本發(fā)明屬于機械設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種CIGS柔性電池片分切裝置。

背景技術(shù)：

銅銦鎵硒(CIGS)薄膜太陽能電池在加工工藝上分為玻璃襯底與不銹鋼襯底兩種，采用不銹鋼襯底制作電池片具有重量輕、厚度薄、可彎曲、易攜帶，且光吸收能力強，發(fā)電穩(wěn)定性好、轉(zhuǎn)化效率高、成本低等諸多優(yōu)勢，已成為太陽能行業(yè)現(xiàn)在研發(fā)及使用的熱點；目前使用的片材CIGS柔性電池片是上游電池生產(chǎn)商從幾百米、上千米長的大型卷材中分切、加工而成；而到中游組件廠商在CIGS柔性電池組件系列產(chǎn)品、CIGS便攜式充電器和相應(yīng)應(yīng)用產(chǎn)品的生產(chǎn)中，需要對來料原始尺寸電池片進(jìn)行再次分切，以滿足產(chǎn)品設(shè)計中電性能要求。

目前CIGS柔性電池片分切工具卻很少，其中使用最多的工具為切紙刀。加工過程中，切紙刀存在以下缺點：分切尺寸精度較差，因為分切過程中電池片容易滑動；人員工作強度大，且有分切中無安全防護(hù)，人員容易疲勞，易受傷；分切效率低，每人8～10次/min；產(chǎn)線人工成本高，為保持產(chǎn)線平衡，分切工序需要增加更多的人員、裁紙機，以滿足下道電池片拼接工序的生產(chǎn)節(jié)奏。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

根據(jù)以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提出一種CIGS柔性電池片分切裝置，通過在上刀模上設(shè)置多把刀具，同時分切，單位時間內(nèi)分切出多張電池片。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種CIGS柔性電池片分切裝置，包括電氣控制系統(tǒng)，還包括上刀模、下刀模、機架和導(dǎo)柱，所述下刀模設(shè)置在上刀模的正下方，電池片放置在下刀模上，所述上刀模包括多個刀具和上刀模夾具單元，每兩個上刀模夾具單元之間固定一把刀具，上刀模通過導(dǎo)柱連接機架，上刀模在增壓缸的驅(qū)動下向下刀模方向往復(fù)運動。

作為一種優(yōu)選實施方式：所述上刀模夾具單元為側(cè)面設(shè)有通孔的四方體結(jié)構(gòu)，所述上刀模夾具單元的寬度為52.35mm、105.15mm或52.8mm。所述上刀模和導(dǎo)柱之間設(shè)有刀模固定板，上刀模夾具單元上設(shè)有定位孔，刀模固定板對應(yīng)位置設(shè)有腰型孔，通過雙頭螺柱穿過所述定位孔和腰型孔，將上刀模固定在刀模固定板上，刀模固定板連接導(dǎo)柱。所述上刀模上設(shè)有用于預(yù)固定電池片的海綿片。所述下刀模上設(shè)有定位擋塊、菱形銷和圓柱銷，定位擋塊、菱形銷和圓柱銷分別設(shè)置在電池片的三個側(cè)面，菱形銷和圓柱銷設(shè)在相對的兩個面。所述定位擋塊對應(yīng)的下刀模相應(yīng)位置設(shè)有滑動槽，定位擋塊可沿滑動槽方向運動。所述電氣控制系統(tǒng)包括串聯(lián)連接的兩個啟動按鈕。所述電氣控制系統(tǒng)包括光柵，光柵通道內(nèi)有物體時，上刀模停止運動。

本發(fā)明有益效果是:本發(fā)明提供的分切裝置分切精度高，上下刀模配合可達(dá)到0.1mm的分切精度；分切效率高，分切速度可達(dá)到15n/min(n為上刀模配置的切刀數(shù)量)；3.分切操作人員人身安全風(fēng)險降低，配置多項安全裝置；4.操作簡單。

