CN113814866B - 小尺寸透镜产品多线切割固定装置、切割系统及切割方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及光学零件加工技术领域，具体涉及一种小尺寸透镜产品多线切割固定装置、切割系统及切割方法。本切割固定装置包括与多线切割机连接的工装板以及用于固定长条形待切割产品的靠体；工装板包括底板以及间隔固定设置在底板同一侧板面上的立柱；每个靠体的一侧表面与立柱横向一侧的侧壁固定连接，另一侧表面用于固定待切割产品，靠体的底部边缘与底板的板面平行且固定连接，且每个靠体的顶部边缘高于立柱的顶部边缘，待切割产品与靠体的固定连接位置位于靠体的顶部边缘和立柱的顶部边缘之间。本申请的小尺寸透镜产品多线切割固定装置及切割方法，可对小尺寸光洁度要求较高且含有镀膜外观的半成品进行多线切割并提高产品利用率和成品率。

Description

小尺寸透镜产品多线切割固定装置、切割系统及切割方法
技术领域
本申请涉及光学零件加工技术领域，具体涉及一种小尺寸透镜产品多线切割固定装置、切割系统及切割方法。
背景技术
多线切割是一种通过多条相互平行且依次间隔排列的金刚丝的高速往复运动，对向金刚丝移动靠拢的待切割原料进行切割的切割加工方法，这种切割加工方法可将毛坯等硬脆材料一次同时切割为数百片薄片。数控多线切割机由于其高精度、高速度、低损耗的优点，已经广泛使用于高端制造技术领域。
在光学零件加工领域，多线切割设备目前主要应用于大型产品原料毛坯部件的切割，若对已经完成抛光或镀膜等工序的半成品进行切割，一方面，由于其切割过程中光洁度破坏较大，切割难度高，导致对光洁度要求较高且含有镀膜外观的产品切割成品率较低。另一方面，由于目前针对原料毛坯部件的多线切割工装一般为不锈钢平板，毛坯产品粘合在平板上进行线切割，为防止金刚线直接切到不锈钢板造成断线等故障，需精准控制切割不能完全切到工装底面，需预留一段距离，这样就使得造成无法完全切穿产品，使得产品利用率降低。
因此，如何能够利用多线切割机对小尺寸光洁度要求较高且含有镀膜外观的半成品进行多线切割并提高产品利用率和成品率，是亟需解决的一个技术问题。
发明内容
本发明的目的之一在于克服以上缺点，提供一种小尺寸透镜产品多线切割固定装置及方法，可对小尺寸光洁度要求较高且含有镀膜外观的长条形待切割透镜半成品进行多线切割并提高产品利用率和成品率。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种小尺寸透镜产品多线切割固定装置，包括用来与多线切割机的升降平台连接的工装板(1)以及多个安装在工装板(1)上的用于固定长条形待切割产品(3)的靠体(2)；
所述工装板(1)包括呈平板状的底板(11)以及两个以上沿着所述底板(11)横向方向依次间隔固定设置在所述底板(11)同一侧板面上的立柱(12),每个立柱(12)均沿所述底板(11)纵向方向延伸且相互平行,且每个立柱(12)横向两侧的侧壁分别与所述底板(11)的板面垂直；
所述靠体(2)为矩形平板状材料，每个靠体(2)的一侧表面与其中一个立柱(12)横向一侧的侧壁固定连接，另一侧表面用于固定待切割产品(3)，所述靠体(2)的底部边缘与所述底板(11)的板面平行且固定连接，且每个靠体(2)的顶部边缘高于立柱(12)的顶部边缘，所述待切割产品(3)与靠体(2)的固定连接位置位于靠体(2)的顶部边缘和立柱(12)的顶部边缘之间。
进一步地，所述底板(11)上设置有多个用于与多线切割机的升降平台螺丝固定连接的螺纹孔(14)。
进一步地，每个靠体(2)通过热胶粘合的方式与对应立柱(12)横向一侧的侧壁固定连接。
进一步地，每个立柱(12)横向两侧的侧壁的底部在与所述底板(11)板面连接的部位还设置有沿着所述底板(11)纵向方向延伸的凹槽(13)。
