一种集成刻划装置及太阳能电池生产线的制作方法

本实用新型涉及太阳能电池生产设备技术领域，尤其涉及一种集成刻划装置及太阳能电池生产线。

背景技术：

在薄膜太阳能电池芯片生产工艺中，需要一道特殊的工艺—将各个膜层划线分割，作业方式分为激光和机械两种，统称刻划。共需要四次刻划，其中第一次与第二次、第二次和第三次之间均有新的镀膜工序，第三次和第四次之间无其他工序，通过自动线连接。目前工艺中，第一次刻划需要刻划多条间距相同的第一刻线和与第一刻线垂直的多条第一绝缘线，第二次刻划需要刻划多条与第一刻线平行的第二刻线，第三次刻划需要刻划多条与第一刻线平行的第三刻线，而第四次刻划则需要刻划多条与第一绝缘线平行的第四绝缘线。

第三次刻划和地四次刻划同为机械刻划作业。设备动作原理一致，分为：上料-定位-纠偏-刻划-下料。目前第三次刻划和第四次刻划分别在不同的工位由各自的设备单独进行，导致效率低下，设备浪费、空间浪费，而且经过不同的定位，往往出现第三次刻划和地四次刻划中的划线的位置不协调。

因此，需要提供一种集成刻划装置及太阳能电池生产线来解决现有技术的不足。

技术实现要素：

为了解决现有技术中的问题，本实用新型提供了一种集成刻划装置及太阳能电池生产线。

一种集成刻划装置，包括定位组件和刻划组件，

所述定位组件用于对待刻划物进行定位；

所述刻划组件包括水平横梁和滑动地设于所述水平横梁上的步进驱动件、与所述步进驱动件连接的基座、分别设于所述基座上的多个刻划模组；

每个所述刻划模组均包括设于所述基座上的竖直的滑轨、与所述滑轨滑动连接的刀架、设于所述刀架上的刻刀和用于驱动所述刀架的滑动的滑动驱动件。

基于同一实用新型思路，本实用新型还提供了一种太阳能电池生产线，包括所述的集成刻划装置。

本实用新型的技术方案与最接近的现有技术相比具有如下优点：

本实用新型提供的技术方案提供的集成刻划装置，通过设置定位组件和刻划组件分别完成定位和刻划，而刻划组件整体能够通过步进驱动件在横梁上进行水平移动，多个刻划模组均设置在与步进驱动件连接的基座上，并且均可通过竖直的滑轨与刀架的相对滑动调整刻刀的竖直位置；集成了多个刻划模组的基础上，可以在需要连续的多次刻划时，仅进行一次定位，提高了刻划效率，节省了设备投入，节约了生产空间，提高了生产空间的利用率，而且一次定位下的多次刻划间的位置协调，极大地提高了电池的质量。

附图说明

图1是本实用新型提供的集成刻划装置的结构示意图；

图2是本实用新型提供的刻划组件的结构示意图；

图3是本实用新型提供的定位组件空载时的俯视图；

图4是本实用新型提供的定位组件负载时的俯视图。

其中，1-定位平台；2-定位区；3-横向挡块；4-纵向挡块；5-横向伸缩缸；6-纵向伸缩缸；7-纠偏伸缩缸；8-纠偏块；9-过渡块；10-第一定位摄像头；11-第二定位摄像头；12-第三定位摄像头；13-待刻划物；14-水平横梁；15-支撑柱；16-步进驱动件；17-基座；18-第一滑动驱动件；19-第一刀架；20-第一刻刀；21-第二滑动驱动件；22-第二刀架；23-第二刻刀；24-丝杆；25-第一滑轨；26-第二滑轨。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请中，术语“上”、“下”、“内”、“中”、“外”、“前”、“后”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。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“设置”、“连接”、“固定”应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图1-4并结合实施例来详细说明本申请。图1是本实用新型提供的集成刻划装置的结构示意图；图2是本实用新型提供的刻划组件的结构示意图；图3是本实用新型提供的定位组件空载时的俯视图；以及，图4是本实用新型提供的定位组件负载时的俯视图。

本实用新型提供了一种集成刻划装置，包括定位组件和刻划组件；所述定位组件用于对待刻划物13进行定位；所述刻划组件包括水平横梁14和滑动地设于所述水平横梁14上的步进驱动件16、与所述步进驱动件16连接的基座17、分别设于所述基座17上的多个刻划模组；每个所述刻划模组均包括设于所述基座17上的竖直的滑轨、与所述滑轨滑动连接的刀架、设于所述刀架上的刻刀和用于驱动所述刀架的滑动的滑动驱动件。

