一种数控金刚线蓝宝石切片的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种数控金刚线蓝宝石切片机，其简化了锯削工艺，提高了切片机的加工效率，成品质量高，从而实现了降低生产成本，增加经济效益的目的，其包括机架，机架上设置有进给机构，机架上对应进给机构设置有两个引线导轮结构，金刚线保持间距地依次多次卷绕在两个引线导轮结构上，在机架上引线导轮结构上方对应安装冷却润滑喷嘴，在机架上引线导轮结构两侧分别设置有收线卷绕装置、放线卷绕装置，其特征在于：所述进给机构上设置有摇摆机构。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及数控机床自动化【技术领域】，具体为一种数控金刚线蓝宝石切片 机。 一种数控金刚线蓝宝石切片机
【背景技术】
[0002] 在LED的生产制造领域，目前能用于商品化的衬底只有两种，即蓝宝石和碳化硅 衬底，但碳化硅衬底价格昂贵。所以全球80%LED企业采用蓝宝石作为制造 LED产品的主要 原料。由于蓝宝石的硬度相当高所以加工困难；尤其切片工序更为困难。普通蓝宝石切片 机在工作过程中会产生很多问题，引起产品质量下降甚至报废。
【发明内容】
[0003] 针对上述问题，本实用新型提供了一种数控金刚线蓝宝石切片机，其简化了锯削 工艺，提高了切片机的加工效率，成品质量高，从而实现了降低生产成本，增加经济效益的 目的。
[0004] 其技术方案是这样的：一种数控金刚线蓝宝石切片机，其包括机架，所述机架上设 置有进给机构，所述机架上对应所述进给机构设置有两个引线导轮结构，所述金刚线保持 间距地依次多次卷绕在两个所述引线导轮结构上，在所述机架上所述引线导轮结构上方对 应安装冷却润滑喷嘴，在所述机架上所述引线导轮结构两侧分别设置有收线卷绕装置、放 线卷绕装置，其特征在于：所述进给机构上设置有摇摆机构。
[0005] 其进一步特征在于：所述摇摆机构包括上固定板、下活动板，所述上固定板上设置 有支架，所述支架上设置有圆弧滑轨，所述下活动板通过滑块与所述圆弧滑轨配合连接所 述支架，所述上固定板上设置有齿轮，所述齿轮连接驱动装置，所述下活动板上设置有与所 述齿轮啮合的扇形齿条；工件夹具安装在所述摇摆机构装置上，所述摇摆机构装置固定在 进给机构上；所述收线卷绕装置包括收线固定导线轮、收线滑动导线轮和收线卷绕盘，所述 放线卷绕装置包括放线固定导线轮、放线滑动导线轮和放线卷绕盘，所述金刚线依次通过 放线卷绕盘，放线滑动导线轮，放线固定导线轮，引线导轮结构，收线固定导线轮，收线滑动 导线轮，卷绕在收线卷绕盘上；所述收线滑动导线轮和所述放线滑动导线轮分别通过滑轨 连接机架；所述工件夹具安装在摇摆机构装置上，所述摇摆机构装置固定在进给机构上；
[0006] 所述引线导轮结构包括前轴承机构、后轴承机构，引线导轮两端分别固定在所述 前轴承机构和所述后轴承机构上，所述前轴承机构包括前机体轴承座，所述后轴承机构包 括后机体轴承座，所述前机体轴承座内设置有前旋转主轴，所述后机体轴承座内设置有后 旋转主轴，所述引线导轮两端分别连接所述前旋转主轴和所述后旋转主轴，所述前旋转主 轴和所述后旋转主轴上分别套装有主轴套筒，所述主轴套筒上套装有铜套，所述铜套分别 嵌入前机体轴承座孔和后机体轴承座孔内，所述铜套外周分别设置有封闭的螺旋水槽，所 述螺旋水槽两端分别连接进水口和出水口；
[0007] 所述进给机构包括支架，所述支架固定在所述机架上，进给座通过滑轨、滑块连接 所述支架，所述进给座通过滚珠丝杠连接所述支架，所述滚珠丝杠连接同步带轮，所述支架 上设置有伺服电机，所述伺服电机连接减速器，所述减速器连接皮带轮，所述皮带轮通过同 步带连接所述同步带轮；
[0008] 所述支架上对应所述进给座两侧设置有平衡气缸，所述平衡气缸连接所述进给 座；
