專利名稱：一種金剛石線開方機(jī)機(jī)頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及對(duì)硅棒、硅錠開方的開方機(jī)，特別是一種金剛石線開方機(jī)的機(jī)頭。
背景技術(shù)：
對(duì)硅棒、硅錠開方的開方機(jī)的機(jī)頭上通過切割輪和導(dǎo)輪纏繞有井字結(jié)構(gòu)的線網(wǎng)，在電機(jī)驅(qū)動(dòng)下，帶動(dòng)切割輪轉(zhuǎn)動(dòng)，切割輪再帶動(dòng)切割線運(yùn)動(dòng)，切割線再帶動(dòng)導(dǎo)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而通過金剛石線將所有導(dǎo)輪聯(lián)系起來，切割輪、導(dǎo)輪和切割線便快速運(yùn)轉(zhuǎn)，切割線在快速移動(dòng)過程中實(shí)現(xiàn)對(duì)硅棒、硅錠的開方。切割線又有砂漿線和金剛石線之分。砂漿線屬于磨削加工，而金剛石線屬于切削加工，因此，金剛石線切割效率遠(yuǎn)大于砂漿線，是今后切割加工設(shè)備發(fā)展的趨勢。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為，為了使得金剛石線不斷線，應(yīng)該保證開方機(jī)上各個(gè)切割輪同步。因 此，目前切割輪I的結(jié)構(gòu)四面全是單軸多輪抱箍式結(jié)構(gòu)。此結(jié)構(gòu)是將數(shù)個(gè)切割輪I固定在一根剛性主軸3上，并通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)主軸從而帶動(dòng)切割輪I旋轉(zhuǎn)，在同一根主軸3上，各切割輪I完全同步同向旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行切割，其結(jié)構(gòu)見圖I。此結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，同軸的各切割輪相互之間無相對(duì)平移和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，可以將各切割輪和對(duì)應(yīng)的主軸作為一個(gè)剛體看待。如瑞士 HCT，日本NTC，上海日進(jìn)，上海漢虹，大連連城，北京京聯(lián)發(fā)，北京京儀世紀(jì)等公司的開方機(jī)切割機(jī)頭均采用該結(jié)構(gòu)。采用該結(jié)構(gòu)，金剛石線在不切割工件的狀態(tài)下不會(huì)斷線，一旦參與切割，就會(huì)使得每相鄰兩個(gè)切割輪之間金剛石線的張力不一致，這樣就會(huì)造成張力控制的不穩(wěn)定，各切割線弓不均勻，更易斷線。這是因?yàn)榻饎偸€的傳動(dòng)有一個(gè)過程，從靜止到整體參與運(yùn)動(dòng)需要一個(gè)時(shí)間過程。如果一開始就讓每個(gè)切割輪都同步旋轉(zhuǎn)，勢必會(huì)造成各相鄰切割輪間的金剛石線段張力不等，在投入切割過程中，張力不等表現(xiàn)得更加突出，故會(huì)導(dǎo)致斷線。目前開方機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式都是采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)主軸，主軸帶動(dòng)數(shù)個(gè)導(dǎo)輪，再由導(dǎo)輪帶動(dòng)金剛石線進(jìn)行切割運(yùn)動(dòng)，其還有一個(gè)特點(diǎn)在于，至少有一組驅(qū)動(dòng)導(dǎo)輪直接作為切割輪使用，即切割輪為主動(dòng)輪。在啟動(dòng)、停止、換向的瞬間，切割輪的轉(zhuǎn)速變化很快，切割線的張力陡然增大或減小，是斷線的高發(fā)期，絕大多數(shù)斷線都發(fā)生于此?，F(xiàn)有技術(shù)切割輪為四組，其中每個(gè)方向一組并固定在同一主軸上，每組有數(shù)個(gè)切割輪，但四組切割輪的數(shù)量相等，至少有一組切割輥組件都由一個(gè)電機(jī)來驅(qū)動(dòng)。這種結(jié)構(gòu)維修以及更換線盤及其不便，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量也較大。另外，現(xiàn)有的切割輪每個(gè)上面都設(shè)計(jì)有多道切割槽，單槽損傷后，需要整體調(diào)節(jié)定位板來移動(dòng)所有過線輪線槽，而不管其它切割輪線槽是否損傷。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種不易斷線的金剛石線開方機(jī)機(jī)頭。