进一步地，所述工装板(1)的材料为不锈钢，所述靠体(2)的材料为玻璃。
相应地，本申请还提供了一种带有上述任一项所述的小尺寸透镜产品多线切割固定装置的切割系统，包括多线切割机和上述任一项所述的小尺寸透镜产品多线切割固定装置，所述多线切割机包括切割组件(5)、设于切割组件(5)正上方的能相对切割组件(5)上下升降的升降平台(4)以及用来带动升降平台(4)升降移动的升降驱动装置；所述工装板(1)未设置立柱(12)的一侧板面固定安装在升降平台(4)底部下方；所述切割组件(5)包括分设于升降平台(4)下方横向两侧的一对驱动轮(51)、多根缠绕连接于两驱动轮(51)之间且沿纵向依次间隔布设的金刚切割线(52)以及用来驱动驱动轮(51)转动的驱动组件，各金刚切割线(52)在切割工位上沿横向延伸且相互平行，工装板(1)的下侧板面平行于各金刚切割线(52)在切割工位上组成的切割面。
进一步地，所述升降平台(4)包括与升降驱动装置连接的设备安装平台(41)和与设备安装平台(41)活动连接的活动平台(42)，设备安装平台(41)的底部设有向上凹陷的燕尾槽，所述活动平台(42)顶部设有与燕尾槽活动配合连接的燕尾形连接部，所述工装板(1)的顶部连接在活动平台(42)底部下方。
相应地，本申请还提供了一种采用上述的切割系统切割小尺寸透镜的方法，包括以下步骤：
步骤1、将长条形的待切割产品(3)通过热胶粘合方式固定于所述靠体(2)的一侧表面上，使待切割产品(3)的长边与所述靠体(2)的底部边缘平行，且所有待切割产品(3)与所述靠体(2)的底部边缘之间的距离均大于所述立柱(12)的高度；
步骤2、将所述靠体(2)未固定待切割产品(3)的一面通过热胶粘合方式与所述立柱(12)横向一侧的侧壁固定连接，使得所述靠体(2)底部边缘与所述底板(11)的板面平行，所述靠体(2)的胶合面与所述底板(11)的板面垂直；
步骤3、将所述工装板(1)未设置立柱(12)的一侧板面固定连接于升降平台(4)的活动平台(42)底部下方，并将所述活动平台(42)顶部的燕尾形连接部嵌入所述设备安装平台(41)底部向上凹陷的燕尾槽内并固定，使靠体(2)朝向切割组件(5)所在侧；
步骤4、通过升降驱动装置控制升降平台(4)下降使得待切割产品(3)向下移动，同时驱动轮(51)带动金刚切割线(52)高速移动对下移靠近金刚切割线(52)的待切割产品(3)进行切割，切割时控制立柱(12)的下侧边缘不与金刚切割线(52)接触。
进一步地，所述采用上述的切割系统切割小尺寸透镜的方法，将长条形的待切割产品(3)通过热胶粘合方式固定于所述靠体(2)的一侧表面上时，同时用热胶将待切割产品(3)的表面进行包裹保护，待切割完成后再将热胶清洗干净。
进一步地，所述工装板(1)通过螺丝固定和/或胶水粘合的方式固定连接于升降平台(4)的活动平台(42)底部下方。
本发明技术方案的有益效果有:
1.本申请通过设计一种通用的多线切割工装，使得待切割产品不直接与工装板固定连接，而是通过固定在玻璃靠体上后进行切割，在控制好待切割产品与玻璃靠体底边的距离基础上，切割过程中可确保产品切穿且不接触不锈钢底板，从而提高产品的利用率和成品率。
2.相比于传统的整块待切割品直接粘在大平板上切割的方式，一方面，本申请的方式先将待切割产品高精度粘合在玻璃靠体上，即可针对小尺寸产品透镜产品进行精密切割加工，提高切割精度，另一方面，可在一个玻璃靠体粘贴多个待切割产品，切割数量增加，提高了生产的效率。
3.在多线切割过程中，在切割产品表面通过保护漆及热胶防护，可有效预防切割过程中冷却液对产品外观的破坏。
附图说明
图1是本发明小尺寸透镜产品多线切割固定装置示意图一。
图2是本发明小尺寸透镜产品多线切割固定装置示意图二。
图3是本发明小尺寸透镜产品多线切割固定装置的使用示意图。
