CN109708799A - 一种密集线网单线张力测量装置 - Google Patents
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Abstract
一种密集线网单线张力测量装置，上下贯通的中空结构的支撑框架内位于后侧板的下部分设置有拉力传感器，拉力传感器上端连接上连接杆的下端，上连接杆上端连接有能够驱动上连接杆上下移动的纵向移动驱动机构，其固定设置在支撑框架内后侧板的上部分，拉力传感器下端连接下连接杆的上端，下连接杆下端连接用于钩起被测钢线的拉钩，纵向移动驱动机构还连接用于采集上连接杆向上移动位置的角度传感器，支撑框架前侧板的内侧设置有分别通过导线连接拉力传感器和角度传感器的控制模块，支撑框架前侧板的外侧设置有通过导线与控制模块相连的用于显示测量结果的液晶显示屏。本发明可以对密集线网的单根线的张力进行测量，以获得整个线网中线张力的变化情况。
Description
技术领域
本发明涉及一种张力测量装置。特别是涉及一种密集线网单线张力测量装置.
背景技术
多线切割机是一种高效率高精度的硬脆材料切片加工设备，简称线锯。其加工原理是将线缠绕在多个导轮的导槽中，形成平行的线网；通过导轮的运转，带动线网运转；运动的钢线带着磨粒切割工件，从而将工件切出薄片。
多线切割因为其切割效率高、材料损失小在太阳能硅片、集成电路单晶硅片的切片加工中得到广泛应用，如单晶硅、多晶硅、蓝宝石等晶体材料的大批量切片加工中普遍采用多线切割机进行加工。在多线切割加工过程中，线经历磨损、硬化、延伸等，从线网的入口到出口线张力是变化的。而张力是影响切割质量的一个重要参数，特别是张力的波动极易引起断线导致切割晶体报废。为此，中国专利ZL201310494668.1介绍了采用非接触式检测切割线张力的装置及方法。但是，这种方法适用于测量钢线进线或出线部分张力检测。中国专利201510391150.4介绍了一种切割过程中单根线张力的测量装置及方法。该方法能测量切割过程中线网单线张力，但是操作过程复杂，主要用于实验研究中。
目前，市场上的线张力测量装置，主要针对单根线张力测量。由于多线切割中的线网密集，线距离最大不到1mm，最小只有0.3mm左右，目前还没有快速简单的单线切割装置。目前的张力测试装置难以测试到线网中的张力，线网张力分布不清楚，给工艺参数的合理调整带来困难。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够方便测量密集线网中单根线张力的密集线网单线张力测量装置。
本发明所采用的技术方案是：一种密集线网单线张力测量装置，包括有支撑框架，所述的支撑框架为上下贯通的中空结构，所述支撑框架内位于后侧板的下部分设置有拉力传感器，所述拉力传感器的上端连接上连接杆的下端，所述上连接杆的上端连接有能够驱动上连接杆上下移动的纵向移动驱动机构，所述纵向移动驱动机构固定设置在所述支撑框架内后侧板的上部分，所述拉力传感器的下端连接下连接杆的上端，所述下连接杆的下端连接用于钩起被测钢线的拉钩，所述纵向移动驱动机构还连接用于采集上连接杆向上移动位置的角度传感器，所述支撑框架的前侧板的内侧设置有分别通过导线连接所述拉力传感器和角度传感器的控制模块，所述所述支撑框架前侧板的外侧设置有通过导线与所述的控制模块相连的用于显示测量结果的液晶显示屏。
所述的支撑框架底部的两侧分别设置有支撑块。
所述的支撑块与所述的支撑框架底部是通过销钉定位连接。
所述的支撑块的底面上形成有容纳被测钢线的凹槽。
