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一种激光加工装置和加工设备的制作方法

2021-10-16 12:39:00 来源:中国专利 TAG:激光 加工 地说 加工设备 装置


1.本实用新型涉及激光加工技术领域,更具体地说,涉及一种激光加工装置和加工设备。


背景技术:

2.随着激光无损切割技术的发展,其在太阳能电池技术领域也得到了应用。即,先采用激光沿待切割路径对太阳能电池片进行扫描形成一个或者多个切割槽,然后采用另一激光沿待切割路径扫描形成热应力,使太阳能电池片沿待切割路径裂开,实现太阳能电池片的切割。但是,现有的太阳能电池片的切割产能有待进一步提高。


技术实现要素:

3.有鉴于此,本实用新型提供了一种激光加工装置和加工设备,以提高激光切割的产能。
4.为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:
5.一种激光加工装置,包括:
6.第一激光器,用于发射第一激光束;
7.第二激光器,用于发射第二激光束;
8.激光调整模组,用于将所述第一激光束分成多个光路不同的第一子激光束,将所述第二激光束分成多个光路不同的第二子激光束,所述多个第一子激光束在待切割器件表面形成多个第一光斑,所述多个第二子激光束在所述待切割器件表面形成多个第二光斑,且任一所述第一光斑位于一所述第二光斑前方预设距离处;
9.第一运动模组,用于带动所述第一激光器、所述第二激光器和所述激光调整模组移动,或者,带动所述待切割器件移动,以使所述多个第一子激光束分别沿所述待切割器件的多个预设切割路径移动的同时,所述多个第二子激光束也分别沿所述多个预设切割路径移动,并使任一所述第一子激光束和一所述第二子激光束在一所述预设切割路径上依次形成切割槽和切割线,所述待切割器件沿多条所述切割线切割。
10.可选地,所述激光调整模组包括至少一个分光器件、至少两个光路引导模组和至少两个聚焦器件;
11.所述至少一个分光器件用于将所述第一激光束分成多个光路不同的第一子激光束,将所述第二激光束分成多个光路不同的第二子激光束;
12.所述光路引导模组用于引导一个所述第一子激光束和/或一个所述第二子激光束传输至所述待切割器件表面的一个预设切割路径处;所述至少两个光路引导模组用于引导所述多个第一子激光束和所述多个第二子激光束传输至所述待切割器件表面的多个预设切割路径处;
13.所述至少两个聚焦器件分别位于所述第一激光束和所述第二激光束的光路上,或者,所述至少两个聚焦器件分别位于所述多个第一子激光束和所述多个第二子激光束的光
路上,用于对所述多个第一子激光束和所述多个第二子激光束进行聚焦。
14.可选地,位于所述第二激光束的光路上,或者,分别位于所述多个第二子激光束的光路上的聚焦器件为整形聚焦器件,用于对所述多个第二子激光束的光斑进行整形聚焦。
15.可选地,所述激光调整模组至少包括第一分光器件、第一光路引导模组和第二光路引导模组;
16.所述第一分光器件用于将所述第一激光束分成沿第一光路传输的第一子激光束和沿第二光路传输的第一子激光束,将所述第二激光束分成沿所述第一光路传输的第二子激光束和沿所述第二光路传输的第二子激光束;
17.所述第一光路引导模组用于引导所述第一光路上的第一子激光束和第二子激光束传输至所述待切割器件表面的第一个预设切割路径处;所述第二光路引导模组用于引导所述第二光路上的第一子激光束和第二子激光束传输至所述待切割器件表面的第二个预设切割路径处;
18.其中,沿所述第一光路传输的第一子激光束和沿所述第一光路传输的第二子激光束之间具有预设夹角或预设距离,以使所述第一个预设切割路径处的第一子激光束形成的第一光斑位于第二子激光束形成的第二光斑前方预设距离处;
19.沿所述第二光路传输的第一子激光束和沿所述第二光路传输的第二子激光束之间具有预设夹角或预设距离,以使所述第二个预设切割路径处的第一子激光束形成的第一光斑位于第二子激光束形成的第二光斑前方预设距离处。
20.可选地,所述第一光路引导模组和所述第二光路引导模组均包括至少一个反射器件;
21.所述激光调整模组还包括位于所述第一光路上的第一聚焦器件、位于所述第二光路上的第二聚焦器件以及位于所述第二激光器和所述第一分光器件之间的整形聚焦器件;
22.或者,所述激光调整模组还包括位于所述第一激光器和所述第一分光器件之间的第一聚焦器件,以及位于所述第二激光器和所述第一分光器件之间的整形聚焦器件。
23.可选地,所述激光调整模组至少包括第一分光器件、第二分光器件、第一光路引导模组和/或第二光路引导模组、第三光路引导模组和/或第四光路引导模组;
24.所述第一分光器件用于将所述第二激光束分成沿所述第一光路传输的第二子激光束和沿所述第二光路传输的第二子激光束;
25.所述第一光路引导模组用于引导所述第一光路上的第二子激光束传输至所述待切割器件表面的第一个预设切割路径处;所述第二光路引导模组用于引导所述第二光路上的第二子激光束传输至所述待切割器件表面的第二个预设切割路径处;
26.所述第二分光器件用于将所述第一激光束分成沿所述第三光路传输的第一子激光束和沿所述第四光路传输的第一子激光束;
