一种基于晶体加工的智能化单线设备

技术领域

本发明涉及晶体加工技术领域，具体为一种基于晶体加工的智能化单线设备。

背景技术

晶体按其结构粒子和作用力的不同可分为四类：离子晶体、原子晶体、分子晶体和金属晶体，晶体是由大量微观物质单位按一定规则有序排列的结构，因此可以从结构单位的大小来研究判断排列规则和晶体形态，在对晶体进行加工时，往往需要使用设备对其进行打磨或切割作业。

当前的晶体棒料在加工时，一般采用镀有金刚石颗粒的内圆式刀片和线锯来切割，并在单线切割期间，需要不停通过喷洒水液对晶体棒料和切割处降温，但金刚石线在高速输送时，其表面往往只能与部分水液相互接触，所起到的降温效果有限，从而增加金刚石线切削的磨损，并且部分的晶体棒料需要进行外圆打磨，而金刚石单线切割工艺本身效率低下，且不具备同步对晶体棒料进行打磨和切割工作，从而导致晶体单线设备加工的局限性较大，单线加工的产能和效率并不达标。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于晶体加工的智能化单线设备，以解决上述背景技术中提出的相关问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于晶体加工的智能化单线设备，包括水槽，所述水槽内侧的中间位置处固接有十字形框架，所述十字形框架内侧的中间位置处固接有单线导引机构，所述水槽一侧的底部设有供水系统，所述十字形框架外侧的顶部和两侧以及内侧的底部皆设有电动气缸，所述十字形框架外侧顶部的一侧设有驱动器，所述十字形框架内侧顶部和底部的边缘处开设有限位槽；

所述单线导引机构分别包括十字型支架、环形导液槽、导轮、喷孔、金刚石线和主动轮，所述十字型支架固接于十字形框架内侧的中间位置处，所述十字型支架内侧的中间位置处安装有环形导液槽，所述环形导液槽的外侧均匀开设有喷孔，所述十字型支架内侧的四角处套设有导轮，所述驱动器的输出端设有主动轮，所述主动轮的外侧设有缠绕在四组导轮外侧的金刚石线。

优选的，所述十字形框架内侧的两侧设有打磨夹持座，且打磨夹持座分别包括L型安装架、U型安装架、滑槽、第一电动推杆、旋转电机、第一圆台套筒、第二圆台套筒、轴承座和第二电动推杆，所述L型安装架为两组，两组所述电动气缸的输出端设有L型安装架，两组所述L型安装架的内侧设有滑槽，所述滑槽的内侧设有滑动配合的U型安装架，两组所述L型安装架的背面一端设有第一电动推杆，且第一电动推杆的输出端与U型安装架的固接，两组所述U型安装架内侧的一端设有旋转电机，两组所述旋转电机的输出端设有第一圆台套筒，两组所述U型安装架的正面一端设有第二电动推杆，两组所述第二电动推杆的输出端设有轴承座，两组所述轴承座的内侧套设有第二圆台套筒。

优选的，所述十字形框架内侧的顶部和底部设有切割夹持座，且切割夹持座分别包括夹持台、伸缩套筒、安装槽、丝杆、内螺纹管、夹持板、锥齿轮组、伺服电机和转杆，所述夹持台和夹持板皆为四组，四组所述夹持台滑动连接在限位槽的内侧，一组所述电动气缸的输出端与两组夹持台的顶部相互连接，另一组所述电动气缸的输出端与另两组夹持台的底部相互连接，一组所述安装槽安装在两组夹持台底部的一侧，另一组所述安装槽安装在另两组夹持台顶部的一侧，四组所述夹持台内部的一侧设有伸缩套筒，四组所述夹持台内部的另一侧套设有丝杆，四组所述丝杆的外侧设有螺纹适配的内螺纹管，四组所述内螺纹管和伸缩套筒与夹持板固接，两组所述安装槽的一侧设有伺服电机，两组所述伺服电机的输出端设有转杆，所述锥齿轮组为四组，四组所述锥齿轮组分别由第一锥齿轮和第二锥齿轮组合而成，两组所述转杆的外侧对称设有第一锥齿轮，四组所述丝杆外侧的端头处设有与第一锥齿轮相互啮合的第二锥齿轮。

优选的，所述十字形框架和十字型支架皆由两组十字形架体组合而成，所述十字形框架的两组十字形架体一体化连接，所述十字型支架的两组十字形架体的内侧分别一体化连接环形导液槽和四组导轮。

