工件翻转装置及工件线切割设备的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种工件翻转装置及配置有该工件翻转装置的工件线切割设备，该工件翻转装置包括：座架，带有升降机构；操作平台，活动设于所述座架上；翻转抓取治具，设于所述操作平台上。通过翻转抓取治具抓取工件并翻转所述工件，使得所述工件由第一置放方式转换为第二置放方式，实现工件的翻转，结构简单，全程自动化操作且操作便利，提高了工作效率且不会损伤到工件。
【专利说明】
工件翻转装置及工件线切割设备
技术领域
[0001]本发明涉及工件加工技术领域，特别是涉及工件翻转装置及带有工件翻转装置的工件线切割设备。
【背景技术】
[0002]线切割技术是目前较先进的加工技术，原理是通过高速运动的切割线对待加工的工件进行摩擦，从而达到切割的目的。在对工件的切割过程中，切割线通过切割轮的引导，在主线辊上形成一张线网，而待加工的工件通过工作台的移动实现工件的进给，在压力栗的作用下，装配在设备上的冷却水自动喷洒装置将冷却水喷洒至切割线和待切割工件的切切割部位，由切割线的往复运动以对待切割工件进行切割，线切割技术与传统的刀锯片、砂轮片以及内圆切割相比具有效率高、产能高、精度高等优点。
[0003]—般，在现有技术中，工件的置放方式往往会有变化，S卩:在进入线切割设备之前的待切割工件的置放方式与进入线切割设备之后的待切割工件的置放方式不同(例如:在进入线切割设备之前的待切割工件的置放方式为竖直置放，进入线切割设备之后的待切割工件的置放方式为横向置放)，或者，在线切割设备中的待切割工件的置放方式与工件经线切割设备切割作业之后运送至下一作业流程的置放方式不同(例如:在线切割设备中的待切割工件的置放方式为横向置放，而工件经线切割设备切割作业之后运送至下一作业流程的置放方式为竖直置放)。如此，就需要对转移过程中的待切割工件或切割后的工件进行翻转，改变置放方式。而在现有技术中，置放方式的改变，更多的是通过操作人员利用例如夹具等工具进行翻转，费事费力，效率底下，且在操作过程中易对工件造成磕碰等损伤。
【发明内容】
[0004]鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供工件翻转装置及装配有工件翻转装置的工件线切割设备，用于解决现有技术中改变工件的置放方式的操作需要操作人员执行操作复杂，效率低下且易出错等问题。
[0005]为实现上述目的及其他目的，本发明在一方面提供一种工件翻转装置，包括:座架，带有升降机构;操作平台，活动设于所述座架上;翻转抓取治具，设于所述操作平台上，用于抓取工件并翻转所述工件，使得所述工件由第一置放方式转换为第二置放方式。
[0006]可选地，所述升降机构包括:升降架，设于所述座架的底部;升降座，带有与所述升降架配合的升降活动件。
[0007]可选地，所述升降活动件为气缸式升降件，包括:气缸柱，固设于所述升降座;伸缩杆，活动设于所述气缸柱内；升降推拉块，设于所述伸缩杆的端部且卡制于所述升降架;所述升降推拉块在所述伸缩杆活动伸缩带动下推拉所述升降架。
[0008]可选地，所述升降活动件包括:升降柱，固设于所述升降座；由升降驱动电机驱动的丝杆，设于所述升降柱内；升降推拉块，设于所述丝杆的端部且卡制于所述升降架;所述升降推拉块在所述升降驱动电机和所述丝杠的带动下推拉所述升降架。
[0009]可选地，所述操作平台通过前后移动机构活动设于所述座架上，所述前后移动机构包括:滑轨，设于所述座架上;滑块，设于所述操作平台上且与所述滑轨对应;滑动驱动电机，用于驱动所述滑块相对滑移于所述滑轨。