图4是本发明小尺寸透镜产品多线切割方法步骤流程图。
其中，1为工装板，11为底板，12为立柱，13为凹槽，2为靠体，3为待切割产品，4为升降平台，41为安装平台，42为活动平台，5为切割组件，51为驱动轮，52为金刚线。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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，本领域普通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。
如图1所示，是本发明小尺寸透镜产品多线切割固定装置的示意图，包括用来与多线切割机的升降平台连接的工装板(1)以及多个安装在工装板(1)上的用于固定长条形待切割产品(3)的靠体(2)；具体地，所述工装板(1)的材料为不锈钢，所述靠体(2)的材料为玻璃，所述靠体(2)为耗材,每次加工需进行更换。
所述工装板(1)包括呈平板状的底板(11)以及两个以上沿着所述底板(11)横向方向依次间隔固定设置在所述底板(11)同一侧板面上的立柱(12),每个立柱(12)均沿所述底板(11)纵向方向延伸且相互平行,且每个立柱(12)横向两侧的侧壁分别与所述底板(11)的板面垂直；
所述靠体(2)为矩形平板状材料，每个靠体(2)的一侧表面与其中一个立柱(12)横向一侧的侧壁固定连接，另一侧表面用于固定待切割产品(3)，所述靠体(2)的底部边缘与所述底板(11)的板面平行且固定连接，且每个靠体(2)的顶部边缘高于立柱(12)的顶部边缘，所述待切割产品(3)与靠体(2)的固定连接位置位于靠体(2)的顶部边缘和立柱(12)的顶部边缘之间。具体地，每个靠体(2)通过热胶粘合的方式与对应立柱(12)横向一侧的侧壁固定连接。在一优选的实施例中，每个立柱(12)横向两侧的侧壁的底部在与所述底板(11)板面连接的部位还设置有沿着所述底板(11)纵向方向延伸的凹槽(13)，以便刮去凹槽内残余的热胶，保证每次加工时靠体(2)通过热胶粘合的方式与所述立柱(12)的侧面固定连接后所述靠体(2)与所述底板(11)的表面垂直，减少由残余热胶导致误差的概率。
在一优选的实施例中，所述底板(11)上设置有多个用于与多线切割机的升降平台螺丝固定连接的螺纹孔(14)，如图2所示。
在实际的场景中，根据多线切割设备的尺寸规格，在所述工装板(1)上设置所述立柱(12)的数量通常为4个，通过设置立柱之间合适的距离，既可以固定尽可能多的靠体，同时立柱(12)之间的间隔又不会太小导致将靠体(2)固定到立柱(12)的时候操作不方便。
如图3所示，是本申请一种带有上述任一项小尺寸透镜产品多线切割固定装置的切割系统，其特征在于：包括多线切割机和上述任一项所述的小尺寸透镜产品多线切割固定装置，所述多线切割机包括切割组件(5)、设于切割组件(5)正上方的能相对切割组件(5)上下升降的升降平台(4)以及用来带动升降平台(4)升降移动的升降驱动装置；所述工装板(1)未设置立柱(12)的一侧板面固定安装在升降平台(4)底部下方；所述切割组件(5)包括分设于升降平台(4)下方横向两侧的一对驱动轮(51)、多根缠绕连接于两驱动轮(51)之间且沿纵向依次间隔布设的金刚切割线(52)以及用来驱动驱动轮(51)转动的驱动组件，各金刚切割线(52)在切割工位上沿横向延伸且相互平行，工装板(1)的下侧板面平行于各金刚切割线(52)在切割工位上组成的切割面。
在具体的实施例中，所述升降平台(4)包括与升降驱动装置连接的设备安装平台(41)和与设备安装平台(41)活动连接的活动平台(42)，设备安装平台(41)的底部设有向上凹陷的燕尾槽，所述活动平台(42)顶部设有与燕尾槽活动配合连接的燕尾形连接部，所述工装板(1)的顶部连接在活动平台(42)底部下方。
