CN207771026U

CN207771026U - 金刚砂线切割复绕一体机

Info

Publication number: CN207771026U
Application number: CN201820042081.5U
Authority: CN
Inventors: 蒋李康; 孙晓艳; 韩申泉
Original assignee: Wuxi Institute of Technology
Current assignee: Wuxi Institute of Technology
Priority date: 2018-01-10
Filing date: 2018-01-10
Publication date: 2018-08-28
Anticipated expiration: 2028-01-10

Abstract

本实用新型公开了一种金刚砂线切割复绕一体机，旨在提供一种对金刚砂线进行复绕的金刚砂线切割复绕一体机，其包括控制柜，控制柜内设有PLC、第一步进驱动器及第二步进驱动器，第一步进驱动器及第二步进驱动器分别与PLC电连接，控制柜一侧设有工作台，工作台一侧安装有固定板，固定板上沿水平方向安装有与第一步进驱动器电连接的第一步进电机，第一步进电机的出口连接有收线轮，收线轮一侧设有第二步进电机，第二步进电机与第二步进驱动器电连接，第二步进电机的出口连接有主动辊，固定板上靠近主动辊设有从动辊，主动辊上方设有上料机构，主动辊远离收线轮的一侧设有放线机构，放线机构上缠绕有金刚砂线，实现了对金刚砂线的复绕。

Description

金刚砂线切割复绕一体机

技术领域

本实用新型涉及切割装置领域，特别涉及一种金刚砂线切割复绕一体机。

背景技术

目前高端复绕切割技术基本都被国外市场垄断，国内市面上的机器，要么只具备开刃功能，要么只具备复绕功能，而且控制的精度极差，切割的效果不宜达到客户的需求，复绕出的产品还会经常出现压线、排线不平整的现象，在切割复绕一体机方面有很大的前景。

目前，公开号为CN106113298A的中国专利公开了一种往复式切割装置，它包括机架和金刚线，机架上设有相对的主动辊和从动辊，金刚线缠绕于主动辊和从动辊之间，主动辊和从动辊均连接有固定板，机架上滑动连接有底座，两个固定板滑动连接在底座上，底座的滑动方向和固定板的滑动方向相互垂直，两个固定板上开有旋向相反的螺纹孔，还包括两个旋向相反螺纹段的螺杆，两个螺纹孔内螺纹均与螺杆上相应的螺纹段螺纹连接，底座沿着滑动方向的一侧相抵有凸轮，金刚线上方设有钳爪，钳爪连接有推杆，推杆滑动连接在机架上；通过螺纹孔和螺杆的配合，可方便调节金刚线的张紧度，金刚线的张紧度提高后，金刚线的切割力度可以保证，可使金刚线更容易切割多晶硅，从而提高了切割效率。

这种往复式切割装置虽然通过螺纹孔和螺杆的配合，可方便调节金刚线的张紧度，金刚线的张紧度提高后，金刚线的切割力度可以保证，可使金刚线更容易切割多晶硅，从而提高了切割效率，但是只具备切割功能，不具备复绕功能。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种金刚砂线切割复绕一体机，其具有能对金刚砂线进行复绕的优点。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种金刚砂线切割复绕一体机，包括控制柜，所述控制柜内固定安装有PLC、第一步进驱动器及第二步进驱动器，所述第一步进驱动器及第二步进驱动器分别与PLC电连接，所述控制柜一侧设有工作台，所述工作台一侧沿竖直方向安装有固定板，所述固定板靠近工作台的一面沿水平方向安装有第一步进电机，所述第一步进电机与第一步进驱动器电连接，所述第一步进电机的出口连接有收线轮，所述收线轮一侧设有第二步进电机，所述第二步进电机与第二步进驱动器电连接，所述第二步进电机的出口连接有主动辊，所述固定板上靠近主动辊设有从动辊，所述主动辊上方设有上料机构，所述主动辊远离收线轮的一侧设有放线机构，所述放线机构上缠绕有金刚砂线。

