激光刻划设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型适用于激光加工领域，提供了一种激光刻划设备，包括作为整个激光刻划设备基体的底座、设于所述底座上支撑架和滑动的设于所述底座上的夹具，所述支撑架上滑动的设有激光刻划头，本实用新型通过将激光器置于龙门结构的支撑架上，将夹具滑动的设置与所述龙门结构的支撑架与底座之间，结构紧凑，并且采用X、Y向夹紧装置对待加工工件夹紧，使得整个激光设备操作简单。
【专利说明】激光刻划设备
【技术领域】
[0001]本实用新型属于激光加工领域，尤其涉及一种激光刻划设备。
【背景技术】
[0002]目前限制光伏产业继续发展的一个制约因素就是太阳能电池的成本太高。而太阳电池中超过90%以上的是晶体硅太阳电池，晶体硅太阳电池生产过程中所使用的硅片往往都是采用自不同厂家、不同生产年份、不同的电阻率的硅片，在后续加工中，硅料的选择、铸锭或者拉晶的方式、硅片杂质浓度等，对于电池制造产生很大的影响，往往不同的来源的硅片的所对应的加工工艺皆有所不同，但实际生产过程中往往很难一一甄别，这对于大批量的生产分类造成很大困难，为了达到对质量的控制和跟踪，目前厂家在硅锭的表面按一定编码规则要求加工出一定深度的刻槽，当硅锭进行后续的切片工艺以后，在每个硅片的边缘就会出现若干个凹槽，经过读取设备进行编码读取，就得到了每个硅片独一无二的编码，从而对出产的硅片信息进行合理的分类和识别跟踪。
[0003]为了满足对硅片的刻划加工，需要有刻划设备，现有的刻划设备一般采用:1、直接接触的机械刻划方式，但此刻划方式采用直接接触加工，由于应力的作用和硅片具有硬脆的特性，容易使得硅片碎裂，使得操作部方便，且成品率低；2、化学烧蚀的方式，此加工方式容易对工件产生污染，同时对人体具有一定的伤害。
实用新型内容
[0004]本实用新型实施例的目的在于提供一种激光刻划设备，以解决现有刻划成品率低、操作不方便的问题。
[0005]本实用新型实施例是这样实现的，一种激光刻划设备，包括:
[0006]底座；
[0007]支撑架，所述支撑架固设于所述底座上，所述支撑架上滑动的设有激光刻划头；
[0008]夹具，所述夹具滑动的设于所述底座上；所述夹具包括主体、设于所述主体上端的多个支撑柱、设于所述主体的夹紧装置。
[0009]进一步地，所述支撑架为龙门结构。
[0010]进一步地，所述支撑架包括固设于所述底座上端两侧的固定支柱，位于所述固定支柱上端的横梁；所述激光刻划头滑动的悬挂于所述横梁上。
[0011]进一步地，所述支撑柱为排状的设于所述主体上端面。
[0012]进一步地，所述夹紧装置包括X向夹紧装置和Y向夹紧装置。
[0013]进一步地，所述X向夹紧装置包括设于所述主体一侧的、且可延X方向夹紧的X向夹紧气缸和X向定位柱；
[0014]所述Y向夹紧装置包括设于所述主体一侧的、且可延Y方向夹紧的Y向夹紧气缸和Y向定位柱。
[0015]进一步地，所述主体内部为空心结构，所述主体的上端面延Y方向上设有与空心结构相连的开口，所述Y向夹紧气缸的位于所述空心结构内，且其输出轴上设有夹紧柱。
[0016]进一步地，所述激光刻划头上设有Z轴微调装置。
[0017]进一步地，Z轴微调装置为微分头。
[0018]进一步地，所述激光刻划头上设有除尘装置。
[0019]本实用新型提供了激光刻划设备，通过将激光器置于龙门结构的支撑架上，将夹具滑动的设置与所述龙门结构的支撑架与底座之间，结构紧凑，并且采用X、Y向夹紧装置对待加工工件夹紧，使得整个激光设备操作简单。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1是本实用新型实施例提供的激光刻划设备的立体示意图；
[0022]图2是本实用新型实施例提供的图1的俯视图；
[0023]图3是本实用新型实施例提供的图1的右视图；
[0024]图4是本实用新型实施例提供的图1的正视图。
