一种截断机的制作方法

1.本实用新型涉及硬脆棒料加工设备技术领域，特别涉及一种截断机。


背景技术：

2.现有技术中，截断机采用滚轮组上放置硬脆棒料，切割装置向下对棒料进行切割的操作。
3.然而，此类早期截断机的切割过程中，然而棒料在切割时，第一刀的切割需要人工对棒料切割位置进行确定，随后手动操作激光标线器对切割器和棒料进行对正，设备工作时需要操作员长时间在设备周边待命，单纯依靠切割机构对滚轮组上的棒料进行切割，需要频繁对正操作，且滚轮组的滑动常常造成切割装置无法稳定切割棒料，棒料容易移动，由于硬脆棒料始终位于滑轨上或采用汽缸直接进行伸缩固定，前者的切割器容易损坏滑轨，后者虽能顶起棒料，当对称设置的固定件往往因多个气缸装配时的公差，造成汽缸伸缩的倾斜问题，进而使得棒料偏离实际切割的位置，甚至因偏移造成物料固定件对棒料的承载力偏离，并且在棒料切割后，所截断的棒料或样片结构需要人工取料和收集归纳，而样片通常厚度较薄，手动抓持容易污染样片，抓持过程也容易因抓持力度不稳定，造成样片滑落或碎裂，且操作人员需要长时间停留在设备附近，加工效率低，切割的废件率较高。


技术实现要素：

4.为此，需要提供一种截断机，以解决现有技术中截断机加工效率低，切割的废件率较高的问题。
5.为实现上述目的，发明人提供了一种截断机，截断机设有基座和物料承载导轨，截断机抬升取片机构滑动连接于物料承载导轨的长度方向，并设置于物料承载导轨朝向分离端的一端，切割器设置于物料承载导轨的上方，还包括切割总成、抬升送料总成和取片总成；
6.所述切割总成包括切割支架、切割器导轨、切割器、切割器升降机和视觉传感器，所述切割器导轨设置于切割支架上，并沿高度方向设置，所述切割器与切割器导轨滑动连接，切割器的切割端朝向物料承载导轨方向，所述切割器升降机与切割器传动连接，用于带动切割器在切割器导轨上移动，所述视觉传感器设置于切割器的切割端上方，并与切割支架相连接，视觉传感器的检测端朝向物料承载导轨方向；
7.所述抬升送料总成包括送料导轨、送料滑动座、送料滑动座驱动电机、送料滑动升降机、物料固定件，所述送料导轨装配于基座上，并滑动连接于物料承载导轨的长度方向上，所述送料滑动座与送料导轨滑动连接，送料滑动座驱动电机与送料滑动座传动连接，所述送料滑动升降机铰接于送料滑动座上，送料滑动升降机上方设有升降端，所述物料固定件与送料滑动座滑动连接，并与送料滑动升降机的升降端相连接，物料固定件对称设置，对称设置的物料固定件顶面朝中心方向倾斜设置；
8.所述取片总成与送料滑动座相连接，包括取片导轨、吸盘装配座、吸盘电机和物料
固定吸盘，取片导轨设置于物料承载导轨上方，取片导轨的一端朝向物料承载导轨的外侧，所述吸盘装配座与取片导轨滑动连接，所述吸盘电机与吸盘装配座和取片导轨传动连接，所述物料固定吸盘的盘面设有负压孔，所述负压孔与负压管路相连通。
9.进一步地，所述抬升送料总成还包括滑动轴和固定件装配板，所述滑动轴竖直设置于送料滑动座上，送料滑动升降机的升降端与固定件装配板相连接，固定件装配板套设于滑动轴上，物料固定件与固定件装配板相连接。
10.进一步地，物料承载导轨的数量为两个，且并排设置，两个物料承载导轨之间设有间隙，物料承载导轨即为机架上的承载轮排，所述物料固定件的顶部指向两个物料承载导轨之间的间隙。
11.进一步地，所述物料固定吸盘的盘面设有负压孔，所述负压孔与负压管路相连通。
