线切机主轴报警装置及对应的切线机的制作方法

本发明涉及光伏组件生产设备技术领域，尤其涉及一种线切机主轴报警装置及对应的切线机。

背景技术：

光伏发电是当前利用太阳能的主要方式之一，太阳能光伏发电因其清洁、安全、便利、高效等特点，已成为世界各国普遍关注和重点发展的新兴产业。因此，深入研究和利用太阳能资源，对缓解资源危机、改善生态环境具有十分重要的意义。

硅片是半导体和光伏领域的主要生产材料。硅片多线切割技术是目前世界上比较先进的硅片加工技术，它不同于传统的刀锯片、砂轮片等切割方式，也不同于先进的激光切割和内圆切割，它的原理是通过一根高速运动的钢线带动附着在钢丝上的切割刃料对硅棒进行摩擦，从而达到切割效果。在整个过程中，钢线通过十几个导线轮的引导，在主线辊上形成一张线网，而待加工工件通过工作台的下降实现工件的进给。硅片多线切割技术与其他技术相比有：效率高，产能高，精度高等优点。是目前采用最广泛的硅片切割技术。在硅片多线切割技术中使用的主流设备为PV500HD线切机。

然而，PV500HD线切机在硅片切割过程中，会偶尔出现断线问题，断线因素很多，如：金刚线自身质量问题、导轮偏磨、主辊有深槽及设备卫生差等问题，当发生断线问题设备需能够及时报警，尽最大可能性避免公司的人力物力损失。但PV500HD线切机原主轴接地报警装置存在一定设计缺陷，未能达到断线就报警的要求。

因此，有必要对PV500HD线切机主轴报警装置进行改进。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种线切机主轴报警装置，以及时可靠地对切线机线网的断线进行报警。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种线切机主轴报警装置，包括：

导杆，线切机主轴两端分别设置有一导杆；

断线检测报警杆，两端分别固定在线切机主轴两端的导杆上；

第一断线检测单元，设置在线切机主轴的一端；

继电器单元，设置在线切机的控制柜内，与所述第一断线检测单元电气连接；

PLC，设置在线切机的控制柜内；

报警单元，设置在线切机的控制柜内；

其中，所述线切机的整体连接一电源负极，所述断线检测报警杆连接电源正极；正常情况下，所述继电器单元通过常闭触点持续给所述PLC发送信号；当所述线切机的线网存在断线时，断线头打至所述断线检测报警杆上，所述线切机的整体与所述断线检测报警杆形成电路通路，所述第一断线检测单元发送信号给所述继电器单元，所述继电器单元的常闭触点断开，所述PLC接收不到所述继电器单元发送的信号，所述PLC控制所述报警单元进行报警。

在本发明的一个实施例中，所述继电器单元包括固态继电器、中间继电器，其中：

所述固态继电器的触点控制所述中间继电器的线圈的吸合，所述中间继电器在线圈不吸合前通过常闭触点持续给所述PLC发送信号；

当所述线切机的线网存在断线时，断线头打至所述断线检测报警杆上，所述线切机的整体与所述断线检测报警杆形成电路通路，所述第一断线检测单元发送信号给所述固态继电器，所述固态继电器的触点吸合，并控制所述中间继电器的线圈吸合，所述中间继电器的常闭触点断开，所述PLC接收不到所述继电器单元发送的信号，所述PLC控制所述报警单元进行报警。

在本发明的一个实施例中，所述继电器单元还包括时间继电器，在所述中间继电器的线圈吸合时，所述中间继电器控制所述时间继电器的线圈的触点吸合，所述时间继电器的常闭触点延时断开，所述时间继电器的常闭触点的断开反馈控制所述中间继电器的自保点断开，所述中间继电器的线圈断开，所述中间继电器通过常闭触点给所述PLC发送信号，所述PLC接收到信号后控制所述报警单元取消报警。

