一种石英棒自动固定工装

技术领域

本发明涉及石英棒切割技术领域，特别涉及一种石英棒自动固定工装。

背景技术

在制作石英舟的过程中，首先是对石英棒进行切割处理，之后再进行抛光、酸洗等处理，最后进行焊接形成石英舟。石英棒的切割方法一般包括机械切割法，电解切割法，水切割法，手动切割法。日常切割加工通常使用切割机，但是切割机切割过程中可能会因为石英棒发生位移而产生切割倾斜偏差。在实际生产中，通常采取对石英棒两端进行夹持来避免或减少切割倾斜偏差，但石英棒在夹持过程中难以掌握夹持力度，容易碎裂或者发生位移，或者运用和石英棒的形状类似的定位结构来加以固定，但只能对特定形状的石英棒限位固定。

本申请人于2023年9月12日在先申请了申请号为202322462506.1的中国实用新型专利，具体公开了一种石英棒切割用定位装置，包括：定位座及定位块；所述定位座水平设置，该定位座用于装载石英棒的端面上开设有用于定位石英棒的若干的定位槽，该定位槽的截面与所述石英棒呈仿形设置，且该定位槽排列设置于所述定位座上，所述定位槽的两端部处安装所述定位块，该定位块固定所述石英棒的两端部，且该定位块与所述定位座可拆卸安装连接，所述定位块上开设有与所述石英棒的呈仿形设置的限位槽；所述定位槽与所述限位槽配合对所述石英棒进行包覆定位，所述限位槽呈V形设置，对所述石英棒的环向进行限位。所述定位装置不需要设置定位孔对石英棒进行固定而是通过定位块、限位槽及定位槽配合对切割后的石英棒进行限位固定使石英棒在切割过程中不会发生位移。

但是，上述专利中记载的技术方案仍存在以下的技术问题：

利用限位槽进行固定的石英棒是经过切割加工过的，通过石英棒加工后切面与限位槽形状相仿从而进行限位，但限位槽无法对于圆柱形石英棒进行精确限位，容易在切割过程中发生位移，影响切割精度，适用范围窄。

发明内容

针对以上问题，本发明提供了一种石英棒自动固定工装，通过限位块上的V形卡口与载料座配合，对横截面为水滴形的石英棒进行限位，而对于横截面为圆形的石英棒进行定位时，通过回收限位块排出粘结剂，利用粘结剂对石英棒进行固定，从而达到两种石英棒自由切换固定方式的目的。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种石英棒自动固定工装，包括：

工装夹具，所述工装夹具用于装夹固定石英棒，该工装夹具包括载料座、定位块、限位块、切换块及存储仓；

所述载料座水平设置，该载料座的上端面向下开设有截面呈半圆形状设置的若干的定位槽，该定位槽相互平行设置，且该定位槽用于承载石英棒；

所述定位块对称安装于所述载料座的两端，该定位块转动设置，且该定位块上开设有半圆形设置的限位槽，所述限位槽与所述定位槽一一对应配合设置，对所述石英棒的两端进行限位；

所述限位块升降滑动安装于所述定位块上，该限位块与所述限位槽一一对应设置，且该限位块的下端部开设有V形的卡口，该卡口与所述石英棒上凸起的尖端卡合定位设置，所述限位块的中部开设有穿孔，该穿孔内安装有凸起的滚珠，且该穿孔的上方设置有锁定槽，且所述限位块上开设有连通顶部与底部的流道；

所述切换块水平滑动于所述定位块上，该切换块穿设于所述穿孔上，且该切换块呈波浪形设置有波峰与波谷，所述波峰处设置有与所述锁定槽对应配的锁块，所述切换块的一侧端部设置有用于切换档位的定位孔；

所述存储仓罩设于所述限位块与所述切换块上方，该存储仓内设置有密封的用于存储粘结剂的料仓，所述限位块的顶部滑动升降设置于所述存储仓上，所述存储仓上设置有与所述定位孔对应配合的两组锁孔。

