本發(fā)明屬于硅棒加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種金剛線開方裝置及應(yīng)用該裝置切割硅棒的方法。

背景技術(shù)：

金剛線是指在不銹鋼母線上電鍍鎳層，鑲嵌高硬度高耐磨性的金剛石顆粒，在硅棒去邊皮切割或切方生產(chǎn)中，硅棒的切割方法一般就是應(yīng)用金剛線沿端面切割，硅棒的切削質(zhì)量較差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種金剛線開方裝置及應(yīng)用該裝置切割硅棒的方法。

為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

一種金剛線開方裝置，包括工作臺；

以及設(shè)置在工作臺上的硅棒夾具和兩組切割機構(gòu)；

每一組切割機構(gòu)包括滑塊可上下移動的兩個電動滑臺，每一組切割機構(gòu)的兩個電動滑臺正對設(shè)置在硅棒夾具兩側(cè)，四個所述電動滑臺繞硅棒夾具呈方形布置；

每一組切割機構(gòu)的電動滑臺的滑塊上分別設(shè)有一線輪，每一組切割機構(gòu)的兩個線輪正對，該兩個線輪軸心線重合設(shè)置，且該線輪軸線和待切割硅棒軸線垂直設(shè)置；

以及一組所述切割機構(gòu)中的兩個電動滑臺各自對應(yīng)設(shè)有的一個繞線輪，每一個所述繞線輪和其對應(yīng)的電動滑臺間分別設(shè)有由數(shù)個線輪構(gòu)成的繞線機構(gòu)；

另一組所述切割機構(gòu)的兩個線輪間設(shè)有變向機構(gòu)，所述變向機構(gòu)至少包括一個線輪。

進一步的，所述電動滑臺為螺桿式電動滑臺。

進一步的，所述繞線輪和繞線機構(gòu)間設(shè)有計數(shù)編碼器，所述計數(shù)編碼器實時監(jiān)測金剛線和繞線輪間的角度。

進一步的，所述滑塊和該滑塊設(shè)置的線輪間設(shè)有推桿電機，所述推桿電機設(shè)置在滑塊上，所述線輪設(shè)置在推桿電機的推桿上。

進一步的，所述變向機構(gòu)的線輪上設(shè)有測速傳感器。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述的一種金剛線開方裝置具有以下優(yōu)勢：

本發(fā)明所述的一種金剛線開方裝置中，在硅棒夾具周圍設(shè)置了四個電動滑臺，電動滑臺的滑塊上設(shè)置了線輪，另外，本裝置中還設(shè)置了兩個繞線輪和繞線機構(gòu)，通過本裝置實現(xiàn)應(yīng)用金剛線對硅棒進行開方，并能夠?qū)璋魞蓚?cè)同時進行去邊皮的加工，加工質(zhì)量較高，同時生產(chǎn)效率得到提高。

一種應(yīng)用金剛線開方裝置的硅棒開方的方法，包括以下步驟：

1).纏繞金剛線

將金剛線的一端固定在一個繞線輪上，其另一端通過一個繞線機構(gòu)---位于硅棒夾具一側(cè)的兩個線輪---變向機構(gòu)的線輪---位于硅棒夾具另一側(cè)的兩個線輪---另一個繞線機構(gòu)后纏繞在另一個繞線輪上，保證待切割硅棒兩側(cè)分別布置有一切割線；

2).上料

將待切割硅棒固定于金剛線開方裝置的硅棒夾具上；

3).確定金剛線切入點

下移兩組切割機構(gòu)中的四個線輪，改變位于硅棒同側(cè)的兩個線輪間的高度差，當位于硅棒兩側(cè)的金剛線分別和硅棒點接觸時，金剛線與水平面間成一設(shè)定傾斜角度；

4).進刀工藝

保持金剛線與水平面間的傾斜角度不變，兩組切割機構(gòu)中的四個線輪以相同速度下降，此時金剛線以第一設(shè)定線速度走線，金剛線壓迫硅棒，金剛線以和硅棒的接觸點為切入點開始對硅棒進行切割，直至硅棒朝向位于高處線輪的一端和金剛線點接觸；

5).主切工藝

保持金剛線與水平面間的傾斜角度不變，繼續(xù)以相同速度下降線輪，此時金剛線以第二設(shè)定線速度走線，對硅棒繼續(xù)切割，待硅棒朝向位于低處的線輪的一端和金剛線脫離開后，該低處線輪停止下移，保持其位置不變，位于高處的線輪繼續(xù)下降，直至四個線輪位于同一水平面時，四個線輪全部停止下降，金剛線繼續(xù)切割，直至金剛線完全由硅棒脫離開，此時硅棒被切割兩側(cè)的邊皮分別脫落；

