CN2597171Y - 微机控制晶体线切割机 - Google Patents

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Abstract

一种微机控制晶体线切割机，包括机架、绕丝滚筒组、工作台、减速箱及差动往返变向机构、钢丝线、夹具、搅拌轮、送砂泵，其控制部分采用计算机，其特征在于绕丝滚筒组包括一个主动滚筒和两个被动滚筒，在机架正面设置绕丝滚筒组和工作台、背面设置偏摆臂和张力补偿轮，左侧面设置放线轮和收线轮，若干走线导向轮将钢丝线由放线轮送出经由绕丝滚筒组返回收线轮形成一钢丝线通路。它操作直观、简便、稳定可靠，动作协调，钢丝线安装、工件安装方便，适用于切割硅单晶体、石英晶体、陶瓷、宝石以及各种硬质材料，可广泛地应用于无线电及电子元件行业。

Description

微机控制晶体线切割机
所属技术领域
本实用新型涉及一种线切割机，尤其是指一种微机控制晶体线切割机。
背景技术
石英晶体、硅单晶体以及各种硬质材料的薄片切割，在我国基本上还是采用内、外圆刀片切割或利用钢片为切刀的多刀机切割。这些设备切割薄片时，刀缝宽，特别对于片厚≤0.5mm的薄片，其材料利用率＜50％，这对于高价值材料来说，造成很大的浪费，而且切出的薄片表面光洁度、平整度和平行度都不理想，因此后续的研磨工作量大，长时间的研磨又导致成品内应力增大而直接影响产品的性能。为了改变这种情况，国外采用线切割机切割硬质材料薄片。日本已有该类机床，但价格昂贵，机床的工作环境要求高，对磨料和钢丝的要求严格，易损件(特别是滚筒)换修不便，因此运行成本高。俄罗斯也有类似的机器，但规格小，只能切小条片，采用机械式控制，机器噪声大，使用寿命低，切片效率和质量一般。中国专利曾公开一种“全自动高精度晶体线切割机”(申请号：02132522.7，CN1387979A)，它由机架、绕丝滚筒、Z轴工作台、Y轴工作台、张紧装置、摆动装置、夹具组成，其特征在于：绕丝滚筒由调速电机及三级齿轮副组成，微型气缸弹性支撑切割机的张紧轮，同时设有一对上下可相对摆动的支撑导向轮，该Z轴进给、Y轴进给、摆动装置及绕丝筒的布线装置均采用滚珠丝杠副，各部移动导轨也采用预加载荷滚动导轨，气动张紧部分采用了背压阀。这种改进使结构更紧凑。
发明内容
本实用新型的目的在于对现有的晶体线切割机进行改进，提供一种微机控制晶体线切割机，它操作直观、简便、稳定可靠，动作协调，钢丝线安装、工件安装方便。
为达到上述目的，本实用新型采取的解决方案是：一种微机控制晶体线切割机，包括机架、绕丝滚筒组、工作台、减速箱及差动往返变向机构、钢丝线、夹具、搅拌轮、送砂泵，其控制部分采用计算机，其特征在于绕丝滚筒组包括一个主动滚筒和两个被动滚筒，在机架正面设置绕丝滚筒组和工作台、背面设置偏摆臂和张力补偿轮，左侧面设置放线轮和收线轮，若干走线导向轮将钢丝线由放线轮送出经由绕丝滚筒组返回收线轮形成一钢丝线通路。
所述的减速箱及差动往返变向机构采用两套各自独立、转速不同、能平滑调速的直流电机，其中的机械差动行星减速机构带动同一平面的偏摆臂与主轴的往返旋转相同步。
本实用新型的工作原理是：减速箱及差动往返变向机构使主动滚筒正、反速度形成规定的速差(按设计要求)，使得正转速度大于反转速度，正转送钢丝线长度大于反转送钢丝线长度，多余的钢丝线由收线轮收卷，完成了基本动作的协调。磨料由搅拌轮不断地将砂和油充分混合，送砂泵不断地将砂浆送往切割位。钢丝线的来往“走动”带动磨料进行切割工作。
