CN113201779A - 一种生产金刚石线锯的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种生产金刚石线锯的方法，包括以下步骤：S1：输送机构将线体送入滴胶机构内进行滴胶；S2：滴胶机构对线体进行滴胶，使胶滴均匀分布于线体，输送机构将沾上胶滴的线体送入固定机构内；S3：固定机构将金刚砂颗粒固定于线体上，使具有胶滴的位置上沾上一颗金刚砂，使金刚砂均匀分布于线体，输送机构将固定好金刚砂颗粒的线体送入固化机构內；S4：固化机构对线体上的胶滴进行固化，加强金刚砂的稳定性；S5：输送机构将固化机构内的线体送入电镀机构进行电镀，得到金刚石线锯，本发明加强了喷胶速度，且喷胶位置固定，使在金刚砂安装时能够固定位置，有序分布于线体表面，分布均匀的金刚砂颗粒间隙一致，保证金刚砂的切割能力。

Description

一种生产金刚石线锯的方法及装置

技术领域

本发明涉及金刚线生产技术领域，尤其涉及一种生产金刚石线锯的方法与装置。

背景技术

电镀金刚石线锯已经得到广泛应用，生产规模数倍增长，应用场景不断增加。它是使用金属固结的方式将金刚砂沉积在高碳钢丝上，用于太阳能、蓝宝石、陶瓷、石材等材料的切割。

如何将金刚砂均匀地分布在高碳钢丝上，这是决定线锯的质量的关键因素。目前上砂的方法有埋砂法、扬砂法等等。前者让线穿过或静置于堆积了金刚砂的槽内，与钢线接触的金刚砂因为电镀的置换反应被置换反应产生的金属固定于钢线表面。其它方法则是将预镀了一层金属的金刚砂通过搅拌的方式均匀分布于电镀液中，在电镀液中的金刚石碰到作为阴极的钢线时，由于阴极时时刻刻在进行置换反应，产生的金属就把金刚石和钢线粘接在一起。

不管上述的何种方法，金刚石在钢线上的分布是随机的，部分可控的。金刚石在钢线上的分布最终表现为存在堆-积或是四周呈现不均匀的状态，或是长度上呈现不均匀。

堆积将导致线锯尺寸不一致，被切割表面出现线痕影响产品质量。四周不均匀，则在切割过程中，线向切割力强的方向进给，被切割表面产生弯曲或是阶梯。国内的各生产厂家都在这方面进行刻苦攻关，相对原有水平得到了很大的进步。

但无论如何改进，要让金刚砂在溶液里面完全处于一个分布均匀的状态存在实际困难。因为金刚砂的比重远大于溶液的比重，它无法做到完全的悬浮状态。在使用几十微米尺度的金刚砂时，情况变得更为困难。所以生产过程中，合格率无法得到保证。而某些材料对切割的表面质量有很高的要求，这对于金刚线生产厂家和切割厂家，目前都存在较大的困难。

因此，提出一种新的方法来实现完全可控的上砂，让砂的分布完全同于设计目标，将带来整个行业的进步，也是该行业的终极目标。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生产金刚石线锯的方法与装置，提高了加工速度，降低了生产成本。

为实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种生产金刚石线锯的方法，包括以下步骤：

S1：输送机构将线体送入滴胶机构内进行滴胶；

S2：滴胶机构对线体进行滴胶，使胶滴均匀分布于线体，输送机构将沾上胶滴的线体送入固定机构内；

S3：固定机构将金刚砂颗粒固定于线体上，使具有胶滴的位置上沾上一颗金刚砂，使金刚砂均匀分布于线体，输送机构将固定好金刚砂颗粒的线体送入固化机构內；

S4：固化机构对线体上的胶滴进行固化，加强金刚砂的稳定性；

S5：输送机构将固化机构内的线体送入电镀机构进行电镀，得到金刚石线锯。

进一步的，所述S5步骤中还包括输送机构将对电镀后的金刚石线锯送入加厚机构内，加厚机构对金刚石线锯进行多次包裹。

进一步的，所述S2步骤包括滴胶机构的压电单元驱动电路对管道给予电脉冲，使管道受到压力变形，管道内的胶水受到挤压，第一喷嘴上的胶克服表面张力形成一个胶滴喷射到线体的表面。