[0010]可选地，所述翻转抓取治具包括:固定支架，固设于所述操作平台；活动伸缩臂，设于所述固定支架上;工件抓取件，活动连接于所述操作平台和所述活动伸缩臂。
[0011]可选地，所述活动伸缩臂包括:气缸臂，轴接于所述固定支架;伸缩杆，活动设于所述气缸臂。
[0012]可选地，所述工件抓取件通过翻板或翻转支架活动连接于所述操作平台和所述活动伸缩臂，所述翻板或所述翻转支架具有与所述操作平台轴接的第一轴接点和与所述伸缩杆端部轴接的第二轴接点。
[0013]可选地，所述工件抓取件为夹持件，包括:夹持座，设于所述翻板或所述翻转支架；夹持部件，包括分设于所述夹持座相对两侧的一对夹持臂;驱动部件，设于所述夹持座内，用于控制一对所述夹持臂相对所述夹持座伸缩。
[0014]本发明在另一方面提供一种工件线切割设备，包括:机座;工件承载装置，设于所述机座上，用于承载工件；线切割装置，设于所述机座上，用于切割所述工件承载装置上所承载的工件;工件翻转装置。
[0015]本发明提供工件翻转装置和装配有工件翻转装置的工件线切割设备，所述工件翻转装置包括有座架、操作平台、及翻转抓取治具，通过翻转抓取治具抓取工件并翻转所述工件，使得所述工件由第一置放方式转换为第二置放方式，实现工件的翻转，结构简单，全程自动化操作且操作便利，提高了工作效率且不会损伤到工件。
【附图说明】
[0016]图1为本发明工件翻转装置在一较佳实施方式中第一状态下的结构示意图。
[0017]图2位图1的侧视图。
[0018]图3为本发明工件翻转装置在一较佳实施方式中第二状态下的结构示意图。
[0019]图4为图3的侧视图。
【具体实施方式】
[0020]以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的【具体实施方式】加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
[0021]需要说明的是，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
[0022]请参阅图1，为本发明工件翻转装置在一较佳实施方式中的结构示意图。需说明的是，本发明所提供的工件翻转装置可对工件进行翻转作业，改变工件的置放方式，便于工件在不同流水工序进行转移。所述工件可例如为硅方体、单晶/多晶/蓝宝石硅棒等。
[0023]如图1所示，本发明在一较佳实施方式中展示的工件翻转装置I，包括:座架11、操作平台13、以及翻转抓取治具15。
[0024]以下对上述各个部件进行详细说明。
[0025]座架11，带有升降机构。在本实施方式中，所述升降机构包括:升降架111，设于座架11的底部;升降座113，带有与升降架111配合的升降活动件。利用所述升降活动件，可驱使升降架111能相对升降座113而升降运动。在一种可选实施例中，所述升降活动件为气缸式升降件，进一步包括:气缸柱，固设于升降座113;伸缩杆，活动设于所述气缸柱内；升降推拉块，设于所述伸缩杆的端部且卡制于升降架111。如此，在利用所述气缸式升降件时，由所述升降推拉块在所述伸缩杆活动伸缩带动下推拉升降架111，从而驱动与升降架111相连的座架11作升降运动。在另一种可选实施例中，所述升降活动件进一步包括:升降柱，固设于升降座113;丝杆，设于所述升降柱内，由升降驱动电机驱动;升降推拉块，设于所述丝杆的端部且卡制于升降架111。如此，在利用所述升降活动件气缸式升降件时，由驱动电机驱动所述丝杆在所述升降柱内升降，所述升降推拉块在所述丝杆的带动下推拉升降架111，从而驱动与升降架111相连的座架11作升降运动。
