CN105773695B - 一种多工位晶体棒料单线切割机 - Google Patents

一种多工位晶体棒料单线切割机 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多工位晶体棒料单线切割机，其包括机架、切割控制部件、张力控制部件、收放线控制部件、送料部件和蓄水装置，其中，所述切割控制部件设置于所述机架的中部，所述张力控制部件对应设置于所述切割控制部件两侧的机架上，所述收放线控制部件设置于所述张力控制部件下方的机架上，所述送料部件设置于所述切割控制部件下方，所述蓄水装置设置于所述送料部件的正下方。上述多工位晶体棒料单线切割机结构简单、紧凑，合理；采用多工作台同时切割方案，可以减少切割用线量，降低切割成本；每个工作台的升降速率可以单独控制，极大地提高了切割产量，一台等于多台设备的切割产能。

Description

一种多工位晶体棒料单线切割机
技术领域
本发明属于晶体棒料专用切割设备技术领域，尤其是涉及一种通过金刚石线切割晶体棒料和其他超硬材料的多工位晶体棒料单线切割机。
背景技术
目前，传统的晶体棒料的切割普遍存在如下缺点：
1)晶体棒料的莫氏硬度都比较高，所以长期以来多是用镀有金刚石颗粒的圆盘锯片来进行切割。为了得到较好的表面质量，晶体棒料也采用镀有金刚石颗粒的内圆式刀片和线锯来切割。同时圆盘锯片的厚度最薄的也在1mm以上，加工时晶体棒料材料浪费严重。
2)多晶硅棒料的断料普遍使用镀有金刚石颗粒的带锯进行断料，因多晶硅棒料的制造工艺因素，导致多晶硅棒料的圆周表面不规则，最终在使用镀有金刚石颗粒的带锯进行断料时因带锯切削阻力大，在硅棒端面上造成边缘崩边，造成硅棒等晶体棒料材料的浪费。
3)大多采用砂浆游离式切割方式，造成切割工艺环境恶劣，不环保，且大量的砂浆需要回收处理，耗用了大量的人力和财力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多工位晶体棒料单线切割机，其具有切割质量好、切割效率高、减少原材料浪费以及环保的特点，以解决现有技术中晶体棒料切割过程中存在的上述问题。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种多工位晶体棒料单线切割机，其包括机架、切割控制部件、张力控制部件、收放线控制部件、送料部件和蓄水装置，其中，所述切割控制部件设置于所述机架的中部，所述张力控制部件对应设置于所述切割控制部件两侧的机架上，所述收放线控制部件设置于所述张力控制部件下方的机架上，所述送料部件包括平行间隔设置于所述切割控制部件下方的机架上的若干条送料线，所述送料线包括若干个V型座、若干个托举送料组件、送料驱动装置和挡料部件，所述若干个V型座间隔设置，所述若干个托举送料组件设置于相邻两个V型座之间，所述托举送料组件包括转轴和设置于转轴上的半圆式托举送料块，所述转轴通过传动组件与所述送料驱动装置连接，所述挡料部件设置于所述送料线的外端部，所述蓄水装置设置于所述送料部件的正下方。
特别地，所述切割控制部件包括切割臂、切割导线轮和切割臂伺服电机，所述切割导线轮设置于所述切割臂上，所述切割臂通过直线导轨可上下移动地设置于所述机架上，所述切割臂伺服电机通过滚珠丝杠驱动所述切割臂上下移动。
特别地，所述张力控制部件包括摆杆和摆杆伺服电机，所述摆杆上设置有摆杆导线轮，所述摆杆伺服电机驱动摆杆摆动。
特别地，所述收放线控制部件包括底座、收放线伺服电机和收放线轮，所述收放线伺服电机固定于所述底座上且其驱动轴上安装收放线轮，所述底座通过直线导轨可移动地设置于所述机架上，所述底座下方通过滚珠丝杠连接有底座驱动电机。
特别地，所述蓄水装置包括水箱、水泵、管道、喷头以及过滤装置，所述水箱设置于所述送料部件的正下方，所述水箱内盛放切削液，所述水泵通过管道与所述喷头相连通，所述喷头安装于所述机架上。
特别地，所述若干条送料线共用一送料线伺服电机，所述送料线伺服电机通过一传动轴与各个送料线尾端的托举送料组件的转轴连接，所述传动轴上对应每个送料线的托举送料组件均设置有离合装置。
特别地，所述V型座包括基座，所述基座的两侧可移动地设置有仿形斜板，所述基座的两侧均设置有与所述仿形斜板连接的气缸，所述仿形斜板的支撑面上固定有胶木板，且所述仿形斜板的侧壁上开设有长条孔，所述长条孔内插入用于对仿形斜板的移动行程限位的圆柱销。
