CN207900843U - 一种小尺寸圆形硬脆材料片的倒边设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种小尺寸圆形硬脆材料片的倒边设备，包括支架、水箱、砂碗、带动砂碗转动的旋转电机、压头、以及可转动着为压头施加压力确保圆形硬脆材料片倒边均匀的偏心加压系统；支架的顶面呈台阶状，水箱设置在支架的下台阶上，旋转电机设置在水箱的底部；所述砂碗的内壁为上部为锥形壁的漏斗状；压头的下部为适配压在锥形壁底部的圆台，压头顶面中心向下开有插杆孔；偏心加压系统包括插杆、插杆的下端为可转动地插杆圆头，偏心加压系统还包括可带动插杆以插杆圆头为顶点绕插杆圆头转动着为压头加压的偏心加压组件，确保在圆形硬脆材料片倒边均匀，减少裂片、飞片，加工效率明显提高，操过难度低。

Description

一种小尺寸圆形硬脆材料片的倒边设备

技术领域

本实用新型属于硬脆材料加工领域，特别是一种小尺寸圆形硬脆材料片的倒边设备。

背景技术

现有技术中通常利用数控机床(CNC)对玻璃、蓝宝石、碳化硅、氧化锆等硬脆材料的工件进行倒边，具体为：通过抽取真空将被加工工件吸附在工作平台上面，然后转动特制磨头来对工件边缘进行倒边，这种加工方式要求被加工工件有较大的表面以便于吸附于工作平台上，在加工较大尺寸的工件十分适用，但在加工小尺寸圆形硬脆材料片(D<30mm)时，却存在如下加工难点：(1)若真空泵的功率较小，而小尺寸圆形硬脆材料片的吸附面较小，非常容易因吸附力不足容易造成飞片、裂片、撞坏磨头等事故。(2)若更换功率较大的真空泵，在加工面积大厚度小的工件时，则会因吸附力太大导致裂片，因此针对不同大小的被加工件需要配备功率大小不同的多种真空泵，成本高、使用不便。(3)现有技术中CNC机床加工一片小型工件约需要15～20秒左右，效率较低。(4)CNC机床倒边的倒边角度对操作员工的水平要求较高，经验较少的员工操作机床极易造成加工件报废，增加成本。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种操作简单、加工效率高、减少倒边过程中飞片、裂片的小尺寸圆形硬脆材料片的倒边设备。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种小尺寸圆形硬脆材料片的倒边设备，包括支架、水箱、内壁设有金刚砂镀层的砂碗、带动砂碗转动的旋转电机、可将圆形硬脆材料片压在砂碗底部使得圆形硬脆材料片相对砂碗相对转动的压头、以及可偏心转动着为压头施加压力确保圆形硬脆材料片倒边均匀的偏心加压系统；

所述支架的顶面呈台阶状，水箱设置在支架的下台阶上，旋转电机设置在水箱的底部；

所述砂碗的内壁为上部为锥形壁的漏斗状；

所述压头的下部为可贴合砂碗的内壁适配压在锥形壁底部的圆台，自压头顶面中心向下开有插杆孔；

所述偏心加压系统包括下端可拆卸地压合在压头上的插杆，插杆的下端为可转动地插入插杆孔的插杆圆头；偏心加压系统还包括可带动插杆以插杆圆头为顶点绕插杆圆头偏心转动着为压头加压的偏心加压组件；所述偏心加压组件固定在支架的上台阶上。

优选地，所述偏心加压组件包括可在动力系统带动下偏心转动的偏心转台，所述偏心转台设置在上台阶上，其前方对应设有固定台，固定台上突出有竖直的转轴，摆动台借助转轴孔水平套设在转轴上、且摆动台的左右两端可在偏心转台的带动下以转轴为中心相对固定台前后转动；偏心转台上竖直的设有随偏心转台同步转动的连接柱，水平连杆的后端设有第一定位孔，前端设有第二定位孔，第一定位孔套设在连接柱，定位螺栓借助第二定位孔、摆动台上对应第二定位孔设置的螺纹连接孔将水平连杆的前端可活动的连接在摆动台的下表面；所述第一定位孔的孔径大于连接柱的直径，所述第二定位孔的孔径大于定位螺栓的螺杆直径；

气缸的气缸体前低后高地固定在所述摆动台上，摆动台的前端铰接有可相对摆动台上下转动的气缸连接台，气缸的气缸杆相对气缸连接台角度可调整地连接在气缸连接台上；

所述气缸连接台的前端设有插杆座，所述插杆上下位置可调整地连接在插杆座上。

进一步地，所述摆动台的前壁向前延伸出适配设置于气缸连接台后端两侧的连接台固定块，每个所述连接台固定块上开有水平的通孔，气缸连接台的两侧对应所述通孔设有铰接孔，第二调节螺栓借助同侧的通孔、铰接孔将气缸连接台可上下转动的连接在摆动台上。

