一种太阳能电池片高速划片装置的制作方法

1.本技术涉及太阳能电池片加工设备的领域，尤其是涉及一种太阳能电池片高速划片装置。


背景技术：

2.随着国内光伏生产技术的进步及相关领域的深入推进，我国的光伏行业已进入高效产品生产的时代，太阳能光伏等相关企业应积极推进太阳能电池串的技术研发与大规模的生产制造。一般的，太阳能电池片经过划片、丝印、裂片、理片规整、叠片以及固化等工艺，从而得到太阳能电池串。
3.现有技术中，通过传送机构将电池片传送至划片机构下方，利用相机等光学定位辅助设备对电池片进行定位，划片机构再利用激光对电池片进行切割划片；在对电池片进行定位的过程中，一般需要对电池片区域补充光源设备，以提升相机成像效果，现有技术中光源设备位置固定，使得光源辐射范围有限，导致相机成像效果不佳，从而降低电池片划片位置的精度。
4.因此，现有技术的技术问题在于：电池片划片位置的精度低。


技术实现要素：

5.本技术提供一种太阳能电池片高速划片装置，解决了现有技术中电池片划片位置的精度低的技术问题；达到提高电池片划片位置精度的技术效果。
6.本技术提供的一种太阳能电池片高速划片装置，采用如下的技术方案：
7.一种太阳能电池片高速划片装置，包括：座体；划片机构，所述划片机构连接于所述座体上，所述划片机构具有划片端，所述划片端上形成有加工工位；以及取像机构，所述取像机构包括：取像组件，所述取像组件连接于所述座体上，所述取像组件具有取像端，所述取像端朝向所述加工工位上，所述取像组件用于拍摄位于所述加工工位上的电池片；光源组件，所述光源组件可调式连接于所述座体上，所述光源组件用于向位于所述加工工位上的电池片提供照明。
8.作为优选，所述光源组件包括：光源；连接件，所述连接件可调式的连接于所述光源与所述座体之间，通过所述连接件使得所述光源具有靠近或远离所述加工工位方向的自由度和水平旋转的自由度。
9.作为优选，所述连接件包括：第一件，所述第一件竖直滑移连接于所述座体上；第二件，所述第二件水平转动连接于所述第一件上。
10.作为优选，所述连接件包括：第一件，所述第一件水平转动连接于所述座体上；第二件，所述第二件竖直滑移连接于所述第一件上。
11.作为优选，所述第一件和所述座体之间连接有第一限位件，所述第一限位件用于对第一件进行限位。
12.作为优选，所述第一件和所述第二件之间连接有第二限位件，所述第二限位件用
于对第二件进行限位。
13.作为优选，所述第二件位于所述取像组件与所述加工工位之间，所述第二件上开设有通槽，使得所述取像组件穿过所述通槽拍摄位于加工工位上的电池片。
14.作为优选，所述光源连接于所述第二件的下方，所述通槽纵向贯穿所述第二件和所述光源。
15.作为优选，所述取像机构具有两组，分别位于所述加工工位的两侧；其中，每个所述取像组件对应的位于一通槽的正上方。
16.作为优选，还包括：传送机构，所述传送机构用于将电池片传送至所述加工工位，并在划片后将电池片从所述加工工位传送出。
17.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
18.1、本技术所述的划片装置中，光源组件可调式的连接于座体上，一方面，光源组件提供加工工位的光照的同时，还能调节加工工位上的光源辐射范围，有利于成像质量，从而提高电池片定位和划片位置的精度。解决了现有技术中电池片划片位置的精度低的技术问题；达到提高电池片划片位置精度的技术效果。
19.2、在划片机构的振镜调试的过程中，由于调试过程中的划片范围大于加工过程中的划片范围，可调式的光源组件可旋转到调试过程中的划片范围以外，防止对激光的遮挡。
附图说明
20.图1是本技术所述划片装置的结构示意图；
21.图2是本技术所述划片装置中取像机构的第一相机示意图；
22.图3是本技术所述划片装置中取像机构的第二相机示意图；
23.图4是本技术所述划片装置中光源组件和取像组件之间的位置关系示意图；
24.图5是本技术所述划片装置中光源组件的结构示意图；
25.图6是本技术所述划片装置中光源组件的连接件的结构示意图；
26.图7是本技术所述划片装置中划片机构结构示意图；
27.图8是本技术所述划片装置中划片机构的防护组件的爆炸图。
28.附图标记说明：100、座体；101、顶板；102、侧板；103、底板；200、加工工位；300、划片机构；301、划片座；302、水冷块；303、扩束镜；304、振镜；305、场镜；306、防护组件；3061、第一罩提；3062、进气口；3063、第二罩体；3064、出气口；400、取像机构；401、取像组件；4011、第一相机；4012、横梁；4013、第二相机；4014、连接板；402、光源组件；4021、光源；4022、连接件；40221、第一件；40222、第二件；40223、转轴；40224、通槽；4023、第一限位件；40231、腰型槽；40232、第一限位螺栓；4024、第二限位件；40241、弧形孔；40242、第二限位螺栓；500、传送机构；501、传送带。
具体实施方式