所述的纵向移动驱动机构包括有固定在所述支撑框架内后侧板上的导轨，能够滑动的连接在所述导轨上的滑块，所述滑块的前侧设置有与主动齿轮相啮合的齿条，所述齿条的下端连接所述上连接杆的上端，带动所述主动齿轮旋转的主动轴的两端分别通过一个轴承连接在所述支撑框架两侧的侧板上，所述主动轴的一端贯穿所述侧板与位于所述支撑框架外侧的、用于通过所述的主动轴驱动主动齿轮旋转的手轮固定连接，所述的主动齿轮的上面设置有与所述的主动齿轮相啮合的从动齿轮，所述从动齿轮通过旋转轴连接所述的角度传感器。
所述的支撑框架内后侧板上固定设置有用于支撑所述旋转轴的支撑板，所述的旋转轴是通过轴承贯穿的安装在所述支撑板上，其中，所述旋转轴的一端固定连接所述从动齿轮，另一端连接所述的角度传感器。
本发明的一种密集线网单线张力测量装置，可以对密集线网的单根线的张力进行测量，以获得整个线网中线张力的变化情况。尤其是对于多线切割机，在切割过程中，线网中的钢线因逐渐磨损、加工硬化、塑性变形等导致线网中不同位置张力变化，直接影响切割质量及加工效率。通过本发明的装置，可以了解线网中不同位置单根线张力的变化情况，以为合理调整加工参数提供基础数据。本发明可以用于纺织类存在密集线网的场合，也可以用于其它密集线网中单根钢线的张力测量。
附图说明
图1是本发明一种密集线网单线张力测量装置使用状态的外部结构示意图；
图2是本发明一种密集线网单线张力测量装置的内部结构示意图；
图3是图2中内部结构的右视图；
图4是图1中的局部放大示意图。
图中
1：钢线 2：被测钢线
3：支撑块 4：支撑框架
5：滑块 6：导轨
7：齿条 8：旋转手轮
9：液晶显示屏 10：导轮
11：拉钩 12：顶紧螺钉
13：下连接杆 14：拉力传感器
15：控制模块 16：上连接杆
17：主动齿轮 18：前侧板
19：主动轴 20：从动齿轮
21：支撑板 22：旋转轴
23：螺钉 24：销钉
25：轴承 26：角度传感器
27：导线 28：后侧板
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明的一种密集线网单线张力测量装置做出详细说明。
如图1、图2、图4所示，本发明的一种密集线网单线张力测量装置，包括有支撑框架4，所述的支撑框架4底部的两侧分别设置有支撑块3，所述的支撑块3与所述的支撑框架4底部是通过销钉24定位连接，所述的支撑块3的底面上形成有容纳被测钢线2的凹槽29。所述的支撑框架4为上下贯通的中空结构，所述支撑框架4内位于后侧板28的下部分设置有拉力传感器14，所述拉力传感器14的上端连接上连接杆16的下端，所述上连接杆16的上端连接有能够驱动上连接杆16上下移动的纵向移动驱动机构，所述纵向移动驱动机构固定设置在所述支撑框架4内后侧板28的上部分，所述拉力传感器14的下端连接下连接杆13的上端，所述下连接杆13的下端通过顶紧螺钉12连接用于钩起被测钢线2的拉钩11，所述纵向移动驱动机构还连接用于采集上连接杆16向上移动位置的角度传感器26，所述支撑框架4的前侧板18的内侧设置有分别通过导线27连接所述拉力传感器14和角度传感器26的控制模块15，用于获取拉力传感器14和角度传感器26所采集的信号，所述所述支撑框架4前侧板18的外侧设置有通过导线与所述的控制模块15相连的用于显示测量结果的液晶显示屏9。
如图2、图3所示，所述的纵向移动驱动机构包括有通过螺钉23固定在所述支撑框架4内后侧板28上的导轨6，能够滑动的连接在所述导轨6上的滑块5，所述滑块5的前侧设置有与主动齿轮17相啮合的齿条7，所述齿条7的下端连接所述上连接杆16的上端，带动所述主动齿轮17旋转的主动轴19的两端分别通过一个轴承25连接在所述支撑框架4两侧的侧板上，所述主动轴19的一端贯穿所述侧板与位于所述支撑框架4外侧的、用于通过所述的主动轴19驱动主动齿轮17旋转的手轮8固定连接，所述的主动齿轮17的上面设置有与所述的主动齿轮17相啮合的从动齿轮20，所述从动齿轮20通过旋转轴22连接所述的角度传感器26。所述的支撑框架4内后侧板28上固定设置有用于支撑所述旋转轴22的支撑板21，所述的旋转轴22是通过轴承贯穿的安装在所述支撑板21上，其中，所述旋转轴22的一端固定连接所述从动齿轮20，另一端连接所述的角度传感器26。