12.进一步地，还包括吸盘限位块，所述吸盘限位块装配于吸盘装配座上，吸盘限位块的一端朝向物料固定吸盘的盘面方向，并与物料固定吸盘的盘面之间设有间隙。
13.进一步地，还包括吸盘升降机，所述吸盘升降机设置于吸盘装配座上，吸盘升降机设有升降端，所述物料固定吸盘与吸盘升降机的升降端相连接。
14.进一步地，还包括接料盒，所述接料盒设置于取片导轨朝向物料承载导轨外侧的一端。
15.进一步地，还包括防尘盒，所述防尘盒设置于切割器的切割端上方，并设置于切割支架朝向物料承载导轨进给端的一面，防尘盒底部铰接有防尘盖。
16.进一步地，还包括切割压紧器，所述切割压紧器包括伸缩杆、顶紧块和切割压紧器装配座，所述切割压紧器装配座设置于切割支架上，伸缩杆设置于切割压紧器装配座上，伸缩杆设有指向物料承载导轨的伸缩端，顶紧块与伸缩杆的伸缩端相连接。
17.进一步地，所述切割器还包括切割器机壳，所述切割器机壳设有朝向下方的过料槽，所述切割器的切割端设置于过料槽的底部。
18.区别于现有技术，上述技术方案具有如下优点：通过设置位于切割器切割端上方的防尘盒，保护装配于内部的视觉传感器，在切割器向下切割时，可由视觉传感器对预先划线的棒料位置进行对正，切割器向下移动的过程中视觉传感器稳定于切割支架上不跟随切割器移动，可确认棒料在切割时相对轨道区域的位置，当存在偏移或跑偏时可发送信号进行告警或停机，位于过料槽底部的切割器切割区在切割时，大量切割粉末会被过料槽底部阻挡，避免向斜上方飞溅大量粉料，被操作员吸入，切割压紧器用于在切割过程中向下压紧棒料，避免棒料在切割过程中滑动通过在物料承载导轨的分离端设置吸盘，依靠负压管路实现固定样片，及取片导轨将样片移出物料承载导轨，且多个设置的物料固定吸盘，得以适配不同尺寸的硬脆料棒切割出的不同面积、不同重量的材料，多个吸盘结构分担吸力，相比手持样片，减少了样片碎裂的几率，实现了截断机取料的自动化，提高切片成品率。
附图说明
19.图1为实用新型实施例中截断机的整体结构示意图；
20.图2为本实用新型实施例中抬升送料总成的立体细部结构示意图；
21.图3为本实用新型实施例中抬升送料总成的正面细部结构示意图；
22.图4为本实用新型实施例中取片总成的整体结构示意图；
23.图5为本实用新型实施例中取片总成的细部结构示意图；
24.图6为本实用新型实施例中吸盘升降机的细部结构示意图；
25.图7为本实用新型实施例中切割运行机构第一种视角的立体结构示意图；
26.图8为本实用新型实施例中切割运行机构第二种视角的立体结构示意图；
27.图9为本实用新型实施例中防尘盒的剖面结构示意图；
28.图10为本实用新型实施例中切割压紧器的细部结构示意图。
29.附图标记说明：
30.10、基座；
31.20、物料承载导轨；
32.21、进给端；22、分离端；
33.30、切割总成；31、切割支架；32、切割器导轨；
34.33、切割器；34、切割器升降机；35、防尘盒；36、防尘盖；
35.37、视觉传感器；38、伸缩杆；39、顶紧块；
36.310、切割压紧器装配座；311、切割器机壳；312、过料槽；
37.313、检修盖；314、防尘盖启闭杆；
38.40、抬升送料总成；41、送料导轨；42、送料滑动座；
39.43、送料滑动座驱动电机；44、送料滑动升降机；
40.45、物料固定件；46、滑动轴；47、固定件装配板；
41.48、气缸；
42.50、取片总成；51、取片导轨；52、吸盘装配座；53、吸盘电机；
