[發(fā)明專利]藍(lán)寶石掏棒機(jī)的柔性進(jìn)給機(jī)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110446621.9
• 申請日: 2011-12-28
• 公開（公告）號: CN102514108A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃小衛(wèi);柳祝平;張艷
• 申請（專利權(quán)）人: 元亮科技有限公司
• 主分類號: B28D5/00
• 分類號: B28D5/00
• 代理公司: 無錫市大為專利商標(biāo)事務(wù)所 32104
• 代理人: 殷紅梅;涂三民

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種藍(lán)寶石掏棒機(jī)的柔性進(jìn)給機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)

藍(lán)寶石單晶具有優(yōu)良的光學(xué)性能、機(jī)械性能、化學(xué)穩(wěn)定性、高溫性能及電性能，因而被廣泛用于光電子信息、航空航天、國防軍工以及半導(dǎo)體照明等眾多領(lǐng)域。

由于藍(lán)寶石晶體硬度高、脆性大，對其進(jìn)行機(jī)械加工異常困難，尤其是對于尺寸大于100mm的大尺寸藍(lán)寶石毛坯進(jìn)行掏棒加工更加困難。

目前，對藍(lán)寶石晶體的掏棒通常在X射線定向儀定向后采用掏棒機(jī)的套筒在藍(lán)寶石晶體上進(jìn)行鉆削，然后得到相應(yīng)尺寸的藍(lán)寶石晶棒。現(xiàn)有的藍(lán)寶石掏棒機(jī)通常通過電機(jī)驅(qū)動絲桿或手柄操作帶動套筒向下運(yùn)動，進(jìn)行藍(lán)寶石晶棒的掏取，因而進(jìn)給系統(tǒng)是剛性的，進(jìn)給力是剛性固定不變的，存在較大的瞬間沖擊力，由于藍(lán)寶石材料脆性大，易造成藍(lán)寶石毛坯出現(xiàn)尺寸很大的崩邊和開裂。另外，由于藍(lán)寶石莫氏硬度為9級，硬度高，在剛性進(jìn)給掏棒過程中，筒狀套筒的金剛石刃口在鉆取過程中受摩擦力作用不斷地磨損，致使刃口的鋒利程度不斷降低，因此實(shí)際鉆取過程中其切削力是不斷變化的，所以使用電機(jī)驅(qū)動絲桿或手柄操作的進(jìn)給方式導(dǎo)致藍(lán)寶石易崩邊開裂、鉆取效率低、套筒易于磨損、操作難度大等問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種對套筒柔性進(jìn)給，從而達(dá)到套筒進(jìn)給量準(zhǔn)確，運(yùn)動平穩(wěn)且無瞬間沖擊的藍(lán)寶石掏棒機(jī)的柔性進(jìn)給機(jī)構(gòu)。

按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述藍(lán)寶石掏棒機(jī)的柔性進(jìn)給機(jī)構(gòu)，在床身上固定有立柱，在立柱上固定有豎直直線導(dǎo)軌與氣缸，在豎直直線導(dǎo)軌上滑動連接有導(dǎo)向支撐板，在立柱上固定安裝有減速電機(jī)與減速器，減速電機(jī)的電機(jī)軸帶動減速器的輸入軸，減速器的輸出軸上安裝有螺母，在螺母內(nèi)螺接有絲桿，在絲桿的頂端部固定有所述導(dǎo)向支撐板；在立柱上固定有豎直雙向?qū)к墸谪Q直雙向?qū)к壣匣瑒舆B接有升降拖板，升降拖板上固定有連接板，氣缸的活塞桿與連接板的頂端面垂直相抵，絲桿的頂端部與連接板的底端面垂直相抵；在升降拖板上安裝有外殼，在外殼內(nèi)轉(zhuǎn)動安裝有轉(zhuǎn)軸，在外殼的側(cè)面安裝有驅(qū)動轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動驅(qū)動電機(jī)，在轉(zhuǎn)軸的底部安裝有套筒。

