本實(shí)用新型涉及染料敏化太陽(yáng)能電池板技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種染料敏化太陽(yáng)能電池板四邊封裝材料的加工領(lǐng)域，具體地，涉及一種回字形沖切機(jī)。

背景技術(shù)：

隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步與科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們?cè)絹?lái)越關(guān)心我們賴以生存的地球，世界上大多數(shù)國(guó)家也充分認(rèn)識(shí)到了環(huán)境對(duì)我們?nèi)祟惏l(fā)展的重要性。各國(guó)都在采取積極有效的措施改善環(huán)境，減少污染。這其中最為重要也是最為緊迫的問(wèn)題就是能源問(wèn)題，要從根本上解決能源問(wèn)題，除了尋找新的能源，節(jié)能是關(guān)鍵的也是目前最直接有效的重要措施 ，在最近幾年,通過(guò)努力，人們?cè)诠?jié)能技術(shù)的研究和產(chǎn)品開發(fā)上都取得了巨大的成果。

目前，作為代替化石燃料的能源，利用太陽(yáng)光的太陽(yáng)能電池近年來(lái)備受關(guān)注。太陽(yáng)能電池是一種將光能轉(zhuǎn)換為電能的光電轉(zhuǎn)換裝置，由于以太陽(yáng)光作為能源，所以對(duì)地球環(huán)境的影響極小，歐、美、日等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)投入了大量資金對(duì)其進(jìn)行研發(fā)。

其中，染料敏化太陽(yáng)能電池（dye-sensitized solar cell，縮寫為DSSC、DSC 或DYSC），是一種模仿光合作用原理的、廉價(jià)的薄膜太陽(yáng)能電池。它是基于由光敏電極和電解質(zhì)構(gòu)成的半導(dǎo)體，是一個(gè)電氣化學(xué)系統(tǒng)。它可以用低廉的材料制成，不需要用精細(xì)的儀器制造，其制造過(guò)程比以前的電晶體電池更便宜。它可以被制成軟片，機(jī)械強(qiáng)度大，不需要特別保護(hù)來(lái)防止樹枝的撞擊及冰雹。雖然它的能量轉(zhuǎn)換效率比最好的薄膜電池低，但理論上它們的性能比已足夠高，在完成市電平價(jià)的情況下可以與化石燃料相提并論。

染料敏化太陽(yáng)電池有原材料豐富、成本低、工藝技術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)，在大面積工業(yè)化生產(chǎn)中具有較大優(yōu)勢(shì)，同時(shí)所有原材料和生產(chǎn)工藝都無(wú)毒、無(wú)污染，部分材料可以得到充分的回收，對(duì)保護(hù)人類環(huán)境具有重要意義。

目前，在電池安全性能方面都是采用薄膜來(lái)封裝電池，然而，進(jìn)行該薄膜封裝工藝時(shí)，四周邊緣接合處的封裝容易出現(xiàn)微短路、殼體腐蝕、殼體帶電等不良情況，因此，染料敏化太陽(yáng)能電池板的四邊封裝一直是一個(gè)難題。

例如，在專利文獻(xiàn)1中公開了一種采用特殊UV膠紫外固化方法的染料敏化太陽(yáng)能電池的四邊封裝方法，上述UV膠固化原理是UV 固化材料中的光引發(fā)劑（或光敏劑）在紫外線的照射下吸收紫外光后產(chǎn)生活性自由基或陽(yáng)離子，引發(fā)單體聚合、交聯(lián)和接支化學(xué)反應(yīng)，使粘合劑在數(shù)秒鐘內(nèi)由液態(tài)轉(zhuǎn)化為固態(tài)。該工藝是一種環(huán)境友好的綠色技術(shù)，亦稱3E技術(shù)，即節(jié)能（energy）、環(huán)保（environment）、經(jīng)濟(jì)（economy）。然而，專利文獻(xiàn)1所記載的封裝工藝、即特殊UV膠紫外固化工藝的材料及設(shè)備均非常昂貴，嚴(yán)重制約了其規(guī)模化發(fā)展，同時(shí)使得染料敏化太陽(yáng)能電池板的制備成本大幅度提高。

