CN102773932A

CN102773932A - 一种摇摆多线切割机

Info

Publication number: CN102773932A
Application number: CN2012102821009A
Authority: CN
Inventors: 王卫锋
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-08-09
Filing date: 2012-08-09
Publication date: 2012-11-14

Abstract

本发明所述的一种具有较大摆动角度，从而提高了切割效率的摇摆多线切割机，其包括安装在底座上的摇摆切割部，该摇摆切割部包括一个与底座结合的摇摆轴套，以及通过摇摆机构安装在摇摆轴套上的摇摆头，该摇摆头可以沿轴线做摆动；在摇摆轴套中间安装有主传动轴，主传动轴一端连接主传动电机，位于摇摆头的另一端安装主动齿轮，在摇摆头中心的两边对称安装有两根从动轴，且两根从动轴位于摇摆头水平中心线上，在从动轴上分别安装有与主动齿轮啮合的从动齿轮，在两个从动轴端部分别安装有供缠绕切割钢丝的导线槽轮。

Description

一种摇摆多线切割机

技术领域

本发明涉及线切割机技术领域，具体是一种摇摆多线切割机，多线切割机主要用于切割人造宝石、单晶硅、磁性材料、陶瓷、水晶、玻璃等非金属化合物材料。

背景技术

摇摆多线切割机是对人造宝石、单晶硅、稀土材料、工业陶瓷、水晶、玻璃等脆硬电子材料进行切割的有效工具，其切割线速度最高达到每分钟500米，切割线往复使用效率高，有效的降低了生产成本。目前的摇摆多线切割机，主要包括摆动头、切割槽轮、摆动电机部、放线机构、收线机构、排线装置、张力控制装置、工作台、切割丝、冷却喷洒***，其中，

摆动切割部位由三个槽轮呈倒品字型安装在摆动切割头上，一个主轴伺服电机按位置控制方式通过同步带带动三个槽轮高速同步转动，槽轮上均刻有相邻等距的环槽（环槽的距离根据需要切割材料的厚度和使用切割钢丝直径确定）。切割过程中三个槽轮的摆动由安装在摆动头下面的摆动伺服电机通过同步带带动摆动头做往复摆动。

放线机构和收线机构由伺服电机带动收、放线轮根据主轴线速度做位置控制同步高速运动。

排线装置由伺服电机或步进电机控制，根据收线、放线轴转速调节排线速度，用于在收、放线轮上均匀排线。

张力控制装置由伺服电机通过力矩控制方式控制张力臂摆动，达到切割钢丝在切割过程中保持张力稳定。

切割丝采用电镀金刚砂线，从新线放线轮绕出，经放线张力伺服电机摆动轮后，再依次从三个槽轮上的环槽绕过，再经收线张力伺服电机摆动轮、排线装置绕入收线轮。

在三个倒品字形槽轮的上部中心，用于放置被切割工件的工作台，可在升降机构的带动下在垂直面上做升降。

冷却喷洒***主要在切割过程中控制切割丝和工件的发热和变形，由于多线切割机的切割主要是靠高速运动的切割钢丝表面电镀的金刚砂和移动的工件磨切切割，会产生大量热量，故需要冷却喷洒***降温。

工作时，摆动伺服电机带动摆动头先作反方向（如逆时针）转动，侧放线伺服电机、主轴伺服电机、收线伺服电机同时正方向（如顺时针）转动，切割丝由放线轮往收线轮移动。在摆动头达到设定角度时，摆动头换向摆动（如顺时针），同时放线伺服电机、主轴伺服电机、收线伺服电机作反方向（如逆时针）转动，侧切割丝由收线轮往放线轮移动。通过设定正反转切割丝长度的距离来达到新旧切割丝的交替，如正转设定运行100米，反转运行设定95米，则有5米切割丝由放线轮移动到收线轮。在切割钢丝高速运动的同时，工作台带动工件作进给运动，切割丝就对工件进行切割。

