多组循环式切削的石墨线锯的制作方法

1.本实用新型涉及一种线锯设备，特别是用于石墨加工的线锯。


背景技术：

2.由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用对环境的要求非常高。随着科技发展，锂电池成为主流，锂电池负极材料通常采用石墨等材料。传统的石墨分割通过锯床安装合金锯条进行，合金锯条厚度较厚，切割锯缝大浪费原材料，且由于合金锯条运动接触面积大、发热快，造成合金锯条的损耗更快，大大缩短合金锯条的使用寿命。
3.为此，现有技术中有通过线锯对石墨进行切割的设备，通过线锯切割石墨，切口小而且操作方便，设备成本较低，特别适合切割异形的石墨块或石墨片。但现有的线锯设备普遍的加工效率低，当需要大量加工石墨片的时候，往往需要采购大量的线锯设备，企业的经济效益不理想。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题是：在于提供一种新的线锯设备，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
5.本实用新型解决其技术问题的解决方案是：多组循环式切削的石墨线锯，包括机床，所述机床上设有推送装置以及线锯装置，所述线锯装置支架、第一线轮与第二线轮，所述第一线轮与第二线轮分别安装在所述支架的两侧；所述第一线轮与第二线轮之间设有多条的金刚丝；所述第一线轮的轴线与第二线轮的轴线互相平行，且所述第一线轮的轴线与所述推送装置的移动方向的夹角为70
°
～89
°
。
6.本实用新型的有益效果是：本实用新型通过在线锯装置中设置多条的金刚丝，使得一次进给能完成多次的切割；而且，由于第一线轮的轴线与推送装置的移动方向是不垂直的，因此同一条的金刚丝在循环移动的时候，能给石墨造成两个的切口。因此，本线锯在一次进给能实现对石墨的多组切割，大大提高了生产效率。
7.作为上述技术方案的进一步改进，所述线锯装置包括第一驱动单元与第二驱动单元，所述第一驱动单元与所述第一线轮驱动连接，所述第二驱动单元与所述第二线轮驱动连接。
8.所述的金刚丝在两端均有动力驱动，从而使得切割效果更好。
9.作为上述技术方案的进一步改进，所述支架沿着竖直方向安装在所述机床上，所述机床包括工作台，所述推送装置安装在所述工作台上，所述推送装置沿着前后方向移动，所述第一线轮位于所述工作台的上方，所述第二线轮位于所述工作台的下方。
10.作为上述技术方案的进一步改进，所述工作台上包括滑轨与定位罩，所述滑轨沿着前后方向延伸，所述滑轨位于所述线锯装置的前方，所述定位罩位于所述线锯装置的后方。在工作台上增加滑轨以及定位罩，使得石墨在切割的时候能够得到有效的支撑，提高切割质量。
11.作为上述技术方案的进一步改进，所述支架上包括第一调整机构，所述第一调整机构与所述第一线轮连接，所述第一调整机构用于调整第一线轮与第二线轮之间的距离。随着金刚丝的不断工作，其难免会出现张弛松动，通过第一调整机构可以保持金刚丝的张紧状态。
12.作为上述技术方案的进一步改进，所述线锯装置还包括第二调整机构，所述第一线轮与所述第二线轮均与所述第二调整机构连接，所述第二调整机构用于调整第一线轮与第二线轮的安装角度。通过调整两个线轮的安装角度，即可控制同一条金刚丝两侧之间的间距，从而调整石墨片的切割厚度。
附图说明
13.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员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设计方案和附图。
14.图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
15.以下将结合实施例和附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
16.在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
17.在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
18.本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。同时，本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。
19.在硅片镀膜生产加工过程中，一般会采用石墨舟作为载体装置，以便实现批量硅片的镀膜加工。石墨舟一般包括多个等间距排列设置的石墨舟片，每个石墨舟片上均设有多个承载位置，石墨舟的两端均设有凸出部以便固定连接，石墨舟片上的承载位置由镂空
的承载槽构成。现有技术中，对于石墨舟片的生产，一般工艺过程包括开料、锯片、挖槽以及精加工；具体地，首先开料获取指定尺寸的石墨块，接着对石墨块进行锯片加工，形成多个单独的石墨片，该石墨片较薄，厚度一般在1～5mm之间，再逐一对石墨片进行挖槽和挖孔加工，从而获得半成品的石墨舟片，最终通过内框和外形等精加工后，获得石墨舟片成品。在石墨舟的生产成本中，石墨材料占比接近一半，但是，传统的石墨舟片的生产过程中，利用金属锯片会浪费大量石墨原料，尤其是在完成锯片进行挖槽的过程中，由于产生的废料过薄或太碎，无法重复利用，导致生产成本升高；同时，在锯片加工后形成的石墨片的厚度尺寸偏小，容易在挖槽过程中断裂，导致废品率高，并且挖槽加工时需要对石墨片进行再次定位，多个石墨舟片的加工精度难以保证。
20.有对于此，参照图1，本实用新型提供了一种专用于石墨片切割加工的线锯设备。能有效改善上述的不良情况。
