CN111778541A - 一种新型电镀金刚石线锯上砂装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种新型电镀金刚石线锯上砂装置，包括电镀管及位于电镀管的两端用以密封电镀管的端盖，电镀管包括预镀子管、上砂子管和加厚子管三部分并通过连接体连接，由端盖密封形成一体式结构，用以完成对线锯基体的预镀、上砂及加厚工序。本申请的电镀管不仅结构简单，体积相对较小，大大缩减了盛装电镀液的容积，而且线锯基线仅通过一根电镀管即可完成预镀、上砂、加厚三个工艺环节的工作，操作简单方便，高效便捷，具有较好的适用性。另外，使用电镀管取代电镀槽，减少了设备的各零部件，使得电镀工装趋于小型化，制造、使用方便，成本降低。

Description

一种新型电镀金刚石线锯上砂装置

技术领域

本申请涉及线锯制造技术领域，尤其涉及一种新型电镀金刚石线锯上砂装置。

背景技术

金刚石线锯也称为金刚线，是指利用电镀工艺、钎焊法或树脂结合的方法，将金刚石磨料固定在金属丝上。利用金刚石的硬度特性来加工硅片、蓝宝石或陶瓷的一种切线。目前，金刚石线锯多使用电镀工艺加工制造成型。

电镀工艺是以钢丝线为基体，金刚石微粉为磨料，通过电镀金刚石线锯工装将金刚石微粉电沉积在钢丝线表面，从而制得金刚石线锯的一种方法。电镀是电镀金刚石线锯生产过程中最重要的环节，其直接影响到产品质量和生产效率，也是环保控制的主要环节。目前电镀金刚石线锯生产采用复合镀镍工艺将金刚石微粉镀覆在钢丝表面，其工艺中的电镀包括预镀、上砂、加厚三个环节。一般将线锯基体（钢丝）和镍源（装有镍球、镍饼的钛篮）作为电镀的两极，在电镀槽中完成电镀过程。其装置结构复杂、体积大、电场不均匀、电镀效率低、且存在液体挥发、环保成本高等问题。

需要说明的是，上述内容属于发明人的技术认知范畴，并不必然构成现有技术。

发明内容

本申请提供了一种电镀金刚石线锯工装，以解决上述现有技术中的至少一个技术问题。

本申请所采用的技术方案为：

一种新型电镀金刚石线锯制作装置，包括电镀管及位于所述电镀管的两端用以密封所述电镀管的端盖，所述电镀管包括同轴设置并依次排布的预镀子管、上砂子管和加厚子管，所述预镀子管与所述上砂子管之间设置有第一连接体，所述第一连接体设置有连通所述预镀子管与所述上砂子管的第一线锯通道，所述上砂子管与所述加厚子管之间设置有第二连接体，所述第二连接体设置有连通所述上砂子管与所述加厚子管的第二线锯通道，所述第一线锯通道和所述第二线锯通道同轴设置。

所述新型电镀金刚石线锯制作装置还包括多通道电源，所述多通道电源的一极连接线锯基体,所述多通道电源的另一极分别连接所述预镀子管、所述上砂子管及所述加厚子管，以在所述预镀子管、所述上砂子管及所述加厚子管内分别形成电场。

所述端盖包括位于预镀子管端的第一端盖和位于加厚子管端的第二端盖，所述第一端盖设置有连通所述预镀子管的进线孔，所述第二端盖设置有连通所述加厚子管的出线孔，所述进线孔与所述出线孔同轴设置，并与所述第一线锯通道、第二线锯通道同轴。

所述第一连接体设置有连通至所述预镀子管的预镀液出口和连通至所述上砂子管的混镀液进口，所述第二连接体设置有连通至所述上砂子管的混镀液出口和连通至所述加厚子管的加厚镀液的进口。

