多线切割设备及其张力调整机构制造技术

本发明专利技术提供一种多线切割设备及其张力调整机构，所述张力调整机构包括：两个张力组件以及位于两个张力组件之间的牵引组件，两个牵引组件分别设于牵引组件与绕线筒之间和牵引组件与切割区之间，可分别实时感测牵引组件与绕线筒之间的金刚线的张力和牵引组件与切割区之间金刚线的张力并可根据感测的张力值而分别对绕线筒上的金刚线的张力和切割区的金刚线的张力进行调整，确保绕线筒上的金刚线的张力始终符合预设条件，把绕线筒的张力与切割区的张力分开，确保切割区张力始终大于绕线筒张力，避免绕线筒上的金刚线由于张力过大而相互磨损，保证金刚线开方机的切割过程顺畅且运作正常，并有效提高了金刚线的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种多线切割设备及其张力调整机构，所述张力调整机构包括：两个张力组件以及位于两个张力组件之间的牵引组件，两个牵引组件分别设于牵引组件与绕线筒之间和牵引组件与切割区之间，可分别实时感测牵引组件与绕线筒之间的金刚线的张力和牵引组件与切割区之间金刚线的张力并可根据感测的张力值而分别对绕线筒上的金刚线的张力和切割区的金刚线的张力进行调整，确保绕线筒上的金刚线的张力始终符合预设条件，把绕线筒的张力与切割区的张力分开，确保切割区张力始终大于绕线筒张力，避免绕线筒上的金刚线由于张力过大而相互磨损，保证金刚线开方机的切割过程顺畅且运作正常，并有效提高了金刚线的使用寿命。【专利说明】
本专利技术涉及一种多线切割技术，特别是涉及一种多线切割设备及其张力调整机 构。 多线切割设备及其张力调整机构
技术介绍
线切割技术是目前世界上比较先进的开方加工技术，它的原理是通过高速运动的 金钢线对待加工工件（例如：硅棒、蓝宝石、或其他半导体硬脆材料）进行摩擦，切出方锭， 从而达到切割目的。在对工件的切割过程中，金钢线通过导线轮的引导，在主线辊上形成一 张线网，而待加工工件通过工作台的上升下降实现工件的进给，在压力泵的作用下，装配在 设备上的冷却水自动喷洒装置将冷却水喷洒至金钢线和工件的切削部位，由金钢线往复运 动产生切削，以将半导体等硬脆材料一次同时切割为多块。线切割技术与传统的刀锯片、砂 轮片及内圆切割相比具有效率高、产能高、精度高等优点。 现有的多线切割设备例如晶体硅棒切断机等通常至少包括有：机架，设置于所述 机架上用于承载晶体硅棒的工作台，用于绕丝的绕线筒，多个绕线筒以及可升降的切割辊 等，在对晶体硅棒的切割过程中，钢丝通过十几个绕线筒的引导，在多个切割辊之间上形成 一张丝网，而待切割的晶体硅棒被固定于所述工作台上时，将切割辊降下来，并在压力泵的 作用下，装配在设备上的冷却水自动喷洒装置将冷却水喷洒至金钢线和晶体硅棒的切削部 位，由金钢线往复运动对工件产生切割，以将晶体硅棒一次同时切割为数段。 在上述的切割作业中，金钢线的作用举足轻重，但即便最好的金钢线，其延伸度及 耐磨度也是有限度的，也就是说金钢线在往复运动中会逐渐变细，直至最终被拉断。现在的 多线切割设备（机床）都会设计金钢线张力补偿机构，用于弥补金钢线往返行走中的延伸 度。图1显示为现有技术的线切割设备中金钢线张力补偿机构示意图，如图1所示，所述金 钢线张力补偿机构包括：设置于机架10上的张力板11，设置在张力板11上的切割轮12、导 线轮13、张紧轮14、金钢线15缠绕于所述切割轮12、导线轮13、以及张紧轮14之间，于所 述张力板11上还设置有用于牵引张紧轮14的气弹簧16以及用于感测金钢线15的张力以 驱动该气动伸缩件16(例如气缸或气弹簧等）的位移传感器17。于切割过程中，当位移传 感器17感测到缠绕于所述张紧轮14上的金钢线15产生的张力发生变化的时候，会驱使所 述气动伸缩件16拉动所述张紧轮14于水平方向运动，进而达到调节的效果以补充该张力 的变化。 但由于该张力补偿机构中采用气动伸缩件作为吸收张力的驱动元件，而气动元件 本身又具有弹性伸缩的性能，在实际的切割过程中由于金钢线的张力是不断变化的，比如 切割过程中由于补偿张力的结果导致金钢线的张力变大时，该气动伸缩剑会释放金钢线而 导致金钢线松弛，进而不利于切割作业；再者，现在技术的切割设备中的同一侧的切割轮都 设置于同一个切割辊上，而在切割中由于金钢线对切割轮有不同的磨损程度往往导致各个 切割轮的周长不等的发生变化，而产生的结果是往复缠绕于各个切割轮上的钢丝张力各不 相同，进而导致位于所述切割轮与导线轮之间的位移传感器不能精确地感测到实际的张力 变化，即，所述气动伸缩剑则不能得到准确的张力信号而及时将产生的张力吸收，所以仍不 利于切割作业。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种多线切割设备及其张力调整机构，以解决现有技术中 金刚线张力调整不充分与不及时等问题。 