在本发明的一个实施例中，还包括第二断线检测单元，设置在线切机主轴的另一端；所述断线检测报警杆上拉有一重锤；正常情况下，所述断线检测报警杆将所述重锤拉起，所述第二断线检测单元检测到所述重锤，并发送检测信号给所述PLC；当所述线切机的线网存在断线，断线的线头将所述断线检测报警杆打断时，所述重锤下落，所述第二断线检测单元检测不到所述重锤，所述PLC接收不到所述第二断线检测单元发送的检测信号，所述PLC控制所述报警单元进行报警。

在本发明的一个实施例中，所述报警单元为语音报警器。

在本发明的一个实施例中，所述语音报警器的报警提示为：主轴接地报警。

在本发明的一个实施例中，所述报警杆连接+24V电源的正极。

在本发明的一个实施例中，所述线切机为PV500HD线切机。

一种线切机，包括上述的线切机主轴报警装置。

本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：

1)本发明提供的线切机主轴报警装置，通过将线切机的整体连接一电源负极，将断线检测报警杆连接电源正极；正常情况下，继电器单元通过常闭触点持续给PLC发送信号；当线切机的线网存在断线时，断线头打至断线检测报警杆上，线切机的整体与断线检测报警杆形成电路通路，第一断线检测单元发送信号给继电器单元，继电器单元的常闭触点断开，PLC接收不到继电器单元发送的信号，PLC控制报警单元进行报警。由于该装置利用电路通断原理进行报警，因此相较于现有的利用机械原理进行报警而言，报警可靠性更高，且更灵敏。

2)本发明提供的线切机主轴报警装置，由于采用报警杆，因此，相对于现有的采用钢线作为报警线的形式而言，操作人员只需确认报警装置是否完好正常，不需再进行拉钢线工作，缩短准备时间，提高了效率。

附图说明

图1为现有的切线机主轴报警装置的结构示意图；

图2为现有的切线机主轴报警装置中的重锤的状态示意图；

图3为本发明实施例提供的切线机主轴报警装置的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的继电器单元的结构示意图。

标号说明：

1－导杆，2－报警线，21－断线检测报警杆，3－第二断线检测单元，4－重锤，5－第一断线检测单元，6－继电器单元，61－固态继电器，62－中间继电器，63－时间继电器，64－直流电源，65－小型断路器

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的线切机主轴报警装置及对应的切线机作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用于方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

请参考图1至图2，图1至图2为在本发明之前，申请人尝试的一种线切机主轴报警装置的结构形式，如图1至图2所示，申请人之前尝试的一种切线机主轴报警装置的设计原理为：主轴两端分别设置有一导杆1，导杆1上缠绕上断线检测用钢丝2(简称报警线)，报警线将重锤4拉起，第二断线检测单元3检测到重锤4，设备控制柜内的PLC得到检测信号，机器不报警；当线网任一处发生断线问题后，断线的线头会将拉的钢丝2打断，重锤4由于无钢丝2拉着会落下，第二断线检测单元3检测不到重锤4，PLC接收不到信号PLC控制机器报警(报警提示是：主轴接地报警)。其中，第二断线检测单元3具体为一光电传感器。

然而，在实际使用过程中，申请人发现上述的报警装置极有可能存在这样一种情况：

钢丝2被打断后有时可能存在钢丝卡在导杆1和第二断线检测单元3的连接处(见图2中标识的“报警线易卡部位”)，而使得重锤4并未向下落，因而即使存在短线情况，机器也不会报警，直至机子将钢丝抽空后，由于张力臂异常机器报警，此时再进行处理已经为时过晚，将会导致整板料(硅棒)报废，造成极大的人力物力损失。

