CN206953309U - 一种蓝宝石晶棒截断装置 - Google Patents

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傅林坚
孙明
朱亮
于江忠
吴文泉
卢宇
董炯杰
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Ningxia Jinghuan New Material Technology Co.,Ltd.
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Zhejiang Jing Rui Electronic Materials Co Ltd
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Abstract

本实用新型涉及蓝宝石晶棒加工,旨在提供一种蓝宝石晶棒截断装置。该种蓝宝石晶棒截断装置包括支撑底架、动力头安装底座、动力头、动力头带轮、动力头电机带轮、动力头驱动电机、床头箱、床头箱带轮、十字滑台、X轴伺服驱动电机、Y轴伺服驱动电机、床头箱电机安装板、床头箱电机、床头箱电机带轮、电机座安装板、床头箱安装板、十字滑台安装板、皮带,能利用金刚石圆形锯片对蓝宝石晶棒进行切割截断。本实用新型采用工件移动刀具静止的加工方式,十字滑台带动蓝宝石晶棒进给运动,避免锯片在转动的同时产生移动,能够减少锯片的震动,提高产品质量。

Description

一种蓝宝石晶棒截断装置
技术领域
本实用新型是关于蓝宝石晶棒加工领域,特别涉及一种蓝宝石晶棒截断装置。
背景技术
由于蓝宝石的硬度仅次于金刚石,对于蓝宝石的切割则是比较困难。而现有的蓝宝石晶棒截断装置,一般采用金刚石锯片作为蓝宝石晶棒加工工具,通过往复移动金刚石锯片对蓝宝石晶棒进行截断。这种截断方法不仅容易在截断的末尾造成蓝宝石晶棒侧面发生崩边,从而造成蓝宝石晶棒的损失,而且采用往复直线加工速度慢,效率低下。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于克服现有技术中的不足,提供一种能解决现有蓝宝石截断装置截断效率低、切割表面质量差等问题的新型蓝宝石晶棒截断装置。为解决上述技术问题,本实用新型的解决方案是:
提供一种蓝宝石晶棒截断装置,能利用金刚石圆形锯片对蓝宝石晶棒进行切割截断,所述蓝宝石晶棒截断装置包括支撑底架、动力头安装底座、动力头、动力头带轮、动力头电机带轮、动力头驱动电机、床头箱、床头箱带轮、十字滑台、X轴伺服驱动电机、Y轴伺服驱动电机、床头箱电机安装板、床头箱电机、床头箱电机带轮、电机座安装板、床头箱安装板、十字滑台安装板、皮带;
所述动力头安装底座、十字滑台安装板分别安装在支撑底架上;
所述动力头、动力头驱动电机安装在动力头安装底座上,所述动力头带轮安装在动力头上的一头上,所述动力头电机带轮安装在动力头驱动电机上,动力头带轮和动力头电机带轮通过皮带连接,动力头驱动电机通过皮带驱动动力头转动;动力头的另一头上用于安装金刚石圆形锯片,动力头带动金刚石圆形锯片旋转并控制蓝宝石切割速度,实现对截断蓝宝石晶棒;
所述十字滑台安装在十字滑台安装板上,所述床头箱通过床头箱安装板固定在十字滑台上,床头箱的轴线平行于支撑底座,垂直于动力头上的金刚石圆形锯片平面;床头箱的一头安装有三爪卡盘,用于装夹蓝宝石晶棒,床头箱的另一头上装有床头箱带轮;所述电机座安装板固定在十字滑台上,床头箱电机通过床头箱电机安装板安装在电机座安装板上;床头箱电机的一头装有床头箱电机带轮,床头箱电机带轮和床头箱带轮通过皮带连接,床头箱电机通过驱动床头箱电机带轮转动,带动床头箱带轮相对动力头上的金刚石圆形锯片反向旋转,进而带动装夹在床头箱上的蓝宝石晶棒反向旋转切割;
十字滑台包括两个一字滑台,两个一字滑台十字交叉装配,即分别在X轴方向和Y轴方向上安装;所述X轴伺服驱动电机、Y轴伺服驱动电机分别安装在十字滑台上,X轴伺服驱动电机与十字滑台的X轴方向丝杆连接,Y轴伺服驱动电机与十字滑台的Y轴方向丝杆;通过X轴伺服驱动电机带动十字滑台X轴方向丝杆转动,带动床头箱在X轴方向上运动,用于调整蓝宝石晶棒的切割位置;通过Y轴伺服驱动电机带动十字滑台Y轴方向丝杆转动,带动床头箱在Y轴方向上运动,用于带动蓝宝石晶棒稍微进给运动。