27.所述第三光路引导模组用于引导所述第三光路上的第一子激光束传输至所述待切割器件表面的第一个预设切割路径处,并使所述第一子激光束形成的第一光斑位于所述第一个预设切割路径处的第二子激光束形成的第二光斑前方预设距离处;所述第四光路引导模组用于引导所述第四光路上的第一子激光束传输至所述待切割器件表面的第二个预设切割路径处,并使所述第一子激光束形成的第一光斑位于所述第二个预设切割路径处的第二子激光束形成的第二光斑前方预设距离处。
28.可选地,所述第一光路引导模组和/或所述第二光路引导模组包括至少一个反射器件,所述第三光路引导模组和/或所述第四光路引导模组包括至少一个反射器件;
29.所述激光调整模组还包括位于所述第三光路上的第三聚焦器件、位于所述第四光路上的第四聚焦器件、位于所述第二激光器与所述第一分光器件之间的光束聚焦整形器件;
30.或者,所述激光调整模组还包括位于所述第三光路上的第三聚焦器件、位于所述第四光路上的第四聚焦器件、位于所述第一光路上的第一聚焦整形器件和位于所述第二光路上的第二聚焦整形器件。
31.可选地,还包括多个光路切换模块,任一所述光路切换模块位于一所述第一子激光束的光路上;
32.所述光路切换模块用于将所述第一子激光束的光路切换为第五光路或第六光路;
33.其中,若所述第一子激光束和所述第二子激光束预设切割路径朝第一方向移动,则所述光路切换模块将所述第一子激光束的光路切换为第五光路,使所述第一光斑位于所述第二光斑的第一侧,以在所述第一方向上使所述第一光斑位于所述第二光斑前方;
34.若所述第一子激光束和所述第二子激光束沿预设切割路径朝第二方向移动,则所述光路切换模块将所述第一子激光束的光路切换为第六光路,使所述第一光斑位于所述第二光斑的第二侧,以在所述第二方向上使所述第一光斑位于所述第二光斑前方,所述第二方向与所述第一方向相反。
35.一种激光加工设备,包括如上任一项所述的激光加工装置;
36.所述激光加工装置中的第一激光器和第二激光器在同一工位对待切割器件进行激光加工。
37.可选地,所述激光加工设备至少包括第一工位、第二工位、第三工位和第二运动模组;
38.所述第一工位用于待切割器件的上料和视觉定位;
39.所述第二工位用于使所述激光加工装置中的第一激光器和第二激光器对待切割器件进行激光加工;
40.所述第三工位用于待切割器件的下料;
41.或者,所述第一工位用于待切割器件的上下料;
42.所述第二工位用于待切割器件的视觉定位;
43.所述第三工位用于使所述激光加工装置中的第一激光器和第二激光器对待切割器件进行激光加工;
44.所述第二运动模组用于带动承载有待切割器件的加工台依次运动到所述第一工位、所述第二工位和所述第三工位。
45.可选地,所述激光加工设备至少包括第一工位、第二工位、第三工位、第四工位和第二运动模组;
46.所述第一工位和所述第三工位用于待切割器件的上料、视觉定位和下料;
47.所述第二工位和所述第四工位用于使所述激光加工装置中的第一激光模组和第二激光模组对待切割器件进行激光加工;
48.或者,所述第一工位用于待切割器件的上料;
49.所述第二工位用于待切割器件的视觉定位;
50.所述第三工位用于使所述激光加工装置中的第一激光模组和第二激光模组对待切割器件进行激光加工;
51.所述第四工位用于待切割器件的下料;
52.所述第二运动模组用于带动承载有待切割器件的加工台依次运动到所述第一工位、所述第二工位、所述第三工位和所述第四工位。
53.与现有技术相比,本实用新型所提供的技术方案具有以下优点:
54.本实用新型所提供的激光加工装置和加工设备,由于任一第一光斑位于一第二光斑前方预设距离处,因此,可以使第一子激光束和第二子激光束同时沿预设切割路径移动,在一预设切割路径上依次形成切割槽和切割线,从而节省了切割时间,缩短了切割产程,提高了切割产能;
55.其次,由于激光调整模组将第一激光束分成多个光路不同的第一子激光束,将第二激光束分成多个光路不同的第二子激光束,并且,第一运动模组带动第一激光器、第二激光器和激光调整模组移动,或者,带动待切割器件移动,因此,可以使多个第一子激光束分别沿待切割器件的多个预设切割路径移动的同时,多个第二子激光束也分别沿多个预设切割路径移动,也就是说,本实用新型可以同时在待切割器件上形成多条切割线,从而节省了切割时间,缩短了切割产程,提高了切割产能;
56.再次,由于第一光斑位于第二光斑前方预设距离处,即第一光斑和第二光斑的位置固定且不变的,因此,第一激光器、第二激光器和激光调整模组的位置是固定且不变的,因此,可以将第一激光器、第二激光器和激光调整模组设置在同一工位,从而节省了工位,提高了产能。
57.再次,由于第一光斑和第二光斑的位置是固定且不变的,即在固定位置之时已经对第一光斑和第二光斑进行了对准,因此,在形成切割槽之后,不需要再将第二光斑与切割槽进行对准,从而解决了现有技术中切割槽和形成切割线的激光光斑对准不良而导致的切割线偏离预设切割路径以及切割后的分片大小不一的问题。
附图说明
58.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
59.图1为现有技术中在太阳能电池片上形成的切割槽的结构示意图;