29.本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本技术所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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技术的限制。
30.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
31.本技术实施例提供了一种太阳能电池片高速划片装置，解决了现有技术中电池片划片位置的精度低的技术问题；达到提高电池片划片位置精度的技术效果。
32.为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
33.在太阳能电池片加工工艺过程中，对电池片划片是尤为重要的一环，划片是指，利用激光切割技术，将整张电池片按预定的图形设置进行划片切割至一定深度，一般为直线型切割，深度为电池片厚度的60％-70％；在切割之后即可沿切割线将电池片裂片成若干个大小相同的电池条。
34.在划片之前，首先需要通过取像机构400对电池片进行定位，从而确定电池片上切割线的位置，以提高在电池片上切割线的精准度，一般的，取像机构400为光学辅助定位设备，例如指摄像头等取像设备，用于对电池片拍摄取像从而识别电池片位置，经过定位之后再运送到切割机构进行划片；但在取像过程中，工艺生产线上各个机构之间相互遮挡，导致光线不足，取像机构400获取的图像成像效果较差，会降低对电池片的定位，从而降低在电池片上划片位置的精度。
35.一种太阳能电池片高速划片装置，如图1所示，包括座体100、划片机构300、取像机构400以及传送机构500，座体100为各个机构的安装基础；划片机构300的划片端上形成有加工工位200，划片机构300用于对位于加工工位200上的电池片进行划片；在取像机构400的取像端朝向加工工位200，取像机构400用于对位于加工工位200上的电池片进行拍摄取像，系统根据成像对电池片进行定位；传送机构500用于输出电池片，用于将电池片传送至加工工位200，并在划片后将电池片从加工工位200传送出。
36.座体100，如图1所示，座体100为各个机构的安装基础。座体100用于安装取像机构400、划片机构300以及传送机构500，座体100包括底板103、顶板101以侧板102，底板103和顶板101均呈水平布置，顶板101通过两个竖直布置的侧板102固定连接于底板103的正上方，使得顶板101和两个侧板102形成龙门结构。传送机构500位于底板103和顶板101之间，传送机构500可固定连接于底板103上，也可连接于外部固定机构上；取像机构400连接于侧板102或顶板101上，取像机构400的取像端朝向传送机构500；划片机构300连接于侧板102或顶板101上，划片机构300的划片端朝向传送机构500；在传送机构500和划片机构300的划片端之间形成加工工位200，其中，划片机构300的划片端是指，划片机构300上激光射出并作用于电池片上的一端。
37.传送机构500，如图1所示，传送机构500用于输出电池片。传送机构500包括传送带
501和驱动件，传送带501呈水平方向传送，驱动件作用于传送带501上，使得传送带501发生传动。在一个实施例中，驱动件可以采用电机和辊轮的方式驱动传送带501，此处不再累述。进一步的，传送机构500还包括吸附组件，吸附组件用于对受传送带501传动的电池片进行吸附固定，吸附组件包括吸附孔和负压腔，吸附孔均匀开设于传送带501上；负压腔位于传送带501的下方，通过在负压腔中形成负压，负压透过吸附孔从而将电池片吸附传送带501上。可选的，传送机构500不限于传送带501的输送形式，还可以滑轨输送或机械手搬运的形式，从而实现将电池片传送至加工工位200，并在划片后将电池片从加工工位200传送出，本实施例中不再累述。
38.取像机构400，如图2-4所示，取像机构400用于对位于加工工位200上的电池片进行拍摄取像。取像机构400包括取像组件401和光源组件402，取像组件401用于对位于加工工位200上的电池片进行拍摄取像，光源组件402用于向位于加工工位200上的电池片提供照明；通过光源组件402对电池片提供光照之后，拍摄环境光源4021充足，使得取像组件401拍摄得到品质较佳的成像，通过系统识别电池片位置，从而提高划片机构300的划片位置精度。其中，取像机构400具有两组，取像机构400位于加工工位200的两侧，通过取像组件401对电池片边角的栅线进行取像，系统通过电池片边角的栅线成像以对电池片进行定位。例如可以采用plc或电脑分析判定。
