CN114407214A - 一种大尺寸硅片切割砂浆液浓度自动调节系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种大尺寸硅片切割砂浆液浓度自动调节系统，包括检测执行系统和控制系统，所述检测执行系统包括检测模块、浓度监测模块、排液模块和补液模块，所述控制系统包括显示器、参数设定模块、调控模块和搅拌模块；本发明通过对砂浆液浓度的自动检测和调控可以不停机实现自动化循环补液功能，提高硅片切割效率和切割质量，减少断线、厚薄、线痕等异常的发生，在增效提质方面取得明显的效果。
Description
技术领域
本发明涉及光伏硅片切割技术领域，尤其涉及一种大尺寸硅片切割砂浆液浓度自动调节系统。
背景技术
目前光伏行业在硅片的切割过程中砂浆液完全采用内循环的方式进行重复使用，每刀切割完下棒后才能砂浆液的更换，更换砂浆液需要手动打开排水阀以及操控设备控制界面进行排液、加水、加切割液等操作；
现有切割方式随着切割时间的延长和切割深度的增加，硅棒内部散热越来越差、硅粉越积越多，对砂浆液的依赖性越来越强，但此刻随着切割时间的推进砂浆液中硅粉及各种杂质含量越来越多、液体浓度逐渐增大，冷却、润滑、流动性等各项性能正在逐步下降，加剧了金刚线的损耗，也极易引起线网断线和各种质量异常的发生，因此，本发明提出一种大尺寸硅片切割砂浆液浓度自动调节系统以解决现有技术中存在的问题。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提出一种大尺寸硅片切割砂浆液浓度自动调节系统，该大尺寸硅片切割砂浆液浓度自动调节系统可以不停机实现自动化循环补液功能，提高硅片切割效率和切割质量，减少断线、厚薄、线痕等异常的发生，在增效提质方面取得明显的效果。
为实现本发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：一种大尺寸硅片切割砂浆液浓度自动调节系统，包括检测执行系统和控制系统，所述检测执行系统包括检测模块、浓度监测模块、排液模块和补液模块，所述控制系统包括显示器、参数设定模块、调控模块和搅拌模块；
所述检测模块用于检测砂浆液液位和硅棒切割深度数据；
所述浓度监测模块用于监测砂浆缸内部砂浆液的浓度变化；
所述排液模块用于当浓度监测模块监测到砂浆液浓度高于3％时将砂浆液抽出一部分；
所述补液模块用于根据排液模块排出的砂浆液的量添加相应比例的水和切割液进行稀释控制砂浆液浓度；
所述显示器用于显示检测模块和浓度监测模块获取的实时数据并实时更新；
所述参数设定模块用于设定排液模块触发的阈值数据及排液模块和补液模块的抽液量和补液量数据；
所述调控模块用于控制排液模块中电磁阀和抽水泵的启停及补液模块中电磁阀的开关；
所述搅拌模块用于砂浆缸内砂浆液的持续搅动。
进一步改进在于：所述检测模块包含液位监测子模块和硅棒切割检测子模块，所述液位监测子模块设置于砂浆缸内部用于获取砂浆液液位实时变化数据并于显示器显示，所述硅棒切割检测子模块设置于切割室内用于获取硅棒切割深度的实时变化数据并于显示器显示。
进一步改进在于：所述液位监测子模块利用光电传感器实时监测砂浆液液位，所述硅棒切割检测子模块利用位移传感器检测切割线位移距离获取硅棒切割深度。
进一步改进在于：所述浓度监测模块利用液体浓度传感器实时获取砂浆缸内砂浆液浓度变化数据并于显示器显示。
进一步改进在于：所述排液模块包含抽水泵、流量计和电磁阀，所述排液模块的管路由电磁阀控制开通和关闭，由抽水泵将砂浆液抽出并由流量计检测抽出的砂浆液的量。
进一步改进在于：所述补液模块包含加水子模块和加切割液子模块，所述加水子模块和加切割液子模块用于根据调控模块控制添加稀释水量和切割液的量，所述加水子模块和加切割液子模块均由电磁阀控制开通和关闭并由流量计检测添加的水量和切割液量。
进一步改进在于：所述显示器包含基础参数设定子模块和检测监测数据显示子模块，所述基础参数设定子模块用于设置切割设备运行的基础参数，所述检测监测数据显示子模块用于实时显示检测模块和浓度监测模块获取的数据。
进一步改进在于：所述参数设定模块中排液模块触发的阈值数据包含砂浆液液位阈值、硅棒切割深度阈值和砂浆液浓度阈值，所述参数设定模块中补液量数据包含加水量数据和添加的切割液量数据。
进一步改进在于：所述调控模块包含计算子模块和控制子模块，所述计算子模块用于根据排液模块排出的砂浆液的量计算加水量和添加切割液的量，所述控制子模块用于控制排液模块和补液模块多组电磁阀的启停。
