CN101637797A - 一种切刀装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种切刀装置，包括一驱动元件、装有切刀之切刀架以及与导轨相互配合且可带动切刀架移动之导轨，其特征在于：所述驱动元件与切刀架连接或触接，所述驱动元件动力输出方向与切刀切断方向平行或位于同一直线上。本发明将驱动元件动力输出方向与切刀切断方向平行或位于同一直线上，可使动力输出件输出的力直接的传递到切刀上，避免了能力的损失，形成较大的切断力，从而可以切断较粗的引线。这样，在力的传递过程中不会产生撞击扭曲，避免了能量的消耗和增加了切线过程的稳定性，故而克服了现有技术中切刀所受的驱动力方向和切刀切削力不在一条轴线上而引起的切断力损失及切断效果不好之缺陷，结构设计更简单，操作更方便，成本更低。

Description

一种切刀装置

技术领域

本发明属于机械加工领域，尤其涉及一种切刀装置。

背景技术

在机械加工领域中，经常涉及将某些板状或者线状物体切断的加工工序。如半导体器件加工的超声波焊接工序中，需要从芯片中引线到管脚，将焊线的两端焊接于芯片和管脚上。目前，通常采用的焊线为金线或者铝线，采用超声波焊接方式进行焊接。来自超声波发生器的超声波(一般为40-140KHz)经换能器产生高频振动，通过变幅杆传送到劈刀，当劈刀与焊线和被焊接件接触时，在压力和振动的作用下，待焊金属表面相互摩擦，氧化膜被破坏，并发生塑性变形，致使两个纯净的金属表面紧密接触，达到原子距离的结合，形成牢固的机械连接。

现有技术领域对焊接后的焊线的切断处理有两种处理方式。第一种是将焊线置于线夹内，通过线夹夹紧后，由人工将焊线扯断。这种方式仅适用于较细的焊线，而对于较粗的焊线则无法扯断，且需要一定操作技能的工人操作，否则会影响焊点质量，工作效率低。

第二种是采用专用的切刀机构以切断引线。如图1所示，现有的切刀机构包括切刀1、切刀架2、垂直导轨3、垂直导轨支架4、支臂5、杠杆6、电磁吸铁7等。电磁吸铁7通过支架固定安装在焊接装置的悬板8上，作为切刀1的动力源。支臂5固定安装在悬板8上，并且在支臂5的下端设有水平导轨9，垂直导轨支架4在该水平导轨9的导向下做水平往复运动。垂直导轨支架4的前端安装有垂直导轨3，而切刀架2通过滑动轴承安装在垂直导轨3上，并在垂直导轨3的导向下做垂直方向的往复运动。切刀1安装在切刀架2的下端，并随切刀架2作垂直方向的往复运动。杠杆6的一端与电磁吸铁7的输出端接触，另一端与切刀架2的顶部接触，支点设置在支臂5上。切刀1工作时，电磁吸铁7通电，铁芯吸合，推动杠杆6的一端向上运动，此时，杠杆6的另一端向下运动，推动切刀架2沿垂直导轨3向下运动，从而带动切刀1向下运动，切断焊线。完成切断操作时，电磁吸铁7断电，通过杠杆使复位弹簧带动切刀架2复位。而水平导轨9的设置则是为了便于调整切刀1的水平前后位置，以对准工件的焊接位置。

上述结构的切刀机构至少存在以下缺陷：电磁吸铁7产生的力传递给杠杆6，使得杠杆6产生绕支点的旋转运动，通过杠杆6的端点将力传递给切刀架2，切刀架2在垂直导轨3和滑动轴承的导向下产生垂直运动，从而带动切刀1作垂直上下运动。这种结构，力的传递经过了多个零件(如杠杆6、滑动轴承等)，由于各零件之间接触不紧密，有间隙，会造成零件的撞击受扭曲形变，带来能量的损失，使切断力量下降，同时因为零件之间有间隙，有变形，且杠杆6端点的运动轨迹为弧线运动，会导致切刀刀刃在切断中歪斜，不能很好地保证与被焊物体平面平行，其切断力不能垂直作用于焊线上，导致焊线滑移，使切刀不能完全切到底，因此难以切断较粗的引线。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种切刀装置，旨在解决现有技术中焊线或其他金属或非金属线切断中存在效率低，其切刀机构设计缺陷导致的切断时有切断力损失及切断效果不好的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种切刀装置包括一驱动元件、装有切刀之切刀架以及与导轨相互配合且可带动切刀架移动之导轨，所述驱动元件与切刀架连接或触接，所述驱动元件动力输出方向与切刀切断方向平行或位于同一直线上。