39.取像组件401，如图2所示，取像组件401用于拍摄电池片并成像。取像组件401位于传送带501的正上方，加工工位200位于取像组件401的取像端与传送带501之间。取像组件401包括第一相机4011，其中，取像端是指第一电机的拍摄端，第一相机4011通过横梁4012连接于座体100上，具体的，横向呈水平布置，横梁4012连接于座体100的两块侧板102之间，其中，第一相机4011具有两个，两个第一相机4011均固定连接于横梁4012上，且拍摄方向竖直向下，使得两个第一相机4011均朝向传送带501上的加工工位200。进一步的，两个第一相机4011位于加工工位200两侧的正上方，即位于传送带501的侧边的正上方位置，使得两个第一相机4011能够对电池片边角的栅线进行取像，系统通过电池片边角的栅线成像以对电池片进行定位。
40.进一步的，取像组件401还包括第二相机4013，如图3所示，第二相机4013作用于在传送带501上位于加工工位200之前的电池片，用于对电池片进行完整性检测。第二相机4013通过连接板4014固定于座体100上，第二相机4013的拍摄方向竖直向下，使得第二相机4013能够拍摄到位于传送带501上的电池片，也就是说，第二相机4013对电池片的检测工序为取像和划片的先道工序。
41.光源组件402，如图4所示，光源组件402用于向位于加工工位200上的电池片提供照明。光源组件402可调式的连接于座体100上，第一方面，使得加工工位200上的光源4021辐射范围能够调节；第二方面，在划片机构300的振镜304调试的过程中，由于调试过程中的划片范围大于加工过程中的划片范围，因此，可调式的光源组件402可旋转到调试过程中的划片范围以外，防止对激光的遮挡。与取像组件401同样的，光源组件402也具有两组，且每组光源组件402的位置相应于第一相机4011的位置，也就是说，每组光源组件402对应一个第一相机4011，且位于对应第一相机4011的正下方，从而对第一相机4011的取像端进行照明。
42.具体的，如图4所示，每组光照组件包括光源4021和连接件4022，光源4021用于提
供照明；连接件4022位于光源4021和座体100之间，其中，连接件4022的第一端和座体100之间可调式连接，连接件4022的第二端与光源4021固定连接。通过连接件4022调节光源4021位置，使得光源4021具有靠近或远离加工工位200方向的自由度和水平旋转的自由度，从而实现光源4021的辐射角度和辐射范围可调节。其中，靠近或远离第一工位是指在竖直方向上靠近或远离，通过连接件4022使得光源4021的位置相对于加工工位200可在竖直方向上调节；水平旋转是指，通过连接件4022使得光源4021的位置相对于加工工位200可水平旋转调节。
43.连接件4022，如图5、6所示，连接件4022可调式连接于座体100上以调节光源4021位置。连接件4022包括第一件40221和第二件40222，第一件40221竖直滑移连接于座体100的侧板102上，第二件40222位于加工工位200和第一相机4011之间，且第二件40222水平转动连接于第一件40221上，光源4021则固定连接于第二件40222上，从而实现光源4021的位置相对于加工工位200可在竖直方向上移动调节和水平方向上旋转调节。在第一件40221和侧板102之间设置有第一限位件4023，第一限位件4023包括第一限位螺栓40232，在第一件40221靠近侧板102的一端上开设有竖直的腰型孔，第一限位螺栓40232穿过腰型孔螺纹连接于侧板102上，通过调节第一限位螺栓40232抵压在腰型孔上的位置，从而实现第一件40221和座体100之间可调式连接。在第二件40222和第一件40221之间设置有第二限位件4024，第二限位件4024包括第二限位螺栓40242，第二件40222通过一竖直的转轴40223而水平转动连接于第一件40221上，在第一件40221上开设有弧形孔40241，弧形孔40241以转轴40223为圆心，第二限位螺栓40242穿过弧形孔40241连接于第二件40222上，通过调节第二限位螺栓40242抵压在弧形孔40241上的位置，从而实现第二件40222和第一件40221之间可水平旋转。
44.可选的，连接件4022还可以另一种连接形式连接于光源4021和座体100之间(未图示)。连接件4022包括第一件40221和第二件40222，第一件40221水平转动连接于座体100的延展板上，第二件40222位于加工工位200和第一相机4011之间，且第二件40222竖直滑移连接于第一件40221上。在第一件40221和延展板之间设置有上述的第二限位件4024以限位光源4021的水平旋转角度，在第一件40221和第二件40222之间设置有上述的第一限位件4023以限位光源4021的竖直调节高度，此处不再累述。
45.值得说明的是，如图4所示，光源4021固定于第二件40222的底部，且在第二件40222上开设有通槽40224，通槽40224位于对应的第一相机4011的正下方，且通槽40224纵向贯穿于第二件40222和光源4021，光源4021对第一相机4011的取像端进行照明；对应的第一相机4011能够穿过通道拍摄到位于加工工位200上的电池片，通过对电池片边角的栅线进行取像，系统通过电池片边角的栅线成像以对电池片进行定位。