进一步的，所述S1步骤中还包括对线体表面进行清洗、干燥预处理步骤，所述S5步骤中还包括对金刚石线锯清洗、干燥处理步骤。

进一步的，所述S5步骤中还包括输送机构对已清洗、干燥处理后的金刚石线锯进行收线。

进一步的，所述胶滴的直径为6-12μm，所述金刚砂的颗粒直径为20-50μm。

第二方面，本发明还提供了一种生产金刚石线锯的装置，包括输送机构、滴胶机构、固定机构和固化机构，

所述输送机构用于输送线体进行加工和回收已加工的成品，

所述滴胶机构用于对所述线体进行滴胶，

所述固定机构用于将所述金刚砂固定于所述线体，

所述固化机构用于对所述线体上的所述滴胶进行固化。

进一步的，所述滴胶机构包括管道，所述管道内设置有胶水室，所述管道的中部开有用于安装所述胶滴的第一安装腔，所述线体贯穿所述第一安装腔，所述第一安装腔的内壁安装有若干第一喷嘴，所述第一喷嘴的输出端朝向所述线体，所述第一喷嘴的输入端与所述胶水室连通，所述管道的外侧安装有压电单元。

进一步的，所述固定机构包括箱体，所述箱体内放置有若干金刚砂，所述箱体的中部开有用于通过所述线体的第二安装腔，所述第二安装腔的内壁安装有用于喷射金刚砂的若干第二喷嘴，第二喷嘴的输入端与第二安装腔连通，第二喷嘴的输出端朝向所述线体，所述机箱连接有驱动机构，驱动机构的输出端与箱体内连通。

进一步的，还包括电镀机构、加厚机构、第一清洗机构、第二清洗机构和干燥机构，清洗机构安装于所述滴胶机构的前端，第一清洗机构用于对线体的表面进行预处理，所述电镀机构包括用于对所述线体和所述金刚砂进行电镀的电镀槽，所述电镀机构安装于所述固化机构的后端，所述加厚机构包括对所述线体和所述金刚砂进行加厚的加厚槽，所述加厚机构安装于所述电镀机构的后端，所述第二清洗机构安装于所述加厚机构的后端，所述干燥机构安装于所述第二清洗机构的后端，所述输送机构的回收端安装于所述干燥机构的输出端。

相比于现有技术，本发明带来以下技术效果：

本发明生产金刚石线锯的方法，通过压电单元控制喷胶，压电晶体工作速度快，加强了喷胶速度，且喷胶位置固定，使在金刚砂安装时能够固定位置，使金刚砂能够有序分布于线体表面，分布均匀的金刚砂颗粒间隙一致，保证金刚砂的切割能力。

本发明生产金刚石线锯的装置，通过滴胶机构将胶滴均匀分布于线体的表面，方便金刚砂的安装，金刚砂在安装时，有胶滴的位置沾上一颗金刚砂，没有胶滴的位置金刚砂无法固定在线体上而自行脱落，最终的到有序排列的金刚石线体，避免金刚砂的堆积，且有序分布的金刚砂在切割过程中能够保持各个方向受力相同，确保进给方向的直线型，避免产生切割过程中的切痕不良，减少金刚石线锯所需的金刚砂的数量，降低金刚砂的投入和周转成本，大大降低了金刚石线锯的生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明的一种生产金刚石线锯的流程图。

图2是本发明的一种生产金刚石线锯的装置的结构示意图。

图3是本发明的一种生产金刚石线锯的装置的滴胶机构、固定机构和固化机构的结构示意图。

图4是图3中的剖视图。

图5是滴胶机构的截面示意图。

图6是图5中滴胶机构的工作示意图。

主要元件符号说明：

1-输送机构、2-滴胶机构、21-管道、22-喷嘴、23-压电单元、24-第一安装腔、3-固定机构、31-金刚砂、32-第二安装腔、4-固化机构、5-电镀机构、6-加厚机构、7-清洗机构、8-干燥机构、9-线体。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“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发明和简化描述，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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，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；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。

在本发明中，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。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例一