因为现有的摇摆多线切割机的切割部摇摆头上安装了三个槽轮，下面单独的槽轮是由主轴直接带动，再通过同步带联动其余两个槽轮，由于主轴位于摇摆头的中心，所以上面二个槽轮不是安装在摇摆头的水平中心线上，而是安装在偏中心线上方的。然而，摆动切割的速度和摇摆的角度是有关联的，摇摆角度越大切割速度就越快，摇摆角度小切割速度就慢。这样就使摇摆切割工件过程中，上面二个槽轮间的切割丝上所受到的切割力存在较大变化，特别是在摇摆头摆动到最大角度时受力最大，为了防止在切割摇摆到最大角度时产生断线，只能减少摇摆角度，这样就影响了切割机的切割性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种具有较大摆动角度，从而提高了切割效率的摇摆多线切割机。

本发明所述的一种摇摆多线切割机，包括安装在底座上的摇摆切割部，该摇摆切割部包括一个与底座结合的摇摆轴套，以及通过摇摆机构安装在摇摆轴套上的摇摆头，该摇摆头可以沿轴线做摆动；在摇摆轴套中间安装有主传动轴，主传动轴一端连接主传动电机，位于摇摆头的另一端安装主动齿轮，在摇摆头中心的两边对称安装有两根从动轴，且两根从动轴位于摇摆头水平中心线上，在从动轴上分别安装有与主动齿轮啮合的从动齿轮，在两个从动轴端部分别安装有供缠绕切割钢丝的导线槽轮。

所述摇摆机构包括摆动电机，连接摆动头往复摇摆的同步带轮和同步带，所述摆动电机安装在底座前壁面上，摆动电机的输出轴上安装同步带轮，同步带连接同步带轮及摇摆头。

本发明的有益效果：

本发明相对于现有技术，改变了摇摆切割头部的结构，有原来的三轴倒品字安装更改为二轴一字水平安装，切割槽轮在多线切割机属于耗材，需要经常更换，原来一组用三个槽轮更改为二个槽轮，节约了设备的使用成本。三轴倒品字安装的摇摆切割头在切割过程中，因为上面二根槽轮的中心不在摇摆头的中心上，而是在摇摆头水平中心线的上方，工件在进给切割时，切割线在水平位置和摇摆到最大角度时所收到的承载力偏差较大，在摇摆到最大角度时钢丝受力产生弯曲容易断线或者掉工件，所以只能减少摇摆角度以降低切割线的平均承载力，这样就降低了切割效率。而二轴一字水平安装的槽轮，因为是安装在摇摆头的中心水平线上的，所以可以增加摇摆切割的摆动角度，也就是增加了切割效率。

附图说明

图1是本发明收放线结构示意图。

图2是摇摆切割头在切割过程中左右槽轮和切割线摆动位置角度原理示意图。

图3是摆动切割头三维立体示意图。

图4是摇摆切割头部主动轴齿轮带动从动槽轮轴齿轮运动方向及摇摆头摆动方向示意图。

图5是摇摆切割头部主动轴齿轮带动从动槽轮轴齿轮结构三维立体示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步说明。

如图4、图5所示，本发明所述的一种摇摆多线切割机，包括安装在底座101上的摇摆切割部，该摇摆切割部包括一个与底座结合的摇摆轴套102，以及通过摇摆机构安装在摇摆轴套上的摇摆头，在摇摆轴套102中间安装有主传动轴，主传动轴一端通过主轴安装座117连接主传动电机121，位于摇摆头的另一端安装主动齿轮112。摇摆头包括固定板122以及可以转动的槽轮轴安装套123，在轮轴安装套123内对称安装有两根从动轴，这两根从动轴位于摇摆头水平中心线上，在从动轴上分别安装有与主动齿112轮啮合的从动齿轮211、221，在两个从动轴端部安装有切割用的导线槽轮21、22。

