專利名稱：金剛線開方機的張力調整機構的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種多線切割技術，特別是涉及一種金剛線開方機的張力調整機構。
背景技術：
線切割技術是目前世界上比較先進的硅片加工技術，它的原理是通過一根高速運 動的鋼線帶動附著在鋼線上的切割刃料對半導體等硬脆材料進行摩擦，從而達到切割目 的。線切割技術與傳統的刀鋸片、砂輪片及內圓切割相比有具有效率高，產能高，精度高等 優點。在對工件的切割過程中，鋼線通過十幾個導線輪的引導，在主線輥上形成一張線 網，而待加工工件通過工作臺的上升下降實現工件的進給，并在壓力泵在的作用下，裝配在 設備上的研磨劑自動噴灑裝置將研磨劑噴灑至鋼線和工件的切削部位，由鋼線帶動研磨劑 往復運動，利用研磨砂對工件產生切削，以將半導體等硬脆材料一次同時切割為數百片，在 上述的作業中，鋼線的作用舉足輕重，但即便最好的鋼線，其延伸度及耐磨度也是有限度 的，也就是說鋼線在帶動研磨劑往復運動中會逐漸變細，直至最終被拉斷。在現有技術中，常見的線切割設備(機床)都會設計鋼線張力補償機構，請參閱 圖1，圖1顯示為現有技術的線切割設備中鋼線張力補償機構示意圖，如圖所示，所述鋼線 張力補償機構包括設置于機架10上的張力板11，設置在張力板11上的切割輪12、導線輪 13、張緊輪14，鋼線15纏繞于所述切割輪12、導線輪13、張緊輪14之間，于所述張力板11 上還設置有一用于牽引該張緊輪14的氣彈簧16以及用于感測所述鋼線15的張力以驅動 該氣動伸縮件16(例如氣缸或氣彈簧等)的位移傳感器17。于切割過程中，當位移傳感器 17感測到纏繞于所述張緊輪14上的鋼線15產生的張力發生變化的時候，會驅使所述氣動 伸縮件16拉動所述張緊輪14于水平方向(如圖示中箭頭所示的方向)運動，進而達到調 節的效果以補償了該張力的變化。但由于該張力補償機構中采用氣動伸縮件作為吸收張力的驅動元件，而氣動伸縮 件本身又具有彈性伸縮的性能，在實際的切割過程中由于鋼線的張力是不斷變化的，比如 切割過程中由于補償張力的結果導致鋼線的張力變大時，該氣動伸縮件會釋放鋼線而導致 鋼線松弛，進而不利于切割作業；再者，現有技術的切割設備中的同一側的切割輪都設置于 同一切割輥上，而在切割中由于鋼線對切割輪有不同的磨損程度往往導致各切割輪的周長 不等的發生變化，而產生的結果是往復纏繞于各切割輪上的鋼線張力各不相同，進而導致 位于所述切割輪與導線輪之間的位移傳感器不能精確的感測到實際的張力變化值，即所述氣 動伸縮件則不能得到準確的張力信號而及時將產生的張力吸收，所以仍不利于切割作業。所以，如何提供一種多線切割設備的張力補償裝置，以避免以上所述的缺點，實為 相關領域之業者目前亟待解決的問題。
發明內容
鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種金剛線開方機的張力調整機構，以避免現有技術中采用氣動伸縮件作為吸收張力的驅動元件而衍生的張力補償 不足與不及時等問題。本發明的另一目的在于提供一種金剛線開方機的張力調整機構，以避免現有技術 中張力補償機構設置于切割輪與導線輪之間而產生的張力感測不精確，進而不利于切割作 業等問題。為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種金剛線開方機的張力調整機 構，應用于具有貯絲筒、單層纏繞在所述貯絲筒上的金剛線、以及對所述金剛線進行導向的 第一導向輪及第二導向輪的金剛線開方機上，其特征在于，所述張力調整機構至少包括張 緊輪，張力傳感器，伺服電機以及絲桿。其中，所述張緊輪設置于所述第一導向輪及第二導 向輪之間，用于牽引所述第一導向輪及第二導向輪之間的金剛線；所述張力傳感器設置于 所述張緊輪上，不斷感測所述張緊輪上金剛線的張力值，并于該張力值小于預設值時發出 驅動信號；所述伺服電機電性連接所述張力傳感器，用于接收到所述張力傳感器發出的驅 動信號后開始工作；所述絲桿一端連接所述張緊輪，另一端連接所述伺服電機，并于伺服電 機工作時牽引所述張緊輪進行單向位移，以調整所述金剛線的張力。在本發明的金剛線開方機的張力調整機構還包括一滑軌，所述滑軌設置于所述伺 服電機與張緊輪之間，用以當所述絲桿牽引所述張緊輪時，使所述張緊輪于所述滑軌上滑 行。