在專利文獻(xiàn)2中公開了一種加裝樹脂邊框并用玻璃膠密封固定的染料敏化太陽(yáng)能電池的四邊封裝方法。該方法雖然成本低廉但工序繁雜，會(huì)導(dǎo)致施工設(shè)備大型化。

現(xiàn)有技術(shù)：

專利文獻(xiàn)1：中國(guó)專利公開CN101593632A；

專利文獻(xiàn)2：中國(guó)專利公開CN101777434A。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于以上所述，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)染料敏化太陽(yáng)能電池板大規(guī)模生產(chǎn)的自動(dòng)化及染料敏化太陽(yáng)能電池板四邊封裝材料的加工自動(dòng)化，且在提高產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)效率的同時(shí)，還能降低設(shè)備成本與勞動(dòng)力成本的回字形沖切機(jī)。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供的一種回字形沖切機(jī)，包括：機(jī)架；和設(shè)置在所述機(jī)架上的沖切機(jī)構(gòu)、卷膜機(jī)構(gòu)、和Y軸移動(dòng)滑臺(tái)；所述沖切機(jī)構(gòu)具有：位于所述機(jī)架上方可上下移動(dòng)的上模；位于所述機(jī)架上、可沿所述Y軸移動(dòng)滑臺(tái)滑動(dòng)的下模；和驅(qū)動(dòng)所述上模移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)單元；所述上模具有回字形刀片、卸料板、和彈性構(gòu)件，并且形成為所述回字形刀片的下緣在所述彈性構(gòu)件的自然狀態(tài)下不從所述卸料板突出，而在所述彈性構(gòu)件被壓縮時(shí)所述回字形刀片的下緣可從所述卸料板突出的結(jié)構(gòu)；所述下模具有壓板、和形成于所述壓板上且與所述上模的所述回字形刀片相對(duì)應(yīng)的凹槽；所述壓板上密布有氣孔可形成真空負(fù)壓。

根據(jù)本實(shí)用新型，卷膜機(jī)構(gòu)將薄膜傳送至沖切位置，上模在驅(qū)動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)下在上下方向直線運(yùn)動(dòng)進(jìn)行沖切，薄膜被沖切成回字形后，下模沿Y軸移動(dòng)滑臺(tái)將沖切下的回字形薄膜送出，由移載機(jī)械手吸取后送入熱壓機(jī)構(gòu)進(jìn)行四邊封裝。以此，可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)的自動(dòng)化，且具有生產(chǎn)節(jié)奏快成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占地面積小、質(zhì)量?jī)?yōu)等優(yōu)點(diǎn)。

優(yōu)選地，所述卷膜機(jī)構(gòu)具備供給薄膜的開卷機(jī)構(gòu)和回收廢料的收卷機(jī)構(gòu)。通過(guò)兩側(cè)的機(jī)構(gòu)可將待沖切的薄膜張緊并牢固地固定，以此看避免褶皺以及沖切過(guò)程中產(chǎn)生的歪斜，可提高沖切成品率進(jìn)而提高質(zhì)量。

優(yōu)選地，所述上模的所述回字形刀片具有外側(cè)刀片和內(nèi)側(cè)刀片，內(nèi)外為一組分別裝于四個(gè)刀片座上，所述外側(cè)刀片的接口垂直相交，所述內(nèi)側(cè)刀片的接口45°相交。以此可以便于拆裝刀片，使刀片的修磨或替換變得容易；通過(guò)使內(nèi)側(cè)刀片和外側(cè)刀片呈規(guī)定角度，可使沖切更利落。

優(yōu)選地，下模采用浮動(dòng)結(jié)構(gòu)。藉此，當(dāng)前后位置出現(xiàn)偏差時(shí)，在插銷過(guò)程中可自行微量調(diào)整，確保沖切的精確性。

