多线开方机用罗拉系统的制作方法

1.本发明涉及多线切割技术领域，并且更具体地，涉及一种多线开方机用罗拉系统。


背景技术：

2.对于单晶硅、多晶硅等硅锭的开方加工，通常是采用线切割的方式进行，切割加工过程中，通过线切割丝的高速往复运动及纵向进给运动实现切割加工。
3.多线开方机的主轴为细长轴，较切片机要长出很多，如果使用传统的工艺直接在套装在细长轴的罗拉外侧包胶开槽就需要很长的开槽设备。该型设备在业内属于稀缺资源，这就增加了罗拉包胶开槽的货期和成本，影响了客户的正常使用。
4.现有的解决方法是使用耐磨材质(如超高分子聚乙烯)制成单个导轮组件，按照线距设计要求将多组导轮组件串联并固定到主轴上。每组导轮耗材部分为一次性使用，可以单独开槽，耗材以外组件均可以重复拆装使用。现有的技术用多组单独的导轮组件替代了整体包胶式罗拉，使用常规设备就可以开槽。
5.但是由于结构上的原因拆装导轮组件更换耗材的过程相对传统的罗拉来说复杂很多，增加了工时。为了不影响客户使用制造商往往需要提供整套主轴作为备件，增加了设备的成本。从寿命上考量，这种耗材虽然可以开多组线槽但是只能一次性使用，而传统的罗拉线槽磨损后可以重新加工线槽，同一个罗拉芯可以反复包胶长时间使用，所以长期使用成本和效能上并不占优势。罗拉芯的内径通常需要和主轴的直径精密装配，提高了对加工精密度的要求和装配的复杂程度。
6.因此，急需解决使用易于包胶开槽长度的罗拉与主轴装配，并保证装配精度的问题。