通过设置定位组件和刻划组件分别完成定位和刻划，而刻划组件整体能够通过步进驱动件16在横梁上进行水平移动，多个刻划模组均设置在与步进驱动件16连接的基座17上，并且均可通过竖直的滑轨与刀架的相对滑动调整刻刀的竖直位置；多个刻划模组可以各自单独的进行移动，即可各自单独地进行刻划作业，而另外的模组则进行闲置，可以通过定位组件的一次定位，然后依次通过多个刻划模组的作业进行多次相同方向或不同方向的刻划线的刻划；集成了多个刻划模组的基础上，可以在需要连续的多次刻划时，仅进行一次定位，提高了刻划效率，节省了设备投入，节约了生产空间，提高了生产空间的利用率，而且一次定位下的多次刻划间的位置协调，极大地提高了电池的质量。

在实用新型的一些实施例中，所述刀架呈与所述基座17平行的板状；所述刀架靠近基座17的一面设有滑块，所述滑块设于所述滑轨内且可于所述滑轨内滑动；所述刀架的下端固定设有所述刻刀；所述刀架的上端通过丝杆24与所述滑动驱动件驱动连接，刀架的上端通过丝杆24连接不便的话，还可以添加联轴器，使用丝杆24和联轴器共同完成刀架与滑动驱动件的驱动连接。

基座17即为一块平板，其一个表面与步进驱动件16固定连接，因此其可随着步进驱动件16在水平横梁14上的滑动进行同步滑动，而刀架也是一块平板，而且是与基座17平行的平板，二者之间通过滑轨和滑块进行连接，而且可以相对的进行滑动，基座17竖直、刀架竖直、滑轨也竖直，因此刀架可在基座17上进行竖直方向的滑动，滑动驱动件也设置在基座17上，而且可以通过联轴器和丝杆24控制刀架的上下滑动，需要刻划时，则通过滑动驱动件控制所述刀架及刻刀向下滑动，而其他模组的滑动驱动件则控制刀架及刻刀滑动至较高的位置而处于闲置。

在实用新型的一些实施例中，所述基座17上设有第一刻划模组和第二刻划模组；第一刻划模组包括包括设于所述基座17上的竖直的第一滑轨25、与所述第一滑轨25滑动连接的第一刀架19、设于所述第一刀架19上的眼与所述水平横梁14平行的方向排列的第一刻刀20和用于驱动所述第一刀架19的滑动的第一滑动驱动件18；第二刻划模组包括包括设于所述基座17上的竖直的第二滑轨26、与所述第二滑轨26滑动连接的第二刀架22、设于所述第二刀架22上的眼与所述水平横梁14平行的方向排列的第二刻刀23和用于驱动所述第二刀架22滑动的第二滑动驱动件21。

现在的薄膜太阳能电池芯片生产工艺中，第三次刻划和第四次刻划间无其他操作，因此可以通过一次定位后一次性进行两次刻划，可以节约时间、提高效率，且提高两次刻划中划线的位置的协调性；如果设置较多的刻划模组，对设备空间和生产空间的要求较高，成本较高，而且过多的刻划模组可能会相互之间长生不利影响，因此基于目前的生产需要，选择设置第一刻划模组和第二刻划模组两个刻划模组。而且第三次刻划中需要刻划多条第三刻划线，因此第一刻划模组可以设置多个第一刻刀20，负责完成第三次刻划，可以通过设置待刻划物13的定位方向，使第三刻划线的方向与水平横梁14的方向垂直，因此将第一刻划模组的多个第一刻刀20按横梁的方向排列，则可通过下降第一刀架19使多个第一刻刀20分别与待刻划物13相抵，然后沿与水平横梁14方向垂直的方向移动待刻划物13，则可同时完成多条第三刻划线的刻划，当然第一刻刀20间的间距可以根据第三刻划线的间距进行设计；第四次刻划中需要刻划多条第四绝缘线，其与第三刻划线的方向垂直，因此刻划完第三刻划线后，则第四绝缘线的方向是要与之垂直的，也就是要与水平横梁14的方向平行的，由于第四绝缘线的个数较少，因此只设置一个第二刻刀23，使其下降至与待刻划物13相抵，同时通过步进驱动件16在水平横梁14上滑动，则可完成第四绝缘线的刻划。如果有生产中需要进行多次连续的三次以上的刻划，并且几次刻划间无其他操作，即可通过一次定位完成多次的刻划，则也可以据需要设计三个或三个以上的刻划模组。

