[发明专利]一种金刚线收线系统

说明书

技术领域

本发明涉及硅块加工技术领域，特别涉及一种金刚线收线系统。

背景技术

太阳能是最大的无污染的可再生资源，取之不尽、用之不竭，是今后人类能源利用的重点之一。自上世纪末以来，随着全世界对能源消耗的剧增，传统能源枯竭的威胁，以及多晶硅、单晶硅发电技术的发展，太阳能光伏产业方兴未艾。

硅块切割作为硅块加工过程中的重要环节，现有技术一般采用线锯机床对硅块进行切割。

目前，较普遍的一种硅块线切割设备，其钢丝表面带有游离状态的碳化硅磨粒，即钢丝在入刀之前首先通过具有粘性的碳化硅浆料，以使得其外表面沾有碳化硅磨粒。游离态的碳化硅磨粒在钢丝的高速带动下对硅锭进行切割。

目前用于硅锭的切片的多丝切割技术，都是采用钢线配合磨料浆液进行切割。系统通过磨料浆液喷嘴将磨料浆液喷到钢线上，快速移动的钢线带动磨料颗粒接触硅锭进行磨削切割。金刚线则是直接将磨料颗粒-金刚石固定在钢线表面，因此采用金刚线进行切割则不需要磨料浆液，只需要使用冷却水即可。这样一方面，简化了磨料浆液供给装置，同时降低磨料浆液运输、生产、回收成本；另一方面，有效的降低切割时产生的碎硝的飞溅，改善工作环境，提高工作效率。

用于切割的钢线通常都有数百千米之长，将数百千米的钢线绕在收线盘上，生产金刚线的设备也必须配备一个或多个收线系统。收线系统负责将涂覆好的金刚线按照一定的线间距绕在收线盘之上，且要求收线表面均匀，金刚线始终保持一定的松紧度。

收线系统的重点与难点在于如何在收线盘直径不断变大的情况下，控制收卷电机始终使收线速度和收线张力保持稳定。

因此，如何提供一种金刚线收线系统，以规避在收线盘直径不断变大的情况下，收线速度、收线张力不稳定的问题及金刚线卷绕间距过大或过小的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种金刚线收线系统，，以规避在收线盘直径不断变大的情况下，收线速度、收线张力不稳定的问题及金刚线卷绕间距过大或过小的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供的一种金刚线收线系统，包括：

用于卷绕金刚线的卷绕轴；

驱动所述卷绕轴转动的力矩电机；

与所述卷绕轴对应设置的排线装置，所述排线装置包括排线轮及驱动所述排线轮沿所述卷绕轴的轴线方向反复位移的排线轮驱动装置；

设置于金刚线生产炉与所述排线装置之间的张力控制装置，所述张力控制装置包括压于金刚线的压轮、与所述压轮相连接的摆动杆及控制所述摆动杆摆动角度的摆杆驱动装置。

优选地，所述力矩电机上设有用于检测所述力矩电机转速的第一编码器。

优选地，所述排线轮驱动装置包括与所述第一编码器相连接的第一伺服电机及螺母丝杠装置，所述螺母丝杠装置的丝杠与所述第一伺服电机相连接且与所述卷绕轴相对应，所述螺母丝杠装置的螺母与所述排线轮相连接；且所述丝杠的两端均设有与所述卷绕轴的两端相对应的限位开关，所述限位开关可通信的与所述第一伺服电机相连接，且所述第一编码器与所述第一伺服电机相连接。

优选地，所述压轮的转轴上设有压力传感器，且所述摆杆驱动装置包括与所述压力传感器相连接的恒张力控制器及与所述恒张力控制器相连接的第二伺服电机。

还包括测速装置与计算装置，所述测速装置包括与所述金刚线相接触的测速滚轮、与所述测速滚轮相连接的测速电机及设置于所述测速电机的第二编码器，且所述第一编码器与所述第二编码器分别连接于所述计算装置。

优选地，还包括显示装置，且所述显示装置与所述压力传感器、所述恒张力控制器及所述第一编码器、所述第二编码器分别连接。

优选地，所述压轮的两侧设有用于支撑所述金刚线的支撑轮。

优选地，所述卷绕轴及与其相对应的所述丝杠均沿竖直方向设置，且所述力矩电机设置于所述卷绕轴的下端。

本发明提供的一种金刚线收线系统，包括卷绕轴、力矩电机、排线装置及张力控制装置。其中卷绕轴用于卷绕金刚线，其与力矩电机相连接，由力矩电机提供驱动力。排线装置用于控制金刚线在卷绕轴上的排布，其包括排线轮及驱动排线轮沿卷绕轴的轴线方向反复位移的排线轮驱动装置。张力控制装置用于控制金刚线在卷绕轴上的排线张力，其包括压于金刚线的压轮及一端与压轮相连接的摆动杆，摆动杆的另一端与摆动杆驱动装置相连接，该摆动杆驱动装置用于控制压轮端的摆动角度。