作为改进，所述载料座上两端部设置有螺纹孔，所述定位块上开设有与所述螺纹孔对应配合的通孔。

作为改进，所述载料座的下端面上安装有磁吸条。

作为改进，所述定位块的一侧端部开设有连接槽。

作为改进，所述料仓内平行设置有两组控温管，该控温管内流动控温介质，且该控温管分别为加热管与冷却管。

作为改进，所述控温管的两端部均分别设置有快接头。

作为改进，所述料仓内设置有活塞，该活塞沿竖直方向升降设置。

作为改进，自动辅助装置，所述自动辅助装置用于配合所述工装夹具装夹固定所述石英棒，该自动辅助装置包括定位平台、翻转机构、抽拉机构、升降机构及控温机构；

所述定位平台水平设置，该定位平台用于装载固定所述工装夹具，且该定位平台的四角设置有对所述载料座的四角进行限位的限位角铁；

所述翻转机构正对所述定位块，该翻转机构上的主动旋转轴与所述连接槽穿插配合，带动所述定位块翻转；

所述抽拉机构正对所述切换块设置，该抽拉机构的抽拉杆通过端部设置的磁吸附连接单元与所述切换块连接后，带动所述切换块滑动；

所述升降机构设置于所述活塞的正上方，该升降机构与所述活塞连接，带动所述活塞升降；

所述控温机构安装于所述定位平台的下方，该控温机构分别与所述控温管连通设置，且该控温机构向所述控温管泵送控温介质。

作为改进，所述翻转机构包括推送器、滑动板及旋转驱动器；

所述推送器朝向所述定位块推送设置，该推送器的推送轴与所述滑动板连接设置；

所述滑动板通过底板设置的滑轨滑块副朝向所述定位块往复滑动设置；

所述旋转驱动器安装于所述滑动板上，该旋转驱动器与所述主动旋转轴连接设置，该旋转驱动器带动所述主动旋转轴旋转。

作为改进，所述控温机构包括热水箱、热水泵、冷水箱及冷水泵；

所述热水箱上分别设置有出水管及进水管，该热水箱与所述加热管连通设置；

所述热水泵安装于所述热水箱上，该热水泵泵送所述热水箱内的热水至所述加热管内循环流通；

所述冷水箱上分别设置有排水管及入水管，该冷水箱与所述冷却管连通设置；

所述冷水泵安装于所述冷水箱上，该冷水泵泵送所述冷水箱内的冷水至所述冷却管内循环流通。

本发明的有益效果在于：

（1）本发明设置可以调整的切换块带动限位块升降以满足不同形状石英棒的限位要求，同时通过载料座和定位块的配合对石英棒两端进行限位固定，通过限位块上的V形卡口与载料座配合，对横截面为水滴形的石英棒进行限位，而对于横截面为圆形的石英棒进行定位时，通过回收限位块排除粘结剂，对石英棒进行固定，从而达到两种石英棒自由切换固定方式的目的；

（2）本发明设置自动辅助装置配合工装夹具对石英棒进行进一步加固，控温机构实现冷热水循化运行，减少粘结剂融化冷却时间，升降机构与活塞配合将融化的粘结剂挤压通过限位块中的流道流通至限位块与石英棒之间的空隙，再由控温机构对粘结剂冷却固化，实现对圆柱形石英棒的固定限位，其次升降机构与活塞能将融化的粘结剂重新抽吸回料仓，粘结剂可以重新反复循环利用；

（3）本发明中的升降机构、翻转机构及抽拉机构都是由气缸驱动自动化操作，以提高操作的灵活性和精度，设备成本低廉且易于维护，降低人工成本。

综上所述，本发明具有固定性好、切割精度高、方便维护、提高效率等优点，尤其适用于石英棒切割技术领域。

附图说明

图1为本发明石英棒立体结构示意图；

图2为本发明石英棒侧视结构示意图；

图3为本发明工装夹具立体结构示意图；

图4为图3中A处结构放大示意图；

图5为本发明载料座立体结构示意图；

图6为本发明定位块立体结构示意图；

图7为本发明工装夹具内部结构示意图；

图8为本发明存储仓结构示意图；

图9为本发明工装夹具剖视结构示意图；

图10为本发明工装夹具针对水滴形石英棒的剖视结构示意图；

图11为本发明限位块与切换块针对水滴形石英棒的限位示意图；

图12为本发明工装夹具针对圆柱形石英棒的剖视结构示意图一；

图13为本发明工装夹具针对圆柱形石英棒的剖视结构示意图二；

图14为本发明限位块与切换块针对圆柱形石英棒的限位示意图；

图15为本发明限位块结构示意图；

图16为本发明限位块侧视图；

图17为本发明限位块剖视结构示意图；

图18为本发明切换块立体结构示意图；

图19为本发明自动辅助装置立体结构示意图；

图20为本发明控温机构结构示意图；

图21为本发明翻转机构放大示意图；

图22为本发明抽拉机构放大示意图；

图23为本发明升降机构立体结构示意图。

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“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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设备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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例1：

