一种基于石英坩埚生产的等离子切割机平板自动定位切割工作台

摘要

本发明属于石英坩埚加工技术领域，具体为一种基于石英坩埚生产的等离子切割机平板自动定位切割工作台，包括操作台、传送带、三轴驱动机构、等离子切割设备；所述传送带横向嵌入在操作台的上表面；通过操作台、传送带的配合作用，能够对物料进行传输，只需将物料置于传送带上即可，通过传送带传输，避免物料堆叠；通过三轴驱动机构的设置，能够对等离子切割设备在空间内三维移动，从而使得等离子切割设备能够对物料进行不同的切割操作；通过定位框架、位移调整滑台、伸缩机构、旋转机构、CCD定位相机、夹持机构之间的配合作用，能够对传输的物料进行识别检测，并调整位置和旋转，实现物料的调整，方便下一工位的切割操作，提高工作效率。

说明书

技术领域

本发明涉及石英坩埚加工技术领域，具体为一种基于石英坩埚生产的等离子切割机平板自动定位切割工作台。

背景技术

石英坩埚，具有高纯度、耐温性强、尺寸大精度高、保温性好、节约能源、质量稳定等优点，应用越来越广泛。石英坩埚的检测工作是一个十分重要的环节，而且石英坩埚的检测朝向现场检测方向发展。等离子弧切割机是借助等离子切割技术对金属材料进行加工的机械。等离子切割是利用高温等离子电弧的热量使工件切口处的金属部分或局部熔化(和蒸发)，并借高速等离子的动量排除熔融金属以形成切口的一种加工方法。通常采用等离子切割对石英坩埚的原料切割，现在通常将原料固定夹具上，这样操作消耗时间和人力，如果传输带直接将原料传输至等离子弧切割机下侧，而直接切割，这样切割容易出现切割位置不准确。为此，需要设计相应的方案给予解决。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于石英坩埚生产的等离子切割机平板自动定位切割工作台，以解决上述背景技术中提出的现在通常将原料固定夹具上，这样操作消耗时间和人力，如果传输带直接将原料传输至等离子弧切割机下侧，而直接切割，这样切割容易出现切割位置不准确的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于石英坩埚生产的等离子切割机平板自动定位切割工作台，包括操作台、传送带、三轴驱动机构、等离子切割设备；

所述传送带横向嵌入在操作台的上表面，传送带从左至右传输物料，所述三轴驱动机构设置在操作台上表面的一侧，所述等离子切割设备设置在三轴驱动机构上；

还包括定位框架，所述定位框架横跨在传送带上，且定位框架位于操作台的上表面左侧，所述定位框架的内部上侧设置有位移调整滑台，所述位移调整滑台的下侧滑鞍上安装伸缩机构，所述伸缩机构的伸缩端下侧连接有旋转机构，所述旋转机构的底端设置有CCD定位相机，所述旋转机构的底端侧边设置有夹持机构，所述三轴驱动机构位于定位框架的右侧。

作为上述技术方案的改进，所述夹持机构与旋转机构的底端侧边之间为可拆卸连接。

作为上述技术方案的改进，所述夹持机构为夹具组件或者为吸盘组件。

作为上述技术方案的改进，所述三轴驱动机构包括X轴伺服滑台、Y轴伺服滑台和Z轴伺服滑台，所述X轴伺服滑台安装在Y轴伺服滑台的前侧滑鞍上，所述Z轴伺服滑台安装在Y轴伺服滑台的下侧滑鞍上，所述等离子切割设备固定安装在Z轴伺服滑台的下侧滑鞍上，所述Y轴伺服滑台的底端安装在操作台的上表面一侧。

作为上述技术方案的改进，所述等离子切割设备包括旋转驱动机构，所述旋转驱动机构的底端连接有滑套，所述滑套内插接有可在滑套内滑动的滑杆，所述滑套的底端设置有用于对滑杆紧固的定位块，所述滑杆的一端连接有等离子切割器。

