[发明专利]一种太阳能电池片废片切割装置

说明书

技术领域

本发明专利涉及一种太阳能电池片切割设备，特别涉及一种太阳能电池片废片切割装置，属于集机器视觉技术、激光切割技术于一体的太阳能电池片废片切割机。

背景技术

太阳能电池片是由很薄的硅板作为基体，是一种具有很高脆性的材料。在生产加工中容易产生毛刺，裂缝等缺陷，严重影响了产品的使用性能。对于一块成型的太阳能电池板，如果因为一些小的缺陷而废弃整块电池板则会造成极大的浪费，因此对太阳能电池板进行分块切割的时候，既要注意避开有缺陷的部分，又要使切割后可利用部分面积尽可能的大一些，这样会节约材料、降低成本。

发明内容

本发明专利的目的在于针对有缺陷的太阳能电池片，提供一种集视觉技术、激光技术等为一体的太阳能电池片废片切割机，该设备由机器视觉检测部分、激光切割部分以及机械传动部分三大块组成，利用机器视觉技术对太阳能电池片废片进行位置定位，同时对废片进行拍照传送给工控机，工控机重新对废片进行路径规划，使再次切割后可利用的电池片面积最大，最终反馈给激光切割装置进行切割。本设计结构紧凑、操作简单，不仅使材料得到充分利用，同时避免了材料浪费对环境带来的污染，也降低了生产成本。

本发明专利采用以下技术方案：

一种太阳能电池片废片切割装置，包括机架、上料机构、下料机构、移动工作台、视觉检测装置、激光切割装置、以及控制系统，其特征在于：所述上料机构包括上料臂、驱动上料臂旋转的伺服电机、用于放置待切割太阳能电池片废片的上料台、以及用于吸附待切割太阳能电池片废片的真空吸盘，该真空吸盘设于上料臂末端；

所述下料机构包括下料臂、驱动下料臂旋转的伺服电机，用于放置切割后太阳能电池片的下料台、以及用于吸附切割后太阳能电池片的真空吸盘，该真空吸盘设于下料臂末端；

所述移动工作台包括设于机架上的两个平行导轨、可在两个平行导轨上自由滑动的滑台、以及驱动滑台移动的伺服电机，所述滑台上表面设有用于吸附和固定太阳能电池片的真空夹具，通过伺服电机驱动，带有真空夹具的滑台在上料位置、切割位置和下料位置三个工位之间移动，来配合上料机构和下料机构完成太阳能电池片废片上料、切割和下料三个工序；

所述视觉检测装置设于移动工作台上方，其包括工业相机、镜头和相机微调器；所述激光切割装置包括激光头、激光固定架、以及两个垂直镶嵌连接的单轴机械臂，激光头通过激光固定架固定在其中一个单轴机械臂上；

所述真空夹具、以及上料臂和下料臂上的真空吸盘分别设有与之相连的真空泵，所述控制系统为工控机，上述所有真空泵、伺服电机、激光切割装置、以及视觉检测装置均通过控制系统控制。

作为优选，所述上料臂分别通过齿轮摇杆机构与相应的伺服电机相连，所述齿轮摇杆机构包括与上料臂或下料臂相连的从动小齿轮，与从动小齿轮啮合的主动大齿轮，摇杆，以及传动轴；所述摇杆两端分别与主动大齿轮和传动轴偏心铰接，传动轴通过齿轮组与相应的伺服电机输出轴相连。通过齿轮摇杆机构可以实现上料臂或下料臂快速准确的将太阳能电池片按需要进行移动。

作为优选，所述滑台与其伺服电机之间通过牛头刨床机构相连，所述牛头刨床机构包括固定设于滑台下侧的工作台驱动轴，开有导槽的回旋杆，工作台传动轴，以及转动圆盘；所述转动圆盘一侧设有偏心的凸台，所述回旋杆顶部通过驱动杆与工作台驱动轴铰接，回旋杆底部与机架铰接，转动圆盘通过将凸台镶嵌入导槽内与回旋杆可滑动相连，转动圆盘中心与工作台传动轴固定相连，工作台传动轴另一端与驱动滑台移动的伺服电机相连。通过牛头刨床机构可以实现滑台在上料位、切割位和下料位之间快速切换。

作为优选，所述机架为可移动机架，机架底部设有万向轮。

本发明专利的有益效果是：本发明提供了一种太阳能电池片废片切割装置，采用机器视觉检测技术对废片进行检测并重新规划切割路径，运用激光切割技术对废片进行切割，使有缺陷的太阳能电池片重新得到利用，一方面避免了电池片废片对环境造成的污染，另一方面使材料得到充分利用，节约了成本。

附图说明

图1为太阳能电池片废片切割装置左视图；

图2为太阳能电池片废片切割装置俯视图；

图3为上料台或下料台结构示意图；

图4为牛头刨床机构三维示意图；

图5为上料机构或下料机构的齿轮摇杆机构结构示意图；

图6为激光切割装置结构示意图；

图7为视觉检测装置示意图；

图8为上料臂或下料臂结构示意图。