優(yōu)選地，還具備移載機(jī)械手；所述移載機(jī)械手吸盤分兩路，外圈吸取沖切下來(lái)的回字形薄膜，內(nèi)圈吸取中間廢料膜。

優(yōu)選地，還具備對(duì)沖切下的所述回字形薄膜進(jìn)行熱壓封裝的熱壓機(jī)構(gòu)。

優(yōu)選地，還具備收集被沖切下的所述中間廢料膜的廢料收集盒。

優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)單元還具備可在上下方向上運(yùn)動(dòng)的直線軸承。藉此，可以確保上模在上下方向上的運(yùn)動(dòng)精度，進(jìn)一步提高沖切的成品率進(jìn)而提高質(zhì)量。

優(yōu)選地，具備設(shè)置于所述開卷機(jī)構(gòu)和所述沖切機(jī)構(gòu)之間的去離子風(fēng)棒。藉此，可消除靜電，改善薄膜在沖切過(guò)程中的貼合度，提高沖切的成品率進(jìn)而提高質(zhì)量。

優(yōu)選地，所述薄膜為熱熔膜。

根據(jù)下述具體實(shí)施方式并參考附圖，將更好地理解本實(shí)用新型的上述內(nèi)容及其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1是示出根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施形態(tài)的回字形沖切機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是示出圖1所示回字形沖切機(jī)的另一角度的剖視示意圖；

圖3 是示出圖1所示回字形沖切機(jī)的的沖切機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)剖視示意圖；

圖4是示出從圖3中A-A觀察的矢視圖；

圖5是示出從圖3中B-B觀察的矢視圖；

圖6是示出本實(shí)用新型沖切后的熱熔膜。

附圖標(biāo)記：

1 機(jī)架；

2 卷膜機(jī)構(gòu)；

3 沖切機(jī)構(gòu)；

4 Y軸移動(dòng)滑臺(tái)；

R 移載機(jī)械手；

5 開卷機(jī)構(gòu)；

6 收卷機(jī)構(gòu)；

10 上模；

11 下模；

12 驅(qū)動(dòng)單元；

13 浮動(dòng)模柄；

15a、15b 直線軸承；

18a～18d 內(nèi)側(cè)刀片；

19～19d 外側(cè)刀片；

21 卸料板；

23 矩形彈簧；

25 中間廢料板；

26 回字形凹槽；

27 下?；刈秩?；

30 熱壓機(jī)構(gòu)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施形態(tài)和附圖來(lái)說(shuō)明本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著性的進(jìn)步。應(yīng)理解，這些實(shí)施形態(tài)僅用于對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明，不能理解為對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制。

圖1是示出根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施形態(tài)的回字形沖切機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是示出圖1所示回字形沖切機(jī)的另一角度的剖視示意圖。如圖所示，為方便說(shuō)明，將送料方向設(shè)定為左右方向，上游側(cè)設(shè)定為左側(cè)，下游側(cè)設(shè)定為右側(cè)，與該送料方向垂直的方向設(shè)定為Y軸方向，該方向的設(shè)定是為了便于進(jìn)行說(shuō)明而非限制。

本實(shí)用新型所采用的薄膜例如為熱熔膜，可為由杜邦拜牢粒子吹膜形成，厚度為100～200um的薄膜。具體地，本實(shí)施例中的熱熔膜例如為由杜邦拜牢粒子“Bynel? 4033”吹膜形成、厚度為100um的薄膜，但材質(zhì)與厚度不限于此，可根據(jù)實(shí)際需求適當(dāng)替換或增減。

如圖1-2所示，本實(shí)用新型的回字形沖切機(jī)，用于沖切熱熔膜，將熱熔膜沖切成具有回字形的封裝材料，用于封裝染料敏化太陽(yáng)能電池板的四邊。其中，本實(shí)施例的回字形沖切機(jī)采用氣液增壓缸形式，具有機(jī)架1、以及設(shè)置在機(jī)架1上的卷膜機(jī)構(gòu)2、沖切機(jī)構(gòu)3以及Y軸移動(dòng)滑臺(tái)4等。熱熔膜在機(jī)架1上通過(guò)卷膜機(jī)構(gòu)2傳送至沖切機(jī)構(gòu)3的沖切位置上，沖切機(jī)構(gòu)3將薄膜沖切成回字形，然后由Y軸移動(dòng)滑臺(tái)4將沖切下的回字形薄膜沿Y軸方向從沖切位置送出，由位于Y軸移動(dòng)滑臺(tái)一端的移載機(jī)械手R吸取后送入熱壓機(jī)構(gòu)30，進(jìn)行四邊封裝。以此，可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)的自動(dòng)化，且具有生產(chǎn)節(jié)奏快成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占地面積小、質(zhì)量?jī)?yōu)等優(yōu)點(diǎn)。采用該回字形沖切機(jī)所制備的回字形熱熔膜規(guī)格例如可為：長(zhǎng)125mm×寬120mm×厚0.1mm。該工藝原先由人工用刀片劃樣，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且產(chǎn)品一致性較差，本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化切割，大大提高了效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

