一种具有取放功能的电池片激光切割装置的制作方法

本发明属于机械技术领域，涉及一种具有取放功能的电池片激光切割装置。

背景技术：

太阳能电池片一般分为单晶硅、多晶硅和非晶硅。太阳能电池又称为“太阳能芯片”或“光电池”，是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片；它只要被满足一定照度条件的光照到，瞬间就可输出电压及在有回路的情况下产生电流，在物理学上称为太阳能光伏，简称光伏。太阳能电池片是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。半片就是将电池片进行1/2切割后的组件封装的技术，本质上是降低了单张电池片的内阻，既可以用来封装多晶、也可以用来封装单晶组件。现有生产中当需要使用到半片电池片时，就要用到切割机对电池片进行对半切开，使其形成两个半片电池片。

经检索，如中国专利文献公开了一种太阳能电池片切割装置【申请号：201620110888.9；公开号：cn205496799u】。这种太阳能电池片切割装置，其特征在于，包括：激光器调整平台，用于调节下述激光器的安装位置；激光器，与所述激光器调整平台连接，用于发射激光；光斑发生装置，与所述激光器连接，包括依次设置的扩束镜、扫描振镜和扫描场镜，所述激光依次通过扩束镜、扫描振镜和扫描场镜；所述扩束镜用于将所述激光直径放大并得到准直度高的激光束；所述扫描场镜用于将激光束会聚成光斑；定位吸附装置，设置于所述扫描场镜下方，用于固定所述太阳能电池片。

该专利中公开的切割装置虽然切割精度高，但是，该切割装置的结构过于简单，无法实现连续不间断的切割作业，切割效率低，因此，设计出一种具有取放功能的电池片激光切割装置是很有必要的。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种具有取放功能的电池片激光切割装置，该激光切割机具有切割效率高的特点。

本发明的目的是提供一种具有取放功能的电池片激光切割装置，包括机架，其特征在于，所述机架上固定有横梁，横梁上设置有移动座，移动座与一能使其来回移动的驱动结构相连，移动座上固定有用于切割电池片的激光切割头，机架上固定有工作台，工作台上具有用于放置电池片的两个放置机构；机架上设置有用于取放电池片的取放机构，取放机构包括支架、导杆、导块、齿轮、齿条、步进电机和移动条，支架固定在机架上，导杆水平固定在支架上，导块设置在导杆上，齿条水平固定在支架上，且齿条与导杆相互平行，移动条固定在导块上，步进电机固定在导块上，且步进电机的输出轴水平设置，齿轮固定在步进电机的输出轴端部，齿轮与齿条相啮合，移动条上固定有推杆电机，推杆电机的竖直向下，推杆电机的推杆端部和取放架相连，取放架上固定有用于取放电池片的吸盘。

本发明的工作原理如下：通过步进电机带动齿轮转动，齿轮与齿条相啮合，使导块沿着导杆来回移动，带块带动移动条来回移动，同时，可通过推杆电机带动取放架上下移动，取放架带动吸盘上下移动，通过吸盘可对电池片进行取放，并通过设置两个放置机构可实现一个放料和取料，减少不必要的等待时间，通过驱动结构带动移动座来回移动，移动座带动激光切割头来回移动，激光切割头将放置机构处的电池片进行切割使其一分为二，从而可实现连续不间断的切割作业，切割效率高。

所述机架上固定有底座，底座上竖直设置有驱动轴，驱动轴下端与一能带动其转动的动力结构相连，驱动轴上端和转盘相连，转盘上设置有若干定位座，定位座上通过可拆卸的方式安装有用于存放电池片的存放框。

采用该结构，通过动力结构带动驱动轴转动，驱动轴带动转盘转动，转盘带动定位座转动，使相应放有电池片的存放框转动到所需供料位置。

所述动力结构包括动力电机、主带轮、从带轮和传动带，动力电机固定在底座上，动力电机的输出轴竖直设置，主带轮固定在动力电机的输出轴端部，从带轮固定在驱动轴下端，传动带套设在主带轮与从带轮之间。

采用该结构，通过动力电机带动主带轮转动，主带轮通过传动带带动从带轮转动，从带轮带动驱动轴转动，从而可使驱动轴转动。

所述放置机构包括导轨、滑块、放置板和气缸一，导轨水平固定在工作台上，滑块设置在导轨上，放置板固定在滑块上，气缸一固定在工作台上，且气缸一的活塞杆水平设置，气缸一的活塞杆端部和滑块相连。

