一种高精度的石英玻璃加工用切割设备及加工方法

文档序号:496190 发布日期:2022-01-07 浏览:24次 >En<

阅读说明:本技术 一种高精度的石英玻璃加工用切割设备及加工方法 (High-precision cutting equipment for quartz glass processing and processing method ) 是由 张尧 濮阳坤 陶明顿 于 2021-11-03 设计创作,主要内容包括:一种高精度的石英玻璃加工用切割设备及加工方法,属于玻璃切割技术领域,为解决现有的圆管状玻璃制品的切割设备进行切割的时候不方便对直径大小不同的玻璃管进行夹持,在完成一次切割之后需要重新调整位置再进行夹持切割,并且切割下来的圆管容易掉落损坏的问题;本发明通过设置设置在工作台上的第一驱动组件和滑动连接在工作台上的收紧套筒,还包括活动设置在收紧套筒内部的收紧组件,转动组件和伸缩组件之间设置有联动组件,且联动组件设置有两组,本发明伸缩气缸缩回的时候卡块卡在卡槽上形成棘轮结构原理,通过固定杆实现了对玻璃管的移动,配合第一夹持机构实现了自动夹紧,在完成一次切割后调整位置再进行夹持切割,联动效果好。(A high-precision cutting device and a high-precision cutting method for quartz glass processing belong to the technical field of glass cutting, and aim to solve the problems that when the existing cutting device for a circular tubular glass product is used for cutting, glass tubes with different diameters are not convenient to clamp, the position needs to be readjusted after one-time cutting is finished, clamping and cutting are carried out, and the cut circular tube is easy to drop and damage; according to the invention, the first driving assembly arranged on the workbench, the tightening sleeve connected to the workbench in a sliding manner and the tightening assembly movably arranged in the tightening sleeve are arranged, the linkage assemblies are arranged between the rotating assembly and the telescopic assemblies, and two groups of linkage assemblies are arranged.)

一种高精度的石英玻璃加工用切割设备及加工方法

技术领域

本发明涉及玻璃切割技术领域,特别涉及一种高精度的石英玻璃加工用切割设备及加工方法。

背景技术

石英玻璃,是由各种纯净的天然石英(如水晶、石英砂等)熔化制成。线膨胀系数极小,有很好的抗热震性,它的耐热性很高,经常使用温度为1100℃~ 1200℃,短期使用温度可达1400℃,石英玻璃主要用于实验室设备和特殊高纯产品的提炼设备,由于它具有高的光谱透射,不会因辐射线损伤(其他玻璃受辐射线照射后会发暗),因此也是用于宇宙飞船、风洞窗和分光光度计光学系统的理想玻璃。

石英玻璃制品的形态有很多种,包括块状、片状、圆柱状以及圆管状,目前市面上现有的圆管状玻璃制品的切割设备进行切割的时候不方便对直径大小不同的玻璃管进行夹持,并且在完成一次切割之后需要重新调整位置再进行夹持切割,这一过程操作较为繁琐,并且切割下来的圆管受到重力掉落容易损坏。

为解决上述问题。为此,提出一种高精度的石英玻璃加工用切割设备及加工方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高精度的石英玻璃加工用切割设备及加工方法,解决了背景技术中目前市面上现有的圆管状玻璃制品的切割设备进行切割的时候不方便对直径大小不同的玻璃管进行夹持,并且在完成一次切割之后需要重新调整位置再进行夹持切割,这一过程操作较为繁琐,并且切割下来的圆管受到重力掉落容易损坏的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种高精度的石英玻璃加工用切割设备,包括工作台和设置在工作台上的第一夹持机构,还包括设置在工作台上的移动机构和第二夹持机构,且移动机构和第二夹持机构分别位于第一夹持机构的两侧,第一夹持机构包括设置在工作台上的第一驱动组件和滑动连接在工作台上的收紧套筒,还包括活动设置在收紧套筒内部的收紧组件,且收紧组件设置有三组,收紧套筒的中间设置有左右贯穿的腔体,且腔体形状为圆台状,收紧套筒内壁上设置有第一滑槽,收紧套筒中间设置有第二滑槽,且第二滑槽与第一滑槽相贯通,第一滑槽和第二滑槽设置有三组,且三组所述的第一滑槽和第二滑槽呈径向分布,收紧组件包括滑动连接在第二滑槽内部的第一滑块,第一滑块表面固定连接有第二滑块,且第二滑块滑动连接在第一滑槽内,收紧组件还包括固定连接在第二滑块内侧的固定座,且固定座上转动连接有转轴,转轴的两侧均转动连接有橡胶轮;