所述絲桿與氣缸的活塞桿呈同軸設(shè)置。

在所述氣缸上設(shè)有調(diào)節(jié)閥。

本發(fā)明采用氣缸提供進(jìn)給力，進(jìn)給系統(tǒng)是柔性的。這樣可根據(jù)藍(lán)寶石掏棒的實(shí)際情況，通過調(diào)節(jié)氣缸上調(diào)節(jié)閥調(diào)整氣缸內(nèi)壓強(qiáng)，進(jìn)而調(diào)整套筒的進(jìn)給力和進(jìn)給速度，不會對藍(lán)寶石產(chǎn)生剛性切削和瞬間沖擊力，不會造成藍(lán)寶石毛坯的崩邊和開裂。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的主視圖。

圖2是本發(fā)明的右視圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

如圖所示，本發(fā)明主要由床身01、立柱02、減速器03、螺母04、絲桿05、導(dǎo)向支撐板06、連接板07、豎直直線導(dǎo)軌08、氣缸09、氣缸活塞桿10、升降拖板11、豎直雙向?qū)к?2、外殼13、轉(zhuǎn)軸14、轉(zhuǎn)動驅(qū)動電機(jī)15、套筒16與調(diào)節(jié)閥17等部件構(gòu)成。

該藍(lán)寶石掏棒機(jī)的柔性進(jìn)給機(jī)構(gòu)，在床身01上固定有立柱02，在立柱02上固定有豎直直線導(dǎo)軌08與氣缸09，在豎直直線導(dǎo)軌08上滑動連接有導(dǎo)向支撐板06，在立柱02上固定安裝有減速電機(jī)與減速器03，減速電機(jī)的電機(jī)軸帶動減速器03的輸入軸，減速器03的輸出軸上安裝有螺母04，在螺母04內(nèi)螺接有絲桿05，在絲桿05的頂端部固定有所述導(dǎo)向支撐板06；在立柱02上固定有豎直雙向?qū)к?2，在豎直雙向?qū)к?2上滑動連接有升降拖板11，升降拖板11上固定有連接板07，氣缸09的活塞桿10與連接板07的頂端面垂直相抵，絲桿05的頂端部與連接板07的底端面垂直相抵；在升降拖板11上安裝有外殼13，在外殼13內(nèi)轉(zhuǎn)動安裝有轉(zhuǎn)軸14，在外殼13的側(cè)面安裝有驅(qū)動轉(zhuǎn)軸14轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動驅(qū)動電機(jī)15，在轉(zhuǎn)軸14的底部部安裝有套筒16。

所述絲桿05與氣缸09的活塞桿10呈同軸設(shè)置。

在所述氣缸09上設(shè)有調(diào)節(jié)閥17。

本發(fā)明的工作原理如下：

藍(lán)寶石毛坯18定向后固定在工作臺上，調(diào)整使其掏棒位置對準(zhǔn)套筒16。氣缸09進(jìn)氣，其氣缸活塞桿10推動連接板07、鉆取機(jī)構(gòu)沿豎直雙向?qū)к?2向下移動，這時(shí)套筒16快速進(jìn)給到快接近藍(lán)寶石毛坯18表面，掏棒時(shí)套筒16進(jìn)給力的大小和進(jìn)給速度可通過調(diào)節(jié)氣缸調(diào)節(jié)閥來微量調(diào)節(jié)，氣缸09只能推動套筒16緩慢進(jìn)刀，鉆削藍(lán)寶石毛坯18；到氣缸09后端活塞桿10上的定位擋套與氣缸09尾部接觸后，向前的進(jìn)給停止，掏棒結(jié)束。當(dāng)掏棒完畢后，開啟減速器03電機(jī)，使其絲杠05和導(dǎo)向支撐板06垂直向上運(yùn)動，推動連接板07、鉆取機(jī)構(gòu)沿豎直雙向?qū)к?2快速后退。這樣一個快速進(jìn)給-緩慢鉆削-快速后退的全過程就是本發(fā)明所要完成的工序。從試驗(yàn)結(jié)果來看，本發(fā)明采用氣缸提供進(jìn)給力，進(jìn)給系統(tǒng)是柔性的。這樣可根據(jù)藍(lán)寶石掏棒的實(shí)際過程中所需進(jìn)給力的大小，通過調(diào)節(jié)氣缸上調(diào)節(jié)閥調(diào)整氣缸內(nèi)壓強(qiáng)，進(jìn)而調(diào)整套筒的進(jìn)給力和進(jìn)給速度，不會對藍(lán)寶石產(chǎn)生剛性切削和瞬間沖擊力，不會造成藍(lán)寶石毛坯的崩邊和開裂。