本实用新型属于材料切割技术领域，特别涉及一种激光砂轮划片机。
背景技术：
目前，复合材料切割大多都是直接采用激光划片机或直接采用砂轮划片机，激光划片机是利用高能激光束照射在待切割材料表面,使被照射区域局部熔化、气化、从而达到划片的目的。因激光是经专用光学系统聚焦后成为一个非常小的光点，能量密度高，因其加工是非接触式的，对材料本身无机械冲压力。采用激光划片机虽然工作效率得到了提高，但是存在以下缺点材料切割边缘卷边变形，造成切割品质不佳的状态，激光划片机由于采用的是高温溶解方式，对某些特殊要求的材料容易引起表面化学变质，对非导电的切割厚度有限制，对高温下不易熔解的灰分成分材料也难以加工，激光划片机还存在热影响区的问题。
砂轮划片机是接触性机械加工，属于物理加工方式，所以适合加工的材料较激光划片机更广泛，适合导电材料、非导电材料和半导电材料的切割。对被加工材料的表面不易产生微观变异。割缝的宽度直接由砂轮划片机刀片来决定，切割精度由切割速度和刀片表面来控制。但是切割过程中耗材大，经常要更换刀片，而且切割效率低、切割成本高、切割材料存在一定的局限性。
技术实现要素：
为了解决砂轮切割和激光切割过程中存在的不足，本实用新型提供一种激光砂轮划片机，解决了激光切割和砂轮切割之间的工艺组成问题，解决了激光切割和砂轮切割分体加工的成本问题。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：
激光砂轮划片机，其特征在于，包括：
机架组件，带有操作台的框架结构，用于划片机各个组件的支撑和组件的安放；
至少一组砂轮组件，安装在所述机架组件的操作台上，用于工件的切割；
至少一组激光组件，安装在所述机架组件的操作台上，与所述砂轮组件相邻布置，用于工件的切割，与所述砂轮组件配合进行工件的切割；
传输和拾取组件，布置在所述激光组件和砂轮组件的上料端，用于加工后、加工前或加工过程中的工件拾取和传输；
控制系统，控制所述传输和拾取组件传递工件，以及砂轮组件与激光组件对工件的切割位置，深度与时间的控制。
进一步，所述传送和拾取组件包括：送料备料传送带，布置在所述激光组件和砂轮组件的上料端，用于工件加工后、加工前或加工过程中加工工件在激光组件与砂轮组件之间的传输；
备料板，与所述送料备料传送带滑动连接，作为物料传输过程中工件的承接载体；
机械手，与所述送料备料传送带滑动连接，与所述备料板联动，用于加工前后工件的拾取；
送料载体，用于承载工件，所述送料载体通过所述机械手在砂轮组件、激光组件与备料板之间传递。
进一步，所述机械手包括可360°转动的连杆以及与所述连杆端部连接的抓手，所述备料板为两块，分别设置在机械手两侧，用于工件在传递中的操作过程的隔离。
进一步，所述机械手根据控制系统的指令，在所述送料备料传送带运行找对对应的砂轮组件或激光组件后，根据控制指令拾取备料板上的工件，转动机械手进行上料处理；
当砂轮组件或激光组件工作完毕需要拾取时，所述机械手转动将工件拾取至备料板上进行工件的清洁操作后，传递至下一个工序需要的砂轮组件或激光组件的工作台上。
进一步，所述砂轮组件包括：
X轴运动系统Ⅰ，布置在所述机架组件的操作台上，沿操作台面水平方向布置，用于待加工工件的进给运动，包括X轴轨道Ⅰ以及设置X轴轨道上的可滑动上料板Ⅰ；
