一种金刚线切片机用储线轮及储线结构的制作方法

本实用新型涉及硬脆材料的切割技术，特别涉及一种金刚线切片机用储线轮及储线结构，主要应用于太阳能光伏硅片，半导体硅片，蓝宝石，光学玻璃和其他硬脆材料的切割领域。

背景技术：

太阳能光伏，半导体，蓝宝石等硬脆材料的切割传统上均是以游离磨料的切割为主，该技术中的核心元素为钢线和砂浆，砂浆由磨料(SIC)和切削液(PEG)混合而成。切割时，钢线高速运动将砂浆带入到切割区中去除加工材料。该技术目前正在被新兴的金刚线切割技术所取代。在金刚线切割技术中，金刚石磨料是电镀在钢线上的，该技术具有切割效率高，切割成本低和环境污染小的优点。

储线轮是切片机的核心部件，其作用为提供线的存储。在传统的游离磨料的切片机中，储线轮通常是工字型线轮，线轮的两端有凸缘，保证线不从线轮上滑落，线在线轮上是多层等长绕线。但工字型线轮有个突出的问题，就是在线在绕到线轮两端的凸缘的时候容易摩擦到凸缘而造成线的损伤。在传统游离磨料的切割中，因为线的直径比较粗 (>120um)，这种摩擦不会对线造成很大的影响，没有断线的风险。但是在金刚线切片中，线的直径比较细(<100um)，这种摩擦造成的损害就比较大，容易造成断线。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种金刚线切片机用储线轮及储线结构。本实用新型所述线轮减少来自储线轮对线的损伤，降低断线率。

为解决技术问题，本实用新型的解决方案是：

提供一种金刚线切片机用储线轮，包括用于绕线的储线轮本体；该储线轮本体的外形呈圆柱体，其两端不设置高于径向表面的凸缘；在储线轮本体的中轴线上设置用于装入轴的贯通孔，或者在储线轮本体的两侧端面上分别设置用于装入轴的沉孔，沉孔与中轴线是重合的；储线轮的内部中空，其半剖面呈台阶对称。

作为一种改进，该储线轮还包括用于固定连接至金刚线切片机的连接法兰和端部压盖；连接法兰和端部压盖分别位于储线轮两端，且与储线轮本体具有相同的径向尺寸。

作为一种改进，储线轮的外径大于300mm，壁厚小于20mm。

作为一种改进，包括绕在储线轮上的金刚线，金刚线在储线轮上呈梯形绕线：每一层均为螺旋状绕线，最底层绕线数量最多，往上的每层绕线数量逐层减少，使完成绕线后的金刚线在储线轮上呈梯形排布。

作为一种改进，每层金刚线的绕线量都比下层少至少2根。

作为一种改进，所述呈梯形排布的金刚线位于储线轮本体的中央位置，与储线轮本体两个端面保持间距。

作为一种改进，绕在储线轮本体上的金刚线长度大于10km，完成绕线后的金刚线的椭圆度小于0.5mm。

与现有技术相比，本实用新型的技术效果是：

1、储线轮上金刚线分层排布，不需要设置两侧的凸缘(或挡板)，金刚线纺锤外形就可以自行稳定，不会滑落，减少金刚线上的相互磨损。

2、可以使用直径较大的储线轮，储存较大线量；在储线轮外径大于300mm时，能保证存储大于10km的金刚线。

3、储线轮两端通过压紧安装，装拆简单，可以方便拆换。内部半剖面呈台阶对称，使储线轮结构中间抗压强度大，两边小，可以较小大量金刚线缠绕产生的椭圆变形。

4、储线轮内部中空，壁厚小，能减轻重量。储线轮内部半剖面呈台阶对称，使储线轮结构中间抗压强度大，两边小，自身刚度特性和绕线后受力特性相适应。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的剖面示意图。

具体实施方式

本实用新型的具体结构实现如图1所示。

该金刚线切片机用储线轮，包括用于绕线的储线轮本体，其外形呈圆柱体，两端不设置高于径向表面的凸缘。在储线轮本体的中轴线上设置用于装入轴的贯通孔(或者在储线轮本体的两侧端面上分别设置用于装入轴的沉孔，沉孔与中轴线是重合)。储线轮的内部中空，其半剖面呈台阶对称(见图2)。储线轮的外径大于300mm，壁厚小于 20mm。储线轮两端设有用于固定连接至金刚线切片机的连接法兰和端部压盖，两者均与储线轮本体具有相同的径向尺寸。

基于该储线轮的金刚线切片机用储线结构，包括绕在储线轮上的金刚线，金刚线在储线轮上呈梯形绕线：每一层均为螺旋状绕线，最底层绕线数量最多，往上的每层绕线数量逐层减少，使完成绕线后的金刚线在储线轮上呈梯形排布。呈梯形排布的金刚线位于储线轮本体的中央位置，与储线轮本体两个端面保持间距。作为示例，每层金刚线的绕线量都比下层少2根。绕在储线轮本体上的金刚线长度大于10km，完成绕线后的金刚线的椭圆度小于0.5mm。

金刚线绕线方式说明：金刚线从距离储线轮边缘10mm处开始绕线，以比金刚线线径略大的步距单层绕线。到底层线结束时换向开始第二层绕线。以比底层线少半个步距处出开始绕线，这样第二层开始的线就卡在底层线两线之间了。到第二层线结束时从比底层线少半个步距的地方结束，保证第二层线的最外侧线也卡在低层的两线之间。如此反复直到最上层，绕线方向改变如图1中箭头所示。

最后，需要注意的是，以上列举的仅是本实用新型的具体实施例。显然，本实用新型不限于以上实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本实用新型的保护范围。