CN114057021A - 一种金刚线收线排线装置及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种金刚线收线排线装置及其工作方法。包括机箱，机箱内底部设有升降平台，机箱的后侧上端设有丝杆滑台导轨模组，丝杆滑台导轨模组的前侧左端设有激光测量传感器一，丝杆滑台导轨模组的右端设有排线电机，丝杆滑台导轨模组的滑台上端固定连接有滑板，滑板的前侧设有连接板，连接板的前侧上部设有收线轮，连接板的前侧设有排线支架，排线支架上部一侧设有换向轮，换向轮下方设有安装在排线支架上的排线轮，排线轮后方设有与连接板相连接的激光测量传感器二，机箱内设有位于升降平台上方的工字轮。本发明结构简单，能够实时测量排线轮移动速度和位移计算排线间距，监测丝杆磨损状况。

Description

一种金刚线收线排线装置及其工作方法

技术领域

本发明涉及一种金刚线收线排线装置及其工作方法，属于金刚线制造技术领域。

背景技术

金刚石线锯切割技术因其效率高、损失小等优势已成为光伏产业硅料切割的主流技术，金刚线的生产一般分为母线-半成品-成品三个过程，其中半成品金刚线通常需要经过重绕和开刃工艺转变为成品金刚线，通过重绕工艺可以适配不同客户的产品要求。在重绕过程中，金刚线在工字轮上的排线质量对产品质量有较大影响。而目前金刚线收线排线装置大都是通过人工来判定金刚线在排线过程中与工字轮法兰边的刮擦从而设定排线的左右基准值，由于不同人之间的判定标准不同以及人为判定的误差往往会造成排线过程中的爬坡和凹陷现象。另外现有的重绕排线机器通过排线轮在工字轮表面排线一层所需的时间来计算当层排线间距的平均值，不能够及时发现因丝杠磨损、排线轮速度偏差等现象造成排线间距误差大，造成使用过程中产生压线、斜拉等不良状况。此外现有的接触式计米轮计米方式由于金刚线和胶圈之间的相对滑移和胶圈的磨损导致计米长度不准影响客户使用。

发明内容

针对上述缺陷，本发明的目的在于提供一种结构简单，能够实时测量排线轮移动速度和位移计算排线间距，监测丝杆磨损状况，通过电机速度补偿的方式实现匀速进给，并且通过激光测量传感器可以精确设定排线左右基准值，通过激光测量传感器测定当前层排线的直径可以获得当前层金刚线收线速度从而实现非接触式计米的一种金刚线收线排线装置及其工作方法。

为此本发明所采用的技术方案是：

包括机箱，所述机箱内底部设有升降平台，所述机箱的后侧上端设有丝杆滑台导轨模组，所述丝杆滑台导轨模组的前侧左端设有激光测量传感器一，所述丝杆滑台导轨模组的右端设有排线电机，所述丝杆滑台导轨模组的滑台上端固定连接有滑板，所述滑板的前侧设有连接板，所述连接板的前侧上部设有收线轮，所述连接板的前侧设有排线支架，所述排线支架上部一侧设有换向轮，所述换向轮下方设有安装在排线支架上的排线轮，所述排线轮后方设有与连接板相连接的激光测量传感器二，所述机箱内设有位于升降平台上方的工字轮，所述机箱内两侧分别设有左顶针和右顶针，所述工字轮位于左顶针与右顶针之间。

作为上述技术方案的进一步改进，所述升降平台包括升降板，所述升降板左右两侧下端均设有升降气缸，所述升降板上端设有两个支撑轮组，所述支撑轮组位于工字轮两侧的正下方，所述支撑轮组包括两个转辊，所述工字轮位于两个转辊之间中心处的正上方。

作为上述技术方案的进一步改进，所述收线轮的V型槽径向截面与丝杆滑台导轨模组的长度方向平行，所述激光测量传感器一与连接板的左侧面中心在同一竖直面上，所述换向轮及排线轮的V型槽径向截面与激光测量传感器二在同一竖直面上且垂直于收线轮的V型槽径向截面，激光测量传感器二的光斑在工字轮的表面上。