本实用新型对现有技术进行改进，采用的直流电机调速性能好，造价低；用微机控制并显示机床的有关参数，使机床操作直观、简便、稳定可靠，达到最佳的性能价格比；在机架的正面、背面和侧面各自独立地安装三个系统而又通过若干走线导向轮使钢丝线(切刀)形成一通路，使机床具有钢丝线安装和工件安装非常方便的优点。本实用新型适用于切割硅单晶体、石英晶体、陶瓷、宝石以及各种硬质材料，可广泛地应用于无线电及电子元件行业。
附图说明
下面结合实施例及其附图对本实用新型再作描述。
图1是本实施例正面设置的结构示意图。
图2是本实施例背面设置的结构示意图。
图3是本实施例左侧面设置的结构示意图。
图4是工作平衡配重块加减结构示意图。
图5是钢丝线走线位置结构示意图。
图中：1、机架，2、工作平衡配重块，2.1、预置配重块，2.2、进线配重块，3、重块支承盘，4、工作台升降导轨，5、防溅罩，6、工作台，7、被动滚筒，8、钢丝线，9、主动滚筒，10、导轮固定杆，11、进出线导轮，12、走线导向轮，13、放线张力轮，14、电磁离合器，15、放线轮，16、蜗轮减速箱，17、配重调节电机，18、张力补偿弹簧，19、张力补偿轮，20、偏摆臂，21、偏摆张力轮，22、减速箱及差动往返变向机构，23、补偿轮摆臂，24、收线张力轮，25、张力传感器，26、排线轮，27、收线轮，28、升降滑轮，29、放重滑轮，30、滑块，31、固定杆，32、钢丝索，33、传动链，34、链轮。
具体实施方式
参见图1-图5，一种微机控制晶体线切割机，包括机架1、绕丝滚筒组、工作台6、减速箱及差动往返变向机构22、钢丝线8、夹具、搅拌轮、送砂泵，其控制部分采用计算机，其特征在于绕丝滚筒组包括一个主动滚筒9和两个被动滚筒7，在机架1正面设置绕丝滚筒组和工作台6、背面设置偏摆臂20和张力补偿轮19，左侧面设置放线轮15和收线轮27，若干走线导向轮12将钢丝线8由放线轮15送出经由绕丝滚筒组返回收线轮27形成一钢丝线8通路。
参见图2和图3，所述的减速箱及差动往反变向机构22采用两套各自独立、转速不同、能平滑调速的直流电机，其中的机械差动行星减速机构带动同一平面的偏摆臂20与主轴的往返旋转相同步。
参见图3，钢丝线8从放线轮15出来通过一对放线张力轮13由一对进出线导轮11送至两对收线张力轮24后通过排线轮26至收线轮27。
参见图2和图3，两对张力补偿轮19、一对放线张力轮13和两对收线张力轮24，每对均配置补偿轮摆臂23及张力补偿弹簧18。它们所组成的张力补偿结构使系统走线张力基本稳定在一定的范围(张力范围由钢丝线8的直径大小所决定)内。
参见图4和图5，放线轮15和收线轮27各带有电磁离合器14，在靠近收线轮27处安装一张力传感器25。这进一步稳定了张力。张力传感器25、电磁离合器14和控制部分构成了张力稳定的闭环控制系统，使系统张力恒定，防止了断线，大大提高了切割精度。
参见图4，所述的工作台6固定在一滑块30上，该滑块30与工作台升降导轨4组成精密滑尺，工作平衡配重块2用钢丝索32经过四个升降滑轮28接到工作台6的固定杆31。这样，工作台6升降(即切割走线)精度由精密滑尺决定，升降为无间隙、精密、平稳地移动，保证了走线稳定。工作平衡配重块2加重，工作台6上升力加大，走线加快，而走线力由工作平衡配重块2决定，工作平衡配重块2一旦确定就不会变化，因此走线力极稳定。
参见图4，工作平衡配重块2分预置配重块2.1和进线配重块2.2，放置在重块支承盘3里，在重块支承盘3旁在机架1上安装配重调节电机17及蜗轮减速箱16，用钢丝索32通过一对放重滑轮29吊装工作平衡配重块2。
参见图2和图5，偏摆臂20两端装偏摆张力轮21，该两只偏摆张力轮21对应还有偏摆张力轮21。这进一步保证系统张力的稳定。
参见图1，在机床的工作面上设置防溅罩5，以防止砂浆飞溅。
参见图5，电磁离合器14与链轮34联接，还有一个链轮34与减速箱及差动往反变向机构22联接，传动链33通过三个链轮34。

