CN219445658U - 进刀总成及线切割机 - Google Patents

Abstract

本申请涉及线切割技术领域，具体涉及一种进刀总成及线切割机，旨在解决如何在切割过程中有效检测张力以控制线弓的问题。为此目的，本申请的进刀总成包括进给装置、驱动装置和张力监测部。进给装置用于带动待切割件进行进给运动。驱动装置与进给装置传动连接，用于驱动进给装置进行进给运动。张力监测部设置于驱动装置上，用于监测进给过程中切割线的张力。本申请的技术方案可以通过张力监测部监测切割过程中切割线的张力，以将切割线的张力保持在合适的范围，进而获得合适的线弓。

Description

进刀总成及线切割机

技术领域

本申请涉及线切割技术领域，具体涉及一种进刀总成及线切割机。

背景技术

线切割是一种通过切割线高速往复运动，并与待切割件(比如光伏硅棒、半导体、碳化硅、蓝宝石、磁材等材料)相对移动，以使切割线切割待切割件的一种加工方法。

在切割的过程中，待切割件在进给机构的带动下，挤压切割线，使得切割线在切割过程中产生一定的弹性拉伸，形成一个线弓距离X。线弓过大，切割线的张力增大，更易束缚在主辊上的线槽中，但是在高速切割过程中，线网的切割线容易产生断线问题。线弓太小，切割线的张力较小，不易束缚在主辊上的线槽中，在高速切割过程中，切割线易产生脱槽问题。因此，线弓作为切割过程中的中的重要参数，如何有效控制是本领域急需解决的问题。

相应地，本领域需要一种新的技术方案来解决上述问题。

实用新型内容

本申请旨在解决上述技术问题，即，解决如何在切割过程中有效检测张力以控制线弓的问题。

为了解决现有技术中的上述问题，第一方面，本申请提供一种进刀总成，该进刀总成包括：

进给装置，所述进给装置用于带动待切割件进行进给运动；

驱动装置，所述驱动装置与所述进给装置传动连接，用于驱动所述进给装置进行进给运动；

张力监测部，所述张力监测部设置于所述驱动装置上，用于监测进给过程中切割线的张力。

在采用上述技术方案的情况下，可以通过张力监测部监测切割过程中切割线的张力，以将切割线的张力保持在合适的范围，进而获得合适的线弓。

在上述进刀总成的具体实施方式中，所述驱动装置包括：

驱动部；

传动部，所述传动部与所述驱动部连接，且所述传动部与所述进给装置连接，所述张力监测部设置于所述传动部。

在采用上述技术方案的情况下，可以通过监测切割过程中切割线反作用于传动部上的力监测切割线的张力，进而调整进刀总成的进给速度，以将切割线的张力保持在合适的范围，进而获得合适的线弓。

在上述进刀总成的具体实施方式中，所述传动部包括：

第一传动件，所述第一传动件与所述驱动部连接；

第二传动件，所述第二传动件与所述第一传动件连接；

第三传动件，所述第三传动件与所述第二传动件连接且所述第三传动件固定连接在所述进给装置上，所述张力监测部设置于所述第二传动件与所述第三传动件之间。

在采用上述技术方案的情况下，可以通过张力监测部监测切割过程中切割线反作用于连接在进给装置上的第三传动件上的力监测切割线的张力，以将切割线的张力保持在合适的范围，进而获得合适的线弓。

在上述进刀总成的具体实施方式中，所述第一传动件为丝杠，所述丝杠与所述驱动部的输出轴连接，所述第二传动件为丝母，所述丝母连接在所述丝杠上，所述第三传动件为丝母座，所述丝母座与所述丝母连接，且所述丝母座与所述进给装置固定连接，所述张力监测部设置于所述丝母与所述丝母座之间。

在采用上述技术方案的情况下，可以通过张力监测部监测切割过程中切割线反作用于丝母座上的力监测切割线的张力，以将切割线的张力保持在合适的范围，进而获得合适的线弓。

在上述进刀总成的具体实施方式中，所述丝母座和所述张力监测部均套设于所述丝母，所述丝母与所述张力监测部固定连接，所述张力监测部与所述丝母座固定连接。

在采用上述技术方案的情况下，可以通过张力监测部与丝母及丝母座的连接配合监测切割过程中切割线反作用于丝母上的力监测切割线的张力，以将切割线的张力保持在合适的范围，进而获得合适的线弓。

在上述进刀总成的具体实施方式中，所述第一传动件为齿轮，所述齿轮与所述驱动部的输出轴连接，所述第二传动件为齿条，所述齿条与所述齿轮啮合连接，所述第三传动件为丝母座，所述丝母座与所述齿条连接，且所述丝母座与所述进给装置固定连接，所述齿条上设置有限位件，所述张力监测部设置于所述丝母座与所述限位件之间。

在采用上述技术方案的情况下，可以通过张力监测部与限位件及丝母座的配合监测切割过程中切割线反作用于齿条上的力监测切割线的张力，以将切割线的张力保持在合适的范围，进而获得合适的线弓。

