CN114311344A - 一种开方机主轴与导轮的安装机构及安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种开方机主轴与导轮的安装机构及安装方法，包括：导轮组件，其用于将导轮固定于主轴夹紧件，导轮组件包括：导轮；导轮架，其包括，外周面套设导轮，内周面与主轴配合的轴套部，设置于轴套部的一端，与导轮的一端面抵接的挡环，和设置于挡环的与轴套部相反侧，呈半环形，内周面与主轴配合的夹紧部；夹紧件，其呈半环形，与夹紧部配合夹紧主轴；和导轮盖，其设置于轴套部的另一端，与挡环之间夹持导轮。本发明提供一种全新的连接方式取代传统的键连接，改善主轴的加工性，提高设备的加工精度和客户使用的便利性。

Description

一种开方机主轴与导轮的安装机构及安装方法

技术领域

本发明涉及多线切割技术领域，具体地涉及一种开方机主轴与导轮的安装机构及安装方法。

背景技术

开方机是光伏产业重要的加工设备，多线切割技术是目前世界上比较先进的硅片加工技术，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半导体等硬脆材料进行摩擦，从而达到切割效果。在整个过程中，钢线通过十几个导轮的引导，在主轴上形成一张线网，而待加工工件通过工作台的上升下降实现工件的进给，可将半导体等硬脆材料一次同时切割为数百片，多线切割技术与传统的刀锯片、砂轮片及内圆切割相比有具有效率高，产能高，精度高等优点，多线切割技术是目前采用最广泛的半导体等硬脆材料切割技术。

导轮组件与主轴之间，传统的连接机构是通过键传递扭矩，由于开方机主轴上有多组导轮串联这就需要在细长的轴上加工很多的键槽，机加工后由于应力释放会使得主轴扭曲变形因此合格率较低。

长轴上的键槽使用常规设备即可加工，对设备的要求较低，但是主轴变形会使导轮工作时跳动加大，产生震动影响切割精度；导轮为耗材需要经常更换，主轴变形会增加拆装导轮组件的难度，容易碰伤导轮组件及导轮；采用单键槽结构会影响到轴系的动平衡，需要在另一侧加装平衡块，即使是对称加工的双键槽结构也不能绝对保证动平衡，反而会增加主轴的变形量，主轴高速旋转产生的震动会对切割造成诸多弊端。

发明内容

为解决上述提出的技术问题，本发明提供一种开方机主轴与导轮的安装机构及安装方法，使用夹紧的连接方式取代传统的键连接，改善主轴的加工性，提高设备的加工精度和客户使用的便利性。

在本发明的第一方面，提供了一种开方机主轴与导轮的安装机构，包括：导轮组件，其用于将导轮固定于主轴夹紧件，导轮组件包括：导轮；导轮架，其包括，外周面套设导轮，内周面与主轴配合的轴套部，设置于轴套部的一端，与导轮的一端面抵接的挡环，和设置于挡环的与轴套部相反侧，呈半环形，内周面与主轴配合的夹紧部；夹紧件，其呈半环形，与夹紧部配合夹紧主轴；和导轮盖，其设置于轴套部的另一端，与挡环之间夹持导轮。

进一步的，导轮盖与轴套部和导轮之间，通过穿过导轮盖而锁紧于轴套部的第一螺栓，和穿过导轮盖而锁紧于导轮的第二螺栓，将导轮与导轮架固定。

进一步的，在轴套部另一端的端面，在周向间隔设置有多个凹槽；导轮盖的内周形成有与凹槽相应的多个朝向径向内侧的突出部；在突出部处通过第一螺栓将导轮盖固定于导轮架。

进一步的，在夹紧部与夹紧件配合状态下，在导轮相反侧的端部设置有与导轮盖上的第一、第二螺栓相应的退避槽。

进一步的，多个导轮组件在轴向上排列设置。

进一步的，安装机构还具有第一定位环，其呈圆环形，设置于夹紧部和夹紧件的与导轮相反侧，外周上设置有指向圆心的贯通螺孔，通过螺丝与主轴紧固；和第二定位环，其呈圆环形，设置于导轮盖侧，外周上设置有指向圆心的贯通螺孔，通过螺丝与主轴紧固。

进一步的，在第二定位环的与导轮盖的接触面上，形成有用于容纳第一、第二螺栓的头部的容纳槽。

本发明的第二方面，提供了一种开方机的导轮安装方法，使用如上述的安装机构，其步骤如下：

导轮组件的装配：将导轮套设在轴套部上，将导轮盖安装在轴套部和导轮上，装配好导轮组件；进行一组以上导轮组件的装配；

首个导轮组件与主轴的装配：将第一定位环安装在主轴的一端作为起始基准；将导轮组件套设进主轴，与第一定位环的外端贴合；将夹紧件固定在夹紧部上同时抱紧在主轴外周上，完成首个导轮组件与主轴的装配；

