一种太阳能电池片的无损切割方法技术

本发明专利技术提供了一种太阳能电池片的无损切割方法，其只需要在电池片两端开非常短的槽，然后利用连续激光加热裂开电池片，且整个切割方法的切割效率高，方便电池片的连续切割。在步进转动的转盘的外环等间隔分布至少四个工位，至少包括上料拍照工位、激光开槽工位、激光热裂切片工位、下料工位，所述上料拍照工位，所述转盘上表面设置有等于工位数且等间隔布置的工装结构，所述工装结构用于定位待切割电池片，所述上料拍照工位用于拍摄定位在正下方的工装上的电池片、然后进行尺寸定位，为其余工位的操作提供尺寸基础，所述激光开槽工位用于对位于正下方的电池片已经设定好的直线分割线的两端进行开槽。

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能电池片的无损切割方法
本专利技术涉及电池片分割的
，具体为一种太阳能电池片的无损切割方法。
技术介绍
太阳能电池片的主要成分是硅，根据硅的特性，在小范围内对其进行一定温度的快速加热并迅速冷却，可在硅的内部产生内应力，当内应力足够大的时候就会让其裂开。当太阳能电池片的组件工艺发展到现阶段需要把一张电池片切割成n份，传统的激光切割方式是在整个电池片的一个方向开整条的深槽(槽深≥电池片厚度的40％)，然后利用机械装置掰开，经过此种方式裂开的电池片因为利用了激光的高温消溶，会产生大量的粉尘，掰片的动作也给电池片带来了机械载荷上的损伤。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供了一种太阳能电池片的无损切割方法，其只需要在电池片两端开非常短的槽，然后利用连续激光加热裂开电池片，且整个切割方法的切割效率高，方便电池片的连续切割。一种太阳能电池片的无损切割方法，其特征在于：在步进转动的转盘的外环等间隔分布至少四个工位，至少包括上料拍照工位、激光开槽工位、激光热裂切片工位、下料工位，所述上料拍照工位，所述转盘上表面设置有等于工位数且等间隔布置的工装结构，所述工装结构用于定位待切割电池片，所述上料拍照工位用于拍摄定位在正下方的工装上的电池片、然后进行尺寸定位，为其余工位的操作提供尺寸基础，所述激光开槽工位用于对位于正下方的电池片已经设定好的直线分割线的两端进行开槽，所述激光热裂切片工位用于对位于正下方的电池片设定好的直线分割线进行激光加热、使得电池片分裂成为设定的若干小片，所述下料工位用于取走正下方的已经完成分割的电池片。其进一步特征在于：所述转盘通过高精度DD马达驱动，提供等分工位的位置一致性，其只需要在任一工位拍照，就可以把位置信息传递到后面的工位且不会带来位置偏差；因使用转盘模式，是朝一个方向循环运动，可按固定周期循环各工位，在这种需要严格顺序进行工作的机构中，不需要反复运动来达到顺序工作的目的，节省返回时间；所述上料拍照工位包括有上料工装和拍照定位系统，所述上料工装用于将待切割电池片搬运到其正下方的位于转盘上的工装上，工装对电池片固定好后，拍照定位系统拍摄正下方的电池片，拍摄的照片反馈到外部的尺寸定位系统，然后所有的后续工位分享该电池片的尺寸定位，使得单次拍照定位即可确保整个切割过程的尺寸位置信息，保证视觉定位信息的精确传递；所述激光开槽工位通过振镜来实现激光运动或通过直线模组来带动激光头移动；根据上料时的电池片是否已经定位好，决定激光开槽动作：A当电池片是定位好的时候：当用振镜模式时，此时振镜不需要做定位的动作，只需按先前设定好的位置固定的动作即可；当用模组时，只需一维方向的模组直线运动即可完成开槽动作；B当电池片是未定位的时：当用振镜模式时，根据前面上料拍照工位的视觉定位信息用振镜来完成校正好位置后的开槽位置来激光开槽；当用模组时，根据前面工作的视觉定位信息用二维插补的模式来校正开槽位置。所述激光开槽工位的激光需要多条线切割的时候光路上根据需求设置激光分光光路，其使得单次发射的激光能够形成符合需求的多路分路、同时作用于预设的若干条直线分割线，提高加工效率；所述激光热裂切片工位通过振镜来实现激光运动或通过直线模组来带动激光头移动；所述转盘上的每个工装上设置有定位装置、加热装置，激光热裂切片工位未对电池片进行加工前，加热装置对已经开槽的电池片进行预热，使得电池片预热到30℃以上、90℃以下；当激光热裂切片工位通过直线模组来带动激光头移动时，直线模组还集成有喷头设备，激光热裂切片工位未对电池片进行加工时，喷头设备紧随激光光斑之后对电池片表面喷射水雾或者气体，确保电池片在激光加热分裂的状态下沿着直线分割线稳定开裂；根据上料时的电池片是否已经定位好，决定激光热裂切片动作：A当电池片是定位好的时候：当用振镜模式时，此时振镜不需要做定位的动作，只需按先前设定好的位置固定的动作即可；当用直线模组时，只需一维方向的模组直线运动即可完成激光加热开裂动作；B当电池片是未定位的时：当用振镜模式时，根据前面上料拍照工位的视觉定位信息用振镜来完成校正好位置后的开槽位置来激光加热开裂；当用模组时，根据前面工作的视觉定位信息用二维插补的模式来校正激光加热位置。所述激光热裂切片工位的激光需要多条线切割的时候光路上根据需求设置激光分光光路，其使得单次发射的激光能够形成符合需求的多路分路、同时作用于预设的若干条直线分割线，提高加工效率；所述定位装置具体为真空吸持装置，真空吸持装置还外接有真空切换装置，在不同的工站用不同的真空吸力来工作；在DD马达的旋转过程中真空要足够大用来克服因快速旋转带来的离心力，而在激光热裂切片工位进行热裂的时候真空要相对小，才能保证热裂的工艺不受真空的影响，在此处要合理调整真空的大小，为快速精准切换真空故需要一套切换装置。采用本专利技术后，根据电池片预设分割为N块小片的尺寸设定M条直线分割线的位置，其中N-M＝1，转盘上的工装结构定位柱电池片，预先通过上料拍照工位拍摄视觉定位信息，之后步进转动转盘，使得激光开槽工位通过激光在电池片的表面的每条直线分割线的两端开槽，之后再次步进转动转盘，使得激光热裂切片工位通过连续的激光加热分裂每条直线分割线，最终使得电池片沿着直线分割线裂开、形成设定的若干小片，步进转动转盘，下料工位位置的工装结构松开电池片、下料工位取走正下方的已经完成分割的电池片，之后依次循环工作；其只需要在电池片两端开非常短的槽，然后利用连续激光加热裂开电池片，且整个切割方法的切割效率高，方便电池片的连续切割。附图说明图1为适用于本专利技术的设备的俯视图结构示意图；图2为图1的带有加热装置的具体实施例的主视图结构示意图；图中序号所对应的名称如下：转盘1、上料拍照工位2、激光开槽工位3、激光热裂切片工位4、下料工位5、工装结构6、定位装置7、加热装置8、DD马达9。具体实施方式一种太阳能电池片的无损切割方法、见图1和图2：在步进转动的转盘1的外环等间隔分布至少四个工位，至少包括上料拍照工位2、激光开槽工位3、激光热裂切片工位4、下料工位5，转盘1上表面设置有等于工位数且等间隔布置的工装结构6，工装结构6用于定位待切割电池片，上料拍照工位2用于拍摄定位在正下方的工装上的电池片、然后进行尺寸定位，为其余工位的操作提供尺寸基础，激光开槽工位3用于对位于正下方的电池片已经设定好的直线分割线的两端进行开槽，激光热裂切片工位4用于对位于正下方的电池片设定好的直线分割线进行激光加热、使得电池片分裂成为设定的若干小片，下料工位5用于取走正下方的已经完成分割的电池片。转盘1通过高精度DD马达9驱动，提供等分工位的位置一致性，其只需要在任一工位拍照，就可以把位置信息传递到后面的工位且不会带来位置偏差；因使用转盘模式，是朝一个方向循环运动，可按固定周期循环各工位，在这种需要严格顺序进行工作的机构中，不需要反复运动来达到顺序工作的目的，节省返回时间；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太阳能电池片的无损切割方法，其特征在于：在步进转动的转盘的外环等间隔分布至少四个工位，至少包括上料拍照工位、激光开槽工位、激光热裂切片工位、下料工位，所述上料拍照工位，所述转盘上表面设置有等于工位数且等间隔布置的工装结构，所述工装结构用于定位待切割电池片，所述上料拍照工位用于拍摄定位在正下方的工装上的电池片、然后进行尺寸定位，为其余工位的操作提供尺寸基础，所述激光开槽工位用于对位于正下方的电池片已经设定好的直线分割线的两端进行开槽，所述激光热裂切片工位用于对位于正下方的电池片设定好的直线分割线进行激光加热、使得电池片分裂成为设定的若干小片，所述下料工位用于取走正下方的已经完成分割的电池片。/n