移动机构包括设置在工作台顶部一侧的伸缩组件,移动机构还包括活动设置在收紧套筒的外壁上的转动组件,转动组件和伸缩组件之间设置有联动组件,且联动组件设置有两组;

第二夹持机构包括设置在工作台顶部另一侧的限位组件,第二夹持机构还包括活动设置在限位组件的内的夹持组件以及设置在限位组件上方的第二驱动组件。

进一步地,工作台的顶部固定连接有L形支撑板,L形支撑板的一端设置有激光切割头。

进一步地,第一驱动组件包括转动连接在第一驱动组件上的转动盘,还包括固定连接在工作台上的第一电机,第一电机的输出端固定连接有第一齿轮,转动盘上设置有与第一齿轮相啮合的齿槽,转动盘上设置有限位槽,且限位槽设置有三组,三组所述的限位槽上滑动连接有第一限位杆,且第一限位杆的一端与固定座固定连接,第一限位杆的另一端贯穿限位槽并连接有限位件。

进一步地,固定座上固定连接有连接杆,连接杆的另一端固定连接有壳体,壳体的内部滑动连接有转动件,转动件的顶部转动连接有滚轮,转动件与壳体之间固定连接有第一压缩弹簧。

进一步地,伸缩组件包括固定连接在工作台顶部的伸缩气缸,伸缩气缸的输出端固定连接有第一顶板,第一顶板的另一侧设置有玻璃管,且玻璃管位于三组所述的收紧组件之间。

进一步地,转动组件包括转动连接在收紧套筒外壁上的转动环,转动环靠近伸缩气缸的一侧均匀分布有复位弹簧,复位弹簧的另一端固定连接有固定环。

进一步地,联动组件包括固定连接在伸缩气缸输出端两侧的固定杆,固定杆的顶部另一端设置有向上贯穿的滑动槽,固定杆上设置有左右贯穿的贯穿槽,且贯穿槽与滑动槽相连通,联动组件还包括滑动连接在贯穿槽内的联动杆,且联动杆的一端与固定环固定连接,联动杆上设置有卡槽,卡槽的横截面为直角三角形,且直角边位于靠近固定环的一侧,滑动槽内滑动连接有卡块,且卡块的底部与卡槽形状相对应,卡块的顶部固定连接有第二顶板,第二顶板的底部两侧均固定连接有第二压缩弹簧,且第二压缩弹簧的另一端与固定杆顶部固定连接。

进一步地,限位组件包括滑动连接在工作台顶部的套环,套环的内部从左至右依次设置有限位块、限位板和固定盘,且限位板转动连接在套环内壁上,限位块和固定盘与套环的固定连接,限位块上设置有第三滑槽,限位板上设置有斜槽,固定盘上设置有与第三滑槽形状相同的第四滑槽,且第三滑槽、斜槽和第四滑槽均设置有三组,夹持组件包括贯穿第三滑槽、斜槽和第四滑槽的第二限位杆,第二限位杆贯穿第三滑槽的一端均转动连接有转动轮,转动轮外壁上均包覆有防滑层。