优选的，所述供水系统分别由水泵和导液管组合而成，所述水槽一侧的底部设有相互连通的水泵，且水泵的输出端连通有导液管，而导液管与环形导液槽相互连通。

优选的，所述环形导液槽安装在十字型支架的中心位置处，多组所述喷孔与缠绕在导轮外侧的金刚石线相互对应。

优选的，两组所述U型安装架的一侧设有与滑槽滑动配合的滑板，两组所述第一圆台套筒和第二圆台套筒的内侧皆设有防滑纹。

优选的，两组所述轴承座由安装块和轴承组合而成，且轴承的内侧设有与第二圆台套筒相互连接的转轴，两组所述第二电动推杆的输出端与安装块相互连接。

优选的，四组所述伸缩套筒分别由外套管和内套管组合而成，四组所述夹持板与内套管和内螺纹管相互连接，四组所述夹持台的两侧设有导板，且导板与限位槽滑动配合。

优选的，两组所述夹持台顶部的中间位置处和两组所述夹持板顶部的中间位置处设有夹持区，且夹持区与十字型支架垂直面相对。

与现有技术相比，本发明提供了一种基于晶体加工的智能化单线设备，具备以下有益效果：

1、本发明通过十字形框架和单线导引机构的结构配合，可构成四组工位的移动轨道，并让单线导引机构居中在轨道中间，促使四组工位中的两组打磨夹持座和两组切割夹持座在轨道位移，向单线导引机构外侧输送的金刚石线移动靠近，即可利用单线导引机构的单线输送机构，实现四组工位的同步工作，且四组工位单独控制，可分别进行两组切割和两组打磨的主动调节，从而实现单线加工设备的多工位同步工作，大大的提升晶体棒料切割及打磨的工作效率和产能。

2、本发明利用单线导引机构的结构配合让金刚石线稳定在四组导轮的导引下输送，并让输送的金刚石线构成四组工位的单线切割面，从而配合两组打磨夹持座和切割夹持座的结构位移，对晶体棒料同进行打磨和切割工作，而利用供水系统的水液导引，让水液导入居中在十字型支架内的环形导液槽，即可让水液均匀从环形导液槽外侧面的喷孔喷出，进而均匀全面的对输送状态的金刚石线和晶体棒料打磨及切割面喷洒降温，这样不仅大大的增强金刚石线与降温水液的接触率，降低金刚石线的热磨损，同时在四组导轮的导向下，保证金刚石线稳定输送，受力均匀，延长金刚石线的使用寿命。

3、本发明通过两组打磨夹持座的结构配合，可单独对需要打磨的晶体棒料夹持，并可主动对其旋转和往复推移，进而配合金刚石线的单线输送进行打磨工艺，而利用两组切割夹持座的夹持配合，让多组晶体棒料限位夹紧，即可对多组晶体棒料切割，且两组打磨夹持座和切割夹持座在四组电动气缸的配合下独立控制，并统一在十字形框架的内侧面位移，从而实现四组加工工位的连续化工作，增加单线设备的多工位高效加工功能。

附图说明

图1为本发明的立体图；

图2为本发明的十字型支架立体图；

图3为本发明的十字型支架主视图；

图4为本发明的打磨夹持座俯视剖视图；

图5为本发明的切割夹持座主视剖视图；

图6为本发明的切割夹持座侧视剖视图；

图7为本发明的十字形框架立体图；

图8为本发明的第一圆台套筒和第二圆台套筒立体图。

图中：1、水槽；2、十字形框架；3、单线导引机构；31、十字型支架；32、环形导液槽；33、导轮；34、喷孔；35、金刚石线；36、主动轮；4、供水系统；5、打磨夹持座；51、L型安装架；52、U型安装架；53、滑槽；54、第一电动推杆；55、旋转电机；56、第一圆台套筒；57、第二圆台套筒；58、轴承座；59、第二电动推杆；6、切割夹持座；61、夹持台；62、伸缩套筒；63、安装槽；64、丝杆；65、内螺纹管；66、夹持板；67、锥齿轮组；68、伺服电机；69、转杆；7、电动气缸；8、驱动器；9、限位槽。