在上述进刀总成的具体实施方式中，所述丝母座套设于所述张力监测部，所述齿条与所述丝母座固定连接，所述张力监测部与所述限位件固定连接，所述张力监测部与所述丝母座固定连接。

在采用上述技术方案的情况下，可以通过张力监测部与限位件及丝母座的具体连接配合监测切割过程中切割线反作用于齿条上的力监测切割线的张力，以将切割线的张力保持在合适的范围，进而获得合适的线弓。

在上述进刀总成的具体实施方式中，所述驱动装置还包括支撑部，所述支撑部固定在待安装位置上且一端与所述驱动部连接，所述支撑部设置有容纳部，所述传动部与所述驱动部部分穿设于所述容纳部内，所述张力监测部位于所述容纳部内且套设在所述传动部上。

在采用上述技术方案的情况下，可以通过设置于容纳部内的张力监测部测切割过程中切割线反作用于传动部上的力监测切割线的张力，以将切割线的张力保持在合适的范围，进而获得合适的线弓。

在上述进刀总成的具体实施方式中，所述支撑部包括：

支撑法兰，所述支撑法兰固定在所述待安装位置上；

固定座，所述固定座固定在所述支撑法兰上且与所述驱动部连接，所述固定座与所述支撑法兰之间形成有第一容纳腔，所述张力监测部设置于所述第一容纳腔内，所述传动部部分穿设于所述第一容纳腔内，所述固定座上设置有第二容纳腔，所述传动部的顶部穿设在所述第二容纳腔内，所述驱动部部分位于所述第二容纳腔内且与所述传动部传动连接。

在采用上述技术方案的情况下，可以通过设置于第一容纳腔内的张力监测部监测切割过程中切割线反作用于传动部上的力监测切割线的张力，以将切割线的张力保持在合适的范围，进而获得合适的线弓。

在上述进刀总成的具体实施方式中，所述驱动装置还包括：

轴承部，所述轴承部设置在所述第一容纳腔内且穿设在所述传动部上，所述张力监测部位于所述轴承部的上部或下部。

在采用上述技术方案的情况下，可以通过设置于轴承部上部或下部的张力监测部监测切割过程中切割线反作用于传动部上的力监测切割线的张力，以将切割线的张力保持在合适的范围，进而获得合适的线弓。

在上述进刀总成的具体实施方式中，所述张力监测部位于所述轴承部的下部，所述张力监测部的一端与所述支撑法兰固定连接，所述张力监测部的另一端与所述轴承部压接。

在采用上述技术方案的情况下，可以通过张力监测部与轴承部和支撑法兰的具体连接关系监测切割过程中切割线反作用于传动部上的力监测切割线的张力，以将切割线的张力保持在合适的范围，进而获得合适的线弓。

在上述进刀总成的具体实施方式中，所述驱动装置还包括位于所述第一容纳腔中的压接板，所述张力监测部压接于所述轴承部的上部，所述压接板穿设在所述传动部上，所述张力监测部与所述压接板固定连接，所述压接板与所述支撑法兰或所述固定座固定连接。

在采用上述技术方案的情况下，可以通过张力监测部与压接板、轴承部和固定座之间的具体连接关系监测切割过程中切割线反作用于传动部上的力监测切割线的张力，以将切割线的张力保持在合适的范围，进而获得合适的线弓，而且，压接板可以阻止轴承部上下窜动，进而避免影响传动精度和张力监测精度。

在上述进刀总成的具体实施方式中，所述驱动装置还包括锁紧螺母，所述锁紧螺母套设在所述传动部上且压接于所述轴承部上，所述张力监测部和所述压接板套设在所述锁紧螺母上。

在采用上述技术方案的情况下，可以通过锁紧螺母进一步阻止轴承部上下窜动，进而避免影响传动精度和张力监测精度。

在上述进刀总成的具体实施方式中，所述驱动装置还包括锁紧隔圈，所述锁紧隔圈套设在所述传动部上且压接于所述锁紧螺母与所述轴承部之间，所述张力监测部和所述压接板套设在所述锁紧隔圈上。

