CN101642896A - 喷砂方法和装置,薄膜太阳能电池板及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及喷砂方法和装置，薄膜太阳能电池板及其加工方法。具体地，在采用细磨料的精细喷砂中，加工薄膜太阳能电池板等无需对于工件附接和分离掩膜以及清洗步骤。具有开口(22、42)的负压空间(20)和相对负压空间(40)以诸如薄膜太阳能电池板等的工件的运动允许间隔隔开对置，从而沿与工件的移动方向相同的方向面向一侧边。此外，当工件相对于在负压空间(20)中布置喷射孔(31)的喷枪(30)沿移动方向(T)相对移动时喷射细粒磨料，并且喷射至负压空间(20)和/或相对负压空间(40)中的细粒磨料和切削磨料以及例如薄膜层等的清除切屑经分别与空间(20，40)连通的抽吸装置(21a、21b)和/或相对抽吸装置(41)的中间作用被抽吸和回收。

Description

喷砂方法和装置，薄膜太阳能电池板及其加工方法

技术领域

本发明涉及一种具有用于喷砂加工的磨料的回收系统的喷砂方法和装置，并且更具体涉及一种包括磨料，特别是细粒磨料的回收方法的喷砂方法，作为用于回收喷砂中磨料的系统，本发明还涉及：用于该加工的喷砂装置，该喷砂装置具有执行该方法的磨料回收系统；按照该加工方法的薄膜太阳能电池板的加工方法；以及由该方法加工的薄膜太阳能电池板。

更详细地，本发明涉及喷砂方法和喷砂加工装置(下文中，称为“喷砂装置”)以及按照该加工方法的薄膜太阳能电池板，所述喷砂方法和喷砂加工装置能够防止细磨料(下文中，称为“磨料”)和包含由喷砂加工而压碎的磨料的切屑附着于被加工的物品(下文中，称为“工件”)之上，其优选地适合于所谓的利用磨料的喷砂。

此外，本发明的发明人着重于喷砂加工，该喷砂加工还没有被建议、尝试、实验或例证作为可应用于用于薄膜太阳能电池板的刻划方法的手段。更详细地，本发明中，旨在提供一种喷砂方法，薄膜太阳能电池板的加工方法，和由该方法加工的薄膜太阳能电池板，所述喷砂方法包括：没有任何掩模(固定在表面上的覆盖物以防止加工预定表面的一部分)的细磨料和切屑的回收步骤，以及通过设置有优选用于该回收的磨料回收系统的喷砂装置进行喷砂加工之后的工件的清洁工艺。

本发明中，细磨料的概念包括粗粒与细粒。JISSR6001中，规定了粗粒的粒度分布，并且能够使用达到粒度F60(在JIS中如此标明)的粒度分布。F60中典型的粒度是230μm，然而在下文中，细粒意味着#400或更高的颗粒，或者平均粒径为30μm或更小的颗粒。

背景技术

背景技术

作为工件的加工例子，实验上参照还未被惯常使用的重力型喷砂装置60，并将参照图7对其进行描述。该喷砂装置具有在其内部形成加工室的机壳61，用于通过在机壳内部设置喷嘴62加工经输入端口63的中间作用运送至该机壳61内的工件(未示出)。

通常，喷砂装置内磨料的回收循环如下构成。即，该机壳61的下部形成为倒锥形，漏斗68形成在下部，并且该漏斗68的最下端与回收罐70的上部连通用于回收磨料，该回收罐经导管65的中间作用安装在该机壳61的上部。

此外，上述的回收罐70是用于从磨料中分离切屑的所谓的旋风分离器。如果导管65的前端经连通管75的中间作用连接至回收罐70的流入端口73，并且回收罐70的内部被具有出风机的集尘器(未示出)经由连接管74和排出管67的中间作用抽吸，那么机壳内的磨料和切屑连同气流一起经连通管75的中间作用传送至回收罐70中，切屑在降落而沿回收罐70的内壁旋转时由集尘器回收，并且可重复使用的磨料收集在回收罐70的底部并经磨料进料管64的中间作用被加压供给至喷嘴62。

如上所述，在必要时可重复使用的磨料连同重新装入的磨料能够由喷嘴喷射。

其后，重复上述的回收循环。

如上所述，在常规喷砂装置中，加工室内喷射的磨料通过由集尘器产生的负压被送入进回收罐70，随后被回收。然而，在使用具有小粒径的细粒的情况下，由于与通常的磨料相比，各个细磨料的表面积相对于其重量较大，因此细磨料具有倾向于牢固附着或粘着至工件等上的特性。因此，一旦细磨料附着在工件和加工室的内壁上，即使通过负压抽吸加工室的内部或者对工件施加吹气等，也难以将细磨料去除。

因此，通过所述细磨料施加喷砂的工件在喷砂后需要用于通过用清洗水对其清洗以去除附着于工件表面的细磨料的步骤。

如上所述，在采用细磨料的喷砂中，考虑到一旦细磨料附着于工件等上，则难以将其去除的事实，建议在细磨料附着于工件或其它地方之前回收细磨料。

作为所述结构的一个例子，在图8所示的喷砂装置80中，建议加工管81的一端设有喷射磨料的喷嘴91，加工管81的另一端与通过负压抽吸磨料的抽吸管83连通，加工管81在磨料喷射流的前侧设有喷砂室82，喷砂室82的侧壁设有在近似垂直于磨料喷射流的方向上插入工件W的插入口84，作为进气间隙用于抽吸周围空气的进气口85形成在插入口84的内周与工件W的外周之间，借此在喷砂室内喷射至工件的细磨料被从抽吸管立即抽吸，并且通过从进气间隙抽吸的周围空气产生的吹气，防止磨料散布至加工室(参见日本专利LOPI NO.H09-300220)。

这种情况下，由于采用细磨料的喷砂能够以高精度执行，预期其能应用于不同的领域。作为一个例子，能够考虑一个应用领域，其取代当前在薄膜太阳能电池板的制造步骤中执行刻划(刻槽)时应用的激光加工。