所述新型电镀金刚石线锯制作装置还包括支撑所述电镀管的底座及与所述底座连接的顶杆，所述底座的一端铰接固定，所述顶杆能够控制所述底座绕铰接端旋转。

所述第一端盖设置有连通至所述进线孔的第一进气通道。

所述第二端盖设置有连通至所述出线孔的第二进气通道。

所述预镀子管、所述上砂子管和所述加厚子管均设置为镍管。

所述底座上设置有端盖支撑，所述端盖支撑位于所述端盖的外侧，以轴向夹持固定所述电镀管。

所述底座上还设置有支撑所述电镀管的管支撑，以径向夹持固定所述电镀管。

由于采用了上述技术方案，本申请所取得的有益效果为：

1.本申请中的电镀管包括预镀子管、上砂子管和加厚子管三部分，三部分通过连接体连接，并且电镀管的两端由端盖密封形成一体式结构。电镀管内分别形成独立的盛装电镀液、混砂电镀液及加厚电镀液的容纳腔，用以完成对线锯基体的预镀、上砂及加厚工序。本申请的电镀管不仅结构简单，体积相对较小，大大缩减了盛装电镀液的容积，而且线锯基线仅通过一根电镀管即可完成预镀、上砂、加厚三个工艺环节的工作，操作简单方便，高效便捷，具有较好的适用性。另外，使用电镀管取代电镀槽，减少了设备的各零部件，使得电镀工装趋于小型化，制造、使用方便，成本降低。

2.本申请设置有多通道电源，电源的一极连接线锯基体，另一极分别连接电镀管的预镀子管、上砂子管及加厚子管，在电镀管内形成三个相对独立的电场。电镀管既作为盛装电镀液的壳体，又作为电镀过程的电极，在线锯基体的圆柱表面周围形成均匀的电场，有效提高电镀的效率和均匀性，不仅大大缩减了盛装电镀液的容积，使得电镀液的用量减少，而且结构简单，占用空间小，使得电镀工装趋于小型化，制造、使用方便，降低了成本。

3.本申请中的线锯制作装置还设置有顶杆，电镀管固定在底座上，底座连接顶杆，顶杆能够根据工作需求控制底座的倾斜角度，从而控制电镀管的倾斜角度，能够进一步优化电镀管内的流场，提高上砂效率和均匀性。

4.优选地，在第一端盖及第二端盖上分别设置有进气通道并通入气体，通过气压与孔内液体平衡，设定压力的气体进入后对液体起到密封作用，防止液体从孔中流出，减少电镀液的浪费，提高整个装置的经济性。

5.优选地，电镀管的预镀子管、上砂子管和加厚子管均设置为镍管，采用镍管作为电镀电极，其既容纳电镀液又是电镀液的镍离子补充来源，结构简单。相对应地，连接体和端盖为非金属材料，使得预镀子管、上砂子管和加厚子管内形成有稳定的电场，从而有效提高电镀的效率和均匀性。

6.底座上设置有端盖支撑和管支撑，端盖支撑能够夹紧电镀管两端的端盖，保证电镀管轴向方向的紧固固定。管支撑能够径向夹持电镀管，保证电镀管径向方向的紧固固定。二者不仅结构简单，方便拆装，而且能够共同作用防止电镀管在工作过程中的晃动，从而提高电镀的效率和均匀性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请提供的一种新型电镀金刚石线锯制作装置的示意图。

图2为图1中电镀管的结构示意图。

其中，1线锯基体（钢丝），2进线导轮，3集流环，4第一端盖，5第一连接体，6导线，7多通道电源，8第二连接体，9第二端盖，10出线导轮，11金刚石线锯，12加厚子管，13伺服顶杆，14上砂子管，15预镀子管，16管支撑，17端盖支撑，18底座，21第一进气通道，22进线孔，23 镀液进口，24密封圈，25预镀电镀液，26预镀液出口，27混镀液进口，28混砂电镀液，29混镀液出口，30加厚镀液进口，31加厚电镀液，32加厚镀液出口，33出线孔。

具体实施方式

为了更清楚的阐释本申请的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

另外，在本申请的描述中，需要理解的是，术语 “顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

如图1及图2所示，一种新型电镀金刚石线锯制作装置，包括电镀管及位于所述电镀管的两端用以密封所述电镀管的端盖，所述电镀管包括同轴设置并依次排布的预镀子管15、上砂子管14和加厚子管12，所述预镀子管15与所述上砂子管14之间设置有第一连接体5，所述第一连接体5设置有连通所述预镀子管15与所述上砂子管14的第一线锯通道，所述上砂子管14与所述加厚子管12之间设置有第二连接体8，所述第二连接体8设置有连通所述上砂子管14与所述加厚子管12的第二线锯通道，所述第一线锯通道和所述第二线锯通道同轴设置。