采用该结构，通过气缸一带动滑块沿着导轨来回移动，滑块带动放置板来回移动，从而可使放置板来回移动；当气缸一的活塞杆完全缩回时，放置板位于上料和下料工位；而气缸一的活塞杆完全伸出时，放置板位于切割工位。

所述放置板两侧还安装有若干滚轮。

采用该结构，通过滚轮可方便电池片在放置板上移动而调整。

所述导轨两端分别活动设置有限位块，限位块上螺纹连接有锁定螺栓，且锁定螺杆端部能与导轨相抵靠。

采用该结构，通过限位块可方便对滑块在导轨上移动时进行限位。

所述移动座上固定有烟尘导流罩一，烟尘导流罩一和导入管一的一端相连通，导入管一的另一端和抽风机的输入口一相连通；放置板上固定有烟尘导流罩二，烟尘导流罩二通过辅助管和导入管二的端部相连通，辅助管通过安装杆和放置板相连，导入管二的中部和抽风机的输入口二相连通。

采用该结构，通过烟尘导流罩一和烟尘导流罩二可对切割产生的烟尘吸走；烟尘导流罩二和辅助管的数量均为两个。

所述工作台上还具有联动辅助结构，联动辅助结构包括联动齿条、联动齿轮、调控板和若干调整杆，调整杆一端通过转轴和放置板一端相铰接，调整杆另一端上转动安装有限位导轮，调整杆中部通过连杆活动连接，限位条固定在放置板另一端上，调整杆的数量为奇数根，联动齿轮固定在位于中部的转轴上，联动齿条水平固定在工作台上，且联动齿条与导轨相互平行，联动齿轮与联动齿条相啮合，辅助管为方形管，辅助管上侧具有开孔，辅助管下侧具有限位安装块，调控板上端转动连接在开孔处，调控板下端通过支撑弹簧和限位安装块相连，且调控板下端能与限位安装块相抵靠，调控板上端还固定有凸出片，联动齿条上固定有抵靠柱，且凸出片能与抵靠柱相接触，辅助管上还安装有能将开孔封闭住的弹性封闭片。

采用该结构，其中一个放置板逐渐移动到上料和下料工位时，调整杆使限位导轮远离放置板，从而可方便电池片的放入或者取下，且由于凸出片与抵靠柱相接触，使其克服支撑弹簧的弹力作用，调控板下端与限位安装块相抵靠，调控板使辅助管处于封闭状态，该烟尘导流罩二就不工作了；而另一个放置板逐渐移动到切割工位时，调整杆使限位导轮靠近放置板，在限位导轮和限位条的作用下，使放置板上的电池片调整到准确的位置，且由于凸出片与抵靠柱相脱离，在支撑弹簧的弹力作用，调控板下端与限位安装块相脱离，调控板使辅助管处于打开状体，该烟尘导流罩二就工作了，辅助效果好。

所述驱动结构包括轨道、滑座、丝杆、螺母和伺服电机，轨道水平固定在横梁上，滑座设置在轨道上，丝杆水平安装在横梁上，且丝杆与轨道相互平行，丝杆端部与伺服电机相连，螺母螺纹连接在丝杆上，螺母和滑座相连，移动座和滑座相连。

采用该结构，通过伺服电机带动丝杆转动，丝杆带动螺母移动，螺母带动滑座沿着轨道来回移动，滑座带动移动座来回移动，从而可使移动座来回移动。

所述机架上还设置有处理结构，处理结构包括处理箱、过滤板、气缸二、气缸三和毛刷辊，处理箱固定在机架上，处理箱上部通过导出管和抽风机的输出口相连通，处理箱下部和排气管相连，过滤板安装在处理箱内，过滤板包括若干过滤环体，过滤环体由上至下的尺寸依次减小，最上部的过滤环体通过密封圈和处理箱中部密封连接，最下部的过滤环体通过联接管和收集盒相连，联接管上设置有电磁阀，相邻两个过滤环体之间通过弹性体密封连接，且过滤环体与弹性体两者可形成一个整圆，过滤环体上还水平转动设置有若干定位轴，定位轴和导流片相连，导流片上具有若干通孔，导流片上还具有配重块，过滤环体上具有与导流片相匹配的躲避槽，气缸二固定在处理箱上部，气缸二的活塞杆竖直向下，气缸二的活塞杆端部和升降架相连，升降架上固定有驱动电机，驱动电机的输出轴端部和定位块相连，毛刷辊水平转动安装在定位块上，且毛刷辊能与过滤板相接触，气缸三固定在处理箱下部，气缸三的活塞杆竖直向上，气缸三的活塞杆端部固定有用于支撑过滤环体的支撑架，且支撑架位于处理箱内。

