CN109551646A - 一种磁悬浮式石英坩埚切边倒棱机用切边夹持机构 - Google Patents
一种磁悬浮式石英坩埚切边倒棱机用切边夹持机构 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种磁悬浮式石英坩埚切边倒棱机用切边夹持机构，夹持轴为两根，水平相间设置于同一平面内，其一端套接有橡胶辊，另一端通过夹持轴横梁相固接，支撑轴为两根，分别设置于夹持轴下方，其与橡胶辊对应的一端设有支撑体，另一端通过支撑轴横梁相固接，气缸设置于支撑轴横梁的侧壁上，其活塞杆顶端与夹持轴横梁固接，支撑体内部设有支撑杆和若干对磁极，支撑杆顶部设有与橡胶辊轴向平行的夹持滚轮，上、下磁极之间设有接近传感器，本发明结构简单，操作便捷，利用磁极之间的排斥力抵消了坩埚切割废料的重量，具有较好的缓冲作用，使切割废料与坩埚主体接触部分的应力保持恒定，切割效果好，防止了崩边现象的发生，提高了成品率。
Description
技术领域
本发明涉及石英坩埚切边倒棱加工技术领域，尤其涉及一种磁悬浮式石英坩埚切边倒棱机用切边夹持机构。
背景技术
石英坩埚切边倒棱机是石英坩埚生产制造过程中必不可少的设备，石英坩埚生产出来后，根据尺寸要求，首先要对石英坩埚外沿进行切割处理，切除坩埚外沿的不良部分，以确保坩埚高度达到工艺要求。但是，当进行切割加工时，坩埚的外沿部分需要采用切边夹持机构对其进行支撑，当切割完成后，还需要利用切边加持机构将坩埚切割废料从坩埚主体旁移出，以防止切割废料掉落，损伤机械和坩埚，同时不干扰其他动作，防止切割废料与旋转刀具和砂轮发生碰撞，影响设备的正常运行。
但是，现有切边加持机构的支撑结构仅由支撑轴及其端部的夹持滚轮构成，切割过程中坩埚外沿部分一直与夹持滚轮接触，切割完成后，坩埚切割废料直接落在夹持滚轮上。利用该切边加持机构进行坩埚外沿的切割，缺少缓冲作用，坩埚切割废料与坩埚主体接触部分的应力变化较大，很容易损伤坩埚外边，发生崩边现象，导致成品率降低，经济损失较大。因此，急需研发一种新型的石英坩埚切边倒棱机用切边夹持机构，以解决上述技术问题。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的是提供一种磁悬浮式石英坩埚切边倒棱机用切边夹持机构，结构简单，操作便捷，利用上、下磁极间的排斥力抵消了坩埚切割废料的重量，具有较好的缓冲作用，使坩埚切割废料与坩埚主体接触部分的应力保持恒定，切割效果好，有效防止了崩边现象的发生，大大提高了成品率，降低了经济损失，具有广阔的应用前景，有利于推广应用。
为了实现上述目的，本发明提供的一种磁悬浮式石英坩埚切边倒棱机用切边夹持机构，其特征在于，包括夹持轴，支撑轴和气缸，所述夹持轴为两根，水平相间设置于同一平面内，其一端套接有橡胶辊，另一端通过夹持轴横梁相固接，所述支撑轴为两根，分别设置于夹持轴的下方，其与橡胶辊对应的一端设有支撑体，另一端通过支撑轴横梁相固接，所述气缸设置于支撑轴横梁的侧壁上，其活塞杆的顶端与夹持轴横梁固接，所述支撑体包括支撑壳，所述支撑壳内部设有若干支撑杆和与之对应的若干对磁极，每对磁极包括上磁极和位于其下方与其相对设置的下磁极，所述下磁极与支撑壳底部固接，所述上磁极与对应的支撑杆底端固接，所述支撑杆与支撑壳内壁垂直活动连接，其顶部从支撑壳上方伸出，且顶部设有与橡胶辊轴向平行的夹持滚轮，上、下磁极之间设有用于感应坩埚到位和切割完成的接近传感器。
优选地，还包括电机和丝杠，所述电机通过联轴器与丝杠连接，所述丝杠上的螺母通过螺母座与支撑轴横梁固接。
优选地，位于支撑壳内部支撑杆的侧壁上设有滑槽，所述支撑壳的内壁上固接有与所述滑槽相匹配的固定块，所述固定块卡接于滑槽中，使支撑杆可沿固定块在一定范围内上下滑动。
优选地，所述接近传感器与支撑壳内壁相固接。
优选地，所述磁极为四对，夹持滚轮分别设置于四个支撑杆顶部的同侧。
优选地，所述电机为步进电机。
