本发明涉及砂线切割技术领域，尤其涉及一种砂线切割装置及方法。
背景技术：
目前的砂线切割机床的工作原理是利用砂线往复运动，使往复运动的砂线与待切割工件接触以达到切削的目的。砂线切割机床上使用的砂线一般是金刚石线，即一种高抗拉钢线外层镀有金刚石，其可以切割各种金属复合材料、非金属复合材料、玻璃、岩石材料、宝石、单晶硅、碳化硅、多晶硅、耐火砖、陶瓷、环氧板、铁氧体等材料，只要硬度比金刚石硬度小的都可以加工。
金刚石线属于柔性刀具，进行切割作业的时候进给速度不能太大，但是现有技术使用的砂线切割机床在利用金刚石线进行切割作业时，经常会出现切割过快或者加工过深的情况，使金刚石线所能承受的力超出了它自身能承受的最大负荷，从而导致金刚石线破损或断裂，造成资源的浪费。
技术实现要素：
本发明实施例提供一种砂线切割装置，用以避免砂线所能承受的力超出了它自身能承受的最大负荷，从而导致金刚石线破损或断裂，造成资源的浪费，该装置包括：底座、上支架、下支架、张力检测机构、砂线、材料进给机构；
所述上支架和所述材料进给机构设置在所述底座上；
所述砂线可往复运动地设置在所述上支架和所述下支架上；
所述上支架和所述下支架上均设置有所述张力检测机构，所述张力检测机构用于检测所述上支架和所述下支架之间的所述砂线的张力；
所述材料进给机构用于承装待切割材料，并带动所述待切割材料接近或远离所述砂线。
可选的，所述装置还包括：用于套设所述砂线的第一导向轮、第二导向轮、第三导向轮、第四导向轮；
所述第一导向轮和所述第二导向轮设置在所述上支架上；
所述第三导向轮和所述第四导向轮设置在所述下支架上。
可选的，所述装置还包括：动力机构，用于为所述材料进给机构提供驱动力。
可选的，所述装置还包括：控制器，与所述张力检测机构和所述动力机构电连接，用于接受所述张力检测机构的检测信息，并根据所述检测信息驱动所述动力机构工作。
可选的，所述张力检测机构为张力传感器。
可选的，所述装置还包括：支臂，竖直设置在所述底座上；
所述上支架和所述下支架自上而下设置在所述支臂上。
可选的，所述支臂与所述上支架垂直连接；
所述支臂与所述下支架垂直连接。
可选的，所述支臂与所述上支架、所述下支架可拆卸连接。
可选的，所述材料进给机构包括：活动板、支撑板、固定板；
所述活动板可滑动地设置在所述底座上，用于接近或远离所述砂线；
所述支撑板固定在所述活动板上；
所述固定板设置在所述支撑板上，用于承装待切割材料。
本发明实施例还提供一种砂线切割方法，用以避免砂线所能承受的力超出了它自身能承受的最大负荷，从而导致金刚石线破损或断裂，造成资源的浪费，该方法包括：
将砂线在底座上的上支架和下支架之间往复运动；
利用材料进给机构将待切割材料与所述砂线接触；
在此过程中，张力检测机构实时检测所述上支架和所述下支架之间的所述砂线的张力；
根据所述张力检测机构检测到的张力信息控制所述材料进给机构工作。
本发明实施例中，通过设置底座，实现了对上支架、下支架、张力检测机构、砂线、材料进给机构各部件的支撑，通过将砂线可往复运动地设置在上支架和下支架上，在上支架和下支架上均设置张力检测机构，保证了张力检测机构可以实时检测上支架和下支架之间的砂线的张力，进而根据张力检测机构检测到的张力信息控制材料进给机构工作，即可以控制切割作业速度，避免了切割作业速度过快，使砂线所能承受的力超出了其自身能承受的最大负荷，从而导致砂线破损或断裂，造成资源的浪费。
附图说明
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作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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。在附图中：
图1为本发明实施例中砂线切割装置的结构示意图。
附图标记如下：
1底座，
2上支架，
3下支架，
4张力检测机构，
5砂线，
6材料进给机构，
601活动板，
602支撑板，
603固定板，
701第一导向轮，
702第二导向轮，
703第三导向轮，
704第四导向轮，
8支臂。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
在本说明书的描述中，所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。参考术语“一个实施例”、“一个具体实施例”、“一些实施例”、“例如”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构或者特点包含于本申请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示例。而且，描述的具体特征、结构或者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。各实施例中涉及的步骤顺序用于示意性说明本申请的实施，其中的步骤顺序不作限定，可根据需要作适当调整。
