一种薄膜激光加工设备的制作方法

1.本技术涉及激光加工领域，具体而言，涉及一种薄膜激光加工设备。


背景技术：

2.带图案的有机/高分子薄膜被广泛应用于太阳能电池技术领域，例如作为激光转印源基板使用的带有沟槽的薄膜转印片，带沟槽、通槽、穿孔等的导电或绝缘薄膜，或者和电池片等配合使用的单层或者多层薄膜片材。
3.应用于太阳能电池技术领域时，薄膜片材上的图案的加工精度要求高(图案自身的加工精度及图案在薄膜片材的相对位置精度)，且太阳能电池加工的高产能需求对这些薄膜片材的需求大，导致对薄膜片材的加工产能要求也很高，传统的辊压、模压等方式难以保证加工精度和加工产能的需求。同时由于太阳能电池种类多，其配合使用的薄膜的图案也需要适配太阳能电池的需求，传统的辊压、模压等方式，需要针对每个加工图形配合制备相应的模具，导致适配性差。


技术实现要素：

4.本技术的目的在于提供一种薄膜激光加工设备，至少解决现有技术的问题之一。
5.本技术的实施例是这样实现的：
6.本技术实施例提供一种薄膜激光加工设备，其包括从前至后依次设置的物料供给组件、物料固定组件和物料进给组件；
7.物料供给组件包括用于提供薄膜物料的给料辊；
8.物料固定组件包括可吸附固定或松开薄膜物料的第一负压吸附台，用以从薄膜物料下方固定薄膜物料的至少一段；
9.物料进给组件包括可移动的吸附模组，用于从下方固定薄膜物料并沿直线方向步进地移动薄膜物料；
10.激光加工组件设置于物料固定组件上方，用于对物料固定组件固定的薄膜物料进行激光加工。
11.在一些可选的实施方案中，第一负压吸附台包括开设有多个吸附孔的吸附板及与吸附板连接的封装部，吸附板和封装部围合形成与吸附孔连通的负压腔。
12.在一些可选的实施方案中，吸附孔与薄膜物料的激光加工图案错开布置；和/或，
13.吸附孔成阵列设置，其行方向的孔间距为激光加工图案间距的整数倍，其列方向的孔间距为6-12mm；和/或，
14.吸附孔的孔径为1-2mm。
15.在一些可选的实施方案中，吸附板由对激光透明的材料制成。
16.在一些可选的实施方案中，还包括设置在物料固定组件之后的物料裁切组件，物料裁切组件用于对图案加工后的薄膜物料进行裁切。
17.在一些可选的实施方案中，物料进给组件包括设于物料固定组件和物料裁切组件
之间的第一进给组件，第一进给组件包括可吸附固定或松开薄膜物料的第二负压吸附台及用于驱动第二负压吸附台沿直线方向移动的第一直线移动机构，第二负压吸附台用于从下方固定薄膜物料。
18.在一些可选的实施方案中，物料进给组件还包括用于沿直线方向移动薄膜物料的第二进给组件和第三进给组件，第一进给组件、第二进给组件、物料裁切组件和第三进给组件沿直线方向依次布置，第二进给组件和第三进给组件均为可沿直线方向移动的负压皮带输送机。
19.在一些可选的实施方案中，第三进给组件的内部设有多个相互隔离的吸附腔，第三进给组件沿直线方向移动薄膜物料时，使至少一个吸附腔吸附固定薄膜物料。
20.在一些可选的实施方案中，物料供给组件和物料固定组件之间还设有缓存拉伸组件，缓存拉伸组件包括至少一个可旋转的固定辊和至少一个可旋转的移动辊，移动辊被配置成可沿直线方向移动。
21.在一些可选的实施方案中，物料供给组件和物料固定组件之间还设有至少一个可旋转的调节辊，靠近物料固定组件的调节辊至少一端被配置成可沿所述直线方向移动。
22.本技术的有益效果是：本技术提供的薄膜激光加工设备包括从前至后依次设置的物料供给组件、物料固定组件和物料进给组件；物料供给组件包括用于提供薄膜物料的给料辊；物料固定组件包括可吸附固定或松开薄膜物料的第一负压吸附台，用以从薄膜物料下方固定薄膜物料的至少一段；物料进给组件包括可移动的吸附模组，用于从下方固定薄膜物料并沿直线方向步进地移动薄膜物料；激光加工组件设置于物料固定组件上方，用于对物料固定组件固定的薄膜物料进行激光加工。本技术提供的薄膜激光加工设备能够避免移动薄膜物料时对激光加工面造成损伤，能够适应不同加工图案的薄膜物料移动和激光加工，具有作业效率高、加工精度高、适配性好的优点。
附图说明
23.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，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技术的某些实施例，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。
24.图1为本技术实施例提供的薄膜激光加工设备的第一视角的结构示意图；
25.图2为本技术实施例提供的薄膜激光加工设备的第二视角省略工作台的局部结构示意图。
