多线循环切割机的制作方法

本实用新型涉及多线切割设备领域，更具体涉及一种多线循环切割机。

背景技术：

目前市场上的多线切割机主要应用于硅棒、蓝宝石、大理石等的切割。现有的多线切割机是将切割线的两头分别缠绕在两个储线桶(收放线桶)，因为储线量总有限制。专利号为：201320824490.8，专利名称为一种金刚石摇摆多线切割开方机的中国实用新型专利就是采用切割时一个储线桶放线，一个收储线桶线，采取前进100个单位，后退99个单位的方式，也就是说，负责收线的那个桶，电机每正反转一次，收回1米旧线；如此循环，直到放线桶将近将线放完，放线桶和储线桶的功能互换，再倒切。

这样的往复循环切割方式有两个缺点：

1、在切割蓝宝石、大理石以及其他硬度较高的材料时，采用的线为金属线上面附着有金刚石颗粒，储线桶上的线层层叠加，容易将金刚石颗粒挤掉，影响切割性能。

2、切割机构以及储线桶的工作方式是：加速正转到一稳定速度，并以这个速度运行(切割)一段时间后降速停止；再加速反转到一稳定速度，并以这个速度运行(切割)一段时间后降速停止；再加速正转到一稳定速度，并以这个速度运行(切割)一段时间后降速停止，如此往复工作…..这样的切削方式不仅切割效率低，而且整个切削过程速度总是不断变化，影响切割面的表面质量。

另外，多线切割机的切割线安装还有一方式，就是将切割线安装好以后将切割线的两端熔接或是机械连接成一个闭环，始终以稳定的切割速度横恒定的方向移动，这样的方式使用的切割线较粗且上面附着的金刚石颗粒较大，这确实提高了切割的效率，但是也因为切割线较粗且上面附着的金刚石颗粒较大，导致不能采用以前层层叠加的储线方式，因为较大的金刚石颗粒在层层叠加是更加容易挤掉导致，切割效果不佳。

闭环切割同样也存在问题：

1、在切割加工过程中切割线会有延伸，切割线延长以后张力下降，甚至造成线网松弛，从而降低了切割效率；

2、储线的问题无法解决，不同切削对象切割线的用线量不同，在切割线不能层层叠加时如何解决储线的问题。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供了一种结构合理、工作效率高、使用寿命长、能够有效回收延长线的多线循环切割机。

根据本实用新型的一个方面，提供了多线循环切割机其包括机架以及安装在机架上的升降机构、导线机构、工作台、储线及延长线回收装置、张力装置和切割线，升降机构上安装有切割机头，工作台在切割机头正下方，切割线穿过切割机头、导线机构、储线及延长线回收装置和张力装置，切割线两端固定连接使切割线形成一个闭环，储线及延长线回收装置与张力装置配合工作，通过升降机构控制切割机头的上下切割，通过储线及延长线回收装置和张力装置实现对切割线的存储以及对延长的切割线的回收。

在一些实施方式中，储线及延长线回收装置包括驱动轮机构、从动轮机构、移动机构、传感机构和安装架，驱动轮机构与从动轮机构对称设置，驱动轮机构固定在安装架上，移动机构与驱动轮机构相邻从动轮机构安装在移动机构上，移动机构驱动从动轮机构在移动机构作直线往复运动，移动机构能够调整从动轮机构和驱动轮机构之间的距离传感机构固定安装在安装架上，传感机构限定从动轮机构运动的上限位置以及下限位置，传感机构包括第一传感器和第二传感器，第一传感器和第二传感器均固定在安装架上，移动机构驱动从动轮机构在第一传感器和第二传感器之间移动，通过传感机构和移动机构的配合控制驱动轮机构和从动轮机构之间的距离，实现储线和回收延长线的作用。

