一种金刚石线锯切割张力控制装置的制作方法

[0001]
本发明属于张力控制技术领域，尤其涉及一种金刚石线锯切割设备上的张力控制装置。


背景技术：

[0002]
脆性材料在光学元器件行业、半导体、光伏产业等领域有着重要的应用。由于脆性材料具有硬度高、脆性大的特点，大多用金刚石线锯切割设备进行切割。线锯的张力控制是影响金刚石线锯切割性能的关键因素，目前对于张力的控制基本上是弹簧、砝码、气缸等机械式控制，这些张力控制装置具有滞后性和误差性，无法满足现在生产的需要。


技术实现要素：

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为了解决现有张力控制装置存在的问题，本发明提供一种金刚石线锯切割张力控制装置，其包括移动模块和张力控制模块，张力控制模块安装在移动模块上；移动模块包括水平位移机构和竖直位移机构，水平位移机构包括步进电机一、与步进电机一相互配合运动的丝杠一、丝杠滑块一和导轨一，丝杠一通过联轴器一与步进电机一的输出轴连接，丝杠一通过螺钉与手动摇柄一固定连接，导轨一底部设有固定板，水平位移机构与竖直位移机构通过支撑板一固定连接；竖直位移机构包括步进电机二、与步进电机二相互配合运动的丝杠二、丝杠滑块二和导轨二，丝杠二通过联轴器二与步进电机二的输出轴连接，竖直位移机构与张力控制模块通过支撑板二固定连接。
[0004]
优选的，张力控制模块包括步进电机三、丝杠三、丝杠滑块三和导轨三，丝杠三通过联轴器三与步进电机三的输出轴连接，丝杠滑块三通过螺钉与连接板固定连接，连接板上方设有三轴分力传感器，三轴分力传感器上方设有张紧轮调块，张紧轮调块上方设有张紧轮，张紧轮对金刚石线进行张紧优选的，步进电机一和步进电机二通过导线与外部的控制器一相连。
[0005]
优选的，导轨三上方设有激光测距传感器。
[0006]
优选的，激光测距传感器正对连接板的侧面，三轴分力传感器上表面与张紧轮上表面平行。
[0007]
优选的，激光测距传感器通过导线与控制器二相连，三轴分力传感器通过导线与控制器二相连，步进电机三通过导线与步进电机驱动器相连，步进电机驱动器通过导线与控制器二相连，控制器二与控制系统通过导线连接。
[0008]
优选的，丝杠二通过螺钉与手动摇柄二固定连接。
[0009]
本发明的有益效果为：采用了移动模块和张力控制模块相结合的金刚石线锯切割张力控制装置；移动模块安置在金刚石线锯切割设备的外侧，避免了金刚石线锯切割时切割设备的振动带给张力控制装置的影响，提高了张力控制装置的稳定性；移动模块通过对水平位移机构和竖直位移机构位移参数的设定，将张力控制模块运送到需要进行张力控制
的线锯处，张力控制装置的灵活性大大增加；张力控制模块对张力进行实时的精确控制。
[0010]
附图说明
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图1为本发明金刚石线锯切割张力控制装置的结构示意图；图2为本发明移动模块的正视图；图3为张力控制模块的正视图。
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图中100-移动模块，101-步进电机一，102-丝杠一，103-丝杠滑块一，104-导轨一，105-联轴器一，106-手动摇柄一，107-固定板，108-支撑板一，109-步进电机二，110-丝杠二，111-丝杠滑块二，112-导轨二，113-联轴器二，114-手动摇柄二，115-支撑板二，200-张力控制模块，201-步进电机三，202-丝杠三，203-丝杠滑块三，204-导轨三，205-联轴器三，206-连接板，207-三轴分力传感器，208-张紧轮调块，209-张紧轮，210-金刚石线，211-激光测距传感器。
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具体实施方式
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下面将结合附图对本发明的具体实施方式进行详细、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0015]
一种金刚石线锯切割张力控制装置，包括移动模块100和张力控制模块200，张力控制模块200安装在移动模块100上。移动模块100包括水平位移机构和竖直位移机构。水平位移机构包括步进电机一101、与步进电机一101相互配合运动的丝杠一102、丝杠滑块一103和导轨一104，丝杠一102通过联轴器一105与步进电机一101的输出轴连接，丝杠一105通过螺钉与手动摇柄一106固定连接；导轨一104底部通过螺钉与固定板107连接；水平位移机构与竖直位移机构通过支撑板一108固定连接；竖直位移机构包括步进电机二109、与步进电机二109相互配合运动的丝杠二110、丝杠滑块二111和导轨二112，丝杠二110通过联轴器二113与步进电机二109的输出轴连接，丝杠二110通过螺钉与手动摇柄二114固定连接；竖直位移机构与张力控制模块200通过支撑板二115固定连接。
[0016]
张力模块200包括步进电机三201、与步进电机三201相互配合的丝杠三202、丝杠滑块三202和导轨三204，丝杠三202通过联轴器三205与步进电机三201的输出轴连接，丝杠三202通过螺钉与连接板206固定连接，连接板206上方设有三轴分力传感器207，三轴分力传感器207上方设有张紧轮调块208，张紧轮调块208上方设有张紧轮209，导轨三204上方设有激光测距传感器211。
[0017]
激光测距传感器211正对连接板206的侧面，三轴分力传感器207上表面与张紧轮209上表面平行。
[0018]
激光测距传感器211通过导线与控制器二相连，三轴分力传感器211通过导线与控制器二相连，步进电机三201通过导线与步进电机驱动器相连，步进电机驱动器通过导线与控制器二相连，控制器二与控制系统通过导线连接。
[0019]
本发明的金刚石线锯切割张力控制装置是通过移动模块和张力控制模块相结合的方式完成的控制的，移动模块将张力控制模块200移动到需要进行张力控制的金刚石线
处，然后张力控制模块200对金刚石线进行张力控制；移动模块，对控制器一输入特定的位移参数，控制器一对步进电机一101和步进的电机二109发射信号，水平位移机构和竖直位移机构进行移动，将张力控制模块200运送到指定的位置，确保张紧轮209的内槽与金刚石线处于同一水平面上；张力控制模块200，控制系统面板打开，输入设定的张力值，步进电机三201通电后开始工作，金刚石线210和张紧轮209逐渐接触；当三轴分力传感器207刚检测到丝杠滑块三203进给方向上的分力时，激光测距传感器211测到金刚石线210和张紧轮209临界接触时的距离为l1；张紧轮209和金刚石线210锯接触后，三轴分力传感器测得进给方向上的分力为fx，激光测距传感器211测得的距离为lx；金刚石线210在进给方向上偏移的距离为|lx-l1|，进给方向上的分力为fx，通过控制系统的计算可得到此时金刚石线210的张力值；通过编写的控制程序，根据设定的张力值，将处理得到的信号发射给控制器二，控制器二将信号传给步进电机驱动器，最后由步进电机驱动器对步进电机的转动进行控制，以达到对张力实时的恒定控制。