CN219855387U - 一种切割机头、切割装置和线锯 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种切割机头、切割装置和线锯，属于硬质材料切割技术领域。切割机头包括：机头架；可绕设切割工具的切割轮组和导向轮组，切割轮组为设置于机头架上的至少两组，每个切割轮组包括至少两个切割轮；导向轮组设置于相邻切割轮组之间；每个导向轮组包括一个或多个导向轮；所有的导向轮处于同一平面，且导向轮所在的平面与切割轮均相切。由于切割工具在同一平面内行进，就使得切割工具在行进过程中不会绕其中心轴旋转，也就说，不产生扭转，如此，可减少或避免切割工具由于扭转而产生的应力变化，从而提高切割工具的使用寿命，还可促使切割工具的张力波动较小，从而提高切割质量。

Description

一种切割机头、切割装置和线锯

技术领域

本实用新型涉及硬质材料切割技术领域，特别是涉及一种切割机头、切割装置和线锯。

背景技术

现有技术中，环线切割机头通常包括两个切割轮和两个导向轮，环形金刚线设置于两个切割轮和两个导向轮的外侧，其中两个切割轮之间形成一个切割工位，一次只能切割出硅棒的一个侧面。利用两个导向轮使得环线切割工具在切割工具上包角比较大，就使得切割工具在行进过程中绕其中心轴旋转，也就是说，产生扭转，如此，可使得切割工具由于扭转而产生应力变化，容易引起切割工具的线损，降低了切割工具的使用寿命。此外，当需要对硅棒进行开方切割时，需要相对设置两套环线切割机头同时切割硅棒的两个侧面，结构复杂。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型提出了至少部分解决上述问题的一种切割机头、切割装置和线锯，旨在解决现有技术中环线切割机头设备使得切割工具的线损比较大、使用寿命短的问题，同时也解决了同时多工位切割的问题。

具体地，本实用新型提供了如下技术方案：

本实用新型提供了一种切割装置，包括：

机头架；

可绕设切割工具的切割轮组和导向轮组，所述切割轮组为设置于所述机头架上的至少两组，每个所述切割轮组包括至少两个切割轮；所述导向轮组设置于相邻切割轮组之间；每个所述导向轮组包括一个或多个导向轮；所有的所述导向轮处于同一平面，且所述导向轮所在的平面与所述切割轮均相切。

可选地，所述切割机头还包括第一电机，所述第一电机安装于所述机头架上；

每个所述导向轮组中所述导向轮为一个；

两个所述导向轮中一个为主动轮，所述主动轮配置为在所述第一电机的驱动下旋转。

可选地，所述切割机头还包括张力组件，所述张力组件设置于所述机头架上；

每个所述导向轮组中所述导向轮为一个；

两个所述导向轮中一个为张力轮，所述张力轮配置成在所述张力组件驱动下移动。

可选地，所述切割轮组和所述导向轮组分别为两个，其中两个所述切割轮组相对设置，所述张力轮沿垂直于两个所述切割轮组的相对方向。

可选地，所有所述切割轮组处于所述切割工具所处平面的同一侧。

可选地，每个所述切割轮一一对应连接一个第二电机，所述第二电机安装在所述机头架上。

可选地，每个所述切割轮组包括多个切割轮，沿一直线方向间隔设置；或者，

每个所述切割轮组包括至少两个切割轮和处于至少两个所述切割轮之间的中间轮，所述切割轮和所述中间轮沿一直线方向间隔设置。

可选地，所述张力组件包括：

气缸组件，所述气缸组件一端铰接于所述机头架；

滑轨，所述滑轨沿平行于所述张力轮所在的平面和一个所述切割轮组所在的平面的交线方向固定连接于所述机头架；

张力臂，所述张力臂滑动连接于所述滑轨，所述张力臂铰接于所述气缸组件的另一端；所述张力轮转动连接于所述张力臂一端。

可选地，所述机头架上设置有与待切割工件适配的避让槽。

可选地，所述避让槽呈弧形，所述避让槽的轴线垂直于所述导向轮所在的平面。

本实用新型还提供了一种切割装置，其包括上述任一种切割机头。

本实用新型还提供了一种线锯，其包括上述任一种切割机头和切割工具；所述切割工具呈环状，绕设于所述切割轮组和所述导向轮组。

可选地，所述切割工具绕设于所有的所述导向轮的外侧；所述切割工具为切割线或锯带。

本实用新型提供的一种切割机头，在一根切割工具走向上交替设置切割轮组和导向轮组，切割工具在导向轮组处回转，并在两个切割轮组形成相对的两个切割区段，使得切割机头可同时切割棒料的两个面。由于只使用一根切割工具，使得切割机头结构紧凑、达到压缩切割机头占用空间的效果。