特别地，所述传动组件包括安装于所述转轴一端的传动链轮，相邻两个托举送料组件的传动链轮通过传动链条传动连接。
特别地，所述挡料部件包括调节座和挡料杆，所述调节座通过直线导轨可移动地连接于所述送料线的外端，所述调节座连接有驱动气缸，所述挡料杆安装于所述调节座上。
本发明的有益效果为，与现有技术相比所述多工位晶体棒料单线切割机具有以下优点：
1)采用金刚石线锯进行切割，金刚石线锯的锯缝仅为0.2～0.4mm，所以采用金刚石线锯能够减少原材料浪费；
2)金刚石线锯切割的工艺却无须用到砂浆，只需要提供水或是水基冷却清洁液就可以，真正实现了环保生产；
3)使用金刚线进行切割，切削阻力小，而且每个V型座都带有仿形机构，可以对不规则晶体棒料进行形状补偿，有效的解决了快切断时因棒料不规则而造成的断裂问题；
4)结构简单、紧凑，合理；采用多工作台同时切割方案，可以减少切割用线量，降低切割成本；每个工作台的升降速率可以单独控制，极大地提高了切割产量，一台等于多台设备的切割产能。
附图说明
图1是本发明具体实施方式1提供的多工位晶体棒料单线切割机的立体结构示意图；
图2是本发明具体实施方式1提供的多工位晶体棒料单线切割机的送料部件的立体结构示意图；
图3是本发明具体实施方式1提供的多工位晶体棒料单线切割机的送料线的立体结构示意图；
图4是本发明具体实施方式1提供的多工位晶体棒料单线切割机的托举送料组件的剖面图；
图5是本发明具体实施方式1提供的多工位晶体棒料单线切割机的V型座的剖面图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
请参阅图1至图5所示，本实施例中，一种多工位晶体棒料单线切割机包括机架1、切割控制部件、张力控制部件、收放线控制部件、送料部件和蓄水装置，所述切割控制部件设置于所述机架1的中部，其包括切割臂2、切割导线轮3和切割臂伺服电机4，所述切割导线轮3设置于所述切割臂2上，所述切割臂2通过直线导轨可上下移动地设置于所述机架1上，所述切割臂伺服电机4通过滚珠丝杠驱动所述切割臂2上下移动，从而实现安装在切割臂2上的切割导线轮3的上下运动，最终实现切割导线轮3上的金刚线的上下运动。
所述张力控制部件对应设置于所述切割控制部件两侧的机架1上，其包括摆杆和摆杆伺服电机，所述摆杆上设置有摆杆导线轮5，所述摆杆伺服电机驱动摆杆摆动，从而带动摆杆导线轮5摆动，实现对摆杆导线轮5上金刚线的张力控制。
所述收放线控制部件设置于所述张力控制部件下方的机架1上，其包括底座6、收放线伺服电机7和收放线轮8，所述收放线伺服电机7固定于所述底座6上且其驱动轴上安装收放线轮8，从而实现金刚线的收线与放线工作，所述底座6通过直线导轨可移动地设置于所述机架1上，所述底座6下方通过滚珠丝杠连接有底座驱动电机，底座驱动电机驱动底座6移动，实现上方的收放线组件的前后移动，最终实现金刚线均匀的排布在收放线轮8上。
所述送料部件包括平行间隔设置于所述切割控制部件下方的机架上的四条送料线9，所述送料线9包括若干个V型座10、若干个托举送料组件、一个送料线伺服电机26和挡料部件，所述若干个V型座10间隔设置，其包括基座11，所述基座11的两侧可移动地设置有仿形斜板12，所述基座11的两侧均设置有与所述仿形斜板12连接的气缸13，所述仿形斜板12的支撑面上固定有胶木板14，且所述仿形斜板12的侧壁上开设有长条孔15，所述长条孔15内插入用于对仿形斜板12的移动行程限位的圆柱销16，当晶体棒料落下时由数控系统操作电磁阀给气缸13供气，使与其连接的仿形斜板12向内运动，最终仿形斜板12的胶木板14与晶体棒料接触，实现对晶体棒料不规则的仿形支撑，避免晶体棒料切断时因不规则而产生断裂的弊端。所述若干个托举送料组件设置于相邻两个V型座10之间，所述托举送料组件包括转轴17和设置于转轴17上的半圆式托举送料块18，所述送料线伺服电机26通过一传动轴19与各个送料线9尾端的托举送料组件的转轴连接，所述传动轴19上对应每个送料线的托举送料组件均设置有离合器20，以实现每条送料线9的独立送料工作。所述转轴17一端的传动链轮21，相邻两个托举送料组件的传动链轮21通过传动链条22传动连接，送料线伺服电机26带动传动轴19转动，进而带动送料线9尾端的托举送料组件的转轴17转动，通过送料线9尾端的转轴17的转动，最终带动其他的转轴17一起转动，转轴17的转动会带动半圆式托举送料块18转动，通过半圆式托举送料块18旋转运动过程中，通过半圆式托举送料块18的凸半圆部分与晶体棒料接触，实现晶体棒料的抬起，前进运动，通过半圆式托举送料块18的凹半圆部分与晶体棒料分离，实现晶体棒料的落下。