请参阅图1

一种生产金刚石线锯的方法，包括以下步骤：

S1：输送机构1将线体9送入滴胶机构2内进行滴胶；

S2：滴胶机构2对线体9进行滴胶，使胶滴均匀分布于线体9，输送机构1将沾上胶滴的线体9送入固定机构3内；

所述S2步骤包括滴胶机构2的压电单元23驱动电路对管道21给予电脉冲，使管道21受到压力变形，管道21内的胶水受到挤压，第一喷嘴22上的胶克服表面张力形成一个胶滴喷射到线体9的表面。

通过压电单元23控制喷胶，压电晶体工作速度快，加强了喷胶速度，且喷胶位置固定，在进行喷胶时，压电单元23给予电脉冲，使管道21受压变形，第一喷嘴22上的胶克服表面张力形成一个胶滴喷射到线体9表面，作为一个优选的实施方式，本实施例的第一喷嘴22直径为10μm，本实施例的第一喷嘴22数量为6个，且有序分布于第一安装腔24的内壁，通过有序分布的喷嘴使线体9的表面能够合理分布多个胶点，方便后一工序金刚砂31的固定。

S3：固定机构3将金刚砂31颗粒固定于线体9上，使具有胶滴的位置上沾上一颗金刚砂31，使金刚砂31均匀分布于线体9，输送机构1将固定好金刚砂31颗粒的线体9送入固化机构4內；在金刚线产品类型中，磁材、蓝宝石、硅开方等线锯所用的金刚石颗粒直径分布在25μm到40μm的区间，而本实施例的胶滴直径通常为6-12μm，因此一个胶滴只能固定1颗金刚砂31，已经固定有金刚砂31的胶滴位置的线体9部分无法固定多个金刚砂31颗粒，因此多余金刚砂31颗粒将掉落，从而避免了金刚砂31的堆积，且金刚砂31能够有序分布于线体9表面，分布均匀的金刚砂31颗粒间隙一致，保证金刚砂31的切割能力。本发明的金刚砂31也无需进行预处理，直接采用裸砂。可以省去金刚石的预处理和电镀后的开刃工序，可以减小生产中的环境压力，降低成本。呈环形分布的金刚砂31在切割过程中，各向所受的力相同，可以确保进给方向的直线性；分布均匀的金刚砂31颗粒间隙一致，可避免因小间隙的存在被切割碎屑填充而失去部分切割能力；也能大大提高切割速度，保证金刚石线锯能高效、高质量的切割。

S4：固化机构4对线体9上的胶滴进行固化，加强金刚砂31的稳定性；

通过固化机构4对胶体进行固化，因金刚砂31本身几乎透明，因此也不会阻碍光的射入，使胶体能迅速得到固化，本发明根据不同的胶采用不同的固化机构4，如采用UV胶时，即可在固化过程中采用UV等进行固化。

S5：输送机构1将固化机构4内的线体9送入电镀机构5进行电镀，得到金刚石线锯。线体9进入电镀机构5后，通过电镀的置换反生成的金属对金刚砂31进行预包裹。

S5步骤中还包括输送机构1将对电镀后的金刚石线锯送入加厚机构6内，加厚机构6对金刚石线锯进行多次包裹。加厚机构6对金刚砂31和线体9分别进行多次包裹，进一步加强切割所需的把持力。

S1步骤中还包括对线体9表面进行清洗、干燥预处理步骤，所述S5步骤中还包括对金刚石线锯清洗、干燥处理步骤。

S5步骤中还包括输送机构1对已清洗、干燥处理后的金刚石线锯进行收线。

胶滴的直径为6-12μm，所述金刚砂31的颗粒直径为20-50μm。

本发明所生产的金刚石线锯过程中，所使用金刚砂31数量仅需线体9上需要分布的量。相对现有方法大体积溶液里面的砂量而言，不及百分之一，可以大大降低金刚砂31的投入和周转成本，从而大大地降低线锯生产成本。