如图1至图18所示，一种石英棒自动固定工装，包括：

工装夹具I，所述工装夹具I用于装夹固定石英棒10，该工装夹具I包括载料座1、定位块2、限位块3、切换块4及存储仓5；

所述载料座1水平设置，该载料座1的上端面向下开设有截面呈半圆形状设置的若干的定位槽11，该定位槽11相互平行设置，且该定位槽用于承载石英棒10；

所述定位块2对称安装于所述载料座1的两端，该定位块2转动设置，且该定位块2上开设有半圆形设置的限位槽21，所述限位槽21与所述定位槽11一一对应配合设置，对所述石英棒10的两端进行限位；

所述限位块3升降滑动安装于所述定位块2上，该限位块3与所述限位槽21一一对应设置，且该限位块3的下端部开设有V形的卡口31，该卡口31与所述石英棒10上凸起的尖端101卡合定位设置，所述限位块3的中部开设有穿孔32，该穿孔32内安装有凸起的滚珠33，且该穿孔32的上方设置有锁定槽34，且所述限位块3上开设有连通顶部与底部的流道35；

所述切换块4水平滑动于所述定位块2上，该切换块4穿设于所述穿孔32上，且该切换块4呈波浪形设置有波峰41与波谷42，所述波峰41处设置有与所述锁定槽34对应配的锁块43，所述切换块4的一侧端部设置有用于切换档位的定位孔45；

所述波峰41与所述滚珠33抵触配合时，所述限位块3的卡口31收缩回所述定位块2内，所述波峰41脱离与所述滚珠33抵触配合时，所述锁块43插入所述锁定槽34内，固定所述限位块3，所述卡口31伸出所述定位块2，与所述尖端101卡合定位配合，此时的工作状态针对的是截面为水滴状的石英棒；

所述存储仓5罩设于所述限位块3与所述切换块4上方，该存储仓5内设置有密封的用于存储粘结剂的料仓51，所述限位块3的顶部滑动升降设置于所述存储仓5上，所述存储仓5上设置有与所述定位孔45对应配合的两组锁孔59，所述定位孔45与所述锁孔59对齐时，插入螺栓，将所述切换块4锁定，所述存储仓5的顶部设置有与所述料仓51连通的加料孔50；

所述波峰41与所述滚珠33抵触配合时，所述限位块3的卡口31收缩回所述定位块2内，所述流道35与所述料仓51连通，粘结剂通过所述流道35流动至所述定位块2上的限位槽21与限位块3上的卡口31处，粘结剂冷却固化后对圆柱状的石英棒10进行固定粘附，此时的工作状态正对的是截面为圆形的石英棒，粘结剂为松香或石蜡，松香和石蜡的熔点低、粘度高、流速慢、不容易被点燃，融化后为粘稠液体，石蜡松香的挥发性较低，不易产生烟雾和气体污染环境的问题，其中的蜡质成分能够有效防止氧化反应的发生，延长使用寿命，安全性较高。

其中，所述载料座1上两端部设置有螺纹孔12，所述定位块2上开设有与所述螺纹孔12对应配合的通孔22，所述螺纹孔12与所述通孔22对齐时，旋入螺丝，固定连接所述载料座1与所述定位块2。

具体的，所述载料座1的下端面上安装有磁吸条13，所述磁吸条13采用磁性金属制造，例如铁、钴、镍、钢等金属材料，磁吸条13的作用是用于将工装夹具安装到加工中心，便于工装夹具的吸附固定。

进一步的，所述定位块2的一侧端部开设有连接槽23，该连接槽呈一字型、十字型、米字型或其他满足对所述定位块2的翻转自由度进行限定的形状。

更进一步的，所述料仓51内平行设置有两组控温管52，该控温管52内流动控温介质，且该控温管52分别为加热管521与冷却管522，且该控温管52用于控制料仓51内的粘结剂的物态。