26.图中：100、物料供给组件；110、工作台；120、给料辊；200、物料固定组件；210、第一负压吸附台；211、吸附板；212、封装部；300、物料进给组件；310、第一进给组件；311、第二负压吸附台；312、第一直线移动机构；320、第二进给组件；330、第三进给组件；400、激光加工组件；500、物料裁切组件；600、缓存拉伸组件；610、固定辊；620、移动辊；621、第二直线移动机构；630、调节辊；631、第三直线移动机构；700、薄膜物料。
具体实施方式
27.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例
中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
28.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
29.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。
30.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
31.此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
32.在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
33.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之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，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”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
34.以下结合实施例对本技术的薄膜激光加工设备的特征和性能作进一步的详细描述。
35.如图1和图2所示，本技术实施例提供一种薄膜激光加工设备，其包括工作台110，工作台110上安装有物料供给组件100、物料固定组件200、物料进给组件300，物料固定组件200上方设有激光加工组件400。物料供给组件100用于提供薄膜物料700，物料固定组件200用于从下方固定薄膜物料700的一段，物料进给组件300用于从下方固定并沿工作台110长度方向步进地移动物料供给组件100提供的薄膜物料700，激光加工组件400用于对物料固定组件200固定的薄膜物料进行图案加工。
36.薄膜激光加工设备还可以包括物料裁切组件500，用于对图案加工后的薄膜物料700进行裁切。
37.其中，本实施例中的物料供给组件100为可旋转地连接于工作台110一端下方的给料辊120，给料辊120的轴线沿工作台110宽度方向延伸，薄膜物料700成卷地套设于给料辊120上，给料辊120旋转时沿工作台110长度方向进行薄膜物料700给料；在其他可选的实施例中，给料辊120的布置位置可以根据情况进行调整，如设于工作台110顶部或工作台110顶部的开槽内。在其他可选的实施例中，给料辊120的至少一端还可以连接直线移动机构，以通过直线移动机构驱动给料辊120的至少一端沿工作台110长度方向和/或宽度方向(高度方向)移动，从而调节给料辊120给料的薄膜物料700的偏移度以满足加工作业需求。
38.本实施例中的物料固定组件200包括顶面可从薄膜物料700下方吸附固定或松开薄膜物料700的第一负压吸附台210，第一负压吸附台210设于工作台110顶部，第一负压吸附台210包括顶面开设有吸附孔的吸附板211及与吸附板211底部连接的封装部212，吸附板211和封装部212围合形成与各个吸附孔连通的负压腔，通过对负压腔内抽真空产生负压能够利用吸附板211表面的吸附孔吸附薄膜物料700底面，通过解除负压腔内的负压能够停止将薄膜物料700吸附固定于吸附板211表面。
39.吸附孔的孔径为1-2mm，优选的为1.5mm，吸附板211表面两个沿工作台110宽度方向间隔布置的吸附孔的间距(行间距)为加工图形间距的整数倍，优选的，可以为0.8mm、1.4mm、2.5mm、3.2mm、4mm左右，吸附板211表面两个沿工作台110长度间隔布置的吸附孔的间距(列间距)为6-12mm，优选为9mm；吸附孔与薄膜物料700上的激光加工图案错开布置，一方面可以避免吸附固定薄膜物料700时造成的薄膜物料700凹陷对加工精度产生不利影响，另一方面通过设置适宜密度的吸附孔可以避免吸附固定薄膜物料700时产生的局部气泡对激光产生散射导致的加工精度和加工效果不佳问题，加工精度高，加工效果好。在其他可选的实施例中，吸附板211表面两个吸附孔的间距还可以为0.8-12mm之间的其他间距。
