本实用新型涉及切割机械设备领域，具体讲是一种金刚线切割机。
背景技术：
近年来，随着太阳能行业的快速发展，对于单晶硅、多晶硅和压电陶瓷等硬脆材料的需求急速上升。而金刚线切割机作为太阳能硅片等硬脆材料的主要切削设备，由于其具备切削效率高、加工稳定性好等优点而得到越来越广泛的应用。
现有技术的金刚线切割机包括机架，机架上设有进给机构和用于布线走线以切割硅料的绕线机构，进给机构包括用于固定硅料的夹具和用于连接夹具和机架的升降装置；而绕线机构包括竖向放线辊、主动轴、从动轴、竖向收线辊及十二个导轮，金刚线从放线辊引出后，依次经过六个导轮的折弯换向，再到主动轴和从动轴上缠绕多圈形成线网，又经过六个导轮回到收线辊。该金刚线切割机的工作过程为：夹具经升降装置驱动，带动硅料向线网下压，而线网上的金刚线在绕线机构的驱动下高速运动，实现切割。
现有技术的金刚线切割机存在以下缺陷：放线辊和收线辊都是竖向设置，而且采用十二个导轮绕线的方式，导轮数量多、金刚线绕线距离长、线轮布设繁琐，金刚线切割机的整体结构不紧凑；而且金刚线每经过一个导轮就需要折弯变向一次导致金刚线刚度损耗，而过多的导轮使得金刚线的刚度下降，影响张力的不稳定性，容易出现断线、跳线的问题。
正是由于工作过程中容易出现断线的状况，所以现有技术的金刚线切割机还设置了断线检测装置来对其进行实时检测，一旦发生断线，则马上报警停机，便于工人及时处理断线问题。但现有技术的金刚线切割机的断线检测装置为一根设置在线网边的导电棒，平时绝缘，发生断线后，继续转动的主动轴会将断线甩出，使断线搭接在导电棒上，使电路形成回路，系统报警。而上述检测装置存在一个缺陷：即金刚线切割机内部采用的是水性切削液进行冷却，而水本身具备导电性能，可能在绝缘体两端形成通路，使系统发出错误的报警信号。
技术实现要素：
本实用新型要解决的技术问题是，提供一种能减少导轮数量、缩短金刚线绕线距离、增加金刚线刚度、使金刚线张力稳定、且能排除水导电对断线检测结果的干扰、报警精确的金刚线切割机。
本实用新型的技术解决方案是，提供一种金刚线切割机，它包括机架，机架上设有进给机构、断线检测装置和用于布线走线的绕线机构；
进给机构包括夹具和用于连接夹具和机架的升降装置；
绕线机构包括放线辊、主动轴、从动轴、收线辊和金刚线，金刚线的两端分别与放线辊和收线辊连接，金刚线在主动轴和从动轴上缠绕成线网，上述的放线辊、主动轴、从动轴和收线辊均安装在机架上；
绕线机构还包括上下两个横向的移动模组、上下两个恒张力的摆臂、第一固定导轮和第二固定导轮，上述的两个移动模组、两个摆臂和两个固定导轮均安装在机架上；放线辊和收线辊均为横向；上下两个移动模组分别安装有第一移动导轮和第二移动导轮，上下两个摆臂分别安装有第一摆动导轮和第二摆动导轮；
金刚线从放线辊引出后，经第一移动导轮、第一摆动导轮和第一固定导轮换向，再在主动轴和从动轴上盘绕多圈形成线网，然后经第二固定导轮、第二摆动导轮和第二移动导轮，最后引入收线辊；
断线检测装置包括张紧机构、绕线梁、重锤、接近开关和牵引线，重锤铰接在主动轴的一端，而绕线梁、接近开关和重锤均位于主动轴的同一端，而张紧机构位于主动轴的另一端，牵引线首端与从张紧机构引出后绕过绕线梁与重锤的非铰接端连接；
初始状况，重锤在牵引线作用下靠近接近开关的感应区域；牵引线断裂后重锤在重力作用下远离接近开关的感应区域。
采用以上结构的金刚线切割机与现有技术相比，具有以下优点。