在实用新型的一些实施例中，所述定位组件包括定位平台1、横向定位机构和纵向定位机构；所述定位平台1设于所述水平横梁14的下方，所述定位平台1设有用于放置待刻划物13的定位区2；所述横向定位机构包括排列于所述定位区2的横向一侧的多个横向挡块3和排列于所述定位区2的横向另一侧的多个横向伸缩缸5，所述横向伸缩缸5能够沿横向伸缩；所述纵向定位机构包括排列于所述定位区2的纵向一侧的一个纵向挡块4和排列于所述定位区2的纵向另一侧的多个纵向伸缩缸6，所述纵向伸缩缸6能够沿纵向伸缩。将待刻划物13传送至定位平台1上定位区2的粗略位置后，通过横向伸缩缸5伸展，伸展过程中推动待刻划物13向横向挡块3移动，当待刻划物13的横向两端分别被横向挡块3和横向伸缩缸5相抵时，则已完成横向的定位，且通过纵向伸缩缸6伸展，伸展过程中推动待刻划物13向纵向挡块4移动，当待刻划物13的纵向两端分别被纵向挡块4和纵向伸缩缸6相抵时，则已完成纵向的定位，这种定位方式准确，而且自动化程度高。为了防止推动或者相抵过程中对待刻划物13产生损害，可以在各个伸缩缸的活塞自由端部设置过渡块9，并且在过渡块9和挡块上分别设置朝向待刻划物13的柔软的保护层。

在实用新型的一些实施例中，所述定位组件还包括纠偏块8和图像采集机构；所述纠偏块8设于所述定位区2的纵向一侧，且所述纠偏块8的远离所述定位区2的一侧连接有纠偏伸缩缸7，所述纠偏伸缩缸7能够沿纵向伸缩；所述图像采集机构嵌设于所述定位区2内，所述图像采集机构的采集方向朝向上方，所述图像采集机构与所述纠偏伸缩缸7电连接。纠偏块8可以待刻划物13进行进一步的定位，也就是在完成上述定位后进一步其位置的准确性，由于只设置有一个纵向挡块4，因此纵向上的定位是不很准确的，这也是为了给纠偏提供方便，使待刻划物13在纵向上的位置能够进一步调整，而且纠偏伸缩缸7与图像采集机构进行电连接，可以通过图像采集机构采集到的图像确定待刻划物13的位置是否已经定位准确，不准确的情况下可根据偏差结果进行纠偏，直至位置准确无误停止纠偏。

在实用新型的一些实施例中，所述图像采集机构包括第一定位摄像头10、第二定位摄像头11和第三定位摄像头12，所述第一定位摄像头10和所述第二定位摄像头11均用于采集待刻划物13上预设的纵向基准线，所述第一定位摄像头10和所述第三定位摄像头12均用于采集待刻划物13上预设的横向基准线。

通过三个定位摄像头即可完成图像采集和位置确定，三个摄像头分别采集三个连线的交点，而上述的纵向基准线即为第一次刻划时所刻划的第一刻划线，优选为最外侧的第一刻划线，而纵向基准线即为第一次刻划时所刻划的第一绝缘线，优选最外侧的第一绝缘线。第一摄像头采集最靠近纵向挡块4的一条第一刻划线和最靠近横向挡块3的一条第一绝缘线的交点，并与第一摄像头内设的十字基准线对比，确定是否对齐，并在未对齐时确定偏差的方向和距离；第二摄像头采集最远离纵向挡块4的一条第一刻划线和最靠近横向挡块3的一条第一绝缘线的交点，并与第二摄像头内设的十字基准线对比，确定是否对齐，并在未对齐时确定偏差的方向和距离；第三摄像头采集最靠近纵向挡块4的一条第一刻划线和最远离横向挡块3的一条第一绝缘线的交点，并与第三摄像头内设的十字基准线对比，确定是否对齐，并在未对齐时确定偏差的方向和距离。综合三个摄像头采集的图像，汇总偏差情况，并根据此偏差情况控制纠偏伸缩缸7的伸缩，完成纠偏，使定位更加准确，进而进一步提高刻划的精准程度。

在实用新型的一些实施例中，还包括控制器，所述控制器分别与所述图像采集机构和所述纠偏伸缩缸7电连接。通过控制器采集三个摄像头的图像和偏差情况，根据控制器的控制逻辑汇总计算得出调整的具体方向和距离，并控制纠偏伸缩缸7的伸缩。

在实用新型的一些实施例中，还包括传送机构，所述传送机构可传送所述定位平台1沿与所述水平横梁14的延伸方向垂直的方向运动。前文已经叙述了在刻划第三刻划线时，需要使第三刻刀与待刻划物13相抵后保持不动，然后使待刻划物13沿与水平横向垂直的方向平移，传送机构即可带动整个定位平台1在上述方向上移动，即完成了待刻划物13在此方向上的水平移动。

在实用新型的一些实施例中，所述还包括与所述横梁的两端连接的用于支撑所述横梁的支撑柱15。支撑柱15使能够使水平横梁14保持在定位平台1的正上方，而且保持其稳定性，进而提高步进驱动件16移动过程中的稳定性。

本实用新型中的步进驱动件16可选用步进电机，而滑动驱动件可选用伸缩油缸、气缸或电缸，纠偏油缸可选用伸缩油缸、气缸或电缸，横向伸缩缸5可选用伸缩油缸、气缸或电缸，纵向伸缩缸6可选用伸缩油缸、气缸或电缸。

基于同一实用新型思路，本实用新型还提供了一种太阳能电池生产线，包括所述的集成刻划装置。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。