进一步改进在于：所述搅拌模块设置于砂浆缸内部利用搅拌驱动模块驱动搅拌杆对砂浆液持续搅拌。
本发明的有益效果为：本发明通过对砂浆液浓度的自动检测和调控可以不停机实现自动化循环补液功能，提高硅片切割效率和切割质量，减少断线、厚薄、线痕等异常的发生，在增效提质方面取得明显的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明系统架构图。
图2为现有技术生产产品异常分布统计数据图。
图3为增加本发明系统后产品异常分布统计数据图。
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作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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
实施例一
根据图1所示，本实施例提供了一种大尺寸硅片切割砂浆液浓度自动调节系统，包括检测执行系统和控制系统，所述检测执行系统包括检测模块、浓度监测模块、排液模块和补液模块，所述控制系统包括显示器、参数设定模块、调控模块和搅拌模块，可以不停机实现自动化循环补液功能；
所述检测模块用于检测砂浆液液位和硅棒切割深度数据；
所述浓度监测模块用于监测砂浆缸内部砂浆液的浓度变化；
所述排液模块用于当浓度监测模块监测到砂浆液浓度高于3％时将砂浆液抽出一部分；
所述补液模块用于根据排液模块排出的砂浆液的量添加相应比例的水和切割液进行稀释控制砂浆液浓度，可以提高硅片切割效率和切割质量，减少断线、厚薄、线痕等异常的发生；
所述显示器用于显示检测模块和浓度监测模块获取的实时数据并实时更新；
所述参数设定模块用于设定排液模块触发的阈值数据及排液模块和补液模块的抽液量和补液量数据；
所述调控模块用于控制排液模块中电磁阀和抽水泵的启停及补液模块中电磁阀的开关；
所述搅拌模块用于砂浆缸内砂浆液的持续搅动。
所述检测模块包含液位监测子模块和硅棒切割检测子模块，所述液位监测子模块设置于砂浆缸内部用于获取砂浆液液位实时变化数据并于显示器显示，所述硅棒切割检测子模块设置于切割室内用于获取硅棒切割深度的实时变化数据并于显示器显示，所述液位监测子模块利用光电传感器实时监测砂浆液液位，所述硅棒切割检测子模块利用位移传感器检测切割线位移距离获取硅棒切割深度。
所述浓度监测模块利用液体浓度传感器实时获取砂浆缸内砂浆液浓度变化数据并于显示器显示。
所述排液模块包含抽水泵、流量计和电磁阀，所述排液模块的管路由电磁阀控制开通和关闭，由抽水泵将砂浆液抽出并由流量计检测抽出的砂浆液的量。
所述补液模块包含加水子模块和加切割液子模块，所述加水子模块和加切割液子模块用于根据调控模块控制添加稀释水量和切割液的量，所述加水子模块和加切割液子模块均由电磁阀控制开通和关闭并由流量计检测添加的水量和切割液量。
所述显示器包含基础参数设定子模块和检测监测数据显示子模块，所述基础参数设定子模块用于设置切割设备运行的基础参数，所述检测监测数据显示子模块用于实时显示检测模块和浓度监测模块获取的数据。
所述参数设定模块中排液模块触发的阈值数据包含砂浆液液位阈值、硅棒切割深度阈值和砂浆液浓度阈值，所述参数设定模块中补液量数据包含加水量数据和添加的切割液量数据。
所述调控模块包含计算子模块和控制子模块，所述计算子模块用于根据排液模块排出的砂浆液的量计算加水量和添加切割液的量，所述控制子模块用于控制排液模块和补液模块多组电磁阀的启停。
所述搅拌模块设置于砂浆缸内部利用搅拌驱动模块驱动搅拌杆对砂浆液持续搅拌。
实施例二
根据图1、图2、图3所示，本实施例提供了一种大尺寸硅片切割砂浆液浓度自动调节系统砂浆液浓度实验论证数据，如下表一所示表一
当硅棒达到不同的切割深度时，砂浆中的浓度是在不断变化的，也是在不断增加，这样砂浆浓度就无法达到一直低于3％高效状态，如上表所示，当硅棒切割超过130的深度时，砂浆浓度达到3％的临界点，所以实际加工中，当硅棒切割到130时，系统自动暂停加工，排液模块启动，由原本总体积402L的砂浆液排出100L液体，排完后分别加入100l水还有，0.5l切割液。当换液完成，该砂浆液浓度为2.3％，达到低于3％的高效状态。(400l水加2l切割液，所以没100l有0.5l切割液)，换液完成后，切割室重新开始启动切片，在新的切割过程中，砂浆液浓度从2.3％状态不断上升，当切割深度达到170时，沙浆浓度达到了3.0％临界点，统自动暂停加工，排液模块启动，由原本总体积402L的砂浆液排出100L液体，排完后分别加入100l水还有，0.5l切割液。当换液完成，该砂浆液浓度为2.3％，达到低于3％的高效状态，如此循环，即可保证整个加工过程中砂浆液浓度保持高效状态。
