CN215319765U - 硅棒切片系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种硅棒切片系统，其设有切割室和两个绕线室，切割室位于两个绕线室之间，硅棒切片系统包括至少两个主辊组件、两个切割室过轮组件、设置于每一绕线室内的卷线组件、张力电机组件、排线过轮组件以及绕线室过轮。每一主辊组件包括主辊和主辊电机。两个切割室过轮组件分别设置于至少两个主辊组件的两侧。卷线组件包括卷线轮和卷线电机。张力电机组件包括张力臂和张力电机，张力电机适于为张力臂提供张紧力，张力臂与绕线室过轮固定连接。切割线依次绕设于卷线轮、排线过轮组件、绕线室过轮、切割室过轮组件以及主辊上。本实用新型的硅棒切片系统可避免恶劣的工作环境影响控制效果，无需频繁更换元器件，有利于降低生产成本。

Description

硅棒切片系统

技术领域

本实用新型涉及绿色能源技术领域，特别涉及一种硅棒切片系统。

背景技术

在各类绿色能源中，太阳能是前景潜力巨大的可再生能源之一，硅碇切片是多晶与单晶发电板的重要材料，硅碇切片是通过对硅棒进行切片加工而获得的。硅碇切片的良品率直接关系到利润的高低，线网张力的控制是硅棒切片过程中最重要控制难点。目前，为了满足线切机张力控制的稳定可靠，主要处理办法是在切割室安装张力传感器，通过张力闭环的方式实现张力的控制精度。

然而，由于切割室的工作环境十分恶劣，充满水汽以及切割产生的硅粉，传感器容易产生零点漂移甚至损坏，直接影响到张力闭环的控制效果，同时由于经常需要更换传感器以及矫正传感器零点，增加了现场维护的工作量，使得生产成本较高。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提出一种硅棒切片系统，切割室的两侧设置绕线室，采用开环控制，避免恶劣的工作环境影响控制效果，无需频繁更换元器件，有利于降低生产成本。

本实用新型提出一种硅棒切片系统，其设有切割室和两个绕线室，切割室位于两个绕线室之间，所述硅棒切片系统包括至少两个主辊组件、两个切割室过轮组件、设置于每一绕线室内的卷线组件、张力电机组件、排线过轮组件以及绕线室过轮。每一主辊组件包括主辊和主辊电机，所述主辊电机适于带动所述主辊转动。所述两个切割室过轮组件分别设置于至少两个主辊组件的两侧。其中，所述卷线组件包括卷线轮和卷线电机，所述卷线电机适于带动所述卷线轮转动。所述张力电机组件包括张力臂和张力电机，所述张力电机适于为所述张力臂提供张紧力，所述张力臂与所述绕线室过轮固定连接。所述切割线依次绕设于所述卷线轮、所述排线过轮组件、所述绕线室过轮、所述切割室过轮组件以及所述主辊上。

在硅棒切片系统的一种示意性实施例中，所述切割室过轮组件包括切割室过轮和安装在所述切割室过轮上的第一张力传感器，所述第一张力传感器适于感测所述切割室过轮上的切割线的张力。

在硅棒切片系统的一种示意性实施例中，所述排线过轮组件包括排线过轮和安装在所述排线过轮上的第二张力传感器，所述第二张力传感器适于感测所述排线过轮上的切割线的张力。

在硅棒切片系统的一种示意性实施例中，所述硅棒切片系统还包括运动控制系统，所述运动控制系统与所述主辊电机、所述卷线电机及所述张力电机相连接，根据所述第一张力传感器和所述第二张力传感器感测到的张力值对所述主辊电机、所述卷线电机及所述张力电机进行控制。

