異質(zhì)結(jié)電池生產(chǎn)過(guò)程中需要采用接觸式真空吸盤(pán)對(duì)硅片進(jìn)行自動(dòng)化上下料，此過(guò)程中硅片的形變和振動(dòng)會(huì)造成損傷，影響量產(chǎn)良率和產(chǎn)品品質(zhì)。通過(guò)分析硅片上下料過(guò)程，對(duì)自動(dòng)化設(shè)備參數(shù)進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，可以有效地避免此類(lèi)損傷。本項(xiàng)目分析了上下料過(guò)程中硅片的損傷機(jī)理，明確了損傷的量化指標(biāo)。結(jié)合具體工藝流程，針對(duì)上下料過(guò)程開(kāi)展靜態(tài)和動(dòng)態(tài)仿真，并建立流場(chǎng)模型對(duì)吸盤(pán)吸力進(jìn)行仿真，針對(duì)產(chǎn)線(xiàn)設(shè)備的優(yōu)化方案給出合理性建議。此外，設(shè)計(jì)了硅片自動(dòng)化上下料試驗(yàn)平臺(tái)以驗(yàn)證有限元分析結(jié)果。

1.   針對(duì)上下料過(guò)程開(kāi)展有限元仿真，研究硅片上下料過(guò)程中的靜態(tài)形變以及動(dòng)態(tài)響應(yīng)，總結(jié)硅片振動(dòng)的規(guī)律和特點(diǎn)。

2.   研究硅片損傷的產(chǎn)生機(jī)理，明確上下料過(guò)程中與硅片損傷相關(guān)的量化指標(biāo)，分析自動(dòng)化設(shè)備參數(shù)的變化對(duì)損傷的影響規(guī)律。

3.   設(shè)計(jì)硅片自動(dòng)化上下料試驗(yàn)臺(tái)，驗(yàn)證有限元仿真結(jié)果。

4.   結(jié)合仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)果，針對(duì)不同尺寸的硅片，結(jié)合產(chǎn)線(xiàn)實(shí)際需求，給出自動(dòng)化設(shè)備參數(shù)調(diào)整方案。

本項(xiàng)目分析了上下料過(guò)程中硅片損傷的產(chǎn)生機(jī)理，明確以最大主應(yīng)力作為度量指標(biāo)。結(jié)合上下料實(shí)際過(guò)程，建立了硅片上下料過(guò)程的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)模型。針對(duì)穩(wěn)定吸附狀態(tài)，提出最佳跨距使損傷最小化，研究了吸盤(pán)材料和尺寸對(duì)穩(wěn)態(tài)過(guò)程的影響。研究了硅片尺寸的影響，提出了最佳跨距隨尺寸變化的公式。針對(duì)動(dòng)態(tài)吸附過(guò)程展開(kāi)分析，以穩(wěn)定吸附為目標(biāo)，通過(guò)流場(chǎng)仿真建立吸盤(pán)的吸力公式。研究了吸附狀態(tài)下硅片的固有頻率，提出應(yīng)當(dāng)避免與產(chǎn)線(xiàn)設(shè)備共振。以驗(yàn)證有限元仿真結(jié)果為目的，完成了硅片自動(dòng)化上下料實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的設(shè)計(jì)，并制定了試驗(yàn)方案。