CN221603557U - 一种激光切片设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于激光切割技术领域，尤其涉及一种激光切片设备。一种激光切片设备，包括工作台、显示控制器及支撑架，在所述支撑架上设置有Z向直线模组及激光振镜模组；在所述工作台上设置有X向直线模组，在所述X向直线模组的移动件上固定连接有Y向直线模组，在所述Y向直线模组的移动件上设置有夹持机构，在所述夹持机构上夹持有装夹机构，所述装夹机构与夹持机构之间可拆卸；所述装夹机构包括底板、在所述底板上固定连接的弧形滑台、在所述弧形滑台的滑动件上固定连接的安装块，在所述安装块上开设有若干装夹孔。本实用新型可将对钻石基材的激光切片和装夹分离操作且具有便于调整激光切割角度、可批量加工钻石基材且加工效率高的优点。

Description

一种激光切片设备

技术领域

本实用新型属于激光切割技术领域，尤其涉及一种用于对钻石进行激光切片的激光切片设备。

背景技术

随着人造钻石的技术越来越成熟，人造钻石的工业应用领域也越来越广泛，如金刚石刀具的制造等。在人造钻石基坯生成后，由于其尺寸较大且形状不规则，需要根据钻石应用领域及设计形状进行切片，然后再对切片进行切割、修边、打磨等操作。由于钻石的硬度较高，在对其的切割采用电火花、切割盘、高压水射流等方式时，易对钻石造成破损。由于激光切割具有切口精度高、切割速度等优点，逐渐作为对钻石切片的主流技术。在通过激光振镜等激光设备对钻石基坯进行切割时，一般将钻石基坯粘接到安装棒上，然后将安装棒固定在切片基台上，然后通过激光振镜或者机台的往复运动实现钻石基材的逐层切割以实现对钻石基材的切片。

为了实现对钻石基材的批量切割，专利申请号为202121922464.X的中国实用新型专利公开了一种钻石加工激光切割装置，包括操作台，所述操作台的顶端设有夹持机构、滑动电轨以及控制箱，所述控制箱的底端设有滑动块，所述控制箱的内部设有滑动电机，所述控制箱上设有激光切割装置，所述夹持机构包括第一夹持箱以及第二夹持箱，所述控制箱的右侧设有感应槽，所述感应槽上设有弹簧以及第一感应机构，所述第二夹持箱的内部设有第一气缸，所述第一气缸上设有第一气柱，所述第二夹持箱的右侧设有第一气口，所述第一气柱上设有第一伸缩柱，所述第一伸缩柱连通所述第一气柱，所述第一伸缩柱的一端设有第二感应机构，解决了不能放置多个钻石，对钻石依次切割的问题。

但上述技术方案仍存在以下技术问题：1.其在对钻石基材进行激光加工前，需逐个将钻石基材装夹在操作台上的夹持机构上，之后对钻石基材进行激光切割，在切割完成后逐个拆下钻石基材，然后再逐个装夹新一批钻石基材，由此可见，在装夹及拆装钻石基材时花费过多时间，在激光切割时，操作工人存在较多等待时间，拆装效率低从而导致激光切割的效率较低；2.由于钻石基材被切片后的用途不同或者设计形状不同，需对钻石基材进行不同形状、不同角度截面的切割，现有技术方案中，只能固定激光切割角度，无法适应对不同需求的激光切割，从而导致设备的通用性较差。

实用新型内容

为解决现有技术中存在的至少一种技术问题，本申请提供了一种可将对钻石基材的激光切片和装夹分离操作的、便于调整激光切割角度的、可批量加工钻石基材且加工效率高的激光切片设备。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种激光切片设备，包括工作台、显示控制器及在所述工作台上设置的支撑架，在所述支撑架上设置有Z向直线模组，在所述Z向直线模组的移动件上固定连接有激光振镜模组；在所述工作台上设置有X向直线模组，在所述X向直线模组的移动件上固定连接有Y向直线模组，在所述Y向直线模组的移动件上设置有夹持机构，在所述夹持机构上夹持有装夹机构，所述装夹机构与夹持机构之间可拆卸；所述装夹机构包括底板、在所述底板上固定连接的弧形滑台、在所述弧形滑台的滑动件上固定连接的安装块，在所述安装块上开设有若干装夹孔。