进一步地，切割工具和所有的导向轮处于同一平面，使得切割机头的整体厚度较小，可进一步减少空间占用。特别地，由于切割工具在同一平面内行进，就使得切割工具在行进过程中不会绕其中心轴旋转，也就说，不产生扭转，如此，可减少或避免切割工具由于扭转而产生的应力变化，从而提高切割工具的使用寿命，还可促使切割工具的张力波动较小，从而提高切割质量。

进一步地，本实用新型提供的切割机头，每个切割轮一一对应连接一个第二电机，可增加切割工位处切割工具的张力，以转化为切割力，提高棒料的切割效率和切割质量，还可减少切割工具与切割轮之间产生滑动摩擦，提高切割工具的使用寿命。

根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本实用新型一个实施例的切割机头的示意性俯视图；

图2是根据本实用新型一个实施例的切割机头的示意性立体图；

图3是根据本实用新型一个实施例的切割机头的显示完整切割工具的示意性立体图；

图4是根据本实用新型一个实施例的切割机头的主动轮和第一电机的示意性立体图。

具体实施方式

下面参照图1至图4来描述本实用新型实施例的切割机头、切割装置和线锯。在本实施例的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征，也即包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。当某个特征“包括或者包含”某个或某些其涵盖的特征时，除非另外特别地描述，这指示不排除其它特征和可以进一步包括其它特征。

除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”“耦合”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。本领域的普通技术人员，应该可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，在本实施例的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。也即在本实施例的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”、或“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型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示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者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。

图1是根据本实用新型一个实施例的切割机头的示意性俯视图，并结合图2-4，本实用新型提供了一种用于切割装置的切割机头，包括机头架1和用于绕设首尾相接的切割工具3的切割轮组4和导向轮组5。机头架1上具有用以进给棒料的切割区域2。切割轮组4为设置于机头架1上的至少两组，每个切割轮组4包括至少两个切割轮。导向轮组设置于相邻切割轮组之间。每个导向轮组5包括一个或多个导向轮51。所有的导向轮51处于同一平面，且导向轮51所在的平面与切割轮均相切，以使切割工具3和所有的导向轮51处于同一平面。

切割机头可适配卧式切割装置或者立式切割装置，本实施例中切割机头用于卧式切割装置。切割工具3可为线锯或带锯，本实施例中切割工具3为线锯中的金刚线，切割机头通过金刚线在棒料表面高速移动对棒料进行切割。

本实施例中，如图1所示，在一根切割工具3走向上交替设置切割轮组4和导向轮组5，其中，切割轮组4可包含多个切割轮41，每个切割轮组4的所有切割轮41所处的平面均共面，可为切割面，导向轮组5可包含多个导向轮51，每个导向轮组5的所有导向轮51的所处平面均共面，可为导向面，即上述切割轮均相切的平面。

本实用新型中所说的切割轮41所处的平面表示为切割轮41的线槽中心所在的平面，本实用新型中所说的导向轮51所处的平面表示为导向轮51的线槽中心所在的平面。切割工具3在导向轮组5处回转，切割工具3在每个切割轮组4至少形成一个切割区段21，并在两个切割轮组4形成至少两个切割区段21，使得切割机头可同时切割一个棒料的两个侧面，或者同时切割两个棒料。由于只使用一根切割工具3、两个切割轮组4和两个导向轮组5，使得切割机头结构紧凑、空间占用较低。

本实施例中，如图1所示，切割工具3和所有的导向轮51处于同一平面，也就是说，两个导向轮组5所处的两个导向面共面，切割工具3处于一个平面，导向面与切割工具3的平面共面。该设计使得切割机头的整体厚度较小，可进一步减少空间占用。另一方面，由于切割工具3在同一平面内行进，就使得切割工具3在行进过程中不会绕其中心轴旋转，也就说，不产生扭转，如此，可减少或避免切割工具3由于扭转而产生的应力变化，从而提高切割工具3的使用寿命，还可促使切割工具3的张力波动较小，从而提高切割质量。

进一步地，由于使用一个切割工具3，可保证切割工位的同步工作，不会因为切割不同步造成棒料扭转等，保证切割效果。而且，使用一个切割工具3，耗材小。

在本实用新型的切割机头的一些实施例中，两个切割轮组4和两个导向轮组5。两个切割轮组4相对设置以使切割工具3从切割区域2的相对两侧穿过。相对设置的两个切割轮组4形成相对设置的至少两个切割工位，可同时切割一个棒料的两个相对的面，切割位置对称，保证切割效果。