实施例一

请参阅图2-6

本发明还提供了一种生产金刚石线锯的装置，包括输送机构1、滴胶机构2、固定机构3和固化机构4，

所述输送机构1用于输送线体9进行加工和回收已加工的成品，

所述滴胶机构2用于对所述线体9进行滴胶，

所述固定机构3用于将所述金刚砂31固定于所述线体9，

所述固化机构4用于对所述线体9上的所述滴胶进行固化。

通过滴胶机构2将胶滴均匀分布于线体9的表面，方便金刚砂31的安装，金刚砂31在安装时，有胶滴的位置沾上一颗金刚砂31，没有胶滴的位置金刚砂31无法固定在线体9上而自行脱落，最终的到有序排列的金刚石线体9，避免金刚砂31的堆积，且有序分布的金刚砂31在切割过程中能够保持各个方向受力相同，确保进给方向的直线型，避免产生切割过程中的切痕不良，减少金刚石线锯所需的金刚砂31的数量，降低金刚砂31的投入和周转成本，大大降低了金刚石线锯的生产成本。

滴胶机构2包括管道21，所述管道21内设置有胶水室，所述管道21的中部开有用于安装所述胶滴的第一安装腔24，所述线体9贯穿所述第一安装腔24，所述第一安装腔24的内壁安装有若干第一喷嘴22，所述第一喷嘴22的输出端朝向所述线体9，所述第一喷嘴22的输入端与所述胶水室连通，所述管道21的外侧安装有压电单元23。本发明的第一喷嘴22有序分布于第一安装腔24的内壁，通过整列的第一喷嘴22使线体9表面能够均匀的沾上胶滴，也使后一工序中金刚砂31也能均匀分布于线体9的表面。本发明的胶水室存在一个很小的负压，防止胶水从第一喷嘴22流出。在需在喷胶时，压电单元23给予电脉冲，使管道21变形，第一喷嘴22上的胶克服表面张力形成一个胶滴喷射到线体9表面。喷嘴直径在10微米左右，如上几个喷嘴环形布置，可得到在胚线上合理分布的胶滴。作为一个优选的实施方式，本实施例的第一喷嘴22的数量为六个，根据实际需求，可以相应的增加或者将少第一喷嘴22的数量。

固定机构3包括箱体，所述箱体内放置有若干金刚砂31，所述箱体的中部开有用于通过所述线体9的第二安装腔32，所述第二安装腔32的内壁安装有用于喷射金刚砂31的若干第二喷嘴，第二喷嘴的输入端与第二安装腔32连通，第二喷嘴的输出端朝向所述线体9，所述机箱连接有驱动机构，驱动机构的输出端与箱体内连通。

本发明的第二喷嘴有序分布于第二安装腔32的内壁，驱动机构通过压缩空气将金刚砂31从第二喷嘴内喷射向线体9，使线体9表面带有胶滴的位置沾上金刚砂31，多余的金刚砂31直接掉落离开线体9，从而避免了金刚砂31的堆积，且金刚砂31能够有序分布于线体9表面，分布均匀的金刚砂31颗粒间隙一致，保证金刚砂31的切割能力。本发明的金刚砂31也无需进行预处理，直接采用裸砂。可以省去金刚石的预处理和电镀后的开刃工序，可以减小生产中的环境压力，降低成本。呈环形分布的金刚砂31在切割过程中，各向所受的力相同，可以确保进给方向的直线性；分布均匀的金刚砂31颗粒间隙一致，可避免因小间隙的存在被切割碎屑填充而失去部分切割能力；也能大大提高切割速度，保证金刚石线锯能高效、高质量的切割。

还包括电镀机构5、加厚机构6、第一清洗机构7、第二清洗机构7和干燥机构8，清洗机构7安装于所述滴胶机构2的前端，第一清洗机构7用于对线体9的表面进行预处理，所述电镀机构5包括用于对所述线体9和所述金刚砂31进行电镀的电镀槽，所述电镀机构5安装于所述固化机构4的后端，所述加厚机构6包括对所述线体9和所述金刚砂31进行加厚的加厚槽，所述加厚机构6安装于所述电镀机构5的后端，所述第二清洗机构7安装于所述加厚机构6的后端，所述干燥机构8安装于所述第二清洗机构7的后端，所述输送机构1的回收端安装于所述干燥机构8的输出端。

根据实际需求，本发明的第一喷嘴22的位置也可以进行调整，线体9的表面胶滴始终根据第一喷嘴22的位置进行粘附，从而使金刚砂31的位置始终有序排列于线体9表面。

本发明的一种生产金刚石线锯的装置，能够提高金刚石线锯的生产速度，且有序分布的于线体9表面的金刚砂31在切割过程中能够保持各个方向受力相同，确保进给方向的直线型，避免产生切割过程中的切痕不良，减少金刚石线锯所需的金刚砂31的数量，降低金刚砂31的投入和周转成本，大大降低了金刚石线锯的生产成本。