在一些实施方式中，张力装置包括无杆气缸、第一滑块、绕线轮、第三传感器、第一触点、第四传感器和第二触点，第一滑块安装在无杆气缸上且能够在无杆气缸上作往复运动，绕线轮固定在第一滑块上，第一滑块上两端安装有第一触点和第二触点，无杆气缸上安装有第三传感器和第四传感器，第三传感器和第四传感器限定第一滑块在无杆气缸上运动的上限位置以及下限位置，通过张力装置与储线及延长线回收装置的配合实现对延长切割线的回收，当说明切割线延长的导致拉力下降，这时由于无杆气缸的压力恒定第将第一滑块往第四传感器方向推动，当第四传感器接收到第二触点信号时，说明第一滑块无法继续下移保证压力恒定，将信号传输给储线及延长线回收装置控制移动机构拉大从动轮机构与驱动轮机构之间的距离，实现对延长的切割线的回收，当延长的切割线被回收以后，切割线上张力加大，由于无杆气缸的压力恒定第将第一滑块往第三传感器方向推动，第三传感器接收到第一触点的信号时，将信号传输给储线及延长线回收装置控制移动机构停止工作，保持从动轮机构与驱动轮机构之间的距离。

在一些实施方式中，驱动轮机构包括第一安装座、第一电机、第一支撑臂、驱动轮组，第一电机设置在第一安装座上且输出轴与驱动轮组连接，驱动轮组安装在第一支撑臂上，第一支撑臂与第一安装座固定连接，第一电机驱动驱动轮组在第一支撑臂上旋转，驱动轮机构通过第一安装座固定连接安装架。

在一些实施方式中，驱动轮组包括第一轴体、第一轴承、第一绕线轮片、第二绕线轮片、第一滚珠槽、第一滚珠、第三绕线轮片和第一锁紧螺母，第一轴体上套设有若干第一轴承，第一轴体连接第一电机的一端设有第一绕线轮片，第一轴体两一端设有第三绕线轮片，第一挡片固定连接第三绕线轮片，第一绕线轮片和第三绕线轮片之间设有若干第二绕线轮片，第一绕线轮片与第一轴体固定，第二绕线轮片和第三绕线轮片均套设在第一轴承上，第一绕线轮片和第二绕线轮片之间存在间隙，相邻的第二绕线轮片之间存在间隙，第二绕线轮片和第三绕线轮片之间存在间隙，相邻的第二绕线轮片之间以及第二绕线轮片与第三绕线轮片之间设有第一滚珠槽，第一滚珠安装在第一滚珠槽内，第一锁紧螺母安装在第一轴体一端且紧贴第一轴承内圈，所述第一挡片固定连接在第三绕线轮片上且紧贴第一轴承外圈并随第三绕线轮片旋转，所述第一锁紧螺母随第一轴体旋转，通过将切割线单独绕在不同的绕线块上，以便于克服储线桶上的线层层叠加，容易将金刚石颗粒挤掉，影响切割性能等问题，同时不同的绕线轮片单独旋转能够使切割线延长的部分均匀分布到不同的绕线块上。

在一些实施方式中，从动轮机构包括第二安装座、第二滑块、咬合块、第二支撑臂和从动轮组，第二滑块和咬合块固定安装在第二安装座上，第二滑块和咬合块与移动机构连接，从动轮组安装在第二支撑臂上，第二支撑臂与第二安装座固定连接，从动轮组能够在第二支撑臂上旋，通过切割线与轮子的摩擦力实现轮片的旋转。

在一些实施方式中，从动轮组包括第二轴体、第二轴承、第四绕线轮片、第二滚珠槽、第二滚珠、第三挡片和第二锁紧螺母，第二轴体上套设有若干第二轴承，第四绕线轮片均套设在第二轴承上，相邻的第四绕线轮片之间存在间隙，相邻的第四绕线轮片之间设有第二滚珠槽，第二滚珠安装在第二滚珠槽内，第二锁紧螺母设置在第二轴体两端且紧贴第二轴承内圈，第三挡片固定连接第四绕轮片且紧贴第二轴承外圈并随第四绕轮片块旋转，第二锁紧螺母与第二轴体固定，通过将切割线单独绕在不同的绕线轮片上，以便于克服储线桶上的线层层叠加，容易将金刚石颗粒挤掉，影响切割性能，同时各个相邻的绕线轮片单独旋转能够使切割线的延长部分以不同的移动速度逐渐均匀分布到不同的绕线轮片上。