所述伺服電機具有一轉軸，所述絲桿軸接于所述伺服電機的轉軸上；當所述張力傳感器 第一次感測金剛線張力的時候，所述張力傳感器感測的預設值為張力初始值，于切割作業 過程中，所述張力傳感器感測的張力值為當前的張力值，所述張力傳感器感測的預設值為 上一時刻的張力值。所述第一導向輪臨近所述貯絲筒如上所述，本發明的金剛線開方機的張力調整機構采用張力傳感器配合伺服電機 帶動絲桿進行單向牽引張緊輪，而避免了現有技術中采用氣動伸縮件作為吸收張力的驅動 元件而衍生的張力補償不足與不及時等問題；再者，本發明的金剛線開方機的張力調整機 構設置于臨近所述貯絲筒的一側，更能精確地感測到金剛線的張力變化，而避免了現有技 術中張力補償機構設置于切割輪與導線輪之間而產生的張力感測不精確，與現有技術相 比，本發明的張力調整機構更具精確性和及時性，進而提高被切割產品合格率也提高了設 備的運行效率。
圖1顯示為現有技術的線切割設備中鋼線張力補償機構示意圖。圖2顯示為本發明的金剛線開方機的張力調整機構簡化示意圖。圖3顯示為本發明的金剛線開方機的張力調整機構的張力調整示意圖。
具體實施例方式以下通過特定的具體實例說明本發明的實施方式，本領域技術人員可由本說明書 所揭示的內容輕易地了解本發明的其他優點與功效。本發明還可以通過另外不同的具體實 施方式加以實施或應用，本說明書中的各項細節也可以基于不同觀點與應用，在不背離本 發明的精神下進行各種修飾或改變。請參閱圖2，圖2顯示為本發明的金剛線開方機的張力調整機構簡化示意圖；需要說明的是，圖式中均為簡化的示意圖式，而僅以示意的方式說明本發明的基本構想，遂圖式 中僅顯示與本發明涉及的金剛線開方機中的有關組件而非按照實際實施時的組件數目、形 狀及尺寸繪制，其實際實施時各組件的型態、數量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布 局型態也可能更為復雜。如圖所示，本發明提供一種金剛線開方機的張力調整機構，應用于具有貯絲筒20、 金剛線21、以及第一導向輪22、第二導向輪23及多個第三導向輪四的金剛線開方機上，于 本實施例中，所述貯絲筒20軸接有用于驅動所述貯絲筒20于正向或逆向旋轉的電機(未 圖示)，所述金剛線21單層纏繞于所述貯絲筒20上，為保證纏繞于貯絲筒20上的金剛線 21之間不至于相互接觸、摩擦而導致其表層上的金剛砂損耗。所述第一導向輪22、第二導 向輪23及多個第三導向輪四對所述金剛線21進行導向進而有利于形成切割網。所述張 力調整機構至少包括張緊輪24，張力傳感器25，伺服電機沈以及絲桿27。所述張緊輪M設置于所述第一導向輪22及第二導向輪23之間，用于牽引所述第 一導向輪22及第二導向輪23之間的金剛線21 ；具體的，所述第一導向輪22臨近所述貯絲 筒20，所述金剛線21自所述貯絲筒20依次經過第一導向輪22、張緊輪對、第二導向輪23、 以及第三導向輪四最后再經由該金剛線開方機上的其他構件形成切割網。所述張力傳感器25設置于所述張緊輪M上，不斷感測所述張緊輪M上金剛線 21的張力值，并于該張力值小于預設值時發出驅動信號；于本實施例中，當所述張力傳感 器25第一次感測金剛線21張力的時候，所述張力傳感器25感測的預設值為張力初始值， 于切割作業過程中，所述張力傳感器25感測的張力值為當前的張力值，此時，所述張力傳 感器感測25的預設值為上一時刻的張力值。例如，我們暫設定張力初始值為50N，既所述張力傳感器25感測的預設值為50N， 在進行切割作業的時候，由于張力的變化，所述張力傳感器25感測到的當前的張力值為 45N，此時，所述張力傳感器25會將為50N預設值和為45N的當前張力值進行比較，比較結 果是50N < 45N，所述張力傳感器25將會發出驅動信號。相反的情況是，如果由于張力的變化，所述張力傳感器25感測到的當前的張力值 為55N，此時，所述張力傳感器25也會將為50N預設值和為55N的當前張力值進行比較，比 較結果是^N > 50N，所述張力傳感器25則不會發出驅動信號。再一種情況是，所述張力傳感器25感測到的當前的張力值為50N，此時，所述張力 傳感器25也會將為50N預設值和為50N的當前張力值進行比較，比較結果是50N = 50N，所 述張力傳感器25也不會發出驅動信號。所述伺服電機沈電性連接所述張力傳感器25，用于接收到所述張力傳感器25發 出的驅動信號后開始工作。所述絲桿27 —端連接所述張緊輪M，另一端連接所述伺服電機沈，并于伺服電機 25工作時牽引所述張緊輪對進行單向位移，以調整所述金剛線21的張力。于本實施例中， 所述伺服電機26具有一轉軸沈1，所述絲桿27軸接于所述伺服電機沈的轉軸261上，當所 述伺服電機26開始工作時，其轉軸261旋轉進而帶動所述絲桿27旋轉。需要指明的是，所述張緊輪M上具有一絲套(未圖示)，所述絲桿27 —端連接在 所述張緊輪M的絲套，當所述絲桿27在該絲套內進行旋轉時，將會帶動所述張緊輪M進 行直線位移。