电镀管包括预镀子管15、上砂子管14和加厚子管12三部分，三部分通过连接体连接，并且电镀管的两端由端盖密封形成一体式结构。在电镀管的左侧部分，端盖、预镀子管15及第一连接体5形成盛装电镀液的容纳腔，用以对线锯基体1进行预镀工作。在电镀管的中间部分，第一连接体5、上砂子管14及第二连接体8形成盛装混砂电镀液28的容纳腔，用以对线锯基体1进行上砂工作。在电镀管的右侧部分，第二连接体8、加厚子管12及端盖形成盛装加厚电镀液31的容纳腔，用以对线锯基体1进行加厚工作。本申请的电镀管不仅结构简单，体积相对较小，大大缩减了盛装电镀液的容积，而且线锯基线仅通过一根电镀管即可完成预镀、上砂、加厚三个工艺环节的工作，操作简单方便，高效便捷，具有较好的适用性。另外，使用电镀管取代电镀槽，减少了设备的各零部件，使得电镀工装趋于小型化，制造、使用方便，成本降低。

当线锯基体1进入电镀管后（由左向右移动），首先穿过电镀液腔，然后经由第一线锯通道进入至混砂电镀液28腔，随后经由第二线锯通道进入至加厚电镀液31腔，从而使得线锯基体1近在同一电镀管内即可先后完成预镀、上砂、加厚三个工艺环节，其表面均匀镀覆金刚石颗粒，形成金刚石线锯11。

进一步地，如图1所示，所述新型电镀金刚石线锯11制作装置还包括多通道电源7，所述多通道电源7的一极连接线锯基体1, 所述多通道电源7的另一极分别连接所述预镀子管15、所述上砂子管14及所述加厚子管12，以在所述预镀子管15、所述上砂子管14及所述加厚子管12内分别形成电场。

本申请采用多通道电源7，电源的一极连接线锯基体1，另一极分别连接预镀子管15、上砂子管14及加厚子管12，在电镀管内形成三个相对独立的电场。当线锯基体1进入电镀管后，分别穿过三个不同的电场，内完成预镀、上砂、加厚三个工艺环节，完成金刚石线锯11的生产制作。电镀管既作为盛装电镀液的壳体，又作为电镀过程的电极，在线锯基体1的圆柱表面周围形成均匀的电场，有效提高电镀的效率和均匀性，不仅大大缩减了盛装电镀液的容积，使得电镀液的用量减少，而且结构简单，占用空间小，使得电镀工装趋于小型化，制造、使用方便，降低了成本。

另外，多通道电源7可分别设置参数，也可以是独立的三个设备，以满足不同工艺环节多生产的不同要求，在此不做限定。

更进一步地，如图2所示，所述端盖包括位于预镀子管15端的第一端盖4和位于加厚子管12端的第二端盖9，所述第一端盖4设置有连通所述预镀子管15的进线孔22，所述第二端盖9设置有连通所述加厚子管12的出线孔33，所述进线孔22与所述出线孔33同轴设置，并与所述第一线锯通道、第二线锯通道同轴。

预镀子管15端的第一端盖4设置有进线孔22，以方便线锯基体1进入电镀管，并且允许线锯基体1从预镀子管15端进入电镀管，使得线锯基体1首先完成预镀工序。加厚子管12端的第二端盖9设置有出线孔33，以方便线锯离开电镀管。进线孔22与出线孔33同轴设置并与第一线锯通道、第二线锯通道同轴，方便线锯基线顺利的进出电镀管，防止电镀的过程中线锯基线发生错位或变形，以使线锯基线电镀更为均匀。

优选地，如图2所示，所述第一连接体5设置有连通至所述预镀子管15的预镀液出口26和连通至所述上砂子管14的混镀液进口27，所述第二连接体8设置有连通至所述上砂子管14的混镀液出口29和连通至所述加厚子管12的加厚镀液的进口。

