CN217169149U - 一种石墨片线切割加工设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种石墨片线切割加工设备，包括进料进给模块、线切割模块以及收料模块；所述进料进给模块包括推料架、进给驱动机构以及进料驱动机构，所述推料架上设有夹持组件；所述线切割模块包括环形切割线、多个导槽轮、动力槽轮、张紧槽轮以及切割驱动机构；所述多个导槽轮和动力槽轮围成一个用于回收石墨片的呈闭环设置的切割环；所述收料模块包括翻转承接机构，该翻转承接机构包括接料座以及翻转驱动机构，所述接料座包括竖立接料板和水平接料板，所述竖立接料板与所述水平接料板相互垂直设置，所述接料座设置在所述切割部的前方。本实用新型实现石墨片的多线切割，有效提高加工生产效率，并且能够进行石墨片的自动化收料。

Description

一种石墨片线切割加工设备

技术领域

本实用新型涉及一种石墨加工设备，具体涉及一种石墨片线切割加工设备。

背景技术

石墨片是一种全新的导热散热材料，具有独特的晶粒取向，沿两个方向均匀导热，片层状结构可很好地适应任何表面，屏蔽热源与组件的同时改进消费类电子产品的性能。石墨片的加工，一般是以石墨块作为加工基材，采用切割的方式完成指定厚度的石墨片加工生产。现有技术中，石墨块的切割加工方式多种多样，其中线切割较为常见，线切割具有切割速度快，精度高等优点，且有效避免石墨片在切割过程中断裂的现象出现。但是，传统的石墨片线切割加工均为单线切割，生产效率较低，且石墨片在切割完成后存在收料难、收料自动化程度低等缺点，因此有必要提出一种多线切割且具有自动化收料的石墨片线切割加工设备。

实用新型内容

本实用新型目的在于克服现有技术的不足，提供一种石墨片线切割加工设备，该设备实现石墨片的多线切割，有效提高加工生产效率，并且能够进行石墨片的自动化收料。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

一种石墨片线切割加工设备，包括用于石墨块上料以及推动石墨块进给切割的进料进给模块、线切割模块以及收料模块，沿着石墨块的切割进给方向，所述线切割模块设置在所述进料进给模块前方，所述收料模块设置在所述线切割模块的对应处；其中，

所述进料进给模块包括推料架、驱动推料架沿进给方向往复移动的进给驱动机构以及驱动所述推料架垂直于进给方向移动的进料驱动机构，所述推料架上设有用于夹持待切割石墨块的夹持组件；

所述线切割模块包括环形切割线、多个导槽轮、动力槽轮、张紧槽轮以及驱动所述动力槽轮转动的切割驱动机构，所述环形切割线以等间距多圈的形式缠绕在所述多个导槽轮和动力槽轮上且从其中一个导槽轮中引出以单圈的形式缠绕在所述张紧槽轮上；所述多个导槽轮和动力槽轮围成一个用于回收石墨片的呈闭环设置的切割环，该切割环朝向所述进料进给模块的一侧为切割部；

所述收料模块包括翻转承接机构，该翻转承接机构包括接料座以及用于驱动所述接料座翻转的翻转驱动机构，所述接料座包括竖立接料板和水平接料板，所述竖立接料板与所述水平接料板相互垂直设置，所述接料座设置在所述切割部的前方。