整套导轮组件与主轴的装配：将其他导轮组件依次贴合安装在主轴上；安装第二定位环，完成整套导轮组件与主轴的装配。

应当理解，发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本发明的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。

附图说明

结合附图并参考以下详细说明，本发明各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：

图1是本发明的主轴与导轮的安装机构的结构示意图；

图2是本发明的主轴与导轮的安装机构的主视剖面图；

图3是本发明的导轮组件的组装后一侧的结构示意图；

图4是本发明的导轮组件的组装后另一侧的结构示意图；

图5是本发明的定位环的结构示意图；

其中，图1至图5中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1主轴，2夹紧部，3导轮，4导轮盖，5夹紧件，6、6′夹紧螺钉，7固定螺钉，8止转螺钉，9、9′定位环，10机米螺钉，11轴套部，12挡环。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的全部其他实施例，都属于本发明保护的范围。

另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面参照图1至图2来描述本发明的第一方面，提供了一种开方机主轴与导轮的安装机构，包括：导轮组件，其用于将导轮3固定于主轴1夹紧件，导轮组件包括：导轮3；导轮架，其包括，外周面套设导轮3，内周面与主轴1配合的轴套部11，设置于轴套部11的一端，与导轮3的一端面抵接的挡环12，和设置于挡环12的与轴套部11相反侧，呈半环形，内周面与主轴1配合的夹紧部2；夹紧件5，其呈半环形，与夹紧部2配合夹紧主轴1；和导轮盖4，其设置于轴套部11的另一端，与挡环12之间夹持导轮3。

在上述实施例中，在导轮组件的设计上，夹紧部2、档环12和轴套部11可是一体成型的机构，也可以采用单独制作再组装的形式，确保组件间的稳固性，以达到在高速转动的过程中，不会产生零件间的相对位移。夹紧部2的外周面与档环12的外周面重合，同时夹紧件5在装配后的，其外周面也与档环12的外周面重合，此种结构设计，是采用轴对称结构，最大限度的保证装配好的导轮组件的动平衡特性，提高设备精度。

在上述实施例中，导轮盖4与轴套部11和导轮3之间，通过穿过导轮盖4而锁紧于轴套部11的第一螺栓，和穿过导轮盖4而锁紧于导轮3的第二螺栓，将导轮3与导轮架固定。如图3所示，第一螺栓采用固定螺栓7，将导轮盖4固定在导轮架上，保证导轮3不会产生轴向的位移；第二螺栓采用止转螺栓8，通过导轮盖4与将导轮3的固定实现将导轮3固定在导轮架上，保证导轮3始终跟随导轮组件旋转，不会产生相对位移。

在上述实施例中，在轴套部11另一端的端面，在周向间隔设置有多个凹槽；导轮盖4的内周形成有与凹槽相应的多个朝向径向内侧的突出部；在突出部处通过第一螺栓将导轮盖4固定于导轮架。凹槽均匀分布在轴套部的端面上，与突出部吻合。突出部上设置固定孔，凹槽上设置螺孔，通过固定螺钉7穿过固定孔将导轮盖4固定在轴套部11上；导轮盖4还设置有止转孔，导轮3上设置螺孔，通过止转螺钉8穿过止转孔将导轮盖4固定在导轮3上。突出部的数量设置与轴套部上的凹槽对应设置，突出部卡扣在凹槽内将导轮盖与底托固定，成为一体，在导轮盖卡扣在轴套部上时，导轮盖的外端与轴套部的外端平行，没有凹陷和突出，这种结构设计可以让相邻两组导轮组件的端面在装配中互相贴合以保证每组导轮组件间距的精度，减少累计误差。

在上述实施例中，夹紧件5的外周面的一端设有夹紧孔，另一端设有螺钉孔；夹紧部2的外周面的一端设有螺钉孔，另一端设与夹紧孔；夹紧螺钉6穿过夹紧件5的夹紧孔进入夹紧部2的螺钉孔，夹紧螺钉6′穿过夹紧部2的夹紧孔进入夹紧件5的螺钉孔，将夹紧件5安装在夹紧部2上，将导轮组件固定夹紧在主轴1外周上。在装配时，将夹紧件的螺钉孔对准夹紧部的夹紧孔；将夹紧件的夹紧孔对准夹紧部的螺钉孔，两个夹紧螺钉方向相反的进行固定。采用两个径向对称的夹紧螺钉进行夹紧件和夹紧部的固定，使得导轮组件与主轴抱紧靠夹紧力传递扭矩。采用轴向对称结构设计，最大限度的保证导轮组件的动平衡特性，保证受力均匀，降低了高速运转过程中的自身震动，提高设备的切割精度。

