一种自动化激光加工设备制造技术

一种自动化激光加工设备，其包括呈闭环，且依次设置的A号工位、C号工位、D号工位，所述A号工位、C号工位、D号工位同步运动，每个工位上都对应设置有一个搁料盘以搁置片状物料，其中，所述A号工位为上料工位或上料工位、下料工位或上料工位、下料工位、视觉定位工位，所述C号工位、D号工位均为激光加工工位，还可在C号工位、D号工位之间增加至少一个辅助激光加工工位。本设计不仅能够满足大尺寸硅片的高光斑质量、高精度加工要求，而且精度可控性较强，产能较高。能较高。能较高。

【技术实现步骤摘要】
一种自动化激光加工设备


[0001]本专利技术涉及一种激光加工设备，属于激光加工自动化领域，尤其涉及一种自动化激光加工设备，具体适用于对片状物料进行激光加工。

技术介绍

[0002]目前，在太阳能电池片激光加工领域，振镜和场镜配合的激光加工方式是一种常用的加工方法——采用此方法对电池片表面进行激光加工。但随着当前更大尺寸硅片的发展趋势，此方法无法满足大尺寸硅片在实现高光斑质量、高精度方面的加工要求，虽然现有技术中有通过增加场镜加工幅面来满足加工要求的工艺，但该工艺会在光斑质量和精度上有损失。
[0003]公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利申请的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是克服现有技术中存在的无法满足大尺寸硅片的高光斑质量、高精度加工要求的缺陷与问题，提供一种能够满足大尺寸硅片的高光斑质量、高精度加工要求的自动化激光加工设备。
[0005]为实现以上目的，本专利技术的技术解决方案是：一种自动化激光加工设备，其包括呈闭环，且依次设置的A号工位、C号工位、D号工位，所述A号工位、C号工位、D号工位同步运动，每个工位上都对应设置有一个搁料盘以搁置片状物料；
[0006]所述A号工位为上料工位或上料工位、下料工位或上料工位、下料工位、视觉定位工位；
[0007]所述C号工位、D号工位均为激光加工工位，其内搁料盘的正上方分别设置有一个激光加工器。
[0008]所述A号工位为上料工位；
[0009]所述A号工位与D号工位之间设置有一个E号工位以作为下料工位，且在E号工位上对应设置有一个搁料盘；
[0010]所述A号工位、C号工位、D号工位、E号工位依次呈现为一个闭环设置，且所有工位同步运动。
[0011]所述A号工位为上料工位或上料工位、下料工位；
[0012]所述A号工位与C号工位之间设置有一个B号工位以作为视觉定位工位，且在B号工位上也对应设置有一个搁料盘；
[0013]所述A号工位、B号工位、C号工位、D号工位依次呈现为一个闭环设置，或，所述A号工位、B号工位、C号工位、D号工位、E号工位依次呈现为一个闭环设置，且所有工位同步运动。
[0014]所述B号工位中搁料盘的正上方设置有一个视觉定位系统。
[0015]所述C号工位、D号工位之间还设置有至少一个F号工位以作为辅助激光加工工位，且在F号工位上也对应设置有一个搁料盘；
[0016]所述A号工位、C号工位、F号工位、D号工位依次呈现为一个闭环设置，或，所述A号工位、C号工位、F号工位、D号工位、E号工位依次呈现为一个闭环设置，且所有工位同步运动。
[0017]所述激光加工器包括相互连接的出光装置与直线驱动装置，且出光装置沿直线驱动装置的侧面作线性的相对滑动；
[0018]所述出光装置为聚焦装置及与其相连接的激光扫描装置；
[0019]所述直线驱动装置为直线电机、丝杆导轨直线模组、同步带导轨直线模组或气缸。
[0020]所述搁料盘的底部或侧部与驱动臂的外端相连接，一个搁料盘对应一个驱动臂，驱动臂的内端与转动装置的输出端相连接。
[0021]所述搁料盘的中部经盘转动轴与盘转动器的顶端相连接，盘转动器的侧部与驱动臂的外端相连接。
[0022]所述搁料盘的底部沿盘滑轨的顶部进行线性的相对滑动，盘滑轨的底部与驱动臂的外端的顶部相连接。
[0023]所述搁料盘为负压吸盘。
[0024]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0025]1、本专利技术一种自动化激光加工设备中，主要包括呈闭环，且依次设置的A号工位、C号工位、D号工位，A号工位、C号工位、D号工位同步运动，其中，A号工位可为上料工位、下料工位、视觉定位工位或兼而有之，而C号工位、D号工位均为激光加工工位，其应用的优点包括：首先，本设计可将一片大尺寸的片状物料，如硅片划分成至少两个加工分区，再将每个加工分区在C号工位、D号工位处进行加工(也可以划分为两个以上的加工分区，此外，单个激光加工工位还可以进行一个以上的加工分区的激光加工)，以实现片状物料的分区拼接加工，完成对大尺寸片状物料的高质量、高精度的加工；其次，加工分区的面积远小于整片的片状物料的面积，因而在对加工分区进行激光加工时，可以选择幅面更小、焦距更短规格的加工设备，如场镜，从而增加激光加工出的光斑质量的可控性，进一步提升激光加工的精度；再次，各个工位呈现为依次流转的闭环结构，且同步运动，能够实现上料、下料、定位、激光加工的同时进行，且可以同时至少两个工位的激光加工，提升了设备效率，增加了产能。因此，本专利技术不仅能够满足大尺寸硅片的高光斑质量、高精度加工要求，而且精度可控性较强，产能较高。
