一种制备磨粒分段排布的电镀金刚石线锯上砂装置

1.本实用新型涉及电镀金刚石线锯加工设备技术领域，具体涉及一种制备磨粒分段排布的电镀金刚石线锯上砂装置。


背景技术：

2.这里的陈述仅提供与本实用新型相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。
3.si、sic与蓝宝石等晶体的切片加工普遍采用电镀金刚石线锯切割技术，具有高效、精密、出品率高和切割环境友好等特点。电镀金刚石线锯是采用电镀法制成的。钢线连接电源负极，金属离子在金属线基体表面沉积，由于粒子间的物理吸附作用，在沉积过程中金属离子附带着金刚石磨粒固结在钢线表面。电镀金刚石线锯耐磨、耐热性良好，磨粒把持力大不易脱落。综合上述优点，金刚石线锯能够灵活适用于各种硬脆材料的加工。
4.普通金刚石线锯表面磨粒随机分布，锯切时，金刚石线锯表面容屑空间小，较大脆性崩碎切屑以及个别脱落的磨粒不易排出，会随金刚线锯的运动，挤压冲击工件表面产生较大的脆性凹坑，降低切片的力学性能，由于力的反作用同时会对线锯表面造成损伤，降低线锯的使用寿命。容屑空间小，切削液不易进入切割区域，加工区域得不到及时的散热，工件以及线锯锯会产生热应力，从而降低工件以及线锯的使用寿命。磨粒分段排布的金刚石线锯可有效解决上述问题。但发明人发现，现有的制备磨粒分段排布的金刚石线锯的上砂装置存在以下问题:(1)制造线锯时，钢线沿水平方向走丝，由于金刚石颗粒受重力作用，导致钢线的上下两个表面上砂不均匀；(2)电镀液中的金刚石颗粒易沉积在上砂槽底部，不能及时回到原液槽中；(3)金刚石颗粒在镀液中分布范围大，不能有效的集中在上砂段，上砂效率较低；(4)上砂时钢线是静止的，不能连续运动，导致制造线锯的效率较低且极为不便。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种制备磨粒分段排布的电镀金刚石线锯上砂装置，能够实现钢线上砂均匀，上砂效率高。
6.为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
7.本实用新型的实施例提供了一种制备磨粒分段排布的电镀金刚石线锯上砂装置，包括上砂箱，上砂箱内部设有沿竖向设置的第一同步运动机构及第二同步运动机构，第一同步运动机构和第二同步运动机构的运动部分外表面均间隔设置有多个凸起，第一同步运动机构和第二同步运动机构的凸起能够夹住钢线，上砂箱下方设有原液箱，原液箱通过泵与上砂箱连接，上砂箱底部设有回流管。
8.可选的，所述第一同步运动机构和第二同步运动机构均采用安装在上砂箱内部的同步带机构，其同步带表面设置有多个沿传送方向间隔设置的凸起。
9.可选的，所述第一同步运动机构和第二同步运动机构交界位置的两侧设置均设置有喷砂管，所述喷砂管上沿其轴线设置有多个喷砂头，所述喷砂管通过管路与泵的出液口连接。
10.可选的，两侧的喷砂管上的喷砂头交错设置。
11.可选的，所述原液箱内部安装有搅拌元件。
12.可选的，所述原液箱内安装有加热元件和温度检测元件。
13.可选的，所述上砂箱的下方设有第一导向轮，上砂箱的上方设有第二导向轮，所述第一导向轮能够将钢线通过回流管导入上砂箱，所述第二导向轮用于将从第一同步运动机构及第二同步运动机构之间穿出的钢线导出至上砂箱外部。
14.可选的，所述上砂箱内设有镍板，用于与电源的正极连接，所述上砂箱外部设有导电轮，导电轮能够与钢线接触并与电源的负极连接。
15.可选的，所述上砂箱底部为倒锥型结构，所述回流管设置在倒锥形结构的底部中心位置。
16.可选的，所述回流管上安装有开关阀。
17.上述本实用新型的有益效果如下：
18.1.本实用新型的上砂装置，由于第一同步运动机构和第二同步运动机构采用了竖向设置，电镀液从水平方向两侧进入同步运动机构凸起之间的空间对钢线进行上砂，避免了传统的同步运动机构采用水平设置时钢线上下部上砂不均匀的缺陷。
19.2.本实用新型的上砂装置，通过设置喷砂管和喷砂嘴，能够有效将金刚石颗粒集中在传送机构凸起之间的上砂空间内，进而使得金刚石颗粒集中在上砂段，上砂效率高。
20.3.本实用新型的上砂装置，利用同步运动机构的凸起能够遮挡钢线，并且凸起随钢线做同步运动，与钢线相对静止，实现了钢线的连续运动，提高了制造线锯的效率，使用方便。
