專利名稱：樹脂結合劑固結磨料線鋸絲生產系統的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于連續(xù)生產樹脂結合劑固結磨料線鋸絲的系統，屬于線鋸絲生產技術領域。
背景技術：
線鋸加工常用來對脆性非金屬材料進行切割加工，根據磨料的狀態(tài)可將線鋸分為游離磨料線鋸和固結磨料線鋸兩種。游離磨料線鋸已經被廣泛應用于光伏行業(yè)進行硅晶體等材料的切片加工。與游離磨料線鋸相比，固結磨料線鋸絲因其切縫窄，切片質量好，切割效率高，污染小等特點而越來越受到關注。樹脂結合劑固結磨料線鋸絲是將樹脂結合劑與磨料顆粒的混合物涂覆在金屬鋸絲基體上，經過高溫干燥使樹脂固化，磨料和鋸絲基體結合為一體形成固結磨料線鋸絲。樹脂結合劑固結磨料線鋸因為制作工藝簡單、制造周期短、成本低，有望在硬脆材料切割領域得到應用。樹脂結合劑固結磨料線鋸絲目前還在實驗室研制階段，其生產過程包括鋸絲基體(金屬絲)的放線、清洗、涂覆、干燥以及鋸絲的收線等，整個過程都是手工完成，還未見有批量生產或使用的報道。
中國專利文獻CN201815437U公開了一種《環(huán)形樹脂結合劑金剛石線鋸絲制作涂覆工具》，包括一對剖分式殼體，兩者在使用時合為一整殼體；在整殼體內腔體的下部設有橡膠環(huán)，在整殼體頂部與底部設有在同一軸線上的開孔，金屬絲由整殼體上部開孔穿入，從下部開孔穿出，殼體內腔中注入樹脂混合液，拉動金屬絲就會粘附上樹脂混合液，再穿過橡膠環(huán)上的小孔，控制金屬絲上的樹脂混合液厚度且使其均勻。但是該工具只能完成粘附樹脂混合液，并不能完成鋸絲基體(金屬絲)的放線、清洗、涂覆、干燥以及鋸絲的收線等全部過程。發(fā)明內容
本發(fā)明針對現有樹脂結合劑固結磨料線鋸絲生產技術存在的不足，提供一種能夠連續(xù)批量生產，生產效率高、質量可靠的樹脂結合劑固結磨料線鋸絲生產系統。
本發(fā)明的樹脂結合劑固結磨料線鋸絲生產系統采用以下技術方案
該系統，包括由前至后依次排布在一起的放線裝置、張緊機構、清洗裝置、涂覆裝置、干燥裝置、布線器和收線裝置；放線裝置與張緊機構之間、張緊機構與清洗裝置之間、清洗裝置與涂覆模具之間以及干燥裝置與布線器之間均設有導輪；放線裝置包括放線輥、伺服電機和傳動機構，伺服電機通過傳動機構與放線輥連接；清洗裝置設有清洗和漂洗兩段清洗槽，兩個清洗槽中均有超聲發(fā)生裝置；涂覆裝置包括膠桶和涂覆模具，涂覆模具設置在膠桶上方；干燥裝置設置在涂覆模具的上方，包括干燥筒、電加熱元件和風扇，干燥筒內壁上設置有電加熱元件，風扇安裝在干燥筒上；收線裝置包括收線輥、伺服電機和傳動機構， 伺服電機通過傳動機構與收線輥連接。
張緊機構包括張緊臂、上限位接近開關和下限位接近開關，張緊臂安裝在一個轉軸上，張緊臂的一端安裝有張緊導輪，張緊臂上在轉軸與張緊導輪之間設置有配重塊，張緊臂兩端的上方分別設有上限位接近開關和下限位接近開關。
涂覆模具包括模具體、模具芯和模具殼，模具體安裝固定在模具殼內，模具芯安裝在模具體中。模具芯中設有與所制造鋸絲的直徑大小相應的內孔，可以通過更換不同孔徑的模具芯實現不同直徑樹脂結合劑固結磨料線鋸絲的制作。
上述裝置使用時，將鋸絲基體纏繞在放線輥上，制作完成的鋸絲纏繞在收線輥上， 實現鋸絲基體的運行，鋸絲基體的清洗是在清洗裝置中進行的，膠桶中裝有磨料與樹脂結合劑的混合液體，當鋸絲基體運行穿過膠桶時，混合液體便附著在鋸絲基體上，經過涂覆模具控制涂覆厚度后進入干燥筒，在一定溫度下使樹脂結合劑固化，制作完成的鋸絲經布線器布線后纏繞在收線輥上。
本發(fā)明能夠自動完成鋸絲基體的放線、清洗、涂覆、干燥以及鋸絲的收線等工藝， 實現了樹脂結合劑固結磨料線鋸絲的批量連續(xù)生產，生產效率高，保證了生產過程中鋸絲的張緊力及運行速度，生產的鋸絲質量穩(wěn)定可靠。