具體而言，上述卷膜機(jī)構(gòu)2具有位于送料方向上游的開卷機(jī)構(gòu)5，和位于送料方向下游的收卷機(jī)構(gòu)6， 人工將熱熔膜料筒裝入卷膜機(jī)構(gòu)4的開卷機(jī)構(gòu)5的被動(dòng)芯軸7，再將熱熔膜纏繞到收卷機(jī)構(gòu)6的主動(dòng)芯軸8上，由電機(jī)9（未圖示）帶動(dòng)并在送料方向上張緊。

熱熔膜通過(guò)主動(dòng)芯軸8的轉(zhuǎn)動(dòng)而在送料方向上移動(dòng)，熱熔膜每次移動(dòng)的距離由編碼器（encoder）控制，且該移動(dòng)距離可以調(diào)整。此外，優(yōu)選地，在熱熔膜進(jìn)入沖切位置前，由去離子風(fēng)棒（未圖示）消除靜電。

圖3 是示出圖1所示回字形沖切機(jī)的的沖切機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)剖視示意圖；圖4是示出從圖3中A-A觀察的矢視圖；圖5是示出從圖3中B-B觀察的矢視圖。本實(shí)施例中，沖切機(jī)構(gòu)3包括上模10、下模11、以及驅(qū)動(dòng)單元12。

如圖3所示，浮動(dòng)模柄13貫通模架安裝板14的中央位置并與上模10固定，模架安裝板14在送料方向的兩端側(cè)分別安裝有直線軸承15a、15b，所述直線軸承15a、15b內(nèi)分別插通有導(dǎo)柱16a、16b，導(dǎo)柱16a、16b的下端與上模板17的上表面相連，上模10安裝于上模板17的下表面的中央位置并通過(guò)浮動(dòng)模柄13與氣液增壓缸（未圖示）連接。

驅(qū)動(dòng)單元12形成為：在氣液增壓缸的驅(qū)動(dòng)下，浮動(dòng)模柄13開始上下運(yùn)動(dòng)，借助于左右兩側(cè)直線軸承15a、15b內(nèi)的導(dǎo)柱16a、16b，從而帶動(dòng)整個(gè)上模10在上下方向上做精度運(yùn)動(dòng)。

如圖所示，上模10具有：上限位擋塊20a、20b，借助于此可避免模具沖切過(guò)頭，損壞刀片、卸料板21、矩形彈簧23、以及回字形刀片等。該回字形刀片具有內(nèi)側(cè)刀片18a～18d和外側(cè)刀片19～19d共八把刀片，且形成為其下緣在矩形彈簧23自然狀態(tài)下不從卸料板21突出，而在矩形彈簧23被壓縮時(shí)可從卸料板21突出的結(jié)構(gòu)。

其中，優(yōu)選地，上述八把刀片內(nèi)外為一組，分別裝于四個(gè)刀片座A～D上，便于修磨刀片時(shí)單獨(dú)拆裝，更優(yōu)選地，外側(cè)刀片19a～19d接口垂直相交，內(nèi)側(cè)刀片18a～18d接口45°相交，組成回字形。本實(shí)施例中，刀片18a、19a為一組安裝于刀座A上，刀片18b、19b為一組安裝于刀座B上，刀片18c、19c為一組安裝于刀座C上，刀片18d、19d為一組安裝于刀座D上。