优选的，所述夹持机构包括固定连接在所述Y向直线模组的移动件上的支撑板、在所述支撑板上端面设置的夹持板、在所述夹持板上固定连接的两相互垂直设置的固定挡块、与所述固定挡块相对设置在夹持板上的调整挡块、在所述调整挡块内螺纹连接的调整螺栓。

优选的，在所述支撑板上端面中部固定连接有转台，所述夹持板可转动套设在转台上，在所述夹持板上相对设置有两弧形调整通孔，两所述调整通孔同轴设置，紧固螺栓穿设在所述调整通孔内并螺纹连接在支撑板内。

优选的，在所述夹持板一侧的支撑板上端面固定连接有限位块，限位螺栓螺纹连接在限位块内并抵接夹持板一侧端面。

优选的，在所述支撑板上固定连接有落料板。

优选的，在所述支撑板上端面的边缘开设有卡槽，所述落料板固定卡设在卡槽内。

优选的，在两所述固定挡块的内侧端面沿其长度开设有限位槽，所述底板可卡设在所述限位槽内。

优选的，在所述装夹孔对应的安装块上端面开设有紧固孔，所述紧固孔连通装夹孔，装夹螺栓螺纹连接在装夹孔内。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型通过设置X向、Y向、Z向直线模组以及激光振镜模组，可实现对钻石基材的切片操作；通过设置弧形滑台，可调整固定在装夹孔内的钻石基材的倾斜角度，从而调整对钻石基材的切片角度；通过将装夹机构和夹持机构设计为分体式可拆卸结构，在实际激光切片过程中，可使用两组装夹机构，一组在用于激光切片时，操作人员可在另一组装夹机构上装夹钻石基材，从而提高了整体加工效率。

2.通过设置固定挡块、调整挡块及调整螺栓，可快速完成装夹机构的夹持及固定；通过设置转台及调整通孔，便于调整夹持机构水平安装角度；通过设置落料板，便于切割下来的钻石基材切片掉落在落料板上，从而便于收集；通过设置限位槽，在对底板进行水平方向的限位时也可对其进行竖直方向上的限位及固定；通过设置紧固孔，便于固定钻石基材。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型去除壳体及显示控制器后的结构示意图。

图3为本实用新型的激光振镜模组的结构示意图。

图4为本实用新型的X向、Y向直线模组与装夹机构、夹持机构的连接结构示意图。

图5为图4去除落料板后的结构示意图。

图6为本实用新型的夹持机构及装夹机构的连接结构示意图。

图7为本实用新型的装夹机构的结构示意图。

图8为本实用新型的夹持机构的爆炸结构示意图。

图9为图8去除转台及支撑板后的结构示意图。

图中：1、工作台，2、壳体，21、工控机，22、显示控制器，3、支撑架，31、支腿，32、横梁，33、Z向直线模组，34、激光振镜模组，41、X向直线模组，42、Y向直线模组，5、夹持机构，51、支撑板，511、落料板，512、卡槽，52、夹持板，521、转动通孔，522、调整通孔，53、固定挡块，54、调整挡块，55、调整螺栓，56、限位槽，57、挡块斜面，58、转台，59、限位块，591、限位螺栓，6、装夹机构，61、底板，62、弧形滑台，63、安装块，64、装夹孔，65、紧固孔，66、底板斜面。

实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

实施例

参见图1、2所示，一种激光切片设备，包括工作台1，工作台1水平安装在壳体2内，在壳体2内设置有工控机21，工控机21可选用研华工控机IPC-510，工控机21电连接在壳体2外侧安装的显示控制器22。在工作台1上设置有支撑架3，支撑架3包括通过螺栓竖直固定连接在工作台1上端面的支腿31及在支腿31上通过螺栓水平固定架设的横梁32。

在本实施例中，关于对X向、Y向及Z向的说明：X向是指沿工作台1长度的水平方向，Y向指沿工作台1宽度的水平方向，Z向是指垂直于工作台1水平端面的竖直方向，可参见图2中，X向、Y向及Z向坐标标识。

