CN213353004U - 张力预置储能器及应用有该储能器的单线切片机用张力控制结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种张力预置储能器及应用有该储能器的单线切片机用张力控制结构，包括本体、弹性件及调节杆，本体上开有沿长度方向贯通的安装孔，弹性件设于该安装孔中且第一端露出于安装孔外，调节杆能沿安装孔轴向移动地约束在安装孔的端部，调节杆的第一端与弹性件的第二端相抵，调节杆的第二端位于安装孔外侧形成调节端。本实用新型能为金刚线提供一定张紧力范围内的可调位移，在金刚线较松时，释放张力驱动导轮与金刚线的力反向移动，增大金刚线的张紧力，在金刚线过紧时，吸收张力允许导轮与金刚线的力同向移动，减小金刚线的张紧力，从而实时调整金刚线的张紧度，避免金刚线绷断，维持金刚线的张紧力相对稳定，也有利于提高切割质量。

Description

张力预置储能器及应用有该储能器的单线切片机用张力控制 结构

技术领域

本实用新型涉及金刚线切割技术领域，具体指一种张力预置储能器及应用有该储能器的单线切片机用张力控制结构。

背景技术

机床对零件机械加工的材料涉及二大领域，即塑性材料和硬脆材料。塑性材料加工的机床即金属切割加工通用机床，机床性能范围广；硬脆材料零件加工的机床即为金刚钻工具加工的专用机床(电加工机床除外)，该类机床中又有具备切片功能的金刚线工具机械加工硬脆材料零件的专用机床。

上述具有切片功能的机床切割范围包括钕铁硼磁性材料、铁氧体磁性材料、陶瓷、晶体、半导体、宝石、石英、玻璃、水晶、珍贵石材、硬质合金等硬脆材料，其发展情况如下：

1、最初的切片机为十九世纪五十年代出现的外圆切片机(包括多刀切片机)，由于刀片较厚，加工效果较差，切割后的材料需要进行二次加工，导致加工成本高、材料浪费率高；

2、锯弓形多带钢条切片机，由于其使用了颗粒粘磨砂，导致切割效率低下，而且带状钢条装夹精度高，难度大，费工；

3、七十年代引进了日本的内圆切片机，加工效果及效率都大大提高，但一位操作工只能操作2-3台机床，由于集成加工属于劳动密集行业，机床采用粗犷型开放加工，对环境污染大；

4、二十世纪以来，全自动切片机开始投入国内市场，进行全封闭加工，解决了三废的环境问题；并且，一位操作工可操作20-30台机床，促进了硬脆材料的集成加工发展，全国拥有十万余台这样的全自动切片机沿用至今；

5、砂浆钢线多线切片机出现，此种机床基本上为太阳能单品硅加工服务，由于环境污染、效率底、投资成本高等问题，现已退出市场；

6、金刚线多线切片机出现。由于微颗粒金刚石涂覆高科技技术工艺的突破，金刚线多线切片机快速进入硬脆材料零件加工领域。它的最大优势在于大批量产品的加工，目前该产品在市场中已经处于饱和的状态。由于该机床大型复杂、投资成本高，其每加工一种产品的规格，必须投入加工相应的切割辊(俗称“罗拉”)，而且切割辊加工精度高，日常使用成本高。因此该产品对中小批量加工及中小企业难以普及。

7、金刚线单线切片机。目前市场上的该切片机技术还是多线切片机的技术。投资成本和使用成本难以下降至中小企业能够普及的状态。

(1)收放线结构采用和放线两个独立的金刚线同步收放线结构，因此结构复杂，同时，收放线筒钢制件需定制，金刚线在筒上绕制需要金刚线生产企业加工，使用不方便；每筒线重量在30公斤左右，旋转惯性大，配套驱动电机空载耗损大；

(2)切割金刚线加工采用切割辊工艺，结构复杂，而且每加工一种产品规格必须更换切割辊。更换切割辊要配套专用液压工具，而且操作人员必须培训到合格水平，因此使用要求高、操作不方便；

