本发明涉及xbc电池制造,特别涉及一种激光加工光学系统。
背景技术:
1、现有的xbc太阳能电池激光开模设备,通常包括位于输送线同一侧的两个激光加工装置,两个激光加工装置和输送线之间个配备一个运片装置和一个下料线,其激光加工步骤如下:首先第一个激光加工装置配备的运片装置的机械手将两个基片从输送线搬移到第一个激光加工装置的加工平台上,由第一个激光加工装置对第一批两个基片加工主栅,加工完成后机械手将第一批两个基片搬移到下料线的同时,将第二批两个基片搬移到加工平台上,依次循环;第一批两个基片随输送线移动至第二个激光加工装置附近,第二个激光加工装置配备的运片装置的机械手将第一批两个基片从输送线搬移到第二个激光加工装置的加工平台上,由第二个激光加工装置对第一批两个基片加工细栅,加工完成后机械手将第一批两个基片搬移到下料线的同时,将第二批两个基片搬移到加工平台上,依次循环。
2、因此,现有的xbc电池激光开模设备采用线性分布的两个激光加工装置先后完成电池片的主栅和副栅加工,在主栅和副栅加工环节之间需执行电池片在两个激光加工装置与输送线之间搬移、以及电池片通过输送线在两个激光加工装置之间转运的步骤,导致激光开模生产流程繁琐、周期延长,降低了电池片生产效率。
3、此外,现有xbc电池激光开模设备通常采用正方形加工光斑实现栅线开模,但是当所需的细栅宽度在300μm以上(一般为500μm左右),主栅宽度在850μm以上(一般为1000μm左右)时,若使用光斑尺寸通常控制在150×150~180×180μm的正方形加工光斑,为达到特定的较大栅线宽度,需对同一根栅线进行拼线,即通过较多次来回填充实现栅线的高线宽,使激光加工时间过长,影响电池片生产效率。此外在拼线次数较多时,容易出现栅线局部位置空白或局部位置多次拼接层叠的缺陷,对电池片加工工艺效果的稳定性造成隐患。
技术实现思路
1、本发明提出一种激光加工光学系统,以解决现有技术中存在的xbc电池激光开模设备激光开模生产流程繁琐、栅线加工效率低的技术问题。
2、为解决以上问题,本发明采用的技术方案是:
3、本发明提供一种激光加工光学系统,包括:
4、转台,四个吸附平台,均匀间隔分布于转台周侧,用于吸附目标基片;
5、上下料装置、视觉定位装置、第一激光加工装置和第二激光加工装置,依次间隔环绕设置于转台的四周位置;
6、驱动装置,用于驱动转台旋转;
7、上下料装置用于将目标基片对吸附平台上下料;
8、视觉定位装置用于对目标基片进行视觉定位;
9、第一激光加工装置用于形成第一加工光斑,并以第一加工光斑沿第一线性加工方向对目标基片加工第一栅线;
10、第二激光加工装置用于形成第二加工光斑,并以第二加工光斑沿垂直于第一线性加工方向的第二线性加工方向对目标基片加工第二栅线。
11、优选地,第一加工光斑和第二加工光斑均呈矩形,且第一加工光斑沿第一线性加工方向加工第一栅线时,第一加工光斑的矩形长边方向保持垂直于第一线性加工方向;第二加工光斑沿第二线性加工方向加工第二栅线时,第二加工光斑的矩形长边方向保持垂直于第二线性加工方向。
12、优选地,第一激光加工装置包括:
13、激光器,用于发射激光束;
14、第一反射镜和第二反射镜,第一反射镜和第二反射镜的反射镜面均与激光束呈45度角设置,且第一反射镜和第二反射镜互呈镜像地构成全返镜组,用于以入射方向相反的方向反射激光束;
15、扩束镜、衍射光学元件和振镜,依次间隔设置于全返镜组反射激光束的光路上,衍射光学元件用于将经扩束镜扩散的入射激光束转换为投影呈矩形的整形激光束,并将整形激光束投射于目标基面表面以形成呈矩形的第一加工光斑。
16、优选地,第一加工光斑和第二加工光斑的矩形长边的长度均为400-500μm,第一加工光斑和第二加工光斑的矩形短边的长度均为80-120μm。
17、优选地,转台旋转时带动吸附平台在水平面旋转,并保持吸附平台水平设置,以使吸附平台依次抵达角度间隔为90度且分别对应上下料装置、视觉定位装置、第一激光加工装置和第二激光加工装置的上下料工位、基片定位工位、第一加工工位和第二加工工位。