此外，所述控温管52的两端部均分别设置有快接头523，用于与控温机构65的外部供水出水管道快速连接。

需要说明的是，所述料仓51内设置有活塞53，该活塞53沿竖直方向升降设置，挤压排出或收缩抽吸粘结剂。

进一步说明的是，所述控温管52加热和冷却料仓51中的粘结剂时，限位块3与石英棒10之间的粘结剂受流道35中粘结剂温度变化也发生物态变化，从而粘结剂能够被抽回料仓51。

实施例2：

如图19至图23所示，一种石英棒自动固定工装，还包括：

其中，自动辅助装置II，所述自动辅助装置II用于配合所述工装夹具I装夹固定所述石英棒10，该自动辅助装置II包括定位平台61、翻转机构62、抽拉机构63、升降机构64及控温机构65；

所述定位平台61水平设置，该定位平台61用于装载固定所述工装夹具I，且该定位平台61的四角设置有对所述载料座1的四角进行限位的限位角铁611；

所述翻转机构62正对所述定位块2，该翻转机构62上的主动旋转轴621与所述连接槽23穿插配合，带动所述定位块2翻转；

所述抽拉机构63正对所述切换块4设置，该抽拉机构63的抽拉杆631通过端部设置的磁吸附连接单元632与所述切换块4连接后，带动所述切换块4滑动，所述抽拉机构63包括抽拉气缸633，该抽拉气缸633通过控制电磁阀实现三段式行程控制，且该抽拉气缸633带动所述抽拉杆631抽拉移动；

所述升降机构64设置于所述活塞53的正上方，该升降机构64与所述活塞53连接，带动所述活塞53升降，所述升降机构64包括升降气缸641，该升降气缸641朝向所述活塞53推送设置，该升降气缸641的气缸推杆642的端部设置有连接孔643，所述活塞53的活塞杆531的顶部设置有对接孔532，所述连接孔643与所述对接孔532重合后插入插销，实现气缸推杆642与活塞53的连接；

所述控温机构65安装于所述定位平台61的下方，该控温机构65分别与所述控温管52连通设置，且该控温机构65向所述控温管52泵送控温介质。

需要说明的是，所述翻转机构62包括推送器622、滑动板623及旋转驱动器624；

所述推送器622朝向所述定位块2推送设置，该推送器622的推送轴与所述滑动板623连接设置；

所述滑动板623通过底板设置的滑轨滑块副朝向所述定位块2往复滑动设置；

所述旋转驱动器624安装于所述滑动板623上，该旋转驱动器624与所述主动旋转轴621连接设置，该旋转驱动器624带动所述主动旋转轴621旋转。

并且，所述控温机构65包括热水箱651、热水泵652、冷水箱653及冷水泵654；

所述热水箱651上分别设置有出水管6511及进水管6512，该热水箱651与所述加热管521连通设置；

所述热水泵652安装于所述热水箱651上，该热水泵652泵送所述热水箱651内的热水至所述加热管521内循环流通；

所述冷水箱653上分别设置有排水管6531及入水管6532，该冷水箱653与所述冷却管522连通设置；

所述冷水泵654安装于所述冷水箱653上，该冷水泵654泵送所述冷水箱653内的冷水至所述冷却管522内循环流通。

工作过程：翻转机构62带动定位块2翻转，将石英棒10放置于载料座1，随后将定位块2复位，此时螺纹孔12与通孔22对齐，旋入螺丝将载料座1与定位块2连接，当对于水滴形石英棒进行限位时，抽拉杆631带动切换块4移动，锁块43插入锁定槽34，锁孔59与定位孔45对齐，插入螺栓对限位块3进行定位，此时限位块3下降与石英棒10卡合，从而对石英棒10进行限位；

当对于圆柱形石英棒进行限位时，抽拉杆631带动切换块4移动，限位块3中的滚珠33与波峰41抵触，限位块3被固定于定位块2内，锁孔59与定位孔45对齐，插入螺栓对限位块3进行定位，此时限位块3与圆柱形石英棒10中间存在空隙，限位块3内部流道35与料仓51相接，将加热管521两端连接热水箱651，当粘接剂融化后通过抽拉机构63将粘接剂挤压至空隙，再将冷却管522连通冷水箱653将粘结剂冷却，从而对对圆柱状的石英棒10进行固定限位，当加工完成后，将粘接剂再次加热，通过抽拉机构63将粘接剂抽回料仓51，在进行冷却处理；

通过抽拉杆631将切换块4复位，取出限位块3的螺栓，取出固定载料座1于定位块2的螺丝，翻转机构62将定位块2翻转，取出石英棒。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。