(3)由于收放线筒旋转惯性大，张力控制难度大(金刚线直径小)，设备的控制成本上升。同时，张力采用开环控制，所以张力控制精度相对较低；

(4)工作台升降结构采用滚动导轨付和滚珠螺杆付，安装在机架Z轴的位置，加上水平方向的调整结构，因此，结构复杂，对护罩的三废处理配套造成难度；

(5)如果切割辊上绕线布线或在断线情况下进行绕线布线，采用操作人员(必须培训合格)手工方法，难度大而且费工费时。

金刚线切割装置中，金刚线的切割张力和张力控制精度直接影响物料的切割质量及切割效率，目前的金刚线切片机的金刚线切割张力难以提高，金刚线张力控制系统控制张力精度低，金刚线换向时间长且冲击张力大的缺陷难以解决。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的状况，提供一种能使切割线在一定张紧力范围内自动调节，从而便于在使用前对切割线预置张力以及提高使用过程中切割线张力稳定性的张力预置储能器。

本实用新型所要解决的另一个技术问题是针对现有技术的状况，提供一种应用有上述张力预置储能器的单线切片机用张力控制结构，该结构便于在使用前对切割线预置张力以及实时缓冲切割线张力、反馈张力信号，稳定张力控制系统。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种张力预置储能器，其特征在于：包括本体、弹性件及调节杆，所述本体上开有沿长度方向贯通的安装孔，所述弹性件设于该安装孔中且第一端露出于安装孔外，所述调节杆能沿安装孔轴向移动地约束在安装孔的端部，且所述调节杆的第一端与弹性件的第二端相抵，所述调节杆的第二端位于安装孔外侧形成调节端。

优选地，所述弹性件包括线性弹簧及顶杆，所述线性弹簧隐藏在安装孔中且第一端与调节杆相抵，所述顶杆的第一端与线性弹簧的第二端相抵，所述顶杆的第二端露出于安装孔外。采用上述结构，顶杆可将线性弹簧的预置张力向一端传递，相比于线性弹簧直接传递而言，上述顶杆能提高张力传递的稳定性。

为了便于装配及调节，所述调节杆在靠近第一端的外周壁上设有外螺纹，对应的，所述安装孔的内壁面上具有内螺纹，所述调节杆螺纹连接在安装孔中。旋转上述调节杆，可对弹性件设定大小可控的张力，以满足切割机金刚线的张力调节要求。

一种应用有上述张力预置储能器的单线切片机用张力控制结构，其特征在于：包括装配板、张力传感器组件、导轮、张力预置气缸及所述的张力预置储能器，所述装配板竖向布置，所述张力预置储能器设于装配板的下部，所述张力传感器组件能上下移动地设于装配板上并位于张力预置储能器上方，所述张力传感器组件的下端与弹性件的上端相接触，所述导轮能转动且上下移动地设于装配板上并位于张力传感器组件上方，所述导轮与张力传感器组件的相接触，所述张力预置气缸设于导轮上方且输出端朝向导轮布置，所述切片机的金刚线自导轮上边缘绕过并始终给予导轮向下的压力。

在上述方案中，所述张力传感器组件包括装配座、张力传感器、连接头，所述装配座能上下移动地设于装配板上，所述张力传感器设于在装配座上，所述连接头位于张力传感器顶部且上端与导轮相抵，装配座下端与弹性件的上端相抵。采用上述结构，张力传感器可将张力预置储能器所预置的张力传递给控制系统，从而便于根据需要设定相应的预置张力。

为了便于连接及装配，所述装配板的前侧壁上设置有上下延伸的导轨，对应的，所述装配座的后侧壁上开有能与导轨相配合滑动的第一滑槽。所述导轮能转动地设于安装座的前侧壁上，所述安装座的后侧壁上开有能与导轨相配合滑动的第二滑槽。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型的张力预置储能器安装在单线切片机用张力控制结构中，为切割线的张力预置设定切割张力大小提供方便，张力设定为超观的可调数显值，同时能吸收系统产生的缓冲张力，稳定张力控制系统。

