CN110253775A - 一种切片机张力臂测控装置及切片工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种切片机张力臂测控装置，张力臂组件包括分设在硅棒两侧的第一张力臂和第二张力臂，第一张力臂包括第一滑轮、第一摇臂和第一横杆，第二张力臂包括第二滑轮、第二摇臂和第二横杆；压力测试组件用于检测张力臂组件的张力值，包括设置在第一滑轮与第一横杆的安装位置处的第一压力传感器和设置在第二滑轮与第二横杆的安装位置处的第二压力传感器；角度测试组件用于检测张力臂组件的偏移角度，包括位于第一摇臂远离第一横杆的一端设置的第一角度传感器和位于第二摇臂远离第二横杆的一端设置的第二角度传感器。本发明还提出一种切片机张力臂测控装置的切片工艺。本发明降低了金刚线断线率，提高硅片的良品率，保证产品品质，提高生产效率。
Description
技术领域
本发明属于光伏硅单晶切片机配件技术领域，尤其是涉及一种切片机张力臂测控装置及切片工艺。
背景技术
随着环境污染的极具增加，寻找清洁能源便成为社会的必要需求。光伏行业给人类提供了及其有利的能源生产资源，人类可以利用太阳能发电造福于民，因此，光伏行业的应运而生使得开发太阳能变得尤为重要。
目前，光伏行业采用金刚线切割方式对硅棒及方棒进行加工切割，金刚线在切割过程中对硅棒进行不断研磨，同时对金钢线本身也造成一定磨损，导致镶嵌在金钢线表面上的金刚石微小颗粒逐渐被磨损缩小，导致金刚线的切割过程中受张力臂的张力不均匀，从而增加金刚线的断线几率，进而增加硅片的废品率。同时，由于现有切割过程中张力设定值为固定值，即一般为金钢线破断拉力的50％左右，随着金钢线表面上的金刚石颗粒被磨损，导致金钢线的破断拉力降低，在不改变张力臂的张力值的情况下，金钢线的受力增加，就大大增加了金刚线切割时断线的几率。若切割过程中通过停机等方式进行张力调节，改变张力参数，会导致停机位置得切割位产生明显一条线痕，影响切割良品率。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种切片机张力臂测控装置及切片工艺，尤其是适用于硅棒及方棒切割过程中使用，降低了目前切片机在切割过程中金钢线的断线几率，提高硅片的良品率，保证产品品质，提高生产效率。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种切片机张力臂测控装置，包括：
张力臂组件：包括分设在硅棒两侧的第一张力臂和第二张力臂，所述第一张力臂包括第一滑轮、第一摇臂和第一横杆，所述第一横杆一端与所述第一滑轮连接，所述第一横杆另一端与所述第一摇臂的一端连接；所述第二张力臂包括第二滑轮、第二摇臂和第二横杆，所述第二横杆一端与所述第二滑轮连接，所述第二横杆另一端与所述第二摇臂的一端连接；金刚线缠绕在所述第一滑轮和所述第二滑轮上；
压力测试组件：用于检测所述张力臂组件的张力值，包括第一压力传感器和第二压力传感器，所述第一压力传感器设置在所述第一滑轮与所述第一横杆的安装位置处，所述第二压力传感器设置在所述第二滑轮与所述第二横杆的安装位置处；
角度测试组件：用于检测所述张力臂组件的偏移角度，包括第一角度传感器和第二角度传感器，所述第一角度传感器位于所述第一摇臂远离所述第一横杆的一端设置，所述第二角度传感器位于所述第二摇臂远离所述第二横杆的一端设置。
进一步的，所述第一滑轮与所述第二滑轮分别对称设置在所述硅棒两侧，且所述第一滑轮与所述第二滑轮外形尺寸相同。
进一步的，所述第一滑轮与所述第二滑轮中心轴线与所述硅棒的长度方向上的轴线平行设置。
进一步的，所述第一横杆与所述第二横杆长度相同且同向设置，所述第一摇臂与所述第二摇臂长度相同且同向设置。
进一步的，所述第一横杆与所述第一摇臂垂直设置，所述第二横杆与所述第二摇臂垂直设置。
进一步的，还包括外接控制器，所述控制器用于检测并控制所述张力臂组件的工作状态。
