CN108327106A - 太阳能硅片用金刚石多线切割机 - Google Patents

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Abstract

太阳能硅用片金刚石多线切割机，包括机架、切割室***、主轴***、收放线***、张力***、排线***、导线***、工作台***；所述切割室***、收放线***、张力***、排线***安装在机架上，所述主轴***、导线***、工作台***安装在切割室***上；所述收放线***、张力***、排线***、导线***、主轴***依次通过切割线相连接，所述工作台***位于主轴***上方。利用本发明，能解决在对太阳能硅片等高硬度材料进行切割时，切割速度较低、切割面精度较差，环境污染大等问题。

Description

太阳能硅片用金刚石多线切割机
技术领域
本发明涉及一种多线切割机，具体涉及一种线速达到1800m/min的高速太阳能硅片用金刚石多线切割机。
背景技术
随着科学技术的进步，能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈，越来越多的国家开始实行“阳光计划”，目前，中国太阳能产业规模已位居世界第一，是全球重要的太阳能光伏电池生产国。硅片是生产太阳能电池的核心材料，而生产太阳能电池对硅片消耗量很大，太阳能电池产业的快速发展拉动太阳能用硅片市场需求。太阳能硅片本身硬度高、脆性大，其加工条件要求苛刻，需采用专门的设备和工艺加工，且要求专业人员进行操作。目前，对太阳能硅片的加工方法有传统钢丝线带砂浆切割、外圆切片机切片、加工效率低且对环境污染大。随着信息化产业和自动化产业的进一步提升，目前的加工工艺已经不能满足对太阳能硅片的需求，急需一种新型工艺来提高生产效率和加工精度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，为解决在对太阳能硅片等高硬度材料进行切割时，切割速度较低、切割面精度较差，环境污染大等问题，提供一种具有线速1800m/min切割装置的金刚石线多线切割机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：太阳能硅用片金刚石多线切割机，包括机架、切割室***、主轴***、收放线***、张力***、排线***、导线***、工作台***；所述切割室***、收放线***、张力***、排线***安装在机架上，所述主轴***、导线***、工作台***安装在切割室***上；所述收放线***、张力***、排线***、导线***、主轴***依次通过切割线相连接，所述工作台***位于主轴***上方。
进一步，所述主轴***包括主电机、联轴器Ⅰ、电机安装座、主动轴承箱、罗拉、从动轴承箱、锁紧螺杆，所述主电机通过联轴器Ⅰ与罗拉相连，所述主电机安装在电机安装座上，所述罗拉安装在主动轴承箱、从动轴承箱上，并通过锁紧螺杆锁紧。主电机通过联轴器Ⅰ与罗拉直连直驱，无中间转动机构，转动更加平稳，传动效率更高。
进一步，所述切割室***包括切割室、断线保护装置、喷嘴组件、接料盒组件；所述喷砂组件安装于切割室内壁两侧，罗拉上侧；所述接料盒组件安装于切割室内壁两侧，两个罗拉之间；所述断线保护装置安装于切割室内壁两侧，两个罗拉两侧。为加强切割室的稳定性，切割室为高强度铸件，喷砂组件采用简易溢流瀑布式喷嘴结构，实现喷液均匀、冲刷力均匀。切割室前方的前支撑板中间位置开设了一个取料口，可以在切割完毕后很方便的取出产品并将切割过程中产生的碎料清理掉，避免掉落到下方的线网上。
进一步，所述收放线***包括驱动电机Ⅰ、轴承箱、联轴器Ⅱ、中心轴、角接触球轴承、线轮轴、收放线轮，所述驱动电机Ⅰ安装在轴承箱上，所述中心轴通过角接触球轴承安装在轴承箱内，并通过联轴器Ⅱ与驱动电机Ⅰ相连，所述线轮轴与中心轴固定连接，所述收放线轮固定安装在线轮轴上。
