CN104723469A - 一种数控蓝宝石多工位单线开方机 - Google Patents

一种数控蓝宝石多工位单线开方机 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种数控蓝宝石多工位单线开方机，在保证了蓝宝石开方质量的同时，较大地提高了经济效益，其包括底座，所述底座上设置有主立柱，其特征在于：所述底座上设置有多个工件定位装置，所述主立柱上对应所述工件定位装置分别设置有切割装置，所述底座两侧上对应所述切割装置分别设置有放线卷绕装置和收线卷绕装置，所述立柱上在所述切割装置间设置有导线滑轮。

Description

一种数控蓝宝石多工位单线开方机
技术领域
  本发明涉及数控机床自动化技术领域。具体为一种数控蓝宝石多工位单线开方机。
  背景技术
      在LED生产领域，目前商品化的衬底有两种，即人造蓝宝石和碳化硅，碳化硅衬底价格昂贵。全世界80%LED企业采用人工蓝宝石作为制造LED产品的主要原料。由于蓝宝石硬度极高，在开方、切片很多发生脆裂、崩边等引起产品质量下降以致报废。现有的开方机有效减少了蓝宝石时切片的脆裂、崩边，提高了产品质量，但是现有的开方机通常单线单工位开方，效率低，经济效益差。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种数控蓝宝石多工位单线开方机，在保证了蓝宝石开方质量的同时，较大地提高了经济效益。
  其技术方案是这样的， 一种数控蓝宝石多工位单线开方机，其包括底座，所述底座上设置有主立柱，其特征在于：所述底座上设置有多个工件定位装置，所述主立柱上对应所述工件定位装置分别设置有切割装置，所述底座两侧上对应所述切割装置分别设置有放线卷绕装置和收线卷绕装置，所述立柱上在所述切割装置间设置有导线滑轮。
其进一步特征在于：所述导线滑轮为线速设定轮和/或者中间定滑轮，所述导线滑轮中至少有一个线速设定轮，所述线速设定轮连接驱动电机；
所述主立柱上对应所述回转装置分别设置有主立柱滑座，所述主立柱通过直线滑轨连接所述主立柱滑座，所述主立柱滑座分别连接滚珠丝杆，所述主立柱滑座上设置主轴，所述主轴的一端连接所述切割装置，另一端连接摇摆机构；
所述主立柱为多立柱结构，所述主立柱滑座设置在所述立柱间；
所述接摇摆机构包括第一同步带轮和第二同步带轮，所述第二同步带轮连接所述主轴，所述第一同步带轮连接动力装置；
所述切割装置包括切割线架，所述切割线架连接所述主轴，所述切割线架两端分别设置切割滑轮；
所述放线卷绕装置包括放线盘、放线导线轮、放线张力摆臂和切割室进线定滑轮；收线卷绕装置包括收线盘、收线导线轮、收线张力摆臂和切割室出线定滑轮，所述放线盘和所述收线盘分别连接驱动装置，金刚线依次通过所述放线盘，所述放线导线轮，所述放线张力摆臂，所述切割室进线定滑轮，所述切割装置上的两个所述切割滑轮和所述切割装置间的所述导线滑轮，切割室出线定滑轮，收线张力摆臂，收线导线轮，最终卷绕在收线盘上；
所述放线盘和所述收线盘分别固定于滑座上，所述滑座连接所述底座；所述滑座包括上滑座和下滑座，所述上滑座通过直线导轨和滚珠丝杆连接所述下滑座，所述下滑座连接所述底座；
所述放线盘与所述放线导线轮之间设置有纠偏装置，所述纠偏装置设置在所述主立柱上；
所述工件定位装置包括回转工作台，所述回转工作台分别通过工作台滑座连接所述底座；所述工作台滑座包括工作台上滑座和工作台下滑座，所述工作台上滑座通过燕尾导轨和滚珠丝杆连接所述工作台上滑座，所述工作台下滑座连接所述底座；
所述回转工作台包括上回转工作台和下回转工作台，所述下回转工件台连接所述工作台上滑座，上回转工件台的通过涡轮副连接所述上回转工作台。
本发明的上述结构中，由于底座上设置有多个工件定位装置，实现多个工件的定位，从而实现多个工件的同时切割，较大地提高了经济效益，在切割装置间设置有导线滑轮，导线滑轮中至少有一个线速设定轮，线速设定轮连接驱动电机，在提供了钢线动力的同时，保证了钢线的切割刚性，从而保证了蓝宝石的开方质量。
附图说明
图1为本发明数控蓝宝石多工位单线开方机主视示意图；
图2为发明数控蓝宝石多工位单线开方机立体结构示意图；
图3为发明数控蓝宝石多工位单线开方机金刚线卷绕原理图；
图4为立柱摇摆机构剖视图；
图5为收线卷绕盘、放线卷绕盘结构图；