【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池片的无损切割方法，其特征在于：在步进转动的转盘的外环等间隔分布至少四个工位，至少包括上料拍照工位、激光开槽工位、激光热裂切片工位、下料工位，所述上料拍照工位，所述转盘上表面设置有等于工位数且等间隔布置的工装结构，所述工装结构用于定位待切割电池片，所述上料拍照工位用于拍摄定位在正下方的工装上的电池片、然后进行尺寸定位，为其余工位的操作提供尺寸基础，所述激光开槽工位用于对位于正下方的电池片已经设定好的直线分割线的两端进行开槽，所述激光热裂切片工位用于对位于正下方的电池片设定好的直线分割线进行激光加热、使得电池片分裂成为设定的若干小片，所述下料工位用于取走正下方的已经完成分割的电池片。


2.如权利要求1所述的一种太阳能电池片的无损切割方法，其特征在于：所述转盘通过高精度DD马达驱动，提供等分工位的位置一致性。


3.如权利要求1所述的一种太阳能电池片的无损切割方法，其特征在于：所述上料拍照工位包括有上料工装和拍照定位系统，所述上料工装用于将待切割电池片搬运到其正下方的位于转盘上的工装上，工装对电池片固定好后，拍照定位系统拍摄正下方的电池片，拍摄的照片反馈到外部的尺寸定位系统，然后所有的后续工位分享该电池片的尺寸定位，使得单次拍照定位即可确保整个切割过程的尺寸位置信息，保证视觉定位信息的精确传。


4.如权利要求1所述的一种太阳能电池片的无损切割方法，其特征在于：所述激光开槽工位通过振镜来实现激光运动或通过直线模组来带动激光头移动。


5.如权利要求4中任一权利要求所述的一种太阳能电池片的无损切割方法，其特征在于，根据上料时的电池片是否已经定位好，决定激光...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁乾坤，彭刘辉，
申请(专利权)人：苏州沃特维自动化系统有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32