CN105751047A - 坩埚切割机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种坩埚切割机，包括底座、分别设置在底座两端的进刀装置与坩埚安装座；进刀装置包括立柱和托板，立柱设置在底座上与底座构成水平移动副，立柱由立柱驱动电机驱动在底座上朝向或者远离坩埚安装座的方向往复运动；托板设置在立柱上与立柱构成竖直移动副，托板由托板驱动电机驱动在竖直方向上往复运动，托板上安装用于切割坩埚的刀具（砂轮）；坩埚安装座包括转动设置在底座上的旋转工作台和设置在旋转工作台上的坩埚支架，旋转工作台由旋转工作台驱动电机驱动旋转。本发明的有益效果是：在切割中将坩埚倒扣，防止切割时冷却水溅到坩埚内部，对坩埚内表面造成影响，本申请减少了进刀装置在水平方向上一个方向的进给，简化进刀装置的结构。

Description

坩埚切割机
技术领域
本发明涉及一种坩埚切割机。
背景技术
坩埚是是光伏产业中常用的容器之一，坩埚是一次性耗材，在实际订货时，坩埚方形尺寸是不变的，但不同客户对高度尺寸要求不一，甚至同一客户中途也会提出不同高度变更的要求，所以生产商在预先不知情的情况下，只能先统一生产高度最大的一种，然后根据不同用户需要的高度再进行切割。现有的切割坩埚方法中，切割时，坩埚开口朝上放置，造成在切割坩埚时的冷却水会进入到坩埚内腔，使切割污水被吸附到内腔微孔中，而造成污染。直接使坩埚质量受到损害，给最终客户造成几万甚至几十万的巨大损失。如何解决坩埚切割中冷却水不进入坩埚内腔是急需解决的问题之一。
发明内容
本发明的目的是提供一种坩埚切割机，解决现有技术中坩埚切割时冷却液进入坩埚内腔影响坩埚质量造成的技术缺陷。
为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：
一种坩埚切割机，包括底座、分别设置在底座两端的进刀装置与坩埚安装座；进刀装置包括立柱和托板，立柱设置在底座上与底座构成水平移动副，立柱由立柱驱动电机驱动在底座上朝向或者远离坩埚安装座的方向往复运动；托板设置在立柱上与立柱构成竖直移动副，托板由托板驱动电机驱动在竖直方向上往复运动，托板上安装用于切割坩埚的刀具（砂轮）；坩埚安装座包括转动设置在底座上的旋转工作台和设置在旋转工作台上的坩埚支架，旋转工作台由旋转工作台驱动电机驱动旋转。
本申请用于切割坩埚时，将坩埚倒扣在坩埚安装座上，旋转工作台驱动电机驱动旋转工作台以及旋转工作台上的坩埚一同转动，进刀装置中的刀具在竖直方向上调整刀具的高度用于调解坩埚需要切除的量，进刀装置中的刀具在水平方向上的进给用于切割坩埚，刀具随着旋转工作台的转动进给，使刀具与坩埚相接处，实现对坩埚的切割，由于本申请在切割坩埚的时候坩埚倒扣在坩埚安装座上，坩埚的口朝下，切割坩埚的冷却液从坩埚外对坩埚进行冷却，不会进入坩埚内部，因此不会对坩埚的内腔形成污染，对其质量不会造成影响。
作为本发明的进一步改进，旋转工作台包括设置在底座上的旋转立柱，旋转立柱上转动安装有转台，转台由旋转工作台驱动电机驱动在旋转立柱上转动，坩埚支架安装在转台的顶部。
旋转工作台由旋转立柱和转台构成，转台绕旋转立柱转动，转台旋转的转动轴是固定的，设置旋转立柱也增加整个旋转工作台的强度。
作为本发明的进一步改进，旋转工作台驱动电机通过涡蜗轮蜗杆机构驱动转台转动。
通过蜗轮蜗杆机构，可以将旋转工作台驱动电机水平安装，将旋转工作台驱动电机的水平输出扭矩传递至传动轴为竖直的转台的转动竖直扭矩。
作为本发明的进一步改进，坩埚安装座还包括坩埚定位块，坩埚定位块设置在转台顶部位于边沿处。