技术实现要素：

7.根据本发明的实施例，提供了一种多线开方机用罗拉系统，实现罗拉的拆换过程更加便利，缩短了工时，并保证装配精度，提高了生产效率。
8.在本发明的第一方面，提供了一种多线开方机用罗拉系统。该罗拉系统包括：
9.主轴；
10.罗拉本体，其包括内筒和附在内筒外表面的包胶层，所述内筒的内表面与主轴的外表面之间彼此分离而形成规定的间隙；和
11.端部定位锥套，其内周面与所述主轴配合，外周面形成为从后端向前端直径缩小的锥面，其中
12.在所述罗拉本体的两端分别设置所述端部定位锥套，所述端部定位锥套的前端插入所述罗拉本体的内筒与所述主轴之间的间隙，对所述罗拉本体进行轴向定位。
13.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，还具有锁定装置，其内周面与所述主轴锁紧，所述端部定位锥套的后端抵接于所述锁定装置。
14.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述罗拉本
体设置为多个，串联套设于所述主轴。
15.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，相邻所述罗拉本体之间通过设置中部定位锥套进行连接，
16.所述中部定位锥套的内周面与所述主轴配合，外周面形成为从中部向两端直径缩小的锥面，
17.所述中部定位锥套的两端插入所述罗拉本体的内筒与所述主轴之间的间隙，对所述罗拉本体进行轴向定位。
18.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述内筒的两端的内壁形成有与所述端部定位锥套的锥面和/或所述中部定位锥套的锥面相匹配的安装面，所述安装面形成为由外侧向内侧直径逐渐减小的锥形面。
19.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述端部定位锥套的一端具有法兰，所述端部定位锥套的法兰形成有螺纹孔，用于所述端部定位锥套的安装与拆卸。
20.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述中部定位锥套的中部具有法兰，所述中部定位锥套的法兰形成有螺纹孔，用于所述中部定位锥套的安装与拆卸。
21.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述锁定装置设置为环形结构，其套设于所述主轴，内壁面具有内螺纹，
22.所述主轴两端的外壁具有外螺纹，
23.所述锁定装置的内螺纹与所述主轴的外螺纹相匹配，所述锁定装置通过螺纹连接固定于所述主轴的两端。
24.本发明的多线开方机用罗拉系统，使罗拉本体可与主轴有间隙地设置，并使罗拉本体与主轴定心同轴，这样，扩大了罗拉本体的公差范围，不需要罗拉与主轴紧密配合，降低了罗拉的加工、装配难度。罗拉的拆换过程比现在的结构更加简单快捷，缩短了工时，提高了生产效率，配合专用工装可以彻底消除罗拉和主轴表面碰伤的风险。
25.本发明实现了在一根长轴上串联固定多套单独的罗拉本体，使用多组双锥定位结构保证多罗拉本体与主轴的配合同轴度。罗拉本体拆卸后可单独包胶开槽，降低了对外围设备的要求。
26.主轴和多套的包胶罗拉本体均可以单独做动平衡，降低了主轴整体的震动，提高了设备的切割精度。
27.细长主轴可以使用无心磨工艺加工外圆，最大限度的保证同轴度。避免了现有技术中某些需要加工键槽的设计结构，从根本上消除了应力变形对工件精度的影响。降低了主轴的加工难度、提高了合格率、降低了生产成本。
28.应当理解，发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本发明的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。
附图说明
29.结合附图并参考以下详细说明，本发明各实施例的上述和其他特征、优点及方面
将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：
30.图1是本发明的一个实施方式的多线开方机用罗拉系统的结构示意图；
31.图2是本发明的一个实施方式的多线开方机用罗拉系统的剖面图；
32.图3是本发明的一个实施方式的端部定位锥套的结构示意图；
33.图4是图3所示的端部定位锥套的剖面图；
34.图5是本发明的一个实施方式的中部定位锥套的结构示意图；
35.图6是图5所示的中部定位锥套的剖面图；
36.图7是本发明的一个实施方式的罗拉本体的剖面图。
37.其中，图1至图7中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：
38.10主轴，
39.20罗拉本体，21内筒，22包胶层，23安装面，24第一罗拉，25第二罗拉
40.30锁定装置，31第一锁定装置，32第二锁定装置，
41.40端部定位锥套，41第一端部定位锥套，42第二端部定位锥套，
42.50中部定位锥套
具体实施方式
43.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的全部其他实施例，都属于本发明保护的范围。
44.另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
45.下面参照图1至图7来描述本发明的优选实施方式的多线开方机用罗拉系统。
46.图1、2为本实施方式的罗拉系统的结构示意图，该多线开方机用罗拉系统包括：主轴10、罗拉本体20、锁定装置30、端部定位锥套40和中部定位锥套50。
47.主轴10形成为细长轴，罗拉本体20套设于主轴，可以设置一个或者多个，本实施方式中，罗拉本体20设置为多个，包括第一罗拉24和第二罗拉25，串联套设于主轴10。第一罗拉24和第二罗拉25分别设置为包括内筒21和包胶层22。内筒21的内表面与主轴20的外表面之间彼此分离而形成规定的间隙，包胶层22附在内筒21的外表面，在包胶层22外表面进行开槽处理。