进一步的，所述控制器通过所述第一压力传感器和所述第二压力传感器可实时监控并分析所述张力臂组件的压力值。
进一步的，所述控制器通过所述第一角度传感器和所述第二角度传感器可实时监控并分析所述张力臂组件偏移的角度。
进一步的，所述金刚线线径为60um。
一种切片机张力臂测控装置的切片工艺，采用如上任一项所述的测控装置，包括：
S1：用所述第一压力传感器和所述第二压力传感器检测所述第一张力臂和所述第二张力臂的张力值，且所述金刚线线径为60um；
S2：随所述金刚线进刀口位置的增加，所述第一张力臂与所述第二张力臂的张力值同步逐步减小；
S3：当所述金刚线进刀口位置不大于10mm，所述第一张力臂与所述第二张力臂的张力值为9-10N；
S4：当所述金刚线进刀口位置大于10且不小于120mm，所述第一张力臂与所述第二张力臂的张力值为8.5-9.5N；
S5：当所述金刚线进刀口位置大于120且不小于140mm，所述第一张力臂与所述第二张力臂的张力值为8-9N；
S6：当所述金刚线进刀口位置大于140且不小于160mm，所述第一张力臂与所述第二张力臂的张力值为7.5-8.5N；
S7：当所述金刚线进刀口位置大于160且不小于160mm，所述第一张力臂与所述第二张力臂的张力值为7-8N；
S8：所述硅棒直径为210mm。
采用本发明设计的测控装置，通过设置在张力臂中滑轮与横杆安装位置处的压力传感器，可实时监控张力臂的张力值，进而通过控制器可显示分析张力臂的张力曲线，降低金钢线的断线几率，提高硅片的良品率，保证产品品质，提高生产效率。
附图说明
图1是本发明一实施例的一种切片机张力臂测控装置的立体图；
图2是本发明一实施例的张力臂竖直位置时的结构示意图；
图3是本发明一实施例的张力臂倾斜位置时的结构示意图。
图中：
10、硅棒 20、金刚线 30、张力臂组件
31、第一张力臂 311、第一滑轮 312、第一摇臂
313、第一横杆 32、第二张力臂 321、第二滑轮
322、第二摇臂 323、第二横杆 40、压力测试组件
41、第一压力传感器 42、第二压力传感器 50、角度测试组件
51、第一角度传感器 52、第二角度传感器
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
本发明实施例提出一种切片机张力臂测控装置，如图1-3所示，包括张力臂组件30、压力测试组件40、角度测试组件50和控制器，其中，张力臂组件30包括分设在硅棒10两侧的第一张力臂31和第二张力臂32，第一张力臂31包括第一滑轮311、第一摇臂312和第一横杆313，第一横杆313的一端与第一滑轮311固定连接，第一横杆313的另一端与第一摇臂312的一端固定连接，第一摇臂312可通过第一横杆313带动第一滑轮311做偏移移动。第二张力臂32包括第二滑轮321、第二摇臂322和第二横杆323，第二横杆323的一端与第二滑轮321固定连接，第二横杆323的另一端与第二摇臂322的一端固定连接，第二摇臂322可通过第二横杆323带动第二滑轮321做偏移移动。金刚线20缠绕在第一滑轮311和第二滑轮321上，硅棒10位于第一滑轮311和第二滑轮321上，也即是位于金刚线20上，且相对于金刚线20做垂直向下的移动。
进一步的，进一步的，第一滑轮311与第二滑轮321分别对称设置在硅棒10的两侧，且第一滑轮311与第二滑轮321的外形尺寸相同。第一滑轮311与第二滑轮321的中心轴线与硅棒10的长度方向上的轴线平行设置。第一横杆313与第二横杆323的长度相同且同向设置，第一摇臂312与第二摇臂322的长度相同且同向设置。第一横杆313与第一摇臂312垂直设置，第二横杆323与第二摇臂322垂直设置。
