[发明专利]一种多线切割机的循环冷却装置及其控制方法

说明书

技术领域

本发明属于机械技术领域，涉及一种多线切割机，特别是一种多线切割机的循环冷却装置及其控制方法。

背景技术

目前，一种用于硬脆性材料高精度薄片切割的多线切割机其切割原理是切割线高速反复的正反运转，将磨料带入到加工区域，从而实现切割。为了保证切割品质，需要对多线切割机的主轴和砂浆（一种油基研磨液）同时进行冷却，控制其切割温度，而现有的多线切割机只能单独对主轴或砂浆进行冷却，而且冷却效果也不佳，如中国专利【申请号：201020518711.5，申请日：2010年09月03日，授权公告号:CN201970407U】公开了一种硅晶片多线切割机的砂浆冷却装置，包括砂浆缸和设在其中的砂浆泵，其特征在于，在砂浆缸的内周壁设有热交换管。它将过热的砂浆直接在砂浆缸中进行冷却，但是由于热交换管布置在内周壁上不能和砂浆实现有效地接触，重新泵出的砂浆温度不均匀，容易影响切割品质。随着晶片行业的发展，切割效率需求更高，切片尺寸更大，使得多线切割机连续切割时间更长，切割热量更大，整机散热性要求也更高，而现有的多线切割机的冷却方法及装置满足不了其温度控制要求，难以达到理想的切片精度和品质，因而设计一种能够同时冷却多线切割机主轴和砂浆的冷却装置是十分必要的。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种多线切割机的循环冷却装置及其控制方法，它结构简单，可同时对多线切割机的主轴和砂浆进行冷却。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种多线切割机的循环冷却装置，其特征在于，包括用于循环冷却主轴的主轴循环冷却机构、用于循环砂浆的砂浆循环机构，以及分别与主轴循环冷却机构和砂浆循环机构相连接的水冷循环机构，所述的水冷循环机构包括水冷机、水泵、连接在主轴循环冷却机构上并能对循环冷却主轴的防冻冷却液进行循环水冷的主轴恒温器和连接在砂浆循环机构上并能对循环使用的砂浆进行循环水冷的热交换器，所述水冷机的出水管上设置有能同时连通热交换器和主轴恒温箱的三通出水接头，水冷机的回水管上设置有能同时连通热交换器和主轴恒温箱的三通回水接头，所述热交换器上设置有用于循环输送水冷机所产生冷却水的进水口和出水口，所述的进水口和三通出水接头之间设置有能控制冷却水流量的控制阀。

本技术方案可以同时实现对多线切割机的主轴循环冷却机构和砂浆循环机构的水冷，设置在砂浆循环机构上的热交换器可以使得砂浆的温度一直保持在合适的温度范围内，提高砂浆的切割效率，设置在热交换器进水口上的控制阀，可以在优先保证热交换器的冷却水的前提下对流入热交换器和主轴恒温箱的冷却水水量进行调整分配，保证主轴循环冷却机构和砂浆循环机构都能得到充分冷却。

在上述的多线切割机的循环冷却装置中，所述的热交换器包括竖直放置的壳体、设置在壳体底部的进浆口和设置在壳体顶部的出浆口，所述的进水口和出水口设置在壳体侧部，所述壳体的上下部各设置有一挡板，所述两个挡板之间设置有若干个散热管，所述散热管的上下端口分别与出浆口和进浆口相连通，所述的散热管上垂直设置有若干块折流挡板。进浆口和出浆口用于循环输送砂浆，进水管和出水管用于循环输送冷却水，上下挡板及散热管相配合可以将砂浆和防冻冷却液分开，避免相互影响，保证砂浆的纯度。砂浆循环机构位于地面上，而切割机构位于机架上部，位置高于砂桶，因而在使用时需要提升砂浆并使之从切割机构上方喷出，散热管由下往上贯穿两块挡板并输送用于砂浆，其可在给循环使用的砂浆降温的同时赋予砂浆势能，减少操作工序。折流挡板可以使冷却水与散热管进行充分的热交换，提高冷却水的利用率，节约整个设备的能耗。

在上述的多线切割机的循环冷却装置中，所述的出浆口上设置有一温度传感器，所述进水口设置在壳体的下部，所述出水口设置在壳体的上部。温度传感器反馈的信号输送至多线切割机内置的控制器，从而调节水泵以控制冷却水的流量，例如在砂浆温度较低时，可以将冷却水的流速设定的较小，增大对主轴恒温器的冷却，如果砂浆温度较高时，可以加快冷却水的流速，增大对热交换器的冷却。

在上述的多线切割机的循环冷却装置中，所述的热交换器的壳体上包覆有隔热保温层或涂覆有隔热保温涂料。隔热保温层可采用隔热棉制成，将隔热棉圈成桶状，并通过金属丝缠绕捆绑在壳体外部，可以有效的实现隔热目的。隔热保温涂料可采用ZS-1志盛耐高温隔热保温涂料，该涂料具有极低导热系数，可以屏蔽热量，减少热量的传导量，将高温局限在热交换器中，避免热量散失到外界，对室温造成影响，影响操作人员的舒适性。