作为上述技术方案的进一步改进，所述排线电机的输出端连接有减速器，所述减速器通过联轴器与丝杆滑台导轨模组的丝杆连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述排线支架包括换向连接杆和排线连接杆，所述换向连接杆和排线连接杆上均设有长腰型连接孔，所述换向轮和排线轮均通过支撑杆安装于长腰型连接孔上，所述换向连接杆的下端与排线连接杆的后端通过螺栓螺母连接，所述换向连接杆与连接板连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述机箱左侧设有气缸，所述气缸的活塞杆前端设有轴承座，所述左顶针通过轴承安装于轴承座内，所述机箱右侧设有收线电机，所述收线电机的输出端与右顶针连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述连接板上设有若干竖直方向的调节腰型孔，所述激光测量传感器二和换向连接杆分别与不同的调节腰型孔连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述机箱前侧设有取放工字轮的取放缺口。

一种金刚线收线排线装置及其工作方法，包括以下步骤：

第一步：首先确认激光测量传感器一与收线轮的V型槽径向截面在同一竖直面上，其次根据工艺参数设定收线电机转速和排线间距数值，开启排线电机驱动滑台移动，带动连接板移动，通过激光测量传感器一测量连接板位移，进一步根据设定转速测量排线间距，根据排线间距波动范围判定丝杆磨损程度，当排线间距误差大于±0.2%时则判定丝杠磨损严重，更换丝杠；

第二步：确认激光测量传感器二与排线轮的V型槽径向截面在同一竖直面上，丝杆复位时激光测量传感器二的光斑位于工字轮的法兰中心处，控制排线电机缓慢移动连接板，当激光测量传感器二反馈距离信号由固定值突减时停止移动并设定该坐标为排线右基准值，缓慢转动工字轮测量工字轮的径向跳动值，当径向跳动值>0.2mm时,判定该工字轮14不合格，更换工字轮；进一步移动连接板测量工字轮的轴向跳动值，当轴向跳动>0.5mm时，判定该工字轮14不合格，更换工字轮；当激光测量传感器二反馈信号由固定值突增时停止移动并设定该坐标为排线左基准值，当排线面总宽度范围超出0.4mm时，判定该工字轮14不合格，更换工字轮；

第三步：通过调整换向连接杆及排线连接杆，根据不同型号工字轮适配排线轮与工字轮间距，控制排线轮到工字轮表面的距离为7.8-8.2cm；

第四步：开始排线收线，通过激光测量传感器一实时监测排线间距，当间距偏差时记录当前坐标值，并通过控制排线电机进行速度补偿；

第五步：通过激光测量传感器二测量当前层排线的直径，进一步计算获得当前层金刚线收线速度，然后进一步计算收线长度。

本发明的优点是：

本发明结构简单，通过在丝杠模组尾端安装的激光测量传感器可实时测量排线轮移动速度和位移计算排线间距，监测丝杠磨损情况，通过电机速度补偿的方式实现匀速进给，并且通过激光测量传感器可以精确设定排线左右基准值，通过激光测量传感器测定当前层排线的直径可以获得当前层金刚线收线速度从而实现非接触式计米；连接板、换向连接杆及排线连接杆上增设腰型孔，便于对换向轮及排线轮进行位置调节，满足不同型号的工字轮要求。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中1是机箱、2是丝杆滑台导轨模组、3是激光测量传感器一、4是排线电机、5是滑板、6是连接板、7是收线轮、8是换向轮、9是排线轮、10是激光测量传感器二、11是工字轮、12是左顶针、13是右顶针、14是升降板、15是转辊、16是减速器、17是联轴器、18是换向连接杆、19是排线连接杆、20是气缸、21是收线电机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种金刚线收线排线装置及其工作方法，包括机箱1，所述机箱1内底部设有升降平台，所述机箱1的后侧上端设有丝杆滑台导轨模组2，所述丝杆滑台导轨模组2的前侧左端设有激光测量传感器一3，所述丝杆滑台导轨模组2的右端设有排线电机4，所述丝杆滑台导轨模组2的滑台上端固定连接有滑板5，所述滑板5的前侧设有连接板6，所述连接板6的前侧上部设有收线轮7，所述连接板6的前侧设有排线支架，所述排线支架上部一侧设有换向轮8，所述换向轮8下方设有安装在排线支架上的排线轮9，所述排线轮9后方设有与连接板6相连接的激光测量传感器二10，所述机箱1内设有位于升降平台上方的工字轮11，所述机箱1内两侧分别设有左顶针12和右顶针13，所述工字轮11位于左顶针12与右顶针13之间。