在一些实施方式中移动机构包括第二电机、同步带、同步带轮、线轨、配重块和连接绳，同步带轮设有两个，第二电机连接其中任一同步带轮，同步带穿过两个同步带轮，线轨固定安装在安装架上，咬合块固定连接同步带，第二滑块套设在线轨上，配重块通过连接绳与第二安装座固定连接，通过配重块以及第二电机驱动同步带轮，带动从动轮机构进而实现对切割线的储存以及对延长线部分的收起。连接绳还通过若干导轮，导轮固定在安装架上，便于实现配重块的移动进而驱动从动轮机构。

在一些实施方式中，切割线依次绕在第一绕线轮片、第二绕线轮片、第三绕线轮片和第四绕线轮片，切割线还通过切割机头和导线机构形成一个循环的切割回路，通过将切割线绕在第一绕线轮片、第二绕线轮片、第三绕线轮片和第四绕线轮片上通过控制驱动轮组和从动轮组之间的距离实现对延长的切割线的回收。

在一些实施方式中，机架上设有吹气孔，吹气孔正对导线机构，通过吹气孔将切割线上的碎屑清理干净，防止落入驱动轮组。

本实用新型一种多线循环切割机通过利用移动机构以及传感机构的配合控制驱动轮机构和从动轮机构之间的距离，实现储线和回收延长线的作用，使多线循环切割机具备结构合理、工作效率高、使用寿命长、能够有效回收延长线的优点。

附图说明

图1是本实用新型多线循环切割机的结构示意图；

图2是本实用新型多线循环切割机的工作状态示意图；

图3是本实用新型多线循环切割机的储线及延长线回收装置的结构示意图；

图4是本实用新型多线循环切割机的储线及延长线回收装置的工作状态图；

图5是本实用新型多线循环切割机的张力装置结构示意图；

图6是本实用新型多线循环切割机的驱动轮机构的结构示意图；

图7是本实用新型多线循环切割机的驱动轮的结构示意图；

图8是图5中的A-A方向的剖视图；

图9是本实用新型多线循环切割机的从动轮机构的结构示意图；

图10是本实用新型多线循环切割机的从动轮的结构示意图；

图11是图8中的B-B方向的剖视图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。

如图1、图2所示，本实用新型所述一种多线循环切割机包括机架1以及安装在机架1上的升降机构3、导线机构4、工作台5、储线及延长线回收装置6、张力装置7和切割线8，升降机构3上安装有切割机头2，升降机构3能够驱动切割机头2作上下的直线往复运动，工作台5在切割机头2正下方，切割线8穿过切割机头2、导线机构4、储线及延长线回收装置6和张力装置7，切割线8两端固定连接使切割线形成一个闭环，通过切割机头2带动切割线8移动实现对工作台5上工件的切割，通过储线及延长线回收装置6和张力装置7的配合实现对切割线8的存储以及对延长的切割线8的回收。

机架1上设有吹气孔11，吹气孔11正对导线机构4，通过吹气孔11将切割线8上的碎屑清理干净，防止落入驱动轮组驱动轮组614。

如图3所示，储线及延长线回收装置6包括驱动轮机构61、从动轮机构62、移动机构63、传感机构64和安装架65，驱动轮机构61与从动轮机构62对称设置，驱动轮机构61位于从动轮机构62正上方，驱动轮机构61通过螺栓固定在安装架65上，移动机构63与驱动轮机构61相邻，移动机构63设置在驱动轮机构61下方且与驱动轮机构61贴合；从动轮机构62安装在移动机构63上，移动机构63驱动从动轮机构62在移动机构63作直线往复运动，移动机构63能够调整从动轮机构62和驱动轮机构61之间的距离。通过传感机构64和移动机构63的配合控制驱动轮机构61和从动轮机构62之间的距离，切割线绕在驱动轮机构61、从动轮机构62，驱动轮机构61和从动轮机构62之间的距离越大对于储线和回收延长线的作用越好。

传感机构64包括第一传感器641和第二传感器642，第一传感器641和第二传感器642均固定在安装架65上，第一传感器641和第二传感器642限定从动轮机构62只能够在第一传感器641和第二传感器642之间移动，第一传感器641和第二传感器642安装位置的标准为：第一传感器641接收到从动轮机构62的信号以后使从动轮机构62不会撞击到驱动轮机构61；第二传感器642接收到从动轮机构62的信号以后使从动轮机构62不会脱离出线轨634。