在转台顶部设置定位块，对坩埚的外表面进行定位，防止在切割过程中坩埚在进刀方向上发生移动，影响切割。
作为本发明的进一步改进，坩埚安装座还包括内定位装置，所述的内定位装置包括设置在转台上的一个以上的气缸，气缸的活塞杆上设置第一顶板。
通过气缸活塞杆的伸缩，抵住坩埚的内表面，从坩埚内部固定住坩埚，进一步的防止在整个切割过程中坩埚在水平方向上移动，设置顶板，通过顶板防止气缸的活塞杆对坩埚内表面造成损坏。
作为本发明的进一步改进，内定位装置还包括水平设置的支撑杆，支撑杆的端部设置第二顶板，第一顶板和第二顶板分别位于转台的两侧。
本申请通过设置支撑杆减少气缸的用量，支撑杆的端部抵住坩埚的一个内表面，与支撑杆位置相反的一方用气缸支撑，气缸活塞杆伸长，推动坩埚，坩埚的内部通过支撑杆和气缸的活塞杆支撑定位，防止在切割中坩埚在水平方向上移动，影响切割，本申请中采用支撑杆与气缸配合对坩埚进行定位，相比完全用气缸定位，成本降低很多。
作为本发明的进一步改进，还包括旋转接头，旋转接头包括导气杆、旋转套管和内设空腔的缸体，缸体设置在底座上，导气杆一端转动设置在缸体内，导气杆上开有一个以上导气通道，导气通道底部与缸体内腔相通，旋转套管由下向上穿过旋转立柱，其下端与导气杆可拆卸的安装，上端与转台可拆卸安装，导气通道的顶部通过穿过旋转套管的导气管与气缸连接，缸体上开有一个以上与腔体相通用于接通气源的进气口。
本发明中的导气杆与缸体转动连接，缸体与底座固定不动，导气杆可相对缸体转动，由于旋转套管与导气杆安装在一起，旋转套管与转台连接，转台转动时，旋转套管与导气杆同步转动，气体与缸体的内腔相通，连接气缸的导气管与气缸、导气杆和旋转套管同时转动，由于连接气缸的导气管与连接气源的导气管通过缸体连接，而不是直接连通，因此连接气缸的导气管始终保持相对静止的状态，不会发生缠绕。
作为本发明的进一步改进，导气杆位于缸体内的一端设置有与导气杆垂直的横板，横板将内腔分成上下两个内腔单元，导气杆上的导气通道数量为两个，两个导气通道的底端分别与上下两个内腔单元相通，转台上的气缸数量为两个，两个气缸通过导气管分别连接两个导气通道的顶端。
横板位于缸体的腔体内，由于横板的横向尺寸比导气杆的横向尺寸大，因此不会导致导气杆在转动时从缸体内脱离；一个横板将内腔分成两个内腔单元，每个内腔单元通过导气通道和导气管与一个气缸相连，可实现分别控制两个气缸单独工作，两个气缸对应两个导气通道，在导气杆上开两个导气通道数量上比较合理，不影响导气杆的强度。
作为本发明的进一步改进，底座顶部水平设置两根平行的第一导轨，立柱底部设置有与第一导轨相配合的第一滑块；立柱上垂直设置两根平行的第二导轨，托板上设置有与第二导轨相配合的第二滑块。
本申请通过第一滑块与第一导轨相配合实现立柱在底座上水平滑动，通过第二滑块与第二导轨相配合实现托板在立柱上竖直滑动，导轨与立柱相配合，不仅实现上述滑动，而且对立柱以及托板的运动起到限位引导的作用。
作为本发明的更进一步改进，立柱底部设置有第一螺母，立柱驱动电机传动轴连接第一丝杆，第一丝杆与第一螺母构成螺纹副；托板上设置第二螺母，托板驱动电机的传动轴连接第二丝杆，第二丝杆与第二螺母构成螺纹副。
本申请中通过螺母与丝杆配合构成的螺纹副，将第一丝杆的转动转化成立柱水平方向上的直线运动，将第二丝杆的转动转化成托板垂直方向上的直线运动。
综上所述，本发明的有益效果是：在切割中将坩埚倒扣，防止切割时冷却水溅到坩埚内部，对坩埚内内腔质量造成影响，本申请中刀具在竖直方向上的运动调整切除坩埚的量，对坩埚的切割只在水平方向上朝向或者远离坩埚的方向进给，减少了进刀装置在水平方向上一个方向的进给，简化进刀装置的结构；本申请中通过设置旋转接头，解决气缸供气中导气管缠绕的缺陷。