在采用上述技术方案的情况下，可以通过锁紧隔圈进一步阻止轴承部上下窜动，进而避免影响传动精度和张力监测精度，同时有利于轴承部的顺畅转动。

在上述进刀总成的具体实施方式中，所述张力监测部为测力传感器。

在采用上述技术方案的情况下，可以通过测力传感器监测切割过程中切割线反作用于传动部上的力监测切割线的张力，以将切割线的张力保持在合适的范围，进而获得合适的线弓。

在上述进刀总成的具体实施方式中，所述测力传感器呈环形。

在采用上述技术方案的情况下，测力传感器可以方便地与传动部件配合设置。

在上述进刀总成的具体实施方式中，所述轴承部包括两个轴承，两个所述轴承叠套在所述传动部上。

在采用上述技术方案的情况下，可以通过两个轴承配合传动部实现传动，提高传动的稳定性。

在上述进刀总成的具体实施方式中，所述驱动部包括：

驱动电机，所述驱动电机固定在所述固定座上，所述驱动电机的输出轴至少部分位于所述第二容纳腔内且与所述传动部传动连接。

在采用上述技术方案的情况下，可以通过驱动电机驱动传动部，进而带动进给装置实现进给运动。

在上述进刀总成的具体实施方式中，所述驱动部还包括：

联轴器，所述联轴器连接于所述输出轴和所述传动部之间，所述联轴器位于所述容纳部中；并且/或者

所述驱动部还包括减速器，所述减速器连接于所述驱动电机上；并且/或者

所述固定座一侧敞开。

在采用上述技术方案的情况下，可以通过联轴器将输出轴与传动部连接固定，进而驱动传动部带动进给装置实现进给运动。而且固定座的一侧敞开，便于观察和检修、安装。

在上述进刀总成的具体实施方式中，所述进刀总成还包括进刀基座，所述进给装置与所述进刀基座可移动连接。

在采用上述技术方案的情况下，可以通过进刀基座为进给装置提供刚性支撑，以保证进给精度。

在上述进刀总成的具体实施方式中，所述进给装置包括：滑板箱，所述驱动装置与所述滑板箱传动连接，所述滑板箱与所述进刀基座可移动连接，所述滑板箱用于带动所述待切割件进行进给运动。

在采用上述技术方案的情况下，可以通过与驱动装置传动连接的滑板箱相对于进刀基座的移动带动待切割件进行进给运动。

在上述进刀总成的具体实施方式中，所述进刀总成还包括导向部，所述导向部固定连接在所述进刀基座上，所述滑板箱与所述导向部可移动连接。

在采用上述技术方案的情况下，可以通过滑板箱相对于导向部的移动带动待切割件进行进给运动。

在上述进刀总成的具体实施方式中，所述导向部包括直线导轨和滑块，所述滑块和所述直线导轨中的一个固定连接在所述滑板箱上，另一个固定在所述进刀基座上，所述滑块与所述直线导轨能够相对滑动。

在采用上述技术方案的情况下，可以通过滑块与直线导轨的相对滑动带动滑板箱，使待切割件进行竖直进给运动。

在上述进刀总成的具体实施方式中，所述进刀总成还包括限位部，所述限位部固定连接在所述进刀基座上，用于限制所述滑板箱的极限位置。

在采用上述技术方案的情况下，可以通过限位部限制滑板箱的极限位置将进给运动的行程控制在合适的范围内。

在上述进刀总成的具体实施方式中，所述限位部包括：

第一限位件，所述第一限位件固定在所述进刀基座上，用于限制所述滑板箱的第一极限位置；

第二限位件，所述第二限位件固定在所述进刀基座上与所述第一限位件相对的位置，用于限制所述滑板箱的第二极限位置。

在采用上述技术方案的情况下，可以通过第一限位件和第二限位件限制滑板箱的极限位置将进给运动的行程控制在合适的范围内。

在上述进刀总成的具体实施方式中，所述进刀总成还包括：

前基座、后基座和侧立板，所述进刀基座的两侧面分别与所述前基座和所述后基座连接，所述侧立板连接于所述前基座和所述后基座之间，所述滑板箱与所述进刀基座可滑动连接，所述滑板箱位于所述前基座、所述后基座和所述侧立板之间围设形成的容纳空间。

在采用上述技术方案的情况下，可以进一步为进给装置提供刚性支撑，以保证进给过程的稳定，同时可以避免杂物进入影响进给过程，还可以避免切割液洒落在进给装置上造成腐蚀影响进给装置的运动和寿命。

在上述进刀总成的具体实施方式中，所述进刀总成还包括：

装卡机构，所述装卡机构固定在所述滑板箱的一端，用于装卡待切割件。

在采用上述技术方案的情况下，可以通过装卡机构将待切割件进行固定，进而在进给过程中进行切割。

第二方面，本申请提供一种线切割机，包括上述第一方面的进刀总成。

本申请的线切割机，进刀总成上设置有张力监测部，可以实时监测切割线上的张力进而将其控制在合适的范围内，以保证合适的线弓，进而避免跳线或者断线。

在上述线切割机的具体实施方式中，所述线切割机为切片机。

在采用上述技术方案的情况下，切片机具有上述线切割机的相应技术效果。

附图说明

图1为本申请一实施例提供的进刀总成的结构图。

图2为本申请一实施例提供的进刀总成的后视剖面结构图。

图3为本申请一实施例提供的进刀总成的后视结构图。

图4为本申请一实施例提供的驱动装置的立体结构图。

图5为本申请一实施例提供的驱动装置的右视结构图。

图6为本申请一实施例提供的驱动装置的正视结构图。

图7为本申请一实施例提供的驱动装置的后视剖面结构图。

图8为本申请一实施例提供的测力传感器的立体结构图。

图9为本申请一实施例提供的线切割机的结构图。

图10为本申请一实施例提供的线弓随切割深度变化的对比曲线图。

图11为本申请一实施例提供的切割线张力值随切割深度变化的对比曲线图。

附图标记列表

1、进刀总成，11、进刀基座，12、前基座，13、后基座，14、侧立板，15、装卡机构；

16、限位部，161、第一限位件，162、第二限位件，17、导向部，18、滑板箱；

19、驱动装置，191、驱动部，1911、驱动电机，1912、联轴器；

192、传动部，1921、丝杠，1922、丝母，1923、丝母座；

193、支撑部，1931、支撑法兰，1932、固定座，194、轴承，195、压接板，196、锁紧螺母，197、锁紧隔圈；

10、测力传感器。

具体实施方式

下面参照附图来描述本申请的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅用于解释本申请的技术原理，并非用于限制本申请的保护范围。本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合。例如，尽管说明书中的直线导轨是结合2个来进行描述的，但是，本申请显然可以设置其他数量的直线导轨，如1个、3个等。