压力测试组件40用于检测张力臂组件30的张力值，包括第一压力传感器41和第二压力传感器42，第一压力传感器41设置在第一滑轮311与第一横杆313的安装位置处，即位于第一滑轮311中心内壁上且与第一横杆313接触，在切割过程中，硅棒10竖直向下移动，同时金刚线20绕第一滑轮311和第二滑轮321做水平移动，硅棒10与金刚线20之间的摩擦力使得金刚线20在绕第一滑轮311移动时对第一滑轮311有一个压力F，第一滑轮311则压制第一横杆313，进而第一滑轮311对第一横杆313的压力通过第一压力传感器41检测，再传输给外接的控制器(图省略)上，控制器可通过带有控制面板的显示器(图省略)实时显示，并通过控制器计算分析出第一张力臂31的张力值，同时还可计算出实测的张力值与标准张力值的对比，进而可实时看到实测的张力值的变化曲线。相应地，第二压力传感器41设置在第二滑轮321与第二横杆323的安装位置处，在切割过程中，硅棒10向下移动的时，第二张力臂32受到金刚线20压力F相同，第二滑轮321对第二横杆323的压力通过第二压力传感器42检测，再传输给外接的控制器上，控制器可通过带有控制面板的显示器实时显示，并通过控制器计算分析出第二张力臂32的张力值，同时还计算出实测的张力值与标准张力值的对比，进而可实时看到实测的张力值的变化曲线。
角度测试组件50用于检测张力臂组件30的偏移角度，包括第一角度传感器51和第二角度传感器52，第一角度传感器51位于第一摇臂312远离第一横杆313的一端设置，第二角度传感器52位于第二摇臂322远离第二横杆323的一端设置。
进一步的，外接控制器用于检测并控制张力臂组件30的工作状态。控制器通过第一压力传感器41和第二压力传感器42可实时监控并分析第一张力臂31和第二张力臂32的的压力值；通过第一角度传感器51和第二角度传感器52可实时监控并分析第一张力臂31和第二张力臂32的偏移角度。
当实测的张力值超出或小于标准张力值时，控制器即可及时通过设置在第一张力臂31上的第一角度传感器51和第二张力臂32上的角度传感器52，分别对第一摇臂312和第二摇臂322进行控制，使第一摇臂312和第二摇臂322同时向内偏移或同时向外偏移，以调整金刚线20对第一滑轮311、第二滑轮321的压力进而调整第一张力臂31和第二张力臂32对金刚线20的张力值，使第一张力臂31和第二张力臂32的张力值达到标准范围内，减小金刚线20表面金刚石颗粒的磨损量，进而降低金钢线的断线几率，提高硅片的良品率，保证产品品质。
进一步的，在本实施例中，金刚线20的线径为60um，硅棒10的直径为210mm，张力值范围为7-10N。
一种切片机张力臂测控装置的切片工艺，包括如上任一项所述的测控装置，包括：
S1：用第一压力传感器41和第二压力传感器42检测第一张力臂31和第二张力臂32的张力值，且金刚线20的线径为60um。
S2：随金刚线20的进刀口位置的增加，第一张力臂31和第二张力臂32的张力值均同步逐步减小。
S3：当金刚线20的进刀口位置不大于10mm，第一张力臂31和第二张力臂32的张力值为9-10N。
S4：当金刚线20的进刀口位置大于10且不小于120mm，第一张力臂31和第二张力臂32的张力值为8.5-9.5N。
S5：当金刚线20的进刀口位置大于120且不小于140mm，第一张力臂31和第二张力臂32的张力值为8-9N。
S6：当金刚线20的进刀口位置大于140且不小于160mm，第一张力臂31和第二张力臂32的张力值为7.5-8.5N。
S7：当金刚线20的进刀口位置大于160且不小于160mm，第一张力臂31和第二张力臂32的张力值为7-8N。
S8：所述硅棒直径为210mm。
采用本发明设计的测控装置，通过设置在张力臂中滑轮与横杆安装位置处的压力传感器，可实时监控张力臂的张力值，进而通过控制器可显示分析张力臂的张力曲线，当张力值不在标出范围内时，控制器通过角度控制器来控制张力臂，及时进行调整，使张力臂的张力值在合格范围之内，进而降低金钢线的断线几率，提高硅片的良品率，保证产品品质，提高生产效率。。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (10)
