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CN114454349B - 一种石英环片卧式分离装置 - Google Patents

一种石英环片卧式分离装置 Download PDF

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CN114454349B CN202210057401.5A CN202210057401A CN114454349B CN 114454349 B CN114454349 B CN 114454349B CN 202210057401 A CN202210057401 A CN 202210057401A CN 114454349 B CN114454349 B CN 114454349B
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Abstract

本发明提供的一种石英环片卧式分离装置，包括立柱、操作台、可分离钻、套筒以及C字形的锯架，其中可分离钻，所述可分离钻包括钻头、锯线、空心的旋转钻杆以及空心的伸缩钻杆，所述旋转钻杆安装在悬臂上并与通孔同轴设置，且该旋转钻杆能绕通孔的轴线在悬臂上旋转，所述伸缩钻杆的一端外套在旋转钻杆上，并能沿竖直方向在旋转钻杆上滑动，另一相对端与钻头可拆卸连接，所述锯线的一端固定在钻头顶部，另一端沿旋转钻杆插入到空腔内与上悬架连接。本发明提供一种石英环片卧式分离装置，其采用可分离钻，在钻完孔后可变为金刚石线切割装置，减少了加工工序。

Description

一种石英环片卧式分离装置
技术领域
本发明涉及石英加工设备技术领域，具体涉及一种石英环片卧式分离装置。
背景技术
目前，石英片的切割多采用金刚石线切割。在切割石英片时，一般有两种进刀方式，一种是直接沿石英片的边缘开始进刀，这种方式的优点是方便，缺点是会产生大量的废料，原材料利用率比较低，特别是在切割石英环片等圆形部件时。另一种是先用钻床在需要切割的部位钻一个通孔，然后再将金刚石线穿过通过进行切割，这样原材料利用率比较高，但是工序比较复杂，加工效率低。因此现在急需研发一种工序简单，且原材料利用率高的石英环片切割装置。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种石英环片卧式分离装置，其采用可分离钻，在钻完孔后可变为金刚石线切割装置，减少了加工工序。
本发明提供的一种石英环片卧式分离装置，包括：
立柱，所述立柱内部具有空腔，所述立柱的底部开有与空腔连通的竖直设置的沟槽，顶部设置有悬臂，该悬臂上开有与空腔连通的通孔；
操作台，所述操作台位于悬臂的正下方，并能沿竖直方向在立柱上滑动，所述操作台的顶部设置有用以夹持原材的夹持圆环，所述夹持圆环以可旋转的方式安装在操作台上，所述操作台上开有与通孔同轴设置的操作孔；
C字形的锯架，所述锯架内嵌于空腔内，并能沿竖直方向在空腔内滑动，所述锯架的顶部延伸至悬臂的通孔处形成上悬架，底部穿过沟槽延伸至操作台的正下方形成下悬架，该下悬架上开有与通孔同轴设置的盲孔；
可分离钻，所述可分离钻包括钻头、锯线、空心的旋转钻杆以及空心的伸缩钻杆，所述旋转钻杆安装在悬臂上并与通孔同轴设置，且该旋转钻杆能绕通孔的轴线在悬臂上旋转，所述伸缩钻杆的一端外套在旋转钻杆上，并能沿竖直方向在旋转钻杆上滑动，另一相对端与钻头可拆卸连接，所述锯线的一端固定在钻头顶部，另一端沿旋转钻杆插入到空腔内与上悬架连接；
套筒，所述套筒的底部插入盲孔内，并能沿竖直方向在盲孔内滑动，顶部设置有钻头夹，所述钻头夹以可拆卸的方式安装在操作台的底部，用以在伸缩钻杆与钻头分离后，夹持钻头，且该钻头夹能与下悬架可拆卸连接。
可选地，所述可分离钻还包括内空的中心钻杆，所述中心钻杆内嵌于旋转钻杆，且该中心钻杆的内侧壁上开有螺旋槽，外周面上固定安装有棘轮；所述旋转钻杆的内侧壁上设置有棘爪，所述棘爪的一端通过扭力弹簧安装在旋转钻杆的内侧壁上，另一相对端插入棘轮的齿槽中；所述上悬架的底部向下延伸至中心钻杆内，形成推杆；所述推杆的外周面上设置有凸起，该凸起嵌入螺旋槽内。
