CN211590813U - 一种用于晶体实验研究的线具切割装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于晶体实验研究的线具切割装置，包括底座、滑轨、滑块、纵向调节机构、高度调节机构、样品台、切割线、以及两个固定杆，所述固定杆设置在底座的两端，所述切割线的两端分别与固定杆可拆卸连接，所述滑轨设置在底板上，所述滑块设置在滑轨上，且滑块沿滑轨自由移动，所述纵向调节机构、高度调节机构分别设置在滑块上，所述样品台顶部设置有晶体槽，所述晶体槽用于放置晶体。本实用新型通过控制滑块移动，使得固定在样品台上的晶体与切割线发生相对运动，利用切割线对晶体进行切割，同时控制纵向调节机构和高度调节机构调节精度，实现毫米级三维调节，就能够完成对晶体的精确切割，得到使用者想要得到的样品厚度。

Description

一种用于晶体实验研究的线具切割装置

技术领域

本实用新型涉及晶体实验研究用的切片装置，具体涉及一种用于实验室的对晶体进行实验研究用的简易线具切割装置。

背景技术

晶体(crystal)是由大量微观物质单位(原子、离子、分子等)按一定规则有序排列的结构，因此可以从结构单位的大小来研究判断排列规则和晶体形态。自人类有文明以来，就开始和晶体打交道。人们吃的盐，就是晶体的一种。人们佩戴的珠宝首饰，如翡翠、钻石、玉石等等，也都属于晶体。现在晶体应用十分广泛，几乎偏及各个领域。目前，在物理化学等科学领域，晶体是人们的主要研究对象，一些最基础的研究都是从晶体开始的，目前，人们制备人工合成晶体的主要途径是从溶液中培养和在高温高压下通过同质多像的转变来制备。自然生长出来的单晶形状跟外界的诸多因素有关，一般情况下生长出的晶体无法直接用于实验研究，要对其进行切割，才满足实验室的实验研究需要。

现有的晶体切割设备中，如中国专利公开号CN208290220U公开的一种可调节直径长度高纯硅晶体切割设备，所述切割台顶部左侧后端面设置有固定柱，所述切割台内腔左侧设置有电动伸缩杆，所述切割台顶部右侧设置有伸缩立杆，所述切割轴外壁均匀设置有切割刀片，所述切割台顶部设置有与切割刀片相匹配的切割槽，所述切割刀片左右两侧均设置有固定套筒，该硅晶体切割设备通过人工左右滑动切割刀片，根据切割需求来调节至相应的间距，通过切割轴上的皮尺可以明确观察相邻切割刀片的间距，通过电机带动多组切割刀片同时工作，对硅晶体进行切割，提高了工作效率，便于批量化的切割晶体，但是该晶体切割设备结构复杂、调试繁琐、造价成本高，且并不太适用于实验室所需的对晶体进行单件少量的出于实验研究目的的切割需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构相对简单、使用便捷、造价成本低、切割精度高的简易线具切割装置，尤其适用于实验室所需的对晶体进行单件少量的出于实验研究目的的切割需求，本实用新型所提出的晶体切割装置，通过控制滑块移动，使得固定在样品台上的晶体与切割线发生相对运动，利用切割线对晶体进行切割，同时控制纵向调节机构和高度调节机构来调节精度，实现毫米级的三维调节，能够实现对实验晶体的精确切割，得到使用者想要得到的样品厚度，方便实验研究。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种用于晶体实验研究的线具切割装置，包括底座、滑轨、滑块、纵向调节机构、高度调节机构、样品台、切割线以及两个固定杆，两个固定杆分别设置在底座的两侧，所述切割线的两端分别与固定杆可拆卸连接，所述滑轨设置在底座上，所述滑块设置在滑轨上，且滑块能沿滑轨左右移动，所述纵向调节机构、高度调节机构分别设置在滑块上，纵向调节机构用于调节样品台的前后横向位置，高度调节机构用于调节样品台的上下高度位置，所述样品台顶部设置有晶体槽，所述晶体槽用于放置晶体。