21.4.本实用新型的上砂装置，由于设置了回流管，使得沉积在上砂箱底部的金刚石颗粒能够及时回到原液箱中进行再次利用，节省了原料，降低了加工成本。
附图说明
22.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的限定。
23.图1是本实用新型实施例1整体结构主视图；
24.图2是本实用新型实施例1整体结构侧视图；
25.图3是本实用新型实施例1上砂后的钢线示意图；
26.其中，1.第一导向轮，2.第二导向轮，3.导电轮，4.第一同步运动机构，5.第二同步运动机构，6.第二喷砂管，7.第一喷砂管，8.第一泵，9.第二泵，10.同步带，11.上砂箱，12.原液箱，13.钢线，14.回流管，15.凸起，16.凹槽，17.张紧轮，18.上砂部分，19.非上砂部分，20.镍板，21.上砂段，22.上砂间隔。
具体实施方式
27.实施例1
28.本实施例公开了一种制备磨粒分段排布的电镀金刚石线锯上砂装置，包括上、下设置的上砂箱11和原液箱12，钢线13能够在上砂箱内部进行上砂，所述原液箱用于盛装进行上砂的镀液。
29.所述上砂箱内安装有第一同步运动机构4及第二同步运动机构5，所述第一同步运动机构和第二同步运动机构的运动部分上设置的凸起能够夹住钢线，对钢线的部分进行遮挡。
30.为了避免传统上砂装置传送机构水平设置而导致的钢线上砂不均匀的现象，本实施例中，所述第一同步运动机构和第二同步运动机构竖向设置，即第一同步运动机构和第二同步运动机构的传送方向竖向设置。
31.所述第一同步运动机构和第二同步运动机构均采用同步带机构，均包括主动带轮、从动带轮及绕紧在主动带轮和从动带轮之间的同步带10。
32.所述主动带轮与设置在上砂箱内部的转动驱动件连接，转动驱动件能够带动主动带轮转动，所述转动驱动件采用能够输出转动运动的设备即可，例如电机、液压马达等，本实施例中，所述转动驱动件采用电机和减速机，使用时，进入上砂箱的镀液的液面不能超过转动驱动件以防止对转动驱动件的损坏。
33.所述从动带轮与带轮轴转动连接，带轮轴安装在上砂箱的箱壁上。
34.进一步的，为了对第一同步运动机构和第二同步运动机构的同步带进行张紧，所述上砂箱内设置有张紧轮17，张紧轮与同步带贴合，对同步带进行张紧。
35.所述同步带的外侧面沿传送方向设置有多个间隔设置的凸起15，相邻凸起之间形成凹槽16，使用时，第一同步运动机构的凸起和第二同步运动机构的凸起能够对齐，使得第一同步运动机构的凸起和第二同步运动机构的凸起能够夹住钢线，实现对钢线的部分进行遮挡，同时使得位于相邻两个凸起之间的钢线暴露在镀液中进行上砂，形成上砂部分18，利用凸起夹住的部分不暴露在镀液中不进行上砂，形成非上砂部分19。
36.调整钢线的走线速度以及带轮的转速，使线速与带速保持一致，二者实现相对静止。由于两个带轮的凸起部分在张紧轮的作用下紧靠在一起，因此金刚石颗粒不能进入到该区域，不能完成上砂。同步带轮凹槽相对的部分，金刚石颗粒在金属离子的作用下固结在钢线表面完成上砂。并且两个凹槽相对会形成一个具有一定容积的空间，起到一个储存镀液以及金刚石颗粒的作用，可有效提高该空间内金刚石颗粒的含量，提高上砂效率。
37.由于金刚石颗粒在重力作用下下沉，钢线自下而上的运动可减小金刚石颗粒与钢线的相对运动速度，增大上砂概率。
38.所述上砂箱的底部设有回流管14，能够使得上砂箱内的镀液流回至其下方的原液箱中。
39.进一步的，为了使得上砂箱中的镀液更顺畅的流入原液箱，所述上砂箱的底部设置为倒锥型结构，回流管设置在倒锥型结构底部中心位置，上砂箱内的镀液能够通过回流管流入原液箱。
40.所述回流管上安装有开关阀，用于控制回流管的导通和关闭。
41.沉积到上砂箱底部的金刚石颗粒能够沿锥面滑落至锥顶，然后通过回流管回流至原液槽中，使得金刚石颗粒能够循环利用，避免了金刚石颗粒的浪费，节省了生产原料，降低了生产成本。
42.进一步的，为了使得金刚石颗粒悬浮于镀液中，所述原液箱内部安装有搅拌元件，优选的，所述搅拌元件采用磁力搅拌器，所述磁力搅拌器安装在原液箱底部。
43.进一步的，为了使得镀液保持上砂所需要的温度，保证上砂效果，所述原液箱内设