需要说明的是，在本申请的描述中，“上部”、“下部”等指示位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅是为了便于描述，而不是指示或暗示相关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申请的限制。此外，序数词“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”等应作广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或一体连接；可以是机械连接，也可以是其他连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

线切割是一种通过切割线高速往复运动，并与待切割件(比如光伏硅棒、半导体、碳化硅、蓝宝石、磁材等材料)相对移动，以使切割线切割待切割件的一种加工方法。

在切割的过程中，待切割件在进给机构的带动下，挤压切割线，使得切割线在切割过程性产生一定的弹性拉伸，形成一个线弓距离X。线弓过大，切割线的张力增大，更易束缚在主辊上的线槽中，但是在高速切割过程中，线网中的切割线容易产生断线问题。线弓太小，切割线的张力较小，不易束缚在主辊上的线槽中，在高速切割过程中，切割线易产生脱槽问题。因此，线弓作为切割过程中的中的重要参数，如何有效检测是本领域急需解决的问题。

为了解决现有技术中的上述问题，本申请提供一种进刀总成，该进刀总成包括进给装置、驱动装置和张力监测部。进给装置用于带动待切割件进行进给运动。驱动装置与进给装置传动连接，用于驱动进给装置进行进给运动。张力监测部设置于驱动装置上，用于监测进给过程中切割线的张力。

本申请的技术方案可以通过张力监测部监测切割过程中切割线的张力，以将切割线的张力保持在合适的范围，进而获得合适的线弓。

下面结合图1至图10对本申请的进刀总成进行描述。

参见图1至图8，第一方面，本申请提供一种进刀总成1，该进刀总成1包括进给装置、驱动装置19和张力监测部。进给装置用于带动待切割件进行进给运动。驱动装置19与进给装置传动连接，用于驱动进给装置进行进给运动。张力监测部设置于驱动装置19上，用于监测进给过程中切割线的张力。

这样，可以通过张力监测部监测切割过程中切割线的张力，以将切割线的张力保持在合适的范围，进而获得合适的线弓。

参见图4至图8，在上述进刀总成1的优选实施方式中，驱动装置19包括驱动部191和传动部192。传动部192与驱动部191连接，且传动部192与进给装置连接，张力监测部设置于传动部192。

进一步地，驱动装置19还包括支撑部193。支撑部193固定在待安装位置(例如进刀基座11)上且一端与驱动部191连接。而且，支撑部193设置有容纳部，传动部192与驱动部191部分穿设于容纳部内。

进一步地，支撑部193包括支撑法兰1931和固定座1932。支撑法兰1931固定在待安装位置上，固定座1932固定在支撑法兰1931上且与驱动部191连接。固定座1932与支撑法兰1931之间形成有第一容纳腔，传动部192部分穿设于第一容纳腔内，固定座1932上设置有第二容纳腔，传动部192的顶部穿设在第二容纳腔内，驱动部191部分位于第二容纳腔内且与传动部192传动连接。优选地，固定座1932一侧敞开。

进一步地，驱动装置19还包括轴承部，轴承部设置在第一容纳腔内且穿设在传动部192上。优选地，轴承部包括两个轴承194，两个轴承194叠套在传动部192上。

进一步地，驱动装置19还包括位于第一容纳腔中的压接板195。压接板195穿设在传动部192上且压接于轴承部的顶部。

进一步地，驱动装置19还包括锁紧螺母196和锁紧隔圈197，锁紧螺母196螺接在传动部192上，锁紧隔圈197压接于锁紧螺母197与轴承部之间，压接板195套设在锁紧隔圈197上。

具体地，驱动部191包括驱动电机1911，驱动电机1911固定在固定座1932上，驱动电机1911的输出轴至少部分位于第二容纳腔内且与传动部192传动连接。

进一步地，驱动部191还包括联轴器1912和减速器(图中未示出)。联轴器1912连接于输出轴和传动部192之间且位于容纳部中，减速器连接于驱动电机1911上。

这样，可以通过设置于传动部192的张力监测部与驱动装置19其他结构之间的具体连接关系监测切割过程中切割线反作用于传动部192上的力，进而调整进刀总成1的进给速度，以将切割线的张力保持在合适的范围，进而获得合适的线弓。然后，可以通过联轴器1912将驱动电机1911的输出轴与传动部192连接固定，经减速器调速后带动进给装置实现进给运动。而且，压接板195可以阻止轴承194上下窜动，进而避免影响传动精度和张力监测精度。此外，锁紧螺母196和锁紧隔套197可以进一步阻止轴承194上下窜动，进而避免影响传动精度和张力监测精度，而且，设置锁紧隔套197便于轴承194的转动。然后，轴承194设置为两个，可以进一步提高传动的稳定性。再者，将驱动电机1911固定于固定座1932上，为驱动电机1911提供刚性稳定支撑，有利于提高传动的稳定性和精度，进而提高张力监测的精度。而且，固定座1932的一侧敞开，便于观察和检修、安装。

