薄膜太阳能电池高速高精度清边设备制造技术

本实用新型专利技术涉及一种薄膜太阳能电池高速高精度清边设备，包括机架、上料机、清边机、搬运机构和下料机；底座、机架立柱、第一型材梁和第二型材梁之间形成的空间区域沿着X负方向依次被分为三个区，即上料位、加工区和下料区，分别用来布置上料机、清边机和下料机，搬运机构架设于沿着X方向设置的第一型材梁上。本实用新型专利技术相比于现有技术，太阳能电池在设备内部加工传输路径短、加工精度高、清边加工路径和清边宽度灵活可调、实现完全自动上料、自动对位清边和自动下料，无需人为干预。无需人为干预。无需人为干预。

【技术实现步骤摘要】
薄膜太阳能电池高速高精度清边设备


[0001]本技术涉及太阳能电池加工相关
，尤其涉及薄膜太阳能电池高速高精度清边设备。

技术介绍

[0002]清边工艺是薄膜太阳能电池片基板气密性封装前的一道重要工序，清边的主要目的有两个，其一是防止薄膜太阳能电池安装时与金属边框接触发生短路，其二是防止边缘膜层脱离导致气密性封装失效。
[0003]早期清边工艺采用喷砂、机械滚轮摩擦和刮铲的方法，喷砂法采用压缩空气裹挟喷料(一定粒径的沙子)形成高速流体，高速撞击薄膜太阳能电池表面，破坏并清除电池边缘膜层，达到清边的目的，这种方法的缺点显而易见，不但加工工况恶劣，易污染环境，还会对电池膜层造成污染，进而影像电池光电转换效率。采用机械滚轮摩擦和刮铲的方式，其清边效果取决于刮刀磨损程度，效果极不稳定，且效率很低，更重要的是机械滚轮摩擦用到的滚轮和刮铲用到的铲刀属于高价易耗品，无形中增加了生产成本。
[0004]近些年激光加工成为了薄膜太阳能电池主要的清边加工方式，业界普遍采用100
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1500W功率范围内的激光器作为清边加工光源。
[0005]申请号为CN201410323999和CN202110930087的对比文件分别提供了一种激光清边方案和设备，其中CN201410323999的方案采用机构搬运和平台运动结合的方式传送玻璃来进行清边动作。采用机械定位，具有对位精度差、清边尺寸难以精确控制等缺点；清边过程中涉及到二次搬运和定位，对电池片损伤风险较大，加工效率也不高；
[0006]申请号CN202110930087的方案采用先用低功率激光系统进行划刻分割线，将电池片分为有效区域和无效区域，然后用高功率激光系统对无效区域进行清除的方案，优选的需要采用八套激光模组进行清边加工，而且分割线和无效区域膜层的清除依靠的直线驱动机构往返运动，受限于机械运动速度极限，其整片加工效率难有提升，且设备造价会很高。此外除了这些共性问题外，还存在清边路径不够灵活等问题。
[0007]有鉴于上述的缺陷，本设计人积极加以研究创新，以期创设一种薄膜太阳能电池高速高精度清边设备，使其更具有产业上的利用价值。