作为进一步的改进,所述三爪卡盘采用加长型三爪卡盘,能够对不同规格的(2~6英寸)蓝宝石晶棒装夹加工。
作为进一步的改进,还包括金刚石圆形锯片,且金刚石圆形锯片的直径为150mm~400mm。
本实用新型的工作原理:金刚石圆形锯片通过动力头间接连接着动力头驱动电机,使金刚石圆形锯片以一定的速度旋转,通过X/Y伺服驱动电机驱动十字滑台上的床头箱,因为床头箱的三爪卡盘上装夹有蓝宝石晶棒,间接带动蓝宝石晶棒调整晶棒的位置并做进给运动,然后通过床头箱电机控制蓝宝石晶棒的旋转速度,完成蓝宝石晶棒圆周方向的旋转切割。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:
本实用新型采用金刚石圆形锯片作为切割刀具,只需稍微改变锯片的直径或者与锯片连接的动力头的转速,就能大幅度的增加切割速度,相比现有的长条形锯片的往复运动来说很大程度上提高了切割效率;床头箱上装夹蓝宝石晶棒,床头箱电机带动床头箱与晶棒相对金刚石锯片做反向转动,增大相对切割速度,提高切割效率。
本实用新型采用工件移动刀具静止的加工方式,十字滑台带动蓝宝石晶棒进给运动,避免锯片在转动的同时产生移动,能够减少锯片的震动,提高产品质量。
附图说明
图1为本实用新型的主视图。
图2为本实用新型的俯视图。
图中的附图标记为:1支撑底架;2动力头安装底座;3动力头;4动力头带轮;5动力头电机带轮;6动力头驱动电机;7金刚石圆形锯片;8蓝宝石晶棒;9床头箱;10床头箱带轮;11十字滑台;12X轴伺服驱动电机;13Y轴伺服驱动电机;14床头箱电机安装板;15床头箱电机;16床头箱电机带轮;17电机座安装板;18床头箱安装板;19十字滑台安装板。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述:
如图1、图2所示的一种蓝宝石晶棒截断装置包括支撑底架1、动力头安装底座2、动力头3、动力头带轮4、动力头电机带轮5、动力头驱动电机6、床头箱9、床头箱带轮10、十字滑台11、X轴伺服驱动电机12、Y轴伺服驱动电机13、床头箱电机安装板14、床头箱电机15、床头箱电机带轮16、电机座安装板17、床头箱安装板18、十字滑台安装板19、皮带,能利用金刚石圆形锯片7对蓝宝石晶棒8进行切割截断。
所述动力头安装底座2、十字滑台安装板19分别安装在支撑底架1上。
所述动力头3、动力头驱动电机6安装在动力头安装底座2上,所述动力头带轮4安装在动力头3上的一头上,所述动力头电机带轮5安装在动力头驱动电机6上,动力头带轮4和动力头电机带轮5通过皮带连接,动力头驱动电机6通过皮带驱动动力头3转动。动力头3的另一头上用于安装金刚石圆形锯片7,动力头3带动金刚石圆形锯片7旋转并控制蓝宝石切割速度,实现对截断蓝宝石晶棒8。
所述十字滑台11安装在十字滑台安装板19上,所述床头箱9通过床头箱安装板18固定在十字滑台11上,床头箱9的轴线平行于支撑底座,垂直于动力头3上的金刚石圆形锯片7平面。床头箱9的一头安装有加长型三爪卡盘,不仅能够装夹尺寸较小的蓝宝石晶棒8,如2英寸或者4英寸,也可以用来截断装夹尺寸较大的蓝宝石晶棒8,如6英寸,或者用来装夹蓝宝石晶锭;床头箱9的另一头上装有床头箱带轮10。所述电机座安装板17固定在十字滑台11上,床头箱电机15通过床头箱电机安装板14安装在电机座安装板17上。床头箱电机15的一头装有床头箱电机带轮16,床头箱电机带轮16和床头箱带轮10通过皮带连接,床头箱电机15通过驱动床头箱电机带轮16转动,带动床头箱带轮10相对动力头3上的金刚石圆形锯片7反向旋转,进而带动装夹在床头箱9上的蓝宝石晶棒8反向旋转切割。
十字滑台11包括两个一字滑台,两个一字滑台十字交叉装配,即分别在X轴方向和Y轴方向上安装。所述X轴伺服驱动电机12、Y轴伺服驱动电机13分别安装在十字滑台11上,X轴伺服驱动电机12与十字滑台11的X轴方向丝杆连接,Y轴伺服驱动电机13与十字滑台11的Y轴方向丝杆。通过X轴伺服驱动电机12带动十字滑台11X轴方向丝杆转动,带动床头箱9在X轴方向上运动,用于调整蓝宝石晶棒8的切割位置,通过Y轴伺服驱动电机13带动十字滑台11Y轴方向丝杆转动,带动床头箱9在Y轴方向上运动,用于带动蓝宝石晶棒8稍微进给运动,实现对蓝宝石晶棒8与金刚石圆形锯片7之间的相对位置的调整。