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发明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。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种生产金刚石线锯的方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：输送机构将线体送入滴胶机构内进行滴胶；

S2：滴胶机构对线体进行滴胶，使胶滴均匀分布于线体，输送机构将沾上胶滴的线体送入固定机构内；

S3：固定机构将金刚砂颗粒固定于线体上，使具有胶滴的位置上沾上一颗金刚砂，使金刚砂均匀分布于线体，输送机构将固定好金刚砂颗粒的线体送入固化机构內；

S4：固化机构对线体上的胶滴进行固化，加强金刚砂的稳定性；

S5：输送机构将固化机构内的线体送入电镀机构进行电镀，得到金刚石线锯。

2.根据权利要求1所述的一种生产金刚石线锯的方法，其特征在于：所述S5步骤中还包括输送机构将对电镀后的金刚石线锯送入加厚机构内，加厚机构对金刚石线锯进行多次包裹。

3.根据权利要求1所述的一种生产金刚石线锯的方法，其特征在于：所述S2步骤包括滴胶机构的压电单元驱动电路对管道给予电脉冲，使管道受到压力变形，管道内的胶水受到挤压，第一喷嘴上的胶克服表面张力形成一个胶滴喷射到线体的表面。

4.根据权利要求1所述的一种生产金刚石线锯的方法，其特征在于：所述S1步骤中还包括对线体表面进行清洗、干燥预处理步骤，所述S5步骤中还包括对金刚石线锯清洗、干燥处理步骤。

5.根据权利要求4所述的一种生产金刚石线锯的方法，其特征在于：所述S5步骤中还包括输送机构对已清洗、干燥处理后的金刚石线锯进行收线。

6.根据权利要求1所述的一种生产金刚石线锯的方法，其特征在于：所述胶滴的直径为6-12μm，所述金刚砂的颗粒直径为20-50μm。

7.一种生产金刚石线锯的装置，其特征在于：包括输送机构、滴胶机构、固定机构和固化机构，

所述输送机构用于输送线体进行加工和回收已加工的成品，

所述滴胶机构用于对所述线体进行滴胶，

所述固定机构用于将所述金刚砂固定于所述线体，

所述固化机构用于对所述线体上的所述滴胶进行固化。

8.根据权利要求7所述的一种生产金刚石线锯的装置，其特征在于：所述滴胶机构包括管道，所述管道内设置有胶水室，所述管道的中部开有用于安装所述胶滴的第一安装腔，所述线体贯穿所述第一安装腔，所述第一安装腔的内壁安装有若干第一喷嘴，所述第一喷嘴的输出端朝向所述线体，所述第一喷嘴的输入端与所述胶水室连通，所述管道的外侧安装有压电单元。

9.根据权利要求7所述的一种生产金刚石线锯的装置，其特征在于：所述固定机构包括箱体，所述箱体内放置有若干金刚砂，所述箱体的中部开有用于通过所述线体的第二安装腔，所述第二安装腔的内壁安装有用于喷射金刚砂的若干第二喷嘴，第二喷嘴的输入端与第二安装腔连通，第二喷嘴的输出端朝向所述线体，所述机箱连接有驱动机构，驱动机构的输出端与箱体内连通。

10.根据权利要求7所述的一种生产金刚石线锯的装置，其特征在于：还包括电镀机构、加厚机构、第一清洗机构、第二清洗机构和干燥机构，清洗机构安装于所述滴胶机构的前端，第一清洗机构用于对线体的表面进行预处理，所述电镀机构包括用于对所述线体和所述金刚砂进行电镀的电镀槽，所述电镀机构安装于所述固化机构的后端，所述加厚机构包括对所述线体和所述金刚砂进行加厚的加厚槽，所述加厚机构安装于所述电镀机构的后端，所述第二清洗机构安装于所述加厚机构的后端，所述干燥机构安装于所述第二清洗机构的后端，所述输送机构的回收端安装于所述干燥机构的输出端。

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