附图说明
图1是本发明的主视图。
图2是本发明的俯视图。
图3是本发明的左视图。
图4是反应本发明中底座与立柱的滑动安装示意图。
图5是反应本发明中旋转工作台的纵向剖视图。
图6是反应本发明中旋转工作台的俯视图。
图7是反应本发明中立柱与托板的滑动安装示意图。
图8是反应本发明中坩埚安装座的俯视图。
图9是反应本发明中旋转接头的结构示意图。
图10是反应本发明中旋转接头的结构示意图（不含旋转套管）。
其中：1、底座；2、立柱；3、托板；4、立柱驱动电机；5、托板驱动电机；6、坩埚支架；7、旋转工作台驱动电机；8、旋转立柱；9、转台；10、坩埚定位块；11、气缸；12、第一顶板；13、支撑杆；14、第二顶板；15、旋转接头；151、导气杆；152、旋转套管；153、缸体；154、导气通道；155、进气口；156、横板；157、内腔单元；158、导气管接头；159、进气管接头；16、第一导轨；17、第一滑块；18、第二导轨；19、第二滑块；20、第一螺母；21、第一丝杆；22、第二螺母；23、第二丝杠；24、蜗轮；25、蜗杆。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的说明。
如图所示的坩埚切割机，包括底座1、分别设置在底座1两端的进刀装置与坩埚安装座。
进刀装置包括立柱2和托板3，立柱2设置在底座1上与底座1构成水平移动副，立柱2由立柱驱动电机4驱动在底座1上朝向或者远离坩埚安装座的方向往复运动，具体滑动方式是：底座1顶部水平设置两根平行的第一导轨16，立柱2底部设置有与第一导轨16相配合的第一滑块17，立柱2底部设置有第一螺母20，立柱驱动电机4传动轴连接第一丝杆21，第一丝杆21与第一螺母20构成螺纹副，立柱驱动电机4固定在底座1上，立柱驱动电机4开启，立柱驱动电机4正反转驱动第一丝杆21正转或者反转，由于第一丝杆21与第一螺母20螺纹连接，因此驱动立柱2沿着第一导轨16在水平方向上往复运动；托板3设置在立柱2上与立柱2构成竖直移动副，托板3由托板驱动电机5驱动在竖直方向上往复运动，托板3具体的滑动方式是：立柱2上竖直设置两根平行的第二导轨18，托板3上设置有与第二导轨18相配合的第二滑块19，托板3上设置第二螺母22，托板驱动电机5的传动轴连接第二丝杆23，第二丝杆23与第二螺母22构成螺纹副，托板驱动电机5安装在立柱2的顶部，托板驱动电机5正转或者反转，驱动第二丝杆23正转或者反转，由于第二丝杆23与第二螺母22螺纹连接，因此驱动托板3沿着第二导轨18上下往复运动；托板3上安装动力头，动力头上安装用于切割坩埚的刀具。
坩埚安装座包括转动设置在底座1上的旋转工作台、设置在旋转工作台上的坩埚支架6、坩埚定位块10和内定位装置。旋转工作台由旋转工作台驱动电机7驱动旋转，旋转工作台包括设置在底座1上的旋转立柱8，旋转立柱8上通过两个轴承转动安装有转台9（轴承的内圈套在旋转立柱8上，轴承的外圈安装在转台9的内孔中），转台9由旋转工作台驱动电机7驱动在旋转立柱8上转动，坩埚支架6安装在转台9的顶部。坩埚定位块10设置在转台9顶部位于边沿处，内定位装置包括设置在转台9上的两个气缸11和水平设置在转台9上的两个支撑杆13，气缸11的活塞杆上设置第一顶板12，支撑杆13的端部设置第二顶板14，第一顶板12和第二顶板14分别位于转台9的两侧。
本申请中旋转工作台驱动电机7通过蜗轮蜗杆机构驱动转台9转动，具体结构是：底座1上安装旋转工作台驱动电机7，蜗轮蜗杆机构中的蜗杆25的两端通过轴承转动设置在底座1上，蜗轮24套装在转台9的下部，旋转工作台驱动电机7转动，驱动蜗杆25转动，蜗杆25驱动蜗轮24转动，进而驱动转台9转动。