于本實施例中，在本發明的金剛線開方機的張力調整機構還包括一滑軌觀，所述 滑軌觀設置于所述伺服電機沈與張緊輪M之間，用以當所述絲桿27牽引所述張緊輪M 時，使所述張緊輪M于所述滑軌觀上滑行，進而確保所述張緊輪M進行直線位移。呈如 圖3所示，圖3顯示為本發明的金剛線開方機的張力調整機構的張力調整示意圖。綜上所述，本發明的金剛線開方機的張力調整機構采用張力傳感器配合伺服電機 帶動絲桿進行單向牽引張緊輪，而避免了現有技術中采用氣動伸縮件作為吸收張力的驅動 元件而衍生的張力補償不足與不及時等問題；再者，本發明的金剛線開方機的張力調整機 構設置于臨近所述貯絲筒的一側，更能精確地感測到金剛線的張力變化，而避免了現有技 術中張力補償機構設置于切割輪與導線輪之間而產生的張力感測不精確，與現有技術相 比，本發明的張力調整機構更具精確性和及時性，進而提高被切割產品合格率也提高了設 備的運行效率，故而本發明的張力調整機構有效克服了現有技術中的種種缺點而具高度產 業利用價值。上述實施例僅例示性說明本發明的原理及其功效，而非用于限制本發明。任何熟 習此技術的人士皆可在不違背本發明的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因 此，舉凡所屬技術領域中具有通常知識者在未脫離本發明所揭示的精神與技術思想下所完 成的一切等效修飾或改變，仍應由本發明的權利要求所涵蓋。
權利要求
1.一種金剛線開方機的張力調整機構，應用于具有貯絲筒、單層纏繞在所述貯絲筒上 的金剛線、以及對所述金剛線進行導向的第一導向輪及第二導向輪的金剛線開方機上，其 特征在于，所述張力調整機構至少包括張緊輪，設置于所述第一導向輪及第二導向輪之間，用于牽引所述第一導向輪及第二 導向輪之間的金剛線；張力傳感器，設置于所述張緊輪上，不斷感測所述張緊輪上金剛線的張力值，并于該張 力值小于預設值時發出驅動信號；伺服電機，電性連接所述張力傳感器，用于接收到所述張力傳感器發出的驅動信號后 開始工作；以及絲桿，一端連接所述張緊輪，另一端連接所述伺服電機，并于伺服電機工作時牽引所述 張緊輪進行單向位移，以調整所述金剛線的張力。
2.如權利要求1所述的金剛線開方機的張力調整機構，其特征在于所述張力調整機 構還包括一滑軌。
3.如權利要求2所述的金剛線開方機的張力調整機構，其特征在于所述滑軌設置于 所述伺服電機與張緊輪之間，用以當所述絲桿牽引所述張緊輪時，使所述張緊輪于所述滑 軌上滑行。
4.如權利要求1所述的金剛線開方機的張力調整機構，其特征在于所述伺服電機具有一轉軸。
5.如權利要求4所述的金剛線開方機的張力調整機構，其特征在于所述絲桿軸接于 所述伺服電機的轉軸上。
6.如權利要求1所述的金剛線開方機的張力調整機構，其特征在于當所述張力傳感 器第一次感測金剛線張力的時候，所述張力傳感器感測的張力值為當前的張力值。
7.如權利要求1所述的金剛線開方機的張力調整機構，其特征在于于切割作業過程 中，所述張力傳感器感測的預設值為張力初始值。
8.如權利要求1所述的金剛線開方機的張力調整機構，其特征在于所述張力傳感器 感測的預設值為上一時刻的張力值。
9.如權利要求1所述的金剛線開方機的張力調整機構，其特征在于所述第一導向輪 臨近所述貯絲筒。
全文摘要
本發明提供一種金剛線開方機的張力調整機構，應用于具有貯絲筒、金剛線、第一導向輪及第二導向輪的金剛線開方機上，其至少包括用于牽引所述第一導向輪及第二導向輪之間金剛線的張緊輪；設置于所述張緊輪上并不斷感測金剛線的張力值的張力傳感器；電性連接所述張力傳感器，用于接收到張力傳感器發出的驅動信號后開始工作的伺服電機；一端連接所述張緊輪另一端連接所述伺服電機的絲桿，當伺服電機工作時藉由該絲桿牽引所述張緊輪進行單向位移以調整所述金剛線的張力，進而避免了現有技術中張力補償機構的張力補償不足、補償不及時、以及張力感測不精確，進而不利于切割作業等問題。
文檔編號B24B27/06GK102079062SQ20091019938
公開日2011年6月1日 申請日期2009年11月26日 優先權日2009年11月26日
發明者盧建偉 申請人:上海日進機床有限公司