如说明书附图2和说明书附图3所示，分别表示现有技术生产产品异常分布统计数据和增加本发明系统后产品异常分布统计数据，可以明显得出本发明系统可有效降低产品异常发生概率，提高硅片的切割良率。
使用时利用参数设定模块中设定砂浆液液位阈值、硅棒切割深度阈值和砂浆液浓度阈值等排液模块触发的阈值数据，即加工到设定位位置时自动换液系统被触发开启，排液模块电磁阀打开，抽水泵开始运转工作，流量计对排液量进行检测；流量计检测到排液量达到设定值时，抽水泵停止工作，排液模块电磁阀关闭。排水完成后自动化补液模块开启，水和切割液再按照切割液和水的工艺配比设置同时加入砂浆缸中，形成新的砂浆液，降低控制砂浆液浓度。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种大尺寸硅片切割砂浆液浓度自动调节系统，其特征在于：包括检测执行系统和控制系统，所述检测执行系统包括检测模块、浓度监测模块、排液模块和补液模块，所述控制系统包括显示器、参数设定模块、调控模块和搅拌模块；
所述检测模块用于检测砂浆液液位和硅棒切割深度数据；
所述浓度监测模块用于监测砂浆缸内部砂浆液的浓度变化；
所述排液模块用于当浓度监测模块监测到砂浆液浓度高于3％时将砂浆液抽出一部分；
所述补液模块用于根据排液模块排出的砂浆液的量添加相应比例的水和切割液进行稀释控制砂浆液浓度；
所述显示器用于显示检测模块和浓度监测模块获取的实时数据并实时更新；
所述参数设定模块用于设定排液模块触发的阈值数据及排液模块和补液模块的抽液量和补液量数据；
所述调控模块用于控制排液模块中电磁阀和抽水泵的启停及补液模块中电磁阀的开关；
所述搅拌模块用于砂浆缸内砂浆液的持续搅动。
2.根据权利要求1所述的一种大尺寸硅片切割砂浆液浓度自动调节系统，其特征在于：所述检测模块包含液位监测子模块和硅棒切割检测子模块，所述液位监测子模块设置于砂浆缸内部用于获取砂浆液液位实时变化数据并于显示器显示，所述硅棒切割检测子模块设置于切割室内用于获取硅棒切割深度的实时变化数据并于显示器显示。
3.根据权利要求2所述的一种大尺寸硅片切割砂浆液浓度自动调节系统，其特征在于：所述液位监测子模块利用光电传感器实时监测砂浆液液位，所述硅棒切割检测子模块利用位移传感器检测切割线位移距离获取硅棒切割深度。
4.根据权利要求1所述的一种大尺寸硅片切割砂浆液浓度自动调节系统，其特征在于：所述浓度监测模块利用液体浓度传感器实时获取砂浆缸内砂浆液浓度变化数据并于显示器显示。
5.根据权利要求1所述的一种大尺寸硅片切割砂浆液浓度自动调节系统，其特征在于：所述排液模块包含抽水泵、流量计和电磁阀，所述排液模块的管路由电磁阀控制开通和关闭，由抽水泵将砂浆液抽出并由流量计检测抽出的砂浆液的量。
6.根据权利要求1所述的一种大尺寸硅片切割砂浆液浓度自动调节系统，其特征在于：所述补液模块包含加水子模块和加切割液子模块，所述加水子模块和加切割液子模块用于根据调控模块控制添加稀释水量和切割液的量，所述加水子模块和加切割液子模块均由电磁阀控制开通和关闭并由流量计检测添加的水量和切割液量。
7.根据权利要求1所述的一种大尺寸硅片切割砂浆液浓度自动调节系统，其特征在于：所述显示器包含基础参数设定子模块和检测监测数据显示子模块，所述基础参数设定子模块用于设置切割设备运行的基础参数，所述检测监测数据显示子模块用于实时显示检测模块和浓度监测模块获取的数据。
8.根据权利要求1所述的一种大尺寸硅片切割砂浆液浓度自动调节系统，其特征在于：所述参数设定模块中排液模块触发的阈值数据包含砂浆液液位阈值、硅棒切割深度阈值和砂浆液浓度阈值，所述参数设定模块中补液量数据包含加水量数据和添加的切割液量数据。
9.根据权利要求1所述的一种大尺寸硅片切割砂浆液浓度自动调节系统，其特征在于：所述调控模块包含计算子模块和控制子模块，所述计算子模块用于根据排液模块排出的砂浆液的量计算加水量和添加切割液的量，所述控制子模块用于控制排液模块和补液模块多组电磁阀的启停。
10.根据权利要求1所述的一种大尺寸硅片切割砂浆液浓度自动调节系统，其特征在于：所述搅拌模块设置于砂浆缸内部利用搅拌驱动模块驱动搅拌杆对砂浆液持续搅拌。
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