CN105643696A - 切割用夹持装置及具有其的切割设备 - Google Patents

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原崇新
陈凯
李永行
胡忠民
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Abstract

本发明公开一种切割用夹持装置，涉及切割设备技术领域。该切割用夹持装置包括夹持平台和设置在夹持平台上的至少一对滑块，所述夹持平台上设置有滑轨，所述滑块成对地滑动设置在滑轨内且通过螺栓固定在滑轨上，成对的滑块与夹持平台之间形成夹持待切割样品的夹持区。同时公开一种具有该切割用夹持装置的切割设备。本发明能够有效固定待切割样品，切割尺寸可调，结构简单，方便操作，加工效率和精度高，加工成本低。

Description

切割用夹持装置及具有其的切割设备
技术领域
本发明涉及切割设备技术领域，尤其涉及一种切割用夹持装置及具有该切割用夹持装置的切割设备。
背景技术
切割机主要用于复合材料板材、棒材等结构的加工和分割，对加工工件的尺寸和精度有很高的要求。而常见的金刚石外圆切割机为纯手动操作，无限位装置，在切割复合材料板材时需要人工进行多次测量切割尺寸，费时费力，效率低，精度差。目前市场上有使用精密磨床改造而成的切割机，可以在一定程度上实现复合材料板材、棒材等结构的精密切割，但是在实际应用中，存在以下问题：首先是精密磨床成本较高，体积和重量大，结构复杂，维护费用高，其在Z轴方向的精密移动尺寸控制在切割机中是不需要的；其次由于精密磨床本身结构限制，夹持平台尺寸较小，无法装卡大尺寸复合材料结构件，另外，夹持平台结构无法改变，切割尺寸难以扩展，进一步制约大尺寸复合材料结构件的加工。同时，夹持平台采用金属铁材质制作，长期与切割液接触后会产生铁锈，容易污染复合材料板材和切割机。
基于以上所述，亟需一种能够固定待切割样品，切割尺寸可调，结构简单，方便操作，加工效率和精度高，加工成本低的切割用夹持装置及具有该切割用夹持装置的切割设备，以解决以上问题。
发明内容
本发明的一个目的是提出一种能够有效固定待切割样品，切割尺寸可调，结构简单，方便操作，加工效率和精度高，加工成本低的切割用夹持装置。
本发明的另一个目的是提出一种具有上述切割用夹持装置的切割设备。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种切割用夹持装置，包括夹持平台和设置在夹持平台上的至少一对滑块，所述夹持平台上设置有滑轨，所述滑块成对地滑动设置在滑轨内且通过螺栓固定在滑轨上，成对的滑块与夹持平台之间形成夹持待切割样品的夹持区。
作为一种切割用夹持装置的优选方案，所述滑轨的数量为至少一条。
作为一种切割用夹持装置的优选方案，所述夹持平台采用玻璃纤维和环氧树脂复合材料制作而成。
作为一种切割用夹持装置的优选方案，所述滑轨上开设有倒T型的滑轨槽，所述滑块卡在滑轨槽内且沿滑轨槽滑动。
一种切割设备，包括伺服电机和与伺服电机连接的切割刀具，还包括如以上所述的切割用夹持装置。
作为一种切割设备的优选方案，包括与伺服电机电连接的控制装置以及与控制装置电连接的驱动装置和限位装置，所述控制装置通过控制驱动装置来实现限位装置的直线运动，所述限位装置用于对待切割样品进行定位。
作为一种切割设备的优选方案，所述驱动装置包括步进电机和丝杠，所述步进电机与丝杠连接，所述限位装置通过丝母与丝杠连接。
作为一种切割设备的优选方案，所述限位装置包括挡板，当固定待切割样品时，所述待切割样品的一端抵靠挡板。
作为一种切割设备的优选方案，所述挡板采用碳纤维和环氧树脂复合材料制作而成。
作为一种切割设备的优选方案，所述待切割样品的加工精度为0.1mm。
本发明的有益效果为：
