CN111873202A - 一种金刚线切割测力装置及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种金刚线切割测力装置及使用方法，属于金刚线切割技术领域，包括夹爪组件、导向座、夹持台、测力传感器和控制器，夹爪组件用于夹紧硅棒，金刚线对所述硅棒进行切割，导向座用于安装夹爪组件，夹持台用于承载导向座与夹爪组件，测力传感器与夹持台固连，用于实时获取切割数据，控制器与测力传感器通讯连接，用于接收并保存测力传感器获取的切割数据，本发明利用应变测力原理，将测力传感器与夹爪组件、导向座、夹持台和固定板结合，并将硅棒安装在夹爪组件之间，实现切割力的测量和采集，结构简单，成本低，测试方法简便且高效，具有广泛的实用性。

Description

一种金刚线切割测力装置及使用方法

技术领域

本发明属于金刚线切割技术领域，具体地说涉及一种金刚线切割测力装置及使用方法。

背景技术

金刚线切割技术在光伏领域中受到越来越多的关注，其传统应用领域只是针对光伏、半导体等晶硅棒料截断和硅片切片需求。在金刚线使用过程中，切割力是金刚线质量的直观体现，因此，测试金刚线的切割能力也显得尤为重要。

目前，主要通过测试固结磨料与金刚线母线之间的粘附力和利用实际使用的切片机切割硅棒这两种方式来测试金刚线的切割能力，前者是通过间接方式进行测试，但由于金刚线的切割力与多种因素相关，因此，这一测试方式不能准确地代表金刚线的真实切割能力。后者为直接测试，通过实际切割设备切割硅棒进行测试，但是，这种测试方式所用的切割设备比较复杂，且一次切割测试所使用的金刚线的长度至少为几公里甚至更长，测试成本比较高，测试周期长，测试过程复杂。如何提供一种简单、高效且成本比较低的测试金刚线切割能力的测试设备是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术的种种不足，为了解决上述问题，现提出一种金刚线切割测力装置及使用方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种金刚线切割测力装置，包括：

夹爪组件，用于夹紧硅棒，金刚线对所述硅棒进行切割；

导向座，用于安装夹爪组件；

夹持台，其用于承载导向座与夹爪组件；

测力传感器，其与夹持台固连，用于实时获取切割数据；

控制器，其与测力传感器通讯连接，用于接收并保存测力传感器获取的切割数据。

进一步，所述夹爪组件对称的设置于夹持台表面，对称设置的夹爪组件相对且间隔设置，以形成容纳硅棒的空间。

进一步，所述夹爪组件包括夹爪、导向杆和夹紧丝杠，所述导向杆与夹爪螺纹连接，所述夹紧丝杠的一端与夹爪相抵，其另一端作为自由端，且夹紧丝杠与导向座螺纹配合。

进一步，所述导向座内部设有供导向杆贯穿的通孔。

进一步，所述导向杆与夹紧丝杠平行设置。

进一步，所述导向座上设有容纳锁紧螺钉的安装孔，所述锁紧螺钉与安装孔螺纹配合，且锁紧螺钉的端部与夹紧丝杠相抵。

进一步，所述测力传感器为应变式测力传感器。

进一步，所述测力传感器通过固定板固定于位于水平面的工作台上。

进一步，所述测力传感器通过固定板、方块夹持在沿竖直方向设置的夹持板或立板上。

另，本发明还提供一种采用所述的金刚线切割测力装置的使用方法，包括如下步骤：

S1：夹爪组件夹紧硅棒；

S2：金刚线依次绕过两个切割轮，利用两个切割轮中间的金刚线对硅棒进行切削；

S3：测力传感器实时获取切割数据，并上传至控制器保存。

本发明的有益效果是：

利用应变测力原理，将测力传感器与夹爪组件、导向座、夹持台和固定板结合，并将硅棒工件安装在夹爪组件之间，实现切割力的测量和采集，结构简单，成本低，测试方法简便且高效，具有广泛的实用性。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的整体结构俯视图；

图3是本发明另一种放置形式的示意图；

图4是金刚线切割测力装置与硅棒的装配示意图。

附图中：1－夹爪组件、2－夹持台、3－测力传感器、4－固定板、5－夹爪、6－导向座、7－夹紧丝杠、8－导向杆、9－锁紧螺钉、10－夹持板、11－方块、12－硅棒、13－金刚线、14－切割轮、15－张力轮。

具体实施方式

为了使本领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它类同实施例，都应当属于本申请保护的范围。此外，以下实施例中提到的方向用词，例如“上”“下”“左”“右”等仅是参考附图的方向，因此，使用的方向用词是用来说明而非限制本发明创造。

实施例一：

如图1－图2所示，一种金刚线切割测力装置，包括夹爪组件1、夹持台2、测力传感器3、导向座6、固定板4和控制器。其中，夹爪组件1用于夹紧硅棒，金刚线对所述硅棒进行切割，导向座6用于安装夹爪组件1，夹持台2用于承载导向座6和夹爪组件1，同时，所述导向座6与夹持台2固连。测力传感器3与夹持台2固连，用于实时获取切割数据，优选的，测力传感器3为应变式测力传感器，控制器与测力传感器3通讯连接，用于接收并保存测力传感器3获取的切割数据。