圖1是本發(fā)明的結構示意圖。
圖2是涂覆模具的結構示意圖。
圖3是張緊機構的結構示意圖。
其中1、放線輥，2、鋸絲基體，3、張緊機構，4、清洗裝置，5、干燥裝置，6、膠桶，7、涂覆模具，8、導輪，9、布線器，10、收線輥，11、調整螺釘，12.模具體，13.模具芯，14、模具蓋， 15、模具殼，16、上限位接近開關，17、張緊導輪，18、張緊臂，19、配重塊，20、下限位接近開關，21、轉軸。
具體實施方式
如圖1所示，本發(fā)明的樹脂結合劑固結磨料線鋸絲生產系統，包括放線裝置、張緊機構3、清洗裝置4、涂覆裝置、干燥裝置5、布線器9和收線裝置，放線裝置、張緊機構3、清洗裝置4、涂覆裝置、干燥裝置5、布線器9和收線裝置由前至后依次排布在一起。放線裝置與張緊機構3之間、張緊機構3與清洗裝置4之間、清洗裝置4與涂覆模具7之間以及干燥裝置5與布線器9之間均設有導輪8，根據情況每一段可設置多個導輪。放線裝置和張緊機構3設置在第一基架上，涂覆裝置和干燥裝置5設置在第二基架上，布線器9和收線裝置設置在第三基架上。
放線裝置包括放線輥1、伺服電機和傳動機構(圖中未畫出)，伺服電機通過傳動機構與放線輥1連接。放線輥1用于纏繞鋸絲基體2。伺服電機通過傳動機構帶動放線輥 1轉動，使放線輥1上的鋸絲基體2放開。傳動機構可以采用帶傳動、鏈傳動等。
為了使鋸絲基體2放線時張緊，在放線裝置的后面設有張緊機構3。張緊機構3的結構如圖3所示，包括張緊臂18、上限位接近開關16和下限位接近開關20。張緊臂18通過轉軸21安裝在第一基架上，張緊臂18可繞轉軸21轉動，張緊臂18的一端安裝有張緊導輪17，張緊臂18上在轉軸21與張緊導輪17之間設置有配重塊19，在第一基架上并位于張緊臂18的兩端上方分別設有上限位接近開關16和下限位接近開關20。
在工作過程中，由于放線輥1和收線輥10上所纏繞的鋸絲基體長度不斷變化，鋸絲基體纏繞的線圈直徑也在變化，放線輥1和收線輥10的速度需要根據運行情況而不斷改變，使鋸絲基體2運行過程中需要保持張緊力在一定的范圍內。上述張緊機構3，在配重塊 19的重力作用下張緊導輪17壓在鋸絲基體2上，對鋸絲基體2產生張緊力。當放線輥1和收線輥10之間的鋸絲基體長度變長時，張緊臂18逆時針轉動，其后端上移，會觸發(fā)下限位接近開關20，使控制系統(可以采用可編程控制器PLC，與放線輥1和收線輥10的伺服電機、上限位接近開關16和下限位接近開關20均與可編程控制器PLC連接)控制與放線輥1 連接的伺服電機轉速，使放線輥1降低轉速，減小放線輥1和收線輥10之間的鋸絲基體長度，這樣張緊臂18就會順時針回轉，進而使張緊力回復到合理范圍內。反之，當放線輥1和收線輥10之間的鋸絲基體長度變短時，張緊臂18順時針轉動，進而會觸發(fā)上限位接近開關 16，控制系統控制放線輥1提高轉速，使張緊臂18逆時針回轉，進而使張緊力回復到合理范圍內。張緊力的大小可以通過配重塊19固定的位置調整，張緊力變化范圍可通調整上下限位開關的位置而改變張緊，18的擺動角度調整。
清洗裝置4采用超聲波清洗，清洗槽有清洗和漂洗兩段，鋸絲基體2先進入清洗槽再進入漂洗槽，兩個槽中均有超聲發(fā)生裝置。
涂覆裝置包括膠桶6和涂覆模具7，涂覆模具7設置在膠桶6上方，膠桶6內裝有磨料與樹脂結合劑的混合液。涂覆模具7的結構如圖2所示，包括模具體12、模具芯13和模具殼15，模具體12通過調整螺釘11安裝固定在模具殼15內，模具芯13通過模具蓋14 安裝在模具體12中。模具芯13中設有與所制造鋸絲的直徑大小相應的內孔，可以通過更換不同孔徑的模具芯實現不同直徑樹脂結合劑固結磨料線鋸絲的制作。