进一步地,第二驱动组件包括固定连接在套环顶部的第二电机,第二电机输出端固定连接有第二齿轮,第二驱动组件还包括啮合连接在第二齿轮上的第三齿轮,且第三齿轮直径大于第二齿轮的直径,第三齿轮的内侧固定连接有贯穿固定盘的转动轴,限位板靠近固定盘的一侧外壁上固定连接有弧形齿条,限位板上设置有与弧形齿条相对应的槽,转动轴的另一端贯穿限位板并转动连接有转动座,且转动座固定连接在套环内壁上,第四齿轮与弧形齿条啮合连接。

本发明提出的另一种技术方案:提供一种高精度的石英玻璃加工用切割设备的加工方法,包括以下步骤:

S1:首先将玻璃管放置在三组所述的收紧组件之间,通过伸缩组件使玻璃管移动至合适距离,然后伸缩组件恢复初始状态并和联动组件之间形成联动,通过转动组件使得收紧套筒位置发生改变,当收紧套筒向左侧移动的时候,使得三组的收紧组件收紧并对玻璃管进行夹持;

S2:通过第一驱动组件带动收紧组件和玻璃管转动,工作台上的激光切割头对转动状态下的玻璃管进行切割;

S3:通过第二驱动组件使得限位组件对夹持组件的状态发生改变,改变状态后的夹持组件在裁剪下来的玻璃管的内壁上进行扩张并夹持,至此完成所有步骤。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

1.一种高精度的石英玻璃加工用切割设备及加工方法,通过将玻璃管放置在三组的收紧组件之间,通过伸缩气缸的伸出使得玻璃管在收紧组件之间移动,当移动至合适的位置的时候,通过向左侧移动收紧套筒的位置,收紧套筒进行移动的时候由于腔体内壁的形状为圆台,其具有一定的坡度,所以当收紧套筒移动的时候第二滑块和第一滑块在第一滑槽和第二滑槽的内侧滑动,并逐渐向玻璃管的中心靠拢,直至三组的收紧组件上的橡胶轮紧贴玻璃管即可完成对玻璃管的夹持,此时启动第一电机,第一电机通过第一齿轮啮合齿槽并带动转动盘转动,转动盘转动的时候通过第一限位杆带动三组的收紧组件和玻璃管进行转动,此时当启动激光切割头即可完成对玻璃管的旋转切割,夹持紧密且始终可以使玻璃管转动的时候不会产生离心力抖动,提高了裁剪的精度。

2.一种高精度的石英玻璃加工用切割设备及加工方法,当需要将玻璃管进行移动的时候启动伸缩气缸,伸缩气缸伸出推动玻璃管在三组的收紧组件之间进行移动,并且伸缩气缸在伸出的时候带动固定杆向右侧移动,在固定杆向右侧移动的过程中卡块向上移动,使得卡块在卡槽的顶部移动,此时由于收紧套筒向右移动,收紧套筒内的收紧组件处于松弛状态,当玻璃管移动到合适的位置后,此时若要对收紧套筒向左移动进行收紧可以使伸缩气缸缩回,伸缩气缸缩回的时候卡块卡在卡槽上,卡块卡在卡槽形成棘轮结构原理,并通过卡槽带动固定环,固定环向左侧移动的时候通过复位弹簧和转动环带动收紧套筒向左侧移动,通过固定杆实现了对玻璃管的移动,配合第一夹持机构实现了自动夹紧,在完成一次切割后调整位置再进行夹持切割,联动效果好。

3.一种高精度的石英玻璃加工用切割设备及加工方法,当激光切割头对玻璃管进行切割的时候,通过启动第二电机,第二电机通过第二齿轮带动第三齿轮转动,第三齿轮带动第四齿轮啮合弧形齿条使得限位板转动,限位板转动的时候限位板上的斜槽带动第二限位杆在第三滑槽和第四滑槽之间移动并进行扩张,三组的第二限位杆上的转动轮最终在切割下来的玻璃管的内壁上进行扩张夹持,避免切割下来的圆管受到重力掉落损坏。

附图说明

图1为本发明高精度的石英玻璃加工用切割设备的整体立体结构示意图;

