CIGS柔性电池片分切机及其使用方法技术

本发明专利技术公开了一种CIGS柔性电池片分切机及其使用方法，包括上刀模、下刀模、机架和导柱，所述下刀模设置在上刀模的正下方，电池片放置在下刀模上，所述上刀模包括多个刀具和上刀模夹具单元，每两个上刀模夹具单元之间固定一把刀具，上刀模通过导柱连接机架，上刀模在增压缸的驱动下向下刀模方向往复运动。本发明专利技术提供的分切装置分切精度高，上下刀模配合可达到0.1mm的分切精度，分切效率高，一次下刀可以分切多张电池片。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机械设计
，具体涉及一种CIGS柔性电池片分切机及其使用方法。
技术介绍
铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池在加工工艺上分为玻璃衬底与不锈钢衬底两种，采用不锈钢衬底制作电池片具有重量轻、厚度薄、可弯曲、易携带，且光吸收能力强，发电稳定性好、转化效率高、成本低等诸多优势，已成为太阳能行业现在研发及使用的热点；目前使用的片材CIGS柔性电池片是上游电池生产商从几百米、上千米长的大型卷材中分切、加工而成；而到中游组件厂商在CIGS柔性电池组件系列产品、CIGS便携式充电器和相应应用产品的生产中，需要对来料原始尺寸电池片进行再次分切，以满足产品设计中电性能要求，目前CIGS柔性电池片分切工具却很少，其中使用最多的工具为切纸刀。加工过程中，切纸刀存在以下缺点：分切尺寸精度较差，因为分切过程中电池片容易滑动；人员工作强度大，且有分切中无安全防护，人员容易疲劳，易受伤；分切效率低，每人8～10次/min；产线人工成本高，为保持产线线平衡，分切工序需要增加更多的人员、裁纸机，以满足下道电池片拼接工序的生产节奏。
技术实现思路
根据以上现有技术的不足，本专利技术所要解决的技术问题是提出一种CIGS柔性电池片分切机及其使用方法，通过在上刀模上设置多把刀具，同时分切，单位时间内分切出多张电池片。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种自动控制的CIGS柔性电池片分切机构，包括上刀模、下刀模、机架、导柱和PLC控制器，所述下刀模设置在上刀模的正下方，所述上刀模包括多个刀具和上刀模夹具单元，每两个上刀模夹具单元之间固定一把刀具，上刀模通过导柱连接机架，PLC控制器控制气液增压缸驱动上刀模向下刀模方向往复运动，所述下刀模为输送带面上带有多个间隙相同的凸台的输送机，电池片放置在凸台上。所述分切机上设有RFID组件，RFID组件包括多个RFID阅读器和设置在凸台端面上的RFID标签，多个RFID阅读器设置在垂直于水平面的同一直线上，多个RFID阅读器读取到RFID标签信息后，发送给PLC控制器，PLC控制器计算分析RFID标签距离RFID阅读器的距离。作为一种优选实施方式：所述上刀模夹具单元为侧面设有通孔的四方体结构，所述上刀模夹具单元的宽度为52.35mm、105.15mm或52.8mm。所述上刀模和导柱之间设有刀模固定板，上刀模夹具单元上设有定位孔，刀模固定板对应位置设有腰型孔，通过双头螺柱穿过所述定位孔和腰型孔，将上刀模固定在刀模固定板上，刀模固定板连接导柱。所述凸台上表面与水平面设有一个夹角，凸台上表面的两端存在5mm高度差。所述凸台宽度为26.4mm，凸台间间隙宽度为26.4mm。所述凸台的上表面设有用于吸附电池片的软磁片。所述软磁片的上表面设有降低软磁片对电池片吸附能力的面板，面板为隔水膜材质。所述分切机构还包括比例流量阀和比例压力阀，比例流量阀用来调控气液增压缸入口的气体流量，比例压力阀用来调控气流的入口压力。所述分切机构还包括采集比例压力阀输入电流的电流传感器、比例流量阀入口压力P入和比例压力阀出口压力出的压力传感器、流经比例流量阀的流量Q的流量传感器和增压缸输出轴的位移传感器，电流传感器、压力传感器、流量传感器和位移传感器均连接至PLC控制器，PLC控制器通过比例压力阀内置或外置压力传感器分别采集P入，P出和Q信号值，进行数据对比后，比例压力阀输出修正信号，通过输出的电流或电压信号来控制比例压力阀开口大小及比例压力阀调压腔中气体的压力，直到输出压力、流量与输入信号成比例。一种CIGS柔性电池片分切机的使用方法，包括如下步骤：Step1：首先根据需要分切得到的电池片尺寸组装上刀模，将组装好的上刀模固定在机架上；Step2：调整下刀模的初始位置，使下刀模凸台端面的RFID标签对准阅读阅读器；Step3：PLC控制器通过气液增压缸驱动上刀模向下刀模的方向运动，上刀模上的刀具完成对电池片的分切后，驱动上刀模远离下刀模的方向运动，完成一次分切；Step4：PLC控制器控制下刀模转动一定距离后，多个RFID阅读器向RFID标签和RFID多个RFID阅读器所在的空间平面内发射电磁波信号，检测RFID标签信号，建立该平面的二维坐标系，设定RFID阅读器的位置是(xn，yn)待检测RFID标签的坐标为(x,y)，RFID阅读器接收到的RFID标签的方向角为θn，则有：tanθn=y-ynx-xn]]>得到：y＝yn+(x-xn)tanθn其中，yn、xn、x和tanθn都为已知量，通过将RFID标签和凸台端面距离RFID阅读器的初始位置进行对比，确定下刀模的输送带面是否跑偏；如果检测不到RFID标签信号，则可以判断下刀模的运动距离偏离了初始设定距离；如果检测到下刀模的输送带面没有跑偏，则执行步骤Step3；如果检测到跑偏或者检测不到信号，则停机检测。