6).恢復(fù)初始加工位置

上升四個線輪直至初始加工位置；

7).將硅棒繞其軸線旋轉(zhuǎn)90°后夾緊，重復(fù)步驟3)-5),對該硅棒另兩個側(cè)面進行去邊皮切割。

進一步的，在步驟3)中，所述金剛線和水平面間夾角為3-8°。

進一步的，在步驟4)中，所述第一設(shè)定線速度為15-19m/s，四個線輪的下降速度均為13.5-44mm/min。

進一步的，在步驟5)中，所述第二設(shè)定線速度為15-19m/s，所述四個線輪的下降速度分別為20-70mm/min。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述的一種應(yīng)用金剛線開方裝置的硅棒開方的方法具有以下優(yōu)勢：

本發(fā)明所述的一種應(yīng)用金剛線開方裝置的硅棒開方的方法中，通過進刀工藝和主切工藝兩個切割步驟實現(xiàn)對硅棒進行切割，切割過程中，金剛線和水平面成一夾角，將常見切割生產(chǎn)中的端面入刀方式該為圓弧角入刀，該切割方式省時省力，且切割質(zhì)量較好。

附圖說明

構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明實施例所述的一種金剛線開方裝置主視圖；

圖2為本發(fā)明實施例所述的一種金剛線開方裝置俯視圖；

圖3為本發(fā)明實施例所述的一種應(yīng)用金剛線開方裝置的硅棒開方的方法初始狀態(tài)示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例所述的一種應(yīng)用金剛線開方裝置的硅棒開方的方法中步驟3)狀態(tài)示意圖；

圖5為本發(fā)明實施例所述的一種應(yīng)用金剛線開方裝置的硅棒開方的方法中步驟4)狀態(tài)；

圖6為本發(fā)明實施例所述的一種應(yīng)用金剛線開方裝置的硅棒開方的方法中步驟5)中金剛線由硅棒脫離前狀態(tài)；

圖7為本發(fā)明實施例所述的一種應(yīng)用金剛線開方裝置的硅棒開方的方法中步驟5)中金剛線由硅棒脫離后狀態(tài)。

附圖標記說明：

1-繞線輪； 2-電動滑臺； 3-金剛線； 4-計數(shù)編碼器；

5-線輪； 6-硅棒夾具； 7-電動推桿； 8-工作臺；

9-測速傳感器； 10-硅棒。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以通過具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本發(fā)明。

如圖1、圖2所示，一種金剛線開方裝置，包括工作臺8；所述工作臺8上分別設(shè)有硅棒夾具6、兩組切割機構(gòu)和兩個繞線輪1，所述硅棒夾具6用于將待切割硅棒夾緊，每一組切割機構(gòu)包括滑塊可上下移動的兩個電動滑臺2，四個所述電動滑臺2呈方形布置，該四個所述電動滑臺2繞硅棒夾具6設(shè)置；本實施例中，所述電動滑臺2為螺桿式電動滑臺，所述電動滑臺的螺桿豎直設(shè)置，該電動滑臺由與該電動滑臺對應(yīng)設(shè)置的伺服電機控制；每一組切割機構(gòu)的兩個電動滑臺2正對設(shè)置在硅棒夾具6兩側(cè)，每一組切割機構(gòu)的電動滑臺2的滑塊上分別設(shè)有一線輪5，每一組切割機構(gòu)的兩個線輪5正對，該兩個線輪5軸線重合設(shè)置，且該線輪5軸線和待切割硅棒軸線垂直設(shè)置；

每一個繞線輪1分別由與該繞線輪對應(yīng)設(shè)置的伺服電機控制，其中一個繞線輪1和一組切割機構(gòu)中的一個電動滑臺2對應(yīng)設(shè)置，另一個繞線輪1和該組切割機構(gòu)中的另一個電動滑臺2對應(yīng)設(shè)置，每一個所述繞線輪1和其對應(yīng)的電動滑臺2間分別設(shè)有由數(shù)個線輪5構(gòu)成的繞線機構(gòu)，通過該繞線機構(gòu)實現(xiàn)金剛線3的轉(zhuǎn)向和張緊；