图2为本发明高精度的石英玻璃加工用切割设备的整体结构拆分图;

图3为本发明高精度的石英玻璃加工用切割设备的第一夹持机构和移动机构结构拆分图;

图4为本发明高精度的石英玻璃加工用切割设备的第一夹持机构结构爆炸图;

图5为本发明高精度的石英玻璃加工用切割设备的收紧组件结构爆炸图;

图6为本发明高精度的石英玻璃加工用切割设备的收紧套筒结构剖视图;

图7为本发明高精度的石英玻璃加工用切割设备的移动机构结构示意图;

图8为本发明高精度的石英玻璃加工用切割设备的联动组件结构爆炸图;

图9为本发明高精度的石英玻璃加工用切割设备的联动杆结构剖视图;

图10为本发明高精度的石英玻璃加工用切割设备的第二夹持机构结构示意图;

图11为本发明高精度的石英玻璃加工用切割设备的第二夹持机构结构示意图;

图12为本发明高精度的石英玻璃加工用切割设备的第二驱动组件结构爆炸图。

图中:1、工作台;11、L形支撑板;12、激光切割头;2、第一夹持机构;21、第一驱动组件;211、第一电机;2111、第一齿轮;212、转动盘;2121、齿槽;2122、限位槽;213、第一限位杆;2131、限位件;22、收紧套筒;221、腔体;222、第一滑槽;223、第二滑槽;23、收紧组件;231、第一滑块;232、第二滑块;233、固定座;2331、连接杆;2332、壳体;2333、第一压缩弹簧;2334、转动件;2335、滚轮;234、转轴;235、橡胶轮;3、移动机构;31、转动组件;311、转动环;312、复位弹簧;313、固定环;32、伸缩组件;321、伸缩气缸;322、第一顶板;323、玻璃管;33、联动组件;331、固定杆;332、滑动槽;333、贯穿槽;334、联动杆;3341、卡槽;335、卡块;3351、第二顶板;3352、第二压缩弹簧;4、第二夹持机构;41、限位组件;411、套环;412、固定盘;413、限位板;4131、斜槽;414、限位块;415、第三滑槽;42、夹持组件;421、第二限位杆;422、转动轮;423、防滑层;424、第四滑槽;43、第二驱动组件;431、第二电机;432、第二齿轮;433、第三齿轮;434、转动轴;435、第四齿轮;436、转动座;437、弧形齿条。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。

为了解决现有的圆管状玻璃制品的切割设备进行切割的时候不方便对直径大小不同的玻璃管进行夹持的技术问题,如图1-6所示,提供以下优选技术方案:

一种高精度的石英玻璃加工用切割设备,包括工作台1和设置在工作台1上的第一夹持机构2,还包括设置在工作台1上的移动机构3和第二夹持机构4,且移动机构3和第二夹持机构4分别位于第一夹持机构2的两侧,第一夹持机构2包括设置在工作台1上的第一驱动组件21和滑动连接在工作台1上的收紧套筒22,还包括活动设置在收紧套筒22内部的收紧组件23,且收紧组件23设置有三组,收紧套筒22的中间设置有左右贯穿的腔体221,且腔体221形状为圆台状,收紧套筒22内壁上设置有第一滑槽222,收紧套筒22中间设置有第二滑槽223,第二滑槽223与第一滑槽222也具有一定的倾斜度,且第二滑槽223与第一滑槽222相贯通,第一滑槽222和第二滑槽223设置有三组,且三组的第一滑槽222和第二滑槽223呈径向分布,收紧组件23包括滑动连接在第二滑槽223内部的第一滑块231,第一滑块231表面固定连接有第二滑块232,且第二滑块232滑动连接在第一滑槽222内,收紧组件23还包括固定连接在第二滑块232内侧的固定座233,且固定座233上转动连接有转轴234,转轴234的两侧均转动连接有橡胶轮235。