60.图2为现有技术中在太阳能电池片上形成的切割槽和切割线的结构示意图;
61.图3为本实用新型一个实施例提供的激光加工装置的结构示意图;
62.图4为本实用新型一个实施例提供的在待切割器件上形成切割槽q1和切割线q2的结构示意图;
63.图5为本实用新型一个实施例提供的在待切割器件上形成切割槽q1、q3和切割线q2的结构示意图;
64.图6为本实用新型一个实施例提供的第一子激光束和第二子激光束在z轴上偏移
示意图;
65.图7为本实用新型另一个实施例提供的激光加工装置的结构示意图;
66.图8为本实用新型另一个实施例提供的激光加工装置的结构示意图;
67.图9为本实用新型另一个实施例提供的激光加工装置的结构示意图;
68.图10为本实用新型另一个实施例提供的激光加工装置的结构示意图;
69.图11为本实用新型另一个实施例提供的第一子激光束和第二子激光束在z轴上偏移示意图;
70.图12为本实用新型一个实施例提供的光路切换装置的结构示意图;
71.图13为本实用新型一个实施例提供的在待切割器件上形成切割槽q4和切割线q5的结构示意图;
72.图14为本实用新型一个实施例提供的在待切割器件上形成切割槽q4、q6和切割线q5的结构示意图;
73.图15为本实用新型一个实施例提供的激光加工设备中多个工位的设置方式示意图;
74.图16和图17为本实用新型另一个实施例提供的激光加工设备中多个工位的设置方式示意图;
75.图18为本实用新型另一个实施例提供的激光加工设备中多个工位的设置方式示意图;
76.图19为本实用新型另一个实施例提供的激光加工设备中多个工位的设置方式示意图。
具体实施方式
77.正如背景技术,现有的太阳能电池片的切割产能有待进一步提高。实用新型人研究发现,如图1所示,现有技术中都是先在第一工位采用第一激光在太阳能电池片10的待切割路径的首尾形成切割槽11,然后如图2所示,再在第二工位采用第二激光(热应力激光)沿待切割路径扫描形成切割线12,来使太阳能电池片10裂开的(即第二激光沿待切割线路径扫描提供热梯度,待切割器件沿切割槽11产生微裂纹并延伸使待切割器件沿待切割路径即切割线12裂开),而造成产能较低问题的原因主要是,第一激光和第二激光的在两个工位分别交替切割太阳能电池片10,使得切割产程较长。
78.并且,欲将太阳能电池片10切割成多片时,需要先在第一工位对所有切割槽11依次进行如上加工,再在第二工位对所有切割线12依次进行如上加工,这也会导致切割产程较长。
79.基于此,本实用新型提供了一种激光加工装置和加工设备,以克服现有技术存在的上述问题,激光加工装置包括:
80.第一激光器,用于发射第一激光束;
81.第二激光器,用于发射第二激光束;
82.激光调整模组,用于将第一激光束分成多个光路不同的第一子激光束,将第二激光束分成多个光路不同的第二子激光束,多个第一子激光束在待切割器件表面形成多个第一光斑,多个第二子激光束在待切割器件表面形成多个第二光斑,且任一第一光斑位于一
第二光斑前方预设距离处;
83.第一运动模组,用于带动第一激光器、第二激光器和激光调整模组移动,或者,带动待切割器件移动,以使多个第一子激光束分别沿待切割器件的多个预设切割路径移动的同时,多个第二子激光束也分别沿多个预设切割路径移动,并使任一第一子激光束和一第二子激光束在一预设切割路径上依次形成切割槽和切割线,待切割器件沿多条切割线切割。
84.由于任一第一光斑位于一第二光斑前方预设距离处,因此,可以使第一子激光束和第二子激光束同时沿预设切割路径移动,在一预设切割路径上依次形成切割槽和切割线(第一子激光束用于形成切割槽,第二子激光束位于第一字激光束之后,其沿预定切割线路径移动提供热梯度,使待切割物沿着诱导槽产生裂纹并延伸使待切割物沿切割线路径裂开),从而节省了切割时间,缩短了切割产程,提高了切割产能;
85.其次,由于激光调整模组将第一激光束分成多个光路不同的第一子激光束,将第二激光束分成多个光路不同的第二子激光束,并且,第一运动模组带动第一激光器、第二激光器和激光调整模组移动,或者,带动待切割器件移动,因此,可以使多个第一子激光束分别沿待切割器件的多个预设切割路径移动的同时,多个第二子激光束也分别沿多个预设切割路径移动,也就是说,本实用新型可以同时在待切割器件上形成多条切割线,从而节省了切割时间,缩短了切割产程,提高了切割产能;
86.再次,由于第一光斑位于第二光斑前方预设距离处,即第一光斑和第二光斑的位置固定且不变的,因此,第一激光器、第二激光器和激光调整模组的位置是固定且不变的,因此,可以将第一激光器、第二激光器和激光调整模组设置在同一工位,从而节省了工位,提高了产能。
87.再次,由于第一光斑和第二光斑的位置是固定且不变的,即在固定位置之时已经对第一光斑和第二光斑进行了对准,因此,在形成切割槽之后,不需要再将第二光斑与切割槽进行对准,从而解决了现有技术中切割槽和形成切割线的激光光斑对准不良而导致的切割线偏离预设切割路径以及切割后的分片大小不一的问题。
88.以上是本实用新型的核心思想,为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,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例,都属于本实用新型保护的范围。