如图2，摇摆机构包括摆动电机3，连接摆动头往复摇摆的同步带轮和同步带33，所述摆动电机安装在底座前壁面上，摆动电机的输出轴上安装同步带轮，同步带连接同步带轮及摇摆头。摇摆多线切割机在工作状态下摇摆头带动槽轮21、22，摇摆角度在切割前设定，设定范围为0°~10°，可编程控制器将按照设定摆动角度驱动摇摆轴摆动电机通过同步带带动摇摆头自动做正负设定角度摆动。

参见图1：新线安装绕线顺序：新切割线由放线轮411绕出，经导轮801、802绕至711测力导轮，到张力调节浮动导轮611至803、804导轮，然后绕入槽轮22前部第一道环槽到槽轮21第一道环槽，再由槽轮21第一道环槽绕入槽轮第二道环槽再回到槽轮21第二道环槽，依次顺序绕至槽轮21最后一道环槽绕出，然后绕入右侧导轮805、806、807到张力调节浮动导轮621到测力导轮721，再到导轮808绕入右侧排线器导轮521、522绕入收线轴收线轮421。

动作原理：开机启动前首先根据槽轮21、22的绕线直径设定正转切割线长度和反转切割线长度，正转长度必须大于反转长度，如正转设定100米则反转长度必须小于100米如98米，正转长度减去反转长度就是槽轮21、22一次正反转切割被收线轮收掉的切割线长度。开机启动首先槽轮21、22做逆时针转动收取放线轮100米切割线，收线轮收取100米切割线。再由槽轮21、22做顺时针转动收取收线轮98米切割线，放线轮则收回98米切割线，每往复动作一次都有新切割线补充进去，避免了切割线在同一段位置使用过度产生疲劳断线或磨损过度断线，启动切削液冷却机构后工作台根据切割线的切割能力设定进给速度进给工件开始切割，如此往复动作，直到工件切割完成。

新安装的切割线在使用一个周期快要用完的时候，如果检验认为切割线还可以再重新使用，可以改变切割线绕线方式如图2所示，取下导轮801上面的切割线让切割线由导轮802绕入左侧排线器导轮511、512至放线轮411，右侧取下排线器导轮521、522上的切割线，切割线由导轮808绕入导轮809连接至收线轮421，然后更改正转切割线长度和反转切割线长度，让正转长度设定距离小于反转长度设定，如正转设定97米，反转设定100米，这样就把原来的放线轮改为了收线轮，收线轮改为了放线轮，切割线又可以再重新使用一遍了。

本发明中与摇摆切割部配合的其它部件包括：

放线机构部：包括放线电机、放线轴和安装在放线轴上的新线轮。

收线机构部：包括收线电机、收线轴和安装在收线轴上的收线轮。

排线机构部：包括直线排线电机，导线轮，前后限位接近开关和微距调节机构。

测力机构部：包括测力传感器和安装在测力传感器轴头上的测力导轮，控制张力的浮动杆和浮动轮。

工作台机构部：用于放置被切割的工件，在摇摆切割头的上部，可在摇摆切割头的中轴线上做升降动作，用于工件切割时的近给和退出。

上述其余部件均为现有技术，故在此不再赘述。

本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种摇摆多线切割机，包括安装在底座上的摇摆切割部，该摇摆切割部包括一个与底座结合的摇摆轴套，以及通过摇摆机构安装在摇摆轴套上的摇摆头，该摇摆头可以沿轴线做摆动；在摇摆轴套中间安装有主传动轴，主传动轴一端连接主传动电机，位于摇摆头的另一端安装主动齿轮，其特征在于，在摇摆头中心的两边对称安装有两根从动轴，且两根从动轴位于摇摆头水平中心线上，在从动轴上分别安装有与主动齿轮啮合的从动齿轮，在两个从动轴端部分别安装有供缠绕切割钢丝的导线槽轮。

2.根据权利要求1所述的摇摆多线切割机，其特征在于，摇摆机构包括摆动电机，连接摆动头往复摇摆的同步带轮和同步带，所述摆动电机安装在底座前壁面上，摆动电机的输出轴上安装同步带轮，同步带连接同步带轮及摇摆头。