[0009] 所述引线导轮外侧面设置有自动检测金刚线断线保护装置，所述自动检测金刚线 断线保护装置包括第一支架、第二支架和第三支架，所述第一支架、所述第二支架和所述第 三支架设置在所述机架上，纤维线依次连接所述第一支架、所述第二支架和所述第三支架， 形成所述纤维线设置在所述引线导轮同方向的一侧，所述第一支架设置有L型线架和导线 轴，所述L型线架上设置有导线柱，所述第一支架上所述导线轴下端设置有活动感应块，所 述纤维线依次缠绕所述导线柱、导线轴端部连接所述活动感应块，所述第一支架上对应所 述活动感应块设置有感应接近开关。
[0010] 本实用新型的上述结构中，由于进给机构上设置有摇摆机构，在进给机构的进给 过程中，通过摇摆机构实现工件进给的同时微量摇摆，其简化了锯削工艺，保证了整个切片 过程非常顺畅，较好地提高切片工作效率和切片质量，从而实现了降低生产成本，增加经济 效益的目的。
【专利附图】
【附图说明】
[0011] 图1为本实用新型数控金刚线蓝宝石切片机的主视结构示意图；
[0012] 图2为本实用新型数控金刚线蓝宝石切片机的原理示意图；
[0013] 图3为本实用新型金刚线卷绕引线导轮结构示意图；
[0014] 图4为本摇摆机构主视示意图；
[0015] 图5为图4的左剖视图；
[0016] 图6为本圆弧滑轨与滑块连接示意图；
[0017] 图7为本引线导轮结构示意图；
[0018] 图8为本进给机构结构示意图；
[0019] 图9为本进给机构结构立体结构示意图；
[0020] 图10为自动检测金刚线断线保护装置主视图；
[0021] 图11为自动检测金刚线断线保护装置立体图。
【具体实施方式】
[0022] 见图1、图2、图3,一种数控金刚线蓝宝石切片机，其包括机架1，机架上设置有进 给机构2,机架1上对应进给机构2设置有两个引线导轮结构3,金刚线4保持间距地依次 多次卷绕在两个引线导轮结构3上，在机架1上引线导轮结构3上方对应安装冷却润滑喷 嘴5,在机架1上引线导轮结构3两侧分别设置有收线卷绕装置6、放线卷绕装置7,进给机 构2上设置有摇摆机构8。
[0023] 见图1、图2,收线卷绕装置6包括收线固定导线轮20-1、20_2、收线滑动导线轮 21和收线卷绕盘22,放线卷绕装置7包括放线固定导线轮23-1、23-2、放线滑动导线轮24 和放线卷绕盘25,金刚线4依次通过放线卷绕盘25,放线滑动导线轮24,放线固定导线轮 23-1、23-2,引线导轮结构3、收线固定导线轮20-2、20-1，收线滑动导线轮21，卷绕在收线 卷绕盘22上；收线滑动导线轮21和放线滑动导线轮24分别通过滑轨连接机架1。
[0024] 见图4、图5、图6,摇摆机构其包括上固定板9、下活动板10,上固定板9两端设置 有支架11-1、11-2,两端的支架11-1、11-2上分别设置有圆弧滑轨12-1、12-2,下活动板2 分别通过滑块13-1U3-2与圆弧滑轨12-1U2-2配合连接支架11-1、11-2,对应一端的支 架11-1上设置有齿轮14,齿轮14连接驱动装置15,下活动板10上设置有与齿轮14啮合 的扇形齿条16,下活动板10上设置有夹具17,夹具17安装在摇摆机构8上，摇摆机构8固 定在进给机构2上，下活动板10上设置凹槽18,凹槽18两端设置有楔块19,楔块19与凹 槽18通过螺栓可拆卸连接，夹具17通过楔块19连接下活动板10,通过楔块19的变换，可 以实现不同尺寸的夹具的安装。
[0025] 见图7,引线导轮结构包括前轴承机构26、后轴承机构27,引线导轮28两端分别固 定在前轴承机构26和后轴承机构27上，前轴承机构26包括前机体轴承座26-1,后轴承机 构27包括后机体轴承座27-1,前机体轴承座26-1内设置有前旋转主轴26-2,后机体轴承 座27-1内设置有后旋转主轴27-2,引线导轮28两端分别连接前旋转主轴26-2和后旋转主 轴27-2,前旋转主轴26-2和后旋转主轴27-2上分别套装有主轴套筒29-1、29-2,主轴套筒 29-U29-2分别套装有铜套30-1、30-2,铜套30-U30-2分别嵌入前机体轴承座孔31-1和 