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下一種金剛石線開方機(jī)機(jī)頭，包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、若干切割輪和與切割輪一一對(duì)應(yīng)的導(dǎo)輪，切割輪在四個(gè)方向分成數(shù)量相同的四組，金剛石線纏繞在切割輪和導(dǎo)輪上，其特征在于所有的切割輪都以可獨(dú)立轉(zhuǎn)動(dòng)的方式設(shè)置，驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸上設(shè)有驅(qū)動(dòng)輪，金剛石線同時(shí)纏繞在驅(qū)動(dòng)輪上，由驅(qū)動(dòng)輪通過金剛石線帶動(dòng)所有的切割輪和導(dǎo)輪依次轉(zhuǎn)動(dòng)。進(jìn)一步地，所述驅(qū)動(dòng)輪之前或者之后安裝有一個(gè)與驅(qū)動(dòng)輪對(duì)應(yīng)的張力檢測導(dǎo)輪，張力檢測導(dǎo)輪上設(shè)有檢測金剛石線張力的張力傳感器。所述驅(qū)動(dòng)輪與張力檢測導(dǎo)輪的旋轉(zhuǎn)軸心線互為異面軸線。每一組的所有切割輪分別通過軸承安裝在同一軸件上。相比現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有如下有益效果I.由于各切割輪是通過金剛石線牽引轉(zhuǎn)動(dòng)的，而金剛石線將牽引力從一端傳遞到 另一端需要一段時(shí)間，故切割輪的轉(zhuǎn)動(dòng)顯然不同步，既可以同向，也可以異向，雖然這種結(jié)構(gòu)也在一定程度上存在各段金剛石線張力不相同的問題，但相比現(xiàn)有技術(shù)切割輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)，張力不等問題得到明顯緩減。實(shí)踐也證明，本結(jié)構(gòu)機(jī)頭的斷線情況大為改觀，斷線次數(shù)大大減少。2.同時(shí)，因?yàn)楸緳C(jī)頭設(shè)置有專門的驅(qū)動(dòng)輪，沒有一個(gè)切割輪作為驅(qū)動(dòng)輪使用，所有切割輪都是從動(dòng)輪，這就避免了切割輪作驅(qū)動(dòng)輪時(shí)，在啟動(dòng)瞬間張力突然增大導(dǎo)致的斷線情況，從另一方面也減緩了斷線故障的發(fā)生。3.在驅(qū)動(dòng)輪之前或者之后安裝有一個(gè)檢測張力的張力檢測導(dǎo)輪，張力檢測導(dǎo)輪上設(shè)計(jì)有張力傳感器，能夠及時(shí)檢測金剛石線動(dòng)態(tài)張力特征。4.各切割輪可獨(dú)立地左右移動(dòng)便于調(diào)整加工尺寸，加工尺寸調(diào)節(jié)和線槽損傷后的更換都十分方便。
圖I為現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實(shí)用新型切割輪一種設(shè)置方式示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。如圖2所示，本實(shí)用新型金剛石線開方機(jī)機(jī)頭，包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)4、若干切割輪I和與切割輪一一對(duì)應(yīng)的導(dǎo)輪5，切割輪I在四個(gè)方向分成數(shù)量相同的四組，金剛石線2纏繞在切割輪I和導(dǎo)輪5上。所有的切割輪I都以可獨(dú)立轉(zhuǎn)動(dòng)的方式設(shè)置，驅(qū)動(dòng)電機(jī)4上設(shè)有專門的驅(qū)動(dòng)輪6，金剛石線2同時(shí)纏繞在驅(qū)動(dòng)輪6上，由驅(qū)動(dòng)輪6通過金剛石線2帶動(dòng)所有的切割輪I和導(dǎo)輪5依次轉(zhuǎn)動(dòng)。通常驅(qū)動(dòng)電機(jī)為1-4個(gè)，每一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)4對(duì)應(yīng)著一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪6。進(jìn)一步地，所述驅(qū)動(dòng)輪6之前或者之后安裝有一個(gè)與驅(qū)動(dòng)輪對(duì)應(yīng)的張力檢測導(dǎo)輪7,張力檢測導(dǎo)輪7上設(shè)有檢測金剛石線張力的張力傳感器8。所述驅(qū)動(dòng)輪6與張力檢測導(dǎo)輪7的旋轉(zhuǎn)軸心線互為異面軸線。作為一個(gè)實(shí)施例，每一組的所有切割輪I可以分別通過軸承9安裝在同一軸件10上，見圖3。本發(fā)明將金剛石線2纏繞在各切割輪I上，通過驅(qū)動(dòng)輪6上的金剛石線，使線經(jīng)過的每一個(gè)切割輪I和導(dǎo)輪5都旋轉(zhuǎn)起來，每個(gè)切割輪I和導(dǎo)輪5開始和停止的旋轉(zhuǎn)時(shí)間點(diǎn)不同步。本實(shí)用新型機(jī)頭上的輪子由上下兩層，每層有前后左右四排，上下共八排輪子組成，金剛石線通過八排輪子后在下排形成多個(gè)滿足所需要加工尺寸的井字形排列。所有切割輪、導(dǎo)輪成對(duì)布置。通過設(shè)置不同數(shù)量的切割輪和導(dǎo)輪，可獲得4根、9根、16根、25根、36根等準(zhǔn)方形娃棒。 本實(shí)用新型的特點(diǎn)I.