40.本实施例中的激光加工组件400为设于第一负压吸附台210上方的激光加工模组，从上方对薄膜物料700进行加工。激光加工模组选用现有的激光器以发射激光，并使用振镜和场镜用以将激光器发射的激光聚焦并按照待加工图案路径移动，从而对薄膜物料700进行精确和快速的图案加工，也可使用可移动激光器进行加工。
41.优选的，第一负压吸附台210的至少吸附板211由对激光透明材料亚克力板制成，由于薄膜物料700为半透明材料，当激光加工模组对下方第一负压吸附台210顶面吸附固定的薄膜物料700进行加工时，激光可以透过薄膜物料700作用在薄膜物料700下方的第一负压吸附台210上，此时使用对激光透明材料制作第一负压吸附台210能够有效避免穿透薄膜物料700的激光损伤物料固定组件200。在其他可选的实施例中，第一负压吸附台210还可以采用其他对激光透明材料如玻璃制备。
42.本实施例中的物料进给组件300包括设于工作台110顶部的第一进给组件310、第二进给组件320和第三进给组件330，第一进给组件310设于物料固定组件200和物料裁切组件500之间，且第一进给组件310、第二进给组件320、物料裁切组件500和第三进给组件330沿工作台110长度方向依次布置；其中，第一进给组件310包括顶面可吸附固定或松开薄膜物料700的第二负压吸附台311及用于驱动第二负压吸附台311沿工作台110长度方向移动的第一直线移动机构312，第二负压吸附台311的结构与第一负压吸附台210的结构类似，第一进给组件310工作时通过第二负压吸附台311顶面从薄膜物料700下方吸附固定其下表面，随后使用第一直线移动机构312驱动第二负压吸附台311及其固定的薄膜物料700沿工
作台110长度方向朝远离第一负压吸附台210方向移动一预设距离，接着第二负压吸附台311顶面停止吸附固定薄膜物料700下表面，使用第一直线移动机构312驱动第二负压吸附台311沿工作台110长度方向朝靠近第一负压吸附台210方向移动复位，重复上述过程即可将薄膜物料700沿工作台110长度给进，不仅能够实现薄膜物料700快速准确进给，同时第二负压吸附台311吸附固定薄膜物料700顶面加工图案的背面，与夹爪等机构相比，其不会对薄膜物料700的顶面加工图案造成损伤从而影响图案的最终精度。
43.本实施例中的第二进给组件320和第三进给组件330均为可驱动薄膜物料700沿工作台110长度方向移动的负压皮带输送机，第二进给组件320和第三进给组件330之间设有物料裁切组件500，本实施例中的物料裁切组件500为现有的裁刀，用以将薄膜物料700沿工作台110宽度方向进行切割裁断；在其他可选的技术方案中，物料裁切组件500也可以为激光加工模组，使用激光将薄膜物料700裁断。第一直线移动机构312驱动第二负压吸附台311及其固定的薄膜物料700沿工作台110长度方向移动时，第二进给组件320的负压皮带输送机与第一直线移动机构312配合以相同的线速度将薄膜物料700下表面吸附固定并向前进给至越过物料裁切组件500，并被第三进给组件330的负压皮带输送机吸附固定，以便于物料裁切组件500进行切割；第三进给组件330的负压皮带输送机用于将物料裁切组件500切割下来的单块印刷有图案的薄膜物料700下表面吸附固定并进一步继续沿工作台110长度方向向前进给。本实施例中所述负压皮带输送机为现有技术，其一般包括机架、可旋转地连接于机架上的两个辊轴、套设于两个辊轴上的负压皮带及用于驱动辊轴旋转的驱动电机单元，负压皮带下设有吸附腔，负压皮带表面设有与吸附腔连通的负压吸附孔，使用时使用抽真空装置间歇性地对负压皮带内的吸附腔抽真空，并使用驱动电机单元驱动辊轴旋转以带动负压皮带移动。
44.第三进给组件330的负压皮带输送机的内部设有三个依次布置且相互隔离的吸附腔。第三进给组件330的负压皮带输送机吸附并固定切割下来的薄膜物料700移动过程中，始终保持一个或两个吸附腔通过皮带吸附孔吸附薄膜物料700，使薄膜物料700一直贴紧负压皮带，从而实现切割下来的片料薄膜稳定的、高精度的传输。
45.可见，本技术的物料进给组件300包括第一进给组件310、第二进给组件320和第三进给组件330三个进给组件，对于第一进给组件310，前面已经陈述，其第二负压吸附台311被第一直线移动机构312带动移动，为可移动的负压吸附模组，第二进给组件320和第三进给组件330为负压皮带输送机，为可移动的负压吸附模组。三者均在下方吸附薄膜物料700的下表面，可以避免对薄膜物料700的顶面加工图案造成损伤。