更进一步地，所述摆动台的上表面设有气缸支座，气缸支座包括两个间隔设置的第一固定板，气缸体前低后高地固定在两个第一固定板上。

更优选地，所述气缸连接台上对应气缸杆的两侧左右对称地设有第二固定板，两个第二固定板之间设有水平连接杆，气缸杆的前端设有竖向的气缸连接环，所述气缸连接环可转动地套接在水平连接杆上。

所述插杆座上开有上下贯通的插杆固定孔，自插杆座的前壁向后开有与插杆固定孔连通的螺栓孔，调整螺栓将插杆上下位置可调整地固定在插杆固定孔中。

所述小尺寸圆形硬脆材料片的倒边设备包括两套适配设置的砂碗、旋转电机、压头以及偏心加压系统。

与现有技术相比，本实用新型所述小尺寸圆形硬脆材料片的倒边设备具有以下优势：

1，包括内壁设有金刚砂镀层的砂碗、旋转电机、可将圆形硬脆材料片压在砂碗底部的压头、以及转动着为压头施加压力确保圆形硬脆材料片倒边均匀的偏心加压系统，确保在圆形硬脆材料片倒边均匀，减少裂片、飞片。

2，整体设计合理、结构简单可靠、维护保养方便。

3，每片倒边时间仅需3～5秒，为现有技术CNC设备的1/3～1/5，加工效率明显提高。

4，操过难度低，即使没有经验的新员工只需几小时培训即可上岗，极大节约员工培训成本。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细地解释。

图1是实施例小尺寸圆形硬脆材料片的倒边设备立体示意图一；

图2是实施例小尺寸圆形硬脆材料片的倒边设备立体示意图二；

图3是实施例砂碗立体示意图；

图4是实施例砂碗竖剖示意图；

图5是实施例压头竖剖示意图；

图6是实施例偏心加压系统局部爆炸示意图；

图7是实施例插杆座竖剖示意图；

具体实施方式

为描述方便，以图1中文字为参考定义实施例中“前”、“后”、“左”、“右”，以蓝宝石为代表代替硬脆材料。

如图1～图7所示，一种小尺寸圆形硬脆材料片的倒边设备，包括支架1、水箱2、砂碗3、旋转电机4、可将圆形的蓝宝石片(即圆形硬脆材料片)压在砂碗3底部使得蓝宝石片相对砂碗3相对转动的压头5、以及偏心转动着为压头5施加压力、确保蓝宝石片倒边均匀的偏心加压系统6。

其中支架1的顶面呈台阶状，水箱2设置在支架1的下台阶上，旋转电机4设置在水箱2的底部，砂碗3可在旋转电机4的带动下高速旋转地设置在旋转电机4上。

如图3、4所示，所述砂碗3的内壁围成上大下小的漏斗状，包括锥形壁31以及漏斗柄32，锥形壁31上设有金刚砂镀层，漏斗柄32自锥形壁31的底部向下贯穿砂碗3的底部。锥形壁31的倾斜角度根据蓝宝石片圆形硬脆材料片需倒边的角度适配设置，所述金刚砂镀层所用金刚砂的颗粒一般为200#～300#。

如图5所示，所述压头5为亚克力材质(也可为其他现有技术中合适的材料)，下部为可贴合砂碗3的内壁适配压在锥形壁31底部的圆台51，压头5的上部为圆柱52，自圆柱52的顶面中心向下开有插杆孔53。压头5的上部也可为长方体等其他合适的形状。

所述偏心加压系统6包括下端可拆卸地压合在压头5上的插杆61以及偏心加压组件，插杆61的下端为可转动地插入插杆孔53的插杆圆头611；偏心加压组件可带动插杆61以插杆圆头611为顶点绕插杆圆头611转动着为压头5加压，所述偏心加压组件固定在支架1的上台阶11上。倒边过程中，压头5将蓝宝石片适配压合在砂碗3的底部，插杆圆头611插在插杆孔53中，在偏心加压组件的带动下，所述插杆61以插杆圆头611为顶点绕插杆圆头611转动着为压头5加压，确保蓝宝石片倒边均匀。