本申请还具有供液系统，其为预镀、上砂、加厚等电镀环节分别供应电镀液，并能够根据工艺需要调整供液流量，使镀液循环。具体地，在第一连接体5上设置有连通至电镀液腔的预镀液出口26，在第一端盖4上设置有预镀镀液进口23，在供液系统的存在下实现预镀电镀液25的循环流动，以满足线锯基线预镀工艺的需求。在第一连接体5上设置有连通至混砂电镀液28腔的混镀液进口27，在第二连接体8上设置有连通至混砂电镀液28腔的混镀液出口29，在供液系统的存在下实现混砂电镀液28的循环流动，以满足线锯基线上砂工艺的需求。在第二连接体8上设置有连通至加厚电镀液31腔的加厚镀液进口30，在第二端盖9上设置有连通至加厚电镀液31腔的加厚镀液出口32，在供液系统的存在下实现加厚电镀液31的循环流动，以满足线锯基线加厚工艺的需求。

优选地，如图1及图2所示，所述新型电镀金刚石线锯11制作装置还包括支撑所述电镀管的底座18及与所述底座18连接的顶杆，所述底座18的一端铰接固定，所述顶杆能够控制所述底座18绕铰接端旋转。

电镀管固定在底座18上，底座18的一端铰接固定，并可绕其铰接点旋转，底座18连接有顶杆，其中顶杆可以是伺服顶杆13组成四杆机构（曲柄摇块机构），在伺服顶杆13驱动控制下，底座18可绕其铰接点旋转，并根据工艺需求设定底座18旋转的角度，即底座18的倾斜角度，从而使得电镀管具有一定的倾斜角度。其中，工艺要求及电镀管倾斜角度的选取可根据计算、实验或经验获取，此问题已超出本申请所要解决的技术问题，在此不做赘述。

具体使用时，首先穿线，清空电镀管内残液，将底座18调至水平取下端盖，将电镀管、端盖、连接体分离。将锯丝基体（其由放线轮拉出，并经过清洗装置，此处未画出）依次穿过第一端盖4、预镀子管15、第一连接体5、上砂子管14、第二连接体8、加厚子管12、第二端盖9，确保锯丝基体正确通过导轮。将电镀管各部分连接，调整电镀管位置并将电镀管固定在底座18上。将线锯基体1端部连接在收线轮（收放线机构未给出）上并施加一定张力。

其次调整，根据加工工艺参数调整电镀管底座18的倾斜角度。此角度是根据上砂子管14内的混砂电镀液28流量、线锯运行速度、电镀液内金刚石微粉的浓度和粒度等参数，通过计算仿真得到的。在此流量和倾斜角度下能够使混砂电镀液28内的金刚石微粉最高效的附着在线锯基体1表面。然后供液，供液系统根据参数设定为预镀、上砂、加厚三个子管分别供液，使其达到稳定循环。随后供电，电镀电源按照电镀工艺要求设置相应参数，并开始供电使各子管内产生均匀稳定的电场。

最后运行，开启清洗、收放线设备单元（此处未画出），锯丝按照设定速度运行。线锯基体1进入电镀管后经过预镀、上砂、加厚三个工艺环节后，其表面镀覆上金刚石颗粒，形成金刚石线锯11。

本申请中电镀管倾斜放置，并根据混砂电镀液28流量调整电镀管倾斜角度，进一步优化电镀管内的电场，提高上砂效率和均匀性。

优选地，如图2所示，所述第一端盖4设置有连通至所述进线孔22的第一进气通道21。第一端盖4设有连通进线孔22的进气通道，通过气压与孔内液体平衡，设定压力的气体进入后对液体起到密封作用，防止液体从进线孔22流出，减少电镀液的浪费，提高整个装置的经济性。优选地，所述第二端盖9设置有连通至所述出线孔33的第二进气通道。第二端盖9设有连通出线孔33的进气通道，通过气压与孔内液体平衡，设定压力的气体进入后对液体起到密封作用，防止液体从出线孔33流出，进一步减少电镀液的浪费，提高整个装置的经济性。