作为上述技术方案的进一步改进，所述升降平台包括升降板14，所述升降板14左右两侧下端均设有升降气缸，所述升降板14上端设有两个支撑轮组，所述支撑轮组位于工字轮11两侧的正下方，所述支撑轮组包括两个转辊15，所述工字轮11位于两个转辊15之间中心处的正上方。

作为上述技术方案的进一步改进，所述收线轮7的V型槽径向截面与丝杆滑台导轨模组2的长度方向平行，所述激光测量传感器一3与连接板6的左侧面中心在同一竖直面上，所述换向轮8及排线轮9的V型槽径向截面与激光测量传感器二10在同一竖直面上且垂直于收线轮7的V型槽径向截面，激光测量传感器二10的光斑在工字轮11的表面上。

作为上述技术方案的进一步改进，所述排线电机4的输出端连接有减速器16，所述减速器16通过联轴器17与丝杆滑台导轨模组2的丝杆连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述排线支架包括换向连接杆18和排线连接杆19，所述换向连接杆18和排线连接杆19上均设有长腰型连接孔，所述换向轮8和排线轮9均通过支撑杆安装于长腰型连接孔上，所述换向连接杆18的下端与排线连接杆19的后端通过螺栓螺母连接，所述换向连接杆18与连接板6连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述机箱1左侧设有气缸20，所述气缸20的活塞杆前端设有轴承座，所述左顶针12通过轴承安装于轴承座内，所述机箱1右侧设有收线电机21，所述收线电机21的输出端与右顶针13连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述连接板6上设有若干竖直方向的调节腰型孔，所述激光测量传感器二10和换向连接杆18分别与不同的调节腰型孔连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述机箱1前侧设有取放工字轮11的取放缺口。

一种金刚线收线排线装置及其工作方法，包括以下步骤：

第一步：首先确认激光测量传感器一与收线轮的V型槽径向截面在同一竖直面上，其次根据工艺参数设定收线电机转速和排线间距数值，开启排线电机驱动滑台移动，带动连接板移动，通过激光测量传感器一测量连接板位移，进一步根据设定转速测量排线间距，根据排线间距波动范围判定丝杆磨损程度，当排线间距误差大于±0.2%时则判定丝杠磨损严重，更换丝杠；

第二步：确认激光测量传感器二与排线轮的V型槽径向截面在同一竖直面上，丝杆复位时激光测量传感器二的光斑位于工字轮的法兰中心处，控制排线电机缓慢移动连接板，当激光测量传感器二反馈距离信号由固定值突减时停止移动并设定该坐标为排线右基准值，缓慢转动工字轮测量工字轮的径向跳动值，当径向跳动值>0.2mm时,判定该工字轮14不合格，更换工字轮；进一步移动连接板测量工字轮的轴向跳动值，当轴向跳动>0.5mm时，判定该工字轮14不合格，更换工字轮；当激光测量传感器二反馈信号由固定值突增时停止移动并设定该坐标为排线左基准值，当排线面总宽度范围超出0.4mm时，判定该工字轮14不合格，更换工字轮；