在这种情况下，在薄膜太阳能电池板的制造步骤中执行的刻划目前通常由激光执行，然而如图9A和9B所示，在玻璃基板上形成薄膜太阳能电池所需的薄膜层(例如背电极、光吸收层、发射极、透明电极等)之后，在附加玻璃罩之前，需要用于在外围边缘部在几个mm至十几个mm的宽度范围内从玻璃基板上去除薄膜层的步骤。因此，即使在附加玻璃罩之后将由铝等制成的金属框架附加至该外围边缘部的情况下，也可以通过如前所述在外围边缘部移除薄膜层来防止在金属框架与外围边缘之间的短路。

在这种情况下，在将薄膜太阳能电池板分成为每一电池的情况下也执行在薄膜太阳能电池板的制造步骤中执行的借助于激光的刻划，如上所述的例子一样。

上述的激光加工装置是昂贵的，必须进行大量的初期投资，并且由于在通常用于此类工作的氮气激光中消耗氮气，因此需要相当高的运行费用。

因此，如果上述刻划能够由相比于激光装置廉价的喷砂装置和能够大大缩减运行成本的称作喷砂的方法来执行，则在市场上在成本竞争力方面是有利的。

然而，在由采用细磨料的喷砂执行上述刻划的情况下，由于喷射的磨料附着在工件上，所以有必要如上所述清除附着的磨料，然而，如上所述，一旦细磨料附着在工件上，其就难以被清除，并且其不能够通过依靠集尘器抽吸加工室或对工件施加吹风而被轻易清除。

因此，如上所述如果要清除附着于工件上的细磨料，需要在喷砂之后使用水等清洗工件，然而，在工件是上述薄膜太阳能电池的情况下，不可能使用清洗水清洗它，并且没有用于清除附着于其上的细磨料的有效手段。

此外，在由喷砂装置执行切削的情况下，由于如图10所示由喷枪的喷射孔喷射的磨料轰击在工件上，并连同供给磨料的气流一起扩散至所有方向，例如，沿工件表面的360度，所以不但在由磨料轰击的表面上切削工件，而且在周边切削工件。

因此，如果要通过喷砂执行上述刻划，则有必要通过在表面上粘贴掩模材料来事先保护非切削部分的表面，从而不会切削被留下而不被清除的表面。

然而，在上述薄膜太阳能电池板用作工件的情况下，形成在玻璃基板上的每一层相当易碎，并且当粘贴或加工之后剥离掩模材料时，由于在粘贴和剥离掩模材料期间的冲击，存在薄膜层从玻璃基板上剥离的风险。

如上所述，在采用细磨料的喷砂中，由于磨料牢固地附着于工件上而难以被清除，并且有必要粘贴用于限定切削范围的掩模材料，所以喷砂不能够应用于既不能清洗又不能由掩模材料粘贴的工件(例如薄膜太阳能电池板)，尽管它在成本方面相比于通过激光的刻划是优异的。

在这种情况下，在上述‘300220的装置中，旨在在细磨料附着于工件之前回收细磨料，然而，在此可适用的工件基于图8所示的结构限于圆柱形工件或线性工件，并且不能应用于例如将加工室垂直一分为二的板状二维工件。

此外，在上述‘300220中描述的结构中，如果旨在形成相对于工件具有定宽的沟槽，则粘贴掩模材料是必不可少的，并且在这点上不可能用于薄膜太阳能电池板的刻划。

在这种情况下，在本说明书中，将通过举例说明形成为板状二维形状的薄膜太阳能电池板作为工件的一个实例给予描述，然而，上述相同问题即使在由不同材料制成的、既不能使用清洗水清洗又不能被掩模材料粘贴的工件中也会产生，而不限于此。

此外，即使在能被清洗和被掩模材料粘贴的工件中，也具有提高生产率和能够降低生产费用的优点，只要可以省去清洗和掩模的粘贴即可。

如前所述，在上述相关技术中，存在一旦磨料等附着于工件W的待加工表面，磨料等就不能剥离和通过二次吹风脱落并且需要水洗的严重缺陷。

因此，本发明的目标在于克服上述缺点，提供喷砂方法和包括磨料回收系统的喷砂装置，该磨料回收系统即使在采用细磨料的情况下也能够在磨料附着于工件之前轻松回收磨料等，因而不必进行用于在喷砂之后清除细磨料的(水)清洗等步骤而不产生磨料附着，并且能够在固定切削宽度上执行刻划等而不将掩模材料粘贴至相对移动的工件上。

发明内容

在下面的概要说明中，为了容易地阅读本发明，将附图标记引入具体实施方式中，然而，这些附图标记并非旨在限制本发明为该具体实施方式。

本发明能够更有效地用于对工件(特别是形成为板状二维形状的工件)以预定宽度执行切削加工的情况下，但不限于此，并且本发明能够用作用于各种蚀刻和加工的激光的替代物，例如，常规上由激光执行的刻划薄膜太阳能电池板，因为本发明不必执行用于限制切削范围的粘贴掩模材料的步骤以及用于清除附着的细磨料等的利用清洗液体清洗的步骤。

从下面的描述中，本发明的基本结构、操作和效果将变得明显。

为实现上述目的，根据本发明第一方面的包括喷砂中的磨料回收系统的加工方法的特征在于，通过与待加工工件W上的空间连通的抽吸装置21a和/或21b的中间作用抽吸该空间，以使该空间成为负压空间20；

使工件在大气中相对于喷枪30的喷射孔31(沿标为T的移动方向)相对地移动，所述喷枪设置在与彼此相距预定间隔设置的工件的待加工表面相对的负压空间内；

从开口22将压缩空气和磨料的混合流体喷射至工件的待加工表面，该开口22的纵向定位在与负压空间内的工件的移动方向相同的方向上，且所述开口22形成于负压空间内并面向工件的至少一侧边；以及

经抽吸装置的中间作用抽吸和回收切屑和磨料。

此外，在该方法中，优选在与负压空间相对的工件的待加工表面的相反侧，通过与待加工的工件W下面的空间连通的相对抽吸装置41的中间作用，抽吸所述空间，以使该空间成为相对负压空间40，并且从相对负压空间和/或负压空间的开口22和42中未被工件覆盖的回收开口22’和42’，经相对负压空间40的抽吸装置41的中间作用，从负压空间和/或相对负压空间抽吸和回收切屑和磨料。

