金刚线上砂设备、金刚线制备方法及金刚线制备系统

文档序号:184332 发布日期:2021-11-02 浏览:49次 >En<

阅读说明:本技术 金刚线上砂设备、金刚线制备方法及金刚线制备系统 (Diamond wire sanding device, diamond wire preparation method and diamond wire preparation system ) 是由 伏浪 伏芬 曾头云 吴旭 段志明 于 2021-08-17 设计创作,主要内容包括:本申请涉及金刚线制备技术领域,尤其是涉及一种金刚线上砂设备、金刚线制备方法及金刚线制备系统,包括:电源,包括阴极和阳极;第一导电辊,与阴极电连接,第一导电辊和第二导电辊分别具有彼此平行的第一轴线和第二轴线;第一镀层部和第二镀层部,设置于由第一轴线和第二轴线二者共同确定的第一平面的两侧,形成有第一镀槽和第二镀槽;上砂筒,上砂筒具有延伸方向,包括在延伸方向上彼此相对的第一开口和第二开口,上砂筒的内壁与阳极电连接,上砂筒设置于经过第一轴线的垂直于第一平面的第二平面和经过第二轴线的垂直于第一平面的第三平面之间。根据本申请提供的金刚线上砂设备、金刚线制备方法及金刚线制备系统,有效提高了上砂的均匀性。(The application relates to the technical field of diamond wire preparation, in particular to diamond wire sanding equipment, a diamond wire preparation method and a diamond wire preparation system, which comprise: a power supply comprising a cathode and an anode; a first conductive roller electrically connected to the cathode, the first conductive roller and the second conductive roller having a first axis and a second axis parallel to each other, respectively; the first and second plating parts are arranged on two sides of a first plane which is determined by the first axis and the second axis together, and a first plating tank and a second plating tank are formed; and the sand feeding cylinder is provided with an extending direction and comprises a first opening and a second opening which are opposite to each other in the extending direction, the inner wall of the sand feeding cylinder is electrically connected with the anode, and the sand feeding cylinder is arranged between a second plane which passes through the first axis and is perpendicular to the first plane and a third plane which passes through the second axis and is perpendicular to the first plane. According to the diamond wire sanding equipment, the diamond wire preparation method and the diamond wire preparation system, sanding uniformity is effectively improved.)

金刚线上砂设备、金刚线制备方法及金刚线制备系统

技术领域

本申请涉及金刚线制备技术领域,尤其是涉及一种金刚线上砂设备、金刚线制备方法及金刚线制备系统。

背景技术

随着科技发展,对精密元器件(例如硅片)的切割精度要求不断提高,这使得对用于切割精密元器件的金刚线的质量提出了更高的要求。金刚线的质量主要取决于钢丝线电镀上砂工序的镀层的均匀性和牢固性。

然而,现有金刚线的电镀上砂工序,因为设备原因,易出现上砂不均匀,甚至会出现钢丝线的一侧有砂一侧无砂的现象。

此外,为了保持金刚砂在镀液中的分布均匀性,在镀液中添加分散剂,导致镀层结合力较弱,易出现脱砂和脱镀层问题;为了保证上砂量,金刚线上砂工序走线速度较低,这使得上砂效率较低。

发明内容

本申请的目的在于提供一种金刚线上砂设备、金刚线制备方法及金刚线制备系统,以在一定程度上解决现有技术中存在的上砂不均匀的技术问题。

根据本申请的第一方面提供一种金刚线上砂设备,包括:

电源,包括阴极和阳极;

第一导电辊,与所述阴极电连接,所述第一导电辊具有第一轴线;

第二导电辊,具有第二轴线,所述第二轴线与所述第一轴线平行;

第一镀层部和第二镀层部,分别设置于由所述第一轴线和所述第二轴线二者共同确定的第一平面的两侧,所述第一镀层部和所述第二镀层部分别形成有第一镀槽和第二镀槽;

上砂筒,所述上砂筒具有延伸方向,所述上砂筒包括在所述延伸方向上彼此相对的第一开口和第二开口,所述第一开口和所述第二开口二者供金刚线贯穿,所述上砂筒的内壁与所述阳极电连接,所述上砂筒设置于经过所述第一轴线的垂直于所述第一平面的第二平面和经过所述第二轴线的垂直于所述第一平面的第三平面之间。

优选地,所述上砂筒的外侧部形成有多组安置槽,每组所述安置槽包括多个沿着环绕所述上砂筒的方向排布的安置槽,所述金刚线上砂设备还包括磁性部和驱动构件,任一所述安置槽内设置有所述磁性部,所述驱动构件与所述上砂筒连接,所述驱动构件驱动所述上砂筒绕着沿着所述延伸方向延伸的经过所述上砂筒的轴线旋转。

