CN112677333A - 一种双线环形金刚石线锯平切方法及数控玉石线锯机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双线环形金刚石线锯平切方法及数控玉石线锯机，其设有第一切割环线与第二切割环线同时进给对固定在旋转平台上的待切割工件进行切割，数控玉石线锯机中的两根环形金刚石线锯分别通过第一切割驱动轮系和第二切割驱动轮系驱动，两根环形金刚石线锯分别通过张力调节装置控制切割张紧力，第一切割驱动轮系和第二切割驱动轮系设于能够通过数控程序控制的Z轴升降调节平台上，并且两根环形金刚石线垂直方向的平行间距能够通过设于Z轴升降调节平台上的间距调节平台来调节。本发明能够大大提高切割效率，环形金刚石线锯线径小，工件切割损耗小，而且采用平切法大大降低切割加工时工件被碰坏的风险，特别适合贵重的脆硬材料切割。
Description
技术领域
本发明涉及金刚石线锯设备技术领域，尤其涉及一种双线环形金刚石线锯平切方法及数控玉石线锯机。
背景技术
金刚石线锯是指将金刚石磨料固定在金属丝上的切割工具。金刚石线锯常用于单晶硅硅棒切段、多晶硅硅锭的切方以及硅片的切片，蓝宝石晶棒开方、切片，碳化硅及其他难切材料、各种基板切割，水晶、陶瓷、玉石切割等领域。现有技术中的金刚石线锯多采用一根很长的单线金刚石线锯进行切割，单线金刚石线锯两端分别缠绕在卷筒上，一端放线一端收线利用线锯切割工件。这种长单线式的金刚石线锯由于切割时需要一边放线边收线，切割时线锯运动速度不能高，其切割效率低；而且金刚石线锯断丝后重新更换新的比较麻烦，耗时耗工。
环形金刚石线锯是将金属丝两端对接在一起后再加工成金刚石线锯，加工时利用一个主动轮和一个从动轮带动环形金刚石线锯循环转动，能够大大提高切割时线锯运动速度，从而提高切割效率。
专利公告号为CN203305391U的专利中公开了一种金刚石线锯切割设备，其用环形金刚石线锯对晶锭工件进行切割，环形金刚石线锯环绕于若干水平导轮上并用张紧机构张紧，环形金刚石线锯通过伺服电机及主动轮带动能够高速转动，运转时不需要换向，环形金刚石线锯在升降机构带动下向下进给切割晶锭工件和向上退刀，环形金刚石线锯在切割过程中，晶锭工件由旋转机构带动绕自身轴单向旋转，并通过水平进给机构进出切割区域，采用这种环形金刚石线锯的切割设备能够较好的提高切割效率。但是这种金刚石线锯切割设备通常都是采用竖直向下切割进行加工，对于一些如天然玉石等形状不规则的脆硬材料，竖直切割时工件不好固定，而且切割后工件容易掉落磕碰；而且切割时一次只能对一个切割面进行加工，其加工效率还有提高改进的空间。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种双线环形金刚石线锯平切方法及数控玉石线锯机，采用两根高速转动的环形金刚石线锯同时进给对待切割工件进行切割，能够大大提高切割效率，而且两根环线之间的距离调节方便，环形金刚石线锯线径小、切割时工件切缝窄，工件利用率高、损耗小，而且采用平切法在切割后工件不容易掉落磕碰，大大降低切割加工时工件被碰坏的风险，特别适合贵重的脆硬材料切割。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种双线环形金刚石线锯平切方法，包括如下步骤：
S1、固定待切割工件；
S2、调节第一切割环线与第二切割环线垂直方向的平行间距；
S3、间距调好后控制所述第一切割环线与所述第二切割环线同时进给对待切割工件进行切割。
进一步的，所述第一切割环线与所述第二切割环线垂直方向的平行间距为8-1000mm。
进一步的，所述步骤S1中待切割工件固定在旋转平台上。
