CN209851343U - 一种硅棒开方机收放线装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种硅棒开方机收放线装置，包括竖向设置的收放板，收放板上设置有两个用于收线和放线的排线装置，每个排线装置整体成水平设置，两个排线装置位于收放板的同侧且沿竖向方向上下间隔布置，两个排线装置中一个作为收线装置时，另一个作为放线装置；每个排线装置包括水平设置的绕线辊，以及驱动绕线辊转动的绕线驱动电机，绕线辊的上方设置有导线轮，两个排线装置的导线轮分别用于将切割线导向过渡至切割机头中一根水平切割线两端的过渡轮位置或一根竖向切割线两端的过渡轮位置。其两个排线装置可以实现收线与放线功能的随时切换，一个作为收线装置时，另一个作为放线装置，使得参与切割的部分切割线往复运动，提高切割线的使用率。

Description

一种硅棒开方机收放线装置

技术领域

本实用新型涉及硅棒开方机，更具体的说涉及一种硅棒开方机收放线装置。

背景技术

目前，随着社会对绿色可再生能源利用的重视和开放，光伏太阳能发电领域越来越得到重视和发展。光伏发电领域中，采用太阳能电池将太阳能转化为电能实现发电，通常的晶体硅太阳能电池是在厚度160~200μm的高质量硅片上制成的，这种硅片从提拉或浇铸的硅锭后通过多线锯切割而成。

现有硅片的制作流程，一般是先将多晶硅脆状材料提拉为单晶硅棒，然后采用开方机进行开方；此时，切割机构沿硅棒长度方向进给并在硅棒周向上切割出四个两两平行的平面，使得硅棒整体呈类长方体形；开方完毕后，再采用多线切片机沿长度方向对开方后的硅棒进行切片，得到所需硅片。

现有技术中对硅棒的切割是通过将切割线构建呈“井”字形的线网，沿硅棒轴向进行切割。为此申请人曾申请过CN201721216785.1 一种硅棒开方机切割机头装置，其硅棒开方机切割机头装置具体包括整体呈竖向的中空矩形板状的切割机头，切割机头前侧面布置有切割轮，切割机头后侧面布置有用于改变绕线方向的过渡轮，切割轮包括两对竖向间隔布置的水平切割轮，每对水平切割轮沿水平方向相对布置在切割机头前侧表面的左右两侧并安装在对应的水平切割轮座上，一个水平切割轮座上可转动地安装同轴的两个水平切割轮，任意一个水平切割轮座上的两个水平切割轮为和水平切割电机传动连接的主动轮，两对水平切割轮上各绕接有一根水平切割线；切割轮还包括两对水平间隔布置的竖向切割轮，每对竖向切割轮沿竖直方向相对布置在切割机头前侧表面的上下两侧并安装在对应的竖向切割轮座上，一个竖向切割轮座上可转动地安装同轴的两个竖向切割轮，位于上方的竖向切割轮座上的两个竖向切割轮为和竖向切割电机传动连接的主动轮，两对竖向切割轮上各绕接有一根竖向切割线；两根水平切割线和两根竖向切割线被各自对应的切割轮张紧使得切割机头前侧面形成井字形的切割段，由此构成“井”字形的线网以作为切割端使用。但在实际使用中远离切割段的收放线端的结构亦需要考虑。作为收放线端如何布置合理，尽量简化结构，提高切割线使用寿命和使用效率是本领域技术人员所亟需解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于：如何提供一种布置合理，简化结构，可提高切割线使用寿命和使用效率的硅棒开方机收放线装置。进一步的本实用新型公开的技术方案还解决的了切割线张紧力控制调整的问题，实现了排线自动适应、减少断线率。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案。

一种硅棒开方机收放线装置，包括竖向设置的收放板，其特征在于，收放板上设置有两个用于收线和放线的排线装置，每个排线装置整体成水平设置，两个排线装置位于收放板的同侧且沿竖向方向上下间隔布置，两个排线装置中一个作为收线装置时，另一个作为放线装置；每个排线装置包括水平设置的绕线辊，以及驱动绕线辊转动的绕线驱动电机，绕线辊的上方设置有导线轮，两个排线装置的导线轮分别用于将切割线导向过渡至切割机头中一根水平切割线两端的过渡轮位置或一根竖向切割线两端的过渡轮位置。

这样，该硅棒开方机收放线装置中两个排线装置可以实现收线与放线功能的随时切换，一个作为收线装置时，另一个作为放线装置，使得参与切割的部分切割线往复运动，提高切割线的使用率。同时上述两个排线装置的对称布局，结构简单。两个排线装置设置在收放板的同一侧，使得切割线位于同一平面，更方便排线装置实现收线与放线功能的实时切换，同时减少断线率，提高切割效率。