Y轴运动系统Ⅰ，包括Y轴轨道Ⅰ，布置在所述机架组件的操作台上，所述Y轴轨道Ⅰ与所述X轴轨道Ⅰ垂直布置，与X轴轨道Ⅰ之间留有间隙，用于砂轮组件各个运动部件的晶格位置的精确传动；
Z轴升降系统Ⅰ，沿垂直于所述机架组件的操作台面方向布置，与所述Y 轴轨道Ⅰ相交，与所述X轴轨道Ⅰ之间留有间隙，包括两块侧板Ⅰ、滑板Ⅰ以及底板Ⅰ，两块侧板Ⅰ固定在底板Ⅰ上，底板Ⅰ与Y轴轨道Ⅰ滑动连接，两块侧板Ⅰ与滑板Ⅰ之间滑动连接形成Z轴轨道Ⅰ，Z轴轨道Ⅰ采用丝杆导轨；
空气主轴Ⅰ，固定安装在Z轴升降系统的滑板Ⅰ上，用于砂轮组件中砂轮刀片装载；
图像处理系统Ⅰ，与所述空气主轴Ⅰ平行设置在Z轴升降系统上，用于图像处理；
旋转工作台Ⅰ，安装在所述上料板Ⅰ上，用于待加工工件的不同角度加工和位置校对。
进一步，所述激光组件包括：
X轴运动系统Ⅱ，布置在所述机架组件的操作台上，沿操作台面水平方向布置，用于待加工工件的进给运动，包括X轴轨道Ⅱ以及设置X轴轨道Ⅱ上的可滑动上料板Ⅱ；
Y轴运动系统，包括Y轴轨道Ⅱ，布置在所述机架组件的操作台上，所述 Y轴轨道Ⅱ与所述X轴轨道Ⅱ垂直布置，与X轴轨道Ⅱ之间留有间隙，用于激光组件各个运动部件的晶格位置的精确传动；
Z轴升降系统Ⅱ，沿垂直于所述机架组件的操作台面方向布置，与所述Y 轴轨道Ⅱ相交，与所述X轴轨道Ⅱ之间留有间隙，包括两块侧板Ⅱ、滑板Ⅱ以及底板Ⅱ，两块侧板Ⅱ固定在底板Ⅱ上，底板Ⅱ与Y轴轨道Ⅱ滑动连接，两块侧板Ⅱ与滑板Ⅱ之间滑动连接形成Z轴轨道Ⅱ，Z轴轨道Ⅱ采用丝杆导轨；
激光头，固定安装在Z轴升降系统的滑板Ⅱ上，对工件进行激光切割；
图像处理系统Ⅱ，与所述激光头平行设置在Z轴升降系统上，用于图像处理；
旋转工作台Ⅱ，安装在所述上料板Ⅱ上，用于待加工工件的不同角度加工和位置校对。
进一步，所述激光组件与相邻的砂轮组件之间防水设置。
本实用新型的有益效果：
本实用新型将激光和砂轮切割工艺设备有机组合在一起，解决了激光切割和砂轮切割分体加工的成本问题，解决了激光切割和砂轮切割之间的工艺组成问题；降低了激光切割与砂轮切割之间运输过程中带来的良品率，提供一种特种加工装置和复杂切割工艺。
本实用新型激光砂轮划片机解决了传统激光划片机无法对切割工件切穿的难题，解决了激光划片机切割品质不佳的状态，解决了激光切割机热影响区的问题。
本实用新型激光砂轮划片机降低了砂轮切割的切割成本，提高了砂轮切割的切割效率。
附图说明
图1为本实用新型的划片机的结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的带隔离框的结构示意图；
1、空气主轴Ⅰ，2、图像处理系统Ⅰ，3、Z轴轨道Ⅰ，4、Y轴轨道Ⅰ， 5、X轴轨道Ⅰ，6、旋转工作台Ⅰ，7、送料备料传送带，8、机架组件，9、激光头，10、第一备料板，11、机械手，12、送料载体，13、图像处理系统Ⅱ， 14、Z轴轨道Ⅱ，15、Y轴轨道Ⅱ，16、X轴轨道Ⅱ，17、旋转工作台Ⅱ，18、隔离框，19、上料板Ⅰ，20、上料板Ⅱ，21、连杆，22、抓手，23、第二备料板，23、侧板Ⅰ，24、滑板Ⅰ、25、底板Ⅰ、26、侧板Ⅱ，27、滑板Ⅱ、28、底板Ⅱ。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