本申请用六轮绕线代替了现有技术的十二轮绕线，减少了导轮数量，缩短了金刚线的绕线距离，使金刚线切割机的整体结构紧凑，且导轮少金刚线的变向也少，刚度折损也小，故提高了金刚线的刚度，也确保了线张力稳定，避免了频繁跳线和断线的状况。而且，由于放线辊和上移动模组均为横向，故第一移动导轮会在上移动模组驱动下沿横向也就是与放线辊平行的方向移动，这样，可以针对性的调节放线辊的放线速度及横向模组的移动速度，使得放线辊与第一移动导轮之间的金刚线保持竖直状态，即竖直放线能使得放线过程平顺稳定，避免出现斜拉状况，有效防止金刚线上的金刚颗粒脱落，进一步降低断线的隐患；同理，收线辊及下移动模组的设计，同样确保竖直收线，使得收线过程平顺稳定，避免斜拉。况且，恒张力摆臂及摆动滚轮的设计，为金刚线提供了恒定的张力和支撑，进一步确保走线的平顺稳定，更进一步降低断线和跳线概率。但万一发生断线后，继续转动的主动轴会将断掉的金刚线甩出，并迅速将位于主动轴附近的牵引线切断，失去牵引线拉拽的重锤在重力作用下垂落，即重锤由水平状变成竖直状，重锤与接近开关的距离就产生了变化，进而触发接近开关，发出信号，金刚线切割机报警；该检测装置本质上是用物理监测的方式替代了原来的电路监测的方式，将检测电路和检测机械分离开，这样就有效排除了沾水导电对检测结果的干扰，避免了错误报警，使得检测结果精确可靠。
每个移动模组与对应的移动导轮的连接关系优选为：移动模组为滚珠丝杠副，每个移动导轮经一个移动支架安装在对应的滚珠丝杠副的滑块上；这样，既能保证导轮稳定平顺的移动，又能通过调节丝杠的转速精准方便的调控导轮的横移速度。
移动支架的结构优选为，它包括张力传感器、护罩、旋转架和悬臂支座，移动导轮与张力传感器的触头连接，张力传感器的主体部固定在旋转架上，护罩套在主体部外且护罩与旋转架固定，旋转架底部固定有一根安装轴，而悬臂支座的悬臂设有轴孔，安装轴可转动配合在轴孔内，且安装轴上套合有配重块和用于固定安装轴转角的锁紧螺母，悬臂支座固定在移动模组的滑块上。这样，松开锁紧螺母，就可以方便调节移动导轮所在平面，使收线辊或放线辊与移动导轮之间的一截金刚线段从容的错开其它的金刚线段，避免干涉，使走线布线过程更加方便；而张力传感器的设置能精确测得该导轮处的张力值，以此作为后续排线布线的控制依据，而配重块的存在能平衡安装轴两侧的重量，使得排线导轮移动更平稳。
作为优选，机架经垫块固定有导轨，导轨上滑动配合有第一固定支座和第二固定支座，每个固定支座上均设有定位孔，定位孔内旋合有用于将固定支座与导轨锁紧的定位螺钉，两个固定导轮分别安装在两个固定支座上；这样，松开定位螺钉，就可以沿导轨滑动固定支座，大幅度调节第一固定导轮和第二固定导轮的横向位置，便于走线和布线。
第一固定支座的结构优选为，它包括第一滑座、立柱、过渡T板、过渡竖板和第一轮座，第一滑座与导轨配合，定位孔位于第一滑座上，立柱固定在第一滑座顶部，立柱和过渡T板经第一高度向腰型孔螺接，过渡T板和过渡竖板经第一深度向腰型孔螺接，过渡竖板和第一轮座经第一弧形孔螺接，第一固定导轮安装在第一轮座上；首先，第一滑座与导轨的配合，实现了对第一固定导轮宽度方向的调节，而第一高度向腰型孔和第一深度向腰型孔则对第一固定导轮实现了高度和深度方向的调节；且第一弧形孔又实现了对第一固定导轮所在平面的调节；也就是说，实现了第一固定导轮XYZ三个方向及摆角角度的调节，便于走线和布线。
第二固定支座的结构优选为，它包括第二滑座、第一过渡L板、摆角调节板和第二轮座，第二滑座与导轨配合，定位孔位于第二滑座上，第二滑座和第一过渡L板经第二深度向腰型孔螺接，第一过渡L板和摆角调节板经第二高度向腰型孔螺接，摆角调节板和第二轮座经第二弧形孔螺接，第二固定导轮安装在第二轮座上；首先，第二滑座与导轨的配合，实现了对第二固定导轮宽度方向的调节，而第二高度向腰型孔和第二深度向腰型孔则对第二固定导轮实现了高度和深度方向的调节；且第二弧形孔又实现了对第二固定导轮所在平面的调节；也就是说，实现了第二固定导轮XYZ三个方向及摆角角度的调节，便于走线和布线。