技术实现思路

[0008]为解决上述技术问题，本技术的目的是提供一种薄膜太阳能电池高速高精度清边设备。
[0009]为实现上述目的，本技术采用如下技术方案：
[0010]薄膜太阳能电池高速高精度清边设备，包括机架、上料机、清边机、搬运机构，集尘跟随机构和下料机；机架包括底座、设置在底座上起支撑作用的若干个机架立柱、以及沿着X方向和沿着Y方向设置且连接机架立柱的第一型材梁和第二型材梁，底座、机架立柱、第一型材梁和第二型材梁之间形成的空间区域沿着X负方向依次被分为三个区，即上料位、加工
区和下料区，分别用来布置上料机、清边机和下料机，搬运机构架设于沿着X方向设置的第一型材梁上。
[0011]作为本技术的进一步改进，上料机包括铝型材机架、设置于铝型材机架上的传送组件、设置在传送组件的下方且固定在底座上的顶升机构、以及设置在顶升机构上的规整机构。
[0012]作为本技术的进一步改进，传送组件包括驱动单元、传动单元和传送单元，驱动单元通过传动单元与传送单元进行动力传递；驱动单元设置在铝型材机架沿着Y正方向一侧的中间位置，传动单元沿着X方向设置且驱动单元位于传动单元的中间位置，铝型材机架上沿着X方向均匀的设置有若干个传送单元，且传送单元沿着Y方向设置；驱动单元包括上料电机、减速机以及设置在减速机输出轴上的第一传动轮；传动单元由传动轴和设置在传动轴上的若干第二传动轮组成，其中传动轴与流片方向平行；传送单元由与流片方向垂直设置的传送轴、设置在传送轴端部的第三传动轮、设置在传送轴上的若干个传送轮以及支撑传送轴的若干轴承组成。
[0013]作为本技术的进一步改进，顶升机构包括对中支撑组件、设置在对中支撑组件上的顶升单元、驱动对中支撑组件和顶升单元沿Z轴方向运动的顶升驱动模组，顶升单元均布在对中支撑组件的安装板上，顶升单元包括顶升立柱和位于顶升立柱顶部的缓冲片。
[0014]作为本技术的进一步改进，规整机构包括第一规整组件和第二规整组件；第一规整组件沿着流片方向对电池片位置进行规整，第一规整组件包括固定规整单元和运动规整单元，固定规整单元固定在安装板上，运动规整单元通过下端的运动单元与顶升机构连接，在运动单元驱动下，运动规整单元可以沿X方向往复运动，配合起位置限定作用的固定规整单元实现对电池片流片方向的规整；第二规整组件包括规整驱动组件和设置在顶升机构沿着X方向的两侧且通过同步带与规整驱动组件连接的规整单元，规整单元通过下端的直线导轨与顶升机构连接，规整单元可在直线导轨上沿着Y方向自由移动。
[0015]作为本技术的进一步改进，铝型材机架沿着X负方向的一侧设置有固定挡停单元，铝型材机架上沿着X正方向的一侧还设置有传感器。
[0016]作为本技术的进一步改进，搬运机构包括两个沿着X轴方向设置的搬运直线驱动模组，以及架设在搬运直线驱动模组上的取料模组，两个搬运直线驱动模组的动力输入端与同步传动轴相连接，搬运电机通过同步传动轴与两个搬运直线驱动模组进行动力传递，取料模组包括搬运框架和安装在搬运框架内的若干个夹爪组件，取料模组沿着X方向分别与两侧的搬运直线驱动模组的动子相连接。
[0017]作为本技术的进一步改进，清边机包括基座平台、安装于基座平台上的可沿着X轴和Y轴向驱动的清边直线驱动模组、设置在清边直线驱动模组上的激光加工组件、以及设置在基座平台四角镂空位置的影像单元；激光加工组件包括激光器、设置在光箱中的微动模组底座，以及设置于微动模组底座上的第一反射镜、扫描振镜和聚焦镜，在聚焦镜沿着Y轴正方向的一侧设置有第二反射镜，激光器发出的激光经第一反射镜后依次进入扫描振镜和聚焦镜，光束经聚焦镜聚焦后再经第二反射镜反射，沿垂直于水平方向射出。
[0018]作为本技术的进一步改进，激光加工组件的光箱的出光口处设置有高透窗口片，高透窗口片的一侧设置有吹气装置。
[0019]作为本技术的进一步改进，还包括集尘跟随机构，集尘跟随机构设置于搬运
机构上方的设备罩壳的铝型材上，集尘跟随机构包括可沿着X轴和Y轴向驱动的集尘直线模组，集尘直线模组上的驱动端与可沿着Z轴向驱动的集尘驱动模组相连接，集尘驱动模组上的驱动端与集尘组件相连接。