Claims (10)

1、一种微机控制晶体线切割机，包括机架(1)、绕丝滚筒组、工作台(6)、减速箱及差动往返变向机构(22)、钢丝线(8)、夹具、搅拌轮、送砂泵，其控制部分采用计算机，其特征在于：绕丝滚筒组包括一个主动滚筒(9)和两个被动滚筒(7)，在机架(1)正面设置绕丝滚筒组和工作台(6)、背面设置偏摆臂(20)和张力补偿轮(19)，左侧面设置放线轮(15)和收线轮(27)，若干走线导向轮(12)将钢丝线(8)由放线轮(15)送出经由绕丝滚筒组返回收线轮(27)形成一钢丝线(8)通路。
2、根据权利要求1所述的一种微机控制晶体线切割机，其特征在于：所述的减速箱及差动往反变向机构(22)采用两套各自独立、转速不同、能平滑调速的直流电机，其中的机械差动行星减速机构带动同一平面的偏摆臂(20)与主轴的往返旋转相同步。
3、根据权利要求1所述的一种微机控制晶体线切割机，其特征在于：钢丝线(8)从放线轮(15)出来通过一对放线张力轮(13)由一对进出线导轮(11)送至两对收线张力轮(24)后通过排线轮(26)至收线轮(27)。
4、根据权利要求1或3所述的一种微机控制晶体线切割机，其特征在于：两对张力补偿轮(19)、一对放线张力轮(13)和两对收线张力轮(24)，每对均配置补偿轮摆臂(23)及张力补偿弹簧(18)。
5、根据权利要求1或3所述的一种微机控制晶体线切割机，其特征在于：放线轮(15)和收线轮(27)各带有电磁离合器(14)，在靠近收线轮(27)处安装一张力传感器(25)。这进一步稳定了张力。
6、根据权利要求1所述的一种微机控制晶体线切割机，其特征在于：所述的工作台(6)固定在一滑块(30)上，该滑块(30)与工作台升降导轨(4)组成精密滑尺，工作平衡配重块(2)用钢丝索(32)经过四个升降滑轮(28)接到工作台(6)的固定杆(31)。
7、根据权利要求6所述的一种微机控制晶体线切割机，其特征在于：工作平衡配重块(2)分预置配重块(2.1)和进线配重块(2.2)，放置在重块支承盘(3)里，在重块支承盘(3)旁在机架(1)上安装配重调节电机(17)及蜗轮减速箱(16)，用钢丝索(32)通过一对放重滑轮(29)吊装工作平衡配重块(2)。
8、根据权利要求1或2所述的一种微机控制晶体线切割机，其特征在于：偏摆臂(20)两端装偏摆张力轮(21)，该两只偏摆张力轮(21)对应还有偏摆张力轮(21)。
9、根据权利要求1所述的一种微机控制晶体线切割机，其特征在于：在机床的工作面上设置防溅罩(5)。
10、根据权利要求5所述的一种微机控制晶体线切割机，其特征在于：电磁离合器(14)与链轮(34)联接，还有一个链轮(34)与减速箱及差动往反变向机构(22)联接，传动链(33)通过三个链轮(34)。
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