43.54、物料固定吸盘；55、负压孔；56、吸盘限位块；
44.57、接料盒；58、传感器；59、吸盘升降机。
具体实施方式
45.为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。
46.请一并参阅图1至图10，本实施例公开了一种截断机抬升取片机构(图 2及图3为了更加清楚地显示抬升送料总成40，隐去取片总成50)，截断机设有基座10和物料承载导轨20。物料承载导轨20装配于基座10上，用于装配硬脆料棒。硬脆料棒放置于物料承载导轨20上，物料承载导轨20的两端分别为进给端21和分离端22。除此以外，还包括切割总成30、抬升送料总成40和取片总成50。切割总成30设置于物料承载导轨20的上方，包括切割支架31、切割器导轨32、切割器33、切割器升降机34，防尘盒35和视觉传感器37。所述切割器导轨32设置于切割支架31上，并沿高度方向设置。所述切割器33与切割器导轨32通过滑块实现滑动连接，切割器33选用线锯，线锯的切割端朝向物料承载导轨20方向。所述切割器升降机34与切割器23传动连接，用于带动切割器33在切割器导轨32上移动(在本实施例中，切割器升降机选用电机，电机装配于切割支架上，电机的动力输出轴连接蜗杆，通过切割器上设置与蜗杆相适配的螺纹孔，通过电机转动，带动蜗杆正反转实现带动切割器在切割器导轨上升降)。所述防尘盒35设置于切割器33的切割端上方，并设置于切割支架31朝向物料承载导轨20进给端21的一面，防尘盒35底部铰接有防尘盖36。所述视觉传感器37连接于防尘盒35内，
视觉传感器37的检测端朝向物料承载导轨20方向。抬升送料总成40和取片总成 50设置于物料承载导轨20朝向分离端22的一端，所述抬升送料总成40包括送料导轨41、送料滑动座42、送料滑动座驱动电机43、送料滑动升降机44、物料固定件45。所述送料导轨41装配于基座10上，并沿物料承载导轨20的长度方向设置。所述送料滑动座42通过滑块与送料导轨41滑动连接。所述送料滑动座驱动电机43与送料滑动座42传动连接，用于带动送料滑动座42 在送料导轨41上移动。所述送料滑动升降机44铰接于送料滑动座42上，送料滑动升降机44上方设有升降端。所述物料固定件45与送料滑动座42滑动连接，并与送料滑动升降机44的升降端相连接，物料固定件45对称设置，对称设置的物料固定件45顶面朝向两个物料固定件45之间的中心方向倾斜设置。所述取片总成50与送料滑动座42相连接，设置于物料承载导轨20朝向分离端22的一端，包括取片导轨51、吸盘装配座52、吸盘电机53和物料固定吸盘54。所述取片导轨51设置于物料承载导轨20上方，取片导轨51的一端朝向物料承载导轨20的外侧(在本实施例中，取片导轨在水平方向上垂直于物料承载导轨设置，得以将样片向设置于截断机一侧的接料盒进行存放，在其他实施例中，也可以将取片导轨沿水平方向物料承载导轨呈任意角度设置，以适配截断机与接料盒之间的相对放置位置，也可以在高度方向上与物料承载导轨成任意角度设置，以实现将样片向上输送，以离开截断机所处的位置)。所述吸盘装配座52与取片导轨51通过滑块连接。所述吸盘电机53 与吸盘装配座52和取片导轨51传动连接(在本实施例中，吸盘电机可通过在其动力输出轴上装配传动齿，适配同取片导轨平行设置的齿条，实现吸盘装配座相对取片导轨的移动，也可通过吸盘电机装配于导轨上，蜗杆连接传动轴配合吸盘装配座上的螺纹孔结构，实现吸盘装配座相对取片导轨的移动)。所述物料固定吸盘54的盘面朝向硬脆棒料的一端端面，并设有负压孔 55。负压孔55连通物料固定吸盘54的盘面，并与负压管路相连通。物料承载导轨下方设有升降装置，用于将硬脆料棒向上方抬离物料承载导轨，并沿物料承载导轨的长度方向移动。