48.第一、第二罗拉24、25通过锁定装置30、端部定位锥套40和中部定位锥套50与主轴10定心同轴设置。锁定装置30套设于主轴10两端的定位侧，其内周面与主轴10锁紧，锁定装置30设置为呈环形结构的锁紧螺母，内壁面具有内螺纹，主轴10两端定位侧的外壁具有外螺纹，锁定装置30的内螺纹与主轴10的外螺纹相匹配，锁定装置30通过螺纹连接固定于主轴10的两端。锁定装置30包括设置于主轴10一端的第一锁定装置31和设置于主轴另一的第二锁定装置32，两套锁紧螺母互相备紧，紧固设置在第一锁定装置31和第二锁定装置32之间的第一罗拉24、第二罗拉25、端部定位锥套40和中部定位锥套50在主轴10轴向上的位置，以防加扭矩时松脱。
49.图3是本实施方式的端部定位锥套40的结构示意图；图4是本实施方式的端部定位锥套40的剖面图。端部定位锥套40包括套设于主轴10的第一端部定位锥套41和第二端部定位锥套42，第一端部定位锥套41抵接于第一锁定装置31的内侧，第二端部定位锥套42抵接于第二锁定装置32的内侧。第一端部定位锥套41和第二端部定位锥套42分别设置为内周面与主轴10配合，外周面形成从后端向前端直径缩小的锥面，端部定位锥套40的后端形成有法兰，端部定位锥套40的法兰形成有螺纹孔，用于端部定位锥套的安装与拆卸。第一端部定位锥套41的前端插入第一罗拉24的内筒21的一端与主轴10之间的间隙，第一端部定位锥套41后端的法兰与第一锁定装置31抵接；第二端部定位锥套42的前端插入第二罗拉25的内筒21的另一端与主轴10之间的间隙，第二端部定位锥套42后端的法兰与第二锁定装置32抵接。端部定位锥套40套设于罗拉本体20整体的两端，并通过设置于前端的锥面与罗拉本体20配合，使罗拉本体20端部与主轴10同轴紧固装配，对所述罗拉本体进行轴向定位。
50.图5是本实施方式的中部定位锥套50的结构示意图；图6是本实施方式的中部定位锥套50的剖面图。第一罗拉24和第二罗拉25之间设置有中部定位锥套50，中部定位锥套50的内周面与主轴10配合，外周面形成为从中部向两端直径缩小的锥面，中部定位锥套50的中部具有法兰，中部定位锥套50的锥面形成在，中部定位锥套50的法兰形成有螺纹孔，用于中部定位锥套50的安装与拆卸。中部定位锥套50一端的锥面插入第一罗拉24的内筒21的另一端与主轴10之间的间隙；中部定位锥套50另一端的锥面插入第二罗拉25的内筒21的一端与主轴10之间的间隙。中部定位锥套50的两端插入相邻罗拉本体20之间的内筒与主轴10之间的间隙，连接相邻的罗拉本体20，对罗拉本体20进行轴向定位，确定了多个罗拉本体20同轴度。
51.图7是本实施方式的罗拉本体20的的剖面图。罗拉本体20还具有形成在内筒21两端内壁的安装面23，安装面23形成为由外侧向内侧直径逐渐减小的锥形面，并与对应装配的端部定位锥套40的锥面或中部定位锥套50的锥面相匹配，通过安装面23与对应的端部定位锥套40的锥面或中部定位锥套50的锥面相抵接配合。
52.根据如上结构设置，在一根长轴上串联固定两套单独的罗拉本体20，使用端部定位锥套40和中部定位锥套50，端部定位锥套40设置在两套罗拉本体20整体的两端，两套罗拉本体20之间通过中部定位锥套50进行连接，从而对罗拉本体20的两端进行定位，保证两套罗拉本体20与主轴10的配合同轴度。锁定装置30紧固主轴10以防加扭矩时松脱。两套罗拉本体20拆卸后可单独包胶开槽，降低了对外围设备的要求。与罗拉本体20相串联的端部定位锥套40和中部定位锥套50在上紧扭矩后会自然找正，保证两套罗拉本体20的径向和轴向装配精度。
53.本发明的实施方式的罗拉系统具有如下装配过程：
54.主轴10两端的定位侧加工外丝以便固定锁定装置30，首先在主轴10的一端固定第一锁定装置31，随后依次套入第一端部定位锥套41、第一罗拉24、中部定位锥套50、第二罗拉25、第二端部定位锥套42，第一罗拉24与第一端部定位锥套41、中部定位锥套50抵接配合，第二罗拉25与中部定位锥套50、第二端部定位锥套420抵接配合，，最后将第二锁定装置32从另一端锁紧完成整套装配，两套锁定装置30的锁紧螺母互相备紧以防加扭矩时松脱。
55.端部定位锥套40、中部定位锥套50与主轴10之间为间隙配合，两种定位锥套均设计有法兰和螺纹孔，使用特制工装或顶丝快速拆卸，使其与主轴之间的配合间隙收紧，最大
限度消除装配后主辊10整体的圆周跳动误差。第一罗拉24和第二罗拉25和主轴10之间存在间隙，通过端部定位锥套40和中部定位锥套50的设置，使两套罗拉本体20，第一罗拉24和第二罗拉25在上紧扭矩后会自然找正，保证两套罗拉本体20的径向和轴向装配精度。
56.在其他一些实施方式中，罗拉本体20可以设置为1个，罗拉本体20的两端分别设置端部定位锥套40，安装面23与对应装配的端部定位锥套40的锥面相匹配进行安装，通过端部定位锥套40与主轴10配合设置。或者，在其他一些实施方式中，相邻两
57.本发明的多线开方机用罗拉系统的有益效果如下：
58.本发明的多线开方机用罗拉系统，使罗拉本体20可与主轴10有间隙地设置，并使罗拉本体20与主轴10定心同轴，这样，扩大了罗拉本体20的公差范围，不需要罗拉与主轴10紧密配合，降低了罗拉的加工、装配难度。罗拉的拆换过程比现在的结构更加简单快捷，缩短了工时，提高了生产效率，配合专用工装可以彻底消除罗拉和主轴10表面碰伤的风险。
59.实现了在一根长轴上串联固定多套单独的罗拉本体20，使用多组双锥定位结构保证多个罗拉本体20与主轴10的配合同轴度。罗拉本体20拆卸后可单独包胶开槽，降低了对外围设备的要求。
60.整套罗拉系统的拆装过程比较简单，无需做太多的人为干预只要控制好各组件的机加工精度就可以基本保证装配的合格率，也可以根据实际情况设计专用的工装配合使用，罗拉的拆换过程会更加便利。
61.主轴10和多套的罗拉本体20均可以单独做动平衡，降低了主轴整体的震动，提高了设备的切割精度。
62.细长主轴10可以使用无心磨工艺加工外圆，最大限度的保证同轴度。避免了某些需要加工键槽的设计结构，从根本上消除了应力变形对工件精度的影响。降低了主轴10的加工难度、提高了合格率、降低了生产成本。
63.长轴罗拉可以通用本系统的装配方式，为客户节省了使用成本。
64.在本说明书的描述中，术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
65.在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
66.以上仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。