一种用于产业化生产的印刷设备，及其印刷方法与流程

1.本发明涉及印刷技术领域，特别地，涉及一种用于产业化生产的印刷设备，及其印刷方法。


背景技术：

2.太阳能电池技术的发展日新月异，各种新技术层出不穷，新技术的出现通常包含了复杂的工艺流程，如何把各类新型的技术尽可能的简化，用于满足较低成本的大批量生产，是各类新技术必须重视的问题。
3.丝网印刷技术是目前行业中最普遍使用的印刷技术，使用定制图形的网版，用刮条将浆料挤压到电池片上，方便快捷。但目前由于提效降本的需求，需要将细栅线做的越细越好，主流使用的有网结网版由于网结的存在，过墨性受到限制，无法将线做的非常的细，虽然目前推出了无网结网版，无网结网版虽然没有网结，但是受限于浆料的粘度及流变性，依然无法将细栅线做的非常细，切随着网版使用寿命的增加，后期细栅的拓线非常严重；如何高效稳定的将细栅线做到电池片上，成了各家公司研究的主要课题；而且丝网印刷中需要频繁的更换网版，虽然网版的寿命不断提升，但是单块网版的价格也是一直在上升，因此网版的成本在辅料成本中占比较大，如何降低辅料成本也是目前太阳能电池片大批量生产需要不断完善的课题。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明目的是提供一种用于产业化生产的印刷设备。
5.为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
6.一种用于产业化生产的印刷设备，包括：
7.印刷板，其具有供浆料通过以印刷形成栅线的线槽；
8.上浆机构，用以将浆料送至印刷板的线槽处；
9.第一激光头，设于印刷板上方，且其激光投射方向正对线槽，通过第一激光头投射的激光将线槽处的浆料推送至电池片上；
10.第一驱动机构，与第一激光头连接，用以驱动第一激光头沿线槽的长度方向位移。
11.进一步的，所述印刷设备还包括：
12.载台，用以承载安装所述印刷板、上浆机构、第一激光头，以及第一驱动机构；
13.第二驱动机构，用以驱动载台沿垂直于线槽的长度方向位移。
14.进一步的，第二驱动机构与载台之间还设有用以驱动载台上下位移的第三驱动机构。
15.进一步的，所述上浆机构包括：
16.储浆器，用以储放浆料，其包括一段斜槽段，其中斜槽段用以导出储浆器中的浆料，且斜槽段的较低端位于线槽处；所述斜槽段的宽度方向沿线槽的长度方向延伸；
17.挤压组件，与储浆器连接，用以将储浆器中的浆料挤压至斜槽段；
18.第二激光头，设于斜槽段较高端背侧，且其激光照射方向朝向斜槽段的倾斜方向，用以将斜槽段内的浆料沿斜槽推送至线槽处。
19.第四驱动机构，与第二激光头连接，用以驱动二激光头沿斜槽段的宽度方向位移。
20.进一步的，所述储浆器还包括竖直设于斜槽段上方且内部中空用以储放浆料的储料段，其中储料段与斜槽段较高端连通，且储料段上端敞口。
21.进一步的，所述挤压组件包括竖直设于储料段正上方，且可活动穿插于储浆段内用以挤推储浆段内浆料的推板，以及与推板连接用以驱动推板沿储料段高度方向位移的驱动模组。
22.本发明还提供一种印刷方法，包括如下步骤：
23.s1、将电池片置于印刷板下方，使得印刷板的线槽位于电池片的待印刷位置，印刷时，电池片与印刷板不接触；
24.s2、将浆料输送至印刷板的线槽位置，开启第一激光头正对线槽发射激光，并驱动第一激光头沿线槽的长度方向往复运动，在此过程中，第一激光头发射的激光将线槽中的浆料推送至电池片上，形成一条栅线的印刷。
25.s3、沿垂直于线槽的长度方向移动印刷板，重复步骤s2，完成剩余栅线的印刷。
26.进一步的，在步骤s2中，根据待印刷栅线的长度来调整第一激光头往复运动的初始位置和其运动的最大行程终点位置，该终点位置到初始位置的距离即为待印刷栅线的长度。
27.进一步的，在步骤s1中，待电池片放置完成后，根据待印刷栅线的高度来调整印刷板底面与电池片上表面之间的间距，该间距即为栅线的高度。
28.进一步的，在步骤s2中，采用第二激光头发射激光将浆料推送至印刷板的线槽位置。
29.较之现有技术，本发明的优点在于：
30.1、本发明采用带有线槽的印刷板，并采用激光(第一激光头)推料的方式来将线槽中的浆料挤推至印刷板上完成栅线的印刷，如此便可进行连续生产任务，在连续生产过程中无需更换耗材，解决了丝网印刷技术中频繁更换网版耗时，且网版成本高的问题，为批量生产节约大量成本。
31.2、印刷板为硬质非接触材料，工作中无接触也无磨损，加上激光的精确性，可以保证细栅线的质量与可重复性，防止出现丝网印刷技术中，网版随着寿命增加张力下降从而产生的拓线问题。