89.本实用新型实施例提供了一种激光加工装置,如图3所示,包括第一激光器21、第二激光器22、激光调整模组23和第一运动模组(图中未示出)。
90.其中,第一激光器21用于发射第一激光束b1。
91.第二激光器22用于发射第二激光束b2。
92.激光调整模组23用于将第一激光束b1分成多个光路不同的第一子激光束如b11和b12,将第二激光束b2分成多个光路不同的第二子激光束如b21和b22,如图3和图4所示,多个第一子激光束如b11和b12在待切割器件a表面形成多个第一光斑s1,多个第二子激光束如b21和b22在待切割器件a表面形成多个第二光斑s2,且任一第一光斑s1位于一第二光斑s2前方预设距离处。
93.第一运动模组,用于带动第一激光器21、第二激光器22和激光调整模组23移动,或者,带动待切割器件a移动,以使多个第一子激光束如b11和b12分别沿待切割器件a的多个预设切割路径c移动的同时,多个第二子激光束如b21和b22也分别沿多个预设切割路径c移动,并使任一第一子激光束如b11和一第二子激光束如b21在一预设切割路径c上依次形成切割槽q1和切割线q2,待切割器件a沿多条切割线q2切割。
94.需要说明的是,待切割器件a放置在加工台上,该加工台被设置为可以移动至加工工位和离开加工工位。当承载有待切割器件a的加工台移动至加工工位时,激光加工装置位于待切割器件a的上方,用于对待切割器件a进行无损切割。其中,待切割器件a包括太阳能电池片等。
95.当承载有待切割器件a的加工台移动至加工工位之后,第一运动模块带动第一激光器21、第二激光器22和激光调整模组23同时运动,或者,带动待切割器件a运动,如图4所示,使得多个第一子激光束分别沿多个预设切割路径c移动的同时,多个第二子激光束也分别沿多个预设切割路径c移动,即,使多个第一光斑s1分别沿多个预设切割路径c移动的同时,多个第二光斑s2也分别沿多个预设切割路径c移动,且任一第一光斑s1位于一第二光斑s2前方预设距离l处,以使多个第一子激光束和多个第二子激光束先后在预设切割路径c上形成切割槽q1和切割线q2。
96.由于任一第一光斑s1位于一第二光斑s2前方预设距离l处,因此,如图4所示,多个第一光斑s1和多个第二光斑s2同时沿箭头x所示的方向从左向右在多个预设切割路径c上移动时,可以先使多个第一子激光束照射到待切割器件a上,在待切割器件a左侧的多个预设切割路径c上形成多个切割槽q1,当多个第一子激光束向右移动预设距离l之后,多个第二子激光束照射到待切割器件a上,沿多个预设切割路径c在待切割器件a上形成多条切割线q2。
97.然后,多个第一光斑s1和多个第二光斑s2持续向右移动,如图5所示,多个第一子激光束在待切割器件a右侧的多个预设切割路径c上形成多个切割槽q3并离开待切割器件a,多个第二子激光束在多个预设切割路径c上形成完整的多个切割线q2后离开待切割器件a。
98.由于任一第一光斑s1位于一第二光斑s2前方预设距离l处,因此,可以使任一第一子激光束和一第二子激光束同时沿一预设切割路径c移动,在一预设切割路径c上依次形成切割槽和切割线,从而节省了切割时间,缩短了切割产程,提高了切割产能;
99.并且,由于激光调整模组23将第一激光束b1分成多个光路不同的第一子激光束如b11和b12,将第二激光束b2分成多个光路不同的第二子激光束如b21和b22,并且,第一运动模组带动第一激光器21、第二激光器22和激光调整模组23移动,或者,带动待切割器件a移动,因此,可以使多个第一子激光束如b11和b12分别沿待切割器件a的多个预设切割路径c移动的同时,多个第二子激光束如b21和b22也分别沿多个预设切割路径c移动,也就是说,本实用新型可以同时在待切割器件a上形成多条切割线,从而节省了切割时间,缩短了切割产程,提高了切割产能;
100.其次,由于第一光斑s1位于第二光斑s2前方预设距离l处,即第一光斑s1和第二光斑s2的位置固定且不变的,因此,第一激光器21、第二激光器22和激光调整模组23的位置是固定且不变的,因此,可以将第一激光器21、第二激光器22和激光调整模组23设置在同一工
位,从而节省了工位,提高了产能。
101.再次,由于第一光斑s1和第二光斑s2的位置是固定且不变的,即在固定位置之时已经对第一光斑s1和第二光斑s2进行了对准,因此,在形成切割槽之后,不需要再将第二光斑s2与切割槽进行对准,从而解决了现有技术中切割槽和形成切割线的激光光斑对准不良而导致的切割线偏离预设切割路径以及切割后的分片大小不一的问题。
102.本实用新型一些实施例中,激光调整模组23包括至少一个分光器件、至少两个光路引导模组和至少两个聚焦器件。
103.其中,至少一个分光器件用于将所述第一激光束b1分成多个光路不同的第一子激光束,将所述第二激光束b2分成多个光路不同的第二子激光束;
104.所述光路引导模组用于引导一个所述第一子激光束和/或一个所述第二子激光束传输至所述待切割器件a表面的一个预设切割路径c处;所述至少两个光路引导模组用于引导所述多个第一子激光束和所述多个第二子激光束传输至所述待切割器件a表面的多个预设切割路径c处;