图6为回转工作台结构示意图。
具体实施方式
见图1、图2、图3、图4，
一种数控蓝宝石多工位单线开方机，其包括底座1，底座1下方设置有冷却水箱48，底座1上设置有主立柱2和三个工件定位装置3-1、3-2、3-3，主立柱2为多立柱结构，工件定位装置3-1、3-2、3-3分别设置在立柱2a间，主立柱2上对应工件定位装置3-1、3-2、3-3分别设置有三个切割装置4-1、4-2、4-3，底座1两侧上对应切割装置4分别设置有放线卷绕装置5和收线卷绕装置6，主立柱2上在切割装置4-1、4-2间设置有线速设定轮7，线速设定轮7连接驱动电机8，切割装置4-2、4-3间设置有中间定滑轮9，由于底座上设置有多个工件定位装置，蓝宝石工件由工件定位装置定位，实现多个工件的定位，从而实现多个工件的同时切割，较大地提高了经济效益，在切割装置间设置有导线滑轮，导线滑轮中至少有一个线速设定轮，线速设定轮连接驱动电机，在提供了钢线动力的同时，保证了钢线的切割刚性，从而保证了蓝宝石的开方质量。
主立柱2上对应工件定位装置3分别设置有主立柱滑座10，主立柱滑座10设置在立柱2a间，立柱2a通过直线滑轨11连接主立柱滑座10，主立柱滑座10分别连接滚珠丝杆12，滚珠丝杆12连接伺服电机44，主立柱滑座10上设置主轴13，主轴13的一端连接切割装置4，另一端连接摇摆机构14。
摇摆机构14包括第一同步带轮15和第二同步带轮16，第二同步带轮16连接主轴13，第一同步带轮15通过减速机46连接伺服电机17。
切割装置4包括切割线架18，切割线架18连接主轴13，切割线架18两端分别连接切割滑轮19-1、19-2，伺服电机44通过减速器45带动滚珠丝杆12旋转，滚珠丝杆12带动主立柱滑座10上下滑动，从而带动切割装置4上下运动，实现了蓝宝石工件的切割，同时第一同步带轮通过伺服电机17、减速机46和同步带47旋转摆动带动第二同步带轮16旋转摆动，第二同步带轮16旋转摆动带动主轴13摆动，实现了主轴一端的切割装置以主轴轴线为中心作max±8°的摆动，更加利于硬度较高的蓝宝石的切割开方，提高了蓝宝石的切割开方效率。
见图1、图6，工件定位装置3包括回转工作台20，回转工作台20通过工作台滑座21连接底座1，工作台滑座21包括工作台上滑座21a和工作台下滑座21b，工作台上滑座21a通过燕尾导轨22和滚珠丝杆23连接工作台下滑座21b，工作台下滑座21b连接底座1，工作台下滑座21b与工作台上滑座21a相对位置通过锁紧螺钉25锁紧，回转工作台20包括上回转工作台20a和下回转工作台20b，工作台上滑座21a通过螺栓26固定下回转工件台20b，松开锁紧螺钉25，通过手动摇柄42驱动滚珠丝杆使工作台上滑座21a做前后运动，实现蓝宝石工件48与金刚线36的前后位置关系可调，上回转工件台的通过涡轮副24传动实现上回转工作台和下回转工作台可在360°内旋转，其精度可根据不同工件的精度要求选择，实现蓝宝石工件不同方向的切割。在切割开方过程中实现蓝宝石工件的旋转，保证了蓝宝石工件的不同方位切割开方，进一步提高了切割开方效率。
见图1、图2、图3、图5，
放线卷绕装置5包括放线盘27、放线导线轮28、放线张力摆臂29和切割室进线定滑轮30；收线卷绕装置6包括收线盘31、收线导线轮32、收线张力摆臂33和切割室出线定滑轮34，放线盘27和收线盘31分别连接伺服电机35，金刚线36依次通过放线盘27，放线导线轮28，放线张力摆臂29，切割室进线定滑轮30，切割装置4-1上的两个切割滑轮19-1、19-2，切割装置4-1、4-2间端的线速设定轮7，切割装置4-2上的两个切割滑轮19-1、19-2，切割装置4-2、4-3间端的中间定滑轮9，切割装置4-3，切割室出线定滑轮34，收线张力摆臂33，收线导线轮32，最终卷绕在收线盘31上，实现了单线三工位的切割路径，保证了金刚线的稳定和刚性，提高了切削效率。
放线盘27和收线盘31分别固定于滑座37上，滑座37包括上滑座37a和下滑座37b，上滑座37a通过直线导轨38和滚珠丝杆39连接下滑座37b，下滑座37b连接底座1，滚珠丝杆39连接伺服电机43，滚珠丝杆旋转实现放线卷绕装置和收线卷绕装置的直线运动，使金刚线能均匀的卷绕在收线盘和放线盘上。