附图说明
32.图1为本发明的结构示意图；
33.图2为本发明储浆器的结构示意图；
34.图3为印刷板的俯视图。
35.附图标记：01、电池片；1、印刷板；11、线槽；21、储浆器；211、储浆段；212、斜槽段；22、挤压组件；221、推板；222、驱动模组；223、连接件；23、第二激光头；24、第四驱动机构；3、第一激光头；4、第一驱动机构；5、载台；6、第二驱动机构；61、连接板；7、第三驱动机构；。
具体实施方式
36.以下结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步详述，以使本发明技术方案更易于理解和掌握。
37.实施例1：
38.如图1所示，本实施例提供一种用于产业化生产的印刷设备，包括：
39.印刷板1，如图3所示，其具有供浆料通过以印刷形成栅线的线槽11；其中线槽11贯穿印刷板1的板面，其主要用于供浆料通过过墨至电池片01上。本实施例中，线槽11的宽度在5μm-20μm。
40.上浆机构，用以将浆料送至印刷板1的线槽11处；
41.第一激光头3，设于印刷板1上方，且其激光投射方向正对线槽11，通过第一激光头3投射的激光将线槽11处的浆料推送至电池片01上；本实施例中，第一激光头3可采用激光功率为250w-350w，频率为30khz-60khz，激光速度在15000mm/s-30000mm/s。
42.第一驱动机构4，与第一激光头3连接，用以驱动第一激光头3沿线槽11的长度方向位移。如此由第一驱动机构4驱动第一激光头3沿线槽11的长度方向往复运动，便可将线槽11中的浆料均匀推送至电池片01上，使得电池片01上形成一条栅线。其中第一驱动机构4可以采用现有的齿轮齿条线性模组，安装时，将第一激光头3安装在该模组的滑台上即可。
43.通过上述设置，采用带有线槽11的印刷板1，并采用激光(第一激光头3)推料的方式来将线槽11中的浆料挤推至印刷板1上完成栅线的印刷，如此便可进行连续生产任务，在连续生产过程中无需更换耗材，解决了丝网印刷技术中频繁更换网版耗时，且网版成本高的问题，为批量生产节约大量成本。
44.而且，印刷板1为硬质非接触材料，工作中无接触也无磨损，加上激光的精确性，可以保证细栅线的质量与可重复性，防止出现丝网印刷技术中，网版随着寿命增加张力下降从而产生的拓线问题。
45.在本实施例中，所述印刷设备还包括：
46.载台5，用以承载安装所述印刷板1、上浆机构、第一激光头3，以及第一驱动机构4；换言之，印刷板1、上浆机构、第一激光头3，以及第一驱动机构4均安装在载台5上，具体的，印刷板1安装在载台5的底壁上，值得一提的是，印刷板1的下壁透过载台5的底壁，如此以保证线槽11中的浆料可以顺利过墨至电池片01上。
47.第二驱动机构6，用以驱动载台5沿垂直于线槽11的长度方向水平位移；
48.第二驱动机构6与载台5之间还设有用以驱动载台5上下位移的第三驱动机构7。
49.在本实施例中，其中第二驱动机构6，以及第三驱动机构7均可采用现有的齿轮齿条线性模组，具体的，第三驱动机构7的导轨通过连接板61固定安装在第二驱动机构6的滑台上，载台5固定安装在第三驱动机构7的滑台上。
50.通过上述设置，首先可以根据待印刷栅线的高度，通过第三驱动机构7来上下调整载台5的高度，从而调节印刷板1的底壁与电池片01的上壁之间的间距，该间距即为栅线的高度。当前一条栅线印刷完成时，可通过第二驱动机构6来驱动整个载台5沿垂直于线槽11的长度方向位移，来印刷下一条栅线。
51.本实施例中，所述上浆机构包括：
52.储浆器21，安装于载台5上，用以储放浆料，其呈两段结构，即一段竖直设置储浆段
211和一段倾斜设置的斜槽段212，如图2所示。
53.储浆段211呈内部中空的矩形壳体机构，其主要用于储放浆料，且其上端敞口。
54.其中斜槽段212较高端与储浆段211的下端连通用以导出储浆器21中的浆料，斜槽段212的较低端位于线槽11处；所述斜槽段212的宽度方向沿线槽11的长度方向延伸；斜槽段212呈两端敞口且内部中空的矩形壳体结构。
55.值得一提的是，储浆器21的大小没有特别的限制，一般至少可以存放500g-1000g浆料；斜槽段212尺寸为208mm*1mm*0.5mm(具体尺寸可以调整，视电池片01大小而定，若印刷182尺寸电池片01，则尺寸为182mm*1mm*0.5mm，若印刷158尺寸电池片01，则尺寸为158mm*1mm*0.5mm)。