附圖說明

下面對本說明書附圖所表達(dá)的內(nèi)容及圖中的標(biāo)記作簡要說明：

圖1是本發(fā)明的具體實施方式的分切裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的具體實施方式的上刀模結(jié)構(gòu)圖示意圖。

其中，1.氣液增壓缸，2.導(dǎo)柱，3.刀模固定板，4.光柵，5.操作面板，6.控制箱，7.機架，8.電源按鈕，9.緊急按鈕，10.啟動按鈕，11.定位柱，12.有機玻璃板，13.上刀模,14上刀模夾具單元，15螺栓，16螺母，17刀具。

具體實施方式

下面對照附圖，通過對實施例的描述，本發(fā)明的具體實施方式如所涉及的各構(gòu)件的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互位置及連接關(guān)系、各部分的作用及工作原理、制造工藝及操作使用方法等，作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，以幫助本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準(zhǔn)確和深入的理解。

本發(fā)明的主要思路是：分切裝置包括上刀模13和下刀模，上刀模13采用氣液缸來驅(qū)動，上刀模13上固定有刀具17，下刀模上放置有待切割的電池片，氣液缸驅(qū)動上刀模13向下刀模的方向運動，實現(xiàn)電池片的分切。采用氣液缸來產(chǎn)生大壓力，使切刀能夠快速將柔性電池片切斷，不影響電池片的電性能；分切裝置三面配置有機玻璃，操作面配置安全光柵4，并設(shè)置為雙按鈕操作，來保證操作人員的人身安全；上下刀模定制，在上刀模13上配置適量切刀，實現(xiàn)一次分切，得到多塊電池片。

如圖1所示，為本發(fā)明的分切裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，分切裝置包括動力系統(tǒng)、定位系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)，定位系統(tǒng)是刀具17、電池片的定位夾持機構(gòu)，動力系統(tǒng)是上刀模13的驅(qū)動機構(gòu)，電氣控制系統(tǒng)控制動力系統(tǒng)、以及其他電器。

定位系統(tǒng)包括機架7、導(dǎo)柱2、刀模固定板3、上刀模13、下刀模和定位柱11，上刀模13固定在刀模固定板3上，刀模固定板3通過導(dǎo)柱2連接機架7的頂端，可通過導(dǎo)柱2在支架上上下移動。下刀模設(shè)置于上刀模13的正下方，是柔性電池片的支撐機構(gòu)，包括設(shè)于下刀模支撐平面上的定位柱11，定位柱11用于實現(xiàn)柔性電池片的定位。

上刀模13包括刀具17、海綿和多個上刀模夾具單元14，多個上刀模夾具單元14通過螺栓15和螺母16組裝在一起，兩個上刀模夾具單元14之間空出一個刀槽的位置，用于裝上刀具17，海綿固定在上刀模13夾具與下刀模夾具相對的一面底板上。依據(jù)分切材料尺寸的不同，在不同的夾具間安裝一把或多把刀具17，以實現(xiàn)提高生產(chǎn)效率的目的；海綿，主要作用是保護(hù)材料，保證CIGS太陽能電池片在巨大壓力下不會被損壞，另外，也起固定太陽能電池片的作用，避免分切過程中，太陽能電池片滑動。

具體的，在實際應(yīng)用中，電池片需要分切成的尺寸一般為52.8mm和105.6mm，刀具17的厚度為0.45mm，因此，本發(fā)明的上刀模夾具單元14寬度方向設(shè)計成52.35mm、105.15mm和52.8mm，需要分切成52.8mm寬度的電池片時，用多個52.35mm寬度的上刀模夾具單元14組裝上刀模13夾具，每兩個上刀模夾具單元14之間固定一把切刀。需要分切成105.6mm寬度的電池片時，用多個105.15mm寬度的上刀模夾具單元14組裝上刀模13夾具，每兩個上刀模夾具單元14之間固定一把切刀；或者將105.15mm寬度的上刀模夾具單元14替換成52.35mm和52.8mm寬度的上刀模夾具單元14組裝成105.15mm寬度的上刀模夾具單元14。