根据上述结构，通过在负压下在负压空间22和/或相对负压空间40中执行，在细磨料附着在工件W之前当细磨料处于漂浮状态时可以可靠地回收细磨料。因此，按照惯例依清靠洗水清洗来清除细磨料的清除工作变得多余，并且即使待加工的工件具有不能进行清洗的特性(如薄膜太阳电池板等)，也可以采用所述工件作为利用细磨料进行喷砂的对象。

此外，抽吸负压空间20和相对负压空间40两者的内部，因而通过由相对负压空间40内的抽吸引起的施加至工件W的吸力抑制由负压空间20内的抽吸引起的施加至工件W的吸力，因此工件W相对平稳地移动。

此外，即使在工件W未放置在负压空间20和40两者间的情况下，也可以优选通过经相对负压空间40的中间作用的抽吸回收喷射的细磨料。

优选地，具有细长矩形剖面形状的喷枪30的喷射孔31在喷射孔的纵向方向正交于工件的相对移动方向并大约垂直工件的方向上接近工件，然后，压缩空气和磨料的混合流体根据喷射孔的剖面形状以细长矩形喷射，并且经负压空间20的抽吸装置21a和21b的中间作用沿开口宽度W₀的方向从喷射孔31的两侧抽吸负压空间20。

根据上述结构，可以沿喷射孔31的开口宽度W₀的方向生成喷射并轰击在工件W上的磨料的扩散方向，并且可以以对应于喷射孔31的开口长度L₀的切削宽度加工工件W而不粘贴掩模材料。此外，可以阻止细磨料附着在工件W的表面上。

根据上述结构，在喷嘴30的喷射孔31形成为细长矩形形状的结构中，还可以实现工件W相对于喷射孔31沿喷射孔31的开口宽度W₀的方向的相对运动。

根据上述结构，甚至可以将利用细磨料的喷砂应用于不能粘贴掩模材料的工件，并且在将喷砂应用至其他工件的情况下，可以减少在掩模材料的粘贴和清洗中消耗的劳力和材料。

此外，通过将工件W的相对移动方向T和喷射孔31的开口宽度W₀的方向对齐，可以将高精度加工宽度的喷砂应用于工件W而不利用掩模材料。

此外，通过将喷枪30的喷射孔31的开口宽度W₀设置成0.1mm至100mm，优选0.1mm至30mm内的范围，在磨料轰击在工件W上之后可以可靠地阻止喷射的磨料沿喷射孔31的开口长度L₀的方向扩散，从而可以精确地控制工件W的切削宽度。

此外，优选抽吸装置21a和21b的轴向设置成相对于工件W的待加工表面倾斜10至80度内的角度θ。

根据上述结构，可以通过抽吸负压空间20的内部更有效地回收产生的细磨料。

此外，在喷砂方法中，整流板24可在喷射孔31的两侧设置于负压空间20的开口22内，使得通过在所述喷射孔的两侧并排设置于所述负压空间的开口内的整流板，使沿所述工件的表面的所述磨料流在离开所述工件的所述表面的方向上偏转，所述整流板的板倾斜成随着沿其宽度方向远离喷射孔时离开所述工件

可以通过整流板24使沿着工件W的表面流动的磨料流偏转至离开工件W的表面的方向，从而可通过抽吸装置21a和21b提高回收效率以进一步可靠地阻止细磨料附着在工件W上。

此外，用于实现上述方法的具有根据本发明作为磨料回收系统的回收系统的喷砂设备包括：

相对空间，其通过以待加工工件的运动允许间隔隔开来限定；和

该空间内的喷枪30，该喷枪30具有与所述工件的待加工表面相对的喷射孔31，且该喷射孔31设置在距所述工件的待加工表面的预定距离处，

其中该工件设置成例如通过输送装置传送，且相对于所述喷射孔相对地移动，

该空间具有开口22和抽吸装置21a，21b，该开口形成为例如矩形形状，并以其纵向方向与该工件的移动方向相同的方式定位，且面向所述工件的至少一侧边，并且

该抽吸装置的一端与该空间连通，且该抽吸装置的另一端与抽吸工具(例如集尘器)连通，且所述抽吸装置抽吸该空间以使该空间成为负压空间，从而通过所述抽吸装置从所述负压空间20抽吸和回收切屑和磨料。

在具有上述结构的喷砂设备中，具有相对抽吸装置41的相对负压空间40和开口42可设置在该工件的待加工表面的相反侧，从而以该工件的运动允许间隔分别面向负压空间20和开口22，由此可以通过相对抽吸装置从负压空间和/或相对负压空间抽吸和回收切屑和磨料。

此外，通过在作为待加工对象的玻璃基板上采用具有薄膜太阳能电池所必需的薄膜层(例如背电极、光吸收层、发射极、透明电极等)的薄膜太阳电池板，并从负压空间或相对负压空间抽吸和回收从玻璃基板上切削和清除的薄膜层及磨料，可以采用本发明的方法来代替要求巨大初始投资和昂贵运行成本的常规的激光加工。即使在薄膜太阳电池板分成每个电池的情况下也可以采用本发明的方法代替常规的激光加工。

附图说明

从以下提供的与附图相关的对优选实施方式的详述中，本发明的目的和优点将变得明显，附图中：

图1为在根据本发明第一实施方式的磨料回收系统中负压空间和相对负压空间垂直分离的状态下，磨料回收系统的示意立体图；

图2A和2B为说明在根据本发明的磨料回收系统中，喷枪中设置的细长矩形喷射孔和磨料流之间的关系的说明图，其中图2A为平面图且图2B为依据立体图的视图；

图3A、3B、3C和3D为说明在根据本发明的磨料回收系统中每个装置的位置关系的说明图，其中图3A为说明喷枪中设置的细长矩形喷射孔和工件的布置实施例的说明图，图3B为负压空间的开口22和工件在底视图中的布置以及由此形成的回收开口22’的位置关系的说明图，图3C为相对负压空间的开口42和工件在平面图中的布置以及由此形成的回收开口42’的位置关系的说明性视图，图3D为根据本发明的磨料回收系统中的示意性正视图；