另一組所述切割機構(gòu)的兩個線輪5間設(shè)有變向機構(gòu)，該變向機構(gòu)至少包括一個線輪5；通過便向機構(gòu)實現(xiàn)金剛線3的變向。實際應(yīng)用中，金剛線3的一端固定在一個繞線輪1上，其另一端通過一個繞線機構(gòu)---位于硅棒夾具6一側(cè)電動滑臺的兩個線輪5---變向機構(gòu)的線輪5---位于硅棒夾具6另一側(cè)電動滑臺的兩個線輪5---另一個繞線機構(gòu)后纏繞在另一個繞線輪1上，因此金剛線在待切割硅棒兩側(cè)分別布置，該金剛線3和待切割硅棒軸線同向設(shè)置，通過線輪5下移帶動金剛線3下移，同時一個繞線輪1放線，一個繞線輪1收線，由此金剛線3下壓的同時走線，對硅棒對稱的兩側(cè)進行同時開方切割，切割好該兩個側(cè)面后，硅棒繞其軸線90°翻轉(zhuǎn)，實現(xiàn)該硅棒另兩側(cè)面的開方切割。

本實施例中，為保證金剛線3纏繞整齊，所述繞線輪1和繞線機構(gòu)間設(shè)有計數(shù)編碼器4，金剛線3通過繞線機構(gòu)后穿過計數(shù)編碼器4，然后纏繞在繞線輪1上，計數(shù)編碼器4實時監(jiān)測金剛線3和繞線輪1間的角度,該計數(shù)編碼器4將采集到的信號輸送給本裝置中設(shè)置的PLC控制器，控制繞線輪1軸向移動的電機與PLC控制器連接，通過PLC控制器控制該電機軸伸縮速度，進而控制繞線輪1軸向移動速度，由此保證金剛線3和繞線輪1間的角度在設(shè)定范圍內(nèi)。

為了提高本裝置的使用范圍，所述滑塊和該滑塊設(shè)置的線輪5間設(shè)有推桿電機7，所述推桿電機7設(shè)置在滑塊上，所述線輪5設(shè)置在推桿電機7的推桿上，通過推桿電機7推桿的移動改變滑塊上正對設(shè)置的兩個線輪5間的距離，滿足不同直徑的硅棒的開方要求。

如圖3-圖7所示，一種應(yīng)用金剛線開方裝置的硅棒開方的方法，包括以下步驟：

1).纏繞金剛線3

將金剛線3的一端固定在一個繞線輪1上，其另一端通過一個繞線機構(gòu)---位于硅棒夾具6一側(cè)的兩個線輪5---變向機構(gòu)的線輪5---位于硅棒夾具6另一側(cè)的兩個線輪5---另一個繞線機構(gòu)后纏繞在另一個繞線輪1上，保證待切割硅棒10兩側(cè)分別布置有一切割線；

2).上料

將待切割硅棒10固定于金剛線開方裝置的硅棒夾具6上；

3).確定金剛線切入點

下移兩組切割機構(gòu)中的四個線輪5，改變位于硅棒10同側(cè)的兩個線輪5間的高度差，當位于硅棒10兩側(cè)的金剛線3分別和硅棒10點接觸時，金剛線3與水平面間成一設(shè)定傾斜角度，所述金剛線3和水平面間夾角為3-8°；

4).進刀工藝

保持金剛線3與水平面間的傾斜角度不變，兩組切割機構(gòu)中的四個線輪5以相同速度下降，此時金剛線3以第一設(shè)定線速度走線，金剛線3壓迫硅棒10，金剛線3以和硅棒10的接觸點為切入點開始對硅棒10進行切割，直至硅棒10朝向位于高處線輪5的一端和金剛線3點接觸，所述第一設(shè)定線速度為15-19m/s，四個線輪5的下降速度均為13.5-44mm/min；

5).主切工藝

保持金剛線3與水平面間的傾斜角度不變，繼續(xù)以相同速度下降線輪5，此時金剛線3以第二設(shè)定線速度走線，對硅棒10繼續(xù)切割，待硅棒10朝向位于低處的線輪5的一端和金剛線3脫離開后，該低處線輪5停止下移，保持其位置不變，位于高處的線輪5繼續(xù)下降，直至四個線輪5位于同一水平面時，四個線輪5全部停止下降，金剛線3繼續(xù)切割，直至金剛線3完全由硅棒10脫離開，此時硅棒10被切割兩側(cè)的邊皮分別脫落；所述第二設(shè)定線速度為15-19m/s，所述四個線輪的下降速度分別為20-70mm/min；

6).恢復(fù)初始加工位置

上升四個線輪5直至初始加工位置；

7).將硅棒10繞其軸線旋轉(zhuǎn)90°后再次夾緊，重復(fù)步驟3)-5),對該硅棒10另兩個側(cè)面進行去邊皮切割。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。