工作台1的顶部固定连接有L形支撑板11,L形支撑板11的一端设置有激光切割头12,第一驱动组件21包括转动连接在第一驱动组件21上的转动盘212,还包括固定连接在工作台1上的第一电机211,第一电机211的输出端固定连接有第一齿轮2111,转动盘212上设置有与第一齿轮2111相啮合的齿槽2121,转动盘212上设置有限位槽2122,且限位槽2122设置有三组,三组的限位槽2122上滑动连接有第一限位杆213,且第一限位杆213的一端与固定座233固定连接,第一限位杆213的另一端贯穿限位槽2122并连接有限位件2131,固定座233上固定连接有连接杆2331,连接杆2331的另一端固定连接有壳体2332,壳体2332的内部滑动连接有转动件2334,转动件2334的顶部转动连接有滚轮2335,转动件2334与壳体2332之间固定连接有第一压缩弹簧2333。

具体的,通过将玻璃管323放置在三组的收紧组件23之间,通过伸缩气缸321的伸出使得玻璃管323在收紧组件23之间移动,当移动至合适的位置的时候,通过向左侧移动收紧套筒22的位置,收紧套筒22进行移动的时候由于腔体221内壁的形状为圆台,其具有一定的坡度,所以当收紧套筒22移动的时候第二滑块232和第一滑块231在第一滑槽222和第二滑槽223的内侧滑动,并逐渐向玻璃管323的中心靠拢,直至三组的收紧组件23上的橡胶轮235紧贴玻璃管323即可完成对玻璃管323的夹持,此时启动第一电机211,第一电机211通过第一齿轮2111啮合齿槽2121并带动转动盘212转动,转动盘212转动的时候通过第一限位杆213带动三组的收紧组件23和玻璃管323进行转动,此时当启动激光切割头12即可完成对玻璃管323的旋转切割。

为了解决在完成一次切割之后需要重新调整位置再进行夹持切割,这一过程操作较为繁琐的技术问题,如图7-9所示,提供以下优选技术方案:

移动机构3包括设置在工作台1顶部一侧的伸缩组件32,移动机构3还包括活动设置在收紧套筒22的外壁上的转动组件31,转动组件31和伸缩组件32之间设置有联动组件33,且联动组件33设置有两组,伸缩组件32包括固定连接在工作台1顶部的伸缩气缸321,伸缩气缸321的输出端固定连接有第一顶板322,第一顶板322的另一侧设置有玻璃管323,且玻璃管323位于三组的收紧组件23之间,转动组件31包括转动连接在收紧套筒22外壁上的转动环311,转动环311靠近伸缩气缸321的一侧均匀分布有复位弹簧312,复位弹簧312的另一端固定连接有固定环313,复位弹簧312具有一定的弹性,可防止玻璃管323被夹碎。

联动组件33包括固定连接在伸缩气缸321输出端两侧的固定杆331,固定杆331的顶部另一端设置有向上贯穿的滑动槽332,固定杆331上设置有左右贯穿的贯穿槽333,且贯穿槽333与滑动槽332相连通,联动组件33还包括滑动连接在贯穿槽333内的联动杆334,且联动杆334的一端与固定环313固定连接,联动杆334上设置有卡槽3341,卡槽3341的横截面为直角三角形,且直角边位于靠近固定环313的一侧,滑动槽332内滑动连接有卡块335,且卡块335的底部与卡槽3341形状相对应,卡块335的顶部固定连接有第二顶板3351,第二顶板3351的底部两侧均固定连接有第二压缩弹簧3352,且第二压缩弹簧3352的另一端与固定杆331顶部固定连接,受到卡槽3341形状的影响,卡块335与卡槽3341形成棘轮结构原理,即固定杆331向左移动的时候会受到卡块335的限制。