本发明实施例提供了一种砂线切割装置，如附图1所示，该装置包括：底座1、上支架2、下支架3、张力检测机构4、砂线5、材料进给机构6。其中，上支架2和材料进给机构6设置在底座1上。砂线5可往复运动地设置在上支架2和下支架3上。上支架2和下支架3上均设置有张力检测机构4，张力检测机构4用于检测上支架2和下支架3之间的砂线5的张力。材料进给机构6用于承装待切割材料，并带动待切割材料接近或远离砂线5。
本发明实施例提供的砂线切割装置的工作原理如下所述：
将砂线5在底座1上的上支架2和下支架3之间往复运动，利用材料进给机构6承载待切割材料，并带动待切割材料向砂线5所在的方向运动，直至该待切割材料与砂线5接触。在此过程中，张力检测机构4实时检测上支架2和下支架3之间的砂线5的张力，根据张力检测机构4检测到的张力信息控制材料进给机构6工作，具体地，将张力检测机构4实时检测到的砂线5在上下方向上所承受力的大小与砂线5自身具有的承受力参数进行比较，当张力检测机构4检测到砂线5在向上或者向下的方向上受到的力接近预设张力值时，则控制材料进给机构6降低向砂线5的运动速度，即降低切割速度，反之亦然。
本发明实施例提供的砂线切割装置，通过设置底座1，实现了对上支架2、下支架3、张力检测机构4、砂线5、材料进给机构6各部件的支撑，通过将砂线5可往复运动地设置在上支架2和下支架3上，在上支架2和下支架3上均设置张力检测机构4，保证了张力检测机构4可以实时检测上支架2和下支架3之间的砂线5的张力，进而根据张力检测机构4检测到的张力信息控制材料进给机构6工作，即可以控制切割作业速度，避免了切割作业速度过快，使砂线5所能承受的力超出了其自身能承受的最大负荷，从而导致砂线破损或断裂，造成资源的浪费。
其中，张力检测机构4可以为张力传感器。其具体地工作原理如下：张力传感器在上下两个面的中间部位附着一层可变电阻材料，材料的两端有电极内部固化导线引至张力传感器的外面，形成了一个接线端子。当砂线5切割材料受到压力时，张力传感器对应的附着有电阻材料的面就会在受力的情况下发生物理形变，同时附着在它表面的电阻材料也会发生物理形变，这种电阻材料的电特性是当它自身的形状发生变化时，其自身的电阻值也发生变化，并且阻值的变化和形状的变化是一种线性的关系，即形变大阻值变大，形变小阻值小，形变不变阻值恒定，而且张力传感器形变1-5微米阻值就可发生变化，根据该阻值变化，即可实时检测出砂线5在工作时的张力。
在本发明实施例中，为了便于承装、移动待切割材料，如附图1所示，该材料进给机构6包括：活动板601、支撑板602、固定板603。其中，活动板601可滑动地设置在底座1上，用于接近或远离砂线5；支撑板602固定在活动板601上。固定板603设置在支撑板602上，用于承装待切割材料。
其中，活动板601、支撑板602、固定板603的结构可以为多种，举例来说，其可以为方形板体结构、圆形板体结构等。
为了便于砂线5进行快速往复运动，如附图1所示，该装置还包括：用于套设所述砂线5的第一导向轮701、第二导向轮702、第三导向轮703、第四导向轮704。其中，第一导向轮701和第二导向轮702设置在上支架2上。第三导向轮703和第四导向轮704设置在下支架3上。
在本发明实施例中，为了保证材料进给机构6的作业速度，该装置还包括：动力机构。该动力机构用于为材料进给机构6提供驱动力。
其中，动力机构可以为电机。
进一步的，为了实现对材料进给机构6的自动控制，避免切割作业速度过快，使砂线5所能承受的力超出了其自身能承受的最大负荷，该装置还包括：控制器。该控制器与张力检测机构4和动力机构电连接，用于接受张力检测机构4的检测信息，并根据检测信息驱动动力机构工作。
其中，该控制器可以将上述阻值的变化量进一步转化成电压的变化量，此电压变化量经过模拟量数字量转化电路(即a/d转化模块)转变为对应电压变化的数字变化量，以便工作人员进行后续操作。
进一步地，可以在控制器中将砂线的强度设置参数(例如，数值1、2、3、4、5、6、7、8、9、10)代表强度从弱到强的十个等级，操纵者设置好值后，此值便发送到控制器中的底层中央处理单元的存储器中保存起来。底层中央处理单元实时接收来自张力传感器阻值的变化量变为数字变化量的值，底层中央处理单元中的控制系统程序也将此数字变化量转变为1-10十个等级值。再将此值与预设好的值在程序中进行比较和判断，并执行对应控制。在加工任务时，如实时检测值小于预设值则加工的进给速度保持不变，如果实时检测值大于或等于预设值则加工的进给速度降低。