如图1、2、6所示，所述偏心加压组件包括设置在上台阶11上的偏心转台62，偏心转台62可在动力系统带动下偏心转动，偏心转台62的前方对应设有固定台63，固定台63上突出有竖直的转轴631，摆动台64借助转轴孔641水平套设在转轴631上、且摆动台64的左右两端可在偏心转台62的带动下以转轴631为中心相对固定台63前后转动。实施例中，偏心转台62上竖直的设有随偏心转台62同步转动的连接柱621，水平连杆65的后端设有第一定位孔651，前端设有第二定位孔652，第一定位孔651套设在连接柱621，定位螺栓653借助第二定位孔652、摆动台64上对应第二定位孔652设置的螺纹连接孔643将水平连杆65的前端可活动的连接在摆动台64的下表面。所述第一定位孔651的孔径大于连接柱621的直径，所述第二定位孔652的孔径大于定位螺栓653的螺杆直径，使得所述连接柱621随偏心转台62同步偏心转动的过程中，水平连杆65随连接柱621转动，继而带动摆动台64以转轴631为中心摇摆。

摆动台64的前端铰接有气缸连接台67，所述气缸连接台67可相对摆动台64上下转动地铰接在气缸连接台67上，气缸68的气缸体681前低后高地固定在所述摆动台64上，气缸68的气缸杆682相对气缸连接台67角度可调整地连接在气缸连接台67上。实施例中，所述摆动台64的上表面设有气缸支座66，气缸支座66包括两个间隔设置的第一固定板661，气缸体681前低后高地固定在两个第一固定板661上，气缸连接台67上对应气缸杆682的两侧左右对称地设有第二固定板671，两个第二固定板671之间设有水平连接杆672，气缸杆682的前端设有竖向的气缸连接环683，所述气缸连接环683可转动地套接在水平连接杆672上。

所述气缸连接台67的前端设有插杆座673，插杆座673上开有上下贯通的插杆固定孔6731，插杆61适配插在插杆固定孔6731中，自插杆座673的前壁向后开有与插杆固定孔6731连通的螺栓孔6732，调整螺栓676将插杆61上下位置可调整地固定在插杆固定孔6731中。

实施例中，摆动台64前壁向前延伸出适配设置于气缸连接台67后端两侧的连接台固定块642，每个所述连接台固定块642上开有水平的通孔6421，气缸连接台67的两侧对应所述通孔6421设有铰接孔，第二调节螺栓(图中未示出)借助同侧的通孔6421、铰接孔将气缸连接台67可上下转动的连接在摆动台64上，实施例中，所述连接台固定块642为圆环状。向上掀动气缸连接台67，可将插杆圆头611自插杆孔53中取出，然后取出压头5，在砂碗3中装入或取出蓝宝石片，简单快捷，更加安全。

操作员工将蓝宝石片放入砂碗3中时，经常出现蓝宝石片未准确放入砂碗3底部正中心的情况，蓝宝石片在砂碗3中处于倾斜的状态，此时压头4和蓝宝石片不能适配贴合，偏心转台62的偏心转动带动摇摆台64及插杆61在一定范围内摆动，气缸68对压头的压力方向在一定范围内摆动，压头5将倾斜的蓝宝石片调整至砂碗正中心，保证了倒边过程的顺利以及加工尺寸的均匀；同时砂碗3在高速旋转时产生的对被加工工件的反作用力有了一定的释放空间，避免加工过程中因局部摩擦力过大产生的工件边缘崩口、裂片等情况。若无偏心转台及其摇摆功能，气缸产生竖直向下的压力，竖直向下的压头5与高速旋转的砂碗3之间产生的局部过大摩擦力会造成蓝宝石片飞出、破裂或崩口。

优选地，所述小尺寸圆形硬脆材料片的倒边设备包括两套间隔设置的砂碗3、旋转电机4、压头5以及偏心加压系统6，提高倒边效率。

利用所述倒边设备进行小尺寸蓝宝石倒边的方法如下：

1，将大小适配的蓝宝石片被置于砂碗3内；

2，气缸68施力压头5给蓝宝石片加压(气缸68的压力根据需要调整，通常可为0.5～5KG之间，优选为1kg)，摆动台64在摇摆过程中带动压头5将蓝宝石片压合在砂碗3的底部中心，同时旋转电机4带动砂碗3高速旋转给蓝宝石片倒边。

偏心转台62在动力系统作用下启动，带动摆动台64的左右两端以转轴631为中心转动，气缸连接台67随摆动台64同步运动，最终带动插杆61以插杆61与压头5的连接点为顶点绕所述连接点转动着为压头5加压，使蓝宝石片的边缘受力均匀，确保蓝宝石片倒边均匀，每片约需3～5秒，加工时间只有CNC设备的1/3～1/5，加工效率明显提高。

3，在倒边过程中，用水泵抽取加有防锈剂的DI水从喷淋头喷出给加工区域润滑降温，防止局部温度过高。

由以上倒边方法可知，操作者只需将带倒边的蓝宝石片放入砂碗3中，将压头5、插杆61正确放置，即可启动设备进行倒边，操过难度低，节约员工培训成本。

Claims (7)