为了提高硅棒的稳定性，所述夹爪组件1对称的设置于夹持台2表面，同时，对称设置的夹爪组件1相对且间隔设置，以形成容纳硅棒的空间。具体的，所述夹爪组件1包括夹爪5、导向杆8和夹紧丝杠7，所述夹紧丝杠7的一端与夹爪5相抵但不连接，其另一端作为自由端，且夹紧丝杠7与导向座6螺纹配合，也就是说，转动夹紧丝杠7便可推动夹爪5移动，以夹紧硅棒。所述导向杆8与夹爪5螺纹连接，同时，为了保证夹爪5在移动过程的稳定性，所述导向座6内部设有供导向杆8贯穿的通孔，导向杆8与夹紧丝杠7平行设置，也就是说，夹爪5安装在导向座6上，导向座6固定于夹持台2上，同时，导向杆8在夹爪5移动过程中起到导向作用。此外，所述导向座6上设有容纳锁紧螺钉9的安装孔，所述锁紧螺钉9与安装孔螺纹配合，且锁紧螺钉9的端部与夹紧丝杠7相抵，也就是说，所述锁紧螺钉9垂直于夹紧丝杠7设置。转动夹紧丝杠7以夹紧硅棒后，拧动锁紧螺钉9促使其端部与夹紧丝杠7相抵，用于锁紧夹紧丝杠7防止其松动，保证获取的切割数据的精准度。

本实施例中，所述测力传感器3通过固定板4固定于位于水平面的工作台上，也就是说，金刚线切割测力装置呈立式放置。在其他一些实施例中，如图3所示，所述测力传感器3通过固定板4、方块11夹持在夹持板10上，也就是说，金刚线切割测力装置呈卧式放置，根据卧式加工场景的不同，可扩展夹持方块或立板，并通过螺栓连接。

实施例二：

如图1和图4所示，一种采用所述的金刚线切割测力装置的使用方法，首先，使用夹爪组件1夹紧硅棒12(图4中未示出夹爪组件)，然后，金刚线13依次绕过张力轮15和切割轮14，其中，张力轮15和切割轮14均设有2个，利用两个切割轮14中间的金刚线13对硅棒12进行切削，切削过程中，测力传感器3实时获取切割数据，并上传至控制器保存。

本实施例中，金刚线13经张力轮15回到收放线轮上，即金刚线13往复运动。在其他一些实施例中，金刚线13可更换为闭合环形丝，形成环形丝单线切割。也就是说，本发明所述的金刚线切割测力装置适用的切割方法可包括往复收放线切割、环形丝切割等多种切割方式，通用性强。

以上已将本发明做一详细说明，以上所述，仅为本发明之较佳实施例而已，当不能限定本发明实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖范围内。

Claims (10)

1.一种金刚线切割测力装置，其特征在于，包括：

夹爪组件，用于夹紧硅棒，金刚线对所述硅棒进行切割；

导向座，用于安装夹爪组件；

夹持台，其用于承载导向座与夹爪组件；

测力传感器，其与夹持台固连，用于实时获取切割数据；

控制器，其与测力传感器通讯连接，用于接收并保存测力传感器获取的切割数据。

2.根据权利要求1所述的金刚线切割测力装置，其特征在于，所述夹爪组件对称的设置于夹持台表面，对称设置的夹爪组件相对且间隔设置，以形成容纳硅棒的空间。

3.根据权利要求2所述的金刚线切割测力装置，其特征在于，所述夹爪组件包括夹爪、导向杆和夹紧丝杠，所述导向杆与夹爪螺纹连接，所述夹紧丝杠的一端与夹爪相抵，其另一端作为自由端，且夹紧丝杠与导向座螺纹配合。

4.根据权利要求3所述的金刚线切割测力装置，其特征在于，所述导向座内部设有供导向杆贯穿的通孔。

5.根据权利要求4所述的金刚线切割测力装置，其特征在于，所述导向杆与夹紧丝杠平行设置。

6.根据权利要求3－5任一所述的金刚线切割测力装置，其特征在于，所述导向座上设有容纳锁紧螺钉的安装孔，所述锁紧螺钉与安装孔螺纹配合，且锁紧螺钉的端部与夹紧丝杠相抵。

7.根据权利要求6所述的金刚线切割测力装置，其特征在于，所述测力传感器为应变式测力传感器。

8.根据权利要求7所述的金刚线切割测力装置，其特征在于，所述测力传感器通过固定板固定于位于水平面的工作台上。

9.根据权利要求7所述的金刚线切割测力装置，其特征在于，所述测力传感器通过固定板、方块夹持在沿竖直方向设置的夹持板或立板上。

10.一种采用如权利要求1－9任意一项所述的金刚线切割测力装置的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：夹爪组件夹紧硅棒；

S2：金刚线依次绕过两个切割轮，利用两个切割轮中间的金刚线对硅棒进行切削；

S3：测力传感器实时获取切割数据，并上传至控制器保存。

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