图4为示出具有根据本发明的磨料回收系统的喷砂装置的整体结构的平面图；

图5为图4的正视图；

图6A和6B为利用根据本发明的磨料回收系统的加工实施例的说明图，其中图6A表示应用于板状二维工件的四侧的加工实施例，和图6B表示应用于板状二维工件的两侧和中心的加工实施例；

图7为(重力型)常规装置的说明图；

图8为(日本专利LOPI No.H09-300220的)常规装置的说明图；

图9A和9B为关于薄膜太阳电池板的刻划的说明图，其中图9A为执行刻划的装置的说明图，图9B为由刻划清除的层的说明图；并且

图10为示出通过喷枪(具有圆喷射孔)作用的磨料的扩散状态的说明图。

具体实施方式

以下将参照附图描述根据本发明的实施方式。

磨料回收系统

根据本发明用于喷砂的磨料回收系统(下文中，在实施方式内简称为“回收系统”)的实施方式示于图1至6中。

如图所示，根据本发明的回收系统10例如设有：与板状二维工件W的待加工表面相对的彼此以预定间隔设置的负压空间20；喷枪30，其中喷射孔31设置于负压空间20内；以及抽吸负压空间20内部的抽吸装置21a和21b(下文中，在表示这两者的情况下简称为“抽吸装置21”)。

在所示的实施方式中，除负压空间20a和20b之外，能够提供与工件W的待加工表面的相反表面(下文中，称为“背面”)相对的、彼此以预定距离设置的相对负压空间40，相对负压空间40能够通过工件W的中间作用与负压空间20相对，并能够设有抽吸相对负压空间40内部的相对抽吸装置41。然而，能够省去相对负压空间40以构建回收系统10。

负压空间20

上述与板状二维工件(下文中，简称为“工件”)的待加工表面相对的、彼此以预定距离设置的负压空间20以相对的方式设置成覆盖所示实施方式中的水平布置的工件W的顶面，并且在工件W的相对表面上，负压空间的纵向定位成与工件的移动方向相同的方向。负压空间20具有矩形开口22，但不限于此。

在所示实施方式中，如图1所示，负压空间20形成为矩形，具有在平面图中待加工的工件W的运动方向T的长度L_mc方向(纵向)以及在该运动方向T的正交方向的宽度W_mc方向。负压空间20包括位于其底面的开口22，且该开口22从长度L_mc和宽度W_mc具有壁厚减少的尺寸。在回收系统10的正视图中，即图1中所示的其水平截面图中，负压空间20形成为箱形，其中其梯形的底是开口的。

在所示实施方式中，如上所述，负压空间20的形状在正视图中形成为梯形，然而，代替该形状，例如，负压空间的正面形状可形成为向上扩展的半圆形，并且负压空间20的形状不限于所示实施方式。

设置在负压空间20底部的开口22可设有从开口边缘(图1所示实施方式中除纵向一侧之外的三侧)在外周方向上突起的凸缘状压板(上压板)23，在上压板23的厚度内确保用于布置下文提及的整流板24的空间。

在所示实施方式中，上述压板(上压板)23通过附接设有与包含形成为梯形的保持部件12的主体的底面开口具有相同尺寸的矩形开口的适当尺寸的板来形成，并且在此结构中，压板23内形成的开口与负压空间20的开口22对齐。

根据待加工的工件W的尺寸、应用于工件的切削加工宽度和工件W的加工位置(例如，沿作为矩形板的板状二维工件W的端部一侧的切削加工，或应用于中央部的切削加工等)，负压空间20的尺寸能够改变为不同的尺寸，然而，在负压空间20的尺寸过度增大时，必须增大负压空间20内的抽吸速度以回收漂浮于其内的细磨料，从而需要大型的抽吸装置。因此，上述结构是不经济的。

作为一个实施例，所示实施方式中的负压空间20的尺寸被设置成使得平面图中的矩形部的宽度W_mc为80mm，长度L_mc为200mm，正视图中的梯形部高度H_mc为109mm，包括压板(上压板)的厚度。

在该情况下，整流板24设置在负压空间20的开口22内，如图1所示，优选地位于喷枪30的喷射孔31的两侧。在喷枪30的喷射孔30形成为下述细长矩形的情况下，整流板24在喷射孔31的开口宽度W₀方向上设置于喷射孔31的两侧(参见图1和2)，具有在喷射孔31的开口长度L₀方向上的长度方向，并且倾斜成随着沿其宽度方向远离所述喷射孔31时离开所述工件。

在图1所示的实施方式中，6块(6个)整流板24设置在喷射孔31的一侧，因此12块(12个)整流板24全部设置于两侧，并平行排列以使得在宽度方向的倾斜角恒定。

如上所述设置的整流板24允许磨料流动，磨料在从喷枪30的喷射孔31喷射，随后轰击在工件W的表面上以向上偏转之后，将要沿工件W的表面运动，然后与工件W的表面分离(见图2B)，借此有可能经下面提及的抽吸装置21a和21b的中间作用通过负压空间20内的抽吸，通过使得细磨料漂浮于负压空间20内，而可靠地阻止细磨料附于工件W的表面。

此外，在图1所示负压空间20的结构中，通过将透明玻璃板等装配至负压空间20的正面形成观察窗25，由此能够通过观察窗25的中间作用，观察负压空间20内的状态。

优选设置观察窗25，从而能够看到负压空间20内的异常产生，例如，由于细磨料的聚集导致的阻塞产生、磨料的回收故障、工件W等的加工状态的改变等，然而，观察窗25为任选部件。

如上所述构造的负压空间20以如下状态布置，其中形成于其底部的开口22与以预定距离设置的工件W的待加工表面相对，借此形成由负压空间20的内壁和负压空间20内的待加工工件W围绕的空间。

喷枪

用于将磨料喷射至工件W的喷枪30的前端部布置于如上所述构造的负压空间20内。

如图1所示，在所示实施方式中，喷枪30附接成使得当穿过负压空间20的顶板时，喷枪30的喷射方向为相对于工件W的垂直方向，并且喷射孔31接近或靠近工件W的表面布置。

设置于喷枪30的前端的喷射孔31形成为细长的矩形形状，其中开口宽度W₀形成为较窄，并且附接至负压空间20，使得细长的矩形喷射孔31的开口宽度W₀方向指向工件W的运动方向T(参见图1和2)。