根据以上技术特征,磁性部和驱动构件的共同作用形成旋转磁场,在旋转磁场的作用下,上砂筒内部的金刚砂镀液中的金刚砂被磁场磁化,在磁力作用下使得金刚砂在镀液中悬浮,使得金刚砂镀液中的金刚砂分布均匀。

优选地,在所述金刚线上砂设备的使用状态下,所述第一平面为竖直平面,所述延伸方向为竖直方向;在所述第一导电辊和所述第二导电辊二者之间延伸的所述金刚线包括自所述第一导电辊流向所述第二导电辊的第一段和自所述第二导电辊流向所述第一导电辊的第二段;

所述金刚线上砂设备包括多个所述上砂筒,所述金刚线上砂设备包括的多个所述上砂筒中的一部分供所述第一段贯穿,另一部分工所述第二段贯穿。

根据以上技术特征,相对于同一根金刚线,可以至少经过第一段所贯穿的第一上砂筒和第二段所贯穿的第二上砂筒两个上砂筒进行上砂,相当于延长了上砂筒的长度,延长了上砂区间;相对于不同根金刚线,金刚线上砂设备可以进行多根金刚线同时进行镀层上砂,有效提高了上砂效率。

优选地,所述第一导电辊和所述第二导电辊均形成有供所述金刚线环绕的环形槽部;定义所述金刚线依次环绕经过所述第一导电辊和所述第二导电辊后返回至所述第一导电辊为环绕一周,所述环形槽部被设置为使得所述金刚线环绕3~5周。

根据以上技术特征,进一步地延长了同一根金刚线的上砂区间。

优选地,还包括金刚砂镀液循环装置,所述金刚砂镀液循环装置包括:

进液部,与所述第一开口连通;

钛篮,形成于所述上砂筒的内壁的部分,所述钛篮与所述阳极电连接,所述钛篮与所述内壁共同限定出多个腔格,任一所述腔格容纳有镀液补充金属块;

回收部,形成有回收槽,在所述金刚线上砂设备的使用状态下,所述回收部设置于第二导电辊的下方,所述回收槽具有开口,所述开口被设置为将所述金刚线上砂设备沿竖直方向投射于水平面时所述上砂筒的投影全部落于所述开口的投影内,所述回收槽的底部形成有与回收槽的内部连通的出液管;

搅拌部,与所述出液管和所述进液部二者均连通。

根据以上技术特征,形成金刚砂镀液的循环,使得金刚砂镀液中的金刚砂浓度和镍离子浓度保持稳定。

优选地,所述第一开口和所述第二开口二者的数量相同且均为多个,所述第一开口和所述第二开口二者中任一者的直径为2~5mm;

所述镀液补充金属块形成为镍球。

根据以上技术特征,减缓金刚砂镀液流出上砂筒的速度,使得金刚砂镀液可以充盈整个上砂筒。

优选地,所述第一导电辊和所述第二导电辊两者的直径均相等且所述两者的直径为200~250mm;

所述金刚线上砂设备还包括驱动组件,所述第一导电辊和所述第二导电辊被设置为由所述驱动组件驱动而联动;

所述第一导电辊还包括第一导电环,所述第二导电辊还包括第二导电环,所述第一导电环与所述第二导电环两者均与所述阴极电连接;

所述电源被设置为使得所述阳极与所述阴极之间的电压在0.5V~10V范围内调节。

根据以上技术特征,保证金刚线上砂镀层不会因为缠绕于第一导电滚轮和第二导电滚轮5的曲率过大而发生开裂;可以通过调节电压以控制镀层的厚度,从而控制金刚线的出刃高度。

优选地,所述安置槽由内球面的部分所限定,分别限定所述多个沿着环绕所述上砂筒的方向排布的安置槽的多个所述内球面的半径相等;

所述多个沿着环绕所述上砂筒的方向排布的安置槽的数量为偶数个并两两相对设置。

根据以上技术特征,证了磁铁块均匀分布于上砂筒的延长方向上,使得上砂筒各处的磁场分布均匀。

根据本申请的第二方面提供一种制备方法,所述金刚线的制备方法是由上述的金刚线上砂设备执行的,所述金刚线的制备方法包括以下步骤:

S10、清洁:将待上砂的所述金刚线的表面进行清洁;