作为进一步优选，张紧机构包括张紧支架，张紧支架固定在主动轴远离重锤一端的轴座上，张紧支架上设有通过自身转动来张紧牵引线的张紧轴和用于改变牵引线走向的第一绕线柱；主动轴接近重锤一端的轴座上设有安装支架，重锤、绕线梁和接近开关均位于安装支架上，安装支架上还设有用于改变牵引线走向的第二绕线柱，安装支架上还设有用于限制重锤非铰接端最大摆动幅度的限位柱；这样，通过转动张紧轴，使得牵引线首端在张紧轴上缠绕成线圈，能方便的收拢张紧牵引线，吊起重锤，而且，第一绕线柱能改变牵引线走向，不仅使得牵引线走线平稳，利于张紧，而且还解放了张紧支架的安装位置，便于布设；第二绕线柱对牵引线也起到了变向作用，同样使得牵引线走线平稳，同时也解放了安装架的安装位置，便于布设安装架及各个附属零部件；而且，限位柱的设置限定了重锤的最大摆动幅度，也限定了牵引线的张紧度，这样，每次张紧时，张紧轴只需要旋转到转不动为止，即为张紧，调节过程方便。
安装支架的结构优选为，它包括安装板、第二过渡L板和底L板，上述的重锤、绕线梁、接近开关、限位柱和第二绕线柱均安装在安装板上，安装板为U形，安装板上扣合有一个罩壳；安装板与第二过渡L板经宽度向腰型孔螺接，第二过渡L板与底L板经第三深度向腰型孔螺接，底L板与主动轴一端的轴座经第三高度向腰型孔螺接。这样，从XYZ三个方向实现了对安装板的调节，利于将安装板上的各个部件与张紧装置调节对称，调节方便，调节效果好；而罩壳能有效对安装板内的接近开关、重锤、限位柱等部件提供保护，防尘挡水。
每个摆臂与对应的摆动导轮的连接关系优选为：机架上安装有上下两个恒张力电动机，每个恒张力电动机的输出轴与一个摆臂固定，每个摆臂与一个张力传感器的主体部固定，每个摆动导轮经一个第三轮座安装在对应的张力传感器的触头上；摆臂上设有绕线侧挡条和张拉侧挡条，绕线侧挡条内侧设有第一挡块，第一挡块与触头的绕线侧抵靠；张拉侧挡条内侧设有第二挡块，第二挡块与触头的张拉侧的距离小于触头的安全摆动行程。这样，一方面通过恒张力电动机为摆臂提供恒定的张力，确保走线稳定，另一方面，张力传感器能实时测量该位置的张力，作为后续排线布线的控制依据。
更关键的是，走线切割时，一旦断线，摆动导轮会瞬时产生一个反向加速度，带动张力传感器的触头向绕线侧产生一个瞬时摆动的趋势，但由于此刻第一挡块与触头的绕线侧抵靠，故第一时间阻值了向绕线侧摆动的趋势，触头受到第一挡块的反作用力，又反向朝着张拉侧摆动，但又被第二挡块阻挡，且由于第二挡块与触头的距离小于触头的安全摆动行程，所以上述摆动的行程及幅度始终是位于触头的安全摆动行程范围内，这就有效避免了张力传感器的触头的摆动幅度超过量程而损伤破坏张力传感器的弊端；况且，断线瞬间触头向绕线侧移动的趋势在第一时间内就被第一挡块阻挡，这就已经消弭了一部分摆动的能量，使得触头在反作用力下向张拉侧摆动的幅度也得到削弱，更进一步加强了对触头的保护力度。为表述方便，称摆动导轮缠绕了金刚线的一侧为绕线侧而另一侧为张拉侧。
作为又进一步优选，绕线侧挡条和张拉侧挡条的内侧均内凸有连接块，绕线侧挡条的连接块、张力传感器的主体部和张拉侧挡条的连接块三者螺接；绕线侧挡条和张拉侧挡条的两连接块均与摆臂螺接；这样，这样，可以加强两侧挡条和中间的张力传感器主体部连接的牢固度，使其装配方便，功能稳定，使用寿命长。
附图说明
图1是本实用新型金刚线切割机的正视结构示意图。
图2是本实用新型金刚线切割机的移动支架的结构示意图。
图3是本实用新型金刚线切割机的第二固定支座的结构示意图。
图4是图2偏转一定角度后的结构示意图。
图5是图3偏转一定角度后的结构示意图。
图6是本实用新型金刚线切割机的第一固定支座的结构示意图。