具体的,当需要将玻璃管323进行移动的时候启动伸缩气缸321,伸缩气缸321伸出推动玻璃管323在三组的收紧组件23之间进行移动,并且伸缩气缸321在伸出的时候带动固定杆331向右侧移动,在固定杆331向右侧移动的过程中卡块335向上移动,使得卡块335在卡槽3341的顶部移动,此时由于收紧套筒22向右移动,收紧套筒22内的收紧组件23处于松弛状态,当玻璃管323移动到合适的位置后,此时若要对收紧套筒22向左移动进行收紧可以使伸缩气缸321缩回,伸缩气缸321缩回的时候卡块335卡在卡槽3341上,卡块335卡在卡槽3341形成棘轮结构原理,并通过卡槽3341带动固定环313,固定环313向左侧移动的时候通过复位弹簧312和转动环311带动收紧套筒22向左侧移动,通过固定杆331实现了对玻璃管323的移动,配合第一夹持机构2实现了自动夹紧。

为了解决切割下来的圆管受到重力掉落容易损坏的技术问题,如图10-12所示,提供以下优选技术方案:

第二夹持机构4包括设置在工作台1顶部另一侧的限位组件41,第二夹持机构4还包括活动设置在限位组件41的内的夹持组件42以及设置在限位组件41上方的第二驱动组件43,限位组件41包括滑动连接在工作台1顶部的套环411,套环411的内部从左至右依次设置有限位块414、限位板413和固定盘412,且限位板413转动连接在套环411内壁上,限位块414和固定盘412与套环411的固定连接,限位块414上设置有第三滑槽415,限位板413上设置有斜槽4131,固定盘412上设置有与第三滑槽415形状相同的第四滑槽424,且第三滑槽415、斜槽4131和第四滑槽424均设置有三组,夹持组件42包括贯穿第三滑槽415、斜槽4131和第四滑槽424的第二限位杆421,第二限位杆421贯穿第三滑槽415的一端均转动连接有转动轮422,转动轮422外壁上均包覆有防滑层423。

第二驱动组件43包括固定连接在套环411顶部的第二电机431,第二电机431输出端固定连接有第二齿轮432,第二驱动组件43还包括啮合连接在第二齿轮432上的第三齿轮433,且第三齿轮433直径大于第二齿轮432的直径,第三齿轮433的内侧固定连接有贯穿固定盘412的转动轴434,限位板413靠近固定盘412的一侧外壁上固定连接有弧形齿条437,限位板413上设置有与弧形齿条437相对应的槽,转动轴434的另一端贯穿限位板413并转动连接有转动座436,且转动座436固定连接在套环411内壁上,第四齿轮435与弧形齿条437啮合连接。

具体的,当激光切割头12对玻璃管323进行切割的时候,通过启动第二电机431,第二电机431通过第二齿轮432带动第三齿轮433转动,第三齿轮433带动第四齿轮435啮合弧形齿条437使得限位板413转动,限位板413转动的时候限位板413上的斜槽4131带动第二限位杆421在第三滑槽415和第四滑槽424之间移动并进行扩张,三组的第二限位杆421上的转动轮422最终在切割下来的玻璃管323的内壁上进行扩张夹持。

为了进一步更好的解释说明上述实施例,本发明还提供了一种实施方案,一种高精度的石英玻璃加工用切割设备的加工方法,包括以下步骤:

步骤一:首先将玻璃管323放置在三组所述的收紧组件23之间,通过伸缩组件32使玻璃管323移动至合适距离,然后伸缩组件32恢复初始状态并和联动组件33之间形成联动,通过转动组件31使得收紧套筒22位置发生改变,当收紧套筒22向左侧移动的时候,使得三组的收紧组件23收紧并对玻璃管323进行夹持;

步骤二:通过第一驱动组件21带动收紧组件23和玻璃管323转动,工作台1上的激光切割头12对转动状态下的玻璃管323进行切割;

步骤三:通过第二驱动组件43使得限位组件41对夹持组件42的状态发生改变,改变状态后的夹持组件42在裁剪下来的玻璃管323的内壁上进行扩张并夹持,至此完成所有步骤。

需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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