上述石墨片线切割加工设备的工作原理是：

通过人工、机械手或其他上料的方式，将待切割的石墨块装夹在所述推料架上，且由夹持组件对石墨块的侧面进行夹持固定，开始进行石墨片的线切割加工，此时石墨块的长度方向与切割进给方向相同；另外，接料座的竖立接料板处于水平姿态，位于所述切割部的前方。首先，所述进料驱动机构驱动推料架向前移动，使得推料架带动石墨块靠近切割进给路线，使得石墨块与所述切割部对应；接着，所述进给驱动机构驱动推料架匀速向前移动，从而带动石墨块在向前移动的同时被环形切割线的切割部所切割，进而在石墨块上切割出多块石墨片；在切割过程中，石墨块前端已经完成切割的部分则支承在所述接料座的竖立接料板上，石墨块后端未切割的部分则继续支承在进料进给模块的工作台上；当完成一次切割后，从石墨块上脱离出的多个石墨片(石墨片的数量与环形切割线在导向槽轮和动力槽轮之间缠绕的圈数一致)则完全掉落支承在竖立接料板上，此时所述进料驱动机构驱动推料架再次向前移动，利用推料架上的石墨块将竖立接料板上的多个石墨片贴合，随后进给驱动机构驱动推料架往后移动复位，准备进行下一次的石墨片线切割进给动作。

紧接着，所述翻转驱动机构驱动所述接料座翻转九十度，使得竖立接料板从水平姿态转为竖直姿态，所述水平接料板从竖直姿态转为水平姿态，并且使得原来支承在竖立接料板上的多个石墨片平放在所述水平接料板上，从而提高石墨片的稳定性。最后，通过机械手或其他夹持转移机构，对水平接料板上的石墨片进行回收处理，完成整个石墨片的切割加工和收料，所述翻转驱动机构驱动接料座反向翻转九十度复位，等待下一次的切割接料。

本实用新型的一个优选方案，所述导槽轮设有两个，所述切割环呈三角形设置。

本实用新型的一个优选方案，所述张紧槽轮上设有配重钩，该配重钩设置在所述张紧槽轮的下方。

优选地，机架上设有配重导向组件，该配重导向组件包括竖向导轨以及设置在竖向导轨上的配重滑块，所述张紧槽轮与所述配重滑块连接。

本实用新型的一个优选方案，所述线切割模块还包括辅助张紧轮，所述环形切割线从其中一个导槽轮中引出以单圈的形式缠绕在所述张紧槽轮后，再经过所述辅助张紧轮，最后再缠绕在其他导槽轮或动力槽轮上。

本实用新型的一个优选方案，所述收料模块还包括升降架以及驱动升降架竖向移动的升降驱动机构，所述翻转承接机构设置在所述升降架上。

本实用新型的一个优选方案，所述接料座的底部设有翻转连接座，该翻转连接座的内端与所述升降架转动连接，所述翻转驱动机构为气缸，该气缸的缸体与升降架转动连接，该气缸的伸缩件与所述翻转连接座的外端转动连接。

优选地，所述接料座的竖立接料板和水平接料板上均设有滑行槽；所述翻转承接机构还包括推料机构，该推料机构包括推料滑块以及驱动所述推料滑块往复移动的推料驱动机构，所述推料滑块对应设置在所述滑行槽中。

本实用新型的一个优选方案，所述推料架上的夹持组件为真空吸附组件，该真空吸附组件包括真空吸附件以及真空设备，所述真空吸附件与所述真空设备连接，所述真空吸附件与石墨块的侧面对应设置。

本实用新型的一个优选方案，所述环形切割线在多个导槽轮和动力槽轮上缠绕的圈数为5。

本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

1、本实用新型实现石墨片的多线切割，一次动作完成多个石墨片的生产加工，有效提高石墨片的加工生产效率。

2、通过收料模块的设置，以便对石墨片成品的下料回收，无需人工参与，提高设备自动化和智能化。

附图说明

图1为本实用新型的石墨片线切割加工设备的主视结构简图(翻转承接机构未显示)。

图2为进料进给模块的侧视图。

图3为线切割模块和收料模块的立体图(石墨片处于竖立姿态)。

图4为线切割模块和收料模块的立体图(石墨片处理水平姿态)。

图5为翻转承接机构的主视图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本实用新型作进一步描述，但本实用新型的实施方式不仅限于此。