46.划片机构300，如图7、8所示，划片机构300用于对位于加工工位200上的电池片进行划片。划片机构300位于顶板101和传送带501之间，划片机构300具有划片端，划片端是指，划片机构300上激光射出并作用于电池片上的一端；在划片端与传送带501之间形成有加工工位200，且划片端位于加工工位200的正上方，
47.电池片在加工工位200上时，划片机构300对电池片进行划片切割。
48.划片机构300包括划片座301、扩束镜303、水冷块302、振镜304、场镜305以及防护组件306。划片座301位于座体100顶板101的上表面，水冷块302、扩束镜303以及振镜304固
定于划片座301的内部，划片座301上具有激光入口；座体100的顶板101上开设有通道，振镜304位于通道内且连接于顶板101上；激光穿过激光入口进入划片座301内，先后经过水冷块302、扩束镜303、振镜304以及场镜305，激光穿过场镜305从而达到位于加工工位200上的电池片的表面进行切割划片。扩束镜303改变激光光束直径和发射角；水冷块302中的孔对激光束进行一定的整形；振镜304接收电脑控制器根据相机取图分析的结果提供的驱动信号，控制激光束偏转；场镜305用于调整激光束，使其在整个平面内形成均匀大小的聚焦光斑；扩束镜303、振镜304、场镜305的对激光光束控制和整形，提高划片质量和划片效率。
49.防护组件306，如图8所示，防护组件306用于场镜305的防护。防护组件306包括第一罩体、第二罩体3063以及光栅板，第一罩体位于顶板101的上方，且罩设于划片座301、场镜305以及通道；第二罩体3063位于加工工位200和顶板101之间，第二罩体3063的纵向两端贯通，第二罩体3063的顶部连接于通道上，第二罩体3063的底部开口朝向加工工位200，其中，光源组件402和取像组件401位于第二罩的外部，电池片位于加工工位200上时，电池片位于第二罩体3063下的部分区域被划片切割，位于第二罩体3063之外的部分区域通过取像组件401进行电池片定位。光栅板位于场镜305和加工工位200之间，且光栅板固定连接于第二罩体3063上，光栅板能够透过激光，使得激光透过场镜305后穿过光栅板作用于电池片上，以阻挡部分划片时产生的粉尘和碎渣，从而起到对场镜305起到保护作用。第一罩体上连有进气口3062，第二罩体3063的侧壁上连有排气口。通过风机将气流送入进气口3062中，气流从第一罩体通过通道流向第二罩体3063内，并从排气口排出，使得在第二罩体3063的内部形成向下的气流(图8中箭头方向为气流流向)，防止激光在划电池片时产生的粉尘、碎渣飞溅到场镜305，同时粉尘和碎渣随气流从排气口被带出。
50.工作原理/步骤：
51.传送机构500将电池片传送至加工工位200上，取像机构400对电池片进行拍摄取像后，划片机构300对电池片进行切割划片，传送机构500再将电池片从加工工位200传送出。
52.在取像和划片开始之前，光源4021通过第一件40221和第二件40222的调节而发生位置变化。通过腰型孔和第一限位件4023滑移调节第一件40221连接于侧板102上的位置，使得光源4021可发生靠近或远离加工工位200的位置变化；通过弧形孔40241和第二限位件4024旋转调节第二件40222，使得光源4021相对于加工工位200发生水平位置旋转，从而调节加工工位200上的光源4021辐射范围；
53.电池片位于加工工位200的状态下，取像机构400通过两个第一相机4011对电池片进行拍摄取像，每个第一相机4011对应穿过第二件40222的通槽40224拍摄电池片，固定于第二件40222下方的光源4021为电池片所处环境提供照明；通过两个第一相机4011穿过第二件40222的通槽40224对电池片边角的栅线进行取像，系统通过电池片边角的栅线成像以对电池片进行定位。
54.经过取像定位后，激光先后经过扩束镜303、水冷块302、振镜304以及场镜305，激光穿过场镜305从而达到位于加工工位200上的电池片的表面进行切割划片。
55.技术效果：
56.1、本技术所述的划片装置中，光源组件402可调式的连接于座体100上，一方面，光源组件402提供加工工位200的光照的同时，还能调节加工工位200上的光源4021辐射范围，
有利于成像质量，从而提高电池片定位和划片位置的精度。解决了现有技术中电池片划片位置的精度低的技术问题；达到提高电池片划片位置精度的技术效果。
57.2、在划片机构300的振镜304调试的过程中，由于调试过程中的划片范围大于加工过程中的划片范围，可调式的光源组件402可旋转到调试过程中的划片范围以外，防止对激光的遮挡。
58.尽管已描述了本技术的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本技术范围的所有变更和修改。
59.显然，本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这样，倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内，则本技术也意图包含这些改动和变型在内。