采用该结构，过滤板在对由导出管进入到处理箱内的烟尘进行过滤时，由于过滤板的结构为若干过滤环体，且相邻两个过滤环体之间通过弹性体密封连接，在其自身重力的作用下，整个过滤板会形成向下凹入的结构，且导流片在配重块的作用下，导流片呈竖直状态，导入管进入到处理箱内的烟尘向下流动的过程中，烟尘产生的气流会不断撞击导流片，导流片使相应的过滤环体产生轻微晃动，可避免烟气中的烟尘粘在过滤板上，处理可靠；而在处理箱使用一段时间后，通过气缸三带动支撑架向上移动，支撑架与过滤环体接触，使各个过滤环体位于同一平面上，导流片处于水平状态，配重块可位于躲避槽的作用下，通过气缸二带动升降向下移动，升降架使毛刷辊与形成平面的过滤板相接触，通过步进电机带动毛刷辊转动，通过毛刷辊对过滤板的烟尘进行扫除。

通过打开电磁阀，过滤板上的烟尘可被暂时收集到收集盒中，取代常规的需经常性取出过滤板进行清理。

所述处理箱侧部具有清理口，且清理口位于过滤板的下方，处理箱上铰接有能将清理口封闭住的箱门。

与现有技术相比，本发明的好处在：通过步进电机带动齿轮转动，齿轮与齿条相啮合，使导块沿着导杆来回移动，带块带动移动条来回移动，同时，可通过推杆电机带动取放架上下移动，取放架带动吸盘上下移动，通过吸盘可对电池片进行取放，并通过设置两个放置机构可实现一个放料和取料，减少不必要的等待时间，通过驱动结构带动移动座来回移动，移动座带动激光切割头来回移动，激光切割头将放置机构处的电池片进行切割使其一分为二，从而可实现连续不间断的切割作业，切割效率高。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图。

图2是图1中a处的局部放大图。

图3是本发明中动力结构的平面结构示意图。

图4是本发明中拆去部分的立体结构示意图。

图5是本发明中放置机构的立体结构示意图。

图6是本发明中放置机构拆去部分的立体结构示意图。

图7是本发明中辅助管的平面结构示意图。

图8是本发明中处理结构的平面结构示意图。

图9是本发明中过滤环体的立体结构示意图。

图中，1、机架；2、工作台；3、放置板；4、支架；5、底座；6、转盘；7、驱动轴；8、存放框；9、定位座；10、横梁；11、伺服电机；12、烟尘导流罩二；13、导入管一；14、螺母；15、滑座；16、丝杆；17、轨道；18、激光切割头；19、烟尘导流罩一；20、推杆电机；21、移动条；22、取放架；23、吸盘；24、导杆；25、齿条；26、步进电机；27、齿轮；28、导块；29、动力电机；30、从带轮；31、传动带；32、主带轮；33、移动座；34、抵靠柱；35、联动齿条；36、联动齿轮；37、限位导轮；38、调整杆；39、连杆；40、限位条；41、滚轮；42、限位块；43、锁定螺栓；44、气缸一；45、导入管二；46、转轴；47、滑块；48、导轨；49、辅助管；50、安装杆；51、凸出片；52、弹性封闭片；53、调控板；54、支撑弹簧；55、限位安装块；56、气缸三；57、收集盒；58、箱门；59、处理箱；60、毛刷辊；61、升降架；62、气缸二；63、导出管；64、抽风机；65、驱动电机；66、定位块；67、过滤板；67a、过滤环体；67a1、躲避槽；67b、弹性体；67c、密封圈；68、联接管；69、电磁阀；70、支撑架；71、排气管；72、配重块；73、定位轴；74、导流片。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。

如图1-图9所示，本具有取放功能的电池片激光切割装置，包括机架1，机架1上固定有横梁10，横梁10上设置有移动座33，移动座33与一能使其来回移动的驱动结构相连，移动座33上固定有用于切割电池片的激光切割头18，在本实施例中，激光切割头18采用市场可以买到的现有产品；机架1上固定有工作台2，工作台2上具有用于放置电池片的两个放置机构；机架1上设置有用于取放电池片的取放机构，取放机构包括支架4、导杆24、导块28、齿轮27、齿条25、步进电机26和移动条21，支架4固定在机架1上，导杆24水平固定在支架4上，导块28设置在导杆24上，齿条25水平固定在支架4上，且齿条25与导杆24相互平行，移动条21固定在导块28上，步进电机26固定在导块28上，且步进电机26的输出轴水平设置，齿轮27固定在步进电机26的输出轴端部，齿轮27与齿条25相啮合，移动条21上固定有推杆电机20，推杆电机20的竖直向下，推杆电机20的推杆端部和取放架22相连，取放架22上固定有用于取放电池片的吸盘23。