105.所述至少两个聚焦器件分别位于所述第一激光束和所述第二激光束的光路上,或者,所述至少两个聚焦器件分别位于所述多个第一子激光束和所述多个第二子激光束的光路上,用于对所述多个第一子激光束和所述多个第二子激光束进行聚焦。
106.在此基础上,本实用新型的一些实施例中,位于第二激光束的光路上,或者,分别位于所述多个第二子激光束的光路上的聚焦器件为整形聚焦器件,例如其为柱面镜或者柱面镜组,用于对所述多个第二子激光束的光斑进行整形聚焦。
107.可选地,分光器件包括分光镜等。光路引导模组包括至少一个反射器件,该反射器件包括反射镜等。聚焦器件包括聚焦镜,或者上述的柱面镜或柱面镜组组成的整形聚焦器件。可选地,位于第二激光束的光路上或者位于多个第二子激光束的光路上的整形聚焦器件用于将第二子激光束的光斑整形为条状光斑或线光斑。
108.本实用新型一些实施例中,激光调整模组23包括第一分光器件230、第一光路引导模组和第二光路引导模组。其中,如图3或图7所示,第一分光器件230用于将第一激光束b1分成沿第一光路传输的第一子激光束b11和沿第二光路传输的第一子激光束b12,将第二激光束b2分成沿第一光路传输的第二子激光束b21和沿第二光路传输的第二子激光束b22。
109.第一光路引导模组用于引导第一光路上的第一子激光束b11和第二子激光束b21传输至待切割器件a表面的第一个预设切割路径c处。第二光路引导模组用于引导第二光路上的第一子激光束b12和第二子激光束b22传输至待切割器件a表面的第二个预设切割路径c处。
110.并且,如图6所示,在z轴方向上,沿第一光路传输的第一子激光束b11和沿第一光路传输的第二子激光束b21之间具有预设夹角或预设距离,以使第一个预设切割路径c处的第一子激光束形成的第一光斑s1位于第二子激光束形成的第二光斑s2前方预设距离l处。沿第二光路传输的第一子激光束b12和沿第二光路传输的第二子激光束b22之间具有预设夹角或预设距离,以使第二个预设切割路径c处的第一子激光束形成的第一光斑s1位于第二子激光束形成的第二光斑s2前方预设距离l处。
111.在上述实施例的基础上,本实用新型的一些实施例中,第一光路引导模组和第二光路引导模组均包括至少一个反射器件。可选地,如图3和图7所示,第一光路引导模组包括
反射器件231,第二光路引导模组均包括反射器件232和233。
112.此外,本实用新型一些实施例中,如图3所示,激光调整模组23还包括位于第一光路上的第一聚焦器件234、位于第二光路上的第二聚焦器件235以及位于第二激光器22和第一分光器件230之间的整形聚焦器件236。在此实施例中,第一聚焦器件234设置在第一子激光束b11和第二子激光束b21光路上;第二聚焦器件设置在第一子激光束b2和第二子激光束b22光路上。当然,本实用新型并不仅限于此,在另一些实施例中,如图7所示,激光调整模组23还包括位于第一激光器21和第一分光器件230之间的第一聚焦器件238,以及位于第二激光器22和第一分光器件230之间的整形聚焦器件239。
113.本实用新型另一些实施例中,如图8和图9所示,激光调整模组23包括第一分光器件241、第二分光器件242、第一光路引导模组和/或第二光路引导模组、第三光路引导模组和/或第四光路引导模组。
114.其中,第一分光器件241用于将第二激光束b2分成沿第一光路传输的第二子激光束b23和沿第二光路传输的第二子激光束b24。第一光路引导模组用于引导第一光路上的第二子激光束b23传输至待切割器件a表面的第一个预设切割路径c处;第二光路引导模组用于引导第二光路上的第二子激光束b24传输至待切割器件a表面的第二个预设切割路径c处。
115.第二分光器件242用于将第一激光束b1分成沿第三光路传输的第一子激光束b13和沿第四光路传输的第一子激光束b14。第三光路引导模组用于引导第三光路上的第一子激光束b13传输至待切割器件a表面的第一个预设切割路径c处,并使第一子激光束b13形成的第一光斑s1位于第一个预设切割路径c处的第二子激光束b23形成的第二光斑s2前方预设距离l处。第四光路引导模组用于引导第四光路上的第一子激光束b14传输至待切割器件a表面的第二个预设切割路径c处,并使第一子激光束b14形成的第一光斑s1位于第二个预设切割路径c处的第二子激光束b24形成的第二光斑s2前方预设距离l处。
116.在上述实施例的基础上,本实用新型一些实施例中,第一光路引导模组和/或第二光路引导模组包括至少一个反射器件,第三光路引导模组和/或第四光路引导模组均包括至少一个反射器件。
117.可选地,如图8所示,第一光路引导模组包括反射器件243,第二光路引导模组包括反射器件244和245,第三光路引导模组包括反射器件246。或者,如图9所示,第一光路引导模组包括反射器件243,第三光路引导模组包括反射器件246。
118.本实用新型一些实施例中,如图8所示,激光调整模组23还包括位于第三光路上的第三聚焦器件247、位于第四光路上的第四聚焦器件248、位于第二激光器22与第一分光器件241之间的整形聚焦器件249。在此实施例中,第三聚焦器件247设置在第一子激光束b13光路上,第四聚焦器件设置在第一子激光束b14光路上。