所述挡料部件设置于所述送料线9的外端部，包括调节座23和挡料杆24，所述调节座23通过直线导轨可移动地连接于所述送料线9的外端，所述调节座23连接有驱动气缸，所述挡料杆24安装于所述调节座23上。
所述蓄水装置包括水箱25、水泵、管道、喷头以及过滤装置，所述水箱25设置于所述送料部件的正下方，所述水箱25内盛放切削液，所述水泵通过管道与所述喷头相连通，所述喷头安装于所述机架上。经过过滤的切削液通过管道抽向安装在框架上的各个喷头，最终实现对正在被金刚线切割晶体棒料的降温，冲洗，润滑，和对机床本体的防锈作用。
以上实施例只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述事例限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变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 (9)

1.一种多工位晶体棒料单线切割机，其特征在于，其包括机架、切割控制部件、张力控制部件、收放线控制部件、送料部件和蓄水装置，其中，所述切割控制部件设置于所述机架的中部，所述张力控制部件对应设置于所述切割控制部件两侧的机架上，所述收放线控制部件设置于所述张力控制部件下方的机架上，所述送料部件包括平行间隔设置于所述切割控制部件下方的机架上的若干条送料线，所述送料线包括若干个V型座、若干个托举送料组件、送料驱动装置和挡料部件，所述若干个V型座间隔设置，所述若干个托举送料组件设置于相邻两个V型座之间，所述托举送料组件包括转轴和设置于转轴上的半圆式托举送料块，所述转轴通过传动组件与所述送料驱动装置连接，所述挡料部件设置于所述送料线的外端部，所述蓄水装置设置于所述送料部件的正下方。
2.根据权利要求1所述的多工位晶体棒料单线切割机，其特征在于，所述切割控制部件包括切割臂、切割导线轮和切割臂伺服电机，所述切割导线轮设置于所述切割臂上，所述切割臂通过直线导轨可上下移动地设置于所述机架上，所述切割臂伺服电机通过滚珠丝杠驱动所述切割臂上下移动。
3.根据权利要求1所述的多工位晶体棒料单线切割机，其特征在于，所述张力控制部件包括摆杆和摆杆伺服电机，所述摆杆上设置有摆杆导线轮，所述摆杆伺服电机驱动摆杆摆动。
4.根据权利要求1所述的多工位晶体棒料单线切割机，其特征在于，所述收放线控制部件包括底座、收放线伺服电机和收放线轮，所述收放线伺服电机固定于所述底座上且其驱动轴上安装收放线轮，所述底座通过直线导轨可移动地设置于所述机架上，所述底座下方通过滚珠丝杠连接有底座驱动电机。
5.根据权利要求1所述的多工位晶体棒料单线切割机，其特征在于，所述蓄水装置包括水箱、水泵、管道、喷头以及过滤装置，所述水箱设置于所述送料部件的正下方，所述水箱内盛放切削液，所述水泵通过管道与所述喷头相连通，所述喷头安装于所述机架上。
6.根据权利要求1所述的多工位晶体棒料单线切割机，其特征在于，所述若干条送料线共用一送料线伺服电机，所述送料线伺服电机通过一传动轴与各个送料线尾端的托举送料组件的转轴连接，所述传动轴上对应每个送料线的托举送料组件均设置有离合装置。
7.根据权利要求1所述的多工位晶体棒料单线切割机，其特征在于，所述V型座包括基座，所述基座的两侧可移动地设置有仿形斜板，所述基座的两侧均设置有与所述仿形斜板连接的气缸，所述仿形斜板的支撑面上固定有胶木板，且所述仿形斜板的侧壁上开设有长条孔，所述长条孔内插入用于对仿形斜板的移动行程限位的圆柱销。
8.根据权利要求1所述的多工位晶体棒料单线切割机，其特征在于，所述传动组件包括安装于所述转轴一端的传动链轮，相邻两个托举送料组件的传动链轮通过传动链条传动连接。
9.根据权利要求1所述的多工位晶体棒料单线切割机，其特征在于，所述挡料部件包括调节座和挡料杆，所述调节座通过直线导轨可移动地连接于所述送料线的外端，所述调节座连接有驱动气缸，所述挡料杆安装于所述调节座上。
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