当然，本领域技术人员能够理解的是，轴承194也可以根据具体应用场景的需要设置为其他数量，例如1个、3个等。此外，也可以不设置轴承194。然后，固定座1932也可以封闭设置。当然，也可以不设置支撑法兰1931和固定座1932，或者只设置其中的一个，此时需相应调整驱动部191和传动部192的相关部件的设置方式。本领域技术人员还能够理解的是，也可以不设置压接板195，此时需相应调整测力传感器10的连接方式。此外，也可以不设置锁紧螺母196和/或锁紧隔圈197。再者，也可以不设置减速器。

参见图8，在上述进刀总成1的优选实施方式中，张力监测部为呈环形的测力传感器10，该测力传感器10通过内设的电阻应变片和相应电路来检测受力变化。

这样，可以通过测力传感器10监测实现张力的监测，以将线弓控制在合适的范围内。而且测力传感器设置为环形，可以方便与相关部件装配。

当然，本领域技术人员能够理解的是，测力传感器10也可以根据具体应用场景的需要设置为其他形状。本申请的测力传感器可以根据具体应用场景的需要监测拉力、压力以及其他形式的力等，如仅检测拉力或仅检测压力，或者同时检测拉力和压力等。当然，张力监测部除电阻应变片式的测力传感器外，也可以替换为其他如压磁式、压电式、振弦式测力传感器，当然直接设置电阻应变片作为张力监测部并外接电路也可以实现对张力的检测。需要说明的是，测力传感器10的接线方式属于本领域的常规设置手段，在此不再赘述。

继续参见图4至图8，在上述进刀总成1的优选实施方式中，传动部192包括第一传动件、第二传动件和第三传动件。第一传动件与驱动部191连接，第二传动件与第一传动件连接，第三传动件与第二传动件连接且第三传动件固定连接在进给装置上，测力传感器10设置于第二传动件与第三传动件之间。

优选地，第一传动件为丝杠1921，丝杠1921与驱动部191的输出轴(图中未示出)连接，第二传动件为丝母1922，丝母1922连接在丝杠1921上，第三传动件为丝母座1923，丝母座1923与丝母1922连接，且丝母座1923与进给装置固定连接，测力传感器10设置于丝母1922与丝母座1923之间。更优选地，丝杠1921为滚珠丝杠。丝母座1923和测力传感器10均套设于丝母1922，丝母1922与测力传感器10固定连接，测力传感器10与丝母座1923固定连接。

这样，可以通过测力传感器10与丝母1922及丝母座1923的连接配合监测切割过程中切割线反作用于丝母1922上的力，进而监测切割线的张力，以将切割线的张力保持在合适的范围，进而获得合适的线弓。而且，滚珠丝杠可以保证运动精度。

当然，本领域技术人员能够理解的是，丝杠1921也可以为普通丝杠。

在上述进刀总成1的可替换实施方式中，第一传动件为齿轮(图中未示出)，齿轮与驱动部191的输出轴连接，第二传动件为齿条(图中未示出)，齿条与齿轮啮合连接，第三传动件为丝母座1923，丝母座1923与齿条连接，且丝母座1923与进给装置固定连接，齿条上设置有限位件(例如限位罩盖、限位挡板等)，测力传感器10设置于丝母座1923与限位件(图中未示出)之间。具体地，丝母座1923套设于测力传感器10，齿条与丝母座1923固定连接，限位件与测力传感器10固定连接，测力传感器10与丝母座1923固定连接。

这样，可以通过测力传感器10与限位件及丝母座1923的具体连接配合监测切割过程中切割线反作用于齿条上的力，监测切割线的张力，以将切割线的张力保持在合适的范围，进而获得合适的线弓。

参见图4至图7，在上述进刀总成1的另一中可替换实施方式中，测力传感器10位于支撑部193的容纳部内且套设在传动部192上。

进一步地，测力传感器10设置于固定座1932与支撑法兰1931之间形成的第一容纳腔内。

进一步地，测力传感器10位于轴承部的下部，测力传感器10的一端与支撑法兰1931固定连接，测力传感器10的另一端与轴承部压接。

这样，可以通过测力传感器10与轴承部和支撑法兰1931的具体连接关系监测切割过程中切割线反作用于传动部192上的力监测切割线的张力，以将切割线的张力保持在合适的范围，进而获得合适的线弓。