本发明之结构设计中，将驱动元件动力输出方向与切刀切断方向平行或位于同一直线上，可使动力输出件输出的力直接的传递到切刀上，避免了能力的损失，形成较大的切断力，从而可以切断较粗的引线。这样，在力的传递过程中不会产生撞击扭曲，避免了能量的消耗和增加了切线过程的稳定性，故而克服了现有技术中切刀所受的驱动力方向和切刀切削力不在一条轴线上而引起的切断力损失及切断效果不好之缺陷，结构设计更简单，操作更方便，成本更低，同时采用弹性调整机构可对切刀的空间位置进行调整，既简单，又方便，可随时调整切刀切削中心与驱动元件动力输出中心位置，有效地保证了切断效果。

附图说明

图1是现有技术提供的切刀机构结构装配立体图；

图2是本发明实施例结构装配立体图；

图3是本发明实施例提供的切刀部分装配立体图；

现有技术附图图示中：

1-切刀；            2-切刀架；        3-垂直导轨；

4-垂直导轨支架；    5-支臂；          6-杠杆；

7-电磁吸铁；        8-悬板；          9-水平导轨。

本发明附图图示中：

11-悬板；           12-驱动元件；     121-驱动轴；

13-复位弹簧；

14-调节螺杆；       15-弹片座；       16-弹片；

17-导轨；           171-导轨固定件；  172-导轨滑动件；

18-切刀架；         181-延伸板；

19-挡块；           20-调节螺钉；     21-切刀；

22-弹簧。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图2、图3展示了本发明应用于超声波焊接装置上之一个实施例。

如图2、图3所示，本发明实施例包括一驱动元件12、切刀架18及竖向或斜向设立的导轨17，上述各元件均设置在一悬板11上，该悬板11与其他固定件或固定支座相连，可置于焊接装置生产线上，或装于其他与之配合的装置上，以方便焊线切断工序之前后工序的连贯性。所述切刀架18装于导轨17上，其与导轨17上对应开设的凹槽配合连接；在所述切刀架18上，装设有一切刀21，切刀架18同时与所述驱动元件12连接或触接，可使切刀架18在所述驱动元件1的带动下沿导轨17移动，进而带动切刀21同时移动，完成焊线的切断过程。本发明在驱动元件12和切刀21的位置设置上，其驱动元件12动力输出方向与切刀21切断方向平行或位于同一直线上。这样，可使驱动元件12之驱动力直接通过切刀架18作用于切刀21上，避免了动力通过多个零件传递而消耗能量，引起切断力的损失，且由于驱动力与切刀21中心平行或在一条直线上，所以切刀21的运动轨迹亦为直线，刀刃不会歪斜，所以刀刃接触焊线时焊线不会滑动，保证了刀刃完全切到底平面，把焊线完全切断，不但可以保持较大的切断力，可以干净完整的切断较粗的焊线，提高了切割质量，从而实现了本发明的目的。

本发明中，所述驱动元件12可采用正反转电机、电机与凸轮结构的组合、电磁吸铁、液压或气动驱动机构等各种可输出推动切刀架18向下运动的动力的结构。本发明实施例采用电磁吸铁，外接电源，其上设有一铁金属材料制造的驱动轴121，电源接通时，驱动轴121向外移动，可顶触切刀21并带动切刀21向下运动，完成切断功能；断电时，驱动轴121回缩，切刀21在复位弹簧13的带动下回位。采用电磁吸铁作为本发明实施例驱动元件，通电时可在瞬间产生较大的冲击力，驱动轴移动速度快，能实现焊线的快速切割，保证其切断的可靠性。

由于本发明实施例驱动元件12采用电磁吸铁，切刀架18采用与电磁吸铁驱动轴触接方式配合，故本发明实施例在所述切刀架18上，还设有复位弹簧13，切刀21切割完毕后，切刀架18可在复位弹簧13的回复力作用下，带动切刀21自动离开切割工位。

上述结构设计中，由于切刀架18为频繁移动之构件，故需要较为耐磨的材料与导轨17配合，这样将导致切刀架18材料成本和加工成本的提高。因此，本发明实施例之具体结构设计中，如图2、图3所示，所述导轨17可由导轨固定件171和导轨滑动件172配合构成，其中所述导轨固定件171可装于悬板11或其他固定构件上，其侧面上设有凹槽或滚柱，所述导轨滑动件172上设有与导轨固定件171上凹槽或滚珠对应的滚槽或滚珠(图中未画出)，导轨滑动件172可在导轨固定件171上做上下滑移。所述切刀21装于切刀架18之下端，所述切刀架18上端含有一平面，与所述驱动轴121触接，且与所述导轨滑动件172固定连接，可在驱动轴121顶触下通过导轨滑动件172沿导轨固定件171上下移动，从而带动切刀21的上下移动。本发明实施例这种结构，可根据需要选择不同的零件材料，如导轨滑动件172及导轨固定件171可选用较为耐磨的金属材料，或对两者的配合面进行耐磨处理，由于两零件结构简单，加工非常方便，同时亦可降低切刀架18的材料选择要求及加工难度。