通常，从喷枪喷射的磨料，尤其是由于其重量轻而容易在载气流中携带或吹送的细磨料，当其轰击工件表面时，连同载气流一起沿工件表面流动。然而，在通过设有如上所述的细长的矩形喷射孔31的喷枪30喷射磨料的情况下，可以将磨料流在轰击工件W的表面之后的扩散方向控制为喷射孔31的开口宽度W₀方向，如图2A所示，从而可以阻止扩大工件W的切削宽度。为了更可靠地获得所述效果，喷射孔31的开口宽度W₀优选形成为在0.1mm至100mm，更优选为0.1mm至30mm的范围内。在本实施方式中，形成为0.5mm×15mm的矩形开口。

如上所述，在通过设有细长矩形喷射孔31的喷枪30喷射细磨料的情况下，工件上磨料的分布与形成为长度方向为工件运动方向的形状的喷射孔31相对应。因此，在轰击相撞到工件W的表面上而与喷射孔31相对应之后，磨料的喷射分布以细长矩形形状扩展成具有两端的开口的宽度方向的形状，并且分别地其喷射分布的中心为圆弧形且后者在宽度上是较窄形状。因此，可以阻止扩展工件W的切削宽度。

此外，作为一个实施例，细长的矩形喷射孔31的开口长度L₀能够形成为长度与工件W的加工宽度相对应。

事实上，在沿工件W的端部的一侧以预定宽度切削工件W的情况下，开口长度L₀可形成为相对于切削宽度更长。在该情况下，工件W相对于喷射孔31的位置或喷射孔31的位置可调整以便获得期望的切削宽度，例如如图2A所示。

抽吸装置

上述负压空间20进一步设有用于抽吸负压空间20内部的抽吸装置21(21a和21b)。漂浮于负压空间20内的细磨料和切屑能够通过经抽吸装置21的中间作用抽吸负压空间20的内部而回收。

抽吸装置21设置成朝着喷枪30的喷射孔31的开口宽度W₀方向的两侧开口(参见图1)，并且在所示实施方式中，抽吸装置21a和21b设置成在通过形成在正视图中的梯形部的斜线部处的每一倾斜表面时与负压空间20的内部相通。

在所示实施方式中，优选安装抽吸装置21a和21b，如图3D所示，使得由抽吸装置21a和21b的延伸轴线获得的线与工件W的待加工表面形成的角度θ的范围为10至80度内，并且抽吸装置21a和21b在穿过梯形箱形的两倾斜表面时，开口至负压空间20内的空间并与之相连通，在该梯形箱形内构成负压空间20的底面以这样的方式开口，即，角度θ为45度。因此，通过在负压空间20内的抽吸，可以更有效率地回收产生的细磨料。

在这种情况下，根据负压空间20的大小、使用的抽吸工具的性能(下述集尘器3)等，抽吸装置21a和21b的尺寸能够改变为不同的尺寸，然而，在所示实施方式中，作为一个实例，直径(内径)为47.6mm。

相对负压空间

相对负压空间40能够布置成与上述设有喷枪30和抽吸装置21a和21b的负压空间20相对。

在所示实施方式中，相对负压空间40构造成使得开口42形成在相对负压空间40的顶面上，并且形成在负压空间20底面的开口22和形成在相对负压空间40顶面的开口42以预定距离彼此相对设置，以允许待加工工件W在面向开口22的至少一个侧缘的同时朝向开口42的至少一个侧边缘运动。

不总是必须形成负压空间20的开口22以及作为相同开口形状的相对负压空间40的开口42，然而，在所示实施方式中，两者均形成为相同的形状，并且均构造成使得两个开口22和42的开口边缘在平面图中重叠。

在图1所示的实施方式中，相对负压空间40总体上形成为漏斗形，具有近似矩形管状部和在矩形管状部下面连续形成的近似倒锥形部，并构造成通过使相对抽吸装置41与倒锥形部的最下端连通而能够抽吸相对负压空间40的内部。

此外，下压板43在相对负压空间40的上开口边缘上在外周方向上以与上述负压空间20相同的方式突出为凸缘状。

当通过将相对负压空间40与负压空间20相对设置，并如上所述抽吸相对负压空间40的内部，使负压空间20和相对负压空间40内的空间彼此相连通时，可以经相对负压空间40的中间作用回收喷射在负压空间20内的细磨料，并且可以通过由相对负压空间40内的抽吸产生的向下吸力来补偿由负压空间20内产生的、施加至工件W上的向上吸力，从而容易实现工件W的运动。

因此，只要能够获得上述操作，相对负压空间40的形状和相对抽吸装置41的形成位置、大小等均无特别地限定。

事实上，如实施方式所示，在相对抽吸装置41形成于相对负压空间40的底部中心的结构中，由于相对抽吸装置41布置于喷枪30的喷射方向的前面，所以可以在工件W从喷枪30的前面移除的状态下通过相对抽吸装置41的中间作用有效地抽吸和回收执行磨料喷射时所喷射的磨料，并且存在如下优点，即，可以从负压空间20和相对负压空间40的任何一个内部空间快速清除并回收细磨料。

在这种情况下，在图1中，附图标记44表示设置在相对负压空间40的开口42内的整流板。该整流板44在将其的宽度方向设置为垂直方向的同时布置，并且每次当位于下方的相对负压空间40内回收磨料时，整流板44形成朝向相对负压空间40内部的向下流动。

其它结构

在这种情况下，由于所示的回收系统10构造成使得以预定宽度切削板状二维工件W的一侧，所以在负压空间20和相对负压空间40之间形成的距离内设置有插入调节体51，如图1所示，工件W的插入位置由插入调节体51调节。

因此，结构形成为使得如果在负压空间20和相对负压空间40之间插入工件W，直到板状二维工件W的一侧与插入调节体51的边缘接触并接合，并且在工件W的一侧可滑动地接触插入调节体51的状态下移动工件W，待加工工件W的表面能够通过喷枪30的喷射孔31的表面。