进一步地，所述样品台、纵向调节机构、高度调节机构、滑块自上而下依次设置。在使用过程中，利用纵向调节机构对样品台进行前后横向位置调节，利用高度调节机构对样品台进行上下高度位置调节，通过纵向调节机构和高度调节机构协作，在准备对晶体进行切割的过程中，将晶体调整至目标位置，方便切割线对晶体进行切割。

进一步地，所述滑轨与切割线平行设置。在使用过程中，通过控制滑块来回移动，使得固定在样品台上的晶体与切割线发生左右相对运动，利用切割线对晶体进行锯切，同时通过控制纵向调节机构和高度调节机构调节精度，实现毫米级三维调节，就能够完成对晶体的精确切割，得到使用者想要得到的样品厚度，方便实验研究。

进一步地，所述切割线通过螺栓与固定杆连接。

进一步地，在所述固定杆上设置有一个或多个与螺栓相匹配的螺栓孔，当设置有多个螺栓孔时，所述多个螺栓孔自上而下成列设置。

进一步地，所述高度调节机构底部设置有底板，底板设置在滑块的上方，且底板通过转轴与滑块转动连接。

进一步地，所述滑块顶部均匀设置有多个定位孔，所述定位孔位于同一圆周上且环绕转轴设置，所述底板的底部设置有定位插销，所述定位插销通过弹力件与底板连接。

进一步地，所述弹力件常态下为压缩状态，用于将定位插销推入定位孔中。

进一步地，所述定位插销的侧壁上分别设置有限位板和拨动板，所述拨动板设置在弹力件和限位板之间，所述限位板设置在定位插销的中部。

进一步地，所述底板的底部设置有弹力件槽，所述弹力件设置在弹力件槽内，弹力件一端与弹力件槽内壁连接，另一端与定位插销的顶部连接，常态下，定位插销的顶部部分位于弹力件槽内。在使用过程中，在需要旋转晶体时，使用者的手指插入限位板和拨动板之间，然后上抬定位插销，让定位插销从定位孔中退出，然后旋转样品台，将晶体旋转至目标位置，使用者再放下定位插销，让定位插销插入该位置下对应的定位孔中，实现晶体在切割过程中的旋转，提高晶体切割的便捷性。

进一步地，所述纵向调节机构、高度调节机构分别为光学调节平台，调节精度为毫米级。

进一步地，所述高度调节机构包括壳体、以及分别设置在壳体内的套环和升降柱，所述升降柱的顶部与纵向调节机构连接，升降柱的侧壁上设置有齿轮条，壳体的侧壁上设置有控制轴，所述控制轴的一端穿过壳体并与壳体内的第一轴承座轴接，控制轴上还套设有第一齿轮，所述第一齿轮设置在壳体内，壳体内还分别设置有第一调节轴、第二调节轴，所述第一调节轴的两端分别与壳体内壁轴接，第一调节轴上套设有第二齿轮和第三齿轮，所述第一齿轮与第二齿轮齿接，所述第二调节轴的一端与壳体内壁轴接，另一端与第二轴承座轴接，第二调节轴上套设有第四齿轮和第五齿轮，所述第四齿轮与第三齿轮齿接，所述第五齿轮与齿轮条齿接，所述套环套设在升降柱上，用于固定升降柱，套环通过支撑杆与壳体内壁连接，所述第一轴承座、第二轴承座分别与支撑杆固定连接。