1.一种小尺寸圆形硬脆材料片的倒边设备，其特征在于：包括支架(1)、水箱(2)、内壁设有金刚砂镀层的砂碗(3)、带动砂碗(3)转动的旋转电机(4)、可将圆形硬脆材料片压在砂碗(3)底部使得圆形硬脆材料片相对砂碗(3)相对转动的压头(5)、以及可偏心转动着为压头(5)施加压力确保圆形硬脆材料片倒边均匀的偏心加压系统(6)；

所述支架(1)的顶面呈台阶状，水箱(2)设置在支架(1)的下台阶上，旋转电机(4)设置在水箱(2)的底部；

所述砂碗(3)的内壁为上部为锥形壁(31)的漏斗状；

所述压头(5)的下部为可贴合砂碗(3)的内壁适配压在锥形壁(31)底部的圆台(51)，自压头(5)顶面中心向下开有插杆孔(53)；

所述偏心加压系统(6)包括下端可拆卸地压合在压头(5)上的插杆(61)，插杆(61)的下端为可转动地插入插杆孔(53)的插杆圆头(611)；偏心加压系统(6)还包括可带动插杆(61)以插杆圆头(611)为顶点绕插杆圆头(611)偏心转动着为压头(5)加压的偏心加压组件；所述偏心加压组件固定在支架(1)的上台阶(11)上。

2.如权利要求1所述的小尺寸圆形硬脆材料片的倒边设备，其特征在于：所述偏心加压组件包括可在动力系统带动下偏心转动的偏心转台(62)，所述偏心转台(62)设置在上台阶(11)上，其前方对应设有固定台(63)，固定台(63)上突出有竖直的转轴(631)，摆动台(64)借助转轴孔(641)水平套设在转轴(631)上，且摆动台(64)的左右两端可在偏心转台(62)的带动下以转轴(631)为中心相对固定台(63)前后转动；偏心转台(62)上竖直的设有随偏心转台(62)同步转动的连接柱(621)，水平连杆(65)的后端设有第一定位孔(651)，前端设有第二定位孔(652)，第一定位孔(651)套设在连接柱(621)，定位螺栓(653)借助第二定位孔(652)、摆动台(64)上对应第二定位孔(652)设置的螺纹连接孔(643)将水平连杆(65)的前端可活动的连接在摆动台(64)的下表面；所述第一定位孔(651)的孔径大于连接柱(621)的直径，所述第二定位孔(652)的孔径大于定位螺栓(653)的螺杆直径；

气缸(68)的气缸体(681)前低后高地固定在所述摆动台(64)上，摆动台(64)的前端铰接有可相对摆动台(64)上下转动的气缸连接台(67)，气缸(68)的气缸杆(682)相对气缸连接台(67)角度可调整地连接在气缸连接台(67)上；

所述气缸连接台(67)的前端设有插杆座(673)，所述插杆(61)上下位置可调整地连接在插杆座(673)上。

3.如权利要求2所述的小尺寸圆形硬脆材料片的倒边设备，其特征在于：所述摆动台(64)的前壁向前延伸出适配设置于气缸连接台(67)后端两侧的连接台固定块(642)，每个所述连接台固定块(642)上开有水平的通孔(6421)，气缸连接台(67)的两侧对应所述通孔(6421)设有铰接孔，第二调节螺栓借助同侧的通孔(6421)、铰接孔将气缸连接台(67)可上下转动的连接在摆动台(64)上。

4.如权利要求2所述的小尺寸圆形硬脆材料片的倒边设备，其特征在于：所述摆动台(64)的上表面设有气缸支座(66)，气缸支座(66)包括两个间隔设置的第一固定板(661)，气缸体(681)前低后高地固定在两个第一固定板(661)上。

5.如权利要求4所述的小尺寸圆形硬脆材料片的倒边设备，其特征在于：所述气缸连接台(67)上对应气缸杆(682)的两侧左右对称地设有第二固定板(671)，两个第二固定板(671)之间设有水平连接杆(672)，气缸杆(682)的前端设有竖向的气缸连接环(683)，所述气缸连接环(683)可转动地套接在水平连接杆(672)上。

6.如权利要求2～5任一项所述的小尺寸圆形硬脆材料片的倒边设备，其特征在于：所述插杆座(673)上开有上下贯通的插杆固定孔(6731)，自插杆座(673)的前壁向后开有与插杆固定孔(6731)连通的螺栓孔(6732)，调整螺栓(676)将插杆(61)上下位置可调整地固定在插杆固定孔(6731)中。

7.如权利要求6所述的小尺寸圆形硬脆材料片的倒边设备，其特征在于：所述小尺寸圆形硬脆材料片的倒边设备包括两套适配设置的砂碗(3)、旋转电机(4)、压头(5)以及偏心加压系统(6)。