【技术实现步骤摘要】
本技术涉及机械开方，尤其涉及环线超高线速加工切割圆柱形硬脆性材料的切方加工设备，具体涉及一种数控环线开方机和双工位开方机。
技术介绍
1、目前市场上的硅棒主要的开方方式是在用单金刚线往复切割的线锯加工。现有线锯加工的加工精度高，可达微米级；但加工效率低，仅零点几毫米每分钟到二三毫米每分钟，主要原因为目前线锯加工速度都很慢，普遍在30米/秒以下，加工的硅棒尺寸单一，此外，切屑由于排屑不及时常常覆盖了线锯的刃口，导致线锯切割效率降低，表面加工精度亦受到影响，大大限制了加工效率，此外目前线锯主要为单线切割，进一步限制了加工效率，目前基本采用动则几十台甚至几百台上千台的机海战术来提高生产效率，厂房空间利用率低，设备维护困难。
技术实现思路
1、针对上述现有技术中存在的不足，本技术提供了一种数控环线开方机和双工位开方机，其为一种加工精度高达微米级以上、解决了切屑排屑问题、可适用于市面上多种尺寸硅棒的开方工序、加工效率高达五毫米到二十毫米每分钟以上、占地空间小、一次可完成多根硅棒开方加工的设备。
2、为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
3、一种数控环线开方机，所述开方机包括上下料机构、旋转对中工作台机构、刀头切割机构、压料机构、行走系统；
4、所述上下料机构设置在所述行走系统的直线导轨一侧，用于配合所述旋转对中工作台机构实现工件的上料和下料；
5、所述旋转对中工作台机构活动连接在所述直线导轨上，用于对工件中的待切割工件径向对中，以及水平转动
6、在所述切割区域，两个所述刀头切割机构对称设置在所述直线导轨两侧，用于对称切割所述待切割工件；
7、所述压料机构设置在所述直线导轨端部，用于压紧所述待切割工件；所述压料机构上设有接触感应器，所述接触感应器用于所述旋转对中工作台机构旋转时，测量所述待切割工件径向跳动。
8、进一步地，所述上下料机构包括上下料底座、上料输送平台和翻转输送平台；所述上料输送平台安装在所述上下料底座上，用于所述待切割工件和切割完的工件的上料、下料；所述翻转输送平台底部靠近所述直线导轨的外端与所述上下料底座活动连接，所述翻转输送平台能够向上翻转90°；
9、所述翻转输送平台在靠近所述直线导轨的端部设有叉臂，所述叉臂为u型平板，垂直于所述翻转输送平台表面，其开口朝向所述翻转输送平台的上方。
10、进一步地，所述上下料机构还包括油缸顶升部；所述翻转输送平台底部靠近所述直线导轨的外端与所述油缸顶升部的平移滑板铰接连接；所述平移滑板与所述上下料底座滑动连接，所述油缸顶升部中油缸通过活塞杆与所述翻转输送平台底面铰接连接，所述油缸推动所述翻转输送平台向上翻转90°。
11、进一步地，所述上下料机构还包括齿轮进退部，所述齿轮进退部包括直线滑轨、齿条和进退电机；所述油缸顶升部通过所述平移滑板滑动连接在所述直线滑轨上；所述齿条和所述直线滑轨分别安装在所述上下料底座上；所述进退电机安装在所述平移滑板下方，并与所述齿条啮合连接，所述进退电机通过啮合传动驱动所述油缸顶升部沿所述直线滑轨滑动。
12、进一步地，所述开方机还包括夹边料机构；两个所述夹边料机构对称设置在所述直线导轨两侧，且位于所述刀头切割机构与所述直线导轨之间，用于移出切割下的边角废料。
13、进一步地，所述旋转对中工作台机构包括工作台旋转部、气缸升降对中部；所述工作台旋转部活动连接在所述直线导轨上，用于带动所述工件水平转动，调节切割位置，并配合所述气缸升降对中部对所述待切割工件进行径向对中；所述气缸升降对中部安装在所述工作台旋转部上，用于对所述待切割工件径向对中。
14、进一步地，所述工作台旋转部包括工作台、工作台座和旋转装置；所述旋转装置安装在所述工作台座下方，所述旋转装置的旋转轴穿过所述工作台座与所述工作台相连，所述旋转装置带动所述工作台转动，所述工作台用于承载所述工件；所述工作台座活动连接在所述直线导轨上，所述行走系统驱动所述工作台座沿所述直线导轨移动。