优选地，所述预镀子管15、所述上砂子管14和所述加厚子管12均设置为镍管。电镀管的预镀子管15、上砂子管14和加厚子管12均采用镍管作为电镀电极，其既容纳电镀液又是电镀液的镍离子补充来源，结构简单。连接体和端盖为非金属材料，使得预镀子管15、上砂子管14和加厚子管12内形成有稳定的电场，从而有效提高电镀的效率和均匀性。

优选地，所述底座18上设置有端盖支撑17，所述端盖支撑17位于所述端盖的外侧，以轴向夹持固定所述电镀管。所述底座18上还设置有支撑所述电镀管的管支撑16，以径向夹持固定所述电镀管。底座18上的端盖支撑17能够夹紧电镀管两端盖的端盖，保证电镀管轴向方向的紧固固定。底座18上的管支撑16能够径向夹持电镀管，保证电镀管径向方向的紧固固定。端盖支撑17和管支撑16共同作用，不仅结构简单，方便拆装，而且能够防止电镀管在工作过程中的晃动，从而提高电镀的效率和均匀性。

本申请中未述及的地方采用或借鉴已有技术即可实现。本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种新型电镀金刚石线锯上砂装置，包括电镀管及位于所述电镀管的两端用以密封所述电镀管的端盖，其特征在于，所述电镀管包括同轴设置并依次排布的预镀子管、上砂子管和加厚子管，所述预镀子管与所述上砂子管之间设置有第一连接体，所述第一连接体设置有连通所述预镀子管与所述上砂子管的第一线锯通道，所述上砂子管与所述加厚子管之间设置有第二连接体，所述第二连接体设置有连通所述上砂子管与所述加厚子管的第二线锯通道，所述第一线锯通道和所述第二线锯通道同轴设置。

2.根据权利要求1所述的新型电镀金刚石线锯上砂装置，其特征在于，所述新型电镀金刚石线锯制作装置还包括多通道电源，所述多通道电源的一极连接线锯基体,所述多通道电源的另一极分别连接所述预镀子管、所述上砂子管及所述加厚子管，以在所述预镀子管、所述上砂子管及所述加厚子管内分别形成电场。

3.根据权利要求1所述的新型电镀金刚石线锯上砂装置，其特征在于，所述端盖包括位于预镀子管端的第一端盖和位于加厚子管端的第二端盖，所述第一端盖设置有连通所述预镀子管的进线孔，所述第二端盖设置有连通所述加厚子管的出线孔，所述进线孔与所述出线孔同轴设置，并与所述第一线锯通道、第二线锯通道同轴。

4.根据权利要求2所述的新型电镀金刚石线锯上砂装置，其特征在于，所述第一连接体设置有连通至所述预镀子管的预镀液出口和连通至所述上砂子管的混镀液进口，所述第二连接体设置有连通至所述上砂子管的混镀液出口和连通至所述加厚子管的加厚镀液进口。

5.根据权利要求1所述的新型电镀金刚石线锯上砂装置，其特征在于，所述新型电镀金刚石线锯制作装置还包括支撑所述电镀管的底座及与所述底座连接的顶杆，所述底座的一端铰接固定，所述顶杆能够控制所述底座绕铰接端旋转，进而控制电镀管倾斜角度。

6.根据权利要求3所述的新型电镀金刚石线锯上砂装置，其特征在于，所述第一端盖设置有连通至所述进线孔的第一进气通道。

7.根据权利要求3所述的新型电镀金刚石线锯上砂装置，其特征在于，所述第二端盖设置有连通至所述出线孔的第二进气通道。

8.根据权利要求2所述的新型电镀金刚石线锯上砂装置，其特征在于，所述预镀子管、所述上砂子管和所述加厚子管均设置为镍管。

9.根据权利要求5所述的新型电镀金刚石线锯上砂装置，其特征在于，所述底座上设置有端盖支撑，所述端盖支撑位于所述端盖的外侧，以轴向夹持固定所述电镀管。

10.根据权利要求5所述的新型电镀金刚石线锯上砂装置，其特征在于，所述底座上还设置有支撑所述电镀管的管支撑，以径向夹持固定所述电镀管。

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