根据上述的一种双环线金刚石线锯平切方法的数控玉石线锯机，包括固定待切割工件的旋转平台、用于张紧并驱动所述第一切割环线循环转动的第一切割驱动轮系、用于张紧并驱动所述第二切割环线循环转动的第二切割驱动轮系以及切割进给驱动机构，所述旋转平台、所述第一切割驱动轮系、所述第二切割驱动轮系和所述切割进给驱动机构与数控切割系统控制相连。
进一步的，所述第一切割驱动轮系和所述第二切割驱动轮系设于Z轴升降调节平台上，所述Z轴升降调节平台再设于所述切割进给驱动机构上，所述切割进给驱动机构和所述Z轴升降调节平台中分别设有伺服电机、滚珠丝杆和导轨。
进一步的，所述第二切割驱动轮系固定设于所述Z轴升降调节平台上，所述第一切割驱动轮系设于间距调节平台上，所述间距调节平台再设于所述Z轴升降调节平台上，通过所述间距调节平台移动所述所述第一切割驱动轮系从而调节所述第二切割环线与所述第一切割环线垂直方向的平行间距。
进一步的，所述间距调节平台包括滑动板、调节丝杠螺母部件、转向传动齿轮和调节手轮，所述第一切割驱动轮系通过安装支架安装在所述滑动板上，通过所述调节手轮和转向传动齿轮带动所述调节丝杠螺母部件运动，从而带动所述滑动板及其上的所述第一切割驱动轮系上下移动。
进一步的，所述第一切割驱动轮系和所述第二切割驱动轮系中分别设有绕置环形金刚石线锯的主动轮、伺服驱动电机、从动轮和张力调节装置，所述第一切割环线与所述第二切割环线分别通过张力调节装置张紧。
进一步的，所述第一切割驱动轮系和所述第二切割驱动轮系中分别设有张力检测装置，根据所述张力检测装置检测的张力值调节控制所述第一切割环线与所述第二切割环线的循环转速，控制所述第一切割环线与所述第二切割环线在进给方向的前后间距小于1-80mm。
进一步的，所述张力检测装置包括设于所述张力调节装置中的张力传感器。
本发明具有如下有益效果：
1、本发明采用两根高速转动的环形金刚石线锯同时进给对待切割工件进行切割，环形金刚石线锯通过伺服电机及主动轮带动能够高速转动，一次对工件两个面进行切割，能够大大提高切割效率；而且两根环形金刚石线锯之间的距离调节方便，能够针对不同的切割要求进行调节设置。
2、本发明采用的环形金刚石线锯线径小、切割时工件切缝窄，工件利用率高、损耗小，而且采用平切法在切割后工件不容易掉落磕碰，大大降低切割加工时工件被碰坏的风险，特别适合贵重的脆硬材料切割，如玉石、宝石、硅片、半导体材料、光学晶体等。
3、本发明中两根环形金刚石线锯分别通过第一切割驱动轮系和第二切割驱动轮系驱动，第一切割驱动轮系和第二切割驱动轮系中设置驱动主动轮转动的伺服电机，两根环形金刚石线锯分别通过张力调节装置控制切割张紧力，保证切割面平整，切割效果好。
4、本发明中驱动两根环形金刚石线转动的第一切割驱动轮系和第二切割驱动轮系设于能够通过数控程序控制的Z轴升降调节平台上，并且两根环形金刚石线垂直方向的平行间距能够通过设于Z轴升降调节平台上的间距调节平台来调节，使用方便，便于切割不同厚度的工件。
附图说明
图1为本发明双线环形金刚石线锯平切方法的加工方法示意图；
图2为本发明数控玉石平切机的主视示意图；
图3为本发明数控玉石平切机的俯视示意图；
图4为本发明数控玉石平切机去除部分罩壳后的立体示意图之一；
图5为本发明数控玉石平切机去除部分罩壳后的立体示意图之二；
图6为本发明数控玉石平切机去除部分罩壳后的侧视示意图；
图7为本发明Z轴升降调节平台和间距调节平台部分的立体示意图；
图8为图7中去除部分风琴罩和安装支架后的立体示意图。
附图标记说明：