作为优选，每个排线装置中的导线轮包括走线辅助轮和张紧轮；所述走线辅助轮竖向设置在绕线辊水平径向一侧的上方，且走线辅助轮安装在一个平行于绕线辊轴线方向设置的水平移动装置上，且所述水平移动装置能够带动走线辅助轮的水平移动范围覆盖绕线辊的长度范围；所述张紧轮与走线辅助轮间隔设置，且张紧轮安装在一个与收放板侧面平行设置的张紧臂的一端，张紧臂的另一端固定在一个固定于收放板的张紧电机输出轴上，从而使得张紧电机能够驱动张紧臂摆动，进而能够带动张紧轮改变与走线辅助轮之间的间隔距离。

这样，每个排线装置中，借助水平移动装置带动走线辅助轮水平移动，能够使得绕线辊走线时，控制走线辅助轮运行与切割线在绕线辊上走线位置相一致，就可以保证走线辅助轮与绕线辊之间的切割线始终保持竖直，保证绕线辊上切割线均匀稳定地放线或收线，进而更有利于保证切割线全程控制的精确度，避免产生混乱，最终更有利于保证切割的稳定性和可靠性。同时，通过张紧电机实现张紧轮的摆动移动，增加或减少走线辅助轮与张紧轮之间的间隔距离，进而实现对切割线的张紧力调节，减少断线率。此外，两个排线装置一共仅设置四个导线轮（两个走线辅助轮、两个张紧轮），使得切割线尽量少的绕线弯折，这样可进一步的帮助减少切割线断线率，提高切割效率。

作为优选，所述走线辅助轮通过偏摆对正装置设置在水平移动装置上；所述偏摆对正装置包括整体呈长块状且竖向设置的辅助轮支板，所述辅助轮支板的中部平行于绕线辊轴线方向横向延伸设置有回转轴，所述回转轴通过轴承与位于水平移动装置上的轴承安装座可转动连接，辅助轮支板的上端部垂直于收放板侧面方向延伸设置有配重块，走线辅助轮安装在辅助轮支板的下端部，且与所述配重块位于辅助轮支板的同侧。

这样，走线辅助轮能够跟随偏摆对正装置中的辅助轮支板摆动，改变相对于收放板1侧面的间隔距离，且通过辅助轮支板上端部配重块的配重平衡，在绕线辊缠绕有多层切割线时，随着收放线的进行，偏摆对正装置的设置可以使得走线辅助轮在配重块和切割线的共同作用下，更好的保证走线辅助轮与绕线辊之间的切割线保持竖直，减少线槽磨痕的产生。

作为优选，所述辅助轮支板上端部设有连接螺孔，所述连接螺孔的轴线方向垂直于收放板侧面横向设置，所述配重块包括配重砣和连接在配重砣上的配重连接杆，所述配重连接杆远离配重砣的一端设置有与所述连接螺孔匹配的外螺纹，配重砣借助配重连接杆与连接螺孔的螺纹配合可拆卸的连接在辅助轮支板上端部。

这样，上述设置的方式方便通过配重连接杆与连接螺孔的螺纹配合，调整配重砣在辅助轮支板上端部的配重力臂，从而便于进行偏摆对正装置的初始配重调节，调整好走线辅助轮的初始偏摆对正状态。

作为优选，水平移动机构包括设置在收放板上沿绕线辊轴线延伸的丝杠，丝杠的一端设置有驱动丝杠转动的丝杆电机，还包括配合在丝杠上的丝杠螺母，走线辅助轮安装在丝杠螺母上。

这样，具体的丝杠远离丝杆电机的一端的可以与设置在收放板上的一个轴承安装中的轴承的匹配连接。上述设置方式简单，便于实现。

作为优选，丝杠螺母沿长度方向的两端分别设置有第一护罩安装板，丝杠的两端设置有第二护罩安装板，同侧的第一护罩安装板与第二护罩安装板正对且大小匹配，同侧的第一护罩安装板与第二护罩安装板之间设置有风琴罩。

这样，风琴罩两端分别与同侧的第一护罩安装板与第二护罩安装板连接，可以实现运动的全密闭防护，防尘，防水，确保运动装置运动可靠。

作为优选，还包括设置在走线辅助轮转轴上的第一张力传感器，以及设置在张紧轮转轴上的第二张力传感器，所述第一张力传感器和第二张力传感器的信号输出端电连接至张紧电机的伺服驱动器的信号接收端。

