一种金刚线开刃装置及开刃方法与流程

本发明涉及金刚线制造，尤其涉及一种金刚线开刃装置及开刃方法。

背景技术：

1、金刚石线锯切割技术因其切割效率高，切割硅片等高硬脆材料损失少等优势取代原砂浆切割成为现阶段光伏产业切割用主要技术。

2、现阶段金刚线制作工艺一般分为前处理(除油、除锈)、上砂和电镀、后处理(热处理、防锈处理)等。其中上砂和电镀环节由于上砂过程的不稳定会造成金刚线表面颗粒聚结现象，切割过程中容易造成断丝，增加客户使用成本；此外金刚石表面存在的镀层也会降低切割能力，造成切割产品表面线痕等其他不良现象。因此在金刚线镀砂完成后一般都会设有开刃工艺，通过开刃的方式减小金刚线表面不规则颗粒以及降低金刚石表面镀层厚度，提升产品切割力性能。

3、现有的开刃过程都是通过伺服电机驱动油石稳定进给，使具有一定放线张力和收线速度的金刚线切割高密度油石，达到降低金刚线表面凸起和镀层厚度的目的，有利于提升切割效率，降低切割断丝概率和硅片表面锯痕，提升产品质量。然而现有的金刚线开刃设备上开刃配置较少或者开刃装置简陋，开刃效果较低，且单面开刃容易造成钢线椭圆度增加，金刚石粉末的粒径差异及钢线表面颗粒分布的异向性导致钢线直径偏差1-3um及以上，钢线在切割过程易于扭转造成断丝和断缝等不良问题。

技术实现思路

1、发明目的：本发明的目的是提供一种结构简单，能够提升开刃强度、均匀性和效率的金刚线开刃装置；本发明的另一目的是提供一种利用上述金刚线开刃装置的开刃方法。

2、技术方案：本发明的一种金刚线开刃装置，所述开刃装置包括机箱，所述机箱的两侧分别设有用于放线的左主轴箱和用于收线的右主轴箱，所述左主轴箱上方设有放线跟随装置，所述右主轴箱上方设有收线跟随装置；放线跟随装置和收线跟随装置间依次设有第一转向轮、第二转向轮和第三转向轮，各转向轮用于将金刚线沿顺时针或逆时针转向90°，通过90°转向实现双面开刃改善钢线椭圆度；第一转向轮和第二转向轮间设有第一油石开刃装置，第二转向轮和第三转向轮间设有第二油石开刃装置；第一油石开刃装置和/或第二油石开刃装置上装夹有三个由低到高硬度依次增大的开刃油石。使用多种不同硬度油石搭配开刃，提高开刃强度。左右主轴箱通过气缸推动放线跟随装置或收线跟随装置。

3、作为上述技术方案的进一步改进，所述放线跟随装置和第一转向轮间设有第一激光测径仪，所述收线跟随装置和第三转向轮间设有第二激光测径仪。激光测径仪实时检测钢线开刃前后直径差异，调控油石开刃进给量，提高钢线直径均匀性。

4、作为上述技术方案的更进一步改进，所述放线跟随装置和第一激光测径仪间设有第一过线轮；所述收线跟随装置和第二激光测径仪间设有第四过线轮。

5、作为上述技术方案的进一步改进，所述第一转向轮和第一油石开刃装置间设有第一张力轮；所述第二转向轮和第二油石开刃装置间设有第二张力轮。

6、作为上述技术方案的更进一步改进，第一张力轮和/或第二张力轮上固定有摆杆和配重块，摆杆上均匀设有多安装孔，安装孔用于安装配重块；通过调节配重块的质量和安装位置实现多张力调节。

7、作为上述技术方案的更进一步改进，所述第一张力轮和第一油石开刃装置间设有第二过线轮；所述第二张力轮和第二油石开刃装置间设有第五过线轮。

8、作为上述技术方案的更进一步改进，第一油石开刃装置和/或第二油石开刃装置包括电机，与电机连接的减速机，与减速机连接的丝杠模组，丝杠模组上设有双向移动的工作台，工作台上下交替安装由三块用于装夹开刃油石的台钳。

9、作为上述技术方案的进一步改进，三个开刃油石的硬度依次为：洛氏硬度3-5、洛氏硬度8-10和洛氏硬度12-15。

10、作为上述技术方案的进一步改进，还包括v型胶圈，v型胶圈用于安装在各过线轮和/或转向轮上以降低穿过过线轮和/或转向轮的钢线运动过程中发生的扭转。

11、另一方面，本发明的一种利用上述的金刚线开刃装置的开刃方法，其特征在于，包括以下步骤：

12、(1)根据待开刃的金刚线的线径张力，调节第一张力轮和第二张力轮的张力大小；张力轮的摆杆张力可调范围1n-20n，张力波动范围50％±5％；

13、(2)根据开刃量大小，调整第一油石开刃装置和第二油石开刃装置的工作台单位时间位移量，重复定位精度±0.001mm；开刃工艺进给量0.1-4mm/min；

14、(3)选择开刃油石硬度，按照穿线顺序，第一油石开刃装置和第二油石开刃装置分别安装3块油石，从前到后油石硬度逐步增加；

15、(4)启动机箱，金刚线从左主轴箱端放线，并在右主轴箱端收线，第一激光测径仪检测放线端金刚线直径，第二激光测径仪检测收线端金刚线直径；根据放线端和收线端金刚线的直径差，调节第一油石开刃装置和第二油石开刃装置的进给速度调控整卷金钢线的直径均匀性。