一种蓝宝石晶棒截断装置采用金刚石圆形锯片7作为切割工具,考虑到锯片切割过程会产生抖动,锯片直径越大,抖动会越严重,晶棒加工过程中崩边会越严重,限定金刚石圆形锯片7最大直径为400mm;考虑到Y轴十字滑台11的形成及现有锯片的规格型号,限定金刚石圆形锯片7最小直径为150mm。
使用时,将蓝宝石晶棒8装夹于床头箱9上的三爪卡盘上,调整好蓝宝石晶棒8的位置后将蓝宝石晶棒8锁紧。X轴伺服驱动电机12驱动床头箱9运动,调整蓝宝石晶棒8的切割位置。床头箱电机15通过皮带传动带动装夹好的蓝宝石晶棒8转动,动力头驱动电机6通过皮带传动带动动力头3与蓝宝石晶棒8作反方向的转动,即金刚石圆形锯片7与蓝宝石晶棒8的转动方向相反。Y轴伺服驱动电机13带动蓝宝石晶棒8沿Y轴方向做进给运动。
金刚石圆形锯片7开始切割蓝宝石,由动力头驱动电机6驱动金刚石圆形锯片7转动,Y轴伺服驱动电机13带动蓝宝石晶棒8沿着锯片方向运动,床头箱电机15同时带动蓝宝石晶棒8转动,作圆周切割运动,如此完成蓝宝石的截断工作。
最后,需要注意的是,以上列举的仅是本实用新型的具体实施例。显然,本实用新型不限于以上实施例,还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容中直接导出或联想到的所有变形,均应认为是本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种蓝宝石晶棒截断装置,能利用金刚石圆形锯片对蓝宝石晶棒进行切割截断,其特征在于,所述蓝宝石晶棒截断装置包括支撑底架、动力头安装底座、动力头、动力头带轮、动力头电机带轮、动力头驱动电机、床头箱、床头箱带轮、十字滑台、X轴伺服驱动电机、Y轴伺服驱动电机、床头箱电机安装板、床头箱电机、床头箱电机带轮、电机座安装板、床头箱安装板、十字滑台安装板、皮带;
所述动力头安装底座、十字滑台安装板分别安装在支撑底架上;
所述动力头、动力头驱动电机安装在动力头安装底座上,所述动力头带轮安装在动力头上的一头上,所述动力头电机带轮安装在动力头驱动电机上,动力头带轮和动力头电机带轮通过皮带连接,动力头驱动电机通过皮带驱动动力头转动;动力头的另一头上用于安装金刚石圆形锯片,动力头带动金刚石圆形锯片旋转并控制蓝宝石切割速度,实现对截断蓝宝石晶棒;
所述十字滑台安装在十字滑台安装板上,所述床头箱通过床头箱安装板固定在十字滑台上,床头箱的轴线平行于支撑底座,垂直于动力头上的金刚石圆形锯片平面;床头箱的一头安装有三爪卡盘,用于装夹蓝宝石晶棒,床头箱的另一头上装有床头箱带轮;所述电机座安装板固定在十字滑台上,床头箱电机通过床头箱电机安装板安装在电机座安装板上;床头箱电机的一头装有床头箱电机带轮,床头箱电机带轮和床头箱带轮通过皮带连接,床头箱电机通过驱动床头箱电机带轮转动,带动床头箱带轮相对动力头上的金刚石圆形锯片反向旋转,进而带动装夹在床头箱上的蓝宝石晶棒反向旋转切割;
十字滑台包括两个一字滑台,两个一字滑台十字交叉装配,即分别在X轴方向和Y轴方向上安装;所述X轴伺服驱动电机、Y轴伺服驱动电机分别安装在十字滑台上,X轴伺服驱动电机与十字滑台的X轴方向丝杆连接,Y轴伺服驱动电机与十字滑台的Y轴方向丝杆;通过X轴伺服驱动电机带动十字滑台X轴方向丝杆转动,带动床头箱在X轴方向上运动,用于调整蓝宝石晶棒的切割位置;通过Y轴伺服驱动电机带动十字滑台Y轴方向丝杆转动,带动床头箱在Y轴方向上运动,用于带动蓝宝石晶棒稍微进给运动。
2.根据权利要求1所述的一种蓝宝石晶棒截断装置,其特征在于,所述三爪卡盘采用加长型三爪卡盘,能够对不同规格的蓝宝石晶棒装夹加工。
3.根据权利要求1所述的一种蓝宝石晶棒截断装置,其特征在于,还包括金刚石圆形锯片,且金刚石圆形锯片的直径为150mm~400mm。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109570624A (zh) * 2018-12-26 2019-04-05 马鞍山市龙远机械科技有限公司 一种圆盘锯数控剖环机床
CN114179239A (zh) * 2021-12-20 2022-03-15 浙江瑞度新材料科技有限公司 一种蓝宝石专用切割线的加工装置

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