图7是图6偏转一定角度后的结构示意图。
图8是本实用新型金刚线切割机的摆臂及摆动导轮的连接结构的后视结构示意图。
图9是本实用新型金刚线切割机的摆臂及摆动导轮的连接结构的正视局部剖结构示意图。
图10是本实用新型金刚线切割机的摆臂及摆动导轮的连接结构的结构示意图。
图11是本实用新型金刚线切割机的断线检测装置的俯视结构示意图。
图12是本实用新型金刚线切割机的断线检测装置的正视结构示意图。
图13是图12沿A方向的局部放大结构示意图。
图14是图12沿B方向的局部放大结构示意图。
图中所示 1、放线辊，2、主动轴，3、收线辊，4、金刚线，5、机架，6、摆臂， 7、第一移动导轮，8、第二移动导轮，9、第一摆动导轮，10、第二摆动导轮，11、第一固定导轮，12、第二固定导轮，13、滚珠丝杠副，14、张力传感器，14.1、主体部，14.2、触头，15、护罩，16、旋转架，17、悬臂支座，18、安装轴，19、第二弧形孔，20、配重块，21、锁紧螺母，22、恒张力电动机，23、垫块，24、导轨，25、定位孔，26、第一滑座，27、立柱，28、过渡T板，29、过渡竖板，30、第一轮座，31、第一高度向腰型孔，32、第一深度向腰型孔，33、第一弧形孔，34、第二滑座，35、第一过渡L板， 36、摆角调节板，37、第二轮座，38、第二深度向腰型孔，39、第二高度向腰型孔，40、从动轴；41、绕线梁，42、重锤，43、接近开关，44、牵引线，45、张紧支架，46、张紧轴，47、第一绕线柱，48、第二绕线柱，49、限位柱，50、安装板，51、第二过渡L 板，52、底L板，53、宽度向腰型孔，54、第三深度向腰型孔，55、第三高度向腰型孔， 56、罩壳，57、L连接板；58、夹具，59、升降装置，60、第三轮座，61、绕线侧挡条， 62、张拉侧挡条，63、第一挡块，64、第二挡块，65、连接块。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图 13、图14所示，本实用新型金刚线切割机，它包括机架5，机架5上设有进给机构、断线检测装置和用于布线走线以切割硅料的绕线机构。
进给机构包括用于固定硅料的夹具58和用于连接夹具58和机架5的升降装置59。
绕线机构包括包括放线辊1、主动轴2、从动轴40、收线辊3和金刚线4。上述的放线辊1、主动轴2、从动轴40和收线辊3均安装在机架5上；且放线辊1、主动轴2、从动轴40和收线辊3均由各自不同的电动机带动。放线辊1和收线辊3均为横向。
机架5上设有上下两个横向的移动模组，上移动模组安装有第一移动导轮7，下移动模组安装有第二移动导轮8。两个移动模组、两个移动导轮的结构完全相同，每个移动模组均为滚珠丝杠副13，每个移动导轮经一个移动支架安装在对应的滚珠丝杠副13的滑块上。而两个移动支架的结构也完全相同。
每个移动支架包括张力传感器14、护罩15、旋转架16和悬臂支座17，移动导轮与张力传感器14的触头14.2连接，张力传感器14的主体部14.1固定在旋转架16上，护罩15套在主体部14.1外且护罩15与旋转架16固定，旋转架16底部固定有一根安装轴 18，而悬臂支座17的悬臂设有轴孔，安装轴18可转动配合在轴孔内，且安装轴18穿过轴孔的部分套合有配重块20和用于固定安装轴18转角的锁紧螺母21，悬臂支座17固定在移动模组的滑块上。
机架5上安装有上下两个恒张力电动机22，上恒张力电动机22的输出轴固定有上摆臂6，下恒张力电动机22的输出轴固定有下摆臂6。上摆臂6安装有第一摆动导轮9，下摆臂6安装有第二摆动导轮10。两个摆臂6与两个摆动导轮的连接结构完全相同，即每个摆臂6与一个张力传感器14的主体部14.1固定，每个摆动导轮经一个第三轮座60安装在对应的张力传感器14的触头14.2上。