如图4所示，是本申请一种采用上述切割系统切割小尺寸透镜的方法，包括以下步骤：
步骤1、将长条形的待切割产品(3)通过热胶粘合方式固定于所述靠体(2)的一侧表面上，使待切割产品(3)的长边与所述靠体(2)的底部边缘平行，且所有待切割产品(3)与所述靠体(2)的底部边缘之间的距离均大于所述立柱(12)的高度。这里所述待切割产品(3)通常为长条状柱面镜，其弧面和平面均已经抛光或镀膜完成的半成品，需要对截面进行切割成更小的成品。
在一优选的实施例中，将长条形的待切割产品(3)通过热胶粘合方式固定于所述靠体(2)的一侧表面上时，同时用热胶将待切割产品(3)的表面进行包裹保护，待切割完成后再将热胶清洗干净，能有效防护产品表面外观及镀膜外观，预防切割过程中冷却液对产品外观的破坏。
步骤2、将所述靠体(2)未固定待切割产品(3)的一面通过热胶粘合方式与所述立柱(12)横向一侧的侧壁固定连接，使得所述靠体(2)底部边缘与所述底板(11)的板面平行，所述靠体(2)的胶合面与所述底板(11)的板面垂直。
步骤3、将所述工装板(1)未设置立柱(12)的一侧板面固定连接于升降平台(4)的活动平台(42)底部下方，并将所述活动平台(42)顶部的燕尾形连接部嵌入所述设备安装平台(41)底部向上凹陷的燕尾槽内并固定，使靠体(2)朝向切割组件(5)所在侧。优选地，所述工装板(1)通过螺丝固定和/或胶水粘合的方式固定连接于升降平台(4)的活动平台(42)底部下方。
步骤4、通过升降驱动装置控制升降平台(4)下降使得待切割产品(3)向下移动，同时驱动轮(51)带动金刚切割线(52)高速移动对下移靠近金刚切割线(52)的待切割产品(3)进行切割，切割时控制立柱(12)的下侧边缘不与金刚切割线(52)接触。
本发明技术方案的有益效果有:
1.本申请通过设计一种通用的多线切割工装，使得待切割产品不直接与工装板固定连接，而是通过固定在玻璃靠体上后进行切割，在控制好待切割产品与玻璃靠体底边的距离基础上，切割过程中可确保产品切穿且不接触不锈钢底板，从而提高产品的利用率和成品率。
2.相比于传统的整块待切割品直接粘在大平板上切割的方式，一方面，本申请的方式先将待切割产品高精度粘合在玻璃靠体上，即可针对小尺寸产品透镜产品进行精密切割加工，提高切割精度，另一方面，可在一个玻璃靠体粘贴多个待切割产品，切割数量增加，提高了生产的效率。
3.在多线切割过程中，在切割产品表面通过保护漆及热胶防护，可有效预防切割过程中冷却液对产品外观的破坏。
上述具体实施方式只是对本发明的技术方案进行详细解释，本发明并不只仅仅局限于上述实施例，凡是依据本发明原理的任何改进或替换，均应在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种小尺寸透镜产品多线切割固定装置，其特征在于：包括用来与多线切割机的升降平台连接的工装板(1)以及多个安装在工装板(1)上的用于固定长条形待切割产品(3)的靠体(2)；
所述工装板(1)包括呈平板状的底板(11)以及两个以上沿着所述底板(11)横向方向依次间隔固定设置在所述底板(11)同一侧板面上的立柱(12),每个立柱(12)均沿所述底板(11)纵向方向延伸且相互平行,且每个立柱(12)横向两侧的侧壁分别与所述底板(11)的板面垂直；
所述靠体(2)为矩形平板状材料，每个靠体(2)的一侧表面与其中一个立柱(12)横向一侧的侧壁固定连接，另一侧表面用于固定待切割产品(3)，所述靠体(2)的底部边缘与所述底板(11)的板面平行且固定连接，且每个靠体(2)的顶部边缘高于立柱(12)的顶部边缘，所述待切割产品(3)与靠体(2)的固定连接位置位于靠体(2)的顶部边缘和立柱(12)的顶部边缘之间。