1、第一切割环线；2、第二切割环线；3、旋转平台；4、第一切割驱动轮系；5、第二切割驱动轮系；6、切割进给驱动机构；7、Z轴升降调节平台；8、间距调节平台；81、滑动板；82、调节丝杠螺母部件；83、转向传动齿轮；84、调节手轮；9、张力调节装置。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明：
参见图1所示，一种双线环形金刚石线锯平切方法，包括如下步骤：
S1、固定待切割工件；
S2、调节第一切割环线1与第二切割环线2垂直方向的平行间距；
S3、间距调好后控制所述第一切割环线1与所述第二切割环线2同时进给对待切割工件进行切割。所述第一切割环线1与所述第二切割环线2垂直方向的平行间距为8-1000mm。所述步骤S1中待切割工件固定在旋转平台3上，旋转平台3中设有旋转支撑座和驱动旋转平台3转动的伺服电机。
参见图2-8所示，根据上述的一种双环线金刚石线锯平切方法的数控玉石线锯机，包括固定待切割工件的旋转平台3、用于张紧并驱动所述第一切割环线1循环转动的第一切割驱动轮系4、用于张紧并驱动所述第二切割环线2循环转动的第二切割驱动轮系5以及切割进给驱动机构6，所述旋转平台3、所述第一切割驱动轮系4、所述第二切割驱动轮系5和所述切割进给驱动机构6与数控切割系统控制相连。
所述第一切割驱动轮系4和所述第二切割驱动轮系5设于Z轴升降调节平台7上，所述Z轴升降调节平台7再设于所述切割进给驱动机构6上，所述切割进给驱动机构6和所述Z轴升降调节平台7中分别设有伺服电机、滚珠丝杆和导轨。
所述第二切割驱动轮系5固定设于所述Z轴升降调节平台7上，所述第一切割驱动轮系4设于间距调节平台8上，所述间距调节平台8再设于所述Z轴升降调节平台7上，通过所述间距调节平台8移动所述所述第一切割驱动轮系4从而调节所述第二切割环线2与所述第一切割环线1垂直方向的平行间距。所述间距调节平台8包括滑动板81、调节丝杠螺母部件82、转向传动齿轮83和调节手轮84，所述第一切割驱动轮系4通过安装支架安装在所述滑动板81上，通过所述调节手轮84和转向传动齿轮83带动调节丝杠螺母部件82运动，从而带动所述滑动板81及其上的所述第一切割驱动轮系4上下移动。所述切割进给驱动机构6、Z轴升降调节平台7和所述间距调节平台8中的其他连接结构采用本领域常规设计。
所述第一切割驱动轮系4和所述第二切割驱动轮系5中分别设有绕置环形金刚石线锯的主动轮、伺服驱动电机、从动轮和张力调节装置9，主动轮由伺服驱动电机驱动，所述第一切割环线1与所述第二切割环线2分别通过张力调节装置9张紧，张力调节装置9中设有能够牵拉从动轮摆动从而张紧所述第一切割环线1与所述第二切割环线2的重锤及牵引机构。
所述第一切割驱动轮系4和所述第二切割驱动轮系5中分别设有张力检测装置，根据所述张力检测装置检测的张力值调节控制所述第一切割环线1与所述第二切割环线2的循环转速，控制所述第一切割环线1与所述第二切割环线2在进给方向的前后间距小于1-80mm。所述张力检测装置包括设于所述张力调节装置9中的张力传感器，张力传感器可以设置在张力调节装置9中的牵引机构或重锤拉绳中。
本发明工作原理：
本发明第一切割环线1和第二切割环线2分别绕置在第一切割驱动轮系4和第二切割驱动轮系5中，并分别通过张力调节装置9张紧；利用间距调节平台8调节第一切割环线1和第二切割环线2垂直方向的平行间距，调节到位后固定；待切割工件固定在旋转平台3上；
第一切割驱动轮系4和第二切割驱动轮系5中的主动轮分别通过伺服驱动电机带动转动，再通过主动轮带动第一切割环线1和第二切割环线2高速循环转动，通过数控系统编程设置，由Z轴升降调节平台7带动第一切割驱动轮系4和第二切割驱动轮系5升降，使第一切割环线1和第二切割环线2同时升降到设定位置，然后由切割进给驱动机构6整体带动第一切割环线1和第二切割环线2同时进给对旋转平台3上的待切割工件进行切割加工。
