一种自适应石英坩埚切边倒棱机用切边夹持机构的制作方法

本实用新型涉及石英坩埚切边倒棱加工技术领域，尤其涉及一种自适应石英坩埚切边倒棱机用切边夹持机构。

背景技术：

石英坩埚切边倒棱机是石英坩埚生产制造过程中必不可少的设备，石英坩埚生产出来后，根据尺寸要求，首先要对石英坩埚外沿进行切割处理，切除坩埚外沿的不良部分，以确保坩埚高度达到工艺要求。但是，当进行切割加工时，坩埚的外沿部分需要采用切边夹持机构对其进行支撑，当切割完成后，还需要利用切边加持机构将坩埚切割废料从坩埚主体旁移出，以防止切割废料掉落，损伤机械和坩埚，同时不干扰其他动作，防止切割废料与旋转刀具和砂轮发生碰撞，影响设备的正常运行。

但是，现有切边加持机构的支撑结构仅由支撑轴及其端部的夹持滚轮构成，切割过程中坩埚外沿部分一直与夹持滚轮接触，切割完成后，坩埚切割废料直接落在夹持滚轮上。利用该切边加持机构进行坩埚外沿的切割，缺少缓冲作用，坩埚切割废料与坩埚主体接触部分的应力变化较大，很容易损伤坩埚外边，发生崩边现象，导致成品率降低，经济损失较大。因此，急需研发一种新型的石英坩埚切边倒棱机用切边夹持机构，以解决上述技术问题。

有鉴于此，特提出本实用新型。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种自适应石英坩埚切边倒棱机用切边夹持机构，结构简单，操作便捷，利用弹簧的拉力抵消了坩埚切割废料的重量，具有较好的缓冲作用，使坩埚切割废料与坩埚主体接触部分的应力保持恒定，切割效果好，有效防止了崩边现象的发生，大大提高了成品率，降低了经济损失，具有广阔的应用前景，有利于推广应用。

为了实现上述目的，本实用新型提供的一种自适应石英坩埚切边倒棱机用切边夹持机构，其特征在于，包括夹持轴，支撑轴和气缸，所述夹持轴为两根，水平相间设置于同一平面内，其一端套接有橡胶辊，另一端通过夹持轴横梁相固接，所述支撑轴为两根，分别设置于夹持轴的下方，其与橡胶辊对应的一端设有支撑体，另一端通过支撑轴横梁相固接，所述气缸设置于支撑轴横梁的侧壁上，其活塞杆的顶端与夹持轴横梁固接，所述支撑体包括支撑壳，所述支撑壳内部设有若干升降杆，所述升降杆与支撑壳内壁垂直活动连接，其顶部从支撑壳上方伸出，且顶部设有与橡胶辊轴向平行的夹持滚轮，所述支撑壳内安装有弹力缓冲支撑机构作用于所述升降杆使其受竖向支撑缓冲力。

所述弹力缓冲支撑机构为成对且同性磁极上下相对的上、下磁块，上磁块安装在升降杆上，下磁块安装在支撑壳上，利用磁性斥力提供弹性缓冲作用力。也可以采用弹簧作为弹力缓冲支撑机构。所述弹力缓冲支撑机构为一端固定于所述支撑壳另一端连接于所述升降杆的弹簧，给升降杆施加向上的弹力。