放线盘27与放线导线轮28之间设置有纠偏装置40，纠偏装置40设置在主立柱1上，放线盘27上放线时，金刚线36如有明显的前后跳动，则会带动纠偏装置40上的纠偏滚轮41，纠偏滚轮41转动通过光电测试仪49发出光电信号，则系统驱动伺服电机35使放线盘往跳动方向随动，从而实现了纠偏，使得放线均匀流畅，且金刚线36进入放线导线轮28时不会跳出，有一个良好的进线角度。
本实施例中底座上设置有三个工件定位装置，对应三个工件定位装置设置有三个切割装置，第一切割装置与第二切割装置间设置有线速设定轮，第二切割装置与第三切割装置间设置有中间定滑轮，单根金刚线通过放线卷绕装置、收线卷绕装置，实现金刚线的卷绕，线速设定轮和中间定滑轮实现金刚线的导向支撑，保证金刚线切割蓝宝石工件的刚性，同时线速设定轮还通过伺服电机带动为金刚线运动提供动力，实现了单线三工位的切割路径，保证了金刚线的稳定和刚性，完成对工作台上工件的切割。其简化了传统锯削工艺，提高了加工精度，在保证了蓝宝石切割质量的同时，达到了降低生产成本，提高效率和成品率的目的，从而提高了经济效益。
当然也可以采用其他数量的工件定位装置和切割装置，切割装置之间也可以都采用线速设定轮，实现多个工件的同时切割，有效提高切割效率，同时线速设定轮实现支撑和助力作用，保证了工件的切割质量，都是本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种数控蓝宝石多工位单线开方机，其包括底座，所述底座上设置有主立柱，其特征在于：所述底座上设置有多个工件定位装置，所述主立柱上对应所述工件定位装置分别设置有切割装置，所述底座两侧上对应所述切割装置分别设置有放线卷绕装置和收线卷绕装置，所述立柱上在所述切割装置间设置有导线滑轮。
2.根据权利要求1所述的一种数控蓝宝石多工位单线开方机，其特征在于：所述导线滑轮为线速设定轮和/或者中间定滑轮，所述导线滑轮中至少有一个线速设定轮，所述线速设定轮连接驱动电机。
3.根据权利要求1所述的一种数控蓝宝石多工位单线开方机，其特征在于：所述主立柱上对应所述回转装置分别设置有主立柱滑座，所述主立柱通过直线滑轨连接所述主立柱滑座，所述主立柱滑座分别连接滚珠丝杆，所述主立柱滑座上设置有主轴，所述主轴的一端连接所述切割装置，另一端连接摇摆机构。
4.根据权利要求1-3任一所述的一种数控蓝宝石多工位单线开方机，其特征在于：所述主立柱为多立柱结构，所述主立柱滑座设置在所述立柱间。
5.根据权利要求3所述的一种数控蓝宝石多工位单线开方机，其特征在于：所述接摇摆机构包括第一同步带轮和第二同步带轮，所述第二同步带轮连接所述主轴，所述第一同步带轮连接动力装置。
6.根据权利要求3所述的一种数控蓝宝石多工位单线开方机，其特征在于：所述切割装置包括切割线架，所述切割线架连接所述主轴，所述切割线架两端分别设置切割滑轮。
7.根据权利要求1所述的一种数控蓝宝石多工位单线开方机，其特征在于：所述放线卷绕装置包括放线盘、放线导线轮、放线张力摆臂和切割室进线定滑轮；收线卷绕装置包括收线盘、收线导线轮、收线张力摆臂和切割室出线定滑轮，所述放线盘和所述收线盘分别连接驱动装置，金刚线依次通过所述放线盘，所述放线导线轮，所述放线张力摆臂，所述切割室进线定滑轮，所述切割装置上的两个所述切割滑轮和所述切割装置间端的所述导线滑轮，切割室出线定滑轮，收线张力摆臂，收线导线轮，最终卷绕在收线盘上。
8.根据权利要求7所述的一种数控蓝宝石多工位单线开方机，其特征在于：所述放线盘和所述收线盘分别固定于滑座上，所述滑座连接所述底座，所述滑座包括上滑座和下滑座，所述上滑座通过直线导轨和滚珠丝杆连接所述下滑座，所述下滑座连接所述底座。
9.根据权利要求1所述的一种数控蓝宝石多工位单线开方机，其特征在于：所述放线盘与所述放线导线轮之间设置有纠偏装置，所述纠偏装置设置在所述主立柱上。
10.根据权利要求1所述的一种数控蓝宝石多工位单线开方机，其特征在于：所述工件定位装置包括回转工作台，所述回转工作台分别通过工作台滑座连接所述底座，所述工作台滑座包括工作台上滑座和工作台下滑座，所述工作台上滑座通过燕尾导轨和滚珠丝杆连接所述工作台上滑座，所述工作台下滑座连接所述底座，所述回转工作台包括上回转工作台和下回转工作台，所述下回转工件台连接所述工作台上滑座，上回转工件台的通过涡轮副连接所述上回转工作台。
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