在本实用新型的切割机头的一些实施例中，如图2所示，切割机头还包括第一电机7，第一电机7安装于机头架1上。每个导向轮组5仅包括一个导向轮51。两个导向轮51中一个为主动轮53，主动轮53配置为在第一电机7(图2未示出)驱动下旋转。第一电机7安装于机头架1上。

本实施例中，主动轮53用于带动切割工具3转动，以设定的线速度高速移动，形成对棒料的切割。主动轮53既导向切割工具3使之转向折返，又为切割工具3提供高速移动的动力。相比于在该处分别设置一个主动轮53和一个导向轮51，本方案减少了导向轮51的数量，降低了线切割设置的空间占用。另一方面，由于切割工具3在主动轮53处回转，切割工具3在主动轮53线槽内的缠绕长度可达半个圆周的周长，也就是说缠绕长度较长，可在不降低切割工具3与主动轮53的总的摩擦力的情况下，降低切割工具3对主动轮53的线压强，从而提高切割工具3使用寿命。或者说在相同的线压强的情况下，提高主动轮53与切割工具3之间的摩擦力，减少或避免切割工具3与主动轮53之间产生滑动摩擦，从而提高切割工具3的使用寿命。

在本实用新型的切割机头的一些实施例中，如图2所示，切割机头还包括张力组件6，张力组件6设置于机头架1上。每个导向轮组5仅包括一个导向轮51。两个导向轮51中一个为张力轮52，张力轮52配置成沿张力轮52所在的平面和切割轮组4所在的平面的交线方向往复移动，以调节切割工具3的张力，也就是说，张力轮52沿垂直于两个切割轮组4的相对方向移动。张力组件6设置于机头架1上。

本实施例中，张力轮52既导向切割工具3使之转向折返，又为切割工具3提供预设的张力。相比于在该处分别设置一个张力轮52和一个导向轮51，本方案减少了导向轮51的数量，降低了线切割设置的空间占用。张力轮52在张力组件6作用下形成切割工具3的张力，以转化为对棒料的切割力。张力组件6可包括气缸、液压缸或电动推杆等直线位移机构。直线往复运行的张力组件6结构简单，整体设备紧凑。实际应用时，张力组件6可设置为具有一个预设推力，当检测到张力轮52的推力大于预设推力时，张力组件6收缩，驱动张力轮52向图2中向上移动，直到张力轮52的推力等于推力。当检测到张力轮52的推力小于预设推力时，张力组件6伸张，驱动张力轮52向图2中向下移动，直到张力轮52的推力等于推力。本实施例中，张力轮52的移动距离与切割工具3的张力成正相关，近似成正比，使得张力组件6的控制程序较为简单。

在本实用新型的切割机头的一些实施例中，如图1所示，每个导向轮组5仅包括一个导向轮51。一个导向轮51水平设置于机头架1一端，另一个导向轮51水平设置于机头架1的另一端。

本实施例中，两导向轮51水平设置，也就是说，切割工具3也水平设置。两导向轮51分别处于图1中切割机头的上下两端。该设计使得切割机头整体结构简单、紧凑。实际使用时，机头架1水平设置，棒料沿竖直方向进给进入或穿出切割区域2，冷却液和切割产生的粉末在重力下向下坠落，不会落在导向轮51上。

在本实用新型的切割机头的一些实施例中，如图3所示，所有切割轮组4处于切割工具3所处平面的同一侧，便于切割机头的布置，降低空间占用。

在本实用新型的切割机头的一些实施例中，如图3所示，每个切割轮41一一对应连接一个第二电机81，第二电机81安装在机头架1上。

本实施例中，每个切割轮41均由一个第二电机81驱动。实际使用时，第二电机81的转速设置为与第一电机7匹配，使得主动轮53和切割轮41的线槽的线速度相同，如此，可减少切割工具3与切割轮41之间产生滑动摩擦，提高切割工具3使用寿命。另一方面，切割区段21处于两个切割轮41之间，切割轮41设置第二电机81，可增加切割区段21处切割工具3的张力，以转化为切割力，形成对棒料的高效切割。

在本实用新型的切割机头的一些实施例中，如图4所示，主动轮53固定连接于第一电机7的输出轴。也就是说，主动轮53的转轴与第一电机7的输出轴同轴。一方面，该设计结构简单、紧凑，空间占用低。另一方面，可使得第一电机7具有较高的传动效率，并且主动轮53转动时与第一电机7的输出轴完全同步，第一电机7可精确地控制主动轮53的转速，形成对棒料的高质量的切割。