通过采用上述技术方案，PLC控制第一步进驱动器驱动第一步进电机正转，第一步进电机驱动收线轮转动，PLC控制第二步进驱动器驱动第二步进电机运转，第二步进电机驱动主动辊转动，金刚砂线从放线机构上引出，缠绕在主动辊及从动辊上，再从从动辊上引出缠绕到收线轮上，实现将金刚砂线复绕到收线轮上；在需要复绕其他的线材时，将金刚砂线取下，将线材一次缠绕在放线机构、主动辊、从动辊上，最后缠绕到收线轮上去，从而实现对其他线材的复绕；将需要切割的工件放置在上料机构上，第一步进电机及第二步进电机高速运转，带动主动辊及从动辊之间的金刚砂线高速移动，利用上料机构使工件与金刚砂线接触，从而利用金刚砂线对工件完成切割。

进一步设置：所述放线机构包括位于控制柜内的第三步进驱动器，所述第三步进驱动器与PLC电连接，所述工作台上设有与第三步进驱动器电连接的第三步进电机，所述第三步进电机的出口连接有放线轮。

通过采用上述技术方案，在放线轮上的金刚砂线都缠绕到收线轮上后，第一步进电机、第二步进电机及第三步进电机反转，带动金刚砂线反向移动，金刚砂线从收线轮上引出，在电机的带动下，缠绕到放线轮上去，即收线轮用于放线，放线轮用于收线，从而实现金刚砂线的循环使用。

进一步设置：所述主动辊两侧设有排线机构，所述排线机构包括位于主动辊两侧的第一伺服电机，所述控制柜内安装有与PLC电连接的第一伺服驱动器，所述第一伺服驱动器与第一伺服电机电连接，所述第一伺服电机的出口连接有滚珠丝杠，所述滚珠丝杠与收线轮平行，所述滚珠丝杠上安装有排线轮，所述金刚砂线缠绕在排线轮上。

通过采用上述技术方案，在对金刚砂线进行复绕时，需要将金刚砂线均匀的排布在收线轮及放线轮上，PLC控制第一伺服驱动器带动第一伺服电机运转，带动滚珠丝杠旋转，位于滚珠丝杠上的导线轮做水平往复运动，实现了对金刚砂线的排线。

进一步设置：所述上料机构包括位于工作台上沿竖直方向设置的第一滑槽，所述第一滑槽靠近主动辊的一面固定安装有与PLC电连接的电动缸，所述电动缸的出口连接有第一滑块，所述第一滑块与第一滑槽滑动连接，所述第一滑块远离第一滑槽的一端连接有与PLC电连接的气动夹爪。

通过采用上述技术方案，利用气动夹爪夹取需要切割的工件，电动缸带动滑块在滑槽中滑动，从而带动气动夹爪上下位移，工件穿过金刚砂线，从而实现对工件的切割；可在工作台一侧设置自动上下料机构，利用自动上下料机构来将待加工工件放置在气动夹爪上。

进一步设置：所述主动辊及从动辊上设有若干个凹槽。

通过采用上述技术方案，在进行工件硬度大、设备运行速度高的高强度切割项目时，可以将金刚砂线放置在凹槽中，防止金刚砂线在传动辊上打滑，影响切割精度和安全性。

进一步设置：所述工作台上设有张力调节机构，所述张力调节机构包括位于从动辊上的张力传感器、位于控制柜内与PLC电连接的第二伺服驱动器、位于放线轮上方的与第二伺服驱动器电连接的第二伺服电机，所述第二伺服电机的出口连接有丝杠，所述丝杠上安装有第二滑块，所述固定板上设有第二滑槽，所述第二滑块与第二滑槽滑动连接，所述第二滑块上安装有导线轮，所述金刚砂线与导线轮滑动连接。

