CN203382316U - 一种多线切割机的双向排线装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种多线切割机的双向排线装置，属于机械技术领域。它解决了现有的多线切割机排线不到位而导致切割线易断裂的问题。本多线切割机的双向排线装置，双向排线装置为两套，分别设置在收放线筒和张力控制滑轮之间，每套双向排线装置均安装支架、驱动机构、排线导向机构、两个检测轮，以及控制器，两个检测轮并排设置在安装支架上并分别位于切割线两侧，每个检测轮上均设置有一与控制器相连接的压力传感器。它通过压力传感器感应切割线的位置，并通过控制器调整驱动机构的速度以保证排线到位。它结构简单，控制方便且精度高。

Description

一种多线切割机的双向排线装置

技术领域

本实用新型属于机械技术领域，涉及一种多线切割机，特别是一种多线切割机的双向排线装置。

背景技术

目前，一种用于硬脆性材料高精度薄片切割的多线切割机其切割原理是切割线高速反复的正反运转，将磨料带入到加工区域，从而实现切割，在这高速反复正反运转中，由于切割磨损，使用排线装置逐步的将切割线收至收线筒。也就是在这个过程中，由于切割线的磨损，放线筒正转放线的时间总大于反转收线时间。放线筒正转放线时，切割线将按原先绕制的规律来回放线，放线筒反转收线时，由于不带有排线装置，回收的线将叠在一处或呈纺锤形排布，当再次由反转变回正转时，放线筒又将处于放线状态，此时放线筒将反转回收的线放完后再放到新线时，切割线位置会出现跳变，这将会造成切割线的张力极不稳定，因此中国专利【授权公告号CN201901484U】公开了一种多线切割机自动排线装置，它包括机架，切割金属线由导线滑轮、张力控制滑轮导向收放在收放线筒上，其特征是机架上设有一个可沿收放线筒轴向方向移动，且可沿收放线筒径向方向摆动的摆动导线滑轮，切割金属线由导线滑轮、张力控制滑轮、摆动导线滑轮导向收放在收放线筒上，该实用新型虽然能在收放线时平衡张力与方向，保持与收放线筒相切且垂直收放，降低了断线的可能性，但是该结构复杂，而且摆线过度时，无法进行校正，使用时仍旧存在着不足。另外一种新型的切割线——金刚石线，由于其本身的特点：1、强度高，切割线张力大，要求运行张力波动小，2、磨损率低，3、线的往复使用次数多，4、环保；这也要求放线筒的线全部收到收线筒时，收线筒同时又能变成放线筒，将线重新放回至放线筒，这使得收放线侧均要有排线功能。传统上使用的双向排线装置采用的是摆动轮配合位置传感器来检测线头的位置。放线筒新线绕制的不规律性，以及多线切割机本身的存在其他原因，导致放线筒新线更不规律，这就导致了排线跟踪不灵活，排线跟不上极易造成切割线从导线轮中滑出，排线时晃动大，排线不均匀，正反转换向时排线易叠线等问题，甚至造成断线的不良后果。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种多线切割机的双向排线装置，它结构简单，能通过检测切割线的位置调整收放线时的排线位置。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种多线切割机的双向排线装置，本多线切割机包括至少一个驱动辊、两个切割辊、切割线和两个分别与切割线两端相连的收放线筒，两个张力控制滑轮，所述双向排线装置为两套，分别设置在收放线筒和张力控制滑轮之间，其特征在于，所述的每套双向排线装置均包括设置在收放线筒上方的安装支架、能带动安装支架沿着收放线筒的轴线方向往复移动的驱动机构、设置在安装支架上的排线导向机构、能检测切割线位置的两个检测轮，以及能根据检测轮的检测信号控制驱动机构运行速度并调整安装支架位置的控制器，所述的两个检测轮并排设置在安装支架上并分别位于切割线两侧，每个检测轮上均设置有一与控制器相连接的压力传感器。