[0026]操作平台13，活动设于座架11上。在本实施方式中，操作平台13是通过一前后移动机构活动设于座架11上的，所述前后移动机构进一步包括:滑轨131，设于座架11上;滑块133，设于操作平台13上且与滑轨131对应;滑动驱动电机，用于驱动滑块133相对滑移于滑轨131。利用所述前后移动机构，可驱使操作平台13能相对座架11作前后移动。
[0027]翻转抓取治具15，设于操作平台13上，用于抓取并翻转工件2。
[0028]在本实施方式中，翻转抓取治具15进一步包括:固定支架151、活动伸缩臂153、以及工件抓取件155。
[0029]固定支架151，固设于操作平台13。在本实施例中，固定支架151为竖直固定于操作平台13的T型安装板，所述T型安装板的底部通过锁附元件(例如紧固螺丝或紧固螺栓等)锁附于操作平台。
[0030]活动伸缩臂153，设于固定支架151上。在本实施例中，活动伸缩臂153优选为一气缸式活动伸缩臂，进一步包括:气缸臂，轴接于固定支架151;伸缩杆，活动设于s所述气缸臂内。所述气缸臂通过一轴接机构轴接于固定支架151，所述轴接机构包括:作为固定支架151的T型安装板的竖直板上设有轴接座，所述轴接座为相对设置的两个轴接耳根，两个所述轴接耳根上开设有轴接孔;所述气缸臂的底部设有轴接耳弧，所述轴接耳弧上开设有轴接孔。在应用中，所述轴接耳弧插置于两个所述轴接耳根之间，再利用铰接轴或插销穿设于所述轴接耳根的轴接孔和所述轴接耳弧的轴接孔中。
[0031]工件抓取件155，活动连接于操作平台13和活动伸缩臂153。在本实施方式中，工件抓取件155通过翻板或翻转支架150活动连接于操作平台13和活动伸缩臂153，翻板或翻转支架150具有与操作平台13轴接的第一轴接点和与活动伸缩臂153端部轴接的第二轴接点。优选地，所述第一轴接点位于翻板或翻转支架150的一侧边，所述第二轴接点位于翻板或翻转支架150中第一安装面的中部。对应于所述第一轴接点处的第一轴接结构160进一步包括:第一轴接套筒，设于操作平台13的端部;第二轴接套筒，设于翻板或翻转支架150的一侧边;铰接轴或插销，穿设于所述第一轴接套筒和所述第二轴接套筒。对应于所述第二轴接点处的第二轴接结构170进一步包括:轴接座，设于翻板或翻转支架150中第一安装面的中部，所述轴接座为相对设置的两个轴接耳根，两个所述轴接耳根上开设有轴接孔;轴接耳弧，设于活动伸缩臂153中伸缩杆的端部，所述轴接耳弧上开设有轴接孔。在应用中，所述轴接耳弧插置于两个所述轴接耳根之间，再利用铰接轴或插销穿设于所述轴接耳根的轴接孔和所述轴接耳弧的轴接孔中。利用第一轴接结构160和第二轴接结构170，就可在利用第二轴接结构170轴接的活动伸缩臂153的推拉作用下使得翻板或翻转支架150绕着第二轴接结构170作翻转运动。上述的第一轴接结构160和二轴接结构170的部件组成及轴接方式仅是一种示例，只要能实现工件抓取件155活动连接于操作平台13和活动伸缩臂153，那么活动连接的方式也可采用除轴接之外其他连接方式且轴接方式也并非限于上述结构。