后机体轴承座孔31-2内，铜套30-1、30-2外周分别设置有封闭的螺旋水槽32-1、32-2,螺旋 水槽32-U32-2两端分别连接进水口 33-U33-2和出水口 34-1、34-2,后旋转主轴27-2通 过联轴器35连接力矩伺服电机36,前旋转主轴26-2和后旋转主轴27-2通过通过拉紧螺杆 37连接，把引线导轮28拧紧固定在前轴承机构26与后轴承机构27上，前旋转主轴和后旋 转主轴在旋转过程中，前轴承机构、后轴承机构会产生热量，通过进水口和出水口把水流入 前轴承机构、后轴承机构的铜套，使得铜套受冷收缩抱紧轴承机构的主轴套筒，消除轴承机 构与轴承座内孔的间隙，提高到了轴的刚性，消除因间隙配合而产生的震动，保证了产品质 量和延长机器使用寿命。
[0026] 见图1、图8、图9,进给机构2包括支架38,支架38固定在机架1上，进给座39通 过滑轨40、滑块41连接支架38,进给座39通过滚珠丝杠42连接支架38,滚珠丝杠42连接 同步带轮43,支架38上设置有带减速器伺服电机44,带减速器伺服电机44连接皮带轮45， 皮带轮45通过同步带46连接同步带轮43,通过带减速器伺服电机带动滚珠丝杠运动实现 了进给座的上下运动，进给座带动夹具上下运动，夹具17上的工件47上下运动，实现了工 件47进入金刚线4中进行切割。
[0027] 支架38上对应进给座39两侧设置有平衡气缸48-1、48-2,平衡气缸48-1、48-2连 接进给座39,通过平衡气缸的支撑，保证了进给座上下运行的平稳。
[0028] 见图1、图10、图11，引线导轮28外侧面设置有自动检测金刚线断线保护装置50， 自动检测金刚线断线保护装置50包括第一支架51、第二支架52和第三支架53,第一支架 51、第二支架52和第三支架53设置在机架1上，纤维线54依次连接第一支架51、第二支 架52和第三支架53,形成纤维线设置在引线导轮28同方向的一侧，第一支架51设置有L 型线架55和导线轴56, L型线架55上设置有导线柱57,第一支架51上导线轴56下端设 置有活动感应块58,纤维线54依次缠绕导线柱57、导线轴56端部连接活动感应块58,第 一支架51上对应活动感应块58设置有感应接近开关59,由于发生意外或有其它不确定因 素的发生，会使引线导轮上的金刚线线网在引线导轮的全长上任意位置的线产生断线，金 刚线断线后，由于引线导轮的高速运转所产生的离心力作用，把架设在引线导轮侧面的纤 维线打断，连接在所述纤维线上的感应块因失去拉紧力而掉入所述感应接近开关的感应区 内，当感应接近开关接到感应信号后传输指令命令机器紧急停机，从而实现断线保护过程。
[0029] 下面结合图1、图2来描述该实用新型数控金刚线蓝宝石切片机的工作原理：20? 30千米的金刚线4预先卷绕在放线卷绕盘7上，金刚线4依次通过放线卷绕盘25,放线滑 动导线轮24,放线固定导线轮23-1、23-2,引线导轮结构3,收线固定导线轮20-2、20-1，收 线滑动导线轮21，卷绕在收线卷绕盘22上，放线固定导线轮23-U23-2和收线固定导线轮 20-2、20-1起固定金刚线作用，放线滑动导线轮24和收线滑动导线轮21分别通过滑轨移动 保证金刚线4在收线卷绕盘22和放线卷绕盘25上均匀卷绕，收线卷绕盘22通过电机卷绕， 放线卷绕盘25通过电机实现与收线卷绕盘22同步的放线，带动金刚线以每分钟20?25米 的速度运动，冷却润滑剂通过冷却润滑喷嘴5喷向引线导轮结构3上的金刚线4上，机架1 上端的进给机构2把工件47从上往下通过金刚线引线导轮结构3上的金刚线4时，金刚线 的高速运转把工件47锯磨成金刚石薄片，从而实现了金刚石的批量切片，提高了金刚石的 加工效率，所有操作均在操纵箱49上控制完成，金刚线线网在高速运转对夹具上夹持的蓝 宝石工件进行切削切片时，由于摇摆机构装置的左右往复摇摆作用，使得金刚线线网与蓝 宝石工件之间进行对磨，加快了切割速度。同时也由于摇摆机构装置的左右往复摇摆作用， 可减少在切削切片时受切面积，变得易切，保证了整个切片过程非常顺畅，较好地提高切片 工作效率和切片质量，从而实现了降低生产成本，增加经济效益的目的。