优选地，所述支撑壳内部升降杆的一侧分别对应设有一竖向伸缩的弹簧，所述弹簧的顶端与支撑壳内部相固接，所述弹簧的底端与升降杆的底部相固接。

优选地，所述升降杆的下方设有用于感应坩埚到位和切割完成的接近传感器。

优选地，还包括安装在机架上的电机和丝杠，所述电机通过联轴器与丝杠连接，所述丝杠上的螺母通过螺母座与支撑轴横梁固接。

优选地，位于支撑壳内部升降杆的侧壁上设有滑槽，所述支撑壳的内壁上固接有与所述滑槽相匹配的固定块，所述固定块卡接于滑槽中，使升降杆可沿固定块在一定范围内上下滑动。

优选地，所述弹簧的顶端与垂直固接于支撑壳内壁的第二横向杆相挂连接或固接，所述弹簧的底端与垂直固接于升降杆底部侧壁的第一横向杆相挂连接或固接。

优选地，所述接近传感器与支撑壳内壁相固接。

优选地，所述升降杆为四根，夹持滚轮分别设置于四根升降杆顶部的同侧。

优选地，所述电机为步进电机。

本实用新型提供的一种自适应石英坩埚切边倒棱机用切边夹持机构，具有如下有益效果。

1.本实用新型结构简单，操作便捷，利用弹簧的拉力抵消了坩埚切割废料的重量，具有较好的缓冲作用，使坩埚切割废料与坩埚主体接触部分的应力保持恒定，切割效果好，有效防止了崩边现象的发生，大大提高了成品率，降低了经济损失，具有广阔的应用前景，有利于推广应用。

2.本实用新型支撑体的内部设有若干升降杆和与之对应的若干弹簧，可以根据坩埚切割废料的宽度选择不同数量的升降杆对其进行支撑，从而有效保证了坩埚切割废料与坩埚主体接触部分的应力恒定，提高了切割质量。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种自适应石英坩埚切边倒棱机用切边夹持机构的正面结构示意图；

图2为本实用新型提供的一种自适应石英坩埚切边倒棱机用切边夹持机构的背面结构示意图；

图3为本实用新型提供的一种自适应石英坩埚切边倒棱机用切边夹持机构的支撑体内部结构示意图。

图中：

1.支撑体 2.橡胶辊 3.夹持轴 4.支撑轴 5.气缸 6.电机 7.丝杠 8.导轨9.夹持轴横梁 10.支撑轴横梁 11.支撑壳 12.接近传感器 13.升降杆 14.夹持滚轮 15.弹簧 16.第一横向杆 17.滑槽 18.固定块 19.第二横向杆。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本实用新型做进一步说明，以助于理解本实用新型的内容。

如图1-2所示，分别为本实用新型提供的一种自适应石英坩埚切边倒棱机用切边夹持机构的正面结构示意图和背面结构示意图。该自适应石英坩埚切边倒棱机用切边夹持机构，包括夹持轴3，支撑轴4和气缸5，所述夹持轴3为两根，水平相间设置于同一平面内，其一端套接有橡胶辊2，另一端通过夹持轴横梁9相固接，所述支撑轴4为两根，分别设置于夹持轴3的下方，其与橡胶辊2对应的一端设有支撑体1，另一端通过支撑轴横梁10相固接，所述气缸5设置于支撑轴横梁10的侧壁上，其活塞杆的顶端与夹持轴横梁9固接。该自适应石英坩埚切边倒棱机用切边夹持机构还包括安装在机架上的电机6和丝杠7，所述电机6通过联轴器与丝杠7连接，所述丝杠7上的螺母通过螺母座与支撑轴横梁10固接。优选地，所述电机6为步进电机。支撑轴横梁10通过一对竖向导轨8安装在机架上，在电机6和丝杠7的驱动下支撑轴横梁10可沿竖向导轨8上升和下降，以适应不同直径的坩埚要求。