[0032]工件抓取件155，主要用于抓取工件。在本实施方式中，工件抓取件155为一夹持件，进一步包括:夹持座152，固设于翻板或翻转支架150;夹持部件，包括分设于夹持座152相对两侧的一对夹持臂154;驱动部件，设于夹持座152内，用于控制一对夹持臂154相对夹持座152的伸缩。在一种可选实施例中，所述驱动部件为气缸式驱动部件，所述气缸式驱动部件通过与一对夹持臂154相连的伸缩杆(柱)来控制夹持臂154作伸缩运动。在另一种可选实施例中，所述驱动部件主要包括驱动齿轮和丝杠，通过驱动齿轮带动丝杠转动，实现与丝杠通过螺纹孔连接的夹持臂154的伸缩。另外，在本实施方式中，工件抓取件155的形态可根据所需抓取的工件的类型及尺寸规格而有不同变化。例如:所述工件为硅方体或类矩形硅棒，所述工件抓取件为呈π的夹具。所述工件为圆硅棒，所述工件抓取件为呈弧形或呈U的夹具。优选地，在一对夹持臂154相对的内臂面(即，会与工件接触的夹持面)上可增设缓冲垫(例如通过黏贴等方式)，以避免跟工件直接接触而产生损伤。
[0033]利用翻转抓取治具15即可实现工件的抓取及翻转，使得所述工件由第一置放方式转换为第二置放方式。在实际应用中，将工件由第一置放方式转换为第二置放方式，可具体包括以下转换中的任一项:将工件由水平置放翻转为竖直置放;将工件由竖直置放翻转为水平置放;将工件由第一水平置放翻转为第二水平置放。
[0034]本发明另提供了一种工件线切割设备，包括:机座;工件承载装置，设于所述机座上，用于承载工件;线切割装置，设于所述机座上，用于切割所述工件承载装置上所承载的工件;工件翻转装置。所述工件翻转装置包括:座架，带有升降机构;操作平台，活动设于所述座架上；翻转抓取治具，设于所述操作平台上，用于抓取工件并翻转所述工件。在实际应用中:所提供的工件线切割设备可以是工件截断设备也可以是工件切方设备。所述翻转抓取治具既可以配置于工件线切割设备的前端，用于将在进入工件线切割设备之前的待切割工件的置放方式转换为所述工件线切割设备所要求的置放方式;所述翻转抓取治具也可以配置于工件线切割设备的后端，用于将在线切割设备中的待切割工件的置放方式转换为下一作业流程所要求的置放方式。由此可见，配置有工件翻转装置的工件线切割设备，自动化程度大大提高，且能与前后作业流程相有机衔接，大大提高了工件转移的效率，确保了工件转移及翻转的可靠性，并使得与其他作业流程结合构成流水线一体化成为可能，改变线切割技术领域的布局。
[0035]接下来，结合图1至图4，显示了本发明工件翻转装置在一应用中的实施效果图。利用工件翻转装置可将工件由第一置放方式转换至第二置放方式，我们可假定，在该应用中，所述第一置放方式为水平置放，所述第二置放方式为竖直置放。如图1和图2所示，首先，调整好工件翻转装置的位置，包括:根据待抓取的工件2的高度而调整座架11的高度，座架11可通过升降机构而作升降运动;根据与待抓取的工件2之间的距离而前后移动操作平台13，操作平台13可通过前后移动机构而前后移动以靠近或远离待抓取的工件2。接着，操控翻转抓取治具15来抓取工件2，具体包括:利用活动伸缩臂153将位于活动伸缩臂153端部的工件抓取件155伸展出去并绕着第二轴接点作朝外翻转运动使得工件抓取件155趋近于工件2且工件抓取件155中的一对夹持臂154位于工件2的相对两侧;利用工件抓取件155中的驱动部件驱动一对夹持臂154作对向收缩运动以使其夹持于工件2。如图3和图4所示，利用活动伸缩臂153将位于活动伸缩臂153端部的工件抓取件155收缩回来并绕着第二轴接点作朝内翻转运动使得工件抓取件155抓取的工件2随着工件抓取件155而转动，由原先的水平置放方式转换为竖直置放方式;之后，再根据工件2要置放的位置而调整，包括:根据工件2要置放的高度而调整座架11的高度，座架11可通过升降机构而作升降运动;根据与要置放的位置之间的距离而前后移动操作平台13，操作平台13可通过前后移动机构而前后移动来移动工件2。