46.同时，三个进给组件的配合使用，可以实现薄膜物料700的稳定的、高精度的步进传输，配合激光加工能够有效提高加工产能及裁切精度。
47.本技术实施中，物料供给组件100和物料固定组件200之间还设有缓存拉伸组件600，缓存拉伸组件600用于张拉物料供给组件100供给的薄膜物料700，以保持薄膜物料700始终处于绷紧状态，便于物料固定组件200进行吸附固定和激光加工组件400进行图案加工；缓存拉伸组件600包括三个可旋转的固定辊610、一个可旋转的移动辊620及用于驱动移动辊620沿工作台110长度方向移动的第二直线移动机构621，移动辊620设于两个固定辊610之间，且固定辊610和移动辊620的轴线均沿工作台110宽度方向延伸，物料供给组件100供给的薄膜物料700穿过一个固定辊610、移动辊620后依次穿过另外两个固定辊610后延伸
至物料固定组件200顶部，作业人员通过第二直线移动机构621驱动移动辊620沿工作台110长度方向移动以张拉绷紧绕设于移动辊620和三个固定辊610的薄膜物料700。在其他可选的实施例中，缓存拉伸组件600还可以包括一个以上的固定辊610和一个以上的可沿工作台110长度方向移动的移动辊620。
48.本技术实施中，物料供给组件100和物料固定组件200之间还设有一个可旋转的调节辊630，调节辊630的轴线沿工作台110宽度方向延伸，其中调节辊630设于缓存拉伸组件600和物料固定组件200之间，物料供给组件100供给的薄膜物料700依次穿过并绕设于一个固定辊610、移动辊620和另外两个固定辊610及调节辊630后延伸至物料固定组件200顶部，通过设置的两个可旋转的调节辊630对薄膜物料700进行引导，能够保证薄膜物料700从物料供给组件100穿越较长的距离稳定的延伸至物料固定组件200处。
49.本技术实施中，调节辊630的一端铰接有第三直线移动机构631，第三直线移动机构631用于驱动该调节辊630的端部沿工作台110长度方向移动，从而使用第三直线移动机构631调节调节辊630的一端位置以对该调节辊630引导的薄膜物料700的移动方向进行微调，避免薄膜物料700在移动过程中产生扭曲，提高薄膜物料700的传输精度。在其他可选的实施例中，每个调节辊630的一端均连接第三直线移动机构631，从而使用第三直线移动机构631调节调节辊630的一端位置以便微调引导的薄膜物料700的移动方向。
50.在其他可选的实施例中，工作台110上还可以设置用于检测薄膜物料700移动偏移度的纠偏检测模组，此为现有技术且不是本技术的主要内容，因此不再赘述。
51.本技术实施例提供的薄膜激光加工设备的工作原理是：
52.作业人员首先进行准备工作，将给料辊120上套设的成卷薄膜物料700的一端拉出，并依次穿过绕设于一个固定辊610、移动辊620、两个固定辊610、调节辊630、物料固定组件200的第一负压吸附台210顶面、第一进给组件310的第二负压吸附台311顶面、第二进给组件320的负压皮带顶面、物料裁切组件500后延伸至第三进给组件330的负压皮带顶面完成准备工作，加工作业时使用第一负压吸附台210吸附固定薄膜物料700，利用激光加工组件400对第一负压吸附台210顶面吸附固定的薄膜物料700进行图案加工，图案加工完毕后控制第一负压吸附台210停止吸附固定薄膜物料700，控制第一进给组件310的第二负压吸附台311吸附固定薄膜物料700沿工作台110长度方向移动一段预设距离，同时利用第二进给组件320的负压皮带顶面同步吸附固定薄膜物料700沿工作台110长度方向移动一段预设距离，将印刷图案的薄膜物料700沿工作台110长度方向输送至第三进给组件330的负压皮带顶面吸附固定，此时控制第二进给组件320和第三进给组件330之间的物料裁切组件500对薄膜物料700进行切割，并使用第三进给组件330将切割得到的薄膜产品单元进一步沿工作台110长度移动至下一工序，重复上述加工作业即可完成薄膜激光加工流程：在薄膜物料700上加工得到图案，并使用第一进给组件310和第二进给组件320驱动薄膜物料700沿工作台110长度移动，使用物料裁切组件500将加工好图案的薄膜物料700逐段切割得到所需薄膜产品单元，并使用第三进给组件330将切割得到的薄膜产品单元进一步沿工作台110长度移动至下一工序。
53.以上所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。