在上述实施例中，如图4所示，在夹紧部2与夹紧件5配合状态下，在导轮3相反侧的端部设置有与导轮盖4上的第一、第二螺栓相应的退避槽。退避槽的设置是在装配多组导轮组件时，导轮盖上的螺钉头部可以被退避槽完全盖住，彼此相邻的两组导轮组件的端面可以互相贴合，以保证导轮组件间的精度，减少累计误差。此处的退避槽也可以根根需要设计成与螺钉头部吻合的形状，用于在一定的旋转力度下，增加多组导轮组件的整体性，提高在作业时的切割精度。其实，导轮盖的固定也可采用平头螺钉，此时退避槽可以省去。

在上述实施例中，多个导轮组件在轴向上排列设置。根据实际的切割需求，导轮组件可以单独使用，也可以多个组装使用，还可以间隔设置在主轴上。

在上述实施例中，如图5所示，安装机构还具有第一定位环9，其呈圆环形，设置于夹紧部2和夹紧件5的与导轮3相反侧，外周上设置有指向圆心的贯通螺孔，通过螺丝与主轴1紧固；和第二定位环9′，其呈圆环形，设置于导轮盖4侧，外周上设置有指向圆心的贯通螺孔，通过螺丝与主轴1紧固。螺孔贯穿定位环，螺丝穿过螺孔后将定位环固定在主轴上；因此螺丝是沿径向内侧设置，为了保证定位环的外周上没有螺丝突出，采用机米螺丝固定。如果有螺丝突出，在设备作业中，因使用不当，切割线的错位会切断螺丝，产生作业危险。

在上述实施例中，在第二定位环9的与导轮盖4的接触面上，形成有用于容纳第一、第二螺栓的头部的容纳槽。此设置是在装配完导轮组件后，导轮盖上的第一、第二螺栓的头部可以被容纳槽完全盖住，定位环与导轮组件的端面可以互相贴合，以保证零部件间的精度，减少累计误差。

下面结合图1和图2来描述本发明的第二方面，提供了一种开方机的导轮安装方法，使用如上述的安装机构，其步骤如下：

导轮组件的装配：将导轮3套设在轴套部11上，将导轮3带有螺孔的一侧放置在外端；采用固定螺钉7将导轮盖4固定在轴套部11上，采用止转螺钉8将导轮盖4安装在导轮3上，装配好导轮组件；按着需要进行一组以上导轮组件的转配；

首个导轮组件与主轴1的装配：将第一定位环9安装在主轴1的一端作为起始基准；将导轮组件套设进主轴1上，与主轴1间隙配合，施加外力将夹紧部2的端面与第一定位环9的外端紧密贴合；将夹紧件5放置在夹紧部2上，采用夹紧螺钉6、6′将夹紧件5固定在夹紧部2上同时抱紧在主轴1外周上，完成首个导轮组件与主轴1的装配；

整套导轮组件与主轴1的装配：按着同样的方法依次排列装配其他导轮组件，经过角度的调整，使待安装的导轮组件的退避槽对准已经安装好的导轮组件的第一、第二螺栓的螺钉帽，确保安装好的螺钉帽被退避槽盖住；待所有导轮组件装配完成后，安装第二定位环9′，将带有容纳槽的端面靠近装配好的导轮组件，调整转动角度，将装配好的导轮组件的第一、第二螺栓的螺钉帽完全进入第二定位环9′的容纳槽，端面贴合后，采用机米螺钉10将第二定位环9′固定在主轴1外周上，完成整套导轮组件与主轴的装配。

在使用本发明的安装机构时，使用夹紧的连接方式取代传统的键连接，改善主轴的加工性，克服现有技术中的不足，提高设备的加工精度和客户使用的便利性。其突出性优势和有益效果如下：

1.取消键槽后的细长主轴可以使用无心磨工艺加工外圆，最大限度的保证同轴度并从根本上消除了应力变形对工件精度的影响，降低了主轴的加工难度、提高了合格率、降低了生产成本。