S20、上砂:将所述金刚线装入所述金刚线上砂设备,分别在所述第一镀槽和第二镀槽内加入镀液,所述金刚线经过所述第一镀槽进行预镀处理,再依次经过所述第一导电辊、所述上砂筒和所述第二导电辊进行上砂处理,随后进入所述第二镀槽进行加固处理,使得镀层厚度达到0.1~0.05mm;

S30、水洗:将所述金刚线进行水洗处理,水洗水温为40℃~50℃;

S40、烘干:将所述金刚线进行烘干,盘卷。

根据本申请的第三方面提供一种金刚线制备系统,所述金刚线制备系统包括上述的金刚线上砂设备和/或所述金刚线制备系统用于执行上述的金刚线制备方法。

与现有技术相比,本申请的有益效果为:

本申请提供的金刚线上砂设备,使得上砂更均匀,减少钢丝线的一侧有砂一侧无砂的现象出现的几率。此外,通过旋转磁场的作用,避免了在镀液中添加分散剂,使得镀层结合力增强;多根金刚线同时进行上砂工序,有效地提高了上砂效率。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请

具体实施方式

或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的金刚线上砂设备的轴测图的结构示意图;

图2为本申请实施例提供的金刚线上砂设备的主视图的示意图;

图3为本申请实施例提供的金刚线上砂设备的沿A-A方向截取的剖视图的示意图;

图4为图3提供的金刚线上砂设备B处的放大结构示意图;

图5为本申请实施例提供的金刚线制备方法的流程图的示意图。

附图标记:

1-金刚线;2-预镀槽;3-第一导电滚轮;31-第一导电环;4-上砂组件;40-进液管;41-上砂筒;42-磁铁块;43-皮带电机;44-皮带;5-第二导电滚轮;51-第二导电环;6-镀液回收槽;61-出液管;7-主镀槽;8-旋转电机;81-导电滚轮同步皮带。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和显示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。

基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

图1为本申请实施例提供的金刚线上砂设备的轴测图的结构示意图;图2为本申请实施例提供的金刚线上砂设备的主视图的示意图;图3为本申请实施例提供的金刚线上砂设备的沿A-A方向截取的剖视图的示意图;图4为图3提供的金刚线上砂设备B处的放大结构示意图;图5为本申请实施例提供的金刚线制备方法的流程图的示意图。

下面参照图1至图4描述根据本申请一些实施例所述的金刚线上砂设备、金刚线制备方法及金刚线制备系统。

参见图1至图4所示,本申请的实施例的第一方面提供了一种金刚线上砂设备,包括电源、第一导电滚轮3、第二导电滚轮5、预镀层部、主镀层部、上砂组件4以及金刚砂镀液循环系统。

具体地,第一导电滚轮3具有第一轴线,第二导电滚轮5具有第二轴线,第二轴线与第一轴线平行。如图1所示,优选地,由第一轴线和第二轴线二者共同确定的第一平面可以为竖直平面。第一导电滚轮3和所述第二导电滚轮5两者的直径可以均相等且所述两者的直径为200~250mm。如此,使得第一导电滚轮3和第二导电滚轮5的曲率半径足够大,保证金刚线1上砂镀层不会因为缠绕于第一导电滚轮3和第二导电滚轮5的曲率过大而发生开裂;另外,保证了下述的上砂筒41的竖直设置,使得金刚砂镀液循环系统可以利用重力作用实现循环。

此外,金刚线上砂设备还包括驱动组件,第一导电滚轮3和第二导电滚轮5被设置为由所述驱动组件驱动而联动。优选地,驱动组件形成为旋转电机8,第一导电滚轮3和第二导电滚轮5两者经由导电滚轮同步皮带81连接,如此使得第一导电滚轮3与第二导电滚轮5实现联动。第一导电滚轮3与第二导电滚轮5两者中的一者与旋转电机8同轴设置。优选地,如图3所示,第一导电滚轮3与旋转电机8同轴设置。

此外,实施例中还包括电源,电源包括阴极和阳极。如图3所示,第一导电滚轮3还包括第一导电环31,设置于第一导电滚轮3的远离所述旋转电机8的一端,第二导电滚轮5还包括第二导电环51,设置于第二导电滚轮5的远离所述导电滚轮同步皮带81的一端。第一导电滚轮3和第二导电滚轮5两者分别经由第一导电环31和第二导电环51与阴极(电源所包括的阴极,电源还包括阳极,这将在随后的描述中提及)电连接。如此使得缠绕于第一导电滚轮3和第二导电滚轮5之间的金刚线1带电,从而使得金刚线1与下文所述的钛篮之间形成径向电流实现带动金刚砂附着于金刚线1,钛篮的设置方式将在下文中进行详细说明。