15、进一步地，所述气缸升降对中部包括对中座、对中夹紧气缸、升降气缸、对中导轮、导轮板、对中座滑板和直线滑轨；所述对中座位于所述工作台与所述工作台座之间，两个所述对中夹紧气缸及两个所述直线滑轨分别对称设置在所述对中座上表面的两侧，所述直线滑轨上对称设有两个滑块，所述对中座滑板的两端分别安装在两个所述直线滑轨同侧的所述滑块上；所述对中夹紧气缸两侧的活动夹片与两个所述对中座滑板的同侧分别连接，所述对中夹紧气缸驱动两个所述对中座滑板反向移动；在所述滑块上方所述对中座滑板通过所述导轮板与所述对中导轮相连；两个所述升降气缸对称设置在所述对中座两侧并安装在所述工作台座上，用于驱动所述对中座升降。
16、进一步地，所述刀头切割机构包括滑动座、刀头平移装置、刀头进给装置、切割辊轮、绕线辊轮、环形线和刀头座；
17、一个或两个所述切割辊轮与一个或多个所述绕线辊轮分别安装在所述刀头座上，所述环形线依次缠绕于所述切割辊轮和所述绕线辊轮形成闭环环线，组成切割轮系；
18、所述刀头座通过所述刀头进给装置与所述滑动座活动连接，所述刀头进给装置用于带动所述刀头座和所述切割轮系升降进给和退刀；
19、所述滑动座与所述刀头平移装置滑动连接，所述刀头平移装置带动所述滑动座平移滑动。
20、本技术还公开了一种双工位开方机，所述双工位开方机由两组上述中任一项所述的数控环线开方机对称放置组成。
21、本技术的有益效果：
22、本技术的数控环线开方机和双工位开方机，加工精度高达微米级以上、解决了切屑排屑问题、可适用于市面上多种尺寸硅棒的开方工序、加工效率高达五毫米到二十毫米每分钟以上、占地空间小、一次可完成多根硅棒的开方加工。
23、本技术利用环形线形成的闭环环线，实现单根环形线对工件无换向的持续加工，通过张紧装置减少了环形线的机械抖动，使工件的整个加工过程都在同一个规格的环形线下进行切割，避免了工件加工上下公差不一的现象，此外各切割轮系的环形线间互不干涉，使加工的每块工件尺寸一致，达到每块工件的尺寸和公差的高度一致性，实现高精度切割，精度达到微米级，实现以锯代磨的加工工艺。
24、本技术通过线速度达50米每秒以上的高速化设计，甚至达100米每秒以上的线速度，利用环形线的无限循环性质，使每根环形线无需换向就可对工件进行高速高精密持续切割，即无往返的加速、减速、停顿、换向、再加速的循环过程，大大提高了参与切割的有效时间，进而实现了高效切割，加工效率是现有加工工艺的两倍以上。
25、本技术通过控制系统控制上下料机构、旋转对中工作台机构、刀头切割机构、压料机构、夹边料机构及行走系统的动作，从上料后到下料前，无需人工干预，可全程自动化本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种数控环线开方机，其特征在于，所述开方机包括上下料机构(2)、旋转对中工作台机构(3)、刀头切割机构(4)、压料机构(5)、行走系统；
2.根据权利要求1所述的数控环线开方机，其特征在于，所述上下料机构(2)包括上下料底座(2.1)、上料输送平台(2.2)和翻转输送平台(2.3)；所述上料输送平台(2.2)安装在所述上下料底座(2.1)上，用于所述待切割工件(7)和切割完的工件(8)的上料、下料；所述翻转输送平台(2.3)底部靠近所述直线导轨的外端与所述上下料底座(2.1)活动连接，所述翻转输送平台(2.3)能够向上翻转90°；
3.根据权利要求2所述的数控环线开方机，其特征在于，所述上下料机构(2)还包括油缸顶升部(2.4)；所述翻转输送平台(2.3)底部靠近所述直线导轨的外端与所述油缸顶升部(2.4)的平移滑板铰接连接；所述平移滑板与所述上下料底座(2.1)滑动连接，所述油缸顶升部(2.4)中油缸通过活塞杆与所述翻转输送平台(2.3)底面铰接连接，所述油缸推动所述翻转输送平台(2.3)向上翻转90°。
4.根据权利要求3所述的数控环线
5.根据权利要求1所述的数控环线开方机，其特征在于，所述开方机还包括夹边料机构(6)；两个所述夹边料机构(6)对称设置在所述直线导轨两侧，且位于所述刀头切割机构(4)与所述直线导轨之间，用于移出切割下的边角废料。