在本实用新型的切割机头的一些实施例中，如图2所示，切割轮41固定连接于第二电机81的输出轴。也就是说，主动轮53的转轴与第一电机7的输出轴同轴。一方面，该设计结构简单、紧凑，空间占用低。另一方面，可使得第二电机81具有较高的传动效率，并且切割轮41转动时与第二电机81的输出轴完全同步，第一电机7可精确地控制切割轮41的转速，形成对棒料的高质量的切割。

在本实用新型的切割机头的一些实施例中，导向轮组5设置于切割轮组4的切割轮41所在的两个平面之间，以使切割工具3绕设于所有的导向轮51的外侧，也就是说所有的导向轮51均处于闭合曲线内侧。本实施例中，切割工具3处于导向轮51的外侧，表示为切割工具3处于导向轮51的线槽的外侧。切割工具3呈闭合曲线状，闭合曲线在空间形成两个区域，一个是以闭合曲线为外边界的区域，另一个是闭合曲线以外的区域，本实施例中，导向轮51处于以闭合曲线为外边界的区域内。如此，可降低切割机头的空间占用，使得切割机头的整体结构简单和紧凑。例如，在本实用新型的切割机头的一些实施例中，如图2所示，闭合曲线的轮廓呈腰圆形。该设计使得切割工具3周长较短，并且切割机头结构简单、紧凑，空间占用小。

在本实用新型的切割机头的一些实施例中，如图2所示，张力组件6包括气缸组件62、滑轨65和张力臂64。气缸组件62一端铰接于机头架1。滑轨65沿平行于张力轮52所在的平面和一个切割轮组4所在的平面的交线方向固定连接于机头架1。张力臂64滑动连接于滑轨65，张力臂64铰接于气缸组件62的另一端。张力轮52转动连接于张力臂64一端。

本实施例中，滑轨65用于限制气缸组件62的另一端或者说位移端的移动轨迹，促使其严格按照张力轮52所在的平面和一个切割轮组4所在的平面的交线方向线性移动。张力臂64用于使得张力轮52转轴与气缸组件62和滑轨65错位，可降低切割机头的空间占用。也可避免气缸组件62和滑轨65过于靠近切割区域2，导致溅入冷却液。

在本实用新型的切割机头的一些实施例中，张力组件6包括沿两个导向轮51相对方向延伸的导向机构，张力轮52通过导向机构设置于机头架1上，以促使张力轮52在两个导向轮51相对方向往复移动。

本实施例中，导向机构可为导轨、滑槽，齿条等，用于张力轮52移动轨迹，促使其严格按照张力轮52所在的平面和一个切割轮组4所在的平面的交线方向线性移动。

在本实用新型的切割机头的一些实施例中，如图1所示，每个切割轮组4仅设置两个切割轮41，在两个切割轮41间形成一个切割区段21，即一个切割工位。在本实用新型的其它一些实施例中，切割轮组4包括多个切割轮，多个切割轮沿一直线方向间隔设置。例如，切割轮组4包括N个切割轮41，以使切割工具3形成N-1个切割区段21。

在本实用新型的切割机头的一些实施例中，每个切割轮组4包括至少两个切割轮41和处于至少两个切割轮41之间的中间轮，切割轮41和中间轮沿一直线方向间隔设置，以使切割工具3在切割区域2的每侧形成至少两个切割区段21。本实施例中，中间轮用于支撑切割工具，降低切割工具的线弓。中间轮可为切割轮41，也可为导向轮51，也可为其它轮，可根据实际需求设置。

在本实用新型的切割机头的一些实施例中，如图2所示，第一电机7、第二电机81、张力组件6和切割轮组4处于切割工具3的同一侧。

在本实用新型的切割机头的一些实施例中，如图3所示，第二电机81通过电机安装板82安装于机头架1。电机安装板82呈L形板，包括平行于对应切割轮41的转轴的第一板821和与第一板821垂直设置的第二板822。第二电机81安装于第一板821，第二板822固定连接于机头架1上。

本实施例中，电机安装板82的结构简单、紧凑。第一板821用于固定安装第二电机81，并且在切割区域2和第二电机81本体之间形成屏障，避免切割区域2内的冷却液和切割产生的粉末进入第二电机81本体。