各個(gè)切割輪獨(dú)立開來，每個(gè)切割輪可獨(dú)立自由旋轉(zhuǎn)，各切割輪之間互不干涉。各個(gè)切割輪異步運(yùn)行，同向或反向運(yùn)動(dòng)，并能夠獨(dú)立地左右移動(dòng)便于調(diào)整加工尺寸。為了便于說明，本結(jié)構(gòu)命名為單軸單輪獨(dú)立式結(jié)構(gòu)。 2.按金剛石線走線軌跡來看，在驅(qū)動(dòng)輪之前或者之后安裝有一個(gè)檢測張力的張力檢測導(dǎo)輪，張力檢測導(dǎo)輪上設(shè)計(jì)有張力傳感器，能夠及時(shí)檢測金剛石線動(dòng)態(tài)張力特征。3.驅(qū)動(dòng)輪與張力檢測導(dǎo)輪的旋轉(zhuǎn)軸心線互為異面軸線并形成一夾角，此結(jié)構(gòu)可避免金剛石線之間的交叉干涉。4.本實(shí)用新型通過電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)單個(gè)導(dǎo)輪(切割輪)，使導(dǎo)輪(切割輪)通過金剛石線帶動(dòng)其余的導(dǎo)輪(切割輪)旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)輪不直接作為切割輪使用，切割輪都為從動(dòng)輪。5.所有切割輪采用小切割輪設(shè)計(jì)，以減輕轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。6.由一個(gè)切割輪、驅(qū)動(dòng)輪、張力傳感器和導(dǎo)輪組成一個(gè)驅(qū)動(dòng)控制點(diǎn)，通過驅(qū)動(dòng)輪高速帶動(dòng)金剛石線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1.一種金剛石線開方機(jī)機(jī)頭，包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)(4)、若干切割輪(I)和與切割輪一一對(duì)應(yīng)的導(dǎo)輪(5)，切割輪(I)在四個(gè)方向分成數(shù)量相同的四組，金剛石線(2)纏繞在切割輪(I)和導(dǎo)輪(5)上，其特征在于所有的切割輪(I)都以可獨(dú)立轉(zhuǎn)動(dòng)的方式設(shè)置，驅(qū)動(dòng)電機(jī)(4)輸出軸上設(shè)有驅(qū)動(dòng)輪(6)，金剛石線(2)同時(shí)纏繞在驅(qū)動(dòng)輪(6)上，由驅(qū)動(dòng)輪(6)通過金剛石線(2)帶動(dòng)所有的切割輪(I)和導(dǎo)輪(5)依次轉(zhuǎn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的金剛石線開方機(jī)機(jī)頭，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)輪(6)之前或者之后安裝有一個(gè)與驅(qū)動(dòng)輪對(duì)應(yīng)的張力檢測導(dǎo)輪(7)，張力檢測導(dǎo)輪(7)上設(shè)有檢測金剛石線張力的張力傳感器(8)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的金剛石線開方機(jī)機(jī)頭，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)輪(6)與張力檢測導(dǎo)輪(7)的旋轉(zhuǎn)軸心線互為異面軸線。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的金剛石線開方機(jī)機(jī)頭，其特征在于每一組的所有切割輪(I)分別通過軸承(9 )安裝在同一軸件(10 )上。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種金剛石線開方機(jī)機(jī)頭，包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、若干切割輪和與切割輪一一對(duì)應(yīng)的導(dǎo)輪，切割輪在四個(gè)方向分成數(shù)量相同的四組，金剛石線纏繞在切割輪和導(dǎo)輪上。所有的切割輪都以可獨(dú)立轉(zhuǎn)動(dòng)的方式設(shè)置，驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸上設(shè)有驅(qū)動(dòng)輪，金剛石線同時(shí)纏繞在驅(qū)動(dòng)輪上，由驅(qū)動(dòng)輪通過金剛石線帶動(dòng)所有的切割輪和導(dǎo)輪依次轉(zhuǎn)動(dòng)。本實(shí)用新型切割輪的轉(zhuǎn)動(dòng)不同步，張力不等問題得到明顯緩減，機(jī)頭的斷線情況大為改觀，斷線次數(shù)大大減少。
文檔編號(hào)B28D7/00GK202462672SQ201220110779
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月22日
發(fā)明者朱榮淑, 段輝科 申請(qǐng)人:重慶源啟科技發(fā)展有限公司