这样，可以通过两个张力传感器感测得到切割线张紧力，反馈给张紧电机的伺服驱动器，可用以根据切割线张力状态控制张紧电机自适应的调整张紧轮与走线辅助轮之间的间隔距离，进而实现对切割线张紧力的自适应调节，更好的减少断线率。

作为优选，还包括垂直于收放板侧面设置的转臂限位杆，转臂限位杆位于张紧电机输出轴下方，转臂限位杆的数量为二，转臂设置在两个转臂限位杆之间，两个臂限位杆之间相向的内端构成转臂限位端，两个转臂限位杆之间距离小于转臂的回转直径，张紧轮与转臂限位杆沿张紧轮轴线方向间隙设置。

这样，实现机械限位，避免张紧电机带动张紧轮大幅度摆动导致切割线断线。

作为优选，张紧电机与排线装置设置在收放板的两侧。

这样，空间布置的合理，结构更加紧凑。

作为优选，绕线轮采用冲压工字轮。

这样，方便直接购买成品，且结构简单可靠。

附图说明

图1为本实用新型实施例所公开一种硅棒开方机收放线装置的结构示意图；

图2为图1中A处的局部放大图；

图3为图1中B处的局部放大图。

其中，1为收放板、2为绕线辊、3为绕线驱动电机、4为走线辅助轮、5为张紧轮、6为辅助轮支板、7为轴承安装座、8为配重砣、9为第一张力传感器、10为第二张力传感器、11为张紧电机、12为转臂、13为转臂限位杆。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作详细的说明。

请参阅图1至图3，图1为本实用新型实施例所公开一种硅棒开方机收放线装置的结构示意图，图2为图1中A处的局部放大图，图3为图1中B处的局部放大图。

本实施例公开了一种硅棒开方机收放线装置，包括竖向设置的收放板1，其特征在于，收放板1上设置有两个用于收线和放线的排线装置，每个排线装置整体成水平设置，两个排线装置位于收放板1的同侧且沿竖向方向上下间隔布置，两个排线装置中一个作为收线装置时，另一个作为放线装置；每个排线装置包括水平设置的绕线辊2，以及驱动绕线辊2转动的绕线驱动电机3，绕线辊2的上方设置有导线轮，两个排线装置的导线轮分别用于将切割线导向过渡至切割机头中一根水平切割线两端的过渡轮位置或一根竖向切割线两端的过渡轮位置。该硅棒开方机收放线装置用于实现切割机头中一根水平切割线或一根竖向切割线的往复运动控制。具体地说，硅棒开方机收放线装置的两个排线装置中，两个绕线驱动电机可采用伺服电机联动配合，一个用于放线时，另一个用于收线，切割线的两端分别环绕设置在两个绕线辊上；在放线侧排线装置的绕线辊中，切割线从下往上放线依次绕过放线侧排线装置中的导线轮，导向过渡进入到切割机头机构的切割机头部分结构中，绕接过切割机头中一根水平/竖向切割线部分两端的过渡轮之间，形成切割机头中的一根水平/竖向切割线部分，然后切割线从另一侧导向过渡到收线侧排线装置中的导线轮改变方向后，回到用于收线的绕线辊上，由此完成一根水平/竖向切割线的走线配合。

这样，该硅棒开方机收放线装置中两个排线装置可以实现收线与放线功能的随时切换，一个作为收线装置时，另一个作为放线装置，使得参与切割的部分切割线往复运动，提高切割线的使用率。同时上述两个排线装置的对称布局，结构简单。两个排线装置设置在收放板的同一侧，使得切割线位于同一平面，更方便排线装置实现收线与放线功能的实时切换，同时减少断线率，提高切割效率。

在本实施例中，每个排线装置中的导线轮包括走线辅助轮4和张紧轮5；所述走线辅助轮4竖向设置在绕线辊水平径向一侧的上方，且走线辅助轮4安装在一个平行于绕线辊2轴线方向设置的水平移动装置上，且所述水平移动装置能够带动走线辅助轮4的水平移动范围覆盖绕线辊2的长度范围；所述张紧轮5与走线辅助轮4间隔设置，且张紧轮5安装在一个与收放板1侧面平行设置的张紧臂12的一端，张紧臂12的另一端固定在一个固定于收放板1的张紧电机11输出轴上，从而使得张紧电机11能够驱动张紧臂12摆动，进而能够带动张紧轮5改变与走线辅助轮4之间的间隔距离。