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。

请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：一种基于晶体加工的智能化单线设备，包括水槽1，水槽1内侧的中间位置处固接有十字形框架2，十字形框架2内侧的中间位置处固接有单线导引机构3，水槽1一侧的底部设有供水系统4，十字形框架2外侧的顶部和两侧以及内侧的底部皆设有电动气缸7，十字形框架2外侧顶部的一侧设有驱动器8，十字形框架2内侧顶部和底部的边缘处开设有限位槽9；

单线导引机构3分别包括十字型支架31、环形导液槽32、导轮33、喷孔34、金刚石线35和主动轮36，十字型支架31固接于十字形框架2内侧的中间位置处，十字型支架31内侧的中间位置处安装有环形导液槽32，环形导液槽32的外侧均匀开设有喷孔34，十字型支架31内侧的四角处套设有导轮33，驱动器8的输出端设有主动轮36，主动轮36的外侧设有缠绕在四组导轮33外侧的金刚石线35。

作为本实施例的优选方案：十字形框架2内侧的两侧设有打磨夹持座5，且打磨夹持座5分别包括L型安装架51、U型安装架52、滑槽53、第一电动推杆54、旋转电机55、第一圆台套筒56、第二圆台套筒57、轴承座58和第二电动推杆59，L型安装架51为两组，两组电动气缸7的输出端设有L型安装架51，两组L型安装架51的内侧设有滑槽53，滑槽53的内侧设有滑动配合的U型安装架52，两组L型安装架51的背面一端设有第一电动推杆54，且第一电动推杆54的输出端与U型安装架52的固接，两组U型安装架52内侧的一端设有旋转电机55，两组旋转电机55的输出端设有第一圆台套筒56，两组U型安装架52的正面一端设有第二电动推杆59，两组第二电动推杆59的输出端设有轴承座58，两组轴承座58的内侧套设有第二圆台套筒57。

作为本实施例的优选方案：十字形框架2内侧的顶部和底部设有切割夹持座6，且切割夹持座6分别包括夹持台61、伸缩套筒62、安装槽63、丝杆64、内螺纹管65、夹持板66、锥齿轮组67、伺服电机68和转杆69，夹持台61和夹持板66皆为四组，四组夹持台61滑动连接在限位槽9的内侧，一组电动气缸7的输出端与两组夹持台61的顶部相互连接，另一组电动气缸7的输出端与另两组夹持台61的底部相互连接，一组安装槽63安装在两组夹持台61底部的一侧，另一组安装槽63安装在另两组夹持台61顶部的一侧，四组夹持台61内部的一侧设有伸缩套筒62，四组夹持台61内部的另一侧套设有丝杆64，四组丝杆64的外侧设有螺纹适配的内螺纹管65，四组内螺纹管65和伸缩套筒62与夹持板66固接，两组安装槽63的一侧设有伺服电机68，两组伺服电机68的输出端设有转杆69，锥齿轮组67为四组，四组锥齿轮组67分别由第一锥齿轮和第二锥齿轮组合而成，两组转杆69的外侧对称设有第一锥齿轮，四组丝杆64外侧的端头处设有与第一锥齿轮相互啮合的第二锥齿轮。

作为本实施例的优选方案：十字形框架2和十字型支架31皆由两组十字形架体组合而成，十字形框架2的两组十字形架体一体化连接，十字型支架31的两组十字形架体的内侧分别一体化连接环形导液槽32和四组导轮33，可利用两组十字形架体组成的十字形框架2和十字形支架31的结构配合，让整个单线切割及打磨结构安置内侧，增加装置的防护性。

作为本实施例的优选方案：供水系统4分别由水泵和导液管组合而成，水槽1一侧的底部设有相互连通的水泵，且水泵的输出端连通有导液管，而导液管与环形导液槽32相互连通，可通过水泵将水槽1内的水液抽出，并在导液管的配合下导入环形导液槽32内，从而让水液均匀向外喷出，进行降温工作。

作为本实施例的优选方案：环形导液槽32安装在十字型支架31的中心位置处，多组喷孔34与缠绕在导轮33外侧的金刚石线35相互对应，可利用多组喷孔34的结构配合，让水液均匀接触输送状态的金刚石线35，大大的提高金刚石线的降温效率。

作为本实施例的优选方案：两组U型安装架52的一侧设有与滑槽53滑动配合的滑板，两组第一圆台套筒56和第二圆台套筒57的内侧皆设有防滑纹，增加第一圆台套筒56和第二圆台套筒57内侧夹持结构的防滑性，提高晶体棒料夹持的防松脱力。