在硅棒切片系统的一种示意性实施例中，所述主辊上的切割线的张力处于正常工作状态时，所述张力臂垂直于所述绕线室过轮的轴线方向。

在硅棒切片系统的一种示意性实施例中，所述主辊组件的数量为两个，两个主辊间隔设置。

在硅棒切片系统的一种示意性实施例中，所述主辊组件的数量为三个，三个主辊在垂直于主辊的轴线方向的表面上的投影呈等边三角形排布。

在本实用新型的硅棒切片系统中，设有切割室和两个绕线室，两个绕线室位于切割室的两侧，主辊组件和切割室过轮组件设置于切割室内，每一绕线室内设有卷线组件、张力电机组件、排线过轮组件以及绕线室过轮，张力电机组件包括张力臂和张力电机，张力电机适于为张力臂提供张紧力，张力臂与绕线室过轮固定连接。切割线依次绕设于卷线轮、排线过轮组件、绕线室过轮、切割室过轮组件以及主辊上，通过对张力电机的控制即可实时改变输出力矩，实现切割室内切割线的张力在设备加速、减速、匀速过程中保持一致，且硬件成本低，张力波动小，不需要维护传统切割室张力传感器的零点漂移，设备稳定性高。本实用新型的硅棒切片系统采用开环控制，可避免恶劣的工作环境影响控制效果，无需频繁更换元器件，有利于降低生产成本。

附图说明

下面将通过参照附图详细描述本实用新型的优选实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本实用新型的上述及其它特征和优点，附图中：

图1为本实用新型一实施例的硅棒切片系统的结构示意图。

在上述附图中，所采用的附图标记如下：

100 硅棒切片系统

102 切割室

103 绕线室

10 主辊组件

12 主辊

13 主辊电机

20 切割室过轮组件

22 切割室过轮

30 卷线组件

32 卷线轮

33 卷线电机

40 张力电机组件

42 张力臂

43 张力电机

50 排线过轮组件

52 排线过轮

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本实用新型进一步详细说明。

图1为本实用新型一实施例的硅棒切片系统的结构示意图，请参见图1，本实施例的硅棒切片系统100设有切割室102和两个绕线室103，切割室102位于两个绕线室103之间，硅棒切片系统100包括至少两个主辊组件10、两个切割室过轮组件20、设置于每一绕线室103内的卷线组件30、张力电机组件40、排线过轮组件50以及绕线室过轮60。每一主辊组件10包括主辊12和主辊电机13，主辊电机13适于带动主辊12转动。两个切割室过轮组件20分别设置于至少两个主辊组件10的两侧。其中，卷线组件30包括卷线轮32和卷线电机33，卷线电机33适于带动卷线轮32转动。张力电机组件40包括张力臂42和张力电机43，张力电机43适于为张力臂42提供张紧力，张力臂42与绕线室过轮60固定连接；切割线依次绕设于卷线轮32、排线过轮组件50、绕线室过轮60、切割室过轮组件20以及主辊12上。

更具体地，切割室过轮组件20包括切割室过轮22和安装在切割室过轮22上的第一张力传感器，所述第一张力传感器适于感测切割室过轮22上的切割线的张力。

主辊12上的切割线的张力处于正常工作状态时，张力臂42垂直于绕线室过轮60的轴线方向。

排线过轮组件50包括排线过轮52和安装在排线过轮52上的第二张力传感器，所述第二张力传感器适于感测排线过轮52上的切割线的张力。

硅棒切片系统100还包括运动控制系统，所述运动控制系统与主辊电机13、卷线电机33及张力电机43相连接，根据所述第一张力传感器和所述第二张力传感器感测到的张力值对主辊电机13、卷线电机33及张力电机43进行控制。所述运动控制系统例如为西门子SIMOTION控制系统，但不以此为限，只要适用于开环控制的运动控制系统即可应用于本实用新型中。

需要说明的是，在本实施例中，主辊组件10的数量为两个，两个主辊12间隔设置。主辊组件10的数量不以本实施例为限，例如，主辊组件10的数量还可为三个，三个主辊12在垂直于主辊12的轴线方向的表面上的投影呈等边三角形排布。主辊组件10的数量还可为四个，四个主辊12在垂直于主辊12的轴线方向的表面上的投影呈长方形排布。

切割线为钢线，但切割线的材质不以此为限。

工作时，硅棒位于两个主辊12间的切割线形成的线网上，两个主辊12作正转和反转交替运动，硅棒沿着垂直于切割线的方向从上至下运动。切割线在离开卷线轮32，进入切割室102内的主辊12之前，经过三个没有动力的过轮排线过轮52、绕线室过轮60和切割室过轮22，如果没有过轮的影响，理论上，切割线的张力等于张力电机43的扭矩，然而，在设备加减速的过程中，需要切割线的摩擦力为过轮提供加速力与制动力，在设备匀速过程中，切割线与过轮的摩擦力为过轮提供动力，由于切割线与过轮间存在相互作用，需要对切割线上的张力作调节。运动控制系统根据过轮的惯量与实时加速度，计算实时加速力与制动力，并通过张力电机实时改变输出的力矩，实现切割室内切割线的张力在设备加速、减速、匀速过程中保持一致。此外，通过测量排线传感器(即第二传感器)正反转过程的张力值，计算出过轮的摩擦力，并通过张力电机实时改变输出的力矩，实现切割室张力在设备正转与反转过程中保持一致，从而实现较佳的切割效果。