56.挤压组件22，与储浆器21连接，具体的与储浆段211连接，用以将储浆器21中的浆料挤压至斜槽段212；具体的：
57.挤压组件22包括竖直设于储料段正上方，且可活动穿插于储浆段211内用以挤推储浆段211内浆料的推板221，以及与推板221连接用以驱动推板221沿储料段高度方向位移的驱动模组222，驱动模组222安装在载台5上；其中驱动模组222可以采用现有的滚珠丝杠直线模组，推板221通过连接件223安装在该模组的滑块上，通过该模组的驱动带动推板221下压，从而使得推板221挤压储浆段211内的浆料，使得储浆段211内的浆料挤压至斜槽段212内。
58.第二激光头23，设于斜槽段212较高端背侧，且其激光照射方向朝向斜槽段212的倾斜方向，用以将斜槽段212内的浆料沿斜槽推送至线槽11处。如此当储浆段211的浆料被挤压至斜槽段212内后，由第二激光头23发射激光，通过该激光将斜槽段212内的浆料推送至印刷板1上，以供后续第一激光头3进行退推料。
59.第二激光头23的激光功率为200w-400w，频率20khz-80khz，激光速度在15000mm/s-30000mm/s。
60.第四驱动机构24，与第二激光头23连接，用以驱动第二激光头23沿斜槽段212的宽度方向位移。通过第四驱动机构24驱动第二激光头23沿斜槽段212的宽度方向往复移动，从而使得斜槽段212内的浆料可以均匀推送至印刷板1上，以供后续的操作。值得一提的是，第四驱动机构24安装于载台5上；本实施例中第四驱动机构24可采用现有的齿轮齿条线性模组，具体的，第二激光头23安装在该模组的滑台上，使得第二激光头23随该滑台直线往复运动。
61.实施例2
62.本实施例提供一种印刷方法，采用实施例1所述的印刷设备，具体包括如下步骤：
63.s1、将电池片01置于印刷板1下方，使得印刷板1的线槽11位于电池片01的待印刷位置，印刷时，电池片01与印刷板1不接触，由于是非接触式，不同于丝网印刷时印刷头对硅片有个作用力，一定程度可以改善电池片01的隐裂比例。
64.在此步骤中，印刷之前，可首先根据待印刷栅线的高度来调整印刷板1底面与电池片01上表面之间的间距，该间距即为栅线的高度。具体的，可通过第三驱动机构7驱动载台5上下位移，进而载台5带动印刷板1一起上下位移，实现调节上述间距的效果。
65.s2、将浆料输送至印刷板1的线槽11位置，具体的，首先向储浆段211内注入浆料，接着驱动模组222驱动推板221下压以挤压储浆段211内的浆料，将储浆段211内的浆料挤推
至斜槽段212；然后，开启第二激光头23，并通过第四驱动机构24驱动第二激光头23沿斜槽段212的宽度方向往复运动，如此在第二激光头23的激光推送下，将斜槽段212中的浆料推送至印刷板1的线槽11位置。
66.接着，开启第一激光头3正对线槽11发射激光，并通过第一驱动机构4驱动第一激光头3沿线槽11的长度方向往复运动，在此过程中，第一激光头3发射的激光将线槽11中的浆料推送至电池片01上，形成一条栅线的印刷。
67.在此步骤中，为了制备不同设计的栅线，可以通过调整第一激光头3的初始位置和其运动的最大行程的终点位置，来控制栅线的长度，该起始位置距终点位置的距离即为栅线的长度；同时第一激光头3的起始位置也决定了印刷的栅线端点位置，从而适应不同设计的栅线图形(若干并排栅线共同形成栅线图形)印刷要求。由此可见，通过调整第一激光头3工作起始位置和终点位置，可以制备出不同设计的细栅图形，满足客户定制化的需求。
68.值得一提的是，为了能够更为清楚了解上述的终点位置及初始位置的关系，以下对第一激光头3的行程做具体阐述：
69.第一激光头3在第一驱动机构4的驱动下，由其起始位置开始向前(沿线槽11长度方向)位移，直至其预设的最大行程位置(即终点位置)，该预设的最大行程(起始位置到终点位置距离)位置即为栅线的长度，然后由第一驱动机构4带动第一激光头3从该终点位置折返至初始位置，接着重复上述动作，往复来回几次便可完成一次栅线印刷。
70.s3、完成一条栅线的印刷结束后，进行下一条栅线的印刷，具体的，通过第二驱动机构6驱动载台5向一侧平移(垂直于线槽11的长度方向)，如此便带动印刷板1平移，直至线槽11位于预设位置，开始重复上述步骤s2，开始下一条栅线的印刷，以此类推重复上述动作，完成剩余所有栅线的印刷。
71.以上只是本发明的典型实例，除此之外，本发明还可以有其它多种具体实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围。