如图3所示，为本实用新型提供的一种自适应石英坩埚切边倒棱机用切边夹持机构的支撑体内部结构示意图。所述支撑体1包括支撑壳11，所述支撑壳11内部设有若干升降杆13，所述升降杆13与支撑壳11内壁垂直活动连接，其顶部从支撑壳11上方伸出，且顶部设有与橡胶辊2轴向平行的夹持滚轮14，所述支撑壳11内部升降杆13的一侧分别对应设有一竖向伸缩的弹簧15，所述弹簧15的顶端与支撑壳11内部相固接，所述弹簧15的底端与升降杆13的底部相固接。优选地，所述弹簧15的顶端与垂直固接于支撑壳11内壁的第二横向杆19相挂连接或固接，所述弹簧15的底端与垂直固接于升降杆13底部侧壁的第一横向杆16相挂连接或固接。所述升降杆13的下方设有用于感应坩埚到位和切割完成的接近传感器12，所述接近传感器12与支撑壳11内壁相固接。位于支撑壳11内部升降杆13的侧壁上设有滑槽17，所述支撑壳11的内壁上固接有与所述滑槽17相匹配的固定块18，所述固定块18卡接于滑槽17中，使升降杆13可沿固定块18在一定范围内上下滑动，其中固定块18实现了支撑和限位的作用。优选地，所述升降杆13为四根，夹持滚轮14分别设置于四根升降杆13顶部的同侧。

本实用新型的工作原理为：

工作时电机6转动，通过联轴器将力矩传递至丝杠7上带动丝杠7转动，丝杠7上的螺母通过螺母座带动支撑轴横梁10，以及气缸5、夹持轴横梁9，支撑轴4和夹持轴3在内的整体沿着导轨8运动。气缸5的伸长和收缩，可以带动夹持轴横梁9和夹持轴3上下运动，从而调整夹持轴3与支撑轴4之间的距离。气缸5收缩时，夹持轴3与支撑轴4相互靠近，使坩埚切割废料处于夹紧状态，反之则处于自由状态。在坩埚切割加工之前，首先根据坩埚尺寸调整该切边夹持机构至适当位置，使坩埚外沿穿入夹持轴3与支撑轴4的间隙之间，此时电机6转动，带动切边夹持机构整体上升。待接近传感器12上方的传感器接收到信号时，认为升降杆13对坩埚施加的作用力刚刚好，电机6停转。然后进行切割动作，切割时，切割装置的十字滑台带动切刀和切边夹持机构一同向下运动。为了补偿切边夹持机构随十字滑台的向下位移。此时电机6开始转动，带动切边夹持机构整体做与切刀下降速度相同的上升运动。切割完成后，坩埚切割废料与坩埚主体分离脱落。坩埚切割废料的重量完全作用于升降杆13上，此时弹簧15被拉伸，弹簧15的拉力被坩埚重量抵消。升降杆13下落，接近传感器12下方的传感器会出现信号变化，此时认为切割完成，可以进行下一步动作。气缸5收缩，夹持轴3与支撑轴4相互靠近，使坩埚切割废料处于夹紧状态，然后将切割废料从坩埚主体旁移出，以防止切割废料掉落，损伤机械和坩埚，同时不干扰其他动作，防止切割废料与旋转刀具和砂轮发生碰撞，影响设备的正常运行。

坩埚切割废料的大小变化会引起质量变化。应对质量变化，较大宽度的坩埚切割废料，需使用较多的升降杆13支撑，坩埚切割废料宽度较窄，那么质量较轻，可用较少数量的升降杆13支撑。由于弹簧15是单独作用的，所以弹簧15受力的数量越多，对坩埚切割废料的支撑力越大，本实用新型可以根据坩埚切割废料的宽度选择不同数量的升降杆13对其进行支撑，从而有效保证了坩埚切割废料与坩埚主体接触部分的应力恒定，提高了切割质量。

本实施例采用拉伸弹簧，利用其拉力提供弹性缓冲。也可以采用压缩弹簧代替，只需改变安装方式即可。

本实用新型结构简单，操作便捷，利用弹簧15的拉力抵消了坩埚切割废料的重量，具有较好的缓冲作用，使坩埚切割废料与坩埚主体接触部分的应力保持恒定，切割效果好，有效防止了崩边现象的发生，大大提高了成品率，降低了经济损失，具有广阔的应用前景，有利于推广应用。

本文中应用了具体个例对实用新型构思进行了详细阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离该实用新型构思的前提下，所做的任何显而易见的修改、等同替换或其他改进，均应包含在本实用新型的保护范围之内。