119.当然,本实用新型并不仅限于此,在另一实施例中,如图9所示,激光调整模组23还包括位于第三光路上的第三聚焦器件247、位于第四光路上的第四聚焦器件248、位于第一光路上的第一整形聚焦器件251和位于第二光路上的第二整形聚焦器件252。在此实施例中,第三聚焦器件247设置在第一子激光束b13光路上,第四聚焦器件248设置在第一子激光束b14光路上。
120.本实用新型的另一些实施例中,激光调整模组23还包括至少一个第三分光器件
和/或至少一个第四分光器件;第三分光器件位于任一第二子激光束的光路上,用于对第二子激光束进行分光;第四分光器件位于任一第一子激光束的光路上,用于对第一子激光束进行分光。
121.如图10所示,激光调整模组23还包括第三分光器件254和第四分光器件257,第三分光器件254位于第二子激光束b24的光路上,用于对第二子激光束b24进行分光,形成第二子激光束b25和b26,第四分光器件257位于第一子激光束b14的光路上,用于对第一子激光束b14进行分光,形成第一子激光束b15和b16。
122.在此基础上,激光调整模组23还包括至少两个光路引导模组,一个光路引导模组包括反射器件255,另一个光路引导模组包括反射器件258。激光调整模组23还包括多个聚焦器件如262、263和264,以及,多个整形聚焦器件259、260和261,其中,多个聚焦器件如262、263和264用于对多个第一子激光束进行聚焦,多个整形聚焦器件259、260和261用于对第二子激光束进行整形聚焦。
123.上述任一实施例中,第一激光器21的光路上还具有反射器件237,反射器件237用于改变第一激光束b1的方向。当然,在另一些实施例中,第一激光器21的光路上也可以不具有反射器件237,在此不再赘述。
124.当然,本实用新型实施例中的激光调整模组23并不仅限于此,在实际应用中,可以根据实际情况设置其他反射器件或扩束镜等优化光路或调整光路,以调整多个第一光斑s1和多个第二光斑s2的位置等。
125.需要说明的是,在图8至图10所示的结构中,以图8所示结构为例,如图11所示,任一第一子激光束和一第二子激光束的光路在z轴上是具有预设距离的,以使第一光斑s1和第二光斑s2之间具有预设距离l。
126.本实用新型一些实施例中,第一光斑s1和第二光斑s2之间的预设距离l小于或等于200mm。其中,预设距离l是指第一光斑s1和第二光斑s2的边缘之间的距离。可选地,预设距离l小于或等于30mm,更为优选的,预设距离l小于或等于5mm,以在有效减小第一光斑s1和第二光斑s2之间的距离、减少工艺时间的基础上,实现更好的工艺效果。
127.需要说明的是,本实用新型实施例中,第一光斑s1和第二光斑s2之间的预设距离l是可调的。本实用新型一些实施例中,第一运动模块还用于带动激光调整模组23中的至少部分组件移动或旋转,来调整第一光斑s1和第二光斑s2之间的距离。
128.本实用新型一些实施例中,如图12所示,激光调整模组23还包括光路切换模块265。任一光路切换模块265位于一第一子激光束的光路上,光路切换模块265用于将第一子激光束的光路切换为第五光路g1或第六光路g2。需要说明的是,本实用新型实施例中,光路切换模块265设置于聚焦模组之前。
129.其中,当第一子激光束和第二子激光束沿预设切割路径c朝第一方向x移动时,光路切换模块265将第一子激光束的光路切换为第五光路g1,使第一子激光束沿第五光路g1照射到待切割器件a表面,使第一光斑s1位于第二光斑s2的第一侧,以在第一方向x上使第一光斑s1位于第二光斑s2前方。
130.当第一子激光束和第二子激光束沿预设切割路径c朝第二方向x’移动时,光路切换模块265将第一子激光束的光路切换为第六光路g2,使第一子激光束沿第六光路g2照射到待切割器件a表面,使第一光斑s1位于第二光斑s2的第二侧,以在第二方向x’上使第一光
斑s1位于第二光斑s2前方;其中,第二方向x’与第一方向x相反,第一侧和第二侧沿预设切割路径c分别位于第二光斑s2的相对两侧。
131.在实际应用过程中,光路切换模块265先将第一子激光束的光路切换为第五光路g1,然后第一子激光束和第二子激光束朝第一方向x移动,对第一个待切割器件a进行切割,如图4和图5所示,使得第一子激光束和第二子激光束先后在第一个待切割器件a上形成切割槽q1、q3和切割线q2,之后,光路切换模块265将第一子激光束的光路切换为第六光路g2,第一子激光束和第二子激光束朝第二方向x’移动,如图13和图14所示,使得第一子激光束和第二子激光束先后在第二个待切割器件a’上形成切割槽q4、q6和切割线q5。
132.基于此,本实用新型实施例中,只需在第一个待切割器件a和第二个待切割器件a’的右侧进行光路的切换即可对第二个待切割器件a’进行切割,并且,切割时始终使得切割槽位于切割线前方,而不需要将第一子激光束和第二子激光束移动到第二个待切割器件a’的左侧,再对第二个待切割器件a’进行切割,来保证切割槽位于切割线前方,从而节省了时间,提高了产能。