[0026]2、本专利技术一种自动化激光加工设备中，激光加工器包括相互连接的出光装置与直线驱动装置，出光装置沿直线驱动装置的侧面作线性的相对滑动，该设计的优点包括：首先，出光装置安装在直线驱动装置的侧面，可以有效的减小光路占用空间，并且其连接固定件也可以设计的更轻便，减轻了负载；其次，直线驱动装置的推力可以做到很大，且精度可以达到很高，如此，直线驱动装置驱动出光装置对硅片进行激光加工时，区域切换所需时间就更短，对各个加工分区进行拼接时的拼接精度就更高。因此，本专利技术不仅占据空间较小，而且分区拼接精度较高。
[0027]3、本专利技术一种自动化激光加工设备中，片状物料被划分为至少两个加工分区，为
配合各个加工分区的激光加工与拼接，搁料盘、出光装置存在多种运动方式，如：搁料盘随驱动臂随动，出光装置作线性运动；搁料盘随驱动臂随动，且搁料盘被盘转动器驱动自转，出光装置静止不动；搁料盘随驱动臂随动，且搁料盘沿盘滑轨作线性运动，出光装置静止不动等。如此多种运动方式使得本设计具备多种使用方法，以适应各种不用的使用需求，利于扩大本设计的应用范围。因此，本专利技术不仅能够满足大尺寸硅片的高光斑质量、高精度加工要求，而且可调性较强，应用范围较广。
附图说明
[0028]图1是本专利技术的结构示意图。
[0029]图2是图1中设置有机械手时的结构示意图。
[0030]图3是图1中激光加工器的结构示意图。
[0031]图4是本专利技术中搁料盘、驱动臂、转动装置的连接示意图。
[0032]图5是本专利技术中搁料盘、盘转动器的连接示意图。
[0033]图6是本专利技术中搁料盘、盘滑轨、驱动臂的连接示意图。
[0034]图7是本专利技术中片状物料划分为四个加工分区时的结构示意图。
[0035]图8是本专利技术中A号工位、B号工位、C号工位、D号工位、E号工位、F号工位的布置结构示意图。
[0036]图中：A号工位1、B号工位2、视觉定位系统21、C号工位3、D号工位4、E号工位5、F号工位6、搁料盘7、片状物料70、吸盘孔71、激光加工器8、出光装置81、聚焦装置811、激光扫描装置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动化激光加工设备，其特征在于：所述自动化激光加工设备包括呈闭环，且依次设置的A号工位（1）、C号工位（3）、D号工位（4），所述A号工位（1）、C号工位（3）、D号工位（4）同步运动，每个工位上都对应设置有一个搁料盘（7）以搁置片状物料（70）；所述A号工位（1）为上料工位或上料工位、下料工位或上料工位、下料工位、视觉定位工位；所述C号工位（3）、D号工位（4）均为激光加工工位，其内搁料盘（7）的正上方分别设置有一个激光加工器（8）。2.根据权利要求1所述的一种自动化激光加工设备，其特征在于：所述A号工位（1）为上料工位；所述A号工位（1）与D号工位（4）之间设置有一个E号工位（5）以作为下料工位，且在E号工位（5）上对应设置有一个搁料盘（7）；所述A号工位（1）、C号工位（3）、D号工位（4）、E号工位（5）依次呈现为一个闭环设置，且所有工位同步运动。3.根据权利要求1或2所述的一种自动化激光加工设备，其特征在于：所述A号工位（1）为上料工位或上料工位、下料工位；所述A号工位（1）与C号工位（3）之间设置有一个B号工位（2）以作为视觉定位工位，且在B号工位（2）上也对应设置有一个搁料盘（7）；所述A号工位（1）、B号工位（2）、C号工位（3）、D号工位（4）依次呈现为一个闭环设置，或，所述A号工位（1）、B号工位（2）、C号工位（3）、D号工位（4）、E号工位（5）依次呈现为一个闭环设置，且所有工位同步运动。4.根据权利要求3所述的一种自动化激光加工设备，其特征在于：所述B号工位（2）中搁料盘（7）的正上方设置有一个视觉定位系统（21）。5.根据权利要求1或2所述的一种自动化激光加工设备，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄海，
申请(专利权)人：武汉帝尔激光科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：