参见图1-图5，本实施例的石墨片线切割加工设备，包括用于石墨块上料以及推动石墨块进给切割的进料进给模块、线切割模块以及收料模块，沿着石墨块的切割进给方向，所述线切割模块设置在所述进料进给模块前方，所述收料模块设置在所述线切割模块的对应处。

所述进料进给模块包括推料架19、驱动推料架19沿进给方向往复移动的进给驱动机构14以及驱动所述推料架19垂直于进给方向移动的进料驱动机构13，所述推料架19上设有用于夹持待切割石墨块的夹持组件12。

所述线切割模块包括环形切割线1、多个导槽轮2、动力槽轮4、张紧槽轮6以及驱动所述动力槽轮4转动的切割驱动机构5，所述环形切割线1以等间距多圈的形式缠绕在所述多个导槽轮2和动力槽轮4上且从其中一个导槽轮2中引出以单圈的形式缠绕在所述张紧槽轮6上；所述多个导槽轮2和动力槽轮4围成一个用于回收石墨片的呈闭环设置的切割环，该切割环朝向所述进料进给模块的一侧为切割部11；本实施例中的切割驱动机构5包括电机和皮带传动机构，通过皮带传动机构带动所述动力槽轮4转动，从而实现环形切割线1的单方向高速运动。

所述收料模块包括翻转承接机构，该翻转承接机构包括接料座以及用于驱动所述接料座翻转的翻转驱动机构15，所述接料座包括竖立接料板16和水平接料板12，所述竖立接料板16与所述水平接料板12相互垂直设置，所述接料座设置在所述切割部11的前方。

参见图1、图3和图4，本实施例中的导槽轮2设有两个，所述切割环呈三角形设置。所述张紧槽轮6上设有配重钩，该配重钩设置在所述张紧槽轮6的下方。通过在配重钩内放置不同重量的配重块8，以改变张紧槽轮6的重力，从而对环形切割线1的张紧程度进行调整。进一步地，机架上设有配重导向组件9，该配重导向组件9包括竖向导轨以及设置在竖向导轨上的配重滑块，所述张紧槽轮6与所述配重滑块连接。通过配重导向组件9的设置，有利于提高在配重过程中张紧槽轮6的竖向移动稳定性和精度，避免摇晃影响线切割精度。

参见图1、图3和图4，所述线切割模块还包括辅助张紧轮7，所述环形切割线1从其中一个导槽轮2中引出以单圈的形式缠绕在所述张紧槽轮6后，再经过所述辅助张紧轮7，最后再缠绕动力槽轮4上。通过辅助张紧轮7的设置，实现对环形切割线1的进一步张紧，提高环形切割线1的绷紧程度，从而提高切割精度和效率。

参见图1、图3和图4，所述收料模块还包括升降架3以及驱动升降架3竖向移动的升降驱动机构10，所述翻转承接机构设置在所述升降架3上。通过升降架3和升降驱动机构10的设置，实现对翻转承接机构的升降移动，以便对翻转承接机构的高度进行调节，从而便于与进料进给模块的工作台匹配，并且在收料过程中，对石墨片进行升降调节，以便与后期的收料机械手或其他夹持转移机构配合，实现石墨片的回收处理，升降驱动机构10的设置使得翻转承接机构的位置更加灵活。本实施例中，所述升降驱动机构10包括电机和丝杆传动机构，所述升降架3与所述丝杆传动机构的滑块固定连接；本实施例中的升降架3与机架之间设有竖向导向机构，竖向导向机构包括导轨和滑块，滑块设有两个且均与所述升降架3连接。

参见图3-图5，所述接料座的底部设有翻转连接座13，该翻转连接座13的内端与所述升降架3转动连接，所述翻转驱动机构15为气缸，该气缸的缸体与升降架3转动连接，该气缸的伸缩件与所述翻转连接座13的外端转动连接。本实施例中，所述翻转承接机构设有多个，具体为三个，等间距设置在升降架3上，这样能够减少接料座与石墨片的接触面积，并且能够腾出足够的空间，以便夹持转移机构或机械手将接料座上的石墨片夹持转移。