在实施例中,预镀层部和主镀层部,分别设置于上述第一平面的两侧预镀层部和主二镀层部分别形成有预镀槽2和主镀槽7。优选地,如图1所示,预镀槽2和主镀槽7两者均形成为方形槽,预镀层部形成有第一入线口和第一出线口,第一入线口设置于预镀层部的远离所述第一导电滚轮3一端,第一出线口设置于预镀层部的靠近所述第一导电滚轮3一端。相类似地,主镀层部形成有第二入线口和第二出线口,第二入线口设置于主镀层部的靠近第一导电滚轮3的一端,第二出线口设置于主镀层部的远离所述第一导电滚轮3一端。优选地,如图1和图2所示,第一入线口、第一出线口、第二入线口和第二出线口四者设置的高度均相等且与第一导电滚轮3的上缘的高度相等。

在实施例中,金刚线上砂设备还包括上砂组件4,上砂组件4包括具有延伸方向的上砂筒41。如图1所示,上砂筒41设置于经过第一轴线的垂直于所述第一平面的第二平面和经过所述第二轴线的垂直于所述第一平面的第三平面之间。优选地,延伸方向为竖直方向。上砂筒41包括在所述延伸方向上彼此相对的第一开口和第二开口,第一开口和第二开口二者供金刚线1贯穿。优选地,所述第一开口和所述第二开口二者的数量相同且均为多个,所述第一开口和所述第二开口二者中任一者的直径为2~5mm,如此,减缓金刚砂镀液流出上砂筒41的速度,保证金刚砂镀液可以充盈整个上砂筒41。

此外,如图4所示,上砂筒41的外侧部形成有多组安置槽,每组所述安置槽包括多个沿着环绕所述上砂筒41的方向排布的安置槽,所述安置槽由内球面的部分所限定,分别限定所述多个沿着环绕所述上砂筒41的方向排布的安置槽的多个所述内球面的半径相等,所述多个沿着环绕所述上砂筒41的方向排布的安置槽的数量为偶数个并两两相对设置。

优选地,每一组所述安置槽组包括第一安置槽、第二安置槽、第三安置槽和第四安置槽,所述第一安置槽的轴线和所述第三安置槽的轴线重合被定义为第一轴线,所述第二安置槽的轴线和所述第四安置槽的轴线重合被定义为第二轴线,所述第一轴线与所述第二轴线两者相互垂直且在同一水平面上。上砂筒41形成有六组安置槽组,六组安置槽组沿上砂筒41的轴线方向均匀分布。如此设置,保证了磁铁块42均匀分布于上砂筒41的延长方向上,关于磁铁块42的设置方式将在下文具体阐述。

可选地,上砂组件4包括多组上砂筒组;每一组所述上砂筒组包括第一上砂筒和第二上砂筒,所述第一上砂筒设置于所述中心平面的靠近所述主镀层部的一侧,所述第二上砂筒与所述第一上砂筒相对设置于所述中心平面的另一侧,所述第一上砂筒的轴线到所述中心平面的距离和所述第二上砂筒轴线到所述中心平面的距离两者均等于所述第一导电滚轮3的半径;各组所述上砂筒组沿所述第一导电滚轮3的轴线方向并排设置,任意相邻两组所述上砂筒组的间距相等。

此外,上砂组件4还包括磁性部和驱动构件,磁性部可以形成为磁铁块42,任一所述安置槽内设置有磁铁块42。所述驱动构件与所述上砂筒41连接,所述驱动构件驱动所述上砂筒41绕着沿着所述延伸方向延伸的经过所述上砂筒41的轴线旋转。如此,在每一个上砂筒41的内部形成有旋转磁场,在旋转磁场的作用下,上砂筒41内部的金刚砂镀液中的金刚砂被磁场磁化,在磁力作用下使得金刚砂在镀液中悬浮,使得金刚砂镀液中的金刚砂分布均匀。

优选地,所述驱动构件可以形成为皮带电机43,皮带电机43可以包括第一皮带电机和第二皮带电机,各组所述第一上砂筒经由所述第一皮带电机驱动旋转,第一皮带电机与所述各组所述上砂筒组中的所述第一上砂筒并列设置,所述第一皮带电机经由皮带与多组所述上砂筒组中的靠近所述第一皮带电机的一组的所述第一上砂筒连接,各组所述上砂筒组中任意相邻的两组的所述第一上砂筒之间经由皮带44连接;各组所述第二上砂筒经由所述第二皮带电机驱动旋转,第二皮带电机与各组所述上砂筒组中的第二上砂筒并列设置,第二皮带电机经由皮带44与多组所述上砂筒组中的所述一组的所述第二上砂筒连接,各组所述上砂筒组中任意相邻的两组的所述第二上砂筒之间经由皮带44连接。如此逐级传动皮带的设置,在保证了各组上砂筒的同步旋转的同时,保证了各组上砂筒41之间传动的稳定性。