在发现上一设计缺陷后，申请人对报警装置进行了进一步的改进，以提高报警装置的可靠性和灵敏度。改进的设计请参考图3－图4，如图3－图4所示，改进后的报警装置包括：

导杆1，具体地，在线切机主轴两端分别设置有一导杆1；

断线检测报警杆21，两端分别固定在线切机主轴两端的导杆1上；

第一断线检测单元5，设置在线切机主轴的一端；

继电器单元6，设置在线切机的控制柜内，与第一断线检测单元5电气连接；

PLC，设置在线切机的控制柜内；

报警单元，设置在线切机的控制柜内；

其中，线切机的整体连接一电源负极，断线检测报警杆21连接电源正极；正常情况下，继电器单元6通过常闭触点持续给PLC发送信号；当线切机的线网存在断线时，断线头打至断线检测报警杆21上，线切机的整体与断线检测报警杆21形成电路通路，第一断线检测单元5发送信号给继电器单元6，继电器单元6的常闭触点断开，PLC接收不到继电器单元6发送的信号，PLC控制报警单元进行报警。

如图4所示，在本发明的一个实施例中，继电器单元6包括固态继电器61、中间继电器62，其中：

固态继电器61的触点控制中间继电器62的线圈的吸合，中间继电器62在线圈不吸合前通过常闭触点持续给PLC发送信号；

当线切机的线网存在断线时，断线头打至断线检测报警杆21上，线切机的整体与断线检测报警杆21形成电路通路，第一断线检测单元5发送信号给固态继电器61，固态继电器61的触点吸合，并控制中间继电器62的线圈吸合，中间继电器62的常闭触点断开，PLC接收不到继电器单元6发送的信号，PLC控制报警单元进行报警。

本发明提供的线切机主轴报警装置，通过将线切机的整体连接一电源负极，将断线检测报警杆连接电源正极；正常情况下，继电器单元通过常闭触点持续给PLC发送信号；当线切机的线网存在断线时，断线头打至断线检测报警杆上，线切机的整体与断线检测报警杆形成电路通路，第一断线检测单元发送信号给继电器单元，继电器单元的常闭触点断开，PLC接收不到继电器单元发送的信号，PLC控制报警单元进行报警。由于该装置利用电路通断原理进行报警，因此相较于现有的利用机械原理进行报警而言，报警可靠性更高，且更灵敏。

在优选实施例中，继电器单元6还包括时间继电器63，在中间继电器62的线圈吸合时，中间继电器62控制时间继电器63的线圈的触点吸合，时间继电器63的常闭触点延时断开，时间继电器63的常闭触点的断开反馈控制中间继电器62的自保点断开，中间继电器62的线圈断开，中间继电器62通过常闭触点给PLC发送信号，PLC接收到信号后控制报警单元取消报警。

本发明提供的线切机主轴报警装置，由于采用报警杆，因此，相对于现有的采用钢线作为报警线的形式而言，操作人员只需确认报警装置是否完好正常，不需再进行拉钢线工作，缩短准备时间，提高了效率。

当然，继电器单元6还包括直流电源64及小型断路器65。

在本发明的优选实施例中，还包括第二断线检测单元3，设置在线切机主轴的另一端；断线检测报警杆21上拉有一重锤4；正常情况下，断线检测报警杆21将重锤4拉起，第二断线检测单元3检测到重锤4，并发送检测信号给PLC；当线切机的线网存在断线，断线的线头将报警杆21打断时，重锤4下落，第二断线检测单元3检测不到重锤4，PLC接收不到第二断线检测单元3发送的检测信号，PLC控制所述报警单元进行报警。

本发明的优选实施例中，同时设置第一断线检测单元与第二断线检测单元，其中第一断线检测单元通过电路通断的方式进行检测报警，第二断线检测单元通过光电传感器对重锤进行检测报警，两种方式并行设置，进一步提高了装置的可靠性和及时性。

具体地，报警单元为语音报警器。语音报警器的报警提示为：主轴接地报警。

作为一种实施方式，报警杆连接+24V电源的正极。

其中，线切机为PV500HD线切机。

同时，本发明还提供了一种线切机，包括上述的线切机主轴报警装置。

显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。