此外，如上所述，由于板状二维工件W的一侧的附近被加工，负压空间20如图1所示通过背板52连接至相对负压空间40，使得工件W插入侧的相反侧的侧表面，并且通过设置保持部件12的倾斜部和两侧面以及用背板52封闭背面，并且使空间20的前面设有由玻璃板等制成的观察窗25，从而形成负压空间20。然而，例如在尺寸很大的板状二维工件W的中心部内执行预定宽度的切削加工的情况下，当设置移动方向为长度方向时，可移除插入调节体51和背板52，并且负压空间20和相对负压空间40可布置成完全垂直分离为两个室的状态。

加工方法

如上所述根据本发明的回收系统10构造成使得供应压缩气体与细磨料的混合流体的混合流体供应源与从负压空间20的顶板延伸至外部的喷枪30的后端部连通。

此外，在根据相关技术所述的相同原理构建的回收循环中，结构形成为使得通过使设置在负压空间20内的抽吸装置21(在这种情况下为两个抽吸装置21a和21b)以及设置在相对负压空间40内的相对抽吸装置41与例如集尘器等的抽吸工具连通，从而能够抽吸负压空间20与相对负压空间40的内部。

作为一个实施例，图4示出了具有根据上述本发明的回收系统10的喷砂设备1的结构实施例，并且根据本发明的回收系统10内设置的喷枪30的后端部与当以固定量称量时向喷枪定量供给细磨料作为与压缩气体混合的流体的加压罐2连通。

此外，设置于负压空间20内的全部两个抽吸装置21a和21b以及设置于相对负压空间40内的相对抽吸装置41与作为抽吸工具的共用集尘器3相连通，借此可以抽吸每一个负压空间20和40内的周围空气从而保持周围空气在负压下。

通过设置于集尘器3内的旋风分离器3a将由集尘器3回收的负压空间20和相对负压空间40内的细磨料分类为可重复使用的磨料与切削废料，从而回收细磨料，并且该可重复使用的磨料通过再次被装进加压罐2而能够被重新使用。

在这种情况下，在所示实施方式中，图4和5中的附图标记4表示传送台。通过驱动马达M的旋转使设置在传送台4上的托辊5旋转，并且安装于托辊5上的工件W能够在预定方向上传送。

在所示实施方式中，通过将构成根据本发明的回收系统10的负压空间20和相对负压空间40附接在传送台的一侧4a上，其中工件W的输送方向被设置成纵向方向，并移动安装在传送台4的托辊5上的工件W，从而使工件W的端部的一侧的附近通过负压空间20与相对负压空间40之间，然而与其相反，通过固定工件W，并传送构成根据本发明的回收系统10的负压空间20和相对负压空间40也能够获得相对于工件W的相对运动。

此外，在能够加工工件W的端部的一侧的预定宽度的所示实施方式中，根据本发明的回收系统10仅设置在传送台4的一侧4a侧，然而，例如在同时加工工件W的两平行侧的每一侧的情况下，回收系统10可设置于辊式传送机的另一侧4b，从而仅通过一次输送能够同时加工工件的两侧。此外，如图6A所示，例如，通过随着工件W旋转的连续作业可加工工件的四个(4)侧边。此外，如图6B所示，回收系统10可布置在工件的中心部通过的位置，从而喷砂加工能够应用于中心部和其它可选位置以及工件W的端线部。

使用时，通过根据待加工的板状二维工件的厚度调整负压空间20与相对负压空间40之间的间隔、工件W与每一负压空间20和40之间的间隔、以及喷枪30的高度，来设置工件W的待加工的表面与负压空间20的相对面之间以及工件的背面与相对负压空间40的相对面之间的预定间隔。

通过如上所述设置间隔，在抽吸两个负压空间内的气体时，经这部分的中间作用，将外部空气导入负压空间20和相对负压空间40内，并且阻止细磨料扩散至负压空间。此外，由于沿工件W的表面导入外部空气，所以可通过外部空气流使得企图附着于工件W的表面的细磨料漂浮。

作为一个实施例，在待加工的板状二维工件W是具有3mm厚度的平板玻璃的情况下，各部分的间隔如下。在所示实施方式中，负压空间20与相对负压空间40之间的间隔(所示实施方式中上压板23与下压板43之间的间隔)为7mm，板状二维工件W与负压空间20(上压板23)间的间隔为2mm，板状二维工件W与相对负压空间40(下压板43)之间的间隔为1mm。此外，在整流板24设置于负压空间20的开口22内的所示实施方式中，整流板24与板状二维工件W之间的间隔为0.9mm，喷枪30与板状二维工件W之间的间隔能够被设定为3mm。

如果在如下状态下从喷枪30喷射磨料，则在形成于喷枪30内的细长矩形成形的喷射孔31的开口长度L₀的宽度上，工件W在移动方向T上被连续切削，所述状态为：以如上所述的方式完成每一装置的管道连接和每一装置的间隔调整，工件W插入并通过负压空间20与相对负压空间40之间，同时通过三个抽吸装置21a、21b和41抽吸负压空间20和相对负压空间40的内部。

在利用设有通常使用的圆形喷射孔的喷枪的情况下，喷射的磨料在轰击工件之后沿工件表面在所有方向上(即如图10所示的360度)产生运动流，然而，从具有如上所述的形成为细长矩形，特别是开口宽度W₀在0.1mm至0.3mm之内的较窄的细长矩形的喷射孔31的喷枪30喷射的磨料沿工件W的表面在喷射孔31的开口宽度W₀方向产生流动，而没有在开口长度L₀方向上产生磨料的扩散。

因此，通过使用具有如上所述的细长矩形成形的喷射孔31的喷枪30，工件W能够以与喷射孔31的开口长度L₀相应的宽度被切削。

此外，如上所述在工件W的表面上沿喷射孔31的开口宽度W₀方向移动的磨料流之后通过设置于负压空间20的开口22内的整流板24被偏转成为倾斜向上的流动，从而与工件W的表面分离(参见图2B)，因此磨料漂浮在负压空间20内的空间中。