2.如权利要求1所述的小尺寸透镜产品多线切割固定装置，其特征在于:所述底板(11)上设置有多个用于与多线切割机的升降平台螺丝固定连接的螺纹孔(14)。
3.如权利要求1所述的小尺寸透镜产品多线切割固定装置，其特征在于：每个靠体(2)通过热胶粘合的方式与对应立柱(12)横向一侧的侧壁固定连接。
4.如权利要求3所述的小尺寸透镜产品多线切割固定装置，其特征在于：每个立柱(12)横向两侧的侧壁的底部在与所述底板(11)板面连接的部位还设置有沿着所述底板(11)纵向方向延伸的凹槽(13)。
5.如权利要求1所述的小尺寸透镜产品多线切割固定装置，其特征在于：所述工装板(1)的材料为不锈钢，所述靠体(2)的材料为玻璃。
6.一种带有权利要求1-5任一项所述的小尺寸透镜产品多线切割固定装置的切割系统，其特征在于：包括多线切割机和权利要求1-5任一项所述的小尺寸透镜产品多线切割固定装置，所述多线切割机包括切割组件(5)、设于切割组件(5)正上方的能相对切割组件(5)上下升降的升降平台(4)以及用来带动升降平台(4)升降移动的升降驱动装置；所述工装板(1)未设置立柱(12)的一侧板面固定安装在升降平台(4)底部下方；所述切割组件(5)包括分设于升降平台(4)下方横向两侧的一对驱动轮(51)、多根缠绕连接于两驱动轮(51)之间且沿纵向依次间隔布设的金刚切割线(52)以及用来驱动驱动轮(51)转动的驱动组件，各金刚切割线(52)在切割工位上沿横向延伸且相互平行，工装板(1)的下侧板面平行于各金刚切割线(52)在切割工位上组成的切割面。
7.根据权利要求6所述的切割系统，其特征在于：所述升降平台(4)包括与升降驱动装置连接的设备安装平台(41)和与设备安装平台(41)活动连接的活动平台(42)，设备安装平台(41)的底部设有向上凹陷的燕尾槽，所述活动平台(42)顶部设有与燕尾槽活动配合连接的燕尾形连接部，所述工装板(1)的顶部连接在活动平台(42)底部下方。
8.一种采用权利要求7所述的切割系统的小尺寸透镜产品多线切割方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、将长条形的待切割产品(3)通过热胶粘合方式固定于所述靠体(2)的一侧表面上，使待切割产品(3)的长边与所述靠体(2)的底部边缘平行，且所有待切割产品(3)与所述靠体(2)的底部边缘之间的距离均大于所述立柱(12)的高度；
步骤2、将所述靠体(2)未固定待切割产品(3)的一面通过热胶粘合方式与所述立柱(12)横向一侧的侧壁固定连接，使得所述靠体(2)底部边缘与所述底板(11)的板面平行，所述靠体(2)的胶合面与所述底板(11)的板面垂直；
步骤3、将所述工装板(1)未设置立柱(12)的一侧板面固定连接于升降平台(4)的活动平台(42)底部下方，并将所述活动平台(42)顶部的燕尾形连接部嵌入所述设备安装平台(41)底部向上凹陷的燕尾槽内并固定，使靠体(2)朝向切割组件(5)所在侧；
步骤4、通过升降驱动装置控制升降平台(4)下降使得待切割产品(3)向下移动，同时驱动轮(51)带动金刚切割线(52)高速移动对下移靠近金刚切割线(52)的待切割产品(3)进行切割，切割时控制立柱(12)的下侧边缘不与金刚切割线(52)接触。
9.如权利要求8所述的小尺寸透镜产品多线切割方法，其特征在于：将长条形的待切割产品(3)通过热胶粘合方式固定于所述靠体(2)的一侧表面上时，同时用热胶将待切割产品(3)的表面进行包裹保护，待切割完成后再将热胶清洗干净。
10.如权利要求8所述的小尺寸透镜产品多线切割方法，其特征在于：所述工装板(1)通过螺丝固定和/或胶水粘合的方式固定连接于升降平台(4)的活动平台(42)底部下方。
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