为解决上述技术问题及其他技术问题，本专利技术在一方面提供一种多线切割设备的 张力调整机构，应用于具有绕线筒、切割辊以及缠绕于所述绕线筒和所述切割辊上的金刚 线的金刚线开方机，所述张力调整机构包括：支架，设于一机架台上；设于所述支架上的牵 引组件，具有由一牵引伺服电机牵引的主牵引轮和与所述主牵引轮对应的从牵引轮；设于 所述牵引组件与所述绕线筒之间的第一张力组件，具有：活动设于所述支架上的第一张力 导轮；设于所述支架上且位于所述第一张力导轮与所述绕线筒之间的第一张力过渡轮；设 于所述第一张力导轮上的第一张力传感器，用于感测所述第一张力导轮上金刚线的张力值 并在所述张力值超出第一张力预设范围时发出第一驱动信号；以及电性连接于所述第一张 力导轮和所述第一张力传感器的第一张力伺服电机，用于根据所述第一张力传感器发出的 第一驱动信号而驱动所述第一张力导轮相对所述支架移动以调整所述金刚线的张力；设于 所述牵引组件与切割区之间的第二张力组件，具有：活动设于所述支架上的第二张力导轮； 设于所述支架上且位于所述第二张力导轮与所述切割区之间的第二张力过渡轮；设于所述 第二张力导轮上的第二张力传感器，用于感测所述第二张力导轮上金刚线的张力值并在所 述张力值超出第二张力预设范围时发出第二驱动信号；以及电性连接于所述第二张力导轮 和所述第二张力传感器的第二张力伺服电机，用于根据所述第二张力传感器发出的第二驱 动信号而驱动所述第二张力导轮相对所述支架移动以调整所述金刚线的张力。 可选地，所述支架为"日"型框架结构，所述牵引组件设于所述"日"型框架结构的 中部横梁上，所述第一张力组件和所述第二张力组件分列于所述"日"型框架结构中相对的 第一纵梁和第二纵梁上，其中，所述第一张力组件中的所述第一张力导轮设于所述第一纵 梁的上部，所述第一张力组件中的所述第一张力过渡轮设于所述第一纵梁的下部，所述第 二张力组件中的所述第二张力导轮设于所述第二纵梁的上部，所述第二张力组件中的所述 第二张力过渡轮设于所述第二纵梁的下部。 可选地，所述第一张力导轮通过第一滑移结构而相对所述支架上下滑移，所述第 二张力导轮通过第二滑移而相对所述支架上下滑移。 可选地，所述第一滑移结构包括：沿着所述第一纵梁上下设置的第一滑轨，设于所 述第一张力导轮上且夹持于所述第一滑轨的第一滑块，以及连接于所述第一纵梁和所述第 一滑块、供驱动所述第一滑块和所述第一张力导轮相对所述第一滑轨上下滑移的第一气动 伸缩件；以及所述第二滑移结构包括：沿着所述第二纵梁上下设置的第二滑轨，设于所述 第二张力导轮上且夹持于所述第二滑轨的第二滑块，以及连接于所述第二纵梁和所述第二 滑块、供驱动所述第二滑块和所述第二张力导轮相对所述第二滑轨上下滑移的第二气动伸 缩件。 可选地，所述第一张力伺服电机根据所述第一张力传感器发出的第一驱动信号而 驱动所述第一张力导轮相对所述支架移动以调整所述金刚线的张力，包括：若所述第一张 力传感器发出的第一驱动信号表明所述第一张力导轮上金刚线的张力值大于第一张力预 设范围时，所述第一张力伺服电机据此驱动所述第一张力导轮相对所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多线切割设备的张力调整机构，应用于具有绕线筒、切割辊以及缠绕于所述绕线筒和所述切割辊上的金刚线的多线切割设备，其特征在于，所述张力调整机构包括：支架，设于一机架台上；设于所述支架上的牵引组件，具有由一牵引伺服电机牵引的主牵引轮和与所述主牵引轮对应的从牵引轮；设于所述牵引组件与所述绕线筒之间的第一张力组件，具有：活动设于所述支架上的第一张力导轮；设于所述支架上且位于所述第一张力导轮与所述绕线筒之间的第一张力过渡轮；设于所述第一张力导轮上的第一张力传感器，用于感测所述第一张力导轮上金刚线的张力值并在所述张力值超出第一张力预设范围时发出第一驱动信号；以及电性连接于所述第一张力导轮和所述第一张力传感器的第一张力伺服电机，用于根据所述第一张力传感器发出的第一驱动信号而驱动所述第一张力导轮相对所述支架移动以调整所述金刚线的张力；设于所述牵引组件与切割区之间的第二张力组件，具有：活动设于所述支架上的第二张力导轮；设于所述支架上且位于所述第二张力导轮与所述切割区之间的第二张力过渡轮；设于所述第二张力导轮上的第二张力传感器，用于感测所述第二张力导轮上金刚线的张力值并在所述张力值超出第二张力预设范围时发出第二驱动信号；以及电性连接于所述第二张力导轮和所述第二张力传感器的第二张力伺服电机，用于根据所述第二张力传感器发出的第二驱动信号而驱动所述第二张力导轮相对所述支架移动以调整所述金刚线的张力。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：卢建伟，
申请(专利权)人：上海日进机床有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31