为防止本申请中在转台9转动时为气缸11供气的导气管发生缠绕，本申请还设置有旋转接头15，旋转接头15包括导气杆151、旋转套管152和内设空腔的缸体153，缸体153设置在底座1上，导气杆151一端转动设置在缸体153内，导气杆151上开有两个导气通道154，导气通道154底部与缸体153内腔相通，旋转套管152由下向上穿过旋转立柱8，其下端与导气杆151可拆卸的安装，上端与转台9可拆卸安装，导气通道154的顶部通过穿过旋转套管152的导气管与气缸11连接，缸体153上开有两个与腔体相通用于接通气源的进气口155，导气杆151位于缸体153内的一端设置有与导气杆151垂直的横板156，横板156将内腔分成上下两个内腔单元157，两个导气通道154的底端分别与上下两个内腔单元157相通，两个气缸11通过导气管分别连接两个导气通道154的顶端，缸体153上的进气口155通过气管（图中）用于与气源（如储气罐、气体压缩机）连接为气缸11的工作提供压缩气体。本申请中连接导气通道154顶部连接导气管（图中未示出）的一端，导气管的另一端从旋转套管152中穿过并伸出旋转套管152与气缸11连接。
本申请中的横板156的数量也可以是两个或者多个，两个横板156可以将内腔分成三个内腔单元157，多个横板156可以将内腔分成比横板156数量多一个的内腔单元157，导气杆151上可以开有与内腔单元数量相等的导气通道154，每个导气通道154分别连通一个内腔单元157，缸体153上开有数量与导气通道154数量相同的进气口155，气缸11的数量为多个，与内腔单元157的数量相等。
本申请中旋转套管152远离缸体153的一端通过螺栓或者其他的方式可拆卸的安装在转台9上，导气通道154远离缸体153的一端设置导气管接头158，导气管接头158通过导气管与气缸11连接为气缸11提供工作所需的气体；缸体153上的进气口155上安装进气管接头159，进气口接头159通过导气管连接气源（比如储气罐、气体压缩机等），气源向缸体153内的内腔单元157供气，内腔单元157通过导气通道154以及导气管向气缸11供气；在该过程中，当转台9转动时，带动旋转套管152和导气杆151同步转动，连接导气杆151上导气管接头158与气缸的导气管也一通转动，转台9、气缸11、导气管、导气杆151做为一个整体转动，连接导气杆151上导气管接头158与气缸11的各导气管之间可以保持相对静止，因此不会发生相互缠绕现象。
本申请中的导气通道154也可以只有一个，所有气缸11与同一个导气通道154连接，这样所有气缸11的活塞伸缩可以保持同步；本申请也可以是其中的部分气缸11连接一个导气通道154，其余的气缸连接另外的导气通道154。
本申请中的横板156与缸体之间的密封方式与气缸11中活塞与缸体内壁的密封方式相同，此处不予详述。
本申请在使用时，将坩埚倒扣在坩埚支架6上，坩埚的开口朝下，并由坩埚定位块10和内定位装置对坩埚进行定位，托板驱动电机5驱动托板3上下运动，根据要切除坩埚的量调整刀具的高度，旋转工作台驱动电机7通过蜗轮蜗杆机构驱动旋转工作台与坩埚一同转动，同时立柱驱动电机4驱动立柱2运动实现进刀，对坩埚进行切割，切割完成后取下坩埚，整个过程中冷却液不会溅到坩埚内，不会对坩埚内表面造成影响。