1.一种切片机张力臂测控装置，其特征在于，包括：
张力臂组件：包括分设在硅棒两侧的第一张力臂和第二张力臂，所述第一张力臂包括第一滑轮、第一摇臂和第一横杆，所述第一横杆一端与所述第一滑轮连接，所述第一横杆另一端与所述第一摇臂的一端连接；所述第二张力臂包括第二滑轮、第二摇臂和第二横杆，所述第二横杆一端与所述第二滑轮连接，所述第二横杆另一端与所述第二摇臂的一端连接；金刚线缠绕在所述第一滑轮和所述第二滑轮上；
压力测试组件：用于检测所述张力臂组件的张力值，包括第一压力传感器和第二压力传感器，所述第一压力传感器设置在所述第一滑轮与所述第一横杆的安装位置处，所述第二压力传感器设置在所述第二滑轮与所述第二横杆的安装位置处；
角度测试组件：用于检测所述张力臂组件的偏移角度，包括第一角度传感器和第二角度传感器，所述第一角度传感器位于所述第一摇臂远离所述第一横杆的一端设置，所述第二角度传感器位于所述第二摇臂远离所述第二横杆的一端设置。
2.根据权利要求1所述的一种切片机张力臂测控装置，其特征在于，所述第一滑轮与所述第二滑轮分别对称设置在所述硅棒两侧，且所述第一滑轮与所述第二滑轮外形尺寸相同。
3.根据权利要求2所述的一种切片机张力臂测控装置，其特征在于，所述第一滑轮与所述第二滑轮中心轴线与所述硅棒的长度方向上的轴线平行设置。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种切片机张力臂测控装置，其特征在于，所述第一横杆与所述第二横杆长度相同且同向设置，所述第一摇臂与所述第二摇臂长度相同且同向设置。
5.根据权利要求4所述的一种切片机张力臂测控装置，其特征在于，所述第一横杆与所述第一摇臂垂直设置，所述第二横杆与所述第二摇臂垂直设置。
6.根据权利要求1-3、5任一项所述的一种切片机张力臂测控装置，其特征在于，还包括外接控制器，所述控制器用于检测并控制所述张力臂组件的工作状态。
7.根据权利要求6所述的一种切片机张力臂测控装置，其特征在于，所述控制器通过所述第一压力传感器和所述第二压力传感器可实时监控并分析所述张力臂组件的压力值。
8.根据权利要求7所述的一种切片机张力臂测控装置，其特征在于，所述控制器通过所述第一角度传感器和所述第二角度传感器可实时监控并分析所述张力臂组件偏移的角度。
9.根据权利要求1-3、5、7-8任一项所述的一种切片机张力臂测控装置，其特征在于，所述金刚线线径为60um。
10.一种切片机张力臂测控装置的切片工艺，其特征在于，采用如权利要求1-9任一项所述的测控装置，包括：
S1：用所述第一压力传感器和所述第二压力传感器检测所述第一张力臂和所述第二张力臂的张力值，且所述金刚线线径为60um；
S2：随所述金刚线进刀口位置的增加，所述第一张力臂与所述第二张力臂的张力值同步逐步减小；
S3：当所述金刚线进刀口位置不大于10mm，所述第一张力臂与所述第二张力臂的张力值为9-10N；
S4：当所述金刚线进刀口位置大于10且不小于120mm，所述第一张力臂与所述第二张力臂的张力值为8.5-9.5N；
S5：当所述金刚线进刀口位置大于120且不小于140mm，所述第一张力臂与所述第二张力臂的张力值为8-9N；
S6：当所述金刚线进刀口位置大于140且不小于160mm，所述第一张力臂与所述第二张力臂的张力值为7.5-8.5N；
S7：当所述金刚线进刀口位置大于160且不小于160mm，所述第一张力臂与所述第二张力臂的张力值为7-8N；
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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