当然，本领域技术人员能够理解的是，在不设置轴承部的情况下，需相应调整测力传感器10的连接方式。

继续参见图4至图7，在上述进刀总成1的再一种可替换实施方式中，测力传感器10压接于轴承部的上部，测力传感器10的顶部与压接板195固定连接且压接于轴承194，压接板195与固定座1932固定连接。

进一步地，驱动装置19还包括锁紧螺母196和锁紧隔圈197，锁紧螺母196螺接在传动部192上，锁紧隔圈197压接于锁紧螺母197与轴承部之间，压接板195套设在锁紧隔圈197上。

进一步地，测力传感器10和压接板195套设在锁紧隔圈197上。

这样，可以通过测力传感器10与压接板195和轴承部之间的具体连接关系监测切割过程中切割线反作用于传动部192上的力监测切割线的张力，以将切割线的张力保持在合适的范围，进而获得合适的线弓。而且，压接板195可以阻止轴承部上下窜动，进而避免影响传动精度和张力监测精度。此外，锁紧螺母196和锁紧隔圈197可以进一步阻止轴承部上下窜动，进而避免影响传动精度和张力监测精度，而且锁紧隔圈197有利于轴承部的转动。再者，测力传感器10与压接板195的位置也可以调换，此时测力传感器10的底部与压接板195固定连接，压接板195与支撑法兰1931固定连接且压接于轴承194。

当然，本领域技术人员能够理解的是，在不设置锁紧隔圈197，通过锁紧螺母196阻止轴承部上下窜动的情况下，测力传感器10和压接板195也可以套设在锁紧螺母19上。此外，在不设置压接板195、和/或锁紧螺母196、和/或锁紧隔圈197的情况下，需相应调整测力传感器10的连接方式。

在上述进刀总成1的优选实施方式中，进刀总成1还包括进刀基座11，进给装置与进刀基座11可移动连接。

这样，可以通过进刀基座11为进给装置提供刚性稳定支撑，以保证进给精度。

返回参见图1至图3，在上述进刀总成1的优选实施方式中，进给装置包括：滑板箱18，驱动装置19与滑板箱18传动连接，滑板箱18与进刀基座11可移动连接，滑板箱18用于带动待切割件进行进给运动。

这样，可以通过与驱动装置19传动连接的滑板箱18相对于进刀基座11的移动带动待切割件进行进给运动。

继续返回参见图1至图3，在上述进刀总成1的优选实施方式中，进刀总成1还包括导向部17，导向部17固定连接在进刀基座11上，滑板箱18与导向部17可移动连接。

具体地，导向部17包括直线导轨和滑块。滑块滑动连接在直线导轨上且与滑板箱18固定连接，导轨与进刀基座11固定连接。优选地，直线导轨(图中未示出)的数量为两个，滑块(图中未示出)的数量为四个，每个直线导轨上设置两个滑块。

这样，可以通过固定连接在滑板箱18上的滑块相对于直线导轨的移动带动待切割件进行竖直进给运动。而且，两个直线导轨可以进一步保证竖直进给运动的运动精度。

当然，本领域技术人员能够理解的是，也可以根据具体应用场景的需要选择设置直线导轨和滑块的数量。此外，直线导轨与滑块的固定关系可以调换，例如滑块滑动连接在直线导轨上且与进刀基座11固定连接，导轨与滑板箱18固定连接。

继续返回参见图1至图3，在上述进刀总成1的优选实施方式中，进刀总成1还包括限位部16，限位部16固定连接在进刀基座11上，用于限制滑板箱18的极限位置。

进一步地，限位部16包括第一限位件161和第二限位件162(图中未示出)。第一限位件161(例如挡块、接近开关、限位开关)固定在进刀基座11上，用于限制滑板箱18的第一极限位置(例如上限位)。第二限位件162(例如挡块、接近开关、限位开关)固定在进刀基座11上与第一限位件161相对的位置，用于限制滑板箱18的第二极限位置(例如下限位)。

这样，可以通过第一限位件161和第二限位件162限制滑板箱18的极限位置将进给运动的行程控制在合适的范围内。

当然，也可以不设置第一限位件161和第二限位件162，或者只设置二者中的一个。

继续返回参见图1至图3，在上述进刀总成1的优选实施方式中，进刀总成1还包括前基座12、后基座13和侧立板14，进刀基座11的两侧面分别与前基座12和后基座13连接，侧立板14连接于前基座12和后基座13之间，滑板箱18与进刀基座11可滑动连接，滑板箱18位于前基座12、后基座13和侧立板14之间围设形成的容纳空间。

这样，可以进一步为进给装置提供刚性的稳定支撑，以保证进给过程的稳定及进给精度，同时可以避免杂物进入影响进给过程，还可以避免切割液洒落在进给装置上造成腐蚀影响进给装置的运动和寿命。