在本发明实施例中，如附图1所示，该装置还包括：支臂8。该支臂8竖直设置在底座1上，上支架2和下支架3自上而下设置在支臂8上。
通过设置支臂8，保证了上支架2和下支架3可以更加稳固地固定在底座1上，提高切割作业过程中的稳定性。其中，支臂8可以为板体结构，只要能够实现对上支架2和下支架3的支撑即可。
为了进一步提高作业的稳定性，可以将支臂8与上支架2垂直连接，支臂8与下支架3垂直连接。
为了便于实现上支架2和下支架3在支臂8上的安装或拆卸，可以将支臂8与上支架2、下支架3可拆卸连接。
具体地，举例来说，可以将上支架2和下支架3通过螺丝固定在支臂8上，在需要固定的时候将上支架2和下支架3通过螺丝拧紧在支臂8上，反之卸下螺丝即可。
本发明实施例还提供了利用上述砂线切割装置进行切割作业的方法，该方法包括：
将砂线5在底座1上的上支架2和下支架3之间往复运动；
利用材料进给机构6将待切割材料与砂线5接触；
在此过程中，张力检测机构4实时检测所述上支架2和下支架3之间的砂线5的张力；
根据张力检测机构4检测到的张力信息控制材料进给机构6工作。
利用上述方法，保证了张力检测机构4可以实时检测上支架2和下支架3之间的砂线5的张力，进而根据张力检测机构4检测到的张力信息控制材料进给机构6工作，即可以控制切割作业速度，避免了切割作业速度过快，使砂线5所能承受的力超出了其自身能承受的最大负荷，从而导致砂线破损或断裂，造成资源的浪费，降低了成本，保证了砂线的锋利和完整，同时也保证了整个加工过程的高效率，产品的高精度。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
1.一种砂线切割装置，其特征在于，包括：底座(1)、上支架(2)、下支架(3)、张力检测机构(4)、砂线(5)、材料进给机构(6)；
所述上支架(2)和所述材料进给机构(6)设置在所述底座(1)上；
所述砂线(5)可往复运动地设置在所述上支架(2)和所述下支架(3)上；
所述上支架(2)和所述下支架(3)上均设置有所述张力检测机构(4)，所述张力检测机构(4)用于检测所述上支架(2)和所述下支架(3)之间的所述砂线(5)的张力；
所述材料进给机构(6)用于承装待切割材料，并带动所述待切割材料接近或远离所述砂线(5)。
2.如权利要求1所述的砂线切割装置，其特征在于，还包括：用于套设所述砂线(5)的第一导向轮(701)、第二导向轮(702)、第三导向轮(703)、第四导向轮(704)；
所述第一导向轮(701)和所述第二导向轮(702)设置在所述上支架(2)上；
所述第三导向轮(703)和所述第四导向轮(704)设置在所述下支架(3)上。
3.如权利要求1所述的砂线切割装置，其特征在于，还包括：动力机构，用于为所述材料进给机构(6)提供驱动力。
4.如权利要求3所述的砂线切割装置，其特征在于，还包括：控制器，与所述张力检测机构(4)和所述动力机构电连接，用于接受所述张力检测机构(4)的检测信息，并根据所述检测信息驱动所述动力机构工作。
5.如权利要求1所述的砂线切割装置，其特征在于，所述张力检测机构(4)为张力传感器。
6.如权利要求1所述的砂线切割装置，其特征在于，还包括：支臂(8)，竖直设置在所述底座(1)上；
所述上支架(2)和所述下支架(3)自上而下设置在所述支臂(8)上。
7.如权利要求6所述的砂线切割装置，其特征在于，所述支臂(8)与所述上支架(2)垂直连接；
所述支臂(8)与所述下支架(3)垂直连接。
8.如权利要求7所述的砂线切割装置，其特征在于，所述支臂(8)与所述上支架(2)、所述下支架(3)可拆卸连接。
9.如权利要求1所述的砂线切割装置，其特征在于，所述材料进给机构(6)包括：活动板(601)、支撑板(602)、固定板(603)；
所述活动板(601)可滑动地设置在所述底座(1)上，用于接近或远离所述砂线(5)；
所述支撑板(602)固定在所述活动板(601)上；
所述固定板(603)设置在所述支撑板(602)上，用于承装待切割材料。
10.利用权利要求1-9任一项所述的砂线切割装置进行切割作业的方法，其特征在于，所述方法包括：
将砂线(5)在底座(1)上的上支架(2)和下支架(3)之间往复运动；
利用材料进给机构(6)将待切割材料与所述砂线(5)接触；
在此过程中，张力检测机构(4)实时检测所述上支架(2)和所述下支架(3)之间的所述砂线(5)的张力；
根据所述张力检测机构(4)检测到的张力信息控制所述材料进给机构(6)工作。
技术总结