【权利要求】
1. 一种数控金刚线蓝宝石切片机，其包括机架，所述机架上设置有进给机构，所述机架 上对应所述进给机构设置有两个引线导轮结构，所述金刚线保持间距地依次多次卷绕在两 个所述引线导轮结构上，在所述机架上所述引线导轮结构上方对应安装冷却润滑喷嘴，在 所述机架上所述引线导轮结构两侧分别设置有收线卷绕装置、放线卷绕装置，其特征在于： 所述进给机构上设置有摇摆机构。
2. 根据权利要求1所述的一种数控金刚线蓝宝石切片机，其特征在于：工件夹具安装 在所述摇摆机构装置上，所述摇摆机构装置固定在进给机构上。
3. 根据权利要求2所述的一种数控金刚线蓝宝石切片机，其特征在于：所述摇摆机构 包括上固定板、下活动板，所述上固定板上设置有支架，所述支架上设置有圆弧滑轨，所述 下活动板通过滑块与所述圆弧滑轨配合连接所述支架，所述上固定板上设置有齿轮，所述 齿轮连接驱动装置，所述下活动板上设置有与所述齿轮啮合的扇形齿条，所述下活动板上 设置有所述夹具。
4. 根据权利要求1所述的一种数控金刚线蓝宝石切片机，其特征在于：所述收线卷绕 装置包括收线固定导线轮、收线滑动导线轮和收线卷绕盘，所述放线卷绕装置包括放线固 定导线轮、放线滑动导线轮和放线卷绕盘，所述金刚线依次通过放线卷绕盘，放线滑动导线 轮，放线固定导线轮，引线导轮结构，收线固定导线轮，收线滑动导线轮，卷绕在收线卷绕盘 上，所述收线滑动导线轮和所述放线滑动导线轮分别通过滑轨连接机架。
5. 根据权利要求1所述的一种数控金刚线蓝宝石切片机，其特征在于：所述引线导轮 结构包括前轴承机构、后轴承机构，引线导轮两端分别固定在所述前轴承机构和所述后轴 承机构上，所述前轴承机构包括前机体轴承座，所述后轴承机构包括后机体轴承座，所述 前机体轴承座内设置有前旋转主轴，所述后机体轴承座内设置有后旋转主轴，所述引线导 轮两端分别连接所述前旋转主轴和所述后旋转主轴，所述前旋转主轴和所述后旋转主轴上 分别套装有主轴套筒，所述主轴套筒上套装有铜套，所述铜套分别嵌入前机体轴承座孔和 后机体轴承座孔内，所述铜套外周分别设置有封闭的螺旋水槽，所述螺旋水槽两端分别连 接进水口和出水口。
6. 根据权利要求1所述的一种数控金刚线蓝宝石切片机，其特征在于：所述引线导轮 外侧面设置有自动检测金刚线断线保护装置，所述自动检测金刚线断线保护装置包括第一 支架、第二支架和第三支架，所述第一支架、所述第二支架和所述第三支架设置在所述机架 上，纤维线依次连接所述第一支架、所述第二支架和所述第三支架，形成所述纤维线设置在 所述引线导轮同方向的一侧，所述第一支架设置有L型线架和导线轴，所述L型线架上设置 有导线柱，所述第一支架上所述导线轴下端设置有活动感应块，所述纤维线依次缠绕所述 导线柱、导线轴端部连接所述活动感应块，所述第一支架上对应所述活动感应块设置有感 应接近开关。
7. 根据权利要求1-6任一所述的一种数控金刚线蓝宝石切片机，其特征在于：所述进 给机构包括支架，所述支架固定在所述机架上，进给座通过滑轨、滑块连接所述支架，所述 进给座通过滚珠丝杠连接所述支架，所述滚珠丝杠连接同步带轮，所述支架上设置有伺服 电机，所述伺服电机连接减速器，所述减速器连接皮带轮，所述皮带轮通过同步带连接所述 同步带轮。
8. 根据权利要求7所述的一种数控金刚线蓝宝石切片机，其特征在于：所述支架上对 应所述进给座两侧设置有平衡气缸，所述平衡气缸连接所述进给座。
【文档编号】B28D5/04GK203888046SQ201420243929
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年5月14日 优先权日:2014年5月14日
【发明者】李建荣, 李向宇, 顾春花, 殷涛 申请人:无锡上机数控股份有限公司