[發明專利]一種太陽能電池片廢片切割裝置

有效

• 申請號: 201610881103.2
• 申請日: 2016-10-09
• 公開（公告）號: CN106392338B
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發明（設計）人: 湯亮;汪威;潘明錚;李倩;李建;張董潔;何穩;郭衛林;王亮
• 申請（專利權）人: 湖北工業大學
• 主分類號: B23K26/38
• 分類號: B23K26/38;B23K26/402;B23K26/70;B09B3/00
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙)42222
• 代理人: 張火春

技術領域

本發明專利涉及一種太陽能電池片切割設備，特別涉及一種太陽能電池片廢片切割裝置，屬于集機器視覺技術、激光切割技術于一體的太陽能電池片廢片切割機。

背景技術

太陽能電池片是由很薄的硅板作為基體，是一種具有很高脆性的材料。在生產加工中容易產生毛刺，裂縫等缺陷，嚴重影響了產品的使用性能。對于一塊成型的太陽能電池板，如果因為一些小的缺陷而廢棄整塊電池板則會造成極大的浪費，因此對太陽能電池板進行分塊切割的時候，既要注意避開有缺陷的部分，又要使切割后可利用部分面積盡可能的大一些，這樣會節約材料、降低成本。

發明內容

本發明專利的目的在于針對有缺陷的太陽能電池片，提供一種集視覺技術、激光技術等為一體的太陽能電池片廢片切割機，該設備由機器視覺檢測部分、激光切割部分以及機械傳動部分三大塊組成，利用機器視覺技術對太陽能電池片廢片進行位置定位，同時對廢片進行拍照傳送給工控機，工控機重新對廢片進行路徑規劃，使再次切割后可利用的電池片面積最大，最終反饋給激光切割裝置進行切割。本設計結構緊湊、操作簡單，不僅使材料得到充分利用，同時避免了材料浪費對環境帶來的污染，也降低了生產成本。

本發明專利采用以下技術方案：

一種太陽能電池片廢片切割裝置，包括機架、上料機構、下料機構、移動工作臺、視覺檢測裝置、激光切割裝置、以及控制系統，其特征在于：所述上料機構包括上料臂、驅動上料臂旋轉的伺服電機、用于放置待切割太陽能電池片廢片的上料臺、以及用于吸附待切割太陽能電池片廢片的真空吸盤，該真空吸盤設于上料臂末端；

所述下料機構包括下料臂、驅動下料臂旋轉的伺服電機，用于放置切割后太陽能電池片的下料臺、以及用于吸附切割后太陽能電池片的真空吸盤，該真空吸盤設于下料臂末端；

所述移動工作臺包括設于機架上的兩個平行導軌、可在兩個平行導軌上自由滑動的滑臺、以及驅動滑臺移動的伺服電機，所述滑臺上表面設有用于吸附和固定太陽能電池片的真空夾具，通過伺服電機驅動，帶有真空夾具的滑臺在上料位置、切割位置和下料位置三個工位之間移動，來配合上料機構和下料機構完成太陽能電池片廢片上料、切割和下料三個工序；

所述視覺檢測裝置設于移動工作臺上方，其包括工業相機、鏡頭和相機微調器；所述激光切割裝置包括激光頭、激光固定架、以及兩個垂直鑲嵌連接的單軸機械臂，激光頭通過激光固定架固定在其中一個單軸機械臂上；

所述真空夾具、以及上料臂和下料臂上的真空吸盤分別設有與之相連的真空泵，所述控制系統為工控機，上述所有真空泵、伺服電機、激光切割裝置、以及視覺檢測裝置均通過控制系統控制。

作為優選，所述上料臂分別通過齒輪搖桿機構與相應的伺服電機相連，所述齒輪搖桿機構包括與上料臂或下料臂相連的從動小齒輪，與從動小齒輪嚙合的主動大齒輪，搖桿，以及傳動軸；所述搖桿兩端分別與主動大齒輪和傳動軸偏心鉸接，傳動軸通過齒輪組與相應的伺服電機輸出軸相連。通過齒輪搖桿機構可以實現上料臂或下料臂快速準確的將太陽能電池片按需要進行移動。

作為優選，所述滑臺與其伺服電機之間通過牛頭刨床機構相連，所述牛頭刨床機構包括固定設于滑臺下側的工作臺驅動軸，開有導槽的回旋桿，工作臺傳動軸，以及轉動圓盤；所述轉動圓盤一側設有偏心的凸臺，所述回旋桿頂部通過驅動桿與工作臺驅動軸鉸接，回旋桿底部與機架鉸接，轉動圓盤通過將凸臺鑲嵌入導槽內與回旋桿可滑動相連，轉動圓盤中心與工作臺傳動軸固定相連，工作臺傳動軸另一端與驅動滑臺移動的伺服電機相連。通過牛頭刨床機構可以實現滑臺在上料位、切割位和下料位之間快速切換。

作為優選，所述機架為可移動機架，機架底部設有萬向輪。

本發明專利的有益效果是：本發明提供了一種太陽能電池片廢片切割裝置，采用機器視覺檢測技術對廢片進行檢測并重新規劃切割路徑，運用激光切割技術對廢片進行切割，使有缺陷的太陽能電池片重新得到利用，一方面避免了電池片廢片對環境造成的污染，另一方面使材料得到充分利用，節約了成本。

附圖說明

圖1為太陽能電池片廢片切割裝置左視圖；

圖2為太陽能電池片廢片切割裝置俯視圖；

圖3為上料臺或下料臺結構示意圖；

圖4為牛頭刨床機構三維示意圖；

圖5為上料機構或下料機構的齒輪搖桿機構結構示意圖；

圖6為激光切割裝置結構示意圖；

圖7為視覺檢測裝置示意圖；

圖8為上料臂或下料臂結構示意圖。