进一步地，所述第一齿轮与第二齿轮的传动比为3～5，所述第二齿轮与第三齿轮的传动比为3～6，所述第三齿轮与第四齿轮的传动比为3～6。在需要调节高度调节机构时，使用者只需要旋转控制轴，使得控制轴上的第一齿轮同轴转动，然后第一齿轮带动第二齿轮转动，第三齿轮跟随第二齿轮同轴转动，第三齿轮带动第四齿轮转轴，第五齿轮跟随第四齿轮同轴转动，第五齿轮迫使齿轮条发生位移，让升降柱上升或下降，从而实现高度调节，而通过将第一齿轮与第二齿轮的传动比设置为3～5，第二齿轮与第三齿轮的传动比设置为3～6，第三齿轮与第四齿轮的传动比设置为3～6，通过多级传动，增大传动比，从而达到提高调节精度技术效果，让调节精度达到毫米级。

进一步地，所述套环的半闭合结构套环，套环上的开口供第五齿轮穿过与齿轮条连接。

进一步地，纵向调节机构包括下层板和上层板，所述下层板底部与升降柱连接，下层板的顶部设置有凸台，凸台通过滚珠丝杆与上层板连接，所述样品台设置在上层板上，通过调节滚珠丝杆，实现上层板的纵向移动，从而调节样品台的纵向位置。

进一步地，所述滑轨的两侧侧壁上对称设置有限位轨，所述滑槽的内壁上设置有与限位轨相匹配的限位槽。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提出的用于晶体实验研究的线具切割装置，通过控制滑块移动，使得固定在样品台上的晶体与切割线发生相对运动，利用切割线对晶体进行切割，同时控制纵向调节机构和高度调节机构调节精度，实现毫米级三维调节，就能够完成对晶体的精确切割，得到使用者想要得到的样品厚度，同时切割后得到的晶体，其切割面光滑平整，且晶体结构保持完整，不易在切割过程中破损，便于使用者对晶体进行实验研究。

附图说明

图1为本实用新型提出的用于晶体实验研究的线具切割装置的结构示意图；

图2为本实用新型滑块和底板的连接结构示意图；

图3为本实用新型定位插销的结构示意图；

图4为本实用新型高度调节机构的剖视图；

图5为本实用新型纵向调节机构的结构示意图

图中，1-底座，2-滑轨，3-滑块，4-底板，5-纵向调节机构，6-高度调节机构，7-样品台，8-切割线，9-固定杆，10-晶体槽，11-螺栓，12-螺栓孔，13-转轴，14-定位插销，15-定位孔，16-弹性件，17-弹力件槽，18-拨动板，19-限位板，20-壳体，21-环套，22-升降柱，23-控制轴，24-第一调节轴，25-第二调节轴，26-第一轴承座，27-第一齿轮，28-第二齿轮，29-第三齿轮，30-第四齿轮，31-第五齿轮，32-齿轮条，33-第二轴承座，34-下层板，35-上层板，36-凸台，37-滚珠丝杆，38-螺母，39-支撑杆。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。

如图1～5所示，一种用于晶体实验研究的线具切割装置，包括底座1、滑轨2、滑块3、纵向调节机构6、高度调节机构5、样品台7、切割线8、以及两个固定杆9，两个固定杆9分别设置在底座1的左右两侧，所述切割线8的两端分别与固定杆9可拆卸连接，所述滑轨2设置在底座1上，所述滑块3可滑动的设置在滑轨2上，具体是在滑块3的底部开设有与滑轨2相匹配的滑槽(图中未示出)，使滑块3能沿滑轨2作自由移动，具体是使滑块3能沿平行于切割线8的横向方向作左右移动，即实现三维坐标轴的X轴方向的移动，所述纵向调节机构6、高度调节机构5分别设置在滑块3上，纵向调节机构6用于调节样品台7在垂直于切割线8的纵向方向的位置，即用于调节三维坐标轴的Y轴方向的位置，高度调节机构5用于调节样品台7的高度位置，即用于调节三维坐标轴的Z轴方向的位置，所述样品台7顶部设置有晶体槽10，晶体槽10的形状及开槽尺寸与待加工的晶体相匹配，所述晶体槽10用于放置晶体。