可选地，所述旋转钻杆的外周面的底部开有环形槽，所述钻头的顶部向上延伸形成T形凸台；所述伸缩钻杆包括钻杆本体、上卡爪、下卡爪以及伸缩弹簧；所述钻杆本体外套在旋转钻杆上，所述钻杆本体上开有竖直槽；所述上卡爪的顶部插入环形槽内与旋转钻杆卡接，底部形成圆形的挤压端，所述下卡爪的底部插入T形凸台与钻头之间的缝隙，与钻头卡接，顶部与挤压端铰接；所述上卡爪和下卡爪均位于竖直槽内，并与钻杆本体铰接，所述挤压端至少一部分伸出竖直槽外，所述伸缩弹簧的一端与钻杆本体连接，另一端与旋转钻杆连接。
可选地，所述钻头夹包括张紧弹簧和两个挡片，所述套筒的顶部沿径向向通孔的轴线延伸，形成限位凸台，两个所述挡片分别位于套筒内腔的两侧，且所述挡片的一端铰接在套筒的内侧壁上，另一端沿径向向通孔的轴线延伸，形成触压端，所述挡片抵接在限位凸台的下表面，所述张紧弹簧的一端与套筒连接，另一端固定在盲孔的底部。
可选地，两个所述挡片之间的距离小于钻头的直径。
由上述技术方案可知，本发明提供的一种石英环片卧式分离装置，包括立柱、操作台、可分离钻、套筒以及C字形的锯架，其中可分离钻，所述可分离钻包括钻头、锯线、空心的旋转钻杆以及空心的伸缩钻杆，所述旋转钻杆安装在悬臂上并与通孔同轴设置，且该旋转钻杆能绕通孔的轴线在悬臂上旋转，所述伸缩钻杆的一端外套在旋转钻杆上，并能沿竖直方向在旋转钻杆上滑动，另一相对端与钻头可拆卸连接，所述锯线的一端固定在钻头顶部，另一端沿旋转钻杆插入到空腔内与上悬架连接。本发明提供一种石英环片卧式分离装置，其采用可分离钻，在钻完孔后可变为金刚石线切割装置，减少了加工工序。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明钻孔时的结构示意图；
图3为本发明线切割时的结构示意图；
图4为图3中A处放大图；
图5为伸缩钻杆的结构示意图；
图6为中心钻杆的结构示意图；
图7为本发明的立体结构示意图；
附图标记：
1-立柱、2-操作台、3-锯架、4-可分离钻、5-套筒、6-石英片、7-直线电机、8-切削液喷管、11-空腔、12-沟槽、13-悬臂、21-夹持圆环、22-操作孔、31-上悬架、32-下悬架、41-钻头、42-锯线、43-旋转钻杆、44-伸缩钻杆、45-中心钻杆、51-张紧弹簧、52-挡片、53-限位凸台、131-通孔、311-推杆、312-凸起、321-盲孔、411-T形凸台、431-棘爪、432-环形槽、441-钻杆本体、442-上卡爪、443-下卡爪、444-伸缩弹簧、445-竖直槽、446-挤压端、451-螺旋槽、452-棘轮。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
如图1-3所示，本实施例提供的一种石英环片卧式分离装置，包括：
立柱1，所述立柱内部具有空腔11，所述立柱的底部开有与空腔连通的竖直设置的沟槽12，顶部设置有悬臂13，该悬臂13上开有与空腔连通的通孔131；
操作台2，所述操作台位于悬臂的正下方，并能沿竖直方向在立柱上滑动，所述操作台的顶部设置有用以夹持原材的夹持圆环21，所述夹持圆环以可旋转的方式安装在操作台上，所述操作台上开有与通孔同轴设置的操作孔22；
C字形的锯架3，所述锯架内嵌于空腔内，并能沿竖直方向在空腔内滑动，所述锯架的顶部延伸至悬臂的通孔处形成上悬架31，底部穿过沟槽延伸至操作台的正下方形成下悬架32，该下悬架32上开有与通孔同轴设置的盲孔321；
可分离钻4，所述可分离钻包括钻头41、锯线42、空心的旋转钻杆43以及空心的伸缩钻杆44，所述旋转钻杆安装在悬臂上并与通孔同轴设置，且该旋转钻杆能绕通孔的轴线在悬臂上旋转，所述伸缩钻杆的一端外套在旋转钻杆上，并能沿竖直方向在旋转钻杆上滑动，另一相对端与钻头可拆卸连接，所述锯线的一端固定在钻头顶部，另一端沿旋转钻杆插入到空腔内与上悬架连接；
套筒5，所述套筒的底部插入盲孔内，并能沿竖直方向在盲孔内滑动，顶部设置有钻头夹，所述钻头夹以可拆卸的方式安装在操作台的底部，用以在伸缩钻杆与钻头分离后，夹持钻头，且该钻头夹能与下悬架可拆卸连接。