本技术方案中，两个检测轮并排设置并分别设置在两个收放线筒的上方，两个收放线筒能交替变换实现收线和放线操作，安装支架能相对于机架沿着收放线筒的轴线方向往复移动，当安装支架移动速度过快时，切割线将压在与安装支架移动方向相反一侧的检测轮上，当安装支架移动速度过慢时，切割线将压在与安装支架移动方向相同一侧的检测轮上，控制器根据连接在检测轮上的压力传感器检测切割线是否接触至检测轮上，从而判定由排线导向机构引出的切割线在收放线筒上排线是否到位，若不到位，则通过调整安装支架的移动速度以对排线位置进行调整。

在上述的多线切割机的双向排线装置中，所述检测轮包括轮轴和套设在轮轴上并能转动的轮体，所述的压力传感器的一端与轮轴相连接，另一端与安装支架相连接。当切割线碰到轮体时，轮体能相对轮轴进行转动，以减少受力，避免检测轮与切割线接触过程中产生的损伤，延长使用寿命。本技术方案中的轮体由聚氨酯制成，聚氨酯具有良好的力学性能，其制品具有耐磨和耐高温的特点，聚氨酯制成的轮体能有效地延长检测轮的使用寿命。两个压力传感器通过紧固件活动连接在安装支架上，在使用时，可通过调整两个压力传感器的位置，从而对两个检测轮间距进行调整，以满足切割时不同材料、不同的切割速度和不同尺寸切割线的切割需求，而本技术方案中，将压力传感器设置在安装支架和检测轮之间，而不将压力传感器直接设置在检测轮上，可以避免发生错误信号，原因如下，检测轮在接触到切割线后发生转动，当切割线在控制器作用调整下离开检测轮后，检测轮由于惯性还会继续转动一定量，若压力传感器设置在检测轮上，则会一直感应到压力而导致控制器误判。

在上述的多线切割机的双向排线装置中，所述的排线导向机构包括上导向滑轮组件和设置在安装支架上的下导向滑轮组件，所述的上导向滑轮组件包括相互垂直设置的换向导轮一和换向导轮二，所述下导向滑轮组件包括相互垂直设置的换向导轮三和换向导轮四，所述的换向导轮二和换向导轮三的轴心线相互平行且两者的轮面位于同一平面上，所述的切割线依次绕过换向导轮一、换向导轮二、换向导轮三和换向导轮四再连接在收放线筒上。驱动机构设置在多线切割机的内部，安装支架设置在多线切割机的侧部，且通过传动杆实现沿收放线筒的轴向运动，换向导轮四的轴心线与收放线筒的轴心线相平行，换向导轮二和换向导轮三的轴心线与收放线筒的轴心线相垂直，且两者的轮面均与传动杆的传动方向相平行，可以有效地避免直接引线时，切割线容易缠绕在安装支架上的问题。

在上述的多线切割机的双向排线装置中，所述的上导向滑轮组件位于下导向滑轮组件的上方，所述的换向导轮二位于换向导轮一的上方，所述的换向导轮四位于换向导轮三的上方。换向导轮一为切割线的引入轮，换向导轮四为切割线的引出轮，将换向到轮二和换向导轮三分别设置在换向导轮一和换向导轮四的上下两侧，一方面可以减少整个排线导向机构的占用空间，同时换向到轮二和换向导轮三还可以起到进一步张紧的作用，保持切割线的紧绷，保证收放线的精度。

在上述的多线切割机的双向排线装置中，所述的驱动机构包括伺服电机、丝杆和能沿着收放线筒的轴线伸缩的传动杆，所述的伺服电机通过同步带与丝杆相连，丝杆上设置有一与传动杆固连的滑台，所述的传动杆与安装支架相连接。当丝杆转动时，滑台能带动传动杆随之一起沿着丝杆的轴向往复运动。伺服电机在自动系统中作为执行元件，具有机电时间常数小、线性度高的特点，本技术方案中的伺服电机的转速受控制器的控制，其能根据检测装置的所发出的信号作出快速响应，通过对丝杆的转速调整以控制滑台在丝杆轴向上移动速度，进而对传动杆的运动速度进行调整，使得切割线尽量保持在两个检测轮之间。此外，伺服电机和传动杆之间还可以通过蜗轮蜗杆结构或齿轮齿条结构实现联动。