本发明提出一种切割用夹持装置，待切割样品通过螺栓被夹持在成对的滑块和夹持平台之间，从而实现牢固固定，与现有的切割用固定待切割样品装置相比，结构简单，方便操作，加工效率和精度高，加工成本低。另外，根据待切割样品的尺寸，通过调整滑块在滑轨上的固定位置实现待切割样品夹持位置的调整，使得切割尺寸得到扩展，从而获得不同切割尺寸的产品，尤其适合大尺寸待切割样品的加工，增强了实用性。
本发明还提出一种切割设备，该切割设备具有以上所述的切割用夹持装置，该切割设备能够对待切割样品进行定位，方便切割操作，切割尺寸可调，加工效率和精度高，实用性强。
附图说明
图1是本发明实施方式提供的具有切割用夹持装置的切割设备的正视图；
图2是本发明实施方式提供的具有切割用夹持装置的切割设备的立体图；
图3是图2中A处的局部放大图；
图4是本发明实施方式提供的夹持平台的制作流程图。
图中：
1、夹持平台；2、滑块；3、滑轨；4、螺栓；5、螺母；6、伺服电机；7、切割刀具；8、控制装置；9、滑动轴；10、步进电机；11、丝杠；12、挡板；13、固定支架；14、丝母；31、滑轨槽；41、腰型孔；61、机架。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅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，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为了解决现有切割机固定待切割样品的装置结构复杂，加工成本高，无法满足切割尺寸可调要求等问题，本实施方式提出一种切割设备，该切割设备具有如下结构的切割用夹持装置。
如图1至图3所示，该切割用夹持装置包括夹持平台1和设置在夹持平台1上的一对滑块2，夹持平台1上设置有多条平行的滑轨3，此对滑块2均滑动设置在其中一条滑轨3内且通过螺栓4和螺母5固定在该条滑轨3上，成对的滑块2与夹持平台1之间形成夹持待切割样品的夹持区。待切割样品的两侧通过螺栓4和螺母5的配合被夹持在成对的左右滑块2和夹持平台1之间，从而实现牢固固定，与现有的切割用固定待切割样品装置相比，结构简单，方便操作，加工效率和精度高，加工成本低。
具体的，在本实施方式中，每条滑轨3上开设有一条沿夹持平台长度方向布置的倒T型滑轨槽31(见图3)，成对的滑块2卡在滑轨槽31内且沿滑轨槽31滑动。根据待切割样品的尺寸，通过调整左右滑块在滑轨槽31内的固定位置实现待切割样品夹持位置的调整，使得切割尺寸得到扩展，从而获得不同切割尺寸的产品。该切割用夹持装置美观大方，实用性强，尤其适合大尺寸待切割样品的加工。
当然，本申请夹持平台1上设置的滑块2数量不局限于一对，还可以为两对或两对以上，可以同时进行多个待切割样品的切割，加工效率大大提高。
上述夹持平台1上设置多个倒T型滑轨槽31是为了夹持复杂结构件时，可以选择不同的夹持点，或者当切削力较大时，用来增加多个夹持点，如此，扩展了对不同尺寸的结构件以及不同形状的结构件的夹持固定。倒T型滑轨槽31的设置更易于夹持待切割样品，同时，方便装配螺栓。每个滑块2上均设置有供螺栓4穿过的腰型孔41，方便装配，减少装配误差，提高装配效率。
进一步的，为了解决现有夹持平台由于采用金属铁材质制作而导致长期与切割液接触后会产生铁锈，容易污染复合材料板材和切割机的问题，本实施方式的夹持平台1采用玻璃纤维和环氧树脂复合材料制作而成，具有成本低，耐腐蚀性的优点，有效避免了被切割液腐蚀的现象。
如图4所示，夹持平台1的具体制作方法如下：
第一步：先进行夹持平台1底板的制作，采用玻璃纤维和环氧树脂材料通过液体成型工艺制作而成，其中，制得的底板厚度约20mm。
第二步：通过复材加工中心进行底板的铣槽工序，制作T型滑轨槽31的底部凹槽结构。
第三部：将底板铣出的凹槽结构采用泡沫填充，并在底板上部继续进行铺贴纤维布并进行二次真空树脂导入(即液体成型)，然后放入固化炉进行固化处理。
