一种用于多线切割机的线弓参数监测装置
阅读说明：本技术 一种用于多线切割机的线弓参数监测装置 (Wire bow parameter monitoring device for multi-wire cutting machine ) 是由 董志奎 刘梓良 邢珂 张琛璞 梁傲 殷帅 于 2021-08-30 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种用于多线切割机的线弓参数监测装置,包括三维力测量部件和张力测量部件,三维力测量部件的底部用于与多线切割机的工作台固定连接,张力测量部件的两竖直支撑杆安装在多线切割机工作区域的两端,张力测量部件的横梁设置在三维力测量部件上方,张力测量部件的横梁与多线切割机主轴上的金刚石线平行,张力传感器安装板安装在横梁上,张力传感器穿过张力传感器安装板上的圆孔并固定,导轮通过轴套和轴承与张力传感器连接。本发明提供的装置及其方法具有不限制工件材料,能够实时测量并且精确度高的优点,满足了在切削过程中实时监测线弓参数。(The invention relates to a wire bow parameter monitoring device for a multi-wire cutting machine, which comprises a three-dimensional force measuring component and a tension measuring component, wherein the bottom of the three-dimensional force measuring component is fixedly connected with a workbench of the multi-wire cutting machine, two vertical supporting rods of the tension measuring component are arranged at two ends of a working area of the multi-wire cutting machine, a cross beam of the tension measuring component is arranged above the three-dimensional force measuring component, the cross beam of the tension measuring component is parallel to a diamond wire on a main shaft of the multi-wire cutting machine, a tension sensor mounting plate is arranged on the cross beam, a tension sensor penetrates through a round hole in the tension sensor mounting plate and is fixed, and a guide wheel is connected with the tension sensor through a shaft sleeve and a bearing. The device and the method provided by the invention have the advantages of no limitation on workpiece materials, real-time measurement and high accuracy, and meet the requirement of monitoring the parameters of the wire bow in real time in the cutting process.)
技术领域
本发明涉及硬脆材料切片加工技术领域，尤其涉及一种用于多线切割机的线弓参数监测装置。
背景技术
多线切割机是一种高效率高精度的新型切割设备，通过金刚石线的高速往复运动，工件固定在切割机的工作台上进给，逐步将工件同时切割为成千上百片薄片。多线切割机因其高效率高精度在硬脆材料的切片加工中得到广泛应用。在切削过程中，工件所受的三维力和金刚石线的张力称为线弓参数，线弓参数是研究切削规律的重要参数。但在多线切割机的加工过程中，由于切削区域要喷淋切削液，导致整个切削区域的环境都十分恶劣。这使得想要通过寻常手段测量线弓参数变得十分困难，因此在硬脆材料切片加工领域，急需一种能够监测多线切割机线弓参数的装置。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种用于多线切割机的线弓参数监测装置，以解决因切削区域恶劣的环境下难以实时监测线弓参数的问题，满足对切削过程中的线弓参数进行监测的要求。
本发明采用的技术方案如下：
本发明所提出的一种用于多线切割机的线弓参数监测装置，包括三维力测量部件和张力测量部件；所述三维力测量部件的底部与多线切割机机架的工作台通过螺栓固定连接；所述张力测量部件设置在多线切割机工作区域的两端之间；所述张力测量部件的中部区域与多线切割机主轴上的金刚石线平行；且所述三维力测量部件位于张力测量部件中部的下方；
所述三维力测量部件包括底板、三维力传感器、装卡板、大理石板、料板和锁紧块；所述底板四角通过螺栓固定连接在多线切割机机架的工作台中部；所述三维力传感器通过螺栓固定连接在底板的上表面中部；所述装卡板通过螺栓固定连接在三维力传感器上表面；所述料板粘结在大理石板上表面，所述大理石板设置在装卡板上表面，且所述大理石板和装卡板的四个侧面之间均通过锁紧块固定。