一种激光砂轮划片机，参见图1，包括机架组件、砂轮组件、激光组件、控制系统以及传输和拾取组件；机架组件8为带有操作台的框架结构，用于划片机各个组件的支撑和组件的安放；砂轮组件和激光组件均安装在机架组件8 的操作台上，砂轮组件对工件进行切割，激光组件与所述砂轮组件配合进行工件的切割；完成不同工件的切割可以采用砂轮组件与激光组件切割组合进行切割，根据工件性质进行选择；传输和拾取组件布置在所述激光组件和砂轮组件的上料端，用于加工后、加工前或加工过程中的工件拾取和传输；控制系统控制所述传输和拾取组件传递工件，以及砂轮组件与激光组件对工件的切割位置，深度与时间的控制。本实施例1中，设置两组砂轮组件和一组激光组件，两组砂轮组件分别为砂轮组件Ⅰ和砂轮组件Ⅱ，操作台两端布置砂轮组件，中间布置激光组件；两组砂轮组件的刀片不同，传输和拾取组件安装操作台上在激光组件和砂轮组件的上料端的操作台上，用于工件加工后、加工前或加工过程中工件在两组砂轮组件和一组激光组件之间的传输和拾取。本实用新型可以根据切割工件的性质和切割的要求设置多个带有不同型号砂轮刀片的砂轮组件以及设置多个带有不同功率激光头的激光组件。
参见图1结合图2所示，传输和拾取组件包括送料备料传送带7、备料板、送料载体12以及机械手11，送料备料传送带7布置在所述激光组件和砂轮组件的上料端，用于工件加工后、加工前或加工过程中加工工件在激光组件与砂轮组件之间的传输；备料板与所述送料备料传送带7滑动连接，作为物料传输过程中工件的承接载体；备料板布置两块，分别为第一备料板10和第二备料板 23，用于工件在传递中的操作过程的隔离，当加工工件从砂轮切割工序取出或从激光切割工序取出后工件表面存在一些杂质或者水分，需要在其中第一备料板10上进行清洁处理，然后由机械手11放置至第二备料板23上准备进入下一个工序的切割；送料载体12用于承载工件，送料载体12通过所述机械手11在砂轮组件、激光组件、第一备料板10与第二备料板23之间传递；机械手11与所述送料备料传送带7滑动连接，与所述第一备料板10和第二备料板23联动，用于加工前后工件的拾取，机械手11包括可360°转动的连杆21以及与所述连杆21端部连接的抓手22，机械手11设置在第一备料板10和第二备料板23之间。
机械手11由控制系统控制，当机械手11收到控制指令后，机械手11在送料备料传送带7运行，根据指令找对对应的砂轮组件或激光组件后，根据控制指令拾取备料板10上的工件，转动机械手11进行上料处理；当砂轮组件或激光组件工作完毕需要拾取时，所述机械手11转动将工件拾取至备料板10上进行工件的清洁操作后，传递至下一个工序需要的砂轮组件或激光组件的工作台上。
砂轮组件包括X轴运动系统Ⅰ、Y轴运动系统Ⅰ、Z轴升降系统Ⅰ、空气主轴Ⅰ1、图像处理系统Ⅰ2以及旋转工作台Ⅰ6，X轴运动系统Ⅰ布置在所述机架组件8的操作台上，沿操作台面水平方向布置，用于待加工工件的进给运动，X轴运动系统Ⅰ包括X轴轨道Ⅰ和设置X轴轨道Ⅰ上的可滑动上料板Ⅰ； X轴运动系统Ⅰ通过电机驱动，控制系统发出控制之后电机Ⅰ带动上料板Ⅰ在 X轴轨道Ⅰ上滑动，Y轴运动系统Ⅰ包括Y轴轨道Ⅰ4，布置在所述机架组件8 的操作台上，所述Y轴轨道Ⅰ4与所述X轴轨道Ⅰ5垂直布置，与X轴轨道Ⅰ5 