进一步，所述排线***包括驱动电机Ⅱ、直线驱动模组、连接组件、排线导轮组，所述驱动电机Ⅱ与直线驱动模组相连，所述连接组件安装于直线驱动模组滑块上，所述排线导轮组置于连接组件上，当驱动电机Ⅱ启动带动直线驱动模组的滑块做左右往返运动，从而实现排线功能。所述直线驱动模组驱动排线导轮组，运行更平稳，排线更均匀。
进一步，所述张力***包括伺服电机、张力板、张力导轮组、限位组件、张力臂，所述伺服电机安装于张力板上，并与张力臂相连，所述张力导轮组安装于张力臂上，所述限位组件安装于张力板上，位于张力臂两侧。根据张力传感器反馈信号，伺服电机通过张力臂调节张力导轮组的位置，张力调节更灵敏，大大降低了断线几率。
进一步，所述工作台***包括驱动电机Ⅲ、减速机、固定座、滑动座、滚珠丝杆、料板锁紧装置、料板料座，所述驱动电机Ⅲ与减速机相连接，所述减速机置于滑动座上并与滚珠丝杆相连，所述滑动座与固定座相连，所述料板锁紧装置、料板料座与滑动座相连，通过料板锁紧装置气缸运动将料板料座压紧于滑动座上，通过驱动电机Ⅲ、减速机、滚珠丝杆带动滑动座的上升与下降，从而实现压紧于滑动座上的料板料座的上升与下降动作。采用倒挂式结构，并根据加工件的加工速度，调整工作台的进给速度，保证加工精度和切片质量。固定座固定在机架上，滑动座倒扣在固定座上，实现倒挂式结构；伺服电机和减速机驱动滚珠丝杆使滑动座平稳移动，工件安装在滑动座下方的料板上。
本发明结构紧凑，排列紧密；采用主电机直接驱动主轴的结构，运行更稳定，线速度更大，切割更高效，机构更安全可靠，加工范围更广泛。金刚石线的采用省去了准备砂浆和处理废弃砂浆的过程，使用更方便、更环保。采用倒挂式切割，切片残料及碎片直接掉入接料盒，有效避免断线风险。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图；
图2为图1所示实施例的切割室***的结构示意图；
图3为图1所示实施例的主轴***的结构示意图；
图4为图1所示实施例的收放线***的结构示意图；
图5为图4所示收放线***的剖视图；
图6为图1所示实施例的排线***的结构示意图；
图7为图1所示实施例的张力***的结构示意图；
图8为图1所示实施例的工作台***的结构示意图；
图中：1-1、机架，1-2、切割室***，1-3、主轴***，1-4、收放线***，1-5、张力***，1-6、排线***，1-7、导线***，1-8、工作台***；2-1、切割室，2-2、断线保护装置，2-3、喷嘴组件，2-4、接料盒组件；3-1、主电机，3-2、联轴器Ⅰ，3-3、电机安装座，3-4、主动轴承箱，3-5、罗拉，3-6、从动轴承箱，3-7、锁紧螺杆；4-1、驱动电机Ⅰ，4-2、轴承箱，4-3、联轴器Ⅱ，4-4、中心轴，4-5、角接触球轴承，4-6、线轮轴，4-7、收放线轮；5-1、驱动电机Ⅱ，5-2、直线驱动模组，5-3、连接组件，5-4、排线导轮组；6-1、伺服电机，6-2、张力板，6-3、张力导轮组，6-4、限位组件，6-5、张力臂；7-1、驱动电机Ⅲ，7-2、减速机，7-3、固定座，7-4、滑动座，7-5、滚珠丝杆，7-6、料板锁紧装置，7-7、料板料座。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
实施例
参照图1，一种线速达到1800m/min的高速太阳能硅用片金刚石多线切割机，包括机架1-1、切割室***1-2、主轴***1-3、收放线***1-4、张力***1-5、排线***1-6、导线***1-7、工作台***1-8；所述切割室***1-2、收放线***1-4、张力***1-5、排线***1-6安装在机架1-1上，所述主轴***1-3、导线***1-7、工作台***1-8安装在切割室***1-2上；所述收放线***1-4、张力***1-5、排线***1-6、导线***1-7、主轴***1-3依次通过切割线相连接，所述工作台***1-8位于主轴***1-3上方。