18、进一步地,激光加工光学系统还包括:
19、划线装置,用于在吸附平台旋转至抵达第一加工工位和第二加工工位时,分别对应驱动吸附平台沿第一线性加工方向和第二线性加工方向运动,以分别使第一加工光斑和第二加工光斑对目标基片加工第一栅线和第二栅线。
20、优选地,第一栅线为设于目标基片一面的细栅,第二栅线为与第一栅线设于目标基片同一面的主栅。
21、优选地,目标基片为xbc电池片,第一栅线与第二栅线均设于目标基片背面。
22、进一步地,激光加工光学系统还包括物料输送装置,上下料装置包括:移料机械手,用于拿取目标基片并将目标基片在物料输送装置和吸附平台之间转移。
23、优选地,物料输送装置包括:
24、进料输送装置,用于输送目标基片以供移料机械手取用;
25、出料输送装置,用于接纳移料机械手从吸附平台拿取的目标基片并将目标基片输送至下游设备。
26、与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
27、本发明提供的激光加工光学系统,在一个转台四周集中分布上下料装置、视觉定位装置、第一激光加工装置和第二激光加工装置,第一激光加工装置和第二激光加工装置加工第一栅线和第二栅线的方向相互垂直,以适配随转台旋转后第二栅线方向的改变,省略了电池片在两个激光加工装置与输送线以及通过输送线在两个激光加工装置之间转运的步骤,提升激光开模生产效率;第一激光加工装置和第二激光加工装置采用矩形加工光斑,且保持矩形加工光斑长边与二者加工第一栅线和第二栅线的方向相垂直,加工较宽栅线时减少拼线次数以提高效率。
1.一种激光加工光学系统,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的激光加工光学系统,其特征在于,所述第一加工光斑(d)和所述第二加工光斑(e)均呈矩形,且第一加工光斑(d)沿所述第一线性加工方向(x)加工第一栅线(8)时,第一加工光斑(d)的矩形长边方向(b)保持垂直于第一线性加工方向(x);第二加工光斑(e)沿所述第二线性加工方向(y)加工第二栅线(9)时,第二加工光斑(e)的矩形长边方向(b)保持垂直于第二线性加工方向(y)。
3.如权利要求2所述的激光加工光学系统,其特征在于,所述第一激光加工装置(5)包括:
4.如权利要求2所述的激光加工光学系统,其特征在于,所述第一加工光斑(d)和所述第二加工光斑(e)的矩形长边的长度均为400-500μm,所述第一加工光斑(d)和所述第二加工光斑(e)的矩形短边的长度均为80-120μm。
5.如权利要求1-4任一项所述的激光加工光学系统,其特征在于,所述转台(1)旋转时带动所述吸附平台(2)在水平面旋转,并保持吸附平台(2)水平设置,以使吸附平台(2)依次抵达角度间隔为90度且分别对应所述上下料装置(3)、所述视觉定位装置(4)、所述第一激光加工装置(5)和所述第二激光加工装置(6)的上下料工位(h)、基片定位工位(i)、第一加工工位(j)和第二加工工位(k)。
6.如权利要求5所述的激光加工光学系统,其特征在于,还包括:
7.如权利要求1-4任一项所述的激光加工光学系统,其特征在于,所述第一栅线(8)为设于所述目标基片(7)一面的细栅,所述第二栅线(9)为与第一栅线(8)设于目标基片(7)同一面的主栅。
8.如权利要求7所述的激光加工光学系统,其特征在于,所述目标基片(7)为xbc电池片,所述第一栅线(8)与所述第二栅线(9)均设于目标基片(7)的背面。
9.如权利要求1-4任一项所述的激光加工光学系统,其特征在于,还包括物料输送装置(10),设于所述上下料装置(3)的一侧,所述上下料装置(3)包括:
10.如权利要求9所述的激光加工光学系统,其特征在于,所述物料输送装置(10)包括: