通过埋砂法生产电镀金刚石线锯的设备的制作方法

本实用新型涉及机械制造领域，特别涉及一种生产设备，尤指一种通过埋砂法生产电镀金刚石线锯的设备。

背景技术：

如今，随着科技的进步，硬脆材料逐渐的被人们利用，例如蓝宝石、陶瓷等等，硬脆材料的普遍切割方法是利用圆盘锯、带锯等，但是由于其自身存在的脆性大、硬度高的特点，使得切割成品率极低，并且出现比较严重的材料浪费现象，渐渐的人们开始利用电镀金刚石线锯作为切割工具。金刚石作为最硬的材料，被人们广泛的应用于材料的加工特别是非金属脆硬材料的研磨切割加工过程中，并广泛应用于金刚石线锯、金刚石绳锯等切割工具中。一般金刚石线锯更多的是用于晶体切割，它的直径大都是小于1毫米的，具有被切材料消耗少、浪费小的特点。

电镀金刚石线锯已经成为线锯的主要制作方法，此方法是利用电镀金属的电沉积作用将金刚石磨粒电镀在金属线上已形成此类切割工具，它所用的电镀金属通常是镍或者镍合金等。电镀金刚石线锯的形成过程主要分为以下三个步骤：首先，预先将镍电镀到金属线上；其次，通过电镀将金刚石磨粒固定在金属线上，这也就是所谓的上砂过程；最后，完成上砂后，再进行电镀，以实现金属线对金刚石磨粒的把持力提到更高，防止磨粒大量脱落，即加厚过程。其中上砂过程是生产电镀金刚石线锯的关键过程。能否很好很快的完成上砂工艺，使金刚石磨粒在金属线上固结的密度更加满足生产要求，是实现连续电镀生产的关键。如今的主要上砂方法有埋沙法、落沙发、刷镀法等，这三种方法在国内外均有学者对其进行研究，然而他们均有一些不足之处：其一，诸多的生产过程都是将大料的磨粒放入电镀槽中，浪费现象特别严重，并且磨料不能循环利用；其二，金属线对金刚石磨粒的吸附力不够，容易脱落，影响切割效果。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种通过埋砂法生产电镀金刚石线锯的设备，克服现有技术存在的效率低、磨粒浪费、成本高、不能合理利用金刚石磨粒完成金刚石线锯的生产过程，以及不能提供一种金属线对金刚石磨粒吸附能力较强的线锯等问题。

本实用新型的上述目的通过以下技术方案实现：

通过埋砂法生产电镀金刚石线锯的设备，包括放线机构3、清洗机构4、上砂机构2、下料机构6、离心过滤机构5、收线机构1，所述放线机构3安装在整个设备的最前端，后续工序的金属线由放线机构3发出，收线机构1、清洗机构4、下料机构6、离心过滤机构5分别与上砂机构2连接。

所述的放线机3包括支架7、张紧轮8、放线轮9、手轮10，所述张紧轮8的一端螺栓固定连接在支架A7上；所述放线轮9两端固定在支架A7上，其中一端与手轮10连接，以实现手轮10对放线轮9的手动旋转操作，完成将金属线缠绕在放线轮9上，做好生产电镀金刚石线锯的准备工作。

所述的清洗机构4包括相互连接的碱洗箱11、清洗箱A12、酸洗箱13、清洗箱B14，所述碱洗箱11、清洗箱A12、酸洗箱13、清洗箱B14这几个箱体内部结构相同，每一个内部均安装有三个导向轮15，三个导向轮15呈倒立的三角形形状，其中上面平行安装两个导向轮15，下面安装一个导向轮15，下面的导向轮15安装在清洗液液位以下。

所述的上砂机构2包括2个导向轮15、主动皮带轮16、从动皮带轮17、凹槽皮带18、回收槽20、两个支架B22、出液口19、进液口21，上砂机构2的两侧内壁上设有进液口21和出液口19，上砂机构2进线口处安装两个导向轮15，所述主动皮带轮16和从动皮带轮17分别位于上砂机构2的左右两侧，其中从动皮带轮17的中心轴两端固定在上砂机构2的前后内壁上，具有绕中心轴旋转的自由度，而主动皮带轮16的中心轴一端固定在内壁上，另一端则穿过内壁与联轴器、电机连接；所述凹槽皮带18缠绕在主动皮带轮16和从动皮带轮17上，当主动皮带轮16在电机的带动下，凹槽皮带18随之向前行进，进而带动从动轮17旋转，所述回收槽20安放在两个支架B22上。

所述的下料机构6包括料箱23、下料管24、三角固定架25、支撑板26，所述料箱23为正方体结构，其内部为漏斗形状，料箱23的底部与下料管24连接，下料管24穿过上砂机构2的上盖进入上砂机构2中，并位于上砂机构2内部的凹槽皮带18的正上方，将金刚石磨粒放在料箱23里，通过下料管24进入上砂机构2的凹槽皮带18上；所述支撑板26支撑料箱23，支撑板26通过螺栓固定在上砂机构2的侧端面上，两个三角固定架25固定在支撑板26上，再将料箱23安装在三角固定架25上，实现固定料箱23的功能，并形成整个下料机构。

所述的离心过滤机构5包括外壳27、中心轴29、中心齿轮33、内齿圈端盖32、转鼓28、出口连接件30、送料管道31、进液管34、送液管道43，所述中心轴29上部依次与减速器40、联轴器、电机39连接，中心轴29上安装中心齿轮33；内齿圈端盖32与中心齿轮33形成齿轮传动，并通过螺栓固定连接在转鼓28上端面；转鼓28为空心圆柱体，下端为圆锥体，转鼓28的圆柱面均匀分布细小过滤孔，转鼓28上端及下端均通过套筒与外壳27形成定位关系；出口连接件30为空心圆柱体，通过螺栓固定连接在外壳27底部出口处，且底面开设通孔，与送料管道31螺纹连接，送料管道31上安装离心泵。

所述的收线机构1包括支架C37、电机39、减速器40、小皮带轮38、收线轮35、手轮B36、皮带41、大皮带轮42，电机39与减速器40连接，电机39的轴与小皮带轮38相连，小皮带轮38通过皮带41带动大皮带轮42，收线轮35安装在支架C37上，两侧分别与手轮B36、大皮带轮42相连。

金属丝缠绕在放线机构3上，在整个设备的最前端，在收线机构1的电机作用下，金属丝逐渐的往前行走，完成每一步的生产过程。从清洗机构4出来的金属线进入上砂机构2开始进行电镀，完成上砂。离心过滤机构5是负责对用过的金刚石磨粒和电镀液进行回收，提高原材料的利用率。

本实用新型的有益效果在于：

1.本实用新型为电镀金刚石线锯的生产提供了一种快捷、高效的方法，通过利用电镀金属的电沉积作用将金刚石磨粒电镀在金属线上形成一种新的切割工具，其在生产过程中利用回收机构、放料机构，提高了材料的利用率，减少金刚石磨粒的浪费。

2.下料机构的的下料管通过埋沙室上盖的通孔进入埋沙室，且下料管位于凹槽皮带上凹槽的正上方，通过这种方法进行上料提高了磨粒的利用率。另外，下料机构与离心过滤机构直接连接，从离心过滤机构出来的磨粒可以直接进入下料机构中，使整个生产过程更加的简洁化、自动化。

3.采用离心过滤机构，此离心过滤机构通过回收电镀箱底部的金刚石磨粒和电镀液，并通过离心作用将金刚石磨粒分离出来，再次送入下料机构中，实现了金刚石磨粒的二次利用。

4.设定金属线的收线速度和凹槽皮带的进给速度相同，防止金属线与凹槽皮带之间的相对运动影响上砂效果，增加了金属线在电镀槽中进行电镀的时间，提高了上砂效率。

5.在上砂过程中采用的是凹槽皮带，金属线和金刚石磨粒被放置在凹槽皮带上的凹槽里，减小了金刚石磨粒的下料范围，减少了材料的消耗，降低了成本。

6.在放线机构上安装了张紧轮，使得金属线在整个过程中保持一种张紧的状态，更有利于使整个金属线上的金刚石磨粒分布均匀。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1为本实用新型的轴测结构示意图；

图2为本实用新型的放线机构的轴测结构示意图；

图3为本实用新型的清洗机构的轴测结构示意图；

图4为本实用新型的离心过滤机构内部的轴测结构示意图；

图5为本实用新型的离心过滤机构与上砂机构的管路连接轴测图；

图6为本实用新型的上砂机构的结构组成的主视示意图；

图7为本实用新型的收线机构的轴测结构示意图；

图8为本实用新型的下料机构的轴测结构示意图；

图9为本实用新型的清洗机构的轴测结构示意图；

图10为本实用新型的凹槽皮带的剖视图。

图中：1、收线机构；2、上砂机构；3、放线机构；4、清洗机构；5、离心过滤机构；6、下料机构；7、支架A；8、张紧轮；9、放线轮；10、手轮A；11、碱洗箱；12、清洗箱A；13、酸洗箱；14、清洗箱B；15、导向轮；16、主动皮带轮；17、从动皮带轮；18、凹槽皮带；19、出液口；20、回收槽；21、进液口；22、支架B；23、料箱；24、下料管；25、三角固定架；26、支撑板；27、外壳；28、转鼓；29、中心轴；30、出口连接件；31、送料管道；32、内齿圈端盖；33、中心齿轮；34、进液管；35、收线轮；36、手轮B；37、支架B；38、小皮带轮；39、电机；40、减速器；41、皮带；42、大皮带轮；43、送液管道。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型的详细内容及其具体实施方式。

本实用新型的通过埋砂法生产电镀金刚石线锯的设备，利用电镀金属的电沉积作用将金刚石磨粒电镀在金属线上形成金刚石线锯；在上砂过程中此设备采用凹槽皮带，金刚石磨粒落在凹槽中，金属线与凹槽处于同一高度，此时金属线埋在金刚石磨粒中，与之充分接触，减小了金刚石磨粒的下料范围，减少了材料的消耗，降低了成本；另外此设备安装了离心过滤机构，可以将电镀箱中存留的金刚石磨粒回收进行二次利用，减少了材料浪费；并且通过设定金属线的收线速度和凹槽皮带的进给速度相同，防止了金属线与凹槽皮带之间的相对运动影响上砂效果，增加了金属线在电镀槽中进行电镀的时间，提高了上砂效率。

参见图1所示，本实用新型的通过埋砂法生产电镀金刚石线锯的设备，包括放线机构3、清洗机构4、上砂机构2、下料机构6、离心过滤机构5、收线机构1，所述放线机构3安装在整个设备的最前端，后续工序的金属线由放线机构3发出，清洗机构4、下料机构6、离心过滤机构5分别与上砂机构2连接。

所述的放线机3包括支架7、张紧轮8、放线轮9、手轮10，所述张紧轮8的一端螺栓固定连接在支架A7上；所述放线轮9两端固定在支架A7上，其中一端与手轮10连接，以实现手轮10对放线轮9的手动旋转操作，完成将金属线缠绕在放线轮9上，做好生产电镀金刚石线锯的准备工作。

所述的支架A7为长方体结构，在支架A7的前部安装张紧轮8，后部安装放线轮9，支架A7在整个放线机构3中起到支撑其它零件的作用。

所述的张紧轮8一端采用螺栓连接的方式固定在支架A7的内部侧面上，另外一端为圆柱形结构，从放线轮9出来的金属丝经过张紧轮8进入清洗机构4，张紧轮8起到绷紧金属线的作用，使得金属线在整个生产过程中一直保持平直状态，有利于使金属线上的金刚石磨粒分布更加均匀。

参见图3所示，所述的清洗机构4包括相互连接的碱洗箱11、清洗箱A12、酸洗箱13、清洗箱B14，所述碱洗箱11、清洗箱A12、酸洗箱13、清洗箱B14这几个箱体内部结构相同，每一个内部均安装有三个导向轮15，三个导向轮15呈倒立的三角形形状，其中上面平行安装两个导向轮15，下面安装一个导向轮15，下面的导向轮15安装在清洗液液位以下。每个箱左右两侧面都设有进线口和出线口，两圆孔中心线重合，导向轮15安装高度与圆孔中心线高度一致，保证金属丝导向顺畅。进入清洗机构4的金属线依次经过三个导向轮15，完成在一个清洗箱的过程，再进入下一个清洗箱。

参见图1至图3所示，金属线从放线机构3出来以后，进入清洗机构4，经过碱洗箱11以去除其表面的油污，之后进入清洗箱A12进入清洗，随后进入酸洗箱13以去除表面的氧化物和锈等杂质，最后进入清洗箱B14进行再次清洗，其中清洗箱A和清洗箱B放置的清洗液是离子水。

参见图6所示，所述的上砂机构2包括2个导向轮15、主动皮带轮16、从动皮带轮17、凹槽皮带18、回收槽20、两个支架B22、出液口19、进液口21，上砂机构2的两侧内壁上设有进液口21和出液口19，上砂机构2进线口处安装两个导向轮15，以使金属丝按照设定的轨迹进行运动。

所述主动皮带轮16和从动皮带轮17分别位于上砂机构2的左右两侧，其中从动皮带轮17的中心轴两端固定在上砂机构2的前后内壁上，具有绕中心轴旋转的自由度，而主动皮带轮16的中心轴一端固定在内壁上，另一端则穿过内壁与联轴器、电机连接，以提供动力。

所述凹槽皮带18缠绕在主动皮带轮16和从动皮带轮17上，当主动皮带轮16在电机的带动下，凹槽皮带18随之向前行进，进而带动从动轮17旋转。

所述回收槽20安放在两个支架B22上，用以回收从凹槽皮带18上掉落的金刚石磨粒，回收槽20是一个长方体结构的空心槽，支架B22具有支撑作用，通过螺栓连接的方式固定安装在上砂机构2底部的内壁上。