初始状态下，所述钻头41与伸缩钻杆44连接，所述锯线42位于旋转钻杆43内，所述套筒5卡接在操作台的底部。如图2所示，用夹持圆环21夹持石英片6，向上滑动操作台2，使钻头41抵压在石英片6上，然后转动旋转钻杆43，所述旋转钻杆43通过伸缩钻杆44带动钻头41高速旋转，开始在石英片6上钻孔。在这个过程中，所述操作台2缓慢向上滑动，直到钻头41钻穿石英片6，所述钻头41穿过操作孔22。
如图3所示，所述钻头41穿过操作孔22后，伸缩钻杆44与钻头41分离，所述伸缩钻杆44向上滑动至石英片6的正上方，所述持钻头夹紧钻头41，然后所述套筒5向下滑动，直到套筒5将钻头41完全拉入盲孔321中，在这个过程中钻头41将锯线42拉直，本实施例采用的锯线是金刚石线。最后上下往复滑动锯架3，同时旋转夹持圆环21，开始进行线切割。所述立柱1上安装有切削液喷管8。在线切割的过程中切削液喷管8对准锯线42与石英片6接触的部分，并喷洒切削液。本实施例采用可分离钻，在钻完孔后可变为金刚石线切割装置，减少了穿金刚石线的工序，提高了加工效率。
作为对上述方案的进一步改进，所述可分离钻4还包括内空的中心钻杆45，所述中心钻杆内嵌于旋转钻杆，且该中心钻杆45的内侧壁上开有螺旋槽451，外周面上固定安装有棘轮452；所述旋转钻杆43的内侧壁上设置有棘爪431，所述棘爪的一端通过扭力弹簧安装在旋转钻杆的内侧壁上，另一相对端插入棘轮的齿槽中；所述上悬架31的底部向下延伸至中心钻杆内，形成推杆311；所述推杆的外周面上设置有凸起312，该凸起嵌入螺旋槽内。
所述立柱1上安装有直线电机7或者气缸等可以使锯架3在竖直方向上往复运动的动力机构。本实施例优选直线电机。
钻孔时，所述锯架3上下高速滑动，所述推杆311通过凸起312挤压螺旋槽，带动中心钻杆45高速旋转，所述中心钻杆45通过棘轮机构带动旋转钻杆高速旋转，旋转钻杆通过伸缩钻杆带动钻头41旋转，开始转孔。使用棘轮机构，能保证钻头41朝一个方向旋转，便于钻孔。可以理解的是，通过棘轮机构带动旋转钻杆高速旋转，所述棘爪必然铰接在旋转钻杆的内侧壁上，且棘爪与旋转钻杆之间必然有扭力弹簧等弹性部件，该弹性部件使棘爪保持向靠近棘轮的一侧旋转的趋势。同时可以理解的是，棘轮结构也可以安装在旋转钻杆的内侧壁上，此时棘爪安装在中心钻杆45的外周面上。
线切割时，所述伸缩钻杆与钻头41分离，露出锯线42，旋转夹持圆环21，使石英片抵压在锯线42上，所述直线电机7带动锯架3上下高速滑动，锯线42切割石英片。本实施例只通过一个动力源实现钻孔和线切割，便于后续维护。
如图4-5所示，作为对上述方案的进一步改进，所述旋转钻杆43的外周面的底部开有环形槽432，所述钻头41的顶部向上延伸形成T形凸台411；所述伸缩钻杆44包括钻杆本体441、上卡爪442、下卡爪443以及伸缩弹簧444；所述钻杆本体外套在旋转钻杆上，所述钻杆本体441上开有竖直槽445；所述上卡爪442的顶部插入环形槽内与旋转钻杆卡接，底部形成圆形的挤压端446，所述下卡爪的底部插入T形凸台与钻头之间的缝隙，与钻头卡接，顶部与挤压端铰接；所述上卡爪和下卡爪均位于竖直槽内，并与钻杆本体铰接，所述挤压端至少一部分伸出竖直槽外，所述伸缩弹簧的一端与钻杆本体连接，另一端与旋转钻杆连接。
初始状态下，所述上卡爪442的顶部插入环形槽内与旋转钻杆卡接，所述下卡爪443的底部插入T形凸台与钻头之间的缝隙，与钻头卡接，所述挤压端的一部分伸出竖直槽外。钻孔时，当石英片被钻孔后，挤压端受到石英片挤压，向竖直槽内旋转，所述上卡爪442的顶部向竖直槽外旋转，与旋转钻杆分离，所述下卡爪443的底部向竖直槽外旋转，与钻头分离，所述钻头在重力的作用下下坠。所述钻杆本体441在伸缩弹簧444；在作用下，向上滑动退出石英片。该结构实现了钻头与伸缩钻杆44的自动分离，让本实施例实现了钻孔状态与线切割状态之间的自由变换。
作为对上述方案的进一步改进，所述钻头夹包括张紧弹簧51和两个挡片52，所述套筒5的顶部沿径向向通孔的轴线延伸，形成限位凸台53，两个所述挡片分别位于套筒内腔的两侧，且所述挡片的一端铰接在套筒的内侧壁上，另一端沿径向向通孔的轴线延伸，形成触压端，所述挡片抵接在限位凸台的下表面，所述张紧弹簧的一端与套筒连接，另一端固定在盲孔的底部。两个所述挡片之间的距离小于钻头的直径。所述挡片与套筒5设置有扭力弹簧，该扭力弹簧使挡片保持向上旋转的趋势。