作为本实施例的优选方案：两组轴承座58由安装块和轴承组合而成，且轴承的内侧设有与第二圆台套筒57相互连接的转轴，两组第二电动推杆59的输出端与安装块相互连接，可通过转轴和轴承的相互配合，促使第二圆台套筒57得以旋转，从而对夹持的晶体棒料进行旋转打磨工作。

作为本实施例的优选方案：四组伸缩套筒62分别由外套管和内套管组合而成，四组夹持板66与内套管和内螺纹管65相互连接，四组夹持台61的两侧设有导板，且导板与限位槽9滑动配合，促使夹持台61高度调节时，通过导板和限位槽9的滑动配合，增加夹持台61升降调节的稳定性。

作为本实施例的优选方案：两组夹持台61顶部的中间位置处和两组夹持板66顶部的中间位置处设有夹持区，且夹持区与十字型支架31垂直面相对，促使夹持区所夹持的多组晶体棒料经高度调节与十字型支架31相互靠近，并让晶体棒料与金刚石线35接触进行切割工作。

实施例1，如图1-3所示，当环形导液槽32进行喷水降温工作时，可通过将十字形框架2主体建设在水槽1内，并利用十字形框架2作为阻挡框架，促使喷流的水液在框架内进行，在对金刚石线35和所接触的晶体棒料降温后并最终掉入水槽1内，从而利用供水系统4循环对水液导引，避免水液的浪费。

实施例2，如图1和图4所示，当需要对单个的晶体棒料进行打磨时，可将其置入第一圆台套筒56内，然后通过第二电动推杆59的启动推动轴承座58向前位移，进而使轴承座58带动第二圆台套筒57卡入棒料的另一端，从而对棒料夹持定位，此时便可通过旋转电机55的启动带动第一圆台套筒56和夹持的棒料在第二圆台套筒57的配合下离心转动，并通过电动气缸7带动棒料在十字形框架2内的两边推移，促使棒料不断与金刚石线35接触进行打磨，并可通过第一电动推杆54的启动带动U型安装架52在滑槽53的导引下水平位移，从而调节棒料外圆的打磨面，增加结构的灵活性和晶体棒料打磨的精度。

实施例3，如图1和图5及图6所示，在对多组晶体棒料切割时，可将多个棒料置入夹持板66和夹持台61之间，并利用其中一组伺服电机68的启动带动转杆69转动，促使转杆69带动锥齿轮组67结构啮合，迫使两组丝杆64同步旋转，此时便可让螺纹适配的内螺纹管65升降，从而带动夹持板66在伸缩套筒62的导引下相互靠近，让位于夹持板66和夹持台61之间的多组棒料得到夹持定位，此时便可在电动气缸7的推移下，让夹持台61在限位槽9内导引升降，促使夹持台61和夹持板66夹取的棒料精确安定的与金刚石线35相互接触，并在十字形框架2内的上方和下方进行单线切割工作。

工作原理：当装置运作时，可通过驱动器8的启动带动主动轮36主动旋转，并通过主动轮36带动缠绕在四组导轮33外侧的金刚石线35导引输送，此时便可在十字型支架31的结构下，促使输送的金刚石线35形成四组不同方位的切割面；

随着金刚石线35的高速输送，此时便可通过四组电动气缸7的独立控制，让两组打磨夹持座5或切割夹持座6在十字形框架2的内侧面位移输送，并利用十字形框架2内侧上下面安置的切割夹持座6对多个晶体棒料夹持，而利用十字形框架2内侧两边安置的打磨夹持座5对单组晶体棒料限位夹取，然后通过电动气缸7单独控制两组打磨夹持座5或切割夹持座6向单线导引机构3靠近推移，进而让夹持定位的晶体棒料与金刚石线35相互接触，对其进行切割或打磨工作；

随着金刚石线35进行切割或打磨工艺时，可通过供水系统4的导引输送，让水槽1内的水液送入环形导液槽32内，并从环形导液槽32外侧面的多组喷孔34均匀喷出，进而对四组导轮33和输送的金刚石线35表面喷洒水液，从而让降温水液均匀全面的喷洒在导轮33和金刚石线35以及与晶体棒料的切割及打磨面，增加金刚石线35的冷却效应，降低热磨损率，延长金刚石线35的使用寿命，从而实现该单线加工设备的多工位切割和打磨工作。

最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本发明技术方案的实质和范围。