具体地，所述样品台7、纵向调节机构6、高度调节机构5、滑块3自上而下依次设置。在使用过程中，利用纵向调节机构6对样品台7进行前后方向的横向位置调节，利用滑块3在滑轨2的滑动对样品台7进行左右方向的横向位置调节，利用高度调节机构5对样品台7进行上下方向的高度位置调节，通过滑块3、纵向调节机构6和高度调节机构5的相互协作，在准备对晶体进行切割的过程中，实现三维坐标位置调节，以便将晶体调整至目标位置，方便切割线对晶体进行切割。

具体地，所述滑轨2与切割线8平行设置。在使用过程中，通过控制滑块3沿滑轨2在左右方向的来回移动，使得固定在样品台7上的晶体与切割线8发生相对运动，利用切割线8对晶体进行锯切，同时通过控制纵向调节机构6和高度调节机构5调节精度，实现毫米级三维调节，就能够完成对晶体的精确切割，得到使用者想要得到的样品厚度，方便实验研究。

具体地，所述切割线8为金钢石材质，且线材的表面作磨砂处理

具体地，所述切割线8通过螺栓11与固定杆9连接。

具体地，所述固定杆9上均匀设置有多个与螺栓11相匹配的螺栓孔12。

具体地，所述螺栓孔12自上而下成列设置，通过螺栓压紧的方式将切割线安装和紧固在固定杆9上。

具体地，所述高度调节机构5底部设置有底板4，底板4设置在滑块3的上方，且底板4通过转轴13与滑块3转动连接。

具体地，所述滑块3顶部均匀设置有多个定位孔15，所述定位孔15位于同一圆周上且环绕转轴13设置，所述底板4的底部设置有定位插销14，所述定位插销14通过弹力件16与底板4连接。

具体地，所述弹力件16常态下为压缩状态，用于将定位插销14推入定位孔15中。

具体地，所述定位插销14的侧壁上分别设置有限位板19和拨动板18，所述拨动板18设置在弹力件16和限位板19之间，所述限位板19设置在定位插销14的中部。

具体地，所述底板4的底部设置有弹力件槽17，所述弹力件16设置在弹力件槽17内，弹力件16的一端与弹力件槽17内壁连接，另一端与定位插销14的顶部连接，常态下，定位插销14的顶部部分位于弹力件槽17内。在使用过程中，当需要旋转晶体时，使用者的手指插入限位板19和拨动板18之间，然后上抬定位插销14，让定位插销14从定位孔15中退出，然后旋转样品台7，将晶体旋转至目标位置，使用者再放下定位插销14，让定位插销14插入该位置下对应的定位孔15中，实现晶体在切割过程中的旋转，提高晶体切割的便捷性。

具体地，所述纵向调节机构6、高度调节机构5分别为光学调节平台，内设有螺纹调节机构，具体采用螺杆螺母配合的调节方式，其调节精度为毫米级。

如图4所示，所述高度调节机构5包括壳体20、以及设置在壳体20内的套环21和升降柱22，所述升降柱22的顶部与纵向调节机构6连接，升降柱22的侧壁上设置有齿轮条32，壳体20的侧壁上设置有控制轴23，所述控制轴23的一端穿过壳体20并与壳体20内的第一轴承座26轴接，控制轴23上还套设有第一齿轮27，所述第一齿轮27设置在壳体20内，壳体20内还设置有第一调节轴24、第二调节轴25，所述第一调节轴24的两端分别与壳体20内壁轴接，第一调节轴24上套设有第二齿轮28和第三齿轮29，所述第一齿轮27与第二齿轮28齿接，所述第二调节轴25的一端与壳体20内壁轴接，另一端与第二轴承座33轴接，第二调节轴25上套设有第四齿轮30和第五齿轮31，所述第四齿轮30与第三齿轮29齿接，所述第五齿轮31与齿轮条32齿接，所述套环21套设在升降柱22上，用于固定升降柱22，套环21通过支撑杆39与壳体1内壁连接，所述第一轴承座26、第二轴承座33分别与支撑杆39固定连接。