47.根据上述结构，在截断机抬升取片机构的工作过程中，操作人员在硬脆棒料上划设待切割标线，将硬脆棒料推入物料承载导轨上，并沿物料承载导轨的长度方向，朝向物料固定吸盘所处的一端移动，当移动至切割装置切割位置的下方时，截断机上预设的激光标线器对准硬脆棒料上的切割标线，或视觉传感器捕捉到硬脆棒料上的切割标线时，停止升降装置向物料固定吸盘方向的移动，抬升送料总成及截断机上预设的升降装置，将硬脆棒料抬起。物料固定件得以在抬起硬脆棒料时，使得硬脆棒料表面挤入物料固定件之间的空间内，得以适配棒料不平整的外表面，铰接于送料滑动座上的送料滑动升降机，将物料固定件滑动连接于送料滑动座上，依靠铰接点的转动能力及滑动连接机构，得以配合滑动连接的机构，稳定物料固定件的升降方向，代替气缸的部分升降行程，避免出现大量偏移。方便设备在安装时，减少物料固定件接触棒料时的公差，稳定棒料的切割位置，并且适应不同尺寸的棒料。硬脆棒料离开物料承载导轨，但保持将硬脆棒料抬离物料承载轨道的状态。此时硬脆棒料通过人工或机械吸盘、卡爪或电动/液压伸缩装置固定，抬升送料总成降下气缸，并沿送料导轨移动，使得硬脆棒料一端端面接触物料固定吸盘的盘面。物料固定吸盘接触到硬脆棒料的端面后，负压管路通过负压设备工作，抽离硬脆棒料端面与物料固定吸盘之间的空气，使得物料固定吸盘紧贴于硬脆棒料的端面。切割总成通过电信号发送至plc等控制模块，控制切割器升降机工作，以及切割器启动开始工作。切割器升降机带动切割器向下移动，使得切割器的切割端开始对硬脆棒料进行切割，直至完成切割。通过人工推动或机械
爪、液压伸缩杆/气动伸缩杆夹持棒料向分离端推动预设距离，继续进行切割操作。线锯切割区水平设置，硬脆棒料切割时的碎屑向水平方向散出。设置于切割器切割区上方的防尘盒，避免沿切割区切割方向散落和崩溅出的碎块和粉末向正上方设置的防尘盒散落，方便防尘盒底部的防尘盖在开启状态下视觉传感器进行检测。在某些优选实施例中，也可选用透明塑料材质的防尘盖，在不开启防尘盖的情况下进行检测，在检修或调试时开启防尘盖，进一步降低环境粉尘及碎屑对视觉传感器的影响。切割过程中物料固定吸盘便于对切割状态的硬脆棒料端面进行稳定，避免切割器切割过程中，随着切割区连接区域逐渐缩小，造成切割的物料因切割器的摩擦力，发生偏移或转动，避免切割未完成即发生断裂。在切割完成后，切下的样片或样块因吸力紧贴于物料固定吸盘上，随后启动吸盘电机，带动吸盘装配座在取片导轨上移动，远离物料承载导轨，放置于接料盒中。负压管路通入空气，物料固定吸盘失去吸力，使得样片或样块放入接料盒中。通过在物料承载导轨的分离端设置吸盘，依靠负压管路实现固定样片，及取片导轨将样片移出物料承载导轨，相比手持样片，减少了样片碎裂的几率，实现了截断机取料的自动化。
48.在上述实施例中，用于抬升硬脆棒料的升降机构，除连接取片机构的抬升送料总成外，还可设置有数量为一个以上的，滑动连接于送料导轨的一个以上的升降装置，该装置可选用气缸，气缸伸缩段同样设有物料固定件，以接触硬脆棒料，配合抬升送料总成，将整段硬脆棒料抬离物料承载导轨。