本发明说明书中为作特别说明的均为现有技术或者通过现有的技术能够实现，应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种坩埚切割机，其特征在于：包括底座(1)、分别设置在底座(1)两端的进刀装置与坩埚安装座；进刀装置包括立柱(2)和托板(3)，立柱(2)设置在底座(1)上与底座(1)构成水平移动副，立柱(2)由立柱驱动电机(4)驱动在底座(1)上朝向或者远离坩埚安装座的方向往复运动；托板(3)设置在立柱(2)上与立柱(2)构成竖直移动副，托板(3)由托板驱动电机(5)驱动在竖直方向上往复运动，托板(3)上安装用于切割坩埚的刀具（砂轮）；坩埚安装座包括转动设置在底座(1)上的旋转工作台和设置在旋转工作台上的坩埚支架(6)，旋转工作台由旋转工作台驱动电机(7)驱动旋转。
2.根据权利要求1所述的坩埚切割机，其特征在于：旋转工作台包括设置在底座(1)上的旋转立柱(8)，旋转立柱(8)上转动安装有转台(9)，转台(9)由旋转工作台驱动电机(7)驱动在旋转立柱(8)上转动，坩埚支架(6)安装在转台(9)的顶部。
3.根据权利要求2所述的坩埚切割机，其特征在于：旋转工作台驱动电机(7)通过蜗轮蜗杆机构驱动转台(9)转动。
4.根据权利要求2或3所述的坩埚切割机，其特征在于：坩埚安装座还包括坩埚定位块(10)，坩埚定位块(10)设置在转台(9)顶部位于边沿处。
5.根据权利要求2或3所述的坩埚切割机，其特征在于：坩埚安装座还包括内定位装置，所述的内定位装置包括设置在转台(9)上的一个以上的气缸(11)，气缸(11)的活塞杆上设置第一顶板(12)。
6.根据权利要求5所述的坩埚切割机，其特征在于：内定位装置还包括水平设置在转台(9)上的支撑杆(13)，支撑杆(13)的端部设置第二顶板(14)，第一顶板(12)和第二顶板(14)分别位于转台(9)的两侧。
7.根据权利要求5所述的坩埚切割机，其特征在于：还包括旋转接头(15)，旋转接头(15)包括导气杆(151)、旋转套管(152)和内设空腔的缸体(153)，缸体(153)设置在底座(1)上，导气杆(151)一端转动设置在缸体(153)内，导气杆(151)上开有一个以上的导气通道(154)，导气通道(154)底部与缸体(153)内腔相通，旋转套管(152)由下向上穿过旋转立柱(8)，其下端与导气杆(151)可拆卸的安装，上端与转台(9)可拆卸安装，导气通道(154)的顶部通过穿过旋转套管(152)的导气管与气缸(11)连接，缸体(153)上开有一个以上与腔体相通用于接通气源的进气口(155)。
8.根据权利要求7所述的坩埚切割机，其特征在于：导气杆(151)位于缸体(153)内的一端设置有与导气杆(151)垂直的横板(156)，横板(156)将内腔分成上下两个内腔单元(157)，导气杆(151)上的导气通道(154)数量为两个，两个导气通道(154)的底端分别与上下两个内腔单元(157)相通，转台(9)上的气缸(11)数量为两个，两个气缸(11)通过导气管分别连接两个导气通道(154)的顶端。
9.根据权利要求1所述的坩埚切割机，其特征在于：底座(1)顶部水平设置两根平行的第一导轨(16)，立柱(2)底部设置有与第一导轨(16)相配合的第一滑块(17)；立柱(2)上竖直设置两根平行的第二导轨(18)，托板(3)上设置有与第二导轨(18)相配合的第二滑块(19)。
10.根据权利要求9所述的坩埚切割机，其特征在于：立柱(2)底部设置有第一螺母(20)，立柱驱动电机(4)传动轴连接第一丝杆(21)，第一丝杆(21)与第一螺母(20)构成螺纹副；托板(3)上设置第二螺母(22)，托板驱动电机(5)的传动轴连接第二丝杆(23)，第二丝杆(23)与第二螺母(22)构成螺纹副。
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