【具体实施方式】
[0025]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0026]如图1所示，本实用新型实施例提供一种激光刻划设备100，可以用于硅锭16的激光刻划，包括作为整个激光刻划设备基体的底座10、设于所述底座10上支撑架11和滑动的设于所述底座10上的夹具12，所述支撑架11上滑动的设有激光刻划头13。
[0027]本实施例中，所述激光刻划头13在所述支撑架11上来回滑动，构成X轴运动；所述夹具12在所述底座10上回来滑动，构成Y轴运动；且所述激光刻划头13可在垂直于水平面的方向上下运动，构成Z轴运动。其中，所述水平面与所述底座10的上端表面平行。
[0028]在本实施例中，所述底座10呈平放的“凸”字型，工作人员可站在“凸”字的拐角处方面的操作和查看工作；所述底座10可采用大理石或铸铁一体成型，也可以采用拼接的方式，如采用方形和矩形拼接；本实施例的底座结构由于采用“凸”型，比一般的方形底座更节约面积和成本。
[0029]进一步地，所述支撑架11为龙门结构。所述支撑架11包括固设于所述底座上端两侧的固定支柱111和位于所述固定支柱上端的横梁112 ;所述激光刻划头13则滑动的悬挂于所述横梁112上。
[0030]在其他实施例中，由于所述激光刻划头13需要在所述横梁112上来回高速滑动及其本身所具有的向下的重力，对所述横梁112的刚性和稳定性要求较高，特别是针对所述横梁112与所述固定支柱111的连接处，为防止连接松动，可将所述横梁112的两端部都向所述固定支柱外突出一部分，形成突出部(图未示)。
[0031]请结构参阅图2，所述激光刻划设备100还包括激光器14，所述激光器14通过X轴滑动组件(图未示)设于所述横梁112的上端面，所述X轴滑动组件包括延X轴方向设置的X轴导轨(图未示)和与所述X轴导轨相适配的X轴滑块(图未示)，所述激光器14底部设有连接板141，所述X轴滑块固定设于所述连接板141的底部，所述横梁112的一端设有驱动所述激光器14在所述X轴导轨上来回滑动的X轴驱动装置142，本实施例中所述X轴驱动装置142包括X轴伺服电机1421和穿设于所述X轴滑块的X轴丝杆(图未示)，具体的，所述X轴滑块上设有与所述X轴丝杆螺纹适配的螺纹通孔，所述X轴伺服电机1421驱动所述X轴丝杆转动，从而带动所述X轴滑块延所述X轴丝杆来回运动，进而带动与所述X轴滑块固定连接的激光器14在所述支撑架11上来回运动。所述激光刻划头则悬挂与所述激光器14伸出与所述横梁的一端。
[0032]进一步地，所述激光刻划头13上设有Z轴微调装置131，所述Z轴微调装置131与所述将刻划头13内的聚焦镜安装架(图未示)相连，通过调整所述Z轴微调装置13，使得聚焦镜的焦点沿Z轴方向上下移动，从而使得焦点聚焦于代加工材料的表面。在本实施例中，所述Z轴微调装置131为微分头。
[0033]进一步地，所述激光刻划头上还设有除尘装置15。本实施例中，所述除尘装置15的吸尘口与所述激光刻划头的出光口相对应，在实际激光加工中，可同步的对加工产生的粉尘进行抽取，从而防止污染工件和聚焦镜。具体的，所述除尘装置15的吸尘口呈扁条状，可增大吸附范围和增强吸附力。当然在其他实施例中，所述除尘装置15也可以固定或活动的设置在所述激光刻划设备的其他部件上，只要保证能够对粉尘或残渣进行抽取即可。
[0034]进一步地，所述夹具12包括主体121、设于所述主体121上端的多个支撑柱122及设于所述主体的夹紧装置123。具体的，所述夹具12滑动的位于龙门结构的所述支撑架11与所述底座10之间，所述夹具12可在所述底座上、且在所述固定支柱之间Y轴运动，与所述激光刻划头在所述横梁上的X轴运动，构成XY 二维运动。
[0035]进一步地，所述夹具12通过Y轴滑动装置(图未示)在所述底座10上延Y轴运动，所述Y轴滑动装置包括固定设置于所述底座10上的Y轴导轨(图未示)、固定设置于所述主体121底部的且与所述Y轴导轨相适配的Y轴滑块(图未示)、以及Y轴驱动装置(图未不)。