之间留有间隙，Y轴运动系统Ⅰ通过电机驱动，Y轴运动系统Ⅰ由控制系统控制，控制系统发出控制之后电机Ⅲ带动砂轮组件各个运动部件的晶格位置的精确传动；Z轴升降系统Ⅰ，包括两块侧板Ⅰ23、滑板Ⅰ24以及底板Ⅰ25，两块侧板Ⅰ23固定在底板Ⅰ25上，底板Ⅰ25与Y轴轨道Ⅰ滑动连接，两块侧板Ⅰ 23与滑板Ⅰ24之间滑动连接形成Z轴轨道Ⅰ3，Z轴轨道Ⅰ3采用丝杆导轨，由电机控制滑板Ⅰ24主要用于空气主轴的升降，实现主轴切割的高精度进给；空气主轴Ⅰ1固定安装在Z轴升降系统的滑板Ⅰ上，用于砂轮组件中砂轮刀片装载；图像处理系统Ⅰ2与所述空气主轴Ⅰ1平行设置在Z轴升降系统Ⅰ上，主要用于图像的处理、自动对位、自动识别等；旋转工作台Ⅰ6安装在所述X 轴运动系统Ⅰ的上料板上，用于待加工工件的不同角度加工和位置校对。砂轮组件外部罩有隔离框18，隔离框18安装在操作台上，用于激光组件与相邻的砂轮组件之间隔离和防水设置。
激光组件包括X轴运动系统Ⅱ、Y轴运动系统Ⅱ、Z轴升降系统Ⅱ、激光头9、图像处理系统Ⅱ13以及旋转工作台Ⅱ17，X轴运动系统Ⅱ布置在所述机架组件8的操作台上，沿操作台面水平方向布置，用于待加工工件的进给运动， X轴运动系统Ⅱ包括X轴轨道Ⅱ和设置X轴轨道Ⅱ上的可滑动上料板Ⅱ；X轴运动系统Ⅱ通过电机驱动，控制系统发出控制之后电机Ⅱ带动上料板Ⅱ在X轴轨道Ⅱ上滑动，Y轴运动系统包括Y轴轨道Ⅱ15，布置在所述机架组件8的操作台上，所述Y轴轨道Ⅱ15与所述X轴轨道Ⅱ16垂直布置，与X轴轨道Ⅱ16 之间留有间隙，Y轴运动系统Ⅰ通过电机驱动，Y轴运动系统Ⅰ由控制系统控制，控制系统发出控制之后电机Ⅲ带动激光组件各个运动部件的晶格位置的精确传动；Z轴升降系统Ⅱ沿垂直于所述机架组件8的操作台面方向布置，与所述Y轴轨道Ⅱ15相交，与所述X轴轨道Ⅱ16之间留有间隙；包括两块侧板Ⅱ26、滑板Ⅱ27以及底板Ⅱ28，两块侧板Ⅱ26固定在底板Ⅱ28上，底板Ⅱ28 与Y轴轨道Ⅱ16滑动连接，两块侧板Ⅱ26与滑板Ⅱ27之间滑动连接形成Z轴轨道Ⅱ14，Z轴轨道Ⅱ14采用丝杆导轨；主要用于激光头9的升降，实现激光切割的高精度进给；固定安装在Z轴升降系统的滑板Ⅱ27上，对工件进行激光切割；图像处理系统Ⅱ13与所述激光头9平行设置在Z轴升降系统Ⅱ上，主要用于图像的处理、自动对位、自动识别等；旋转工作台Ⅱ17安装在所述X轴运动系统Ⅱ的上料板上，用于待加工工件的不同角度加工和位置校对。激光组件外部罩有隔离框18，隔离框18安装在操作台上，用于激光组件与相邻的砂轮组件之间隔离和防水设置。
控制系统的控制过程包括：根据控制系统的操作指令，控制传输和拾取组件带动工件在传输和拾取组件移动至工序所需的砂轮组件或激光组件；进行工件与砂轮组件或激光组件位置对应；通过传输和拾取组件进行工件的传递；砂轮组件或激光组件根据控制系统的指令对工件进行位置的校对后，按照控制系统提供的切割时间、切割深度进行切割；控制工件在砂轮组件与激光组件反复切割一次或多次。
本实用新型一种激光砂轮划片机的切割方法，采用激光与砂轮的组合切割，所述组合切割的方式包括：采用砂轮切割后，选择合适的激光功率进行激光切割，反复或不反复；或采用激光切割后，选择砂轮切割，反复或不反复。所述砂轮切割的过程包括多次不同规格砂轮的组合切割，所述激光切割的过程包括多次不同激光功率的组合切割。