这样，每个排线装置中，借助水平移动装置带动走线辅助轮水平移动，能够使得绕线辊走线时，控制走线辅助轮运行与切割线在绕线辊上走线位置相一致，就可以保证走线辅助轮与绕线辊之间的切割线始终保持竖直，保证绕线辊上切割线均匀稳定地放线或收线，进而更有利于保证切割线全程控制的精确度，避免产生混乱，最终更有利于保证切割的稳定性和可靠性。同时，通过张紧电机实现张紧轮的摆动移动，增加或减少走线辅助轮与张紧轮之间的间隔距离，进而实现对切割线的张紧力调节，减少断线率。此外，两个排线装置一共仅设置四个导线轮（两个走线辅助轮、两个张紧轮），使得切割线尽量少的绕线弯折，这样可进一步的帮助减少切割线断线率，提高切割效率。

在本实施例中，所述走线辅助轮4通过偏摆对正装置设置在水平移动装置上；所述偏摆对正装置包括整体呈长块状且竖向设置的辅助轮支板6，所述辅助轮支板6的中部平行于绕线辊2轴线方向横向延伸设置有回转轴，所述回转轴通过轴承与位于水平移动装置上的轴承安装座7可转动连接，辅助轮支板6的上端部垂直于收放板1侧面方向延伸设置有配重块，走线辅助轮4安装在辅助轮支板6的下端部，且与所述配重块位于辅助轮支板6的同侧。

这样，走线辅助轮能够跟随偏摆对正装置中的辅助轮支板摆动，改变相对于收放板1侧面的间隔距离，且通过辅助轮支板上端部配重块的配重平衡，在绕线辊缠绕有多层切割线时，随着收放线的进行，偏摆对正装置的设置可以使得走线辅助轮在配重块和切割线的共同作用下，更好的保证走线辅助轮与绕线辊之间的切割线保持竖直，减少线槽磨痕的产生。

在本实施例中，所述辅助轮支板6上端部设有连接螺孔，所述连接螺孔的轴线方向垂直于收放板1侧面横向设置，所述配重块包括配重砣8和连接在配重砣上的配重连接杆，所述配重连接杆远离配重砣8的一端设置有与所述连接螺孔匹配的外螺纹，配重砣8借助配重连接杆与连接螺孔的螺纹配合可拆卸的连接在辅助轮支板6上端部。

这样，上述设置的方式方便通过配重连接杆与连接螺孔的螺纹配合，调整配重砣8在辅助轮支板6上端部的配重力臂，从而便于进行偏摆对正装置的初始配重调节，调整好走线辅助轮的初始偏摆对正状态。

在本实施例中，水平移动机构包括设置在收放板1上沿绕线辊2轴线延伸的丝杠，丝杠的一端设置有驱动丝杠转动的丝杆电机，还包括配合在丝杠上的丝杠螺母，走线辅助轮4安装在丝杠螺母上。

这样，具体的丝杠远离丝杆电机的一端的可以与设置在收放板1上的一个轴承安装中的轴承的匹配连接。上述设置方式简单，便于实现。

在本实施例中，丝杠螺母沿长度方向的两端分别设置有第一护罩安装板，丝杠的两端设置有第二护罩安装板，同侧的第一护罩安装板与第二护罩安装板正对且大小匹配，同侧的第一护罩安装板与第二护罩安装板之间设置有风琴罩。

这样，风琴罩两端分别与同侧的第一护罩安装板与第二护罩安装板连接，可以实现运动的全密闭防护，防尘，防水，确保运动装置运动可靠。

在本实施例中，还包括设置在走线辅助轮4转轴上的第一张力传感器9，以及设置在张紧轮5转轴上的第二张力传感器10，所述第一张力传感器9和第二张力传感器10的信号输出端电连接至张紧电机11的伺服驱动器的信号接收端。

这样，可以通过两个张力传感器感测得到切割线张紧力，反馈给张紧电机11的伺服驱动器，可用以根据切割线张力状态控制张紧电机11自适应的调整张紧轮5与走线辅助轮4之间的间隔距离，进而实现对切割线张紧力的自适应调节，更好的减少断线率。

在本实施例中，还包括垂直于收放板1侧面设置的转臂限位杆13，转臂限位杆13位于张紧电机11输出轴下方，转臂限位杆13的数量为二，转臂12设置在两个转臂限位杆13之间，两个臂限位杆之间相向的内端构成转臂12限位端，两个转臂限位杆13之间距离小于转臂12的回转直径，张紧轮5与转臂限位杆13沿张紧轮5轴线方向间隙设置。