由于磨料是#400以上或具有30μm以下的平均直径，即，用于本发明的细磨料在漂浮时具有长的飞行持续时间并倾向于在气流上漂浮，所以区域内处于漂浮状态的磨料能够连同气体一起容易地被回收。因此，通过上述来自抽吸装置21a和21b的抽吸，上述处于漂浮状态的磨料可连同负压空间20内的气体一起被回收。一旦磨料等附着于工件W的待加工表面，就不可能通过之后的吹风使其剥离或脱落，并且需要进行水洗，如上所述。然而根据本发明，可以在磨料附着之前容易地回收磨料。

在如上所述执行回收磨料时，负压空间20内的空间成为负压，并且通过该负压向上抽吸工件W，然而通过与负压空间20相对的相对负压空间40内的抽吸，同时向工件W施加向下的吸力。结果，通过使开口22和42在负压空间和相对负压空间之间根据两者间的平衡以固定间隔彼此隔开，工件容易通过每个相对的开口22和42。

优选地，通过在工件W与相对负压空间40之间形成比工件W与负压空间20之间的间隔窄的间隔，在相对负压空间40内产生的向下的吸力等于或大于在负压空间20内产生的向上吸力。因此，通过将工件W压在传送台4的托辊5之上，例如在板状二维工件W是薄膜太阳电池板等的情况下，可以避免产生由于与上压板23接触而损坏形成于玻璃基板上的每一薄膜层的问题。

在例如所示实施方式的加工板状二维工件W的一侧端部的情况下，在切削工件W的期间，通过插入调节体51调整工件W的端部的位置。结果，如图3B和3C所示，负压空间20的开口22和相对负压空间40的开口42经未被工件W覆盖的回收开口22’和42’的中间作用彼此连通。

结果，从喷枪30喷射的细磨料和通过喷射细磨料产生的切屑通过抽吸负压空间20的内部的抽吸装置21a和21b的中间作用而被集尘器抽吸和回收，同样负压空间20内的细磨料和切屑通过相对负压空间40内的空间和回收开口42’和22’的中间作用借助于抽吸相对负压空间40的内部的相对抽吸装置41抽吸和回收，使得两负压空间内的细磨料和切屑在附着在工件W的表面之前处于漂浮状态时被有效回收。

结果，相对负压空间40和相对抽吸装置41一起利用抽吸装置21a和21b共用漂浮于负压空间20内的细磨料和切屑的回收，有效回收进入至工件W的背面侧的细磨料，并有效防止细磨料依附于工件W的背面。

此外，如果通过工件W的移动，工件W从两负压空间之间的间隔移除，那么两个负压空间20、40经由负压空间20的开口与相对负压空间40的开口42的整个表面的中间作用彼此连通，由喷枪30喷射的细磨料被直接导入相对负压空间40，随后被立刻回收。结果，即使在两负压空间之间不存在工件W的状态下，也防止细磨料在负压空间20和40内聚集。

另一方面，在负压空间20与相对负压空间40被其间的工件W完全分隔的情况下，例如在对很大尺寸的工件W的中心部应用加工的情况下，当工件W插入时在负压空间20内喷射的磨料仅经由与负压空间20连通的抽吸装置21a和21b被回收，并且在相对负压空间40内的抽吸仅用于向下抽吸工件W。然而，如果通过工件W的移动使负压空间20与相对负压空间40内的空间连通，那么从喷枪30在负压空间20内喷射的磨料经由相对负压空间40和相对抽吸装置41的中间作用被抽吸和回收。

如上所述，在根据本发明的具有上述结构的回收系统10内，可以在切削加工的期间防止细磨料附于工件W的表面，并且可以以预定宽度执行切削加工而不将掩模粘在工件W上。因此，采用细磨料的喷砂加工甚至能够应用于例如不能够使用清洗水清洗并且不能够粘掩模的工件，例如对形成在薄膜太阳能电池板的玻璃基板上的薄膜进行刻划的情况。

此外，即使在对能在喷砂加工之后清洗和能粘贴掩模的工件应用该加工的情况下，也可以省去花费在清洗和粘贴掩模上的劳动，以及省去例如掩模、清洗流体等的用于该工作的资源的耗费，并且可以大大降低切削加工的成本。

此外，在两个负压空间20和40之间不存在工件W的情况下，例如在两个负压空间20和40之间布置工件W之前，或者在工件W通过两个负压空间20和40间之后等，由喷枪30喷射的细磨料通过相对负压空间40进行的抽吸从两个负压空间内的空间被快速移除，并被送入回收循环，因此在负压空间内的空间内没有细磨料聚集。

因此以下最宽泛的权利要求并未指向以特定方式构建的机器。作为替代，所述最宽泛的权利要求旨在保护这个突破性发明的中心或本质。该发明无疑是新颖和有用的。此外，本发明在作出时，在整体考虑现有技术的情况下，对本领域普通技术人员来说不是显而易见的。

此外，鉴于本发明的革命性，其明显是开拓性发明。因而，在法律方面，以下的权利要求有非常广泛解释的资格，以保护该发明的中心。

因而可以看到，有效实现了以上阐明的目标以及从前述中变得明显的目标，并且由于在以上结构中可进行某些改变而不脱离本发明的范围，所以包含于前述或显示于附图中的所有要素旨在被解释为说明性而非限制性的含义。

同样应理解，下列权利要求旨在覆盖本文描述的本发明的全部一般和特殊特征，并且在语言方面，本发明的范围的所有陈述可被认为落入其中。

至此已经描述了本发明。

Claims (20)

1、一种喷砂方法，包括如下步骤：

通过与待加工工件上的空间连通的抽吸装置的中间作用来抽吸该空间，以使该空间成为负压空间；

使所述工件在大气中相对于喷枪的喷射孔相对地移动，所述喷枪设置在所述负压空间内而与彼此相距预定间隔设置的所述工件的待加工表面相对；

从开口将压缩气体和磨料的混合流体喷射至所述工件的所述待加工表面，所述开口的纵向定位在与所述负压空间内的所述工件的移动方向相同的方向上，并且

所述开口形成于所述负压空间内并面向所述工件的至少一侧边；以及

经所述抽吸装置的中间作用来抽吸和回收切屑和所述磨料。

2、根据权利要求1所述的喷砂方法，其中，在与所述负压空间相对的所述工件的所述待加工表面的相反侧，抽吸所述工件下面的空间，并且

通过与所述工件下面的所述空间连通的抽吸装置的中间作用，抽吸所述负压空间的所述开口，以使所述空间成为相对负压空间，并且

从所述相对负压空间和/或所述负压空间的所述开口中未被所述工件覆盖的回收开口，经所述相对负压空间的所述抽吸装置的中间作用，从所述负压空间和/或所述相对负压空间抽吸和回收切屑和磨料。

