，完成横线任务，带纵线、横线完成后，定位机构104与聚焦镜206组移动到起始位置，传动轮上升，将太阳能薄膜电池104移动到下料处，传动轮下降，太阳能薄膜电池104下料。
以上对本实用新型实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本实用新型实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例，在具体实施方式以及应用范围上 均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
Claims (5)
1.一种太阳能薄膜电池划线机，其特征是，包括机台，
在所述机台上设置有x-y机台机构、外光路***、气浮承载机构、定位机构；
其中，x-y机台机构包括x方向直线电机基板、Y方向直线电机基板，所述外光路***设置在所述x-y机台机构的x方向直线电机基板上，用于提供高峰值功率聚焦激光，所述气浮承载机构设置在所述x-y机台机构的Y方向直线电机基板上，所述定位机构设置在气浮承载机构的两侧，定位机构用于装夹定位太阳能薄膜电池；
所述气浮承载机构包括传送轮***、气浮板、气浮板架，承载太阳能薄膜电池并实现工件的传送和接驳，所述传送轮***设置在所述气浮板的两外侧，位于气浮板设在所述气浮板架的上方，所述气浮板架设置在所述x-y机台机构的x方向直线电机基板上。
2.根据权利要求1所述的太阳能薄膜电池划线机，其特征是，
所述外光路***包括：激光器、扩束镜、45°全反镜、聚焦镜座、聚焦镜；其中，
所述激光器固定在机台上，所述扩束镜设置在所述激光器的前端，所述45°全反镜设置在所述扩束镜的前方，所述聚焦镜座设置在所述x-y机台机构上中的x方向直线电机基板上，在所述聚焦镜座上设置有可变光栏调整通光孔径、聚焦镜，所述聚焦镜的光轴与所述45°全反镜的反射光路重合。
3.根据权利要求1所述的太阳能薄膜电池划线机，其特征是，
所述x-y机台机构包括：两y方向直线电机、两y方向直线电机基板、两y方向直线电机光栅尺及其读取头、x方向直线电机、x方向直线电机基板及光栅尺读取头；其中，
两y方向直线电机基板分别设置在所述两y方向直线电机上，所述两y方向直线电机光栅尺及其读取头分别设置在y方向直线电机基板上，用于探测y方向运动距离，所述x方向直线电机设置在所述两y方向直线电机基板之间的下方，所述x方向直线电机基板设置在所述x方向直线电机基板上，所述x方向直线电机光栅尺及其读取头分别设置在x方向直线电机基板上。
4.根据权利要求1所述的太阳能薄膜电池划线机，其特征是，
所述定位机构包括：左侧装夹组件、以及与左侧装夹组件相对的右侧装夹组件，
在所述左侧装夹组件、或者右侧装夹组件的前、后端部分别设置有一成像装置，
其中，所述两成像装置分别用于获取所述侧装夹组件、右侧装夹组件之间装夹的被调面板上的两线的成像，并将成像传递至控制***，以便由控制***根据所述成像调整所述左侧装夹组件、右侧装夹组件，而调整所述被调面板的角度。
5.根据权利要求1所述的太阳能薄膜电池划线机，其特征是，
在所述气浮板的上方还设置有除尘***，所述除尘***包括：集尘器、抽尘嘴、离子风泵、无杆电动缸，其中，
离子风泵位于所述气浮板的上方，用于将设备产生的灰尘吹入在所述抽尘嘴内，所述抽尘嘴与所述集尘器连通，所述无杆电动缸与所述抽尘嘴、离子风泵连接，用于控制所述抽尘嘴、离子风泵的移动。
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2010
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