以上所述仅为本发明的具体实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种双环线金刚石线锯平切方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、固定待切割工件；
S2、调节第一切割环线(1)与第二切割环线(2)垂直方向的平行间距；
S3、间距调好后控制所述第一切割环线(1)与所述第二切割环线(2)同时进给对待切割工件进行切割。
2.根据权利要求1所述的一种双环线金刚石线锯平切方法，其特征在于：所述第一切割环线(1)与所述第二切割环线(2)垂直方向的平行间距为8-1000mm。
3.根据权利要求1所述的一种双环线金刚石线锯平切方法，其特征在于：所述步骤S1中待切割工件固定在旋转平台(3)上。
4.根据权利要求3所述的一种双环线金刚石线锯平切方法的数控玉石线锯机，其特征在于：包括固定待切割工件的旋转平台(3)、用于张紧并驱动所述第一切割环线(1)循环转动的第一切割驱动轮系(4)、用于张紧并驱动所述第二切割环线(2)循环转动的第二切割驱动轮系(5)以及切割进给驱动机构(6)，所述旋转平台(3)、所述第一切割驱动轮系(4)、所述第二切割驱动轮系(5)和所述切割进给驱动机构(6)与数控切割系统控制相连。
5.根据权利要求4所述的数控玉石线锯机，其特征在于：所述第一切割驱动轮系(4)和所述第二切割驱动轮系(5)设于Z轴升降调节平台(7)上，所述Z轴升降调节平台(7)再设于所述切割进给驱动机构(6)上，所述切割进给驱动机构(6)和所述Z轴升降调节平台(7)中分别设有伺服电机、滚珠丝杆和导轨。
6.根据权利要求5所述的数控玉石线锯机，其特征在于：所述第二切割驱动轮系(5)固定设于所述Z轴升降调节平台(7)上，所述第一切割驱动轮系(4)设于间距调节平台(8)上，所述间距调节平台(8)再设于所述Z轴升降调节平台(7)上，通过所述间距调节平台(8)移动所述所述第一切割驱动轮系(4)从而调节所述第二切割环线(2)与所述第一切割环线(1)垂直方向的平行间距。
7.根据权利要求5所述的数控玉石线锯机，其特征在于：所述间距调节平台(8)包括滑动板(81)、调节丝杠螺母部件(82)、转向传动齿轮(83)和调节手轮(84)，所述第一切割驱动轮系(4)通过安装支架安装在所述滑动板(81)上，通过所述调节手轮(84)和转向传动齿轮(83)带动所述调节丝杠螺母部件(82)运动，从而带动所述滑动板(81)及其上的所述第一切割驱动轮系(4)上下移动。
8.根据权利要求4所述的数控玉石线锯机，其特征在于：所述第一切割驱动轮系(4)和所述第二切割驱动轮系(5)中分别设有绕置环形金刚石线锯的主动轮、伺服驱动电机、从动轮和张力调节装置(9)，所述第一切割环线(1)与所述第二切割环线(2)分别通过张力调节装置(9)张紧。
9.根据权利要求8所述的数控玉石线锯机，其特征在于：所述第一切割驱动轮系(4)和所述第二切割驱动轮系(5)中分别设有张力检测装置，根据所述张力检测装置检测的张力值调节控制所述第一切割环线(1)与所述第二切割环线(2)的循环转速，控制所述第一切割环线(1)与所述第二切割环线(2)在进给方向的前后间距小于1-80mm。
10.根据权利要求8所述的数控玉石线锯机，其特征在于：所述张力检测装置包括设于所述张力调节装置(9)中的张力传感器。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20210420 |