参见图5，所述接料座的竖立接料板16和水平接料板12上均设有滑行槽14；所述翻转承接机构还包括推料机构，该推料机构包括推料滑块17以及驱动所述推料滑块17往复移动的推料驱动机构18，所述推料滑块17对应设置在所述滑行槽14中。当石墨片从竖立姿态转为水平放置姿态后，所述推料驱动机构18驱动推料滑块17向外移动，从而将石墨片向外推出，此时通过机械手或夹持转移机构或承接机构等将石墨片接住，即可完成石墨片的下料回收。通过推料机构的设置，使得石墨片更加方便地离开接料座，以便提高石墨片下料回收的效率和稳定性、可靠性。

本实施例中，所述推料架19上的夹持组件12为真空吸附组件，该真空吸附组件包括真空吸附件以及真空设备，所述真空吸附件与所述真空设备连接，所述真空吸附件与石墨块的侧面对应设置。采用真空吸附的方式实现对石墨块的夹持，结构简单，且稳定性好，便于环形切割线1的切割部11对石墨块进行切割。

进一步地，本实施例中的配重导向组件9上设有用于检测环形切割线1是否断线的断线检测装置，该断线检测装置设置在配重导向组件9的底部，即配重钩的下方。当环形切割线1断线后，配重钩以及配重钩上的配重块8将会往下掉落，触发断线检测装置，从而报警并停机，以便工人及时检修。

本实施例中，所述进料进给模块还包括吸尘机构，该吸尘机构包括吸尘罩，吸尘罩设置在推料架19的对应处，与加工时的石墨块的位置对应设置，用于吸取切割加工时产生的粉尘。

本实施例中，所述环形切割线1在多个导槽轮2和动力槽轮4上缠绕的圈数为5。当然，也可设置为其他圈数。本实施例将环形切割线1的缠绕圈数设置为5圈，形成五线切割机，利用环形切割线1的单方向高速运动对硬脆贵重材料进行精密切割加工，具有切割缝窄、厚度均匀、翘曲度低、切面光洁、线寿命长等优点，是硬脆贵重材料(例如石墨)精密切割的主要设备。

参见图1-图5，本实施例的石墨片线切割加工设备的工作原理是：

通过人工、机械手或其他上料的方式，将待切割的石墨块装夹在所述推料架19上，且由夹持组件12对石墨块的侧面进行夹持固定，开始进行石墨片的线切割加工，此时石墨块的长度方向与切割进给方向相同；另外，接料座的竖立接料板16处于水平姿态，位于所述切割部11的前方。首先，所述进料驱动机构13驱动推料架19向前移动，使得推料架19带动石墨块靠近切割进给路线，使得石墨块与所述切割部11对应；接着，所述进给驱动机构14驱动推料架19匀速向前移动，从而带动石墨块在向前移动的同时被环形切割线1的切割部11所切割，进而在石墨块上切割出多块石墨片；在切割过程中，石墨块前端已经完成切割的部分则支承在所述接料座的竖立接料板16上，石墨块后端未切割的部分则继续支承在进料进给模块的工作台上；当完成一次切割后，从石墨块上脱离出的多个石墨片(石墨片的数量与环形切割线1在导向槽轮和动力槽轮4之间缠绕的圈数一致)则完全掉落支承在竖立接料板16上，此时所述进料驱动机构13驱动推料架19再次向前移动，利用推料架19上的石墨块将竖立接料板16上的多个石墨片贴合，随后进给驱动机构14驱动推料架19往后移动复位，准备进行下一次的石墨片线切割进给动作。