本发明的一种密集线网单线张力测量装置的工作过程如下：
将两个支撑块3放在线网上，与线方向垂直，支撑块3的凹槽29对准被测钢线2，然后将支撑框架4通过销钉24安装在支撑块3上，支撑块3之间的距离为L；将被测钢线2放入拉钩11中，保证拉钩11的中心与被测钢线2轴线在同一平面内；然后旋转手轮8，带动主动轴19上的主动齿轮17转动，带动从动齿轮20转动，角度传感器26获得从动齿轮20的转动角度，齿条7向上运动，带动拉钩11将被测钢线2拉起；拉起来的力P通过拉力传感器14获得；通过角度传感器26测量的角度，可以得到被测钢线2拉起的高度H。通过三角函数关系，可以得到
从而可以算出张力T，被测线张力T为
从而可以求出单根线的张力。
Claims (6)
1.一种密集线网单线张力测量装置，包括有支撑框架(4)，其特征在于，所述的支撑框架(4)为上下贯通的中空结构，所述支撑框架(4)内位于后侧板(28)的下部分设置有拉力传感器(14)，所述拉力传感器(14)的上端连接上连接杆(16)的下端，所述上连接杆(16)的上端连接有能够驱动上连接杆(16)上下移动的纵向移动驱动机构，所述纵向移动驱动机构固定设置在所述支撑框架(4)内后侧板(28)的上部分，所述拉力传感器(14)的下端连接下连接杆(13)的上端，所述下连接杆(13)的下端连接用于钩起被测钢线(2)的拉钩(11)，所述纵向移动驱动机构还连接用于采集上连接杆(16)向上移动位置的角度传感器(26)，所述支撑框架(4)的前侧板(18)的内侧设置有分别通过导线(27)连接所述拉力传感器(14)和角度传感器(26)的控制模块(15)，所述所述支撑框架(4)前侧板(18)的外侧设置有通过导线与所述的控制模块(15)相连的用于显示测量结果的液晶显示屏(9)。
2.根据权利要求1所述的一种密集线网单线张力测量装置，其特征在于，所述的支撑框架(4)底部的两侧分别设置有支撑块(3)。
3.根据权利要求2所述的一种密集线网单线张力测量装置，其特征在于，所述的支撑块(3)与所述的支撑框架(4)底部是通过销钉(24)定位连接。
4.根据权利要求3所述的一种密集线网单线张力测量装置，其特征在于，所述的支撑块(3)的底面上形成有容纳被测钢线(2)的凹槽(29)。
5.根据权利要求1所述的一种密集线网单线张力测量装置，其特征在于，所述的纵向移动驱动机构包括有固定在所述支撑框架(4)内后侧板(28)上的导轨(6)，能够滑动的连接在所述导轨(6)上的滑块(5)，所述滑块(5)的前侧设置有与主动齿轮(17)相啮合的齿条(7)，所述齿条(7)的下端连接所述上连接杆(16)的上端，带动所述主动齿轮(17)旋转的主动轴(19)的两端分别通过一个轴承(25)连接在所述支撑框架(4)两侧的侧板上，所述主动轴(19)的一端贯穿所述侧板与位于所述支撑框架(4)外侧的、用于通过所述的主动轴(19)驱动主动齿轮(17)旋转的手轮(8)固定连接，所述的主动齿轮(17)的上面设置有与所述的主动齿轮(17)相啮合的从动齿轮(20)，所述从动齿轮(20)通过旋转轴(22)连接所述的角度传感器(26)。
6.根据权利要求5所述的一种密集线网单线张力测量装置，其特征在于，所述的支撑框架(4)内后侧板(28)上固定设置有用于支撑所述旋转轴(22)的支撑板(21)，所述的旋转轴(22)是通过轴承贯穿的安装在所述支撑板(21)上，其中，所述旋转轴(22)的一端固定连接所述从动齿轮(20)，另一端连接所述的角度传感器(26)。
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