初始状态下，所述挡片抵压在限位凸台53的下表面，当钻孔时，所述钻头挤压挡片，所述挡片向下旋转，所述钻头插入套筒5内，所述挡片抵压在钻杆本体441的外周面上。当钻杆本体441与钻头分离后，所述挡片向上旋转抵压在限位凸台53的下表面。所述套筒5与操作台2的下表面分离，所述套筒5在张紧弹簧51的作用下，向下滑动至盲孔内与下悬架32卡接，张紧锯线42。开始线切割。
本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (3)

1.一种石英环片卧式分离装置，其特征在于，包括：
立柱(1)，所述立柱内部具有空腔(11)，所述立柱的底部开有与空腔连通的竖直设置的沟槽(12)，顶部设置有悬臂(13)，该悬臂(13)上开有与空腔连通的通孔(131)；
操作台(2)，所述操作台位于悬臂的正下方，并能沿竖直方向在立柱上滑动，所述操作台的顶部设置有用以夹持原材的夹持圆环(21)，所述夹持圆环以可旋转的方式安装在操作台上，所述操作台上开有与通孔同轴设置的操作孔(22)；
C字形的锯架(3)，所述锯架内嵌于空腔内，并能沿竖直方向在空腔内滑动，所述锯架的顶部延伸至悬臂的通孔处形成上悬架(31)，底部穿过沟槽延伸至操作台的正下方形成下悬架(32)，该下悬架(32)上开有与通孔同轴设置的盲孔(321)；
可分离钻(4)，所述可分离钻包括钻头(41)、锯线(42)、空心的旋转钻杆(43)以及空心的伸缩钻杆(44)，所述旋转钻杆安装在悬臂上并与通孔同轴设置，且该旋转钻杆能绕通孔的轴线在悬臂上旋转，所述伸缩钻杆的一端外套在旋转钻杆上，并能沿竖直方向在旋转钻杆上滑动，另一相对端与钻头可拆卸连接，所述锯线的一端固定在钻头顶部，另一端沿旋转钻杆插入到空腔内与上悬架连接；
套筒(5)，所述套筒的底部插入盲孔内，并能沿竖直方向在盲孔内滑动，顶部设置有钻头夹，所述钻头夹以可拆卸的方式安装在操作台的底部，用以在伸缩钻杆与钻头分离后，夹持钻头，且该钻头夹能与下悬架可拆卸连接；
所述可分离钻(4)还包括内空的中心钻杆(45)，所述中心钻杆内嵌于旋转钻杆，且该中心钻杆(45)的内侧壁上开有螺旋槽(451)，外周面上固定安装有棘轮(452)；所述旋转钻杆(43)的内侧壁上设置有棘爪(431)，所述棘爪的一端通过扭力弹簧安装在旋转钻杆的内侧壁上，另一相对端插入棘轮的齿槽中；所述上悬架(31)的底部向下延伸至中心钻杆内，形成推杆(311)；所述推杆的外周面上设置有凸起(312)，该凸起嵌入螺旋槽内；
所述旋转钻杆(43)的外周面的底部开有环形槽(432)，所述钻头(41)的顶部向上延伸形成T形凸台(411)；所述伸缩钻杆(44)包括钻杆本体(441)、上卡爪(442)、下卡爪(443)以及伸缩弹簧(444)；所述钻杆本体外套在旋转钻杆上，所述钻杆本体(441)上开有竖直槽(445)；所述上卡爪(442)的顶部插入环形槽内与旋转钻杆卡接，底部形成圆形的挤压端(446)，所述下卡爪的底部插入T形凸台与钻头之间的缝隙，与钻头卡接，顶部与挤压端铰接；所述上卡爪和下卡爪均位于竖直槽内，并与钻杆本体铰接，所述挤压端至少一部分伸出竖直槽外，所述伸缩弹簧的一端与钻杆本体连接，另一端与旋转钻杆连接。
2.根据权利要求1所述的一种石英环片卧式分离装置，其特征在于，所述钻头夹包括张紧弹簧(51)和两个挡片(52)，所述套筒(5)的顶部沿径向向通孔的轴线延伸，形成限位凸台(53)，两个所述挡片分别位于套筒内腔的两侧，且所述挡片的一端铰接在套筒的内侧壁上，另一端沿径向向通孔的轴线延伸，形成触压端，所述挡片抵接在限位凸台的下表面，所述张紧弹簧的一端与套筒连接，另一端固定在盲孔的底部。
3.根据权利要求2所述的一种石英环片卧式分离装置，其特征在于，两个所述挡片之间的距离小于钻头的直径。
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