与现有技术相比，本实用新型可以完全杜绝传送杆移动速度与排线位置不符，切割线从排线导向机构滑出的现象，并且解决了收放线转向时的叠线问题，保证了排线的均匀性，降低了断线的可能性，提高了切割效率以及切割品质。

附图说明

图1是本实用新型的多线切割机上切割线连接示意图。

图2是本实用新型的结构示意图。

图3是本实用新型中检测轮的结构示意图。

图4是本实用新型的工作控制框图。

图5是本实用新型的调整状态一的示意图。

图6是本实用新型的调整状态二的示意图。

图7是本实用新型的调整状态三的示意图。

图8是本实用新型切换排线状态时的控制框图。

图中，1、驱动辊；2、切割辊；3、切割线；4、收放线筒；4a、挡沿；5、张力控制滑轮；6、安装支架；7、伺服电机；8、同步带；9、丝杆；10、滑台；11、传动杆；12、检测轮；12a、轮轴；12b、轮体；13、压力传感器；13a、螺纹孔；13b、左压力传感器；13c、右压力传感器；14、上导向滑轮组件；14a、换向导轮一；14b、换向导轮二；15、下导向滑轮组件；15a、换向导轮三；15b、换向导轮四；16、控制器；17、缓冲模块；18、连接杆；19、左限位架；20、右限位架。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

参照图1，本实施例为一种多线切割机的双向排线装置，该多线切割机还包括一个驱动辊1、两个切割辊2、切割线3、两个分别与切割线3两端相连的收放线筒4，两个张力控制滑轮5，以及两套分别设置在收放线筒4和张力控制滑轮5之间的双向排线装置，每套双向排线装置均包括、设置在收放线筒4上方的安装支架6、能带动安装支架6沿着收放线筒4的轴线方向往复移动的驱动机构、设置在安装支架6上的排线导向机构、能检测切割线3位置的两个检测轮12，以及能根据检测轮12的检测信号控制驱动机构运行速度并调整安装支架6位置的控制器16（图中未标示）。张力控制滑轮5通过一连接杆18连接在多线切割机上，该连接杆18的一端轴线在多线切割机上，张力控制滑轮5设置在连接杆18的另一端上，张力控制滑轮5可随着连接杆18转动，从而对切割线3的松紧度进行调整。

参照图2，驱动机构包括伺服电机7和能沿着收放线筒4的轴线方向伸缩的传动杆11，伺服电机7通过同步带8与丝杆9相连，丝杆9上设置有与一与传动杆11固连的滑台10，丝杆9的两端分别设置有左限位架19和右限位架20，以对滑台10进行限位。

排线导向机构包括上导向滑轮组件14和设置在安装支架6上的下导向滑轮组件15，上导向滑轮组件14包括相互垂直设置的换向导轮一14a和换向导轮二14b，下导向滑轮组件15包括相互垂直设置的换向导轮三15a和换向导轮四15b，换向导轮二14b和换向导轮三15a的轴心线相互平行且两者的轮面位于同一平面上，切割线3依次绕过换向导轮一14a、换向导轮二14b、换向导轮三15a和换向导轮四15b再连接在收放线筒4上，收放线筒4的两端各具有一挡沿4a，以避免切割线3排放时由收放线筒4两端脱出。上导向滑轮组件14位于下导向滑轮组件15的上方，换向导轮二14b位于换向导轮一14a的上方，换向导轮四15b位于换向导轮三15a的上方。

两个检测轮12并排设置在安装支架6上并分别位于切割线3两侧，两个检测轮12的轴心线形成的平面与收放线筒4的轴心线相平行，以保证检测更加精确。每个检测轮12上均配置有一与控制器16相连接的压力传感器13，压力传感器13的下端与轮轴12a相连接，上端具有与安装支架6相连接的螺纹孔13a，压力传感器13通过螺栓、螺钉等紧固件连接在安装支架6上，并可通过调节此类紧固件的旋紧深度来调整两个压力传感器13及连接在压力传感器13的下端的检测轮12的间距。本实施例中，两个检测轮12之间的间距在0.5～2mm之间，该间距能够保证排线检测的精确性，该数值如果过小则反应过于灵敏，容易误报，数值如果过大则容易造成反应延迟，切割线3脱出。