这样，实现机械限位，避免张紧电机11带动张紧轮5大幅度摆动导致切割线断线。

在本实施例中，张紧电机11与排线装置设置在收放板1的两侧。

这样，空间布置的合理，结构更加紧凑。

在本实施例中，走线辅助轮4与张紧轮5的外周上分别同轴设置有内凹的导线环槽。

这样，更加方便控制切割线的运动轨迹实现绕线排布。

在本实施例中，绕线轮采用冲压工字轮。

这样，方便直接购买成品，且结构简单可靠。

Claims (10)

1.一种硅棒开方机收放线装置，包括竖向设置的收放板，其特征在于：收放板上设置有两个用于收线和放线的排线装置，每个排线装置整体成水平设置，两个排线装置位于收放板的同侧且沿竖向方向上下间隔布置，两个排线装置中一个作为收线装置时，另一个作为放线装置；每个排线装置包括水平设置的绕线辊，以及驱动绕线辊转动的绕线驱动电机，绕线辊的上方设置有导线轮，两个排线装置的导线轮分别用于将切割线导向过渡至切割机头中一根水平切割线两端的过渡轮位置或一根竖向切割线两端的过渡轮位置。

2.如权利要求1所述的硅棒开方机收放线装置，其特征在于，每个排线装置中的导线轮包括走线辅助轮和张紧轮；所述走线辅助轮竖向设置在绕线辊水平径向一侧的上方，且走线辅助轮安装在一个平行于绕线辊轴线方向设置的水平移动装置上，且所述水平移动装置能够带动走线辅助轮的水平移动范围覆盖绕线辊的长度范围；所述张紧轮与走线辅助轮间隔设置，且张紧轮安装在一个与收放板侧面平行设置的张紧臂的一端，张紧臂的另一端固定在一个固定于收放板的张紧电机输出轴上，从而使得张紧电机能够驱动张紧臂摆动，进而能够带动张紧轮改变与走线辅助轮之间的间隔距离。

3.如权利要求2所述的硅棒开方机收放线装置，其特征在于，所述走线辅助轮通过偏摆对正装置设置在水平移动装置上；所述偏摆对正装置包括整体呈长块状且竖向设置的辅助轮支板，所述辅助轮支板的中部平行于绕线辊轴线方向横向延伸设置有回转轴，所述回转轴通过轴承与位于水平移动装置上的轴承安装座可转动连接，辅助轮支板的上端部垂直于收放板侧面方向延伸设置有配重块，走线辅助轮安装在辅助轮支板的下端部，且与所述配重块位于辅助轮支板的同侧。

4.如权利要求3所述的硅棒开方机收放线装置，其特征在于，所述辅助轮支板上端部设有连接螺孔，所述连接螺孔的轴线方向垂直于收放板侧面横向设置，所述配重块包括配重砣和连接在配重砣上的配重连接杆，所述配重连接杆远离配重砣的一端设置有与所述连接螺孔匹配的外螺纹，配重砣借助配重连接杆与连接螺孔的螺纹配合可拆卸的连接在辅助轮支板上端部。

5.如权利要求2所述的硅棒开方机收放线装置，其特征在于，水平移动机构包括设置在收放板上沿绕线辊轴线延伸的丝杠，丝杠的一端设置有驱动丝杠转动的丝杆电机，还包括配合在丝杠上的丝杠螺母，走线辅助轮安装在丝杠螺母上。

6.如权利要求5所述的硅棒开方机收放线装置，其特征在于，丝杠螺母沿长度方向的两端分别设置有第一护罩安装板，丝杠的两端设置有第二护罩安装板，同侧的第一护罩安装板与第二护罩安装板正对且大小匹配，同侧的第一护罩安装板与第二护罩安装板之间设置有风琴罩。

7.如权利要求2所述的硅棒开方机收放线装置，其特征在于，还包括设置在走线辅助轮转轴上的第一张力传感器，以及设置在张紧轮转轴上的第二张力传感器，所述第一张力传感器和第二张力传感器的信号输出端电连接至张紧电机的伺服驱动器的信号接收端。

8.如权利要求7所述的硅棒开方机收放线装置，其特征在于，还包括垂直于收放板侧面设置的转臂限位杆，转臂限位杆位于张紧电机输出轴下方，转臂限位杆的数量为二，转臂设置在两个转臂限位杆之间，两个臂限位杆之间相向的内端构成转臂限位端，两个转臂限位杆之间距离小于转臂的回转直径，张紧轮与转臂限位杆沿张紧轮轴线方向间隙设置。

9.如权利要求7所述的硅棒开方机收放线装置，其特征在于，张紧电机与排线装置设置在收放板的两侧。

10.如权利要求1所述的硅棒开方机收放线装置，其特征在于，绕线轮采用冲压工字轮。