具体地，所述第一齿轮27与第二齿轮28的传动比为3～5，所述第二齿轮28与第三齿轮29的传动比为3～6，所述第三齿轮29与第四齿轮30的传动比为3～6。在需要操控高度调节机构5时，使用者只需要旋转控制轴23，使得控制轴23上的第一齿轮27同轴转动，然后第一齿轮27带动第二齿轮28转动，第三齿轮29跟随第二齿轮28同轴转动，第三齿轮29带动第四齿轮30转轴，第五齿轮31跟随第四齿轮30同轴转动，第五齿轮31迫使齿轮条32发生位移，让升降柱22上升或下降，从而实现高度调节，而通过将第一齿轮27与第二齿轮28的传动比设置为3～5，第二齿轮28与第三齿轮29的传动比设置为3～6，第三齿轮29与第四齿轮30的传动比设置为3～6，通过多级传动，增大传动比，从而达到提高调节精度的技术效果，让调节精度达到毫米级。

具体地，所述套环21为半闭合结构，在套环21上设置有轴向开口，套环21上的开口供第五齿轮31穿过，并与齿轮条32齿接。

如图5所示，纵向调节机构6包括下层板34和上层板35，所述下层板34底部与升降柱22连接，下层板34的顶部设置有凸台36，凸台36通过滚珠丝杆37与上层板35连接，所述样品台7设置在上层板35上，通过调节滚珠丝杆37，实现上层板35的纵向移动，从而调节样品台7的纵向位置。优选地，所述滚珠丝杆的螺母38与凸台36固定连接，滚珠丝杆的螺杆一端与上层板35连接，另一端穿过凸台36设置。

具体地，所述滑轨2的两侧侧壁上对称设置有限位轨，所述滑槽的内壁上设置有与限位轨相匹配的限位槽，并且在滑槽与滑轨之间还设置有张紧条，以将滑槽与滑轨之间的间隙调节的尽可能小，从而保障滑块3在滑轨2上面的滑动精度。

使用时，将待切割的晶体固定安放在样品台7上，在一个优选实施例中，可以采用胶水将晶体胶接在晶体槽10内，或者采用螺旋压紧的方式将晶体固定在晶体槽10中；然后根据切割需求，将切割线8的两端分别与固定杆9螺栓连接，使得切割线8绷紧，再控制调节纵向调节机构6和高度调节机构5，利用纵向调节机构6对样品台进行前后的横向位置调节，利用高度调节机构5对样品台进行上下高度位置调节，通过纵向调节机构6和高度调节机构5协作，在准备对晶体进行切割之前，以及在晶体的切割过程中，将晶体调整至与切割线8触接，并使得晶体向上挤压切割线8，此进压迫晶体的切割线8，在晶体向上的抵靠作用力下，切割线8的中部会向上隆起，使切割线8向下紧压在晶体上，然后控制滑块3沿滑轨2进行左右来回移动，利用切割线8对固定在样品台7上的晶体进行左右来回锯切，待切割线8锯切至水平或趋近水平时，然后再向上调整晶体的高度，使得晶体再次向上挤压切割线8并使切割线8的中部向上隆起，然后继续反复左右移动滑块3，进行间断性持续锯切，完成一次晶体锯切后，可以通过纵向调节机构6和高度调节机构5调节晶体的位置，然后反复进行多次锯切，以得到使用者想要得到的晶体样品的厚度或形状。采用本装置切割后得到的晶体切割面，光滑平整，同时晶体结构保持完整，不易在切割过程中破损，便于使用者对晶体进行实验研究。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于晶体实验研究的线具切割装置，其特征在于：包括底座、滑轨、滑块、纵向调节机构、高度调节机构、样品台、切割线以及两个固定杆，两个固定杆分别设置在底座的左右两侧，所述切割线的两端分别与固定杆可拆卸连接，所述滑轨设置在底座上，所述滑块设置在滑轨上，且滑块能沿滑轨左右移动，所述纵向调节机构、高度调节机构分别设置在滑块上，纵向调节机构用于调节样品台的前后横向位置，高度调节机构用于调节样品台的上下高度位置，所述样品台顶部设置有晶体槽，所述晶体槽用于放置晶体。