在实施例中,金刚线上砂设备还包括金刚砂镀液循环系统,金刚砂镀液循环系统包括:与所述第一开口连通的进液管40、钛篮、回收部以及搅拌部。

具体地,钛篮形成于所述上砂筒41的内壁的部分,钛篮与所述阳极电连接,如此,在穿设于第一导电滚轮3与第二导电滚轮5之间的金刚线1与上砂筒41的内壁之间形成有电场,使得沿上砂筒41的横截面的径向方向形成有径向电流,在径向电流的作用下,使得镀液中的镍离子和被磁化的金刚砂向金刚线1方向移动实现镀层。优选地,所述电源被设置为使得所述阳极与所述阴极之间的电压在0.5V~10V范围内调节。如此,可以通过调节电压以控制镀层的厚度,从而控制金刚线1的出刃高度。

所述钛篮与所述内壁共同限定出多个腔格,任一所述腔格容纳有镀液补充金属块,优选地,镀液补充金属块可以形成为镍金属球。如此,镍金属球在电场的作用下,不断电离出镍离子以补充因镀层所损耗的镍离子,保证镀液的镍离子浓度。

此外,如图2所示,回收部形成有镀液回收槽6,在所述金刚线上砂设备的使用状态下,所述回收部设置于第二导电滚轮5的下方,镀液回收槽6具有开口,所述开口被设置为将所述金刚线上砂设备沿竖直方向投射于水平面时所述上砂筒41的投影全部落于所述开口的投影内,镀液回收槽6的底部形成有与镀液回收槽6的内部连通的出液管61,搅拌部可以进行添加金刚砂并与所述出液管61和所述进液部二者均连通。使得金刚砂镀液在上砂筒41、回收部以及搅拌部之间形成循环。

此外,如图1所示,第一导电滚轮3和第二导电滚轮5均形成有供所述金刚线1环绕的环形槽部。定义一根所述的金刚线1经过所述第一导电滚轮3、自所述第一导电滚轮3流向所述第二导电滚轮5的第一段和自所述第二导电滚轮5流向所述第一导电滚轮3的第二段以及所述第二导电滚轮5后返回至所述第一导电滚轮3为环绕一周,所述环形槽部被设置为使得一根所述金刚线1环绕3~5周。具体地,所述第一上砂筒被所述第一段贯穿,所述第二上砂筒被所述第二段贯穿。所述金刚线上砂设备可以包括多个环形槽,环形槽的个数与上述上砂筒组的组数相对于。换而言之,金刚线上砂设备可以进行多根金刚线同时上砂,可以同时上砂的金刚线的数量与环形槽的数量和上砂筒组的组数一致(例如,图1所示,以同时上砂的金刚线的数量与环形槽的数量和上砂筒组的组数三者均为四)。

本申请的实施例的第二方面还提供一种金刚线制备方法,参见图5,示出了本实施例提供的金刚线制备方法的流程图,该金刚线制备方法包括一下步骤。

S10、清洁:将待上砂的金刚线1的表面进行清洁,去除待上砂得金刚线1表面的脏污(例如,油污、灰尘),为后续表面镀层做准备。

S20、上砂:将所述金刚线1装入所述金刚线上砂设备,分别在所述第一镀槽和第二镀槽内加入镀液,所述金刚线1经过所述第一镀槽进行预镀处理,如此,使得金刚线1表面形成一层镍金属层,以提高金刚线1的导电性,以实现上砂工序产生径向电流。再依次经过所述第一导电滚轮3、第一上砂筒、第二上砂筒和所述第二导电滚轮5之间反复缠绕3~5周,进行上砂处理;随后进入所述第二镀槽进行加固处理,使得镀层厚度达到0.1~0.05mm。

S30、水洗:将所述金刚线1进行水洗处理,水洗水温为40℃~50℃,去除表面残留的多余镀液。

S40、烘干:将所述金刚线1进行烘干,盘卷。

本申请的实施例的第三方面还提供一种金刚线制备系统,所述金刚线制备系统上述的金刚线上砂设备和/或金刚线制备系统用于执行上述的金刚线制备方法。具有该金刚线上砂设备的全部有益技术效果,相同的技术特征及有益效果不再赘述。

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

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