参见图8所示，所述的下料机构6包括料箱23、下料管24、三角固定架25、支撑板26，所述料箱23为正方体结构，其内部为漏斗形状，料箱23的底部与下料管24连接，下料管24穿过上砂机构2的上盖进入上砂机构2中，并位于上砂机构2内部的凹槽皮带18的正上方，将金刚石磨粒放在料箱23里，通过下料管24进入上砂机构2的凹槽皮带18上。

所述支撑板26起到支撑料箱23的作用，为一长方体板，支撑板26通过螺栓固定在上砂机构2的侧端面上，而两个三角固定架25则固定在支撑板26上，再将料箱23安装在三角固定架25上，实现固定料箱23的功能，并形成整个下料机构。

参见图4及图5所示，所述的离心过滤机构5包括外壳27、中心轴29、中心齿轮33、内齿圈端盖32、转鼓28、出口连接件30、送料管道31、进液管34、送液管道43，所述中心轴29上部依次与减速器、联轴器、电机连接，中心轴29上安装中心齿轮33；内齿圈端盖32与中心齿轮33形成齿轮传动，并通过螺栓固定连接在转鼓28上端面；转鼓28为空心圆柱体，下端为圆锥体，转鼓28的圆柱面均匀分布细小过滤孔，转鼓28上端及下端均通过套筒与外壳27形成定位关系；出口连接件30为空心圆柱体，通过螺栓固定连接在外壳27底部出口处，且底面开设通孔，与送料管道31螺纹连接，送料管道31上安装离心泵。

所述的离心过滤机构5与上砂机构2连接，用来回收和过滤上砂机构2内部的电镀液以及金刚石磨粒，在回收槽20内部的电镀液和金刚石磨粒的混合物经由进液管34进入离心过滤机构5内部，进入离心过滤机构5内部的混合物在离心力的作用下，电镀液和金刚石磨粒分开，其中电镀液从转鼓28的过滤孔出去进入壳体27与转鼓28的中间部分，而金刚石磨粒则落到转鼓28的底部，这样分开之后，电镀液通过送液管道43进入上砂机构2里，而金刚石则通过送料管道31进入下料机构6中被再次利用。

参见图7所示，所述的收线机构1用来收集电镀好的金刚石线锯，在电机的带动下，金刚石线锯缠绕在收线轮35上，带动放线机构3旋转放线，使金属线保持一定的速度前进完成电镀。包括支架C37、电机39、减速器40、小皮带轮38、收线轮35、手轮B36、皮带41、大皮带轮42，电机39与减速器40连接，电机39的轴与小皮带轮38相连，小皮带轮38通过皮带41带动大皮带轮42，收线轮35安装在支架C37上，两侧分别与手轮B36、大皮带轮42相连。

本实用新型的工作原理如下：

本实用新型的生产过程包括前清洗过程、上砂过程、加厚过程、后清洗过程、收线过程、回收过程。

前清洗过程：参阅图1至图4，放线机构3发出金属线，金属线进入清洗机构4，经过碱洗箱11以去除其表面的油污，之后进入清洗箱A12进入清洗，随后进入酸洗箱13以去除表面的氧化物和锈等杂质，最后进入清洗箱B14进行再次清洗，其中清洗箱A和清洗箱B放置的清洗液是离子水。

上砂过程：参阅图1和图6，金属线经过清洗后进入上砂机构2内部，经过导向轮15进入凹槽中，其中下料机构6中的金刚石磨粒不断落入凹槽中，并且使收线机构1的收线速度和凹槽皮带18的进给速度保持一致，使得这一段时间内金属线和凹槽皮带18保持相对静止，增加电镀时间，提升电镀效果。

加厚过程：上砂完成之后就可以进行加厚过程，加厚过程实则就是增加电镀时间使镀层增加到一定的厚度，其中最好的厚度是将金刚石磨粒直径的三分之二埋在镀层里。

后清洗过程：此过程是用离子水清洗金刚石线锯，以去除电镀过程产生的氢原子，防止“氢脆”现象的发生；

收线过程：参阅图7，在电机39的带动下，金刚石线锯缠绕在收线轮35上，带动放线机构3旋转放线，使金属线保持一定的速度前进完成电镀。

回收过程：参阅图4、图5，所述的离心过滤机构5与上砂机构2连接，用来回收和过滤上砂机构2内部的电镀液以及金刚石磨粒，在回收槽20内部的电镀液和金刚石磨粒的混合物经由进液管34进入离心过滤机构5内部，进入离心过滤机构5内部的混合物在离心力的作用下，电镀液和金刚石磨粒分开，其中电镀液从转鼓28的过滤孔出去进入壳体27与转鼓28的中间部分，而金刚石磨粒则落到转鼓28的底部，这样分开之后，电镀液通过送液管道43进入上砂机构2里，而金刚石则通过送料管道31进入下料机构6中被再次利用。

以上所述仅为本实用新型的优选实例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡对本实用新型所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。