继续返回参见图1至图3，在上述进刀总成1的优选实施方式中，进刀总成还包括装卡机构15，装卡机构15固定在滑板箱18的一端，用于装卡待切割件。

这样，可以通过装卡机构15将待切割件进行固定，进而在进给过程中进行切割。装卡机构15的结构属于本领域的常规设置，在此不再赘述。

如图9所示，第二方面，本申请提供一种线切割机，包括上述第一方面的进刀总成1。具体地，线切割机为切片机。

本申请的线切割机，进刀总成1上设置有张力监测部，可以实时监测切割线上的张力进而将其控制在合适的范围内，以保证合适的线弓，进而避免跳线或者断线，切割过程较为平稳，可以获得较好的切割质量。当然，线切割机也可以为其他形式，例如切片机。

需要说明的是，本领域技术人员能够理解，尽管本申请中测力传感器10是结合一定位置进行描述的，但是显然，测力传感器10可以根据需要设置于这些位置中的一个或同时设置于多个位置。

下面，结合图1至图11对本申请的一种可能的运行方式进行描述。

运行前，先将安装有晶棒的工件台固定于装卡机构15。待切割件例如晶棒就位后，驱动电机1911经减速器减速后，将输出轴的旋转运动经联轴器1912传递给丝杠1921，通过丝母1922与丝杠1921的相对运动将旋转运动转换为直线运动，然后通过丝母1922和丝母座1923传递给滑板箱18，然后通过滑板箱18在的滑块和直线导轨的导向下，实现进刀总成的上下直线进给运动，从而对硅棒进行切割。限位部16可以限制滑板箱18的极限位置，将进给运动控制在合适的范围内。

切割过程中，切割线例如切割线被硅棒挤压，使得切割线在切割过程性产生一定的弹性拉伸，形成一个线弓距离X。切割线上的张力会形成进给运动的阻力，该阻力通过工件台、滑板箱18、丝母座1923和丝母1922传递至测力传感器10上，从而固定连接于丝母座1923和丝母1922之间的测力传感器10可以监测该运动阻力，并反馈至设备的控制器，控制器据此调整进给速度，进而实现线弓的调整，最终将线弓控制在合适的范围内，避免线弓过大或过小造成设备故障，保证切割过程平稳，以获得良好的切割质量。

图10为张力监测前后线弓线弓随切割深度变化的对比曲线图。从图10中可以看出，进行线弓监测并据此调整进给速度后，线弓可以稳定在合适的范围。图11为张力监测前后切割线张力值随切割深度变化的对比曲线图。从图11中可以看出，进行张力监测后并据此调整进给速度后，切割线的张力比较平稳。

本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在本申请的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本申请的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本申请的保护范围显然不局限于这些优选实施方式。在不偏离本申请的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本申请的保护范围之内。

Claims (29)

1.一种进刀总成，其特征在于，包括：

进给装置，所述进给装置用于带动待切割件进行进给运动；

驱动装置，所述驱动装置与所述进给装置传动连接，用于驱动所述进给装置进行进给运动；

张力监测部，所述张力监测部设置于所述驱动装置上，用于监测进给过程中切割线的张力。

2.根据权利要求1所述的进刀总成，其特征在于，所述驱动装置包括：

驱动部；

传动部，所述传动部与所述驱动部连接，且所述传动部与所述进给装置连接，所述张力监测部设置于所述传动部。

3.根据权利要求2所述的进刀总成，其特征在于，所述传动部包括：

第一传动件，所述第一传动件与所述驱动部连接；

第二传动件，所述第二传动件与所述第一传动件连接；

第三传动件，所述第三传动件与所述第二传动件连接且所述第三传动件固定连接在所述进给装置上，所述张力监测部设置于所述第二传动件与所述第三传动件之间。

4.根据权利要求3所述的进刀总成，其特征在于，所述第一传动件为丝杠，所述丝杠与所述驱动部的输出轴连接，所述第二传动件为丝母，所述丝母连接在所述丝杠上，所述第三传动件为丝母座，所述丝母座与所述丝母连接，且所述丝母座与所述进给装置固定连接，所述张力监测部设置于所述丝母与所述丝母座之间。

5.根据权利要求4所述的进刀总成，其特征在于，所述丝母座和所述张力监测部均套设于所述丝母，所述丝母与所述张力监测部固定连接，所述张力监测部与所述丝母座固定连接。

6.根据权利要求3所述的进刀总成，其特征在于，所述第一传动件为齿轮，所述齿轮与所述驱动部的输出轴连接，所述第二传动件为齿条，所述齿条与所述齿轮啮合连接，所述第三传动件为丝母座，所述丝母座与所述齿条连接，且所述丝母座与所述进给装置固定连接，所述齿条上设置有限位件，所述张力监测部设置于所述丝母座与所述限位件之间。

7.根据权利要求6所述的进刀总成，其特征在于，所述丝母座套设于所述张力监测部，所述齿条与所述丝母座固定连接，所述张力监测部与所述限位件固定连接，所述张力监测部与所述丝母座固定连接。

8.根据权利要求3所述的进刀总成，其特征在于，所述驱动装置还包括支撑部，所述支撑部固定在待安装位置上且一端与所述驱动部连接，所述支撑部设置有容纳部，所述传动部与所述驱动部部分穿设于所述容纳部内，所述张力监测部位于所述容纳部内且套设在所述传动部上。