通过采用上述技术方案，张力传感器能对金刚砂线的张力进行检测，并反馈信号到plc中去，plc根据当前张力控制第二伺服电机的正反转，在张力过大时，第二伺服电机正转，丝杠上的滑块向移动，在张力过小时，第二伺服电机反转，丝杠上的滑块后移动，通过调整金刚砂线的张力，进而保证金刚砂线不发生断裂现象，减少各轮、辊的磨损。

进一步设置：所述控制柜外部安装有与PLC电连接的触摸屏。

通过采用上述技术方案，使用者直接操作触摸屏对整个系统的流程进行控制，并对整个系统的运行进行实时监控，方便快捷。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：PLC控制第一步进电机、第二步进电机及第三步进电机同步动作，带动金刚砂线移动，在主动辊及从动辊之间的金刚砂线对工件进行切割，同时收线轮对金刚砂线进行复绕；张力调节机构能通过第二伺服电机带动丝杠旋转，从而改变导线轮距离主动辊及从动辊的距离，从而实现对金刚砂线张力大小的调节；上料机构通过气动夹爪夹取工件，电动缸带动气动夹爪在金刚砂线上下位移，从而实现对工件的切割。

附图说明

图1是金刚砂线切割复绕一体机整体结构示意图；

图2是金刚砂线切割复绕一体机整体结构示意图；

图3是图2中A处结构放大示意图；

图4是图2中B处结构放大示意图；

图5是图2中C处结构放大示意图；

图6是金刚砂线切割复绕一体机的流程图。

图中，1、控制柜；2、PLC；3、第一步进驱动器；4、第二步进驱动器；5、工作台；6、固定板；7、第一步进电机；8、收线轮；9、第二步进电机；10、主动辊；11、从动辊；12、上料机构；121、第一滑槽；122、电动缸；123、第一滑块；124、气动夹爪；13、放线机构；131、第三步进驱动器；132、第三步进电机；133、放线轮；14、金刚砂线；15、排线机构；151、第一伺服电机；152、第一伺服驱动器；153、滚珠丝杠；154、排线轮；16、凹槽；17、张力调节机构；171、张力传感器；172、第二伺服驱动器；173、第二伺服电机；174、丝杠；175、第二滑块；176、第二滑槽；177、导线轮；18、触摸屏；19、支撑板；20、轴承；21、第一减速器；22、第二减速器；23、第三减速器；24、硅棒。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例1：一种金刚砂线切割复绕一体机，如图1及图2所示，包括控制柜1，控制柜1内固定安装有PLC2，控制柜1内还固定安装有与PLC2电连接的第一步进驱动器3、第二步进驱动器4及第三步进驱动器131，控制柜1内还固定安装有与PLC2电连接的两个第一伺服驱动器152及第二伺服驱动器172，控制柜1外部安装有与PLC2电连接的触摸屏18。

如图2及图3所示，控制柜1一侧设有工作台5，工作台5一侧沿竖直方向安装有固定板6，固定板6垂直于工作台5，工作台5远离固定板6的一侧通过螺丝拆卸连接有支撑板19，支撑板19与固定板6相互平行，固定板6靠近工作台5的一面沿水平方向安装有第一步进电机7，第一步进电机7垂直于固定板6，第一步进电机7远离控制柜1，第一步进电机7与第一步进驱动器3电连接，第一步进电机7的出口通过第一减速器21连接有收线轮8，收线轮8远离第一步进电机7的一端通过轴承20与支撑板19转动连接。

如图2及图4所示，收线轮8靠近控制柜1的一侧设有第二步进电机9，第二步进电机9固定安装在固定板6上，第二步进电机9与第二步进驱动器4电连接，第二步进电机9的出口通过第二减速器22连接有主动辊10，主动辊10与收线轮8相互平行，主动辊10远离第二步进电机9的一端通过轴承20与支撑板19转动连接，固定板6上还设有三根与主动辊10相平行的从动辊11，从动辊11两端通过轴承20分别与固定板6及支撑板19转动连接，三根从动辊11与主动辊10形成一个矩形，主动辊10及从动辊11上设有若干个凹槽16；主动辊10靠近控制柜1的一侧设有放线机构13，放线机构13包括位于固定板6上的第三步进电机132，第三步进电机132与第三步进驱动器131电连接，第三步进电机132的出口通过第三减速器23连接有放线轮133，放线轮133远离第三步进电机132的一端通过轴承20与支撑板19转动连接。