本发明为可靠地保证驱动元件12之驱动轴121运动方向及中心与切刀21切断方向平行或位于同一直线上，所述导轨17还与一弹性调整机构连接，通过该弹性调整机构，可带动导轨17做轻微的摆动，以调整导轨17的空间设置位置，进而由导轨17的移动或摆动带动与之配合的切刀架18在空间位置的改变，从而实现了切刀21的位置调整。

如图3所示，本发明实施例中，所述弹性调整机构包括一弹片座15和弹片16及调节螺钉20，所述弹片座15固定于悬板11上，所述弹片16一端通过连接件装于所述弹片座15上端，另一端亦通过连接件与导轨固定件171相连。弹片16下端可绕其上端与弹片座15之连接点做前后摆动，由于固定件171装于弹片16上，因此，可随弹片16的摆动而摆动，但是，这种摆动在切断过程中会产生较大的晃动，因此，本发明还设有一调节螺钉20，其螺钉头在导轨固定件171的一边，螺纹杆端则穿越所述导轨固定件和弹片16，与弹片座15相连接(调节螺钉20之螺钉头位置亦可根据安装的便利性固定于弹片座15上)。

当旋转调节螺钉20时，则可改变弹片16与弹片座15之间的间距，而弹片16由于另一面贴着导轨固定件171，故弹片16变化时，导轨固定件171也跟着变化，所以调节调节螺钉20也就是相当于调节导轨固定件172，而导轨固定件171与导轨滑动件172相互配合，切刀架18是固设在在导轨滑动件172上的，所以切刀架18上之切刀21的位置也跟着改变，从而实现了切刀21前后方向的微调，进一步保证了驱动元件驱动轴121运动方向与切刀21切断方向总是位于同一直线上。同时，弹片16可承让这种改变和微动，既方便，其结构又非常简单，可大大降低材料成本，而且，还可减少设置多个零件时由于各零件之间需要较佳的配合精度而带来的加工成本的提高。

另外，由于弹片16具有一定的弹性，为保证弹片16和弹片座15之间间距的恒定，在所述调节螺钉20上，还套设有一弹簧22，可提供一与调节螺钉20作用力相对之预紧力，弹簧22可顶住弹片16，使弹片16和弹片座15之间间距恒定，以保证切刀21位置的准确性。

进一步地，本发明还设有一限位调节机构，如图2所示，所述限位调节机构包括一调节螺杆14及挡块19，其中，所述调节螺杆14装于悬板11上，其末端可与所述切刀架18顶端相触，拧紧或松开调节螺杆14，便可根据需要调节切刀架18的上行位置。同时，设置于悬板11的底面与切刀架18之间的复位弹簧12，亦可提供预紧力，以限制切刀架18之上行的最大上行位置，避免了切刀架13的上升行程过长，以提高工作效率。

所述挡块19设置于所述切刀架18旁边，装于弹片座15上，所述切刀架18上向外设有一延伸板181，与所述挡块19设于同一平面内，切刀架18向下移动时，可与所述挡块19相触，用于控制切刀架18之下行的行程，以限制切刀21的下行极限位置，避免切刀21对工件的损坏。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种切刀装置，包括一驱动元件、装有切刀之切刀架以及与导轨相互配合且可带动切刀架移动之导轨，其特征在于：所述驱动元件与切刀架连接或触接，所述驱动元件动力输出方向与切刀切断方向平行或位于同一直线上。

2.如权利要求1所述的一种切刀装置，其特征在于，所述驱动元件为电磁吸铁，其包括有可移动的驱动轴，所述切刀架与所述驱动轴连接或顶触。

3.如权利要求1所述的一种切刀装置，其特征在于：还包括一可调节切刀架位置之弹性调整机构，与所述导轨连接。

4.如权利要求3所述的一种切刀装置，其特征在于：所述弹性调整机构包括一弹片座和弹片，所述弹片一端装于所述弹片座上，另一端与导轨相连。

5.如权利要求4所述的一种切刀装置，其特征在于：还包括一调节螺钉，该调节螺钉钉头端于所述导轨固定件上，另一端穿越所述导轨固定件和弹片后与弹片座上相连。

6.如权利要求5所述的一种切刀装置，其特征在于：所述调节螺钉外表面还套设有一可顶持所述弹片的弹簧，所述弹簧位于导轨和弹片座之间。

7.如权利要求3～6任一项所述的一种切刀装置，其特征在于：所述切刀架和驱动元件均固定于一悬板上，所述切刀架和悬板之间，设有一可带动切刀架复位的复位弹簧。

8、如权利要求3～6任一项所述的一种切刀装置，其特征在于：还包括一限位调节机构，所述限位调节机构包括一调节螺杆及挡块，所述调节螺杆末端顶触于所述切刀架顶端，所述切刀架旁设有一挡块，所述切刀架上设有一可与所述挡块相触、用于控制切刀架行程之延伸板。

9.如权利要求8所述的一种切刀装置，其特征在于：在所述切刀架和悬板之间，设有一复位弹簧。

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