参照图3，检测轮12包括轮轴12a和套设在轮轴12a上并能转动的轮体12b，轮体12b由聚氨酯制成，聚氨酯具有良好的力学性能，其制品具有耐磨和耐高温的特点，聚氨酯制成的轮体12b在与切割线3接触时不易损坏，而且轮体12b能够相对于轮轴12a转动，减少与切割线3接触时的作用力，能有效地延长检测轮12的使用寿命。

本实施例中双向排线装置的控制方法为：控制控制器16接收位于切割线3其中一侧的压力传感器13传递的压力信号，并将接受到的压力信号持续时间与预定值相比较，当持续时间大于预定值时，则判定切割线3是否压在上述压力传感器13所对应的检测轮12上，当判定切割线3压在检测轮12上时，向驱动机构发出指令以变更传动杆11的移动速度，若控制器16判定切割线3压在与安装支架6移动方向相同一侧压力传感器13上时，向驱动机构发出指令以加快传动杆11的移动速度，若控制器16判定切割线3压在与安装支架6移动方向相反一侧压力传感器13上时，向驱动机构发出指令以降低传动杆11的移动速度。

参照图4、图5、图6和图7，图示为本实施例的工作控制框图和工作时的各种状态示意图，为了说明方便，将图示中位于切割线3左侧的压力传感器定义为左压力传感器13b、位于切割线3右侧的压力传感器定义为右压力传感器13c。

当切割线3位于图5所示的状态一，即切割线3位于两个检测轮12之间，两个检测轮12均不受力，则左压力传感器13b和右压力传感器13c均无信号传出，控制器16不工作，该状态为正常工作状态。

当切割线3位于图6所示的状态二，即切割线3与左侧的检测轮12相接触，此时左压力传感器13b发出信号，控制器16接收信号，调整伺服电机7的转速及传动杆11的移动速度。此时，若传动杆11处于向左侧移动的状态，则加快伺服电机7的转速；若传动杆11处于向右侧移动的状态，则降低伺服电机7的转速，使得切割线3回复到图5所示的状态一。

当切割线3位于图7所示的状态三，即切割线3与右侧的检测轮12相接触，此时右压力传感器13c发出信号，控制器16接收信号，调整伺服电机7的转速及传动杆11的移动速度。此时，若传动杆11处于向左侧移动的状态，则降低伺服电机7的转速；若传动杆11处于向右侧移动的状态，则加快伺服电机7的转速，使得切割线3回复到图5所示的状态一。

在上述的调整过程中，降低伺服电机7的转速及传动杆11移动速度后，若其中一侧的压力传感器13上的压力数值仍然增大并到达预设值，此时控制器16判定排线方向错误，并改变排线方向。

多线切割机在切割过程中，由于切割磨损，放线的时间总大于收线时间，则当收放线筒由收线状态切换至放线状态时，就需要预设一个缓冲值，以保证两个收放线筒4的工作同步，即收放线筒4由放线状态反转至收线状态时，控制器16直接控制该收放线筒4反转，而收放线筒4由收线状态反转至放线状态时，控制器16通过具有延时功能的缓冲装置17作用与该收放线筒4，使之反转延迟，以与放线状态反转至收线状态的收放线筒4工作同步，如图8所示。

综上所述，本实施例的具体控制方案如下：

1、在切割线3正向运行时，放线侧的收放线筒4执行放线功能，并根据切割线3的位置，调整排线位置；收线侧执行收线功能，排线速度和收线侧的收放线筒4的转速成正比。

2、在切割线3反向运行时，原放线侧的收放线筒4执行收线功能，排线速度和该收放线筒4成正比；原收线侧的收放线筒4执行放线功能，排线速度和该收放线筒4的转速成正比。

3、排线导向机构运行到限位末端时，放线侧的收放线筒4在执行放线功能时，实时监测切割线3位置，从而控制放线侧的收放线筒4的电机运转方向；放线侧的收放线筒4在执行收线功能时，经过一个缓冲停止区间，再改变电机运行方向；收线侧在执行收线或放线功能时，均经过一个缓冲停止区间，再改变排线电机运行方向。