如图2及图4所示，固定板6上还设有上料机构12，上料机构12包括位于固定板6上沿竖直方向设置的第一滑槽121，第一滑槽121位于主动辊10及从动辊11之间，第一滑槽121靠近主动辊10的一面固定安装有与PLC2电连接的电动缸122，电动缸122垂直于工作台5，电动缸122的出口连接有第一滑块123，第一滑块123与第一滑槽121滑动连接，第一滑块123远离第一滑槽121的一端连接有与PLC2电连接的气动夹爪124，气动夹爪124上夹有硅棒24，硅棒24即为待加工的工件。

如图2、图3及图5所示，主动辊10两侧还设有排线机构15，排线机构15包括位于固定板6上的两个第一伺服电机151，两个第一伺服电机151分别位于主动辊10靠近控制柜1的一侧及从动辊11远离控制柜1的一侧，第一伺服电机151与第一伺服驱动器152电连接，两个第一伺服驱动器152分别控制两个第一伺服电机151，第一伺服电机151的出口连接有滚珠丝杠153，滚珠丝杠153与收线轮8平行，滚珠丝杠153上安装有排线轮154。

如图2、图4及图5所示，固定板6上设有张力调节机构17，张力调节机构17包括位于一根从动辊11上的张力传感器171、位于放线轮133上方的与第二伺服驱动器172电连接的第二伺服电机173，第二伺服电机173的出口通过联轴器连接有丝杠174，丝杠174上安装有滑块，滑块上安装有导线轮177。放线轮133上缠绕有金刚砂线14，金刚砂线14从放线轮133引出，依次经过主动辊10靠近控制柜1一侧的排线轮154、张力调节机构17上的导线轮177、主动辊10、从动辊11、从动辊11远离控制柜1一侧的排线轮154，最终缠绕在收线轮8上。

其主要工作原理为：操作人员通过操作触摸屏18控制PLC2，PLC2控制第一步进驱动器3驱动第一步进电机7正转，第一步进电机7驱动收线轮8转动，PLC2控制第二步进驱动器4驱动第二步进电机9正转，第二步进电机9驱动主动辊10转动，PLC2控制第三步进驱动器131驱动第三步进电机132正转，第三步进电机132驱动放线轮133转动，第一步进电机7、第二步进电机9及第三步进电机132同步转动，带动金刚砂线14从放线轮133上引出，经过排线机构15、张力调节机构17、主动辊10、从动辊11，复绕到收线轮8上；当金刚砂线14复绕接近一周时，PLC2控制排线机构15中的第一伺服驱动器152驱动第一伺服电机151正转，滚珠丝杠153上的排线轮154水平移动，进行排线，当金刚砂线14接近滚珠丝杠153边缘时，第一伺服电机151反转，排线轮154在水平方向上反向移动，进行反向排线，如此进行反复运动，实现对金刚砂线14的复绕；PLC2控制上料机构12中的气动夹爪124夹取硅棒24，电动缸122向下收缩，带动气动夹爪124向下位移，直到位于主动辊10及从动辊11之间的金刚砂线14对硅棒24完成切割；在张力传感器171检测到主动辊10及从动辊11上的金刚砂线14的张力过大时，张力传感器171传输信号到PLC2中，PLC2传输信号到触摸屏18上，触摸屏18对当前张力进行报警，PLC2再通过控制第二伺服驱动器172来带动第二伺服电机173正转，带动丝杠174转动，位于丝杠174上的第二滑块175在第二滑槽176中向从动辊11方向滑动，减小金刚砂线14的张力，当张力过小时，PLC2控制第二伺服驱动器172带动第二伺服电机173反转，第二滑块175向远离从动辊11的方向滑动，增大金刚砂线14的张力。