2.拆除夹紧件后的导轮组件可以很容易的套入主轴并精确定位，降低了拆装导轮的难度，缩短了工时，提高了生产效率。

3.组装过程中尼龙导轮被碰伤的几率大大降低，节省了重复拆装工时及经济损失。

4.轴系所有部件均按照动平衡要求对称设计排布有效降低了高速运转过程中轴系自身的震动，提高了设备的切割精度。

5.多组导轮组件串联到主轴上，导轮组件为定位基准件，采用单件定位而非组合件定位，只要严格控制轴套部和夹紧部的加工尺寸就可以有效降低因多组导轮串联导致的累积误差。

6.夹紧部和夹紧件开设有容纳螺钉帽的退避槽、定位环上开有容纳螺钉帽的容纳槽，当多组导轮串联组合后退避槽和容纳槽会将相邻导轮组件上的螺钉头部罩在里面保护起来，一是增加贴合，提高切割精度，二是即使因使用不当螺钉被金刚线切断，螺钉头部也不会飞出伤人，增加了设备的安全系数。

以上结合附图详细描述了本专利发明的优选实施方式，但是，本专利方明并不限于上述实施方式中的具体细节。附图中主轴上共安装3组导轮组件，但显然同样适用于更多组导轮的拼装实施方式。在本专利发明的技术构思范围内，可以对本专利发明的技术方案进行多种简单变形，这些简单变形均属于本专利发明的保护范围。

在本发明说明书的描述中，术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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申请中的具体含义。

在本发明说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”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一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅为本发明的优选实施，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种开方机主轴与导轮的安装机构，其特征在于，包括：

导轮组件，其用于将导轮(3)固定于主轴(1)夹紧件，

所述导轮组件包括：

导轮(3)；

导轮架，其包括，外周面套设所述导轮(3)，内周面与主轴(1)配合的轴套部(11)；设置于所述轴套部(11)的一端，与所述导轮(3)的一端面抵接的挡环(12)；和设置于所述挡环(12)的与所述轴套部(11)相反侧，呈半环形，内周面与主轴(1)配合的夹紧部(2)；

夹紧件(5)，其呈半环形，与所述夹紧部(2)配合夹紧主轴(1)；和

导轮盖(4)，其设置于所述轴套部(11)的另一端，与所述挡环(12)之间夹持所述导轮(3)。

2.根据权利要求1所述的安装机构，其特征在于，

所述导轮盖(4)与所述轴套部(11)和所述导轮(3)之间，通过

穿过所述导轮盖(4)而锁紧于所述轴套部(11)的第一螺栓，和

穿过所述导轮盖(4)而锁紧于所述导轮(3)的第二螺栓，

将所述导轮(3)与所述导轮架固定。

3.根据权利要求2所述的安装机构，其特征在于，

在所述轴套部(11)另一端的端面，在周向间隔设置有多个凹槽；

所述导轮盖(4)的内周形成有与所述凹槽相应的多个朝向径向内侧的突出部；

在所述突出部处通过所述第一螺栓将所述导轮盖(4)固定于所述导轮架。

4.根据权利要求2所述的安装机构，其特征在于，

在所述夹紧部(2)与所述夹紧件(5)配合状态下，在所述导轮(3)相反侧的端部设置有与所述导轮盖(4)上的第一、第二螺栓相应的退避槽。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的安装机构，其特征在于，

多个所述导轮组件在轴向上排列设置。

6.根据权利要求5所述的安装机构，其特征在于，具有

第一定位环(9)，其呈圆环形，设置于所述夹紧部(2)和所述夹紧件(5)的与所述导轮(3)相反侧，外周上设置有指向圆心的贯通螺孔，通过螺丝与主轴(1)紧固；和

第二定位环(9′)，其呈圆环形，设置于所述导轮盖(4)侧，外周上设置有指向圆心的贯通螺孔，通过螺丝与主轴(1)紧固。

7.根据权利要求6所述的安装机构，其特征在于，

在第二定位环(9)的与所述导轮盖(4)的接触面上，形成有用于容纳所述第一、第二螺栓的头部的容纳槽。

8.一种开方机的导轮安装方法，其特征在于，

使用如权利要求1～9中任一所述的安装机构，其步骤如下：

导轮组件的装配：将导轮(3)套设在轴套部(11)上，将导轮盖(4)安装在轴套部(11)和导轮(3)上，装配好导轮组件；进行一组以上导轮组件的装配；

首个导轮组件与主轴(1)的装配：将第一定位环(9)安装在主轴(1)的一端作为起始基准；将导轮组件套设进主轴(1)，与第一定位环(9)的外端贴合；将夹紧件(5)固定在夹紧部(2)上同时抱紧在主轴(1)外周上，完成首个导轮组件与主轴(1)的装配；

整套导轮组件与主轴(1)的装配：将其他导轮组件依次贴合安装在主轴(1)上；安装第二定位环(9′)，完成整套导轮组件与主轴(1)的装配。

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