133.本实用新型一些实施例中,激光加工装置还包括第一控制模组。第一控制模组用于控制光路切换模块265对第一子激光束进行反射,来将第一子激光束的光路切换为第五光路g1,控制光路切换模块265对第一子激光束进行透射或控制光路切换模块265离开第一子激光束的光路,来将第一子激光束的光路切换为第六光路g2。
134.可选地,光路切换模块265包括光闸、扫描振镜或可移动的反射镜。可选地,光闸可以为带有全反射镜的电子机械光闸,也可以是半波片和偏振分光镜组合的光闸,还可以是其余可以实现相同功能的光闸。扫描振镜可以为带有角度偏摆的一维振镜。
135.当光路切换模块265为可移动的反射镜时,第一控制模组通过控制光路切换模块265进入第一子激光束的光路即控制反射镜进入第一子激光束的光路,对第一子激光束进行反射,来将第一子激光束的光路切换为第五光路g1,通过控制光路切换模块265离开第一子激光束的光路,即控制反射镜离开第一子激光束的光路,来将第一子激光束的光路切换为第六光路g2。
136.当光路切换模块265为光闸时,第一控制模组通过控制光闸开启对第一子激光束进行反射,来将第一子激光束的光路切换为第五光路g1,通过控制光路切换模块265光闸关闭,来将第一子激光束的光路切换为第六光路g2。
137.当光路切换模块265为扫描振镜时,第一控制模组通过控制扫描振镜的角度,来控制第一子激光束的光路在第五光路g1和第六光路g2之间的切换。
138.需要说明的是,在第一子激光束和第二子激光束沿预设切割路径c移动的过程中,第二子激光束始终对待切割器件a进行加工来形成切割线q2,而第一子激光束仅在待形成切割槽的区域对待切割器件a进行加工。当然,本实用新型实施例中,仅以在待切割器件a的左右两侧形成两个切割槽为例进行说明,但是,本实用新型并不仅限于此,在其他实施例中,可以在预设切割路径c上形成一个或多个间隔的切割槽。
139.基于此,本实用新型的一些实施例中,激光加工装置还包括第二控制模组。第二控制模组用于在形成切割槽时,控制第一激光器21开启,在其他时段,控制第一激光器21关闭,在形成切割线时,控制第二激光器22开启,在其他时段,控制第二激光器22关闭。
140.本实用新型实施例还提供了一种激光加工设备,包括如上任一实施例提供的激光
加工装置,其中,激光加工装置中的第一激光器21、第二激光器22和激光调整模组23在同一工位对待切割器件进行激光加工。
141.本实用新型实施例中的激光加工设备还包括加工台和第二运动模组,加工台用于放置待切割器件。可选地,加工台为负压吸附加工台面,以更好地将待切割器件固定好。第二运动模组用于带动加工台移动,以将加工台移动至加工工位,通过激光加工装置完成对待切割器件的加工,然后将加工台带离加工工位。
142.本实用新型一些实施例中,加工台为依次设置的多个,第一个加工台加工完成离开加工工位的同时,第二个加工台被移动至加工工位进行加工,依次类推,这样可以实现连续加工。
143.本实用新型一些实施例中,如图15所示,第二运动模组51为旋转电机,多个加工台52沿旋转电机的周向设置,通过第二运动模组51即旋转电机带动加工台52旋转,并依次经过加工工位。
144.需要说明的是,激光加工设备不仅包括加工工位,还可以包括上料工位、下料工位和视觉定位工位,其中,视觉定位工位用于对待切割器件进行视觉定位,为加工提供视觉定位数据,通常可以通过在工位上方设置ccd拍照相机等方式实现。上料工位用于将待切割器件放置在加工台上,通常可以通过机械手等进行待切割器件上料。下料工位,用于将完成加工的待切割器件带离工位,通常可以通过机械手等进行待切割器件下料。多个工作台依次经过上述的工位,并且在相应工位停留完成相应的动作,从而实现连续加工。
145.本实用新型实施例中,通过将第一激光器所在的加工工位和第二激光器所在的加工工位合并成一个,可以节省一个工位。相对于现有的四台面旋转加工加工台,还可以进一步提高产能。
146.本实用新型的一些实施例中,上料工位、下料工位和视觉定位工位采用一个工位,四个工位可以实现两个待切割器件的同时加工,可以大大提升产能。即本实用新型的一些实施例中,如图15所示,激光加工设备至少包括两个第一工位53、第二工位54、第三工位55和第四工位56;第一工位53和第三工位55用于待切割器件的上料、视觉定位和下料;第二工位54和第四工位56用于使激光加工装置中的第一激光模组和第二激光模组对待切割器件进行激光加工;第二运动模组51用于带动承载有待切割器件的加工台依次运动到第一工位53、第二工位54、第三工位55和第四工位56,其中,第二运动模组51带动加工台沿其圆周方向运动。
147.其中,第一工位53进行上料和视觉定位,第二工位54进行激光加工,第三工位55进行下料以及上料和视觉定位,第四工位56进行激光加工,第一工位53进行下料、上料和视觉定位,然后重复上述过程,实现不间断加工,使得产能提升了二倍。
148.如图15所示,第二运动模组51带动加工台运动到第一工位53进行上料和视觉定位,然后运动到第二工位54进行激光加工,之后运动到第三工位55进行下料。其中,激光加工装置沿x方向移动,对加工台上的待切割器件进行切割,之后,加工台离开第二工位54到第三工位55进行下料,另一个加工台从第一工位53移动到第二工位54,且激光加工装置中的光路切换装置对第一激光的光路进行切换,如将第一光路切换为第二光路,激光加工装置沿x’方向移动,对另一个加工台上的待切割器件进行切割,重复上述过程,从而实现了激光加工装置的连续加工,从而提高了加工效率和产能。