参照图2，所述切割室***1-2包括切割室2-1、断线保护装置2-2、喷砂组件2-3、接料盒组件2-4；所述喷砂组件2-3安装于切割室2-1内壁两侧，罗拉上侧；所述接料盒组件2-4安装于切割室2-1内壁两侧，两个罗拉之间；断线保护装置2-2安装于切割室2-1内壁两侧，两个罗拉两侧；为加强切割室的稳定性，切割室2-1为高强度铸件，喷砂组件2-3采用简易溢流瀑布式喷嘴结构，实现喷液均匀、冲刷力均匀，切割室前方的前支撑板中间位置开设了一个取料口，可以在切割完毕后很方便的取出产品并将切割过程中产生的碎料清理掉，避免掉落到下方的线网上。
参照图3，所述主轴***1-3包括主电机3-1、联轴器Ⅰ3-2、电机安装座3-3、主动轴承箱3-4、罗拉3-5、从动轴承箱3-6、锁紧螺杆3-7，所述主电机3-1通过联轴器Ⅰ3-2与罗拉3-5相连，所述主电机3-1安装在电机安装座3-3上，所述罗拉3-5安装在主动轴承箱3-4、从动轴承箱3-6上，并通过锁紧螺杆3-7锁紧。主电机3-1通过联轴器Ⅰ3-2与罗拉3-5直连直驱，无中间转动机构，转动更加平稳，传动效率更高。
参照图4-图5，所述收放线***1-4包括驱动电机Ⅰ4-1、轴承箱4-2、联轴器Ⅱ4-3、中心轴4-4、角接触球轴承4-5、线轮轴4-6、收放线轮4-7，所述驱动电机Ⅰ4-1安装在轴承箱4-2上，所述中心轴4-4通过角接触球轴承4-5安装在轴承箱4-2内，并通过联轴器Ⅱ4-3与驱动电机Ⅰ4-1相连，所述线轮轴4-6与中心轴4-4固定连接，所述收放线轮4-7固定安装在线轮轴4-6上。该***采用带支撑端的单侧悬臂式结构，并配备大直径线轮，保证收放线轮能高速平稳的旋转。
参照图6，所述排线***1-5包括驱动电机Ⅱ5-1、直线驱动模组5-2、连接组件5-3、排线导轮组5-4，所述驱动电机Ⅱ5-1与直线驱动模组5-2相连，所述连接组件5-3安装于直线驱动模组5-2滑块上，所述排线导轮组5-4置于连接组件5-3上，当驱动电机Ⅱ5-1启动带动直线驱动模组5-2的滑块做左右往返运动，从而实现排线功能；所述直线驱动模组5-2驱动排线导轮组5-4，运行更平稳，排线更均匀。
参照图7，所述张力***1-6包括伺服电机6-1、张力板6-2、张力导轮组6-3、限位组件6-4、张力臂6-5，所述伺服电机6-1安装于张力板6-2上，并与张力臂6-5相连，所述张力导轮组6-3安装于张力臂6-5上，所述限位组件6-4安装于张力板6-2上，位于张力臂6-5两侧。根据张力传感器反馈信号，伺服电机6-1通过张力臂6-5调节张力导轮组6-3的位置，张力调节更灵敏，大大降低了断线几率。
参照图8，所述工作台***1-7包括驱动电机Ⅲ7-1、减速机7-2、固定座7-3、滑动座7-4、滚珠丝杆7-5、料板锁紧装置7-6、料板料座7-7，所述驱动电机Ⅲ7-1与减速机7-2相连接，所述减速机7-2置于滑动座7-4上，并与滚珠丝杆7-5相连，所述滑动座7-4与固定座7-3相连；所述料板锁紧装置7-6、料板料座7-7与滑动座7-4相连，通过料板锁紧装置7-6气缸运动将料板料座7-7压紧于滑动座7-4上，采用倒挂式结构，通过驱动电机Ⅲ7-1、减速机7-2、滚珠丝杆7-5带动滑动座7-4的上升与下降，从而实现压紧于滑动座7-4上的料板料座7-7的上升与下降动作，并根据加工件的加工速度，调整工作台的进给速度，保证加工精度和切片质量。
本实施例布局合理，能减少导轮数量和绕线空间，其表现形式包括但不限于此种安装方式。

Claims (10)