下模11位于機(jī)架1上，可沿所述Y軸移動(dòng)滑臺(tái)在規(guī)定方向（Y軸方向）上滑動(dòng)。下模11具有：與上模10的上限位擋塊20a、20b相對(duì)應(yīng)的下限位擋塊24a、24b，借助于此可避免模具沖切過(guò)頭，損壞刀片；可與卸料板21抵接的中間廢料板25；與上模10的回字形內(nèi)外側(cè)刀片的切口相對(duì)應(yīng)的回字形凹槽26；和借由該回字形凹糟26劃分的回字形區(qū)域的下模回字圈27。其中，下模回字圈27與中間廢料板25上均布?xì)饪住?/p>

優(yōu)選地，下模11采用浮動(dòng)結(jié)構(gòu)，當(dāng)前后位置出現(xiàn)偏差時(shí)，在沖切過(guò)程中可自行微量調(diào)整。又，優(yōu)選地，上下模機(jī)構(gòu)合模時(shí)，由前后導(dǎo)正銷定位。

現(xiàn)結(jié)合附圖來(lái)說(shuō)明回字形熱熔膜的沖切過(guò)程。熱熔膜進(jìn)入沖切位置后，氣液增壓缸開始下壓工作，浮動(dòng)模柄13帶動(dòng)上模10在上下方向上運(yùn)動(dòng)，卸料板21先將張緊的熱熔膜壓在下模11上，氣液增壓缸克服矩形彈簧23的彈簧力繼續(xù)下壓，上模10的回字形刀片的下緣從卸料板23突出，沿上下方向伸入下模11的回字形凹槽26內(nèi)，從而完成沖切動(dòng)作。

同時(shí)，下模回字圈27與中間廢料板25上密布的的氣孔與真空負(fù)壓接通分別吸住回字形熱熔膜與中間廢料膜。氣液增壓缸帶動(dòng)上模10抬起，回字形刀片先離開下模11，卸料板23在矩形彈簧23作用下繼續(xù)壓住沖切下來(lái)的熱熔膜避免被帶起，氣液增壓缸繼續(xù)上升，卸料板23最終離開熱熔膜，而沖切下來(lái)的回字形熱熔膜與中間廢料膜依然吸附在下模11上，至此沖切過(guò)程結(jié)束。沖切后的回字形薄膜如圖6所示。

下模11隨Y軸滑臺(tái)4沿Y軸方向移出沖切位置，抵達(dá)移載機(jī)械手R處，移載機(jī)械手R的吸盤分為兩路，外圈吸取沖切下來(lái)的回字行熱熔膜，內(nèi)圈吸取中間廢料膜。移載機(jī)械手R將內(nèi)圈吸取的中間廢料膜送入一側(cè)的廢料收集盒內(nèi)，同時(shí)將外圈吸取的回字行熱熔膜送入熱壓模具30內(nèi)進(jìn)行熱壓，從而完成染料敏化太陽(yáng)能電池板的四邊封裝。

本實(shí)施例中的回字形沖切機(jī)主要參數(shù)如下所示，但應(yīng)明了本實(shí)用新型各參數(shù)并不限定于此，可根據(jù)實(shí)際情況而做具體變更：

a. 氣液增壓缸最大沖壓力： 17.1 KN

b. Y軸滑臺(tái)行程： 270 mm

c. Y軸伺服電機(jī)功率： 400 W

d. 熱熔膜筒料規(guī)格： φ75×φ200×160 mm

e. 卷膜伺服電機(jī)功率： 400 W。

根據(jù)本實(shí)用新型的回字形沖切機(jī)具有可實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模生產(chǎn)的自動(dòng)化，改善質(zhì)量與效率的同時(shí)還能降低設(shè)備與人工成本，故在染料敏化太陽(yáng)能電池板技術(shù)領(lǐng)域的非常有益。

在不脫離本實(shí)用新型的基本特征的宗旨下，本實(shí)用新型可體現(xiàn)為多種形式，因此本實(shí)用新型中的實(shí)施形態(tài)是用于說(shuō)明而非限制，由于本實(shí)用新型的范圍由權(quán)利要求限定而非由說(shuō)明書限定，而且落在權(quán)利要求界定的范圍，或其界定的范圍的等價(jià)范圍內(nèi)的所有變化都應(yīng)理解為包括在權(quán)利要求書中。