在本实用新型的切割机头的一些实施例中，如图3所示，第二电机81的接线盒83处于第二电机81的本体的远离切割工具3的一端。如此，可避免切割区域2内的冷却液和切割产生的粉末进入第二电机81的接线盒83。

在本实用新型的切割机头的一些实施例中，如图1所示，机头架1沿切割区域2的边界设置有与待切割工件适配的避让槽9，避让槽9呈弧形，避让槽9的轴线平行于棒料的进给方向，即避让槽9的轴线垂直于导向轮所在的平面。

本实施例中，通过设置弧形避让槽9，一方面使得棒料的被切割的弧形皮穿过，并将弧形皮限制在避让槽9内，避免弧形皮在切割力下四处飞溅。另一方面，使得机头架1整体具有较小的空间占用。

在本实用新型的切割机头的一些实施例中，第一电机7和第二电机81规格相同，如此，可进一步简化切割机头的结构和降低设备的成本。

本实用新型实施例还提供了一种切割装置。切割装置包括上述任一实施例中的切割机头。

在本实用新型的切割装置的一些实施例中，切割装置还包括棒料进给装置，棒料进给装置用于夹持棒料并将棒料按预设速度和位置输送到切割机头的切割区域2，由切割机头对其进行切割。切割装置可为卧式切割装置或者立式切割装置。

本实用新型实施例还提供了一种线锯。线锯包括切割工具3上述任一实施例中的切割机头。切割工具3呈环状，绕设于切割轮组4和导向轮组5。优选地，切割工具3绕设于所有的导向轮51的外侧。切割工具3为切割线或锯带。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (13)

1.一种切割机头，其特征在于，包括：

机头架；

可绕设切割工具的切割轮组和导向轮组，所述切割轮组为设置于所述机头架上的至少两组，每个所述切割轮组包括至少两个切割轮；所述导向轮组设置于相邻切割轮组之间；每个所述导向轮组包括一个或多个导向轮；所有的所述导向轮处于同一平面，且所述导向轮所在的平面与所述切割轮均相切。

2.根据权利要求1所述的切割机头，其特征在于，还包括第一电机，所述第一电机安装于所述机头架上；

每个所述导向轮组中所述导向轮为一个；

两个所述导向轮中一个为主动轮，所述主动轮配置为在所述第一电机的驱动下旋转。

3.根据权利要求1所述的切割机头，其特征在于，还包括张力组件，所述张力组件设置于所述机头架上；

每个所述导向轮组中所述导向轮为一个；

两个所述导向轮中一个为张力轮，所述张力轮配置成在所述张力组件驱动下移动。

4.根据权利要求3所述的切割机头，其特征在于，

所述切割轮组和所述导向轮组分别为两个，其中两个所述切割轮组相对设置，所述张力轮沿垂直于两个所述切割轮组的相对方向移动。

5.根据权利要求1所述的切割机头，其特征在于，所有所述切割轮组处于所述切割工具所处平面的同一侧。

6.根据权利要求1所述的切割机头，其特征在于，每个所述切割轮一一对应连接一个第二电机，所述第二电机安装在所述机头架上。

7.根据权利要求1所述的切割机头，其特征在于，

每个所述切割轮组包括多个切割轮，沿一直线方向间隔设置；或者，

每个所述切割轮组包括至少两个切割轮和处于至少两个所述切割轮之间的中间轮，所述切割轮和所述中间轮沿一直线方向间隔设置。

8.根据权利要求3所述的切割机头，其特征在于，所述张力组件包括：

气缸组件，所述气缸组件一端铰接于所述机头架；

滑轨，所述滑轨沿平行于所述张力轮所在的平面和一个所述切割轮组所在的平面的交线方向固定连接于所述机头架；

张力臂，所述张力臂滑动连接于所述滑轨，所述张力臂铰接于所述气缸组件的另一端；所述张力轮转动连接于所述张力臂一端。

9.根据权利要求1所述的切割机头，其特征在于，所述机头架上设置有与待切割工件适配的避让槽。

10.根据权利要求9所述的切割机头，其特征在于，所述避让槽呈弧形，所述避让槽的轴线垂直于所述导向轮所在的平面。

11.一种切割装置，其特征在于，包括如权利要求1-10中任一项所述的切割机头。

12.一种线锯，其特征在于，包括切割工具和如权利要求1-10中任一项所述的切割机头；所述切割工具呈环状，绕设于所述切割轮组和所述导向轮组。

13.根据权利要求12所述的线锯，其特征在于，

所述切割工具绕设于所有的所述导向轮的外侧；所述切割工具为切割线或锯带。