[0020]借由上述方案，本技术至少具有以下优点：
[0021]1、本技术相比于现有技术，太阳能电池在设备内部加工传输路径短、加工精度高、清边加工路径和清边宽度灵活可调、实现完全自动上料、自动对位清边和自动下料，无需人为干预。
[0022]2、在清边加工过程中，电池片由搬运机构一次夹取完成，中间不需要转运和重复机械对位，最大限度缩短电池片在设备内部传输路径，从而减少加工过程中薄膜太阳能电池受到损伤，进而影响电池光电转化效率；即使搬运过程中夹爪会接触到本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.薄膜太阳能电池高速高精度清边设备，其特征在于，包括机架(100)、上料机(200)、清边机(300)、搬运机构(400)和下料机(600)；所述机架(100)包括底座(110)、设置在底座(110)上起支撑作用的若干个机架立柱(120)、以及沿着X方向和沿着Y方向设置且连接机架立柱(120)的第一型材梁(130)和第二型材梁(140)，所述底座(110)、机架立柱(120)、第一型材梁(130)和第二型材梁(140)之间形成的空间区域沿着X轴的负方向依次被分为三个区，即上料位、加工区和下料区，分别用来布置上料机(200)、清边机(300)和下料机(600)，所述搬运机构(400)架设于沿着X方向设置的第一型材梁(130)上。2.如权利要求1所述的薄膜太阳能电池高速高精度清边设备，其特征在于，所述上料机(200)包括铝型材机架(210)、设置于铝型材机架(210)上的传送组件(220)、设置在传送组件(220)的下方且固定在底座(110)上的顶升机构(230)、以及设置在顶升机构(230)上的规整机构(240)。3.如权利要求2所述的薄膜太阳能电池高速高精度清边设备，其特征在于，所述传送组件(220)包括驱动单元(221)、传动单元(222)和传送单元(223)，所述驱动单元(221)通过传动单元(222)与传送单元(223)进行动力传递；所述驱动单元(221)设置在铝型材机架(210)沿着Y正方向一侧的中间位置，所述传动单元(222)沿着X方向设置且驱动单元(221)位于传动单元(222)的中间位置，所述铝型材机架(210)上沿着X方向均匀的设置有若干个传送单元(223)，且所述传送单元(223)沿着Y方向设置；所述驱动单元(221)包括上料电机(2211)、减速机(2212)以及设置在减速机输出轴上的第一传动轮(2213)；所述传动单元(222)由传动轴(2221)和设置在传动轴(2221)上的若干第二传动轮(2222)组成，其中所述传动轴(2221)与流片方向平行；所述传送单元(223)由与流片方向垂直设置的传送轴(2231)、设置在传送轴(2231)端部的第三传动轮(2233)、设置在传送轴(2231)上的若干个传送轮(2232)以及支撑传送轴(2231)的若干轴承(2234)组成。4.如权利要求2所述的薄膜太阳能电池高速高精度清边设备，其特征在于，所述顶升机构(230)包括对中支撑组件(231)、设置在对中支撑组件(231)上的顶升单元(232)、驱动对中支撑组件(231)和顶升单元(232)沿Z轴方向运动的顶升驱动模组(233)，所述顶升单元(232)均布在对中支撑组件(231)的安装板(2311)上，所述顶升单元(232)包括顶升立柱(2321)和位于顶升立柱(2321)顶部的缓冲片(2322)。5.如权利要求2所述的薄膜太阳能电池高速高精度清边设备，其特征在于，所述规整机构(240)包括第一规整组件(241)和第二规整组件(242)；所述第一规整组件(241)沿着流片方向对电池片位置进行规整，所述第一规整组件(241)包括固定规整单元(2411)和运动规整单元(2412)，所述固定规整单元(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵裕兴，朱林中，王铭羽，陈守亮，蔡仲云，
申请(专利权)人：苏州德龙激光股份有限公司，
类型：新型
国别省市：