附图说明

图1为本实用新型实施例中张力预置储能器的结构示意图；

图2为图1的剖视图；

图3为本实用新型实施例中切片机用导线结构的结构示意图；

图4为图3的剖视图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

在本发明中使用了“上”、“下”、“左”、“右”“侧”等方位词，但这些方位词仅仅表示相对位置关系，并不限定为绝对方向，比如“上”、“下”并不限定为与重力方向相反或一致的方向。

如图1、2所示，本实施例的张力预置储能器包括本体1、弹性件2及调节杆3，本体1上开有上下贯通的安装孔11，弹性件2能上下移动地设于该安装孔11中，调节杆 3能上下移动地约束在本体1的安装孔11下端，且调节杆3的上端与弹性件2的下端相抵，弹性件2的上端露出于安装孔11上方。

具体的，本实施例的弹性件2包括线性弹簧21及顶杆22，线性弹簧21隐藏在安装孔11中，顶杆22设于线性弹簧21上方，线性弹簧21的上端与顶杆22下端相抵，线性弹簧21的下端与调节杆3上端相抵，顶杆22的上端露出于安装孔11上方。顶杆 22可将线性弹簧21的预置张力向上传递，相比于线性弹簧21直接传递而言，上述顶杆 22能提高张力传递的稳定性。为了便于装配及调节，调节杆3的上部具有外螺纹，对应的，安装孔11下端的内壁面上具有内螺纹，调节杆3的上部螺纹连接在安装孔11下端。即上述调节杆3为张力调节螺钉，旋转上述调节杆3，可对弹性件2设定大小可控的张力，以满足切割机金刚线的张力调节要求。

如图3、4所示，本实施例中应用有张力预置储能器的单线切片机用张力控制结构包括装配板4、张力传感器组件5、导轮6、张力预置气缸7及上述张力预置储能器，装配板4竖向布置，张力预置储能器设于装配板4的下部，张力传感器组件5能上下移动地设于装配板4上并位于张力预置储能器上方，张力传感器组件5的下端与弹性件2的上端相接触，导轮6能转动且上下移动地设于装配板4上并位于张力传感器组件5上方，导轮6与张力传感器组件5的相接触，张力预置气缸7设于导轮6上方且输出端朝向导轮6布置，切片机的金刚线100自导轮6上边缘绕过并始终给予导轮6向下的压力。

具体的，上述张力传感器组件5包括装配座51、张力传感器52、连接头53，装配座51能上下移动地设于装配板4上，连接头53在张力传感器52上，连接头53位于张力传感器52顶部且上端与导轮6相抵，装配座51与顶杆22的上端相抵。采用上述结构，张力传感器52可将张力预置储能器所预置的张力传递给控制器，从而便于根据需要设定相应的预置张力。

在本实施例中，装配板4的前侧壁上设置有上下延伸的导轨41，对应的，装配座 51的后侧壁上开有能与导轨41相配合滑动的第一滑槽511。导轮6能转动地设于安装座61的前侧壁上，安装座61的后侧壁上开有能与导轨6相配合滑动的第二滑槽611。