如图4所示，移动机构63包括第二电机631、同步带轮632、同步带633、线轨634、配重块635和连接绳636，同步带轮632设有两个，第二电机631连接其中任一同步带轮632，同步带633穿过两个同步带轮632，通过第二电机631正反转带动同步带633往复移动，线轨634固定安装在安装架65上，咬合块623定连接同步带633，第二滑块622套设在线轨634上，通过配重块635通过连接绳636与第二安装座621固定连接，通过咬合块623和第二滑块622带动固定在上面的从动轮机构62在线轨634上做直线往复运动。

配重块635通过连接绳636与从动轮机构62固定连接，配重块635的质量一般与从动轮机构62的质量相当，这样第二电机631的扭力只要设置到切割线的数量乘以每根切割线的拉力即可，但是最优是将配重块635的质量略小于从动轮机构62的质量，这样便于降低第二电机631的扭力，保护电机使电机的使用寿命更长。连接绳636至少设有两根，便于移动时能够平稳的拉起从动轮机构62。连接绳636还通过若干导轮6361，导轮6361固定在安装架65上，便于实现配重块635的移动进而驱动从动轮机构62，导轮6361的数量依照实际的情况而定，一般不少于一个。

如图5所示，张力装置7包括无杆气缸71、第一滑块72、绕线轮73、第三传感器74、第一触点75、第四传感器76和第二触点77，第一滑块27安装在无杆气缸71上且能够在无杆气缸71上作往复运动，无杆气缸71压力恒定。绕线轮73固定在第一滑块72上，第一滑块72上两端安装有第一触点75和第二触点77，无杆气缸71上安装有第三传感器74和第四传感器76，第三传感器74和第四传感器76限定第一滑块72在无杆气缸71上运动的上限位置以及下限位置，通过张力装置7与储线及延长线回收装置6的配合实现对延长切割线8的回收。

具体工作时：通过长时间的工作切割线8延长导致切割线8上的拉力下降，这时由于无杆气缸71的压力恒定第将第一滑块72往第四传感器76方向推动，当第四传感器76接收到第二触点信号77时，说明第一滑块72无法继续下移保证压力恒定，于是将信号传输给储线及延长线回收装置6，储线及延长线回收装置6控制移动机,63拉大从动轮机构62与驱动轮机构61之间的距离，实现对延长的切割线8的回收；当延长的切割线8被回收以后，切割线8上张力加大，由于无杆气缸71的压力恒定第将第一滑块72往第三传感器74方向推动，第三传感器74接收到第一触点75的信号时，将信号传输给储线及延长线回收装置6，储线及延长线回收装置6控制移动机构63停止工作，保持从动轮机构62与驱动轮机构61之间的距离。如此往复，保证切割线8上的拉力恒定，且对延长的切割线8进行回收。

如图6所示，驱动轮机构61包括第一安装座611、第一电机612、第一支撑臂613、驱动轮组614，第一电机612设置在第一安装座611上且输出轴与驱动轮组614连接，驱动轮组614安装在第一支撑臂613上，第一支撑臂613与第一安装座611固定连接，第一电机612驱动驱动轮组614在第一支撑臂613上旋转，驱动轮机构61通过第一安装座611固定连接安装架，通过第一电机612带动驱动轮组614上的第一绕线轮片6143实现主动旋转，其它轮片在切割线8的带动下实现被动旋转。