干燥裝置5設置在涂覆模具7的上方，包括干燥筒、電加熱元件和風扇，電加熱元件設置在干燥筒內壁上，風扇安裝在干燥筒的壁面上或安裝在干燥筒的一端，以加快空氣流通。涂覆混合液的鋸絲基體2通過干燥筒時，電加熱元件對干燥筒內的空氣加熱，使鋸絲基體2上的樹脂結合劑在一定溫度下固化，風扇強化干燥筒內的空氣對流效果，加快使樹脂結合劑中的揮發(fā)性物質排出干燥筒。
收線裝置包括收線輥10、伺服電機和傳動機構(圖中未畫出)，伺服電機通過傳動機構與收線輥10連接。收線輥10用于纏繞制作好的鋸絲。傳動機構可以采用帶傳動、鏈傳動等。制作好的鋸絲通過布線器9和收線裝置整齊地纏繞在收線輥10上。
布線器9是一個將線材均勻纏繞在一個輥軸上的通用裝置，為現有技術，其上帶有可以直線往復移動的滾輪，線材隨滾輪的往復移動整齊地纏繞在收線輥10上。
本發(fā)明樹脂結合劑固結磨料線鋸絲生產系統的操作過程如下
將纏繞在放線輥1上的鋸絲基體2的外端繞過放線裝置與張緊機構3之間的導輪，穿過張緊機構3，繞過張緊機構3與清洗裝置4之間的導輪以及清洗裝置4與涂覆模具 7之間的導輪，穿過膠桶6、涂覆模具7和干燥裝置5中的干燥筒，繞過干燥裝置5與布線器 9之間的導輪，經過布線器9，最后連接在收線輥10上。啟動放線輥1和收線輥10轉動，鋸絲基體2在運動過程中依次經過清洗裝置4的超聲波清洗、膠桶6內的磨料混合液涂覆、涂覆模具7的涂覆厚度控制及均勻、干燥裝置5的涂覆層干燥固化、布線器9的均勻分布，最后整齊地纏繞在收線輥10上。
權利要求
1.一種樹脂結合劑固結磨料線鋸絲生產系統，包括由前至后依次排布在一起的放線裝置、張緊機構、清洗裝置、涂覆裝置、干燥裝置、布線器和收線裝置；其特征是放線裝置與張緊機構之間、張緊機構與清洗裝置之間、清洗裝置與涂覆模具之間以及干燥裝置與布線器之間均設有導輪；放線裝置包括放線輥、伺服電機和傳動機構，伺服電機通過傳動機構與放線輥連接；清洗裝置設有清洗和漂洗兩段清洗槽，兩個清洗槽中均有超聲發(fā)生裝置；涂覆裝置包括膠桶和涂覆模具，涂覆模具設置在膠桶上方；包括干燥筒、電加熱元件和風扇， 干燥筒內壁上設置有電加熱元件，風扇安裝在干燥筒上；收線裝置包括收線輥、伺服電機和傳動機構，伺服電機通過傳動機構與收線輥連接。
2.根據權利要求1所述的樹脂結合劑固結磨料線鋸絲生產系統，其特征是所述張緊機構包括張緊臂、上限位接近開關和下限位接近開關，張緊臂安裝在一個轉軸上，張緊臂的一端安裝有張緊導輪，張緊臂上在轉軸與張緊導輪之間設置有配重塊，張緊臂兩端的上方分別設有上限位接近開關和下限位接近開關。
3.根據權利要求1所述的樹脂結合劑固結磨料線鋸絲生產系統，其特征是所述涂覆模具包括模具體、模具芯和模具殼，模具體安裝固定在模具殼內，模具芯安裝在模具體中。
全文摘要
本發(fā)明提供一種樹脂結合劑固結磨料線鋸絲生產系統，包括由前至后依次排布在一起的放線裝置、張緊機構、清洗裝置、涂覆裝置、干燥裝置、布線器和收線裝置；放線裝置與張緊機構之間、張緊機構與清洗裝置之間、清洗裝置與涂覆模具之間以及干燥裝置與布線器之間均設有導輪；放線裝置包括放線輥、伺服電機和傳動機構，伺服電機通過傳動機構與放線輥連接；清洗裝置設有清洗和漂洗兩段清洗槽，兩個清洗槽中均有超聲發(fā)生裝置；涂覆裝置包括膠桶和涂覆模具，涂覆模具設置在膠桶上方；包括干燥筒、電加熱元件和風扇，干燥筒內壁上設置有電加熱元件，風扇安裝在干燥筒上。本發(fā)明實現了樹脂結合劑固結磨料線鋸絲的批量連續(xù)生產。
文檔編號B05C3/132GK102513609SQ20111044814
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月28日 優(yōu)先權日2011年12月28日
發(fā)明者朱振杰, 畢文波, 葛培琪, 高玉飛 申請人:山東大學