参见图3所示，在支撑架3的横梁32上通过螺栓沿Z向固定安装有Z向直线模组33，在Z向直线模组33的移动件上通过螺栓固定连接有激光振镜模组34，激光振镜模组34可选用现有光纤激光振镜设备。通过Z向直线模组33可带动激光振镜模组34沿Z向上下运动，从而调整激光振镜模组34与钻石基材之间的距离。Z向直线模组33可选用现有的用伺服电机驱动的丝杆传动直线模组。

参见图4、5所示，在工作台1上通过螺栓沿X向固定安装有X向直线模组41，在X向直线模组41的移动件上通过螺栓沿Y向固定安装有Y向直线模组42，在Y向直线模组42的移动件上设置有夹持机构5，在夹持机构5上夹持有装夹机构6，装夹机构6与夹持机构5之间可拆卸。

具体的，X向直线模组41、Y向直线模组42均可选用现有的由伺服电机驱动的丝杆传动直线模组。X向直线模组41用于驱动Y向直线模组42沿X向往复运动，Y向直线模组42用于驱动夹持机构5及装夹机构6沿Y向往复运动。夹持机构5用于定位及夹持装夹机构6，装夹机构6用于装夹粘接有钻石基材的安装棒（图中未画出，为现有技术，圆柱状结构）。

参见图7所示，装夹机构6包括底板61、在底板61上通过螺栓固定连接的弧形滑台62、在弧形滑台62的滑动件上通过螺栓固定连接的安装块63，在安装块63上开设有若干装夹孔64。

具体的，弧形滑台62可选用现有GFG50-50型微调弧形滑台，其可沿X向设置，即通过旋转弧形滑台62的旋钮可调整安装块63在X向上的倾斜角度，从而调整钻石基材的倾斜角度，以针对不同的加工需求调节不同的激光切片角度，进而提高了本设备的通用性。为了便于在装夹孔64内固定粘接有钻石基材的安装棒，在装夹孔64对应的安装块63上端面开设有紧固孔65，紧固孔65连通装夹孔64，装夹螺栓（图中未画出）螺纹连接在装夹孔64内并抵接安装棒，从而固定钻石基材的相对位置，避免在激光切片时晃动。

参见6、8、9所示，夹持机构5包括通过螺栓固定安装在Y向直线模组42的移动件上的支撑板51、在支撑板上端面设置的夹持板52、在夹持板52上设置的与夹持板52一体成型的两相互垂直设置的固定挡块53、与固定挡块53相对设置在夹持板52上的调整挡块54、在调整挡块54内螺纹连接的调整螺栓55。

具体的，两固定挡块53及两调整挡块54均为长条状且均与夹持板52一体成型设置且均设置在夹持板52的边缘处，在某一实施例中，夹持板52可通过螺栓水平固定安装在支撑板51上端面。通过上述结构，可通过调整螺栓55将底板61锁紧在两固定挡块53及两调整挡块54之间，从而便于对安装块63及钻石基材的整体拆装，以提高整体拆装效率。

通过调整螺栓55可实现对底板61在X向及Y向组成的水平面方向上进行限位，为了实现对底板61在Z向上的限位，避免在对钻石基材切片时导致的底板61夹紧失效，在两固定挡块53的内侧端面沿其长度开设有限位槽56，固定挡块53的内侧端面与限位槽56的竖直端面通过挡块斜面57过渡连接。与此相对应的，在底板61的上端面与两个相互垂直的竖直端面之间通过底板斜面66过渡连接。底板61可卡设在限位槽56内且底板斜面66与限位槽56的挡块斜面57抵接。

参见图8所示，进一步的，为了便于在水平方向上调整夹持机构5的角度，在支撑板51上端面中部通过螺栓固定连接有转台58，转台58可为圆柱形结构，在夹持板52的中部开设有转动通孔521，夹持板52可转动套设在转台58上，在夹持板52上相对设置有两弧形调整通孔522，两调整通孔522以转动通孔521的轴心为轴并同轴设置，紧固螺栓（图中未画出）穿设在调整通孔522内并螺纹连接在支撑板51内。

为了对夹持板52在水平方向上进行限位，在夹持板52一侧的支撑板51上端面通过螺栓固定连接有限位块59，两个限位螺栓591螺纹连接在限位块59内并抵接夹持板52一侧端面。