[0036]如图3、4所示，所述支撑柱122为排状的设于所述主体121上端面。本实施例中，所述支撑柱122为两排沿Y轴方向设置。所述支撑柱122可为耐磨的塑性材料制成，防止待加工材料的硬接触划伤。
[0037]进一步地，所述夹紧装置123包括X向夹紧装置和Y向夹紧装置。所述X向夹紧装置包括设于所述主体一侧的、且可延X方向夹紧的X向夹紧气缸1231和X向定位柱1232 ；所述Y向夹紧装置包括设于所述主体一侧的、且可延Y方向夹紧的Y向夹紧气缸1241和Y向定位柱1242。
[0038]本实施例中，所述X向夹紧气缸1231有两个，位于所述主体121的同侧，其输出轴延X轴方向伸缩，具体的，所述X向夹紧气缸1231通过连接支架1233安装于所述主体121上，所述连接支架1233的侧面设有条形凹槽1234，所述X向夹紧气缸1231通过螺钉卡接于所述条形凹槽上，可方便的调节X向夹紧气缸1231在所述主体121上夹紧位置。
[0039]所述主体121内部为空心结构，所述主体121的上端面延Y方向上设有与空心结构相连的条形开口 1243，所述Y向夹紧气缸1241的位于所述空心结构内，且其输出轴延Y轴方向伸缩，所述输出轴上设有垂直于所述伸缩方向的夹紧柱1244，所述夹紧柱1244伸出与所述主体121的上表面。具体的，所述夹紧柱1244为耐磨的塑性材料制成，或者弹性材料制成。
[0040]本实用新型实施例采用龙门结构的支撑架，工作性能稳定，将激光器直接置于X轴的支撑架上且可延X轴运动，激光刻划头悬挂于激光器下端，大大的减小了光路的距离；夹具在龙门结构的支撑架正下方滑动，配合X轴的运动，不仅使得工作范围大，而且设备机构紧凑。
[0041]以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。
【权利要求】
1.一种激光刻划设备，其特征在于，包括: 底座； 支撑架，所述支撑架固设于所述底座上，所述支撑架上滑动的设有激光刻划头； 夹具，所述夹具滑动的设于所述底座上；所述夹具包括主体、设于所述主体上端的多个支撑柱、设于所述主体的夹紧装置。
2.如权利要求1所述的激光刻划设备，其特征在于，所述支撑架为龙门结构。
3.如权利要求2所述的激光刻划设备，其特征在于，所述支撑架包括固设于所述底座上端两侧的固定支柱，位于所述固定支柱上端的横梁；所述激光刻划头滑动的悬挂于所述横梁上。
4.如权利要求1所述的激光刻划设备，其特征在于，所述支撑柱为排状的设于所述主体上端面。
5.如权利要求1所述的激光刻划设备，其特征在于，所述夹紧装置包括X向夹紧装置和Y向夹紧装置。
6.如权利要求5所述的激光刻划设备，其特征在于，所述X向夹紧装置包括设于所述主体一侧的、且可延X方向夹紧的X向夹紧气缸和X向定位柱； 所述Y向夹紧装置包括设于所述主体一侧的、且可延Y方向夹紧的Y向夹紧气缸和Y向定位柱。
7.如权利要求6所述的激光刻划设备，其特征在于，所述主体内部为空心结构，所述主体的上端面延Y方向上设有与空心结构相连的开口，所述Y向夹紧气缸的位于所述空心结构内，且其输出轴上设有夹紧柱。
8.如权利要求1所述的激光刻划设备，其特征在于，所述激光刻划头上设有Z轴微调整>J-U ρ?α装直。
9.如权利要求8所述的激光刻划设备，其特征在于，Z轴微调整装置为微分头。
10.如权利要求1所述的激光刻划设备，其特征在于，所述激光刻划头上设有除尘装置。
【文档编号】B23K26/70GK204221196SQ201420568251
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年9月29日 优先权日:2014年9月29日
【发明者】王振华, 乐安新, 谢建, 郑付成, 黄春裕, 郑国云, 黄进阳, 黄东海, 高云峰 申请人:大族激光科技产业集团股份有限公司