4、切割线3从正转换向到反转时，放线侧的收放线筒4改变排线方向，由放线功能切换到收线功能，收线侧经过一个缓冲停止区间，改变排线方向，切换到放线功能。

5、切割线3从反转换向到正转时，放线侧的收放线筒4由收线功能切换到放线功能，收线侧经过一个缓冲停止区间，改变排线方向，切换到放线功能。

由于采用上述方案，本实用新型较好的实现了实用新型目的，其结构简单，方便在原有机构上改装，完全杜绝了线从导向轮中滑出的现象，解决了正反转换向时叠线的问题，保证了排线的均匀性，降低了断线的可能性，提高了切割品质。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了驱动辊1、切割辊2、切割线3、收放线筒4、挡沿4a、张力控制滑轮5、安装支架6、伺服电机7、同步带8、丝杆9、滑台10、传动杆11、检测轮12、轮轴12a、轮体12b、压力传感器13、螺纹孔13a、左压力传感器13b、右压力传感器13c、上导向滑轮组件14、换向导轮一14a、换向导轮二14b、下导向滑轮组件15、换向导轮三15a、换向导轮四15b、控制器16、缓冲模块17、连接杆18、左限位架19、右限位架20等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (5)

1.一种多线切割机的双向排线装置，本多线切割机包括至少一个驱动辊（1）、两个切割辊（2）、切割线（3）和两个分别与切割线（3）两端相连的收放线筒（4），两个张力控制滑轮（5），所述双向排线装置为两套，分别设置在收放线筒（4）和张力控制滑轮（5）之间，其特征在于，所述的每套双向排线装置均包括设置在收放线筒（4）上方的安装支架（6）、能带动安装支架（6）沿着收放线筒（4）的轴线方向往复移动的驱动机构、设置在安装支架（6）上的排线导向机构、能检测切割线（3）位置的两个检测轮（12），以及能根据检测轮（12）的检测信号控制驱动机构运行速度并调整安装支架（6）位置的控制器（16），所述的两个检测轮（12）并排设置在安装支架（6）上并分别位于切割线（3）两侧，每个检测轮（12）上均设置有一与控制器（16）相连接的压力传感器（13）。

2.根据权利要求1所述的多线切割机的双向排线装置，其特征在于，所述检测轮（12）包括轮轴（12a）和套设在轮轴（12a）上并能转动的轮体（12b），所述的压力传感器（13）的一端与轮轴（12a）相连接，另一端与安装支架（6）相连接。

3.根据权利要求1所述的多线切割机的双向排线装置，其特征在于，所述的排线导向机构包括上导向滑轮组件（14）和设置在安装支架（6）上的下导向滑轮组件（15），所述的上导向滑轮组件（14）包括相互垂直设置的换向导轮一（14a）和换向导轮二（14b），所述下导向滑轮组件（15）包括相互垂直设置的换向导轮三（15a）和换向导轮四（15b），所述的换向导轮二（14b）和换向导轮三（15a）的轴心线相互平行且两者的轮面位于同一平面上，所述的切割线（3）依次绕过换向导轮一（14a）、换向导轮二（14b）、换向导轮三（15a）和换向导轮四（15b）再连接在收放线筒（4）上。

4.根据权利要求3所述的多线切割机的双向排线装置，其特征在于，所述的上导向滑轮组件（14）位于下导向滑轮组件（15）的上方，所述的换向导轮二（14b）位于换向导轮一（14a）的上方，所述的换向导轮四（15b）位于换向导轮三（15a）的上方。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的多线切割机的双向排线装置，其特征在于，所述的驱动机构包括伺服电机（7）、丝杆（9）和能沿着收放线筒（4）的轴线伸缩的传动杆（11），所述的伺服电机（7）通过同步带（8）与丝杆（9）相连，丝杆（9）上设置有一与传动杆（11）固连的滑台（10），所述的传动杆（11）与安装支架（6）相连接。

Images