本实施例应用有张力预置储能器的单线切片机用张力控制结构，主要用于在切片机运行前对金刚线上预置张紧力，在该张紧力预置完毕之后，切片机在运行过程中，金刚线上的张力就会基本维持在该设定值。预置张力前，金刚线已经在导轮上缠绕完毕，预置张力时，张力预置气缸7的输出端下行一定距离，张力预置气缸7输出端下行的程度代表其预置的张力数值，张力预置气缸7的输出端抵压着导轮下行，然后通过旋转调节杆3预置线性弹簧21的张力，使其与张力预置气缸7的预置张力相平衡，在预置该张力过程中，由于张力可通过张力传感器52实时传送并显示在控制屏幕上，当控制屏幕上的张力值满足设定要求时，张力预置气缸7的输出端上行，离开导轮6，预置张力设定完毕。在金刚线切割过程中，系统张力产生大小变化，当金刚线较松时，弹性件2可缓冲张力驱动导轮6与金刚线的力正反向移动，即向上移动，增大金刚线的张紧力；当金刚线过紧时，在金刚线的施压下，弹性件2可吸收张力允许导轮6与金刚线的力同向移动，即向下移动，减小金刚线的张紧力，从而实时调整金刚线的张紧度，稳定张力控制系统，维持金刚线的张紧力相对稳定，也有利于提高切割质量。

本实施例中的金刚线是目前市场上本领域的代表性切割线，而切片机本身的结构并不受金刚线约束，只要具有切割能力的线束采用本实施例的切片机，原则都上可以实现本实用新型所述的切割功能。

Claims (7)

1.一种张力预置储能器，其特征在于：包括本体(1)、弹性件(2)及调节杆(3)，所述本体(1)上开有沿长度方向贯通的安装孔(11)，所述弹性件(2)设于该安装孔(11)中且第一端露出于安装孔外，所述调节杆(3)能沿安装孔轴向移动地约束在安装孔(11)的端部，且所述调节杆(3)的第一端与弹性件(2)的第二端相抵，所述调节杆(3)的第二端位于安装孔外侧形成调节端。

2.根据权利要求1所述的张力预置储能器，其特征在于：所述弹性件(2)包括线性弹簧(21)及顶杆(22)，所述线性弹簧(21)隐藏在安装孔(11)中且第一端与调节杆(3)相抵，所述顶杆(22)的第一端与线性弹簧(21)的第二端相抵，所述顶杆(22)的第二端露出于安装孔(11)外。

3.根据权利要求1所述的张力预置储能器，其特征在于：所述调节杆(3)在靠近第一端的外周壁上设有外螺纹，对应的，所述安装孔(11)的内壁面上具有内螺纹，所述调节杆(3)螺纹连接在安装孔(11)中。

4.一种应用有权利要求1～3中任一权利要求所述张力预置储能器的单线切片机用张力控制结构，其特征在于：包括装配板(4)、张力传感器组件(5)、导轮(6)、张力预置气缸及所述的张力预置储能器，所述装配板(4)竖向布置，所述张力预置储能器设于装配板(4)的下部，所述张力传感器组件(5)能上下移动地设于装配板(4)上并位于张力预置储能器上方，所述张力传感器组件(5)的下端与弹性件(2)的第一端相接触，所述导轮(6)能转动且上下移动地设于装配板(4)上并位于张力传感器组件(5)上方，所述导轮(6)与张力传感器组件(5)的相接触，所述张力预置气缸设于导轮上方且输出端朝向导轮布置，单线金刚线切片机的金刚线(100)自导轮(6)上边缘绕过并始终给予导轮(6)向下的压力。

5.根据权利要求4所述的单线切片机用张力控制结构，其特征在于：所述张力传感器组件(5)包括装配座(51)、张力传感器(52)、连接头(53)，所述装配座(51)能上下移动地设于装配板(4)上，所述张力传感器(52)设于在装配座(51)上，所述连接头(53)位于张力传感器(52)顶部且上端与导轮(6)相抵，装配座(51)下端与弹性件(2)的上端相抵。

6.根据权利要求5所述的单线切片机用张力控制结构，其特征在于：所述装配板(4)的前侧壁上设置有上下延伸的导轨(41)，对应的，所述装配座(51)的后侧壁上开有能与导轨(41)相配合滑动的第一滑槽(511)。

7.根据权利要求6所述的单线切片机用张力控制结构，其特征在于：所述导轮(6)能转动地设于安装座(61)的前侧壁上，所述安装座(61)的后侧壁上开有能与导轨(41)相配合滑动的第二滑槽(611)。

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