21.本多组循环式切削的石墨线锯，包括机床100，本实施例中，采用的卧室机床100，所述机床100包括工作台110，所述工作台110上设有推送装置200以及线锯装置300。所述推送装置200可以是伺服电机210以及丝杆驱动机构组成，伺服电机210通过丝杆驱动机构带动一推板220前后移动。所述推板220与所述工作台110前后滑动连接。在所述工作台110的前方设有供石墨移动的滑轨120，所述推板220设置在所述滑轨120上。在所述滑轨120的后方，设有所述的线锯装置300。
22.具体的，所述的线锯装置300包括立式的支架330，所述支架330固定在所述机床100上，在一些其他实施例中，所述的支架330可以与机床100是一体的。在所述支架330的正面的上侧设有第一线轮310，下侧设有第二线轮320，另外在所述支架330的背面还设有驱动机构340，所述驱动机构340包括第一驱动单元与第二驱动单元，所述的第一驱动单元独立带动所述第一线轮310转动，而第二驱动单元独立带动所述第二线轮320转动。所述第一线轮310与第二线轮320同向转动，本实施例中，所述第一线轮310的结构跟第二线轮320的结构是一样。具体的，所述驱动机构350可以包括主电机、第一减速箱与第二减速箱，所述主电机同时与两个减速箱驱动连接，而每个减速箱即为所述的驱动单元。当然，由于第一线轮310与第二线轮320需要同步的转动，因此，第一驱动单元与第二驱动单元的输出转速应该是一样的。在第一线轮310与第二线轮320之间设有多条的金刚丝340，多条的金刚丝340并列的排布在轮面上，例如，在第一线轮310以及第二线轮320的轮面上，可以等间距地设置多道环形的轮槽，所述的金刚丝340卡在所述的轮槽中。同时，所述第一线轮310以及第二线轮320的轴线并不与所述推送装置200的移动方向互相垂直。在本实施例中，所述支架330包括安装面，所述安装面的法线方向与所述推板220的移动方向互相垂直。以推板220的移动方向为前后方向，而安装面的法线方向为左右方向。而所述第一线轮310的轴线与所述前后方向之间形成的夹角为α，所述α的取值范围是70
°
～89
°
。由于金刚丝340缠绕在两个线轮之间，而两个线轮上下对称布置，金刚丝340在两个线轮之间形成了前段341与后段342，所述前段341从第一线轮310向第二线轮320移动，所述后段342从第二线轮320向第一线轮310移动。所述前段341与后端342的移动方向均是上下方向，但是，由于所述第一线轮340的轴线与推板220的移动方向并不垂直，因此，前段341与后端342在左右方向上不是位于同一平面。即前段341与后端342在左右方向上错位了。当夹角α的角度越小，前段341与后段342之间的错位就越大，相反，当夹角α的角度越接近90
°
，前段341与后段342之间的错位就越小。
23.本实施例中，正是利用了前段341与后段342之间形成了错位，而且由于前段341与后段342在移动的时候，均受到驱动单元的驱动力，因此，前段341与后段342均能起到切割石墨的作用。
24.例如，需要加工的石墨片的厚度为2mm，通过调整夹角α的大小，使得前段341与后端342在左右方向上的错位距离是2mm，这样，当石墨块a在滑轨120上被推向后方移动的时候，石墨块a会被前段341以及后段342所切割。同时，由于第一线轮310与第二线轮320上设置有多条的金刚丝340，则当石墨块a从前往后穿过所述线锯装置300的时候，会被切割为若干块。本实施例中，所述的金刚丝340有5条，则石墨块a在穿过线锯装置300的时候，会留下十道的切口，相比于传统的线切割设备一次只能留下一道的切口，本实施例的多组循环式切削的石墨线锯的效率大大提升。
25.由此可知，所述夹角α的大小可以根据实际的加工需求，结合线轮的外径等参数进行设计。
26.在一些其他实施中，可以只有一组的减速箱，即所述的两个线轮为主动轮与从动轮的结构。这样也能使得石墨块的切割效率得到提到，但是由于有一侧没有动力牵连，其切割效果没那么理想，没有动力侧的切口会比较毛糙。
27.本实施例中，两个所述的线轮呈上下布置，在另外一些实施例中，两个所述的线轮也可以左右方向布置。同样的，当两个线轮为左右方向布置的时候，所述的线轮的轴线就沿着上下的方向倾斜，从而使得线轮上同一条金刚丝的前段与后段在上下方向上形成错位。
28.进一步作为优选的实施方式，在所述工作台110的后侧设有定位罩130，所述的定位罩130包括内腔，所述内腔的尺寸与所述石墨块a的外径尺寸相一致。所述的定位罩130布置在所述线锯装置300的后方。由于石墨块a在经过线锯装置300后会被分割为若干块很薄的石墨片，当只有前方的滑轨120起到限位的时候，不能很好地支撑石墨片。本方案通过在线锯装置300的后方增加一个定位罩130，所述的定位罩130能为石墨片提供多方位的支撑，从而提高了切割的质量。
29.金刚丝340在使用的时候，容易出现弹性形变，从而金刚丝340的长度变长，当金刚丝340的长度被拉长后，前段341与后段342的切削效果均会变差。为此，进一步作为优选的实施方式，本线锯装置300还包括第一调整机构350，所述的第一调整机构350安装在所述的支架330上，所述的第一线轮310安装在所述第一调整机构350上。例如，所述的第一调整机构360可以包括螺杆与螺母座，通过旋转螺杆，可以调整螺母座的位置，而所述的第一线轮310安装在所述螺母座上，当螺母座相对上下移动的时候，即可调整第一线轮310的位置。从而可以调节第一线轮310与第二线轮320之间的位置关系，重新张紧所述的金刚线340。
30.另外，正如上述实施例中提到，本线锯装置300可以调整线轮的轴线。其可以通过第二调整机构(图中未示)，使得第一线轮310以及第二线轮320的轴线同时发生偏移。例如，所述的第二调整机构可以包括蜗轮蜗杆机构，通过蜗轮蜗杆可以实现第一线轮310以及第二线轮320的轴线发生偏移，同时涡轮蜗杆具有良好的自锁性能，可以防止线轮在工作过程中发生偏移。
31.以上对本实用新型的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本技术权利要求所限定的范围内。