如圖2所示，為組裝好的上刀模13，上刀模13通過雙頭螺柱、螺母和墊片固定在刀模固定板3上，每個上刀模夾具單元14上設(shè)有定位孔，刀模固定板3上對應(yīng)設(shè)置有腰型孔，雙頭螺柱穿過所述上刀模夾具單元14上的定位孔和刀模固定板3上的腰型孔，通過墊片和螺母使上刀模13固定在刀模固定板3上。

下刀模為整體板，通過定位柱11固定下刀模，防止下刀?；瑒?。下刀模上設(shè)有定位擋塊、菱形銷和圓柱銷，定位擋塊設(shè)置在下刀模夾具的側(cè)邊，菱形銷和圓柱銷分別設(shè)置在定位擋塊的兩側(cè)，在實際的使用過程中，太陽能電池片頂住定位擋塊，兩側(cè)的菱形銷和圓柱銷分別限制太陽能電池片向兩個側(cè)邊運動。定位擋塊為可在下刀模夾具上移動的滑動擋塊，下刀模上相應(yīng)設(shè)置了滑動槽，定位擋塊上設(shè)有鎖緊機構(gòu)，在使用過程中，方便調(diào)整初始位置。

在使用過程中，根據(jù)電池片需要分切的不同尺寸，選擇要夾取的切刀數(shù)量，這樣實現(xiàn)一次分切可以得到多塊小尺寸電池片，提高分切效率；上刀模13上覆蓋一層薄海綿，在上刀模13下降過程中，海綿逐漸壓住柔性電池片，保護(hù)電池片并使其難以移動完成精確分切，精度可達(dá)到0.1mm。

在機架7上除了電池片進(jìn)出側(cè)，其他三面都配置有有機玻璃板12，防止人員在裝置工作過程中將手伸至上刀模13下面；另外，在沒有裝配有機玻璃的一面設(shè)置有安全光柵4，安全光柵4檢測通道內(nèi)有物體時，機器不啟動；當(dāng)機器工作過程中，光柵4通道內(nèi)出現(xiàn)物體時，上刀模13立刻停止下壓，回到初始位置。

動力系統(tǒng)包括氣源和氣液增壓缸1，氣液增壓缸1為分切提供液壓輸出力，將較小的氣源壓力轉(zhuǎn)換成較大的液壓力，根據(jù)不同的切割材料選擇不同的液壓輸出力，不同液壓輸出力可以選擇不同的液壓缸來實現(xiàn)。

電氣控制系統(tǒng)包括控制箱6、電源按鈕8、緊急按鈕9、啟動按鈕10，緊急按鈕9安裝在操作面板5上，發(fā)生緊急情況下按下緊急按鈕9，上刀模13快速回復(fù)原位。控制面板設(shè)置兩個啟動按鈕10，必須同時按下兩個啟動按鈕10才能啟動裝置，防止誤操作造成人身傷害；還配置緊急按鈕9，緊急異常情況處理；操作人員坐在裝置操作面，放料完成后只需雙手按下啟動按鈕10，即可實現(xiàn)電池片分切，勞動強度低；不會像切紙刀長時間分切后人員疲勞導(dǎo)致分切精度更低的情況。

本發(fā)明的裝置實施過程如下：檢查機臺狀態(tài)、打開電源-->松開緊急按鈕9-->選取適合的上下刀模-->將電池片放置于下刀模上進(jìn)行定位-->雙手分別按鈕操作按鈕-->氣液增壓缸1推動上刀模13下降進(jìn)行分切-->上刀模13退回-->取出分切好的電池片-->進(jìn)行下一個循環(huán)。

上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所限定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。