本发明的工作原理如下：通过步进电机26带动齿轮27转动，齿轮27与齿条25相啮合，使导块28沿着导杆24来回移动，带块带动移动条21来回移动，同时，可通过推杆电机20带动取放架22上下移动，取放架22带动吸盘23上下移动，通过吸盘23可对电池片进行取放，并通过设置两个放置机构可实现一个放料和取料，减少不必要的等待时间，通过驱动结构带动移动座33来回移动，移动座33带动激光切割头18来回移动，激光切割头18将放置机构处的电池片进行切割使其一分为二，从而可实现连续不间断的切割作业。

机架1上固定有底座5，底座5上竖直设置有驱动轴7，驱动轴7下端与一能带动其转动的动力结构相连，驱动轴7上端和转盘6相连，转盘6上设置有若干定位座9，在本实施例中，定位座9的数量为四个；定位座9上通过可拆卸的方式安装有用于存放电池片的存放框8。

采用该结构，通过动力结构带动驱动轴7转动，驱动轴7带动转盘6转动，转盘6带动定位座9转动，使相应放有电池片的存放框8转动到所需供料位置。

动力结构包括动力电机29、主带轮32、从带轮30和传动带31，动力电机29固定在底座5上，动力电机29的输出轴竖直设置，主带轮32固定在动力电机29的输出轴端部，从带轮30固定在驱动轴7下端，传动带31套设在主带轮32与从带轮30之间。

采用该结构，通过动力电机29带动主带轮32转动，主带轮32通过传动带31带动从带轮30转动，从带轮30带动驱动轴7转动，从而可使驱动轴7转动。

放置机构包括导轨48、滑块47、放置板3和气缸一44，导轨48水平固定在工作台2上，滑块47设置在导轨48上，放置板3固定在滑块47上，气缸一44固定在工作台2上，且气缸一44的活塞杆水平设置，气缸一44的活塞杆端部和滑块47相连。

采用该结构，通过气缸一44带动滑块47沿着导轨48来回移动，滑块47带动放置板3来回移动，从而可使放置板3来回移动；当气缸一44的活塞杆完全缩回时，放置板3位于上料和下料工位；而气缸一44的活塞杆完全伸出时，放置板3位于切割工位。

放置板3两侧还安装有若干滚轮联动齿条35，在本实施例中，放置板3两侧安装有滚轮联动齿条35的数量均为五个。

采用该结构，通过滚轮联动齿条35可方便电池片在放置板3上移动而调整。

导轨48两端分别活动设置有限位块42，限位块42上螺纹连接有锁定螺栓43，且锁定螺杆端部能与导轨48相抵靠。

采用该结构，通过限位块42可方便对滑块47在导轨48上移动时进行限位。

移动座33上固定有烟尘导流罩一19，烟尘导流罩一19和导入管一13的一端相连通，导入管一13的另一端和抽风机64的输入口一相连通；放置板3上固定有烟尘导流罩二12，烟尘导流罩二12通过辅助管49和导入管二45的端部相连通，辅助管49通过安装杆50和放置板3相连，导入管二45的中部和抽风机64的输入口二相连通。

采用该结构，通过烟尘导流罩一19和烟尘导流罩二12可对切割产生的烟尘吸走；烟尘导流罩二12和辅助管49的数量均为两个。

工作台2上还具有联动辅助结构，联动辅助结构包括联动齿条35、联动齿轮36、调控板53和若干调整杆38，在本实施例中，调整杆38的数量为三根；调整杆38一端通过转轴46和放置板3一端相铰接，调整杆38另一端上转动安装有限位导轮37，调整杆38中部通过连杆39活动连接，限位条40固定在放置板3另一端上，调整杆38的数量为奇数根，联动齿轮36固定在位于中部的转轴46上，联动齿条35水平固定在工作台2上，且联动齿条35与导轨48相互平行，联动齿轮36与联动齿条35相啮合，辅助管49为方形管，辅助管49上侧具有开孔，辅助管49下侧具有限位安装块55，调控板53上端转动连接在开孔处，调控板53下端通过支撑弹簧54和限位安装块55相连，且调控板53下端能与限位安装块55相抵靠，调控板53上端还固定有凸出片51，联动齿条35上固定有抵靠柱34，且凸出片51能与抵靠柱34相接触，辅助管49上还安装有能将开孔封闭住的弹性封闭片52，在本实施例中，弹性封闭片52采用市场上可以买到的现有产品；联动齿轮36为扇形齿轮。