紧接着，所述翻转驱动机构15驱动所述接料座翻转九十度，使得竖立接料板16从水平姿态转为竖直姿态，所述水平接料板12从竖直姿态转为水平姿态，并且使得原来支承在竖立接料板16上的多个石墨片平放在所述水平接料板12上，从而提高石墨片的稳定性。最后，通过机械手或其他夹持转移机构，对水平接料板12上的石墨片进行回收处理，完成整个石墨片的切割加工和收料，所述翻转驱动机构15驱动接料座反向翻转九十度复位，等待下一次的切割接料。

上述为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所做的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种石墨片线切割加工设备，其特征在于，包括用于石墨块上料以及推动石墨块进给切割的进料进给模块、线切割模块以及收料模块，沿着石墨块的切割进给方向，所述线切割模块设置在所述进料进给模块前方，所述收料模块设置在所述线切割模块的对应处；其中，

所述进料进给模块包括推料架、驱动推料架沿进给方向往复移动的进给驱动机构以及驱动所述推料架垂直于进给方向移动的进料驱动机构，所述推料架上设有用于夹持待切割石墨块的夹持组件；

所述线切割模块包括环形切割线、多个导槽轮、动力槽轮、张紧槽轮以及驱动所述动力槽轮转动的切割驱动机构，所述环形切割线以等间距多圈的形式缠绕在所述多个导槽轮和动力槽轮上且从其中一个导槽轮中引出以单圈的形式缠绕在所述张紧槽轮上；所述多个导槽轮和动力槽轮围成一个用于回收石墨片的呈闭环设置的切割环，该切割环朝向所述进料进给模块的一侧为切割部；

所述收料模块包括翻转承接机构，该翻转承接机构包括接料座以及用于驱动所述接料座翻转的翻转驱动机构，所述接料座包括竖立接料板和水平接料板，所述竖立接料板与所述水平接料板相互垂直设置，所述接料座设置在所述切割部的前方。

2.根据权利要求1所述的石墨片线切割加工设备，其特征在于，所述导槽轮设有两个，所述切割环呈三角形设置。

3.根据权利要求1所述的石墨片线切割加工设备，其特征在于，所述张紧槽轮上设有配重钩，该配重钩设置在所述张紧槽轮的下方。

4.根据权利要求3所述的石墨片线切割加工设备，其特征在于，机架上设有配重导向组件，该配重导向组件包括竖向导轨以及设置在竖向导轨上的配重滑块，所述张紧槽轮与所述配重滑块连接。

5.根据权利要求1所述的石墨片线切割加工设备，其特征在于，所述线切割模块还包括辅助张紧轮，所述环形切割线从其中一个导槽轮中引出以单圈的形式缠绕在所述张紧槽轮后，再经过所述辅助张紧轮，最后再缠绕在其他导槽轮或动力槽轮上。

6.根据权利要求1所述的石墨片线切割加工设备，其特征在于，所述收料模块还包括升降架以及驱动升降架竖向移动的升降驱动机构，所述翻转承接机构设置在所述升降架上。

7.根据权利要求6所述的石墨片线切割加工设备，其特征在于，所述接料座的底部设有翻转连接座，该翻转连接座的内端与所述升降架转动连接，所述翻转驱动机构为气缸，该气缸的缸体与升降架转动连接，该气缸的伸缩件与所述翻转连接座的外端转动连接。

8.根据权利要求7所述的石墨片线切割加工设备，其特征在于，所述接料座的竖立接料板和水平接料板上均设有滑行槽；所述翻转承接机构还包括推料机构，该推料机构包括推料滑块以及驱动所述推料滑块往复移动的推料驱动机构，所述推料滑块对应设置在所述滑行槽中。

9.根据权利要求1所述的石墨片线切割加工设备，其特征在于，所述推料架上的夹持组件为真空吸附组件，该真空吸附组件包括真空吸附件以及真空设备，所述真空吸附件与所述真空设备连接，所述真空吸附件与石墨块的侧面对应设置。

10.根据权利要求1所述的石墨片线切割加工设备，其特征在于，所述环形切割线在多个导槽轮和动力槽轮上缠绕的圈数为5。

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