本发明提供的一种磁悬浮式石英坩埚切边倒棱机用切边夹持机构，具有如下有益效果。
1.本发明结构简单，操作便捷，利用上、下磁极间的排斥力抵消了坩埚切割废料的重量，具有较好的缓冲作用，使坩埚切割废料与坩埚主体接触部分的应力保持恒定，切割效果好，有效防止了崩边现象的发生，大大提高了成品率，降低了经济损失，具有广阔的应用前景，有利于推广应用。
2.本发明支撑体的内部设有若干支撑杆和与之对应的若干对磁极，可以根据坩埚切割废料的宽度选择不同数量的支撑杆对其进行支撑，对于同样宽度，不同重量的切割废料，还可以通过调整磁极中螺线管的电量，使磁力平衡坩埚重量，从而有效保证了坩埚切割废料与坩埚主体接触部分的应力恒定，提高了切割质量。
附图说明
图1为本发明提供的一种磁悬浮式石英坩埚切边倒棱机用切边夹持机构的正面结构示意图；
图2为本发明提供的一种磁悬浮式石英坩埚切边倒棱机用切边夹持机构的背面结构示意图；
图3为本发明提供的一种磁悬浮式石英坩埚切边倒棱机用切边夹持机构的支撑体内部结构示意图。
图中：
1.支撑体 2.橡胶辊 3.夹持轴 4.支撑轴 5.气缸 6.电机 7.丝杠 8.导轨 9.夹持轴横梁 10.支撑轴横梁 11.支撑壳 12.下磁极 13.接近传感器 14.支撑杆 15.夹持滚轮 16.滑槽 17.固定块 18.上磁极。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本发明做进一步说明，以助于理解本发明的内容。
如图1-2所示，分别为本发明提供的一种磁悬浮式石英坩埚切边倒棱机用切边夹持机构的正面结构示意图和背面结构示意图。该磁悬浮式石英坩埚切边倒棱机用切边夹持机构，包括夹持轴3，支撑轴4和气缸5，所述夹持轴3为两根，水平相间设置于同一平面内，其一端套接有橡胶辊2，另一端通过夹持轴横梁9相固接，所述支撑轴4为两根，分别设置于夹持轴3的下方，其与橡胶辊2对应的一端设有支撑体1，另一端通过支撑轴横梁10相固接，所述气缸5设置于支撑轴横梁10的侧壁上，其活塞杆的顶端与夹持轴横梁9固接。该磁悬浮式石英坩埚切边倒棱机用切边夹持机构还包括电机6和丝杠7，所述电机6通过联轴器与丝杠7连接，所述丝杠7上的螺母通过螺母座与支撑轴横梁10固接。优选地，所述电机6为步进电机。
如图3所示，为本发明提供的一种磁悬浮式石英坩埚切边倒棱机用切边夹持机构的支撑体内部结构示意图。所述支撑体1包括支撑壳11，所述支撑壳11内部设有若干支撑杆14和与之对应的若干对磁极，每对磁极包括上磁极18和位于其下方与其相对设置的下磁极12，所述下磁极12与支撑壳11底部固接，所述上磁极18与对应的支撑杆14底端固接，所述支撑杆14与支撑壳11内壁垂直活动连接。位于支撑壳内部支撑杆14的侧壁上设有滑槽16，所述支撑壳11的内壁上固接有与所述滑槽16相匹配的固定块17，所述固定块17卡接于滑槽16中，使支撑杆14可沿固定块17在一定范围内上下滑动，其中固定块17实现了支撑和限位的作用。所述支撑杆14的顶部从支撑壳11上方伸出，且顶部设有与橡胶辊2轴向平行的夹持滚轮15。优选地，所述磁极为四对，夹持滚轮15分别设置于四个支撑杆14顶部的同侧。上、下磁极之间设有用于感应坩埚到位和切割完成的接近传感器13，所述接近传感器13与支撑壳11内壁相固接。
本发明的工作原理为：
工作时电机6转动，通过联轴器将力矩传递至丝杠7上带动丝杠7转动，丝杠7上的螺母通过螺母座带动支撑轴横梁10，气缸5、夹持轴横梁9，支撑轴4和夹持轴3在内的整体沿着导轨8运动。气缸5的伸长和收缩，可以带动夹持轴横梁9和夹持轴3上下运动，从而调整夹持轴3与支撑轴4之间的距离。气缸5收缩时，夹持轴3与支撑轴4相互靠近，使坩埚切割废料处于夹紧状态，反之则处于自由状态。在坩埚切割加工之前，首先根据坩埚尺寸调整该切边夹持机构至适当位置，使坩埚外沿穿入夹持轴3与支撑轴4的间隙之间，此时电机6转动，带动切边夹持机构整体上升。