49.请参阅图2，在某些优选实施例中，所述物料固定件45的数量为四个，并以四个物料固定件45的中点对称设置。通过设置四个物料固定件，并沿中点对称设置，使得硬脆棒料不平整的外表面得以通过多个物料固定件实现多点固定，在重力的作用下，保证硬脆棒料得以被相对且倾斜设置的物料固定件顶面进行固定。
50.请参阅图3，在某些优选实施例中，所述抬升送料总成40还包括滑动轴 46和固定件装配板47，所述滑动轴46竖直设置于送料滑动座42上，送料滑动升降机44的升降端与固定件装配板47相连接，固定件装配板47套设于滑动轴46上，物料固定件45与固定件装配板47相连接。通过设置滑动轴和固定件装配板，实现物料固定件在送料滑动座上的滑动连接，使得送料滑动升降机升降物料固定件时，得以通过滑动轴限制升降方向，提高物料固定件升降的精确度及稳定性。
51.请参阅图3，在某些优选实施例中，所述送料滑动座42为u型支架，所述送料滑动升降机44铰接于u型支架的底面上。通过设置u型结构的支架，方便将送料滑动升降机至于送料滑动座内侧，避免突出的送料滑动升降机造成整体结构高度过高的问题。
52.请参阅图3，在某些优选实施例中，所述送料滑动座42通过滑块与送料导轨41滑动连接，滑块设置于送料滑动座42两侧。
53.请参阅图3，在某些优选实施例中，所述送料滑动座驱动电机43设置于送料滑动座42的一侧，并通过齿轮齿条与送料导轨41滑动连接。
54.请参阅图3，在某些优选实施例中，物料承载导轨20的数量为两个，且并排设置，两个物料承载导轨之间设有间隙，所述物料固定件的顶部指向两个物料承载导轨之间的间隙。
55.请参阅图3，在某些优选实施例中，还包括气缸48，所述气缸48的两端分别连接物料固定件45及送料滑动座42。通过设置气缸，方便对硬脆棒料进行进一步抬升。
56.请参阅图3，在某些优选实施例中，所述物料固定件45的顶面设有软质材料层。软质材料层可以选用塑料、橡胶材质。通过设置软质材料层，得以通过该部分受压形变，进一步提高对硬脆棒料的贴紧效率。
57.请一并参阅图5以及图6，在某些优选实施例中，所述物料固定吸盘54 的数量为两个以上(在本实施例中，选用的物料固定吸盘数量为4个)。物料固定吸盘沿吸盘装配座的中心方向对称设置，通过设置多个物料固定吸盘，将固定样片所需的吸力由单个吸盘分散至多个吸盘上，方便对样片进行均匀受力，避免单个吸盘的中心负压吸力过大造成样片碎裂、单个吸盘失效造成无法对样片进行固定，或者在需要承载不同尺寸及重量的样片时方便进行吸力及物料固定吸盘固定位置的适配。
58.请参阅图6，在某些优选实施例中，还包括吸盘限位块56，所述吸盘限位块56装配于吸盘装配座52上，吸盘限位块56的一端朝向物料固定吸盘54 的盘面方向，并与物料固定吸盘54的盘面之间设有间隙。通过设置吸盘限位块，在装配及切割过程中，当料棒端部靠近物料固定吸盘时，避免滑动的硬脆料棒冲击力过大，造成物料固定吸盘的负压孔与负压管路连接处、物料固定吸盘与吸盘装配处断裂或损坏，影响物料固定吸盘的使用。
59.请参阅图5以及图6，在上述实施例中，还包括接料盒57，接料盒57设置于取片导轨51朝向物料承载导轨20外侧的一端，便于将样片送离物料承载导轨所处区域。在某些优选实施例中，所述接料盒57的顶面设有排列设置的物料存放槽，通过设置物料存放槽，方便对多个及不同尺寸的样片进行存放。
60.请参阅图6，在某些优选实施例中，还包括传感器28，所述传感器58设置于吸盘装配座52上，传感器58的感应端朝向物料固定吸盘54的方向(在本实施例中，传感器可选用红外传感器，依靠红外测距功能，在信号值到达指定触发值时，显示告警信息或向控制模块发送信号)。