采用该结构，其中一个放置板3逐渐移动到上料和下料工位时，调整杆38使限位导轮37远离放置板3，从而可方便电池片的放入或者取下，且由于凸出片51与抵靠柱34相接触，使其克服支撑弹簧54的弹力作用，调控板53下端与限位安装块55相抵靠，调控板53使辅助管49处于封闭状态，该烟尘导流罩二12就不工作了；而另一个放置板3逐渐移动到切割工位时，调整杆38使限位导轮37靠近放置板3，在限位导轮37和限位条40的作用下，使放置板3上的电池片调整到准确的位置，且由于凸出片51与抵靠柱34相脱离，在支撑弹簧54的弹力作用，调控板53下端与限位安装块55相脱离，调控板53使辅助管49处于打开状体，该烟尘导流罩二12就工作了，辅助效果好。

驱动结构包括轨道17、滑座15、丝杆16、螺母14和伺服电机11，轨道17水平固定在横梁10上，滑座15设置在轨道17上，丝杆16水平安装在横梁10上，且丝杆16与轨道17相互平行，丝杆16端部与伺服电机11相连，螺母14螺纹连接在丝杆16上，螺母14和滑座15相连，移动座33和滑座15相连。

采用该结构，通过伺服电机11带动丝杆16转动，丝杆16带动螺母14移动，螺母14带动滑座15沿着轨道17来回移动，滑座15带动移动座33来回移动，从而可使移动座33来回移动。

机架1上还设置有处理结构，处理结构包括处理箱59、过滤板67、气缸二62、气缸三56和毛刷辊60，处理箱59固定在机架1上，处理箱59上部通过导出管63和抽风机64的输出口相连通，处理箱59下部和排气管71相连，过滤板67安装在处理箱59内，过滤板67包括若干过滤环体67a，在本实施例中，滤环体的数量为四个；过滤环体67a由上至下的尺寸依次减小，最上部的过滤环体67a通过密封圈67c和处理箱59中部密封连接，最下部的过滤环体67a通过联接管68和收集盒57相连，联接管68上设置有电磁阀69，相邻两个过滤环体67a之间通过弹性体67b密封连接，且过滤环体67a与弹性体67b两者可形成一个整圆，过滤环体67a上还水平转动设置有若干定位轴73，定位轴73和导流片74相连，导流片74上具有若干通孔，导流片74上还具有配重块72，过滤环体67a上具有与导流片74相匹配的躲避槽67a1，气缸二62固定在处理箱59上部，气缸二62的活塞杆竖直向下，气缸二62的活塞杆端部和升降架61相连，升降架61上固定有驱动电机65，驱动电机65的输出轴端部和定位块66相连，毛刷辊60水平转动安装在定位块66上，且毛刷辊60能与过滤板67相接触，气缸三56固定在处理箱59下部，气缸三56的活塞杆竖直向上，气缸三56的活塞杆端部固定有用于支撑过滤环体67a的支撑架70，且支撑架70位于处理箱59内；在本实施例中，过滤板67采用市场上可以买到的现有产品。

采用该结构，过滤板67在对由导出管63进入到处理箱59内的烟尘进行过滤时，由于过滤板67的结构为若干过滤环体67a，且相邻两个过滤环体67a之间通过弹性体67b密封连接，在其自身重力的作用下，整个过滤板67会形成向下凹入的结构，且导流片74在配重块72的作用下，导流片74呈竖直状态，导入管进入到处理箱59内的烟尘向下流动的过程中，烟尘产生的气流会不断撞击导流片74，导流片74使相应的过滤环体67a产生轻微晃动，可避免烟气中的烟尘粘在过滤板67上，处理可靠；而在处理箱59使用一段时间后，通过气缸三56带动支撑架70向上移动，支撑架70与过滤环体67a接触，使各个过滤环体67a位于同一平面上，导流片74处于水平状态，配重块72可位于躲避槽67a1的作用下，通过气缸二62带动升降向下移动，升降架61使毛刷辊60与形成平面的过滤板67相接触，通过步进电机26带动毛刷辊60转动，通过毛刷辊60对过滤板67的烟尘进行扫除。

通过打开电磁阀69，过滤板67上的烟尘可被暂时收集到收集盒57中，取代常规的需经常性取出过滤板67进行清理。

处理箱59侧部具有清理口，且清理口位于过滤板67的下方，处理箱59上铰接有能将清理口封闭住的箱门58。

以上部件均为通用标准件或本技术领域人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。

另外，本领域技术人员还可以在本发明精神内做其他变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围内。