如图7和图8所示，驱动轮614包括第一轴体6141、第一轴承6142、第一绕线轮片6143、第二绕线轮片6144、第一滚珠槽6145、第一滚珠6146、第一挡片6147第三绕线轮片6148和第一锁紧螺母6149，第一轴体6141上套设有若干第一轴承6142，第一轴体6141连接第一电机612的一端设有第一绕线轮片6143，第一轴体6141另一端设有第三绕线轮片6148，在第一绕线轮片6143和第三绕线轮片6148之间设有若干第二绕线轮片6144，第一绕线轮片6143固定连接第一轴体6141，第二绕线轮片6144和第三绕线轮片6148均套设在第一轴承6142上，第一轴承6142的数量为第二绕线轮片6144与第三绕线轮片6148数量之和。第一绕线轮片6143和第二绕线轮片6144之间存在间隙，相邻的第二绕线轮片6144之间存在间隙，第二绕线轮片6144和第三绕线轮片6148之间存在间隙，通过这些间隙使第一绕线轮片6143、第二绕线轮片6144和第三绕线轮片6148独自按照不同的速度旋转，而且互不影响，切割线被绕在不同的绕线轮片上互不干扰。相邻的第二绕线轮片6144之间以及第二绕线轮片6144与第三绕线轮片6148之间设有第一滚珠槽6145，第一滚珠6146安装在第一滚珠槽6145内，通过第一滚珠槽6145和第一滚珠6146使第一绕线轮片6143、第二绕线轮片6144和第三绕线轮片6148旋转时可以互相支撑更加稳定，且摩擦力较小。第一锁紧螺母6149安装在第一轴体6141一端且紧贴第一轴承6142内圈，以固定轴承在轴上的位置，第一挡片6147固定连接在第三绕线轮片6148上且紧贴第一轴承6142外圈，以固定绕线轮片和轴承的位置，并随第三绕线轮片6148旋转，第一锁紧螺母6149随第一轴体6141旋转。通过将切割线8单独绕在不同的绕线块上，以便于克服储线桶上的线层层叠加，容易将金刚石颗粒挤掉，影响切割性能；同时不同的绕线轮片单独旋转，便于使储线的效果更好，避免切割线断裂。

如图9所示，从动轮机构62包括第二安装座621、第二滑块622、咬合块623、第二支撑臂624和从动轮组625，第二滑块622和咬合块623固定安装在第二安装座621上，第二滑块622和咬合块623与移动机构63连接，从动轮组625安装在第二支撑臂624上，第二支撑臂624与第二安装座621固定连接，从动轮组625能够在第二支撑臂先624上旋转，通过切割线8与绕线轮片的摩擦力实现从动轮组625的旋转，通过移动机构63能够实现从动轮机构62的移动以便控制从动轮机构62与驱动轮机构61之间的距离。

如图10和图11所示，从动轮625包括第二轴体6251、第二轴承6252、第四绕线轮片6253、第二滚珠槽6254、第二滚珠6255、第三挡片6256和第二锁紧螺母6257，第二轴体6251上套设有若干第二轴承6252，第三绕线轮片6253均套设在第二轴承6252上，第二轴承6252与第四绕线轮片6253的数量相等。相邻的第四绕线轮片6253之间存在间隙，相邻的第四绕线轮片6253之间设有第二滚珠6254槽，第二滚珠6255安装在第二滚珠槽6254内，第二锁紧螺母6257设置在第二轴体6251两端且紧贴第二轴承6252内圈，第三挡片6256固定连接在第二轴体6251两端的第四绕线轮片6253上且紧贴第二轴承6252外圈，并随第四绕线轮片6253旋转，第二锁紧螺母6257与第二轴体6251固定。通过将切割线8单独绕在不同的绕线块上，以便于克服储线桶上的线层层叠加，容易将金刚石颗粒挤掉，影响切割性能；同时不同的绕线块单独旋转，便于使储线的效果更好，避免切割线断裂。

通过移动机构63驱动从动轮机构62使驱动轮机构61和之间的距离拉开实现对对切割线8的存储，除了第一绕线轮片6143是在第一电机612驱动下旋转，其余的第二绕线轮片6144、第三绕线轮片6148和第四绕线轮片6253均能够独立旋转，这样能够将切割线8的延长部分均匀的分布到各个绕线块上。

通常切割不同的材料，需要的切割线8的长度也不相同，本实用新型可以通过以下三种方式来适应不同长度的切割线：

1、加大驱动轮614和从动轮625的直径来实现；

2、加长第一轴体6141和第二轴体6251的长度，增加第二绕线轮片6144和第三绕线轮片6253的数量来实现；

3、增长线轨634的长度，加大第一传感器641和第二传感器642的间距来实现。

以上三种方案可以单独或者同时实施，以便适用长度更长的切割线。

以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的创造构思的前提下，还可以做出其它变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。