作为上述技术方案的改进，所述定位块为定位螺钉，所述定位螺钉贯穿滑套并支撑在滑杆的下表面。

作为上述技术方案的改进，所述滑杆的外壁上轴向设置有用于限制滑杆转动的滑条，所述滑套的内壁上开设有与滑条滑动连接的滑槽。

作为上述技术方案的改进，所述操作台的上表面设置有阻挡机构，所述阻挡机构用于对传输的物料阻挡。

作为上述技术方案的改进，所述阻挡机构包括支撑框，所述支撑框横跨在传送带上，所述支撑框的左侧安装有纵移机构，所述纵移机构的伸缩端底部连接有挡条。

作为上述技术方案的改进，所述挡条的下表面转动连接有支撑滚轮，所述挡条靠近传送带时，支撑滚轮滚动支撑在传送带上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)通过操作台、传送带的配合作用，能够对物料进行传输，只需将物料置于传送带上即可，通过传送带传输，避免物料堆叠。

(2)通过三轴驱动机构的设置，能够对等离子切割设备在空间内三维移动，从而使得等离子切割设备能够对物料进行不同的切割操作。

(3)通过定位框架、位移调整滑台、伸缩机构、旋转机构、CCD定位相机、夹持机构之间的配合作用，能够对传输的物料进行识别检测，并调整位置和旋转，实现物料的调整，方便下一工位的切割操作，提高工作效率和准确度。

(4)通过夹具组件、吸盘组件的设置，能够根据不同材料的物料更换使用，适用范围广。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明等离子切割设备的结构示意图；

图3为本发明阻挡机构的结构示意图；

图4为本发明旋转机构底端装载夹具组件的结构示意图；

图5为本发明旋转机构底端装载吸盘组件的结构示意图。

图中：1操作台、2传送带、3三轴驱动机构、4等离子切割设备、41旋转驱动机构、42滑套、43滑杆、44定位块、5阻挡机构、51支撑框、52纵移机构、53挡条、54支撑滚轮、6定位框架、7位移调整滑台、8伸缩机构、9旋转机构、10 CCD定位相机、11夹具组件、12吸盘组件。

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。

在本发明的描述中，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发明和简化描述，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发明的限制。

实施例：

请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种基于石英坩埚生产的等离子切割机平板自动定位切割工作台，包括操作台1、传送带2、三轴驱动机构3、等离子切割设备4；

所述传送带2横向嵌入在操作台1的上表面，传送带2从左至右传输物料，所述三轴驱动机构3设置在操作台1上表面的一侧，所述等离子切割设备4设置在三轴驱动机构3上，使用时，将物料置于传送带2的上表面，且避免物料在传送带2的上表面上堆叠，传送带2对物料传输，设定传输带2的内侧设置支撑平台，使得物料在传输过程中的高度不变(避免传送带2中侧因重力作用而下垂使得物料高度变化)，在对物料调整、切割时，定位准确；

三轴驱动机构3推动等离子切割设备4在三维空间内移动，实现对物料的多种方式切割。

还包括定位框架6，所述定位框架6横跨在传送带2上，且定位框架6位于操作台1的上表面左侧，所述定位框架6的内部上侧设置有位移调整滑台7，所述位移调整滑台7的下侧滑鞍上安装伸缩机构8，所述伸缩机构8的伸缩端下侧连接有旋转机构9，所述旋转机构9的底端设置有CCD定位相机10，所述旋转机构9的底端侧边设置有夹持机构，所述三轴驱动机构3位于定位框架6的右侧，位移调整滑台7能够驱动伸缩机构8前后移动，伸缩机构8和旋转机构9的配合作用，带动夹持机构纵向移动和旋转，从而能够对物料进行角度调整，此处伸缩机构8和旋转机构9分别选用气缸和电机，电机采用方便控制的步进电机。

进一步改进地，所述夹持机构与旋转机构9的底端侧边之间为可拆卸连接，通过可拆卸连接方式，使得夹持机构根据使用的需求进行跟换，从而能够适用于不同的使用情况。

进一步改进地，所述夹持机构为夹具组件11或者为吸盘组件12，吸盘组件12适用于表面光滑且容易破碎的物料，吸盘组件12能够快速的将物料吸附，夹具组件11采用电磁控制夹具或者气动、液压夹具，能够适用于体积较大、重力较重的物料，使得物料夹持稳定。