每个摆臂6上均设有绕线侧挡条61和张拉侧挡条62，绕线侧挡条61内侧设有第一挡块63，第一挡块63与触头14.2的绕线侧抵靠；张拉侧挡条62内侧设有第二挡块64，第二挡块64与触头14.2的张拉侧的距离小于触头14.2的安全摆动行程。
绕线侧挡条61和张拉侧挡条62的内侧均内凸有连接块65，绕线侧挡条61的连接块 65、张力传感器14的主体部14.1和张拉侧挡条62的连接块65三者螺接；绕线侧挡条 61和张拉侧挡条62的两连接块65均与摆臂6螺接。
机架5上还安装有第一固定导轮11和第二固定导轮12；具体的说，机架5经垫块 23固定有导轨24，导轨24上滑动配合有第一固定支座和第二固定支座，每个固定支座上均设有定位孔25，定位孔25内旋合有用于将固定支座与导轨24锁紧的定位螺钉，两个固定导轮分别安装在两个固定支座上。
第一固定支座包括第一滑座26、立柱27、过渡T板28、过渡竖板29和第一轮座30，第一滑座26与导轨24配合，定位孔25位于第一滑座26上，立柱27固定在第一滑座26 顶部，立柱27和过渡T板28经第一高度向腰型孔31螺接，过渡T板28和过渡竖板29 经第一深度向腰型孔32螺接，过渡竖板29和第一轮座30经第一弧形孔33螺接，第一固定导轮11安装在第一轮座30上。
第二固定支座包括第二滑座34、第一过渡L板35、摆角调节板36和第二轮座37，第二滑座34与导轨24配合，定位孔25位于第二滑座34上，第二滑座34和第一过渡L 板35经第二深度向腰型孔38螺接，第一过渡L板35和摆角调节板36经第二高度向腰型孔39螺接，摆角调节板36和第二轮座37经第二弧形孔19螺接，第二固定导轮12安装在第二轮座37上。
正向走线时，金刚线4首端从放线辊1竖直引出后，绕过第一移动导轮7换向成横向，再经第一摆动导轮9换向180度，又经过第一固定导轮11换向成竖向，竖直缠绕在主动轴2和从动轴40上并盘绕多圈形成线网，然后经第二固定导轮12换向成横向，然后经第二摆动导轮10换向180度，随后经第二移动导轮8换向成竖向，金刚线4尾端最后竖直引入收线辊3。当然，反向走线时，走线顺序和方向正好相反。
断线检测装置包括位于主动轴5一端轴座上的安装支架和位于主动轴5另一端轴座上的张紧支架45。
安装支架包括安装板50、第二过渡L板51和底L板52，安装板50与第二过渡L板 51经宽度向腰型孔53螺接，第二过渡L板51与底L板52经第三深度向腰型孔54螺接，底L板52与主动轴5一端的轴座经第三高度向腰型孔55螺接。
安装板50上铰接有重锤42，安装板50上固定有接近开关43、绕线梁41、第二绕线柱48和用于限制重锤42非铰接端最大摆动幅度的限位柱49。更具体的说，安装板50上固定有L连接板57，而第二绕线柱48固定在L连接板57上。
安装板50为U形，安装板50上扣合有一个罩壳56。该罩壳56将重锤42、接近开关43的头部、绕线梁41和限位柱49罩住，隔水防尘。
张紧支架45上设有第一绕线柱47和通过自身转动来张紧牵引线44的张紧轴46，上述的第一绕线柱47、张紧轴46和张紧支架45共同构成了张紧机构。
牵引线44的首端与张紧轴46固定且在张紧轴46上盘绕多圈后引出，绕过第一绕线柱47以变向90度，再绕过第二绕线柱48再次变向90，然后绕过绕线梁41与重锤42的非铰接端连接。
初始状况，重锤42在牵引线44作用下靠近接近开关43的感应区域；也就是说，重锤42被牵引线44上提至与限位柱49抵靠的位置，重锤42大致呈水平向。而牵引线44 断裂后重锤42在重力作用下竖直并远离接近开关43的感应区域。