进一步的，所述张力测量部件包括横梁、竖直支撑杆、角件、固定板、T型螺钉、张力传感器安装板、张力传感器、轴套、轴承和导轮；所述竖直支撑杆对称设置在多线切割机机架中部的左右两端，所述固定板通过角件和螺栓连接在竖直支撑杆底端，所述固定板与多线切割机机架固定连接；所述横梁设置在两端竖直支撑杆的上部之间并与多线切割机主轴上的金刚石线平行，且所述横梁的两端与竖直支撑杆之间均通过角件和T型螺钉连接；所述张力传感器安装板分别间隔一定距离的设置在横梁中部下方的两侧，且所述张力传感器安装板的顶部均通过T型螺钉与横梁连接；所述张力传感器安装板的下部均设置有圆孔，所述张力传感器分别穿过圆孔与张力传感器安装板连接，所述张力传感器头部设有圆柱型凸起，通过轴套和轴承与导轮连接。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
本发明通过在竖直支撑杆和横梁上设有与T型螺钉相匹配的凹槽，从而利用T型螺钉和角件将竖直支撑杆、横梁和张力传感器安装板连接，从而调整横梁和张力传感器的位置，以适应多种不同型号的多线切割机；同时，本发明利用锁紧块连接装卡板和物料，从而能够通过加装垫片的方式调整物料与金刚石线的相对位置。
附图说明
图1是本发明所提出的一种用于多线切割机的线弓参数监测装置一个实施例的整体结构示意图；
图2是图1中三维力测量部件的结构示意图；
图3是图1中张力测量部件的结构示意图；
图4是图3中的局部放大结构示意图。
其中，附图标记：1-机架；2-三维力测量部件；3-张力测量部件；21-底板；22-三维力传感器；23-装卡板；24-大理石板；25-料板；26-物料；27-锁紧块；31-固定板；32-角件；33-竖直支撑杆；34-横梁；35-导轮；36-轴承；37-轴套；38-T型螺钉；39-张力传感器；310-张力传感器安装板。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“顶部”、“底部”、“一侧”、“另一侧”、“左”、“右”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发明和简化描述，而不是指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。
参见附图1至4，给出了本发明所提出的一种用于多线切割机的线弓参数监测装置的一个实施例的具体结构，所述装置包括三维力测量部件2和张力测量部件3；所述三维力测量部件2的底部与多线切割机机架1的工作台通过螺栓固定连接；所述张力测量部件3设置在多线切割机工作区域的两端之间；所述张力测量部件3的中部区域与多线切割机主轴上的金刚石线平行；且所述三维力测量部件2位于张力测量部件3中部的下方。
其中，如图2所示，所述三维力测量部件2包括底板21、三维力传感器22、装卡板23、大理石板24、料板25和锁紧块27；所述底板21四角通过螺栓固定连接在多线切割机机架1的工作台中部；所述三维力传感器22通过螺栓固定连接在底板21的上表面中部；所述装卡板23通过螺栓固定连接在三维力传感器22的上表面；所述料板25粘结在大理石板24的上表面，所述物料26粘结在料板25的上表面，所述大理石板24、料板25和物料26按所需要求粘结好后置于装卡板23的上表面，所述大理石板24设置在装卡板23的上表面，且所述大理石板24和装卡板23的四个侧面之间均通过锁紧块27固定。
所述张力测量部件3包括固定板31、角件32、竖直支撑杆33、横梁34、导轮35、轴承36、轴套37、T型螺钉38、张力传感器39和张力传感器安装板310；所述竖直支撑杆33设置有两个，分别对称设置在多线切割机机架1中部的左右两端，所述固定板31通过角件32和螺栓固定连接在竖直支撑杆33底端，所述固定板31两端通过螺栓与多线切割机机架1固定连接；所述横梁34设置在两端竖直支撑杆33的上部之间并与多线切割机主轴上的金刚石线平行，且所述横梁34端部的上下两侧与竖直支撑杆33之间均通过角件32和T型螺钉38连接，所述横梁34和竖直支撑杆33与角件32的连接处均对应设置有与T型螺钉38对应的凹槽；所述张力传感器安装板310分别间隔一定距离的设置在横梁34中部下方的左右两侧，且所述张力传感器安装板310的顶部均通过T型螺钉38与横梁34前侧表面连接，并可以方便调整其位置；所述张力传感器安装板310的下部均设置有圆孔，所述张力传感器39分别穿过圆孔与张力传感器安装板310连接，所述张力传感器39头部设有圆柱型凸起，所述圆柱型凸起通过轴套37和轴承36与导轮35连接。
本发明在使用时，首先将底板21固定安装在多线切割机的工作台上，然后在其上安装三维力传感器22，再将装卡板23安装在三维力传感器22上；然后在与三维力传感器22相同位置的两侧安装固定板31，并通过角件32将竖直支撑杆33安装在固定板31上，接着在既不会碰到物料也不会碰到主轴的高度用角件32和T型螺钉38将横梁34安装在竖直支撑杆33上；接着调整横梁34，使横梁34与主轴上的金刚石线平行；在张力传感器39上安装轴套37、轴承36和导轮35后，将张力传感器39固定在张力传感器安装板310的圆孔上，然后在横梁34上安装张力传感器安装板310，并通过T型螺钉38调整两张力传感器安装板310之间的距离，确保之间的距离大于物料26的宽度，并从主轴上引一根线穿过两导轮35；然后在装卡板23上安装物料26，设定切削参数，开始切削，并通过电脑实时记录传感器的数值。
其中，所述三维力传感器22与物料26固定连接，即三维力传感器22与物料26的受力情况一致，故三维力传感器22能够如实的测出切削过程中物料26所受的三维力；两张力传感器39上设有从主轴上引的一根线，在切削过程中充当切削线，与主轴上的线的受张力状态一致，故能够测出切削过程中金刚石线的张力变化。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
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