第四部：取出固化后的板材，在上部再进行铣槽工序，并清理下层填充泡沫，最后对处理后的板材进行铣边处理，得到最终的夹持平台1。
基于传统纯手动操作金刚石外圆切割机存在的需要人工测量切割尺寸，加工效率低，切割尺寸精度差等问题，对本申请的切割设备结构进行了改进。参见图1和图2，该切割设备除包括如以上所述结构的切割用夹持装置以外，还包括伺服电机6、与伺服电机6连接的切割刀具7、控制装置8以及与控制装置8电连接的驱动装置和限位装置，控制装置8通过控制驱动装置来实现限位装置的直线运动，限位装置用于对待切割样品进行定位。
具体的，在本实施方式中，安装伺服电机6的机架61在驱动机构的驱动下沿滑动轴9在切割方向作直线运动。控制装置8通过控制伺服电机6运转带动切割刀具旋转，实现对待切割样品的切割加工。
驱动装置包括两个步进电机10和分别与两个步进电机10连接的两个丝杠11，每个步进电机10的输入端与控制装置8连接，输出端与丝杠11连接，限位装置包括两个挡板12和分别安装两个挡板12的两个固定支架13，每个固定支架13均通过丝母14与一丝杠11连接。步进电机10通过驱动丝杠11旋转运动带动丝母14直线运动从而控制挡板12在前后方向上的直线运动。当固定待切割样品时，将待切割样品的前端抵靠两个挡板12，实现待切割样品在前后方向上的定位，然后通过夹持装置的夹持固定实现待切割样品在左右方向上的定位。
进一步的，挡板12和固定支架13均采用碳纤维和环氧树脂复合材料通过液体成型工艺制作而成，具有耐腐蚀和机械强度高的优点。
本申请的切割设备结构简单，成本低，维护方便，切割尺寸容易扩展，实现了切割尺寸的自动化、数字化控制，提高了工作效率和切割精度，利用本实施方式提供的切割设备切割的复合材料平板对边平行度高，尺寸精确，加工精度达到0.1mm。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种切割用夹持装置，其特征在于，包括夹持平台(1)和设置在夹持平台(1)上的至少一对滑块(2)，所述夹持平台(1)上设置有滑轨(3)，所述滑块(2)成对地滑动设置在滑轨(3)内且通过螺栓(4)固定在滑轨(3)上，成对的滑块(2)与夹持平台(1)之间形成夹持待切割样品的夹持区。
2.根据权利要求1所述的切割用夹持装置，其特征在于，所述滑轨(3)的数量为至少一条。
3.根据权利要求1所述的切割用夹持装置，其特征在于，所述夹持平台(1)采用玻璃纤维和环氧树脂复合材料制作而成。
4.根据权利要求1所述的切割用夹持装置，其特征在于，所述滑轨(3)上开设有倒T型的滑轨槽(31)，所述滑块(2)卡在滑轨槽(31)内且沿滑轨槽(31)滑动。
5.一种切割设备，包括伺服电机(6)和与伺服电机(6)连接的切割刀具(7)，其特征在于，还包括如权利要求1至4任一项所述的切割用夹持装置。
6.根据权利要求5所述的切割设备，其特征在于，包括与伺服电机(6)电连接的控制装置(8)以及与控制装置(8)电连接的驱动装置和限位装置，所述控制装置(8)通过控制驱动装置来实现限位装置的直线运动，所述限位装置用于对待切割样品进行定位。
7.根据权利要求6所述的切割设备，其特征在于，所述驱动装置包括步进电机(10)和丝杠(11)，所述步进电机(10)与丝杠(11)连接，所述限位装置通过丝母(14)与丝杠(11)连接。
8.根据权利要求6或7所述的切割设备，其特征在于，所述限位装置包括挡板(12)，当固定待切割样品时，所述待切割样品的一端抵靠挡板(12)。
9.根据权利要求8所述的切割设备，其特征在于，所述挡板(12)采用碳纤维和环氧树脂复合材料制作而成。
10.根据权利要求6所述的切割设备，其特征在于，所述待切割样品的加工精度为0.1mm。
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