本实用新型的硅棒切片系统至少具有以下的优点：

1.在本实用新型的硅棒切片系统中，设有切割室和两个绕线室，两个绕线室位于切割室的两侧，主辊组件和切割室过轮组件设置于切割室内，每一绕线室内设有卷线组件、张力电机组件、排线过轮组件以及绕线室过轮，张力电机组件包括张力臂和张力电机，张力电机适于为张力臂提供张紧力，张力臂与绕线室过轮固定连接。切割线依次绕设于卷线轮、排线过轮组件、绕线室过轮、切割室过轮组件以及主辊上，通过对张力电机的控制即可实时改变输出力矩，实现切割室内切割线的张力在设备加速、减速、匀速过程中保持一致，且硬件成本低，张力波动小，不需要维护传统切割室张力传感器的零点漂移，设备稳定性高。本实用新型的硅棒切片系统采用开环控制，可避免恶劣的工作环境影响控制效果，无需频繁更换元器件，有利于降低生产成本。

2.在本实用新型的硅棒切片系统的一实施例中，采用西门子SIMOTION控制系统可进一步提升生产品质，降低生产成本。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.硅棒切片系统(100)，其特征在于：所述硅棒切片系统(100)设有切割室(102)和两个绕线室(103)，所述切割室(102)位于所述两个绕线室(103)之间，所述硅棒切片系统(100)包括：

至少两个主辊组件(10)，每一主辊组件(10)包括主辊(12)和主辊电机(13)，所述主辊电机(13)适于带动所述主辊(12)转动；

两个切割室过轮组件(20)，分别设置于所述至少两个主辊组件(10)的两侧；

设置于每一绕线室(103)内的卷线组件(30)、张力电机组件(40)、排线过轮组件(50)以及绕线室过轮(60)，其中，

所述卷线组件(30)包括卷线轮(32)和卷线电机(33)，所述卷线电机(33)适于带动所述卷线轮(32)转动；

所述张力电机组件(40)包括张力臂(42)和张力电机(43)，所述张力电机(43)适于为所述张力臂(42)提供张紧力，所述张力臂(42)与所述绕线室过轮(60)固定连接；切割线依次绕设于所述卷线轮(32)、所述排线过轮组件(50)、所述绕线室过轮(60)、所述切割室过轮组件(20)以及所述主辊(12)上。

2.如权利要求1所述的硅棒切片系统(100)，其特征在于，所述切割室过轮组件(20)包括切割室过轮(22)和安装在所述切割室过轮(22)上的第一张力传感器，所述第一张力传感器适于感测所述切割室过轮(22)上的切割线的张力。

3.如权利要求2所述的硅棒切片系统(100)，其特征在于，所述排线过轮组件(50)包括排线过轮(52)和安装在所述排线过轮(52)上的第二张力传感器，所述第二张力传感器适于感测所述排线过轮(52)上的切割线的张力。

4.如权利要求3所述的硅棒切片系统(100)，其特征在于，所述硅棒切片系统(100)还包括：

运动控制系统，所述运动控制系统与所述主辊电机(13)、所述卷线电机(33)及所述张力电机(43)相连接，根据所述第一张力传感器和所述第二张力传感器感测到的张力值对所述主辊电机(13)、所述卷线电机(33)及所述张力电机(43)进行控制。

5.如权利要求1所述的硅棒切片系统(100)，其特征在于，所述主辊(12)上的切割线的张力处于正常工作状态时，所述张力臂(42)垂直于所述绕线室过轮(60)的轴线方向。

6.如权利要求1所述的硅棒切片系统(100)，其特征在于，所述主辊组件(10)的数量为两个，两个主辊(12)间隔设置。

7.如权利要求1所述的硅棒切片系统(100)，其特征在于，所述主辊组件(10)的数量为三个，三个主辊(12)在垂直于主辊(12)的轴线方向的表面上的投影呈等边三角形排布。

Images