1.太阳能硅用片金刚石多线切割机，其特征在于：包括机架、切割室***、主轴***、收放线***、张力***、排线***、导线***、工作台***；所述切割室***、收放线***、张力***、排线***安装在机架上，所述主轴***、导线***、工作台***安装在切割室***上；所述收放线***、张力***、排线***、导线***、主轴***依次通过切割线相连接，所述工作台***位于主轴***上方。
2.根据权利要求1所述的太阳能硅用片金刚石多线切割机，其特征在于：所述主轴***包括主电机、联轴器Ⅰ、电机安装座、主动轴承箱、罗拉、从动轴承箱、锁紧螺杆，所述主电机通过联轴器Ⅰ与罗拉相连，所述主电机安装在电机安装座上，所述罗拉安装在主动轴承箱、从动轴承箱上，并通过锁紧螺杆锁紧。
3.根据权利要求2所述的太阳能硅用片金刚石多线切割机，其特征在于：所述切割室***包括切割室、断线保护装置、喷嘴组件、接料盒组件；所述喷砂组件安装于切割室内壁两侧，罗拉上侧；所述接料盒组件安装于切割室内壁两侧，两个罗拉之间；所述断线保护装置安装于切割室内壁两侧，两个罗拉两侧。
4.根据权利要求1或2或3所述的太阳能硅用片金刚石多线切割机，其特征在于：所述收放线***包括驱动电机Ⅰ、轴承箱、联轴器Ⅱ、中心轴、角接触球轴承、线轮轴、收放线轮，所述驱动电机Ⅰ安装在轴承箱上，所述中心轴通过角接触球轴承安装在轴承箱内，并通过联轴器Ⅱ与驱动电机Ⅰ相连，所述线轮轴与中心轴固定连接，所述收放线轮固定安装在线轮轴上。
5.根据权利要求1或2或3所述的太阳能硅用片金刚石多线切割机，其特征在于：所述排线***包括驱动电机Ⅱ、直线驱动模组、连接组件、排线导轮组，所述驱动电机Ⅱ与直线驱动模组相连，所述连接组件安装于直线驱动模组滑块上，所述排线导轮组置于连接组件上，当驱动电机Ⅱ启动带动直线驱动模组的滑块做左右往返运动，从而实现排线功能。
6.根据权利要求4所述的太阳能硅用片金刚石多线切割机，其特征在于：所述排线***包括驱动电机Ⅱ、直线驱动模组、连接组件、排线导轮组，所述驱动电机Ⅱ与直线驱动模组相连，所述连接组件安装于直线驱动模组滑块上，所述排线导轮组置于连接组件上，当驱动电机Ⅱ启动带动直线驱动模组的滑块做左右往返运动，从而实现排线功能。
7.根据权利要求1或2或3所述的太阳能硅用片金刚石多线切割机，其特征在于：所述张力***包括伺服电机、张力板、张力导轮组、限位组件、张力臂，所述伺服电机安装于张力板上，并与张力臂相连，所述张力导轮组安装于张力臂上，所述限位组件安装于张力板上，位于张力臂两侧。
8.根据权利要求6所述的太阳能硅用片金刚石多线切割机，其特征在于：所述张力***包括伺服电机、张力板、张力导轮组、限位组件、张力臂，所述伺服电机安装于张力板上，并与张力臂相连，所述张力导轮组安装于张力臂上，所述限位组件安装于张力板上，位于张力臂两侧。
9.根据权利要求1或2或3所述的太阳能硅用片金刚石多线切割机，其特征在于：所述工作台***包括驱动电机Ⅲ、减速机、固定座、滑动座、滚珠丝杆、料板锁紧装置、料板料座，所述驱动电机Ⅲ与减速机相连接，所述减速机置于滑动座上并与滚珠丝杆相连，所述滑动座与固定座相连，所述料板锁紧装置、料板料座与滑动座相连，通过料板锁紧装置气缸运动将料板料座压紧于滑动座上，通过驱动电机Ⅲ、减速机、滚珠丝杆带动滑动座的上升与下降，从而实现压紧于滑动座上的料板料座的上升与下降动作。
10.根据权利要求8所述的太阳能硅用片金刚石多线切割机，其特征在于：所述工作台***包括驱动电机Ⅲ、减速机、固定座、滑动座、滚珠丝杆、料板锁紧装置、料板料座，所述驱动电机Ⅲ与减速机相连接，所述减速机置于滑动座上并与滚珠丝杆相连，所述滑动座与固定座相连，所述料板锁紧装置、料板料座与滑动座相连，通过料板锁紧装置气缸运动将料板料座压紧于滑动座上，通过驱动电机Ⅲ、减速机、滚珠丝杆带动滑动座的上升与下降，从而实现压紧于滑动座上的料板料座的上升与下降动作。
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