61.请一并参阅图7和图10，在某优选实施例中，还包括切割压紧器，所述切割压紧器包括伸缩杆38、顶紧块39和切割压紧器装配座310，所述切割压紧器装配座310设置于切割支架31上，伸缩杆38设置于切割压紧器装配座 310上，数量为两个以上。通过设置切割压紧器装配座，方便对伸缩杆进行装配，伸缩杆设有指向物料承载导轨20的伸缩端，顶紧块39与伸缩杆38的伸缩端相连接。通过设置切割压紧器，在切割过程中，伸缩杆向物料承载导轨方向伸出伸缩杆，顶紧块压紧棒料，配合物料承载导轨或由硬脆棒料下方进行固定的固定机构在切割时对硬脆棒料进行固定，保证棒料的稳定性。
62.请参阅图10，在某些优选实施例中，还包括切割压紧器装配座210，所述切割压紧器装配座310设置于切割支架31上，伸缩杆38设置于切割压紧器装配座310上，数量为两个以上。通过设置切割压紧器装配座，方便对伸缩杆进行装配。
63.请参阅图1，在某些优选实施例中，切割器还包括切割器机壳311，所述切割器机壳311设有朝向下方的过料槽312，所述切割器33的切割端设置于过料槽312的底部。并由过料槽的侧面伸入切割机壳内。通过设置切割器机壳，切割端有切割器机壳的侧面伸入，实现了依靠切割器机壳对费减的棒料碎屑在侧向方向上的阻挡，并且过料槽得以适配棒料及线锯，方便线锯完整切割棒料而降下的过程中机壳防止与棒料产生干涉。
64.请参阅图1，在上述实施例中，所述防尘盒35设置于过料槽312的顶部的切割支架31上，通过将所述防尘盒设置于过料槽的顶部的切割支架上，在切割过程中切割器向下对
棒料切割的过程中，切割区始终与防尘盒保持距离，放置碎屑大量接触防尘盒，装配在切割支架上防尘盒内的视觉传感器不跟随切割器升降，在切割过程中得以对棒料上预设的标线进行实时检测，若棒料移位可向控制器或告警装置发送信号，方便操作人员进行进一步校正操作。
65.请参阅图1，所述切割器机壳311上设有检修盖313，所述检修盖313铰接于切割器机壳311上，切割器33设置于检修盖313和切割器机壳311之间的空间内。通过设置检修盖，方便对作为切割器的线锯进行开盖维护和检修。
66.请参阅图9，在某些优选实施例中，还包括防尘盖启闭杆314，所述防尘盖启闭杆314的两端分别铰接于防尘盒35和防尘盖36上，通过设置防尘盖启闭杆，方便对防尘盖进行开启及闭合操作。
67.在上述实施例中，物料固定吸盘在切割器切割前对硬脆棒料的侧边进行负压吸引固定，在其他优选实施例中，也可以在切割器对硬脆棒料切割的过程中，对硬脆棒料的侧边进行接触和对样片的固定。
68.在上述实施例中，切割器可选用线锯。
69.在上述实施例中，物料固定吸盘采用设置负压孔与负压管路相连，通过负压生成端(如负压风机、负压气缸等结构)的负压实现对硬脆料棒侧边的吸附，在其他实施例中，也可选用机械式吸盘，通过推动硬脆棒料，使得端部按压在吸盘上，实现吸附，并通过操作人员拨动吸盘，实现对样片的脱离。
70.在上述实施例中，所述硬脆棒料可以为单晶硅棒。
71.需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本实用新型的专利保护范围。因此，基于本实用新型的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本实用新型专利的保护范围之内。