2.根据权利要求1所述的一种用于晶体实验研究的线具切割装置，其特征在于：所述样品台、纵向调节机构、高度调节机构和滑块自上而下依次设置；滑轨与切割线平行设置；切割线通过螺栓与固定杆连接，在固定杆上设置有至少一个与螺栓相匹配的螺栓孔。

3.根据权利要求1所述的一种用于晶体实验研究的线具切割装置，其特征在于：所述高度调节机构底部设置有底板，底板设置在滑块的上方，且底板通过转轴与滑块转动连接。

4.根据权利要求3所述的一种用于晶体实验研究的线具切割装置，其特征在于：所述滑块顶部均匀设置有多个定位孔，所述定位孔位于同一圆周上且环绕转轴设置，所述底板的底部设置有定位插销，所述定位插销通过弹力件与底板连接。

5.根据权利要求4所述的一种用于晶体实验研究的线具切割装置，其特征在于：所述弹力件常态下为压缩状态，用于将定位插销推入定位孔中，所述定位插销的侧壁上设置有限位板和拨动板，所述拨动板设置在弹力件和限位板之间，所述限位板设置在定位插销的中部。

6.根据权利要求5所述的一种用于晶体实验研究的线具切割装置，其特征在于：所述底板的底部设置有弹力件槽，所述弹力件设置在弹力件槽内，弹力件的一端与弹力件槽内壁连接，另一端与定位插销的顶部连接，常态下，定位插销的顶部部分位于弹力件槽内。

7.根据权利要求1所述的一种用于晶体实验研究的线具切割装置，其特征在于：所述高度调节机构包括壳体、以及设置在壳体内的套环和升降柱，所述升降柱的顶部与纵向调节机构连接，升降柱的侧壁上设置有齿轮条，壳体的侧壁上设有控制轴，所述控制轴的一端穿过壳体并与壳体内的第一轴承座轴接，控制轴上还套设有第一齿轮，所述第一齿轮设在壳体内，壳体内还设置有第一调节轴、第二调节轴，所述第一调节轴的两端分别与壳体内壁轴接，第一调节轴上套设有第二齿轮和第三齿轮，所述第一齿轮与第二齿轮齿接，所述第二调节轴的一端与壳体内壁轴接，另一端与第二轴承座轴接，第二调节轴上套设有第四齿轮和第五齿轮，所述第四齿轮与第三齿轮齿接，所述第五齿轮与齿轮条齿接，所述套环套设在升降柱上，套环通过支撑杆与壳体内壁连接，所述第一轴承座和第二轴承座分别与支撑杆固定连接。

8.根据权利要求7所述的一种用于晶体实验研究的线具切割装置，其特征在于：所述第一齿轮与第二齿轮的传动比为3～5，所述第二齿轮与第三齿轮的传动比为3～6，所述第三齿轮与第四齿轮的传动比为3～6。

9.根据权利要求8所述的一种用于晶体实验研究的线具切割装置，其特征在于：所述纵向调节机构包括下层板和上层板，所述下层板底部与升降柱连接，下层板的顶部设置有凸台，凸台通过滚珠丝杆与上层板连接，所述样品台设置在上层板上，通过调节滚珠丝杆，实现上层板的纵向移动，从而调节样品台的纵向位置。

10.根据权利要求9所述的一种用于晶体实验研究的线具切割装置，其特征在于：所述滚珠丝杆的螺母与凸台固定连接，滚珠丝杆的螺杆一端与上层板连接，另一端穿过凸台设置；所述套环为半闭合结构，在套环上设置有轴向开口，套环上的开口供第五齿轮穿过，并与齿轮条齿接。

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