本实施例中，激光砂轮划片机的一种切割过程，根据控制系统的操作指令，控制传输和拾取组件带动工件在送料备料传送带7上滑动，备料板10和机械手 11移动至砂轮组件的上料端；机械手11转动将工件放置在砂轮组件的上料板上，砂轮组件根据控制系统的指令对工件进行位置的校对后，砂轮组件根据控制系统的控制指令进行工件的部分切割，切割完成之后，机械手11根据控制指令拾取砂轮组件上的工件，将工件转移至送料载体12上，随后对工件进行清理处理，处理后将工件转移至另一个备料板10上，传输和拾取组件进行下一工序的传递；备料板10和机械手11移动至激光组件的上料端，激光组件根据控制系统的指令对工件进行位置的校对后，激光组件根据控制系统的控制指令进行工件的部分切割，切割完成之后，机械手11根据控制指令拾取激光组件上的工件，将工件转移至送料载体12上，随后对工件进行清理处理，处理后将工件转移至另一个备料板10上，传输和拾取组件进行下一工序的传递；备料板10和机械手11移动至另一个带有不同砂轮刀片的砂轮组件的上料端，砂轮组件根据控制系统的指令对工件进行位置的校对后，砂轮组件根据控制系统的控制指令进行工件完全切割，切割完成之后，机械手11根据控制指令拾取砂轮组件上的工件，将工件转移至送料载体12上，随后对工件进行清理处理，完成工件切割的全过程。本实用新型的切割过程可以根基工件的性质和切割要求选择工件的切割过程，工件在砂轮组件与激光组件反复切割一次或多次。可以实现激光切割-砂轮切割或砂轮切割-激光切割的传统组合，也可以实现复杂的反复组合切割工艺。
本实施例中采用两组砂轮组件和一组激光组件，激光切割作为主要的加工方式，是为了提高加工效率和复合材料加工的需求。砂轮切割主要用于激光切割后切割品质的提升和激光无法实现材料的加工实现。针对不同材料的切割流程，通过数据的采集进行有机的切割工艺组合和切割方式的多元化组合，以达到不同产品的不同加工需求。可以实现激光切割-砂轮切割或砂轮切割-激光切割的传统组合，也可以实现复杂的反复组合切割。设备具有多元化的可扩展接口，可实现自动、半自动及全自动以及清洗配合的多工段设备的组合载体。
实施例2，本实施例与实施例1的不同之处在于，采用一组砂轮组件和一组激光组件以及配合切割。
实施例3，本实施例与实施例1的不同之处在于，采用三组砂轮组件和一组激光组件配合切割，三组砂轮组件分别为砂轮组件Ⅰ、砂轮组件Ⅱ以及砂轮组件Ⅲ，三组砂轮组件中采用的砂轮刀片为不同型号的刀片。
实施例4，本实施例与实施例1的不同之处在于，采用三组砂轮组件和两组激光组件配合切割，三组砂轮组件分别为砂轮组件Ⅰ、砂轮组件Ⅱ以及砂轮组件Ⅲ，两组激光组件分别为激光组件Ⅰ和激光组件Ⅱ，三组砂轮组件中采用的砂轮刀片为不同型号的刀片，两组激光组件采用不同功率的激光头。
实施例5，本实施例与实施例1的不同之处在于，采用四组砂轮组件和两组激光组件配合切割，四组砂轮组件分别为砂轮组件Ⅰ、砂轮组件Ⅱ、砂轮组件Ⅲ以及砂轮组件Ⅴ，两组激光组件分别为激光组件Ⅰ和激光组件Ⅱ，四组砂轮组件中采用的砂轮刀片为不同型号的刀片，两组激光组件采用不同功率的激光头。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，当不能以此限定本实用新型实施的范围，凡依本实用新型所作的等同变化与修饰，都应属于本实用新型的保护范围。