为了便于对切割下来的钻石片材收集，在支撑板51上通过螺栓固定连接有落料板511。落料板511围合在限位块59、夹持板52外侧。为了便于安装落料板511，需要在安装时对其进行定位，故在本实施例中，在支撑板51上端面的边缘开设有卡槽512，落料板511固定卡设在卡槽512内。

本实用新型实施例的工作过程如下：

按上述实施例的结构说明安装各组件，如图1所示，首先通过显示控制器22调整激光振镜模组34、X向直线模组41、Y向直线模组42、Z向直线模组33的运动参数；根据待加工钻石基材的切片角度，调整弧形滑台62；在本实施例进行激光切片的过程中，需使用两个装夹机构6，将粘接有钻石基材的安装棒插设在装夹孔64内并通过装夹螺栓锁紧；

将载有钻石基材的第一个装夹机构6的底板61卡设在固定挡块53与调整挡块54之间，并通过调整螺栓55锁紧底板61，从而完成对钻石基材的固定，之后激光振镜模组34的激光振镜对钻石基材逐个、逐层进行切片，具体切割方式及切割原理为现有技术，此处不再赘述；切割下来的钻石切片掉落在落料板511上进行收集；在第一个装夹机构6上的钻石基材被切割时，操作人员可在第二个装夹机构6上装夹钻石基材，当第一个装夹机构6上的钻石基材被切片后，操作人员将载有待加工钻石基材的第二个装夹机构6与已加工完成的第一个装夹机构6进行更换即可；循环往复上述过程，即可实现钻石基材的批量切片。

上述显示控制器22、工控机21与激光振镜模组34、X向直线模组41、42、Y向直线模组、Z向直线模组35的连接关系及控制逻辑是为自动化操作以提高生产效率，其连接关系及控制原理为现有技术，此处不再赘述。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种激光切片设备，包括工作台、显示控制器及在所述工作台上设置的支撑架，其特征在于：在所述支撑架上设置有Z向直线模组，在所述Z向直线模组的移动件上固定连接有激光振镜模组；

在所述工作台上设置有X向直线模组，在所述X向直线模组的移动件上固定连接有Y向直线模组，在所述Y向直线模组的移动件上设置有夹持机构，在所述夹持机构上夹持有装夹机构，所述装夹机构与夹持机构之间可拆卸；

所述装夹机构包括底板、在所述底板上固定连接的弧形滑台、在所述弧形滑台的滑动件上固定连接的安装块，在所述安装块上开设有若干装夹孔。

2.根据权利要求1所述一种激光切片设备，其特征在于：所述夹持机构包括固定连接在所述Y向直线模组的移动件上的支撑板、在所述支撑板上端面设置的夹持板、在所述夹持板上固定连接的两相互垂直设置的固定挡块、与所述固定挡块相对设置在夹持板上的调整挡块、在所述调整挡块内螺纹连接的调整螺栓。

3.根据权利要求2所述一种激光切片设备，其特征在于：在所述支撑板上端面中部固定连接有转台，所述夹持板可转动套设在转台上，在所述夹持板上相对设置有两弧形调整通孔，两所述调整通孔同轴设置，紧固螺栓穿设在所述调整通孔内并螺纹连接在支撑板内。

4.根据权利要求3所述一种激光切片设备，其特征在于：在所述夹持板一侧的支撑板上端面固定连接有限位块，限位螺栓螺纹连接在限位块内并抵接夹持板一侧端面。

5.根据权利要求2所述一种激光切片设备，其特征在于：在所述支撑板上固定连接有落料板。

6.根据权利要求5所述一种激光切片设备，其特征在于：在所述支撑板上端面的边缘开设有卡槽，所述落料板固定卡设在卡槽内。

7.根据权利要求2所述一种激光切片设备，其特征在于：在两所述固定挡块的内侧端面沿其长度开设有限位槽，所述底板可卡设在所述限位槽内。

8.根据权利要求1所述一种激光切片设备，其特征在于：在所述装夹孔对应的安装块上端面开设有紧固孔，所述紧固孔连通装夹孔，装夹螺栓螺纹连接在装夹孔内。