第三步：通过调整换向连接杆及排线连接杆，根据不同型号工字轮适配排线轮与工字轮间距，控制排线轮到工字轮表面的距离为7.8-8.2cm；

第四步：开始排线收线，通过激光测量传感器一实时监测排线间距，当间距偏差时记录当前坐标值，并通过控制排线电机进行速度补偿；

第五步：通过激光测量传感器二测量当前层排线的直径，进一步计算获得当前层金刚线收线速度，然后进一步计算收线长度。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种金刚线收线排线装置及其工作方法，其特征在于，包括机箱，所述机箱内底部设有升降平台，所述机箱的后侧上端设有丝杆滑台导轨模组，所述丝杆滑台导轨模组的前侧左端设有激光测量传感器一，所述丝杆滑台导轨模组的右端设有排线电机，所述丝杆滑台导轨模组的滑台上端固定连接有滑板，所述滑板的前侧设有连接板，所述连接板的前侧上部设有收线轮，所述连接板的前侧设有排线支架，所述排线支架上部一侧设有换向轮，所述换向轮下方设有安装在排线支架上的排线轮，所述排线轮后方设有与连接板相连接的激光测量传感器二，所述机箱内设有位于升降平台上方的工字轮，所述机箱内两侧分别设有左顶针和右顶针，所述工字轮位于左顶针与右顶针之间，收线轮的V型槽径向截面与丝杆滑台导轨模组的长度方向平行，所述激光测量传感器一与连接板的左侧面中心在同一竖直面上，所述换向轮及排线轮的V型槽径向截面与激光测量传感器二在同一竖直面上且垂直于收线轮的V型槽径向截面，激光测量传感器二的光斑在工字轮的表面上，所述升降平台包括升降板，所述升降板左右两侧下端均设有升降气缸，所述升降板上端设有两个支撑轮组，所述支撑轮组位于工字轮两侧的正下方，所述支撑轮组包括两个转辊，所述工字轮位于两个转辊之间中心处的正上方。

2.根据权利要求1所述的一种金刚线收线排线装置及其工作方法，其特征在于，所述排线电机的输出端连接有减速器，所述减速器通过联轴器与丝杆滑台导轨模组的丝杆连接。

3.根据权利要求1所述的一种金刚线收线排线装置及其工作方法，其特征在于，所述排线支架包括换向连接杆和排线连接杆，所述换向连接杆和排线连接杆上均设有长腰型连接孔，所述换向轮和排线轮均通过支撑杆安装于长腰型连接孔上，所述换向连接杆的下端与排线连接杆的后端通过螺栓螺母连接，所述换向连接杆与连接板连接。

4.根据权利要求1所述的一种金刚线收线排线装置及其工作方法，其特征在于，所述机箱左侧设有气缸，所述气缸的活塞杆前端设有轴承座，所述左顶针通过轴承安装于轴承座内，所述机箱右侧设有收线电机，所述收线电机的输出端与右顶针连接。

5.根据权利要3所述的一种金刚线收线排线装置及其工作方法，其特征在于，所述连接板上设有若干竖直方向的调节腰型孔，所述激光测量传感器二和换向连接杆分别与不同的调节腰型孔连接。

6.根据权利要求1所述的一种金刚线收线排线装置，其特征在于，所述机箱前侧设有取放工字轮的取放缺口。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种金刚线收线排线装置及其工作方法的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步：首先确认激光测量传感器一与收线轮的V型槽径向截面在同一竖直面上，其次根据工艺参数设定收线电机转速和排线间距数值，开启排线电机驱动滑台移动，带动连接板移动，通过激光测量传感器一测量连接板位移，进一步根据设定转速测量排线间距，根据排线间距波动范围判定丝杆磨损程度，当排线间距误差大于±0.2%时则判定丝杠磨损严重，更换丝杠；

第二步：确认激光测量传感器二与排线轮的V型槽径向截面在同一竖直面上，丝杆复位时激光测量传感器二的光斑位于工字轮的法兰中心处，控制排线电机缓慢移动连接板，当激光测量传感器二反馈距离信号由固定值突减时停止移动并设定该坐标为排线右基准值，缓慢转动工字轮测量工字轮的径向跳动值，当径向跳动值>0.2mm时,判定该工字轮14不合格，更换工字轮；进一步移动连接板测量工字轮的轴向跳动值，当轴向跳动>0.5mm时，判定该工字轮14不合格，更换工字轮；当激光测量传感器二反馈信号由固定值突增时停止移动并设定该坐标为排线左基准值，当排线面总宽度范围超出0.4mm时，判定该工字轮14不合格，更换工字轮；

第三步：通过调整换向连接杆及排线连接杆，根据不同型号工字轮适配排线轮与工字轮间距，控制排线轮到工字轮表面的距离为7.8-8.2cm；

第四步：开始排线收线，通过激光测量传感器一实时监测排线间距，当间距偏差时记录当前坐标值，并通过控制排线电机进行速度补偿；

第五步：通过激光测量传感器二测量当前层排线的直径，进一步计算获得当前层金刚线收线速度，然后进一步计算收线长度。

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