待接近传感器13上方的传感器接收到信号时，认为支撑杆14对坩埚施加的作用力刚刚好，电机6停转。然后进行切割动作，切割时，切割装置的十字滑台带动切刀和切边夹持机构一同向下运动。为了补偿切边夹持机构随十字滑台的向下位移。此时电机6开始转动，带动切边夹持机构整体做与切刀下降速度相同的上升运动。切割完成后，坩埚切割废料与坩埚主体分离脱落。坩埚切割废料的重量完全作用于支撑杆14上，上、下磁极同性排斥，排斥力被坩埚重量抵消。上磁极18下落，接近传感器13下方的传感器会出现信号变化，此时认为切割完成，可以进行下一步动作。气缸5收缩，夹持轴3与支撑轴4相互靠近，使坩埚切割废料处于夹紧状态，然后将切割废料从坩埚主体旁移出，以防止切割废料掉落，损伤机械和坩埚，同时不干扰其他动作，防止切割废料与旋转刀具和砂轮发生碰撞，影响设备的正常运行。
坩埚切割废料的大小变化会引起质量变化。应对质量变化，较大宽度的坩埚切割废料，需使用较多的支撑杆14支撑，坩埚切割废料宽度较窄，那么质量较轻，可用较少数量的支撑杆14支撑。由于上磁极18是单独由下磁极12作用的，所以上磁极18受力的数量越多，对坩埚切割废料的支撑力越大。对于同样宽度的切割废料，不同规格的坩埚，切割废料的重量也不相同，此时可以通过调整磁极中螺线管的电量，使磁力平衡坩埚重量，从而保证坩埚废切割料与坩埚主体接触部分应力恒定。在坩埚切割过程中，坩埚切割废料与坩埚主体接触部分的应力大小，对切割效果具有明显影响。
本发明结构简单，操作便捷，利用上、下磁极间的排斥力抵消了坩埚切割废料的重量，具有较好的缓冲作用，使坩埚切割废料与坩埚主体接触部分的应力保持恒定，切割效果好，有效防止了崩边现象的发生，大大提高了成品率，降低了经济损失，具有广阔的应用前景，有利于推广应用。
本文中应用了具体个例对发明构思进行了详细阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离该发明构思的前提下，所做的任何显而易见的修改、等同替换或其他改进，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种磁悬浮式石英坩埚切边倒棱机用切边夹持机构，其特征在于，包括夹持轴，支撑轴和气缸，所述夹持轴为两根，水平相间设置于同一平面内，其一端套接有橡胶辊，另一端通过夹持轴横梁相固接，所述支撑轴为两根，分别设置于夹持轴的下方，其与橡胶辊对应的一端设有支撑体，另一端通过支撑轴横梁相固接，所述气缸设置于支撑轴横梁的侧壁上，其活塞杆的顶端与夹持轴横梁固接，所述支撑体包括支撑壳，所述支撑壳内部设有若干支撑杆和与之对应的若干对磁极，每对磁极包括上磁极和位于其下方与其相对设置的下磁极，所述下磁极与支撑壳底部固接，所述上磁极与对应的支撑杆底端固接，所述支撑杆与支撑壳内壁垂直活动连接，其顶部从支撑壳上方伸出，且顶部设有与橡胶辊轴向平行的夹持滚轮，上、下磁极之间设有用于感应坩埚到位和切割完成的接近传感器。
2.根据权利要求1所述的一种磁悬浮式石英坩埚切边倒棱机用切边夹持机构，其特征在于，还包括电机和丝杠，所述电机通过联轴器与丝杠连接，所述丝杠上的螺母通过螺母座与支撑轴横梁固接。
3.根据权利要求1或2所述的一种磁悬浮式石英坩埚切边倒棱机用切边夹持机构，其特征在于，位于支撑壳内部支撑杆的侧壁上设有滑槽，所述支撑壳的内壁上固接有与所述滑槽相匹配的固定块，所述固定块卡接于滑槽中，使支撑杆可沿固定块在一定范围内上下滑动。
4.根据权利要求3所述的一种磁悬浮式石英坩埚切边倒棱机用切边夹持机构，其特征在于，所述接近传感器与支撑壳内壁相固接。
5.根据权利要求4所述的一种磁悬浮式石英坩埚切边倒棱机用切边夹持机构，其特征在于，所述磁极为四对，夹持滚轮分别设置于四个支撑杆顶部的同侧。
6.根据权利要求5所述的一种磁悬浮式石英坩埚切边倒棱机用切边夹持机构，其特征在于，所述电机为步进电机。
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