[0036]上述图1至图4，显示的是利用本发明工件翻转装置将工件由水平置放方式转换为竖直置放方式的应用实例，但并不以此为限，若将上述图1至图4重新编排下，即先是图3和图4再是图1和图2，则显示的是利用本发明工件翻转装置将工件由竖直置放方式转换为水平置放方式的应用实例，由于所涉及的操作方式其实是互换的且基本一致，故在此不再赘述。
[0037]本发明的工件翻转装置及工件线切割设备，至少具有如下的技术效果或优点:
[0038]工件翻转装置包括有座架、操作平台、及翻转抓取治具，通过翻转抓取治具抓取工件并翻转所述工件，使得所述工件由第一置放方式转换为第二置放方式，实现工件的翻转，结构简单，全程自动化操作且操作便利，提高了工作效率且不会损伤到工件，解决了现有技术中需要人工翻转造成浪费人力成本等问题。
[0039]显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
【主权项】
1.一种工件翻转装置，其特征在于，包括: 座架，带有升降机构； 操作平台，活动设于所述座架上；以及 翻转抓取治具，设于所述操作平台上，用于抓取工件并翻转所述工件，使得所述工件由第一置放方式转换为第二置放方式。2.根据权利要求1所述的工件翻转装置，其特征在于，所述升降机构包括: 升降架，设于所述座架的底部；以及 升降座，带有与所述升降架配合的升降活动件。3.根据权利要求2所述的工件翻转装置，其特征在于，所述升降活动件为气缸式升降件，包括: 气缸柱，固设于所述升降座； 伸缩杆，活动设于所述气缸柱内；以及 升降推拉块，设于所述伸缩杆的端部且卡制于所述升降架;所述升降推拉块在所述伸缩杆活动伸缩带动下推拉所述升降架。4.根据权利要求2所述的工件翻转装置，其特征在于，所述升降活动件包括: 升降柱，固设于所述升降座； 由升降驱动电机驱动的丝杆，设于所述升降柱内；以及 升降推拉块，设于所述丝杆的端部且卡制于所述升降架;所述升降推拉块在所述升降驱动电机和所述丝杠的带动下推拉所述升降架。5.根据权利要求1所述的工件翻转装置，其特征在于，所述操作平台通过前后移动机构活动设于所述座架上，所述前后移动机构包括: 滑轨，设于所述座架上； 滑块，设于所述操作平台上且与所述滑轨对应；以及 滑动驱动电机，用于驱动所述滑块相对滑移于所述滑轨。6.根据权利要求1所述的工件翻转装置，其特征在于，所述翻转抓取治具包括: 固定支架，固设于所述操作平台； 活动伸缩臂，设于所述固定支架上；以及 工件抓取件，活动连接于所述操作平台和所述活动伸缩臂。7.根据权利要求6所述的工件翻转装置，其特征在于，所述活动伸缩臂包括: 气缸臂，轴接于所述固定支架；以及 伸缩杆，活动设于所述气缸臂。8.根据权利要求7所述的工件翻转装置，其特征在于，所述工件抓取件通过翻板或翻转支架活动连接于所述操作平台和所述活动伸缩臂，所述翻板或所述翻转支架具有与所述操作平台轴接的第一轴接点和与所述伸缩杆端部轴接的第二轴接点。9.根据权利要求8所述的工件翻转装置，其特征在于，所述工件抓取件为夹持件，包括: 夹持座，设于所述翻板或所述翻转支架； 夹持部件，包括分设于所述夹持座相对两侧的一对夹持臂；以及 驱动部件，设于所述夹持座内，用于控制一对所述夹持臂相对所述夹持座伸缩。10.一种工件线切割设备，其特征在于，包括:机座；工件承载装置，设于所述机座上，用于承载工件；线切割装置，设于所述机座上，用于切割所述工件承载装置上所承载的工件；以及如权利要求1至9中任一项所述的工件翻转装置。
【文档编号】B25J11/00GK105946128SQ201610498149
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年6月29日
【发明人】卢建伟
【申请人】上海日进机床有限公司