进一步改进地，所述三轴驱动机构3包括X轴伺服滑台、Y轴伺服滑台和Z轴伺服滑台，所述X轴伺服滑台安装在Y轴伺服滑台的前侧滑鞍上，所述Z轴伺服滑台安装在Y轴伺服滑台的下侧滑鞍上，所述等离子切割设备4固定安装在Z轴伺服滑台的下侧滑鞍上，所述Y轴伺服滑台的底端安装在操作台1的上表面一侧。X轴伺服滑台、Y轴伺服滑台、Z轴伺服滑台和位移调整滑台7均采用数控滑台，数控滑台的机械结构主要包括：交流伺服电机、联轴器、滚珠丝杠、轴承、导轨、滑鞍等零部件的设计。所采用的机械结构具有如下特点：进给系统采用进给伺服电机直接带动滚珠丝杠，取消了齿轮减速机构，使机械传动结构简单，提高位移精度，减少传动误差；轴承采用深沟球轴承，它主要承受径向载荷，亦能承受一定的双向轴向载荷，高转速时，可用来承受纯轴向载荷，并且便宜。机床整体结构的刚度较高，运动控制精确及传动平稳。

进一步改进地，所述等离子切割设备4包括旋转驱动机构41，所述旋转驱动机构41的底端连接有滑套42，所述滑套42内插接有可在滑套42内滑动的滑杆43，所述滑套42的底端设置有用于对滑杆43紧固的定位块44，所述滑杆43的一端连接有等离子切割器45。旋转驱动机构41驱动滑套42、滑杆43和等离子切割器45转动，等离子切割器45对物料切割，旋转驱动机构41采用带自锁机构的步进电机，石英坩埚通常为圆形状，通过转动切割的方式能够将物料切割为圆形状，提高切割效率。

等离子切割器45的工作原理是等离子是加热到极高温度并被高度电离的气体，它将电弧功率将转移到物料上，高热量使工件熔化并被吹掉，形成等离子弧切割的工作状态。

压缩空气进入割炬后由气室分配两路，即形成等离子气体及辅助气体。等离子气体弧起熔化物料作用，而辅助气体则冷却割炬的各个部件并吹掉已熔化的物料。

进一步改进地，所述定位块44为定位螺钉，所述定位螺钉贯穿滑套42并支撑在滑杆43的下表面，通过定位螺钉拧松或者拧紧对滑杆43松脱或固定，松脱滑杆43时，滑杆43能够在滑套42内移动，达到调节等离子切割器45相对旋转驱动机构41位置调节作用，使得等离子切割器45切割半径得到调节。

进一步改进地，滑杆43的外壁上轴向设置有用于限制滑杆43转动的滑条，所述滑套42的内壁上开设有与滑条滑动连接的滑槽，通过滑条、滑槽的配合作用，使得滑杆43只能够相对滑套42轴向滑动、不能相对转动。

进一步改进地，所述操作台1的上表面设置有阻挡机构5，所述阻挡机构5用于对传输的物料阻挡。

进一步改进地，所述阻挡机构5包括支撑框51，所述支撑框51横跨在传送带2上，所述支撑框51的左侧安装有纵移机构52，所述纵移机构52的伸缩端底部连接有挡条53，纵移机构52采用纵向放置的气缸，能够对挡条53纵向位置调节，当对物料加工时，通过驱动挡条53下降对物料阻挡，使得物料不会移动，方便更好的切割加工操作。

进一步改进地，所述挡条53的下表面转动连接有支撑滚轮54，所述挡条53靠近传送带2时，支撑滚轮54滚动支撑在传送带2上，通过支撑滚轮54的设置，使得挡条53与传送带2之间分离开，滚动摩擦，减小阻力。

工作原理：物料在传送带2上从左至右传输，至物料达到定位框架6的下方时，CCD定位相机10对物料位置识别(CCD定位相机10预先设定程序，对物料识别)，根据识别情况伸缩机构8带动旋转机构9和夹持机构下降，夹持机构将物料夹持，之后伸缩机构8收缩将物料举起，通过旋转机构9驱动夹持机构旋转，使得物料角度调整，之后伸缩机构8伸缩端下降将物料释放即可。

物料继续传输至阻挡机构5处，纵移机构52驱动挡条53下降对物料阻挡，三轴驱动机构3驱动等离子切割设备4对物料切割，切割后，阻挡机构5对物料放行进入下一工位。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明；因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。