9.根据权利要求8所述的进刀总成，其特征在于，所述支撑部包括：

支撑法兰，所述支撑法兰固定在所述待安装位置上；

固定座，所述固定座固定在所述支撑法兰上且与所述驱动部连接，所述固定座与所述支撑法兰之间形成有第一容纳腔，所述张力监测部设置于所述第一容纳腔内，所述传动部部分穿设于所述第一容纳腔内，所述固定座上设置有第二容纳腔，所述传动部的顶部穿设在所述第二容纳腔内，所述驱动部部分位于所述第二容纳腔内且与所述传动部传动连接。

10.根据权利要求9所述的进刀总成，其特征在于，所述驱动装置还包括：

轴承部，所述轴承部设置在所述第一容纳腔内且穿设在所述传动部上，所述张力监测部位于所述轴承部的上部或下部。

11.根据权利要求10所述的进刀总成，其特征在于，所述张力监测部位于所述轴承部的下部，所述张力监测部的一端与所述支撑法兰固定连接，所述张力监测部的另一端与所述轴承部压接。

12.根据权利要求10所述的进刀总成，其特征在于，所述驱动装置还包括位于所述第一容纳腔中的压接板，所述张力监测部压接于所述轴承部的上部，所述压接板穿设在所述传动部上，所述张力监测部与所述压接板固定连接，所述压接板与所述支撑法兰或所述固定座固定连接。

13.根据权利要求12所述的进刀总成，其特征在于，所述驱动装置还包括锁紧螺母，所述锁紧螺母螺接在所述传动部上且压接于所述轴承部上，所述张力监测部和所述压接板套设在所述锁紧螺母上。

14.根据权利要求13所述的进刀总成，其特征在于，所述驱动装置还包括锁紧隔圈，所述锁紧隔圈套设在所述传动部上且压接于所述锁紧螺母与所述轴承部之间，所述张力监测部和所述压接板套设在所述锁紧隔圈上。

15.根据权利要求1至14任一项所述的进刀总成，其特征在于，所述张力监测部为测力传感器。

16.根据权利要求15所述的进刀总成，其特征在于，所述测力传感器呈环形。

17.根据权利要求10所述的进刀总成，其特征在于，所述轴承部包括两个轴承，两个所述轴承叠套在所述传动部上。

18.根据权利要求9所述的进刀总成，其特征在于，所述驱动部包括：

驱动电机，所述驱动电机固定在所述固定座上，所述驱动电机的输出轴至少部分位于所述第二容纳腔内且与所述传动部传动连接。

19.根据权利要求18所述的进刀总成，其特征在于，所述驱动部还包括：

联轴器，所述联轴器连接于所述输出轴和所述传动部之间，所述联轴器位于所述容纳部中；并且/或者

所述驱动部还包括减速器，所述减速器连接于所述驱动电机上；并且/或者

所述固定座一侧敞开。

20.根据权利要求1所述的进刀总成，其特征在于，所述进刀总成还包括进刀基座，所述进给装置与所述进刀基座可移动连接。

21.根据权利要求20所述的进刀总成，其特征在于，所述进给装置包括滑板箱，所述驱动装置与所述滑板箱传动连接，所述滑板箱与所述进刀基座可移动连接，所述滑板箱用于带动所述待切割件进行进给运动。

22.根据权利要求21所述的进刀总成，其特征在于，所述进刀总成还包括导向部，所述导向部固定连接在所述进刀基座上，所述滑板箱与所述导向部可移动连接。

23.根据权利要求22所述的进刀总成，其特征在于，所述导向部包括直线导轨和滑块，所述滑块和所述直线导轨中的一个固定连接在所述滑板箱上，另一个固定在所述进刀基座上，所述滑块与所述直线导轨能够相对滑动。

24.根据权利要求21所述的进刀总成，其特征在于，所述进刀总成还包括限位部，所述限位部固定连接在所述进刀基座上，用于限制所述滑板箱的极限位置。

25.根据权利要求24所述的进刀总成，其特征在于，所述限位部包括：

第一限位件，所述第一限位件固定在所述进刀基座上，用于限制所述滑板箱的第一极限位置；

第二限位件，所述第二限位件固定在所述进刀基座上与所述第一限位件相对的位置，用于限制所述滑板箱的第二极限位置。

26.根据权利要求21所述的进刀总成，其特征在于，所述进刀总成还包括：

前基座、后基座和侧立板，所述进刀基座的两侧面分别与所述前基座和所述后基座连接，所述侧立板连接于所述前基座和所述后基座之间，所述滑板箱与所述进刀基座可滑动连接，所述滑板箱位于所述前基座、所述后基座和所述侧立板之间围设形成的容纳空间。

27.根据权利要求21所述的进刀总成，其特征在于，所述进刀总成还包括：

装卡机构，所述装卡机构固定在所述滑板箱的一端，用于装卡待切割件。

28.一种线切割机，包括如权利要求1至27任一项所述的进刀总成。

29.根据权利要求28所述的线切割机，其特征在于，所述线切割机为切片机。