16、有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：本发明结构简单，能够实时监测与控制绕线张力，通过过线轮胶圈降低钢线在放线过程中的扭转。通过呈90°位置关系安装的油石开刃装置和转向轮，实现双面开刃改善钢线椭圆度，且通过搭配调节不同洛氏硬度的开刃油石实现开刃强度和效率提升，通过激光测径仪实时控制油石开刃进给量优化钢线直径开刃均匀性。

技术特征：

1.一种金刚线开刃装置，其特征在于，所述开刃装置包括机箱，所述机箱的两侧分别设有用于放线的左主轴箱(1)和用于收线的右主轴箱(17)，所述左主轴箱(1)上方设有放线跟随装置(2)，所述右主轴箱(17)上方设有收线跟随装置(16)；放线跟随装置(2)和收线跟随装置(16)间依次设有第一转向轮(5)、第二转向轮(9)和第三转向轮(13)，各转向轮用于将金刚线沿顺时针或逆时针转向90°，通过90°转向实现双面开刃改善钢线椭圆度；第一转向轮(5)和第二转向轮(9)间设有第一油石开刃装置(8)，第二转向轮(9)和第三转向轮(13)间设有第二油石开刃装置(12)；第一油石开刃装置(8)和/或第二油石开刃装置(12)上装夹有三个由低到高硬度依次增大的开刃油石。

2.根据权利要求1所述的金刚线开刃装置，其特征在于，所述放线跟随装置(2)和第一转向轮(5)间设有第一激光测径仪(4)，所述收线跟随装置(16)和第三转向轮(13)间设有第二激光测径仪(14)。

3.根据权利要求2所述的金刚线开刃装置，其特征在于，所述放线跟随装置(2)和第一激光测径仪(4)间设有第一过线轮(3)；所述收线跟随装置(16)和第二激光测径仪(14)间设有第四过线轮(15)。

4.根据权利要求1所述的金刚线开刃装置，其特征在于，所述第一转向轮(5)和第一油石开刃装置(8)间设有第一张力轮(6)；所述第二转向轮(9)和第二油石开刃装置(12)间设有第二张力轮(11)。

5.根据权利要求4所述的金刚线开刃装置，其特征在于，第一张力轮(6)和/或第二张力轮(11)上固定有摆杆和配重块，摆杆上均匀设有多安装孔，安装孔用于安装配重块；通过调节配重块的质量和安装位置实现多张力调节。

6.根据权利要求4所述的金刚线开刃装置，其特征在于，所述第一张力轮(6)和第一油石开刃装置(8)间设有第二过线轮(7)；所述第二张力轮(11)和第二油石开刃装置(12)间设有第五过线轮。

7.根据权利要求4所述的金刚线开刃装置，其特征在于，第一油石开刃装置(8)和/或第二油石开刃装置(12)包括电机(18)，与电机(18)连接的减速机(19)，与减速机(19)连接的丝杠模组(20)，丝杠模组(20)上设有双向移动的工作台，工作台上下交替安装由三块用于装夹开刃油石(22)的台钳(21)。

8.根据权利要求1所述的金刚线开刃装置，其特征在于，三个开刃油石的硬度依次为：洛氏硬度3-5、洛氏硬度8-10和洛氏硬度12-15。

9.根据权利要求1所述的金刚线开刃装置，其特征在于，还包括v型胶圈，v型胶圈用于安装在各过线轮和/或转向轮上以降低穿过过线轮和/或转向轮的钢线运动过程中发生的扭转。

10.一种利用根据权利要求1-9任一所述的金刚线开刃装置的开刃方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种金刚线开刃装置及开刃方法，所述开刃装置包括机箱，所述机箱的两侧分别设有左主轴箱和右主轴箱，所述左主轴箱上方设有放线跟随装置，所述右主轴箱上方设有收线跟随装置；放线跟随装置和收线跟随装置间依次设有第一转向轮、第二转向轮和第三转向轮；第一转向轮和第二转向轮间设有第一油石开刃装置，第二转向轮和第三转向轮间设有第二油石开刃装置；第一油石开刃装置和/或第二油石开刃装置上装夹有三个由低到高硬度依次增大的开刃油石。本发明结构简单，能够实时监测与控制绕线张力，通过呈90°位置关系安装的油石开刃装置和转向轮，并搭配不同洛氏硬度的开刃油石和激光测径仪实时调节的油石进给量提升了开刃强度、均匀性和效率。

技术研发人员：姜海,郑坤坤,李易凌,杨珍华
受保护的技术使用者：镇江原轼新型材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12