149.可选的,当没有光路切切换装置时,可以在从第一工位53运动至第二工位54,或者是从第三工位55运动至第四工位56的过程中,使用第一运动模块回位,加工时,激光加工装置沿x方向移动,对加工台上的待切割器件进行切割。
150.本实用新型的另一些实施例中,多个加工台和多个加工工位沿直线方向设置,通过直线运动的第二运动模组52带动加工台移动,并使其依次经过多个加工工位。如图16和17所示,激光加工设备至少包括第一工位53、第二工位54和第三工位55;第一工位53用于待切割器件的上料和视觉定位;第二工位54用于使激光加工装置中的第一激光模组和第二激光模组对待切割器件进行激光加工;第三工位55用于待切割器件的下料;第二运动模组51用于带动承载有待切割器件的加工台依次运动到第一工位53、第二工位54和第三工位55。
151.其中,第二运动模组51带动加工台运动到第一工位53进行上料和视觉定位,然后运动到第二工位54进行激光加工,之后运动到第三工位55进行下料。如图16所示,激光加工装置沿x方向移动,对第一个加工台上的待切割器件进行切割,之后,第一个加工台离开第二工位54到第三工位55进行下料,第二个加工台从第一工位53移动到第二工位54,且激光加工装置中的光路切换装置对第一激光的光路进行切换,如将第一光路切换为第二光路,如图17所示,激光加工装置沿x’方向移动,对第二个加工台上的待切割器件进行切割,重复上述过程,从而实现了激光加工装置的连续加工,从而提高了加工效率和产能。
152.可选的,当没有光路切切换装置时,可以在从第一工位53运动至第二工位54,过程中,使用第一运动模块使回位,加工时,激光加工装置沿x方向移动,对加工台上的待切割器件进行切割。
153.当然,本实用新型并不仅限于此,另一些实施例中,如图18所示,激光加工设备至少包括第一工位53、第二工位54和第三工位55,其中,第一工位53、第二工位54和第三工位55沿圆周方向设置;第一工位53用于待切割器件的上下料;第二工位54用于待切割器件的视觉定位;第三工位55用于使激光加工装置中的第一激光模组和第二激光模组对待切割器件进行激光加工;第二运动模组51用于带动承载有待切割器件的加工台依次运动到第一工位53、第二工位53和第三工位55。
154.其中,第二运动模组51带动加工台运动到第一工位53进行上料,之后运动到第二工位54进行视觉定位,然后运动到第三工位55进行激光加工,之后运动到第一工位53进行下料。其中,在第三工位55,激光加工装置沿x方向移动,对加工台上的第一个待切割器件进行切割,之后,加工台离开第三工位55到第一工位53进行下料,加工台从第一工位53进行上料,移动到第二工位54和第三工位55,且激光加工装置中的光路切换装置对第一激光的光路进行切换,如将第一光路切换为第二光路,激光加工装置沿x’方向移动,对第二个待切割器件进行切割,重复上述过程,从而实现了激光加工装置的连续加工,从而提高了加工效率和产能。
155.可选的,当没有光路切切换装置时,可以在从第一工位53运动至第二工位54,过程中,使用第一运动模块使回位,加工时,激光加工装置沿x方向移动,对加工台上的待切割器件进行切割。
156.本实用新型的另一些实施例中,如图19所示,激光加工设备至少包括第一工位53、第二工位54、第三工位55、第四工位56和第二运动模组,其中,第一工位53、第二工位54、第三工位55和第四工位56沿直线方向设置;第一工位53用于待切割器件的上料;第二工位54
用于待切割器件的视觉定位;第三工位55用于使激光加工装置中的第一激光模组和第二激光模组对待切割器件进行激光加工;第四工位56用于待切割器件的下料。
157.其中,第二运动模组带动加工台运动到第一工位53进行上料,之后运动到第二工位54进行视觉定位,然后运动到第三工位55进行激光加工,之后运动到第四工位56进行下料。其中,在第三工位55,激光加工装置沿x方向移动,对加工台上的第一个待切割器件进行切割,之后,加工台离开第三工位55到第四工位56进行下料,另一个加工台从第二工位54运动到第三工位55,且激光加工装置中的光路切换装置对第一激光的光路进行切换,如将第一光路切换为第二光路,激光加工装置沿x’方向移动,对另一个加工台上的待切割器件进行切割,重复上述过程,从而实现了激光加工装置的连续加工,从而提高了加工效率和产能。
158.可选的,当没有光路切切换装置时,可以在从第一工位53运动至第二工位54,过程中,使用第一运动模块使回位,加工时,激光加工装置沿x方向移动,对加工台上的待切割器件进行切割。
159.需要说明的是,上料工位、定位工位、加工工位和下料工位可以按照加工需求设置四个工位,也可以合并,例如前述实施例的上料工位和定位工位合并,也可将上料工位和下料工位合并,在此不再一一赘述。
160.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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