6.根据权利要求1所述的数控环线开方机，其特征在于，所述旋转对中工作台机构(3)包括工作台旋转部(3.1)、气缸升降对中部(3.2)；所述工作台旋转部(3.1)活动连接在所述直线导轨上，用于带动所述工件水平转动，调节切割位置，并配合所述气缸升降对中部(3.2)对所述待切割工件(7)进行径向对中；所述气缸升降对中部(3.2)安装在所述工作台旋转部(3.1)上，用于对所述待切割工件(7)径向对中。
7.根据权利要求6所述的数控环线开方机，其特征在于，所述工作台旋转部(3.1)包括工作台、工作台座和旋转装置；所述旋转装置安装在所述工作台座下方，所述旋转装置的旋转轴穿过所述工作台座与所述工作台相连，所述旋转装置带动所述工作台转动，所述工作台用于承载所述工件；所述工作台座活动连接在所述直线导轨上，所述行走系统驱动所述工作台座沿所述直线导轨移动。
8.根据权利要求7所述的数控环线开方机，其特征在于，所述气缸升降对中部(3.2)包括对中座、对中夹紧气缸、升降气缸、对中导轮、导轮板、对中座滑板和直线滑轨；所述对中座位于所述工作台与所述工作台座之间，两个所述对中夹紧气缸及两个所述直线滑轨分别对称设置在所述对中座上表面的两侧，所述直线滑轨上对称设有两个滑块，所述对中座滑板的两端分别安装在两个所述直线滑轨同侧的所述滑块上；所述对中夹紧气缸两侧的活动夹片与两个所述对中座滑板的同侧分别连接，所述对中夹紧气缸驱动两个所述对中座滑板反向移动；在所述滑块上方所述对中座滑板通过所述导轮板与所述对中导轮相连；两个所述升降气缸对称设置在所述对中座两侧并安装在所述工作台座上，用于驱动所述对中座升降。
9.根据权利要求1所述的数控环线开方机，其特征在于，所述刀头切割机构(4)包括滑动座(4.1)、刀头平移装置(4.2)、刀头进给装置(4.3)、切割辊轮(4.4)、绕线辊轮(4.5)、环形线(4.7)和刀头座(4.10)；
10.一种双工位开方机，其特征在于，所述双工位开方机由两组权利要求1至9中任一项所述的数控环线开方机对称放置组成。
...【技术特征摘要】
1.一种数控环线开方机，其特征在于，所述开方机包括上下料机构(2)、旋转对中工作台机构(3)、刀头切割机构(4)、压料机构(5)、行走系统；
2.根据权利要求1所述的数控环线开方机，其特征在于，所述上下料机构(2)包括上下料底座(2.1)、上料输送平台(2.2)和翻转输送平台(2.3)；所述上料输送平台(2.2)安装在所述上下料底座(2.1)上，用于所述待切割工件(7)和切割完的工件(8)的上料、下料；所述翻转输送平台(2.3)底部靠近所述直线导轨的外端与所述上下料底座(2.1)活动连接，所述翻转输送平台(2.3)能够向上翻转90°；
3.根据权利要求2所述的数控环线开方机，其特征在于，所述上下料机构(2)还包括油缸顶升部(2.4)；所述翻转输送平台(2.3)底部靠近所述直线导轨的外端与所述油缸顶升部(2.4)的平移滑板铰接连接；所述平移滑板与所述上下料底座(2.1)滑动连接，所述油缸顶升部(2.4)中油缸通过活塞杆与所述翻转输送平台(2.3)底面铰接连接，所述油缸推动所述翻转输送平台(2.3)向上翻转90°。
4.根据权利要求3所述的数控环线开方机，其特征在于，所述上下料机构(2)还包括齿轮进退部(2.5)，所述齿轮进退部(2.5)包括直线滑轨、齿条和进退电机；所述油缸顶升部(2.4)通过所述平移滑板滑动连接在所述直线滑轨上；所述齿条和所述直线滑轨分别安装在所述上下料底座(2.1)上；所述进退电机安装在所述平移滑板下方，并与所述齿条啮合连接，所述进退电机通过啮合传动驱动所述油缸顶升部(2.4)沿所述直线滑轨滑动。
5.根据权利要求1所述的数控环线开方机，其特征在于，所述开方机还包括夹边料机构(6)；两个所述夹边料机构(6)对称设置在所述直线导轨两侧，且位于所述刀头切割机构(4)与所述直线导轨之间，用于移出切割下的边角废料。
6.根据权利要求1所述的数控环线开方机，其特征在于，所述旋转对中工作台机构(3)...
【专利技术属性】
技术研发人员：周剑锋，杨力为，周韵豪，侯昱，
申请(专利权)人：长沙韵为科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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