置有加热元件和温度检测元件，优选的，所述加热元件采用加热管，所述温度检测元件采用温度传感器，加热管及温度传感器均与控制系统连接，温度传感器能够将采集到的镀液温度信息传输给控制系统，控制系统控制加热管工作，使得镀液保持在上砂所需要的温度范围内。
44.同时所述原液箱内的镀液能够通过泵泵入上砂箱。
45.本实施例中，所述泵设置两个，分别为第一泵8和第二泵9，所述第一泵的进液口通过管路与原液箱连通，第一泵的出液口通过管路与设置在上砂箱内部的第一喷砂管7连通，所述第二泵的进液口通过管路与原液箱连通，第二泵的出液口通过管路与设置在上砂箱的第二喷砂管6连通。
46.所述第一喷砂管和第二喷砂管竖直设置，通过支架固定在上砂箱内部，所述第一喷砂管和第二喷砂管对称设置在第一同步运动机构和第二同步运动机构交界位置的两侧，第一喷砂管和第二喷砂管均沿其自身轴线方向设置有多个喷砂头，镀液能够分别在第一泵和第二泵的作用下进入第一喷砂管和第二喷砂管，然后经过喷砂头喷出，喷出的镀液能够进入第一同步运动机构和第二同步运动机构相邻凸起之间的空间，对钢线进行上砂。
47.由于金刚石颗粒在镀液中分布范围大，不能有效的集中在钢线的上砂段，上砂效率较低，因此本技术设置第一喷砂管和第二喷砂管，在第一喷砂管和第二喷砂管上设置喷头，能够使得金刚石颗粒喷射向钢线，解决了上砂效率低的问题。
48.进一步的，为了防止第一喷砂管和第二喷砂管的喷砂头喷出的镀液对流从而影响上砂，所述第一喷砂管上的喷砂头和第二喷砂管上的喷砂头交错设置。
49.对称布置且喷砂头交错分布的第一喷砂管和第二喷砂管不断向同步带相邻凸起之间部分喷射镀液，及时补充此空间的消耗的金刚石颗粒以及镀液，提高上砂效率。
50.本实施例中，所述上砂箱的下方设置有第一导向轮1，上砂箱的上方设置有第二导向轮2，所述第一导向轮和第二导向轮均与轮轴转动连接，轮轴固定在外部架体上。
51.所述第一导向轮能够对水平进入的钢线进行换向，使钢线以竖直状态通过回流管进入上砂箱内部，进而穿过第一同步运动机构和第二同步运动机构之间的空间，所述第二导向轮用于对伸出上砂箱的钢线进行导向，使其由竖直状态转变为水平状态进一步进行传送。
52.所述上砂想内部设置有两块镍板20，其中一块镍板设置在第一同步运动机构的一侧，且与第一同步运动机构的同步带平行，另一块镍板设置在第二同步运动机构的一侧并与第二同步运动机构的同步带平行，所述镍板能够通过导线与电源的正极连接，所述上砂箱的上方一侧设置有导电轮3，通过第二导向轮绕过的钢丝能够与导电轮接触，进而通过导电轮连接电源负极。
53.本实施例的工作方法为：
54.预先在原液箱内盛装镀液，将镍板与电源正极连接，将预镀好的钢线通过第一导向轮、第二导向轮导向后，穿过第一同步运动机构和第二同步运动机构之间，利用凸起夹住钢线，钢线与导电轮接触，并通过导电轮连接电源负极。
55.首先关闭回流管的开关阀，打开第一泵和第二泵，在上砂箱内泵入设定量的镀液，当镀液液面达到设定位置后，打开开关阀，使得镀液能够通过回流管流回原液箱，使得上砂箱内的镀液液位保持不变。
56.在通电情况下，调整钢线的走线速度以及带轮的转速，使线速与带速保持一致，二者实现相对静止。由于两个带轮的凸起部分，在张紧轮的作用下紧靠在一起，形成一个金刚石颗粒不能进入到的非上砂部分，不能完成上砂。同步带相邻凸起之间形成凹槽的部分，形成上砂部分，金刚石颗粒在金属离子的作用下固结在钢线表面完成上砂，并且两个凹槽相对会形成一个具有一定容积的空间，起到一个储存镀液以及金刚石颗粒的作用，可有效提高该空间内金刚石颗粒的含量，提高上砂效率。凸起的宽度与钢线上砂间隔的长度即非上砂部分长度l一致，凹槽的宽度与上砂部分k的长度一致。在钢线上形成上砂段21和上砂间隔22，在同步带两侧对称布置且喷嘴交错分布的第一喷砂管和第二喷砂管不断向上砂部分喷射镀液，及时补充镀液，并且两个喷砂管的喷砂头间隔排布，防止第一喷砂管和第二喷砂管的喷砂头喷出的镀液对流从而影响上砂。上砂箱中的镀液经回流管重新回到原液箱。
57.上砂完成后，采用现有工艺对上砂完成的钢线进行加厚工序即可。
58.上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。