所述步骤Step3还包括对气液增压缸的输出压力的调节，具体为：系统采集比例压力阀输入电流、比例流量阀入口压力P入和比例压力阀出口压力出、流经比例流量阀的流量Q和增压缸输出轴的位移，PLC控制器根据采集的P入，P出和Q信号值，进行数据对比后，比例压力阀输出修正信号，通过输出的电流或电压信号来控制比例压力阀开口大小及比例压力阀调压腔中气体的压力，直到输出压力、流量与输入信号成比例。本专利技术有益效果是:本专利技术提供的分切装置分切精度高，上下刀模配合可达到0.1mm的分切精度；分切效率高，分切速度可达到15n/min(n为上刀模配置的切刀数量)；3.分切操作人员人身安全风险降低，配置多项安全装置；4.操作简单。附图说明下面对本说明书附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：图1是本专利技术的具体实施方式的分切装置的结构示意图。图2是本专利技术的具体实施方式的上刀模俯视图。图3是本专利技术的具体实施方式的下刀模结构示意图。图4是本专利技术的具体实施方式的软磁片的位置示意图。图5是本专利技术具体实施方式的动力系统示意图。图6是本专利技术具体实施方式的RFID组件二维坐标系示意图。其中，1.气液增压缸，2.导柱，3.刀模固定板，4.光栅，5.操作面板，6.PLC控制器，7.机架，8.电源按钮，9.紧急按钮，10.启动按钮，11.上刀模，12.有机玻璃板，13.定位孔，14上刀模夹具单元，15螺栓，16螺母，17切刀，18凸台，19软磁片，20空压机，21空气过滤器，22减压阀，23压力表，24油雾器，25比例流量阀，26比例压力阀，27工作缸，28预压缸。具体实施方式下面对照附图，通过对实施例的描述，本专利技术的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本专利技术的专利技术构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。本专利技术的主要思路是：分切装置包括上刀模11和下刀模，上刀模11采用气液增压缸1来驱动，上刀模11上固定有刀具，下刀模上放置有待切割的电池片，增压缸驱动上刀模11向下刀模的方向运动，实现电池片的分切。采用增压缸来产生大压力，使刀具17能够快速将柔性电池片切断，不影响电池片的电性能；分切装置三面配置有机玻璃，操作面配置安全光栅4，并设置为双按钮操作，来保证操作人员的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种CIGS柔性电池片分切机，其特征在于,包括上刀模(13)、下刀模、机架(7)、导柱(2)和PLC控制器，所述下刀模设置在上刀模(13)的正下方，所述上刀模(13)包括多个刀具(17)和上刀模夹具单元(14)，每两个上刀模夹具单元(14)之间固定一把刀具(17)，上刀模(13)通过导柱(2)连接机架(7)，PLC控制器控制气液增压缸(1)驱动上刀模(13)向下刀模方向往复运动，所述下刀模为输送带面上带有多个间隙相同的凸台(18)的输送机，电池片放置在凸台(18)上，所述分切机上设有RFID组件，RFID组件包括多个RFID阅读器和设置在凸台端面上的RFID标签，多个RFID阅读器设置在垂直于水平面的同一直线上，多个RFID阅读器读取到RFID标签信息后，发送给PLC控制器，PLC控制器计算分析RFID标签距离RFID阅读器的距离。

【技术特征摘要】
1.一种CIGS柔性电池片分切机，其特征在于,包括上刀模(13)、下刀模、机架(7)、导柱(2)和PLC控制器，所述下刀模设置在上刀模(13)的正下方，所述上刀模(13)包括多个刀具(17)和上刀模夹具单元(14)，每两个上刀模夹具单元(14)之间固定一把刀具(17)，上刀模(13)通过导柱(2)连接机架(7)，PLC控制器控制气液增压缸(1)驱动上刀模(13)向下刀模方向往复运动，所述下刀模为输送带面上带有多个间隙相同的凸台(18)的输送机，电池片放置在凸台(18)上，所述分切机上设有RFID组件，RFID组件包括多个RFID阅读器和设置在凸台端面上的RFID标签，多个RFID阅读器设置在垂直于水平面的同一直线上，多个RFID阅读器读取到RFID标签信息后，发送给PLC控制器，PLC控制器计算分析RFID标签距离RFID阅读器的距离。2.根据权利要求1所述的柔性电池片分切机，其特征在于,所述上刀模夹具单元(14)为侧面设有通孔的四方体结构，所述上刀模夹具单元(14)的宽度为52.35mm、105.15mm或52.8mm。3.根据权利要求1所述的柔性电池片分切机，其特征在于,所述上刀模(13)和导柱(2)之间设有刀模固定板(3)，上刀模夹具单元(14)上设有定位孔，刀模固定板(3)对应位置设有腰型孔，通过双头螺柱穿过所述定位孔和腰型孔，将上刀模(13)固定在刀模固定板(3)上，刀模固定板(3)连接导柱(2)。4.根据权利要求1所述的柔性电池片分切机，其特征在于,所述凸台(18)上表面与水平面设有一个夹角，凸台(18)上表面的两端存在5mm高度差。5.根据权利要求4所述的柔性电池片分切机，其特征在于,所述凸台(18)宽度为26.4mm，凸台(18)间间隙宽度为26.4mm。6.根据权利要求1所述的柔性电池片分切机，其特征在于,所述凸台(18)的上表面设有用于吸附电池片的软磁片(19)。7.根据权利要求6所述的柔性电池片分切机，其特征在于,所述软磁片(19)的上表面设有降低软...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏颖，赵亮，陈小雨，
申请(专利权)人：安徽鼎晖新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34