3、根据权利要求1所述的喷砂方法，其中，具有细长矩形截面形状的所述喷枪的所述喷射孔沿所述喷射孔的纵向方向、与所述工件的相对移动方向正交地接近所述工件，并且

所述喷射孔的喷射方向近似垂直于所述工件，

压缩气体和磨料的混合流体被喷射成根据所述喷射孔的截面形状的细长矩形，并且

经所述负压空间的抽吸装置的中间作用，从所述喷射孔沿所述喷射孔的开口的宽度方向的两侧抽吸所述负压空间。

4、根据权利要求3所述的喷砂方法，其中，所述工件相对于所述喷射孔的所述相对移动方向为所述喷射孔的所述开口的宽度方向。

5、根据权利要求3所述的喷砂方法，其中，所述喷枪的所述喷射孔的所述开口的宽度在0.1mm至100mm的范围内。

6、根据权利要求1所述的喷砂方法，其中，所述抽吸装置的轴向设置成相对于所述工件的所述待加工表面倾斜10至80度范围内的角度。

7、根据权利要求1所述的喷砂方法，其中，通过在所述喷射孔的两侧并排设置于所述负压空间的开口内的整流板，使沿所述工件的表面的所述磨料流在离开所述工件的所述表面的方向上偏转，所述整流板的板倾斜成随着沿其宽度方向远离喷射孔时离开所述工件。

8、一种设置有磨料回收系统的喷砂装置，其包括：

相对空间，该相对空间通过以所述待加工工件的运动允许间隔隔开来限定；以及

所述空间内的喷枪，该喷枪具有与所述工件的待加工表面相对的喷射孔，且所述喷射孔设置在距所述工件的所述待加工表面的预定距离处，其中所述工件设置成可相对于所述喷射孔相对地移动，

该空间具有开口和抽吸装置，

所述开口以其纵向方向与所述工件的移动方向相同的方式定位，且面向所述工件的至少一侧边，并且

所述抽吸装置的一端与所述空间连通，且所述抽吸装置的另一端与抽吸工具连通，所述抽吸装置抽吸所述空间以使所述空间成为负压空间，并且

通过所述抽吸装置从所述负压空间抽吸和回收切屑和磨料。

9、根据权利要求8所述的设置有磨料回收系统的喷砂装置，其中，具有相对抽吸装置的相对负压空间和开口以所述工件的运动允许间隔设置在所述工件的所述待加工表面的相反表面上，从而面向所述负压空间和所述开口，并且，

通过所述相对抽吸装置从所述负压空间和/或所述相对负压空间抽吸和回收切屑和磨料。

10、根据权利要求8所述的设置有磨料回收系统的喷砂装置，其中，所述喷枪的所述喷射孔形成为细长的矩形，所述喷射孔设置于接近所述工件W的位置，并且所述喷射孔的喷射方向大体近似垂直所述工件W，所述抽吸装置朝着所述喷射孔的所述开口的宽度方向的两侧开口。

11、根据权利要求10所述的设置有磨料回收系统的喷砂装置，其中所述喷嘴的所述喷射孔的所述开口的宽度方向与所述工件的所述相对移动方向对齐。

12、根据权利要求10所述的设置有磨料回收系统的喷砂装置，其中所述喷枪的所述喷射孔的所述开口的宽度在0.1mm至100mm的范围内，在所述磨料回收系统中，所述喷枪的所述喷射孔形成为所述细长矩形。

13、根据权利要求8所述的设置有磨料回收系统的喷砂装置，其中，所述抽吸装置的轴向设置成相对于所述工件的所述待加工表面倾斜10至80度范围内的角度。

14、根据权利要求8所述的设置有磨料回收系统的喷砂装置，其中整流板在所述喷射孔的两侧设置于所述负压空间的所述开口内，该整流板的板倾斜成随着沿其宽度方向远离喷射孔时离开所述工件。

15、根据权利要求13所述的设置有磨料回收系统的喷砂装置，其中整流板在所述喷射孔的两侧设置于所述负压空间的所述开口内，该整流板的板倾斜成随着沿其宽度方向远离喷射孔时离开所述工件。

16、根据权利要求1所述的喷砂方法，其中

所述待加工对象是薄膜太阳能电池板，其在所述玻璃基板上具有薄膜太阳能电池所必需的诸如背电极、光吸收层、发射极、透明电极等薄膜层，并且

从所述负压空间或所述相对负压空间抽吸和回收从所述玻璃基板上切削和清除的所述薄膜层和所述磨料。

17、根据权利要求1所述的喷砂方法，其中所述待加工对象是薄膜太阳能电池板，其在所述玻璃基板上具有薄膜太阳能电池所必需的诸如背电极、光吸收层、发射极、透明电极等薄膜层，并且

在将所述板分为每个电池时，从所述负压空间或所述相对负压空间抽吸和回收从所述玻璃基板上切削和清除的所述薄膜层和所述磨料。

18、根据权利要求8所述的喷砂装置，其中所述待加工对象是薄膜太阳能电池板，其在所述玻璃基板上具有薄膜太阳能电池所必需的诸如背电极、光吸收层、发射极、透明电极等薄膜层，并且

从所述负压空间或所述相对负压空间抽吸和回收从所述玻璃基板上切削和清除的所述薄膜层和所述磨料。

19、根据权利要求8所述的喷砂装置，其中

所述待加工对象是薄膜太阳能电池板，其在所述玻璃基板上具有薄膜太阳能电池所必需的诸如背电极、光吸收层、发射极、透明电极等薄膜层，并且

在将所述板分为每个电池时，从所述负压空间或所述相对负压空间抽吸和回收从所述玻璃基板上切削和清除的所述薄膜层和所述磨料。

20、一种通过根据权利要求16所述的喷砂方法加工的薄膜太阳能电池板，其中，抽吸和回收从所述玻璃基板上切削和清除的所述薄膜层和所述磨料。

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