[發明專利]一種針對脆性材料的裂片分割裝置及分割方法

在審

• 申請號: 201810277808.2
• 申請日: 2018-03-30
• 公開（公告）號: CN108436288A
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發明（設計）人: 孫奉婁;何秀權;熊政軍;劉紅弟
• 申請（專利權）人: 中南民族大學
• 主分類號: B23K26/364
• 分類號: B23K26/364;B23K26/402;B23K26/70
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 唐正玉

1.一種針對脆性材料的裂片分割裝置，包括自動上料系統、搬運機構、CCD或CMOS圖像采集系統、激光器、多個裂片刀具、裂片傳送帶、多個裂片分揀箱、多條分揀傳送帶、物料傳送帶，所述的自動上料系統由自動上料機構、料斗及自動抓取機構構成，其特征在于：料斗安裝在自動上料機構的絲杠上，搬運機構安裝在料斗和物料傳送帶上方，自動抓取機構安裝在搬運機構上，CCD成像系統或CMOS圖像采集系統、激光器分別安裝在物料傳送帶上方，裂片傳送帶與物料傳送帶銜接，裂片傳送帶上方安裝多個裂片刀具，裂片傳送帶下方對應安裝有多條分揀傳送帶，每條分揀傳送帶一端與一個裂片分揀箱相銜接，裂片傳送帶末端與一裂片分揀箱相銜接。

2.根據權利要求1所述針對脆性材料的裂片分割裝置，其特征在于：所述的自動上料機構由伺服電缸或電機和絲杠組成，伺服電缸或電機與絲杠相連，絲杠帶動料斗的每次抬升量為0.2mm～2mm。

3.根據權利要求1所述針對脆性材料的裂片分割裝置，其特征在于：所述的自動抓取機構為吸盤。

4.根據權利要求1所述針對脆性材料的裂片分割裝置，其特征在于：所述的物料傳送帶為中部帶孔、下部設有真空腔室的傳送帶，通過真空負壓將物料吸附于傳送帶上方，隨傳送帶移動。

5.根據權利要求1所述針對脆性材料的裂片分割裝置，其特征在于：所述的激光器為高斯光束、貝塞爾光束或平頂光束激光器，同時發出單束或多束激光，功率范圍為5W～30W，波長為220nm～1100nm。

6.根據權利要求1所述針對脆性材料的裂片分割裝置，其特征在于：所述的裂片刀具包括刀具體、彈簧、切刀、壓板、壓板調整螺栓、壓板調整螺母、切刀調整螺母、刀具體調整螺母，刀具體具有對稱結構，刀具體中部設有一螺栓孔，壓板上固定一壓板調整螺栓，壓板調整螺栓上套一彈簧，刀具體的螺栓孔套入壓板調整螺栓并壓住彈簧用，且用壓板調整螺母固定刀具體；刀具體的兩端分別通過一刀具體調整螺母固定在壓板上，刀具體一端或兩端通過切刀調整螺母固定一切刀。

7.根據權利要求6所述針對脆性材料的裂片分割裝置，其特征在于：所述的裂片刀具還包括切刀緩沖墊和壓板緩沖墊，切刀緩沖墊固定在切刀上；壓板緩沖墊固定在壓板底部。

8.根據權利要求7所述針對脆性材料的裂片分割裝置，其特征在于：所述的切刀緩沖墊和壓板緩沖墊采用柔軟彈性材料制作而成。

9.一種利用權利要求1－8之一所述針對脆性材料的裂片分割裝置的分割方法，其特征在于按以下步驟進行：自動上料系統的自動上料機構將材料托盤中待切割的材料向上提升至取料位置，自動抓取機構從物料托盤中取出一片材料放于物料傳送帶上，物料傳送過程中，CCD或CMOS圖像采集系統提取材料位置信息，激光器按材料位置信息對材料進行劃線切槽，劃線切槽完成后，物料傳送帶繼續運動將材料送往裂片傳送帶，裂片刀具利用材料上的線槽在外力作用下會出現應力集中并致使材料在應力集中處斷裂的原理，將處于下方短暫停留的材料進行裂片，裂片后的材料并掉落到對應的分揀傳送帶上，各對應的分揀傳送帶將裂片后的材料送至裂片分揀箱，完成材料的裂片和分揀，實現材料的N個裂片，N≥2。

10.根據權利要求9所述針對脆性材料的裂片分割裝置的分割方法，其特征在于：所述的激光器對材料進行劃線切槽的深度為材料厚度的1/3～2/3。