上述的实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims

1.一种金刚砂线切割复绕一体机，包括控制柜（1），其特征在于：所述控制柜（1）内固定安装有PLC（2）、第一步进驱动器（3）及第二步进驱动器（4），所述第一步进驱动器（3）及第二步进驱动器（4）分别与PLC（2）电连接，所述控制柜（1）一侧设有工作台（5），所述工作台（5）一侧沿竖直方向安装有固定板（6），所述固定板（6）靠近工作台（5）的一面沿水平方向安装有第一步进电机（7），所述第一步进电机（7）与第一步进驱动器（3）电连接，所述第一步进电机（7）的出口连接有收线轮（8），所述收线轮（8）一侧设有第二步进电机（9），所述第二步进电机（9）与第二步进驱动器（4）电连接，所述第二步进电机（9）的出口连接有主动辊（10），所述固定板（6）上靠近主动辊（10）设有从动辊（11），所述主动辊（10）上方设有上料机构（12），所述主动辊（10）远离收线轮（8）的一侧设有放线机构（13），所述放线机构（13）上缠绕有金刚砂线（14）。

2.根据权利要求1所述的一种金刚砂线切割复绕一体机，其特征在于：所述放线机构（13）包括位于控制柜（1）内的第三步进驱动器（131），所述第三步进驱动器（131）与PLC（2）电连接，所述工作台（5）上设有与第三步进驱动器（131）电连接的第三步进电机（132），所述第三步进电机（132）的出口连接有放线轮（133）。

3.根据权利要求1所述的一种金刚砂线切割复绕一体机，其特征在于：所述主动辊（10）两侧设有排线机构（15），所述排线机构（15）包括位于主动辊（10）两侧的第一伺服电机（151），所述控制柜（1）内安装有与PLC（2）电连接的第一伺服驱动器（152），所述第一伺服驱动器（152）与第一伺服电机（151）电连接，所述第一伺服电机（151）的出口连接有滚珠丝杠（153），所述滚珠丝杠（153）与收线轮（8）平行，所述滚珠丝杠（153）上安装有排线轮（154），所述金刚砂线（14）缠绕在排线轮（154）上。

4.根据权利要求1所述的一种金刚砂线切割复绕一体机，其特征在于：所述上料机构（12）包括位于工作台（5）上沿竖直方向设置的第一滑槽（121），所述第一滑槽（121）靠近主动辊（10）的一面固定安装有与PLC（2）电连接的电动缸（122），所述电动缸（122）的出口连接有第一滑块（123），所述第一滑块（123）与第一滑槽（121）滑动连接，所述第一滑块（123）远离第一滑槽（121）的一端连接有与PLC（2）电连接的气动夹爪（124）。

5.根据权利要求1所述的一种金刚砂线切割复绕一体机，其特征在于：所述主动辊（10）及从动辊（11）上设有若干个凹槽（16）。

6.根据权利要求1所述的一种金刚砂线切割复绕一体机，其特征在于：所述工作台（5）上设有张力调节机构（17），所述张力调节机构（17）包括位于从动辊（11）上的张力传感器（171）、位于控制柜（1）内与PLC（2）电连接的第二伺服驱动器（172）、位于放线轮（133）上方的与第二伺服驱动器（172）电连接的第二伺服电机（173），所述第二伺服电机（173）的出口连接有丝杠（174），所述丝杠（174）上安装有第二滑块（175），所述固定板（6）上设有第二滑槽（176），所述第二滑块（175）与第二滑槽（176）滑动连接，所述第二滑块（175）上安装有导线轮（177），所述金刚砂线（14）与导线轮（177）滑动连接。

7.根据权利要求1所述的一种金刚砂线切割复绕一体机，其特征在于：所述控制柜（1）外部安装有与PLC（2）电连接的触摸屏（18）。