非磁性材料的水切割加工装置和方法
【专利摘要】本发明提供了一种非磁性材料的水切割加工装置和方法，该装置包括水刀切割系统、上侧开口的水槽结构、电磁铁、磁铁压板和定位压板组，所述电磁铁支撑于所述水槽结构上，待加工的非磁性材料的水平位置被所述定位压板组确定；所述电磁铁能够通过通电实现充磁和退磁；加工时，待加工的非磁性材料被吸附于所述磁铁压板与电磁铁之间，使得待加工的非磁性材料位于所述水槽结构的开口侧，所述水刀切割系统用以对待加工的非磁性材料进行水切割加工。
【专利说明】
非磁性材料的水切割加工装置和方法
技术领域
[0001]本发明涉及非磁性材料加工领域，尤其涉及一种非磁性材料的水切割加工装置与方法。
【背景技术】
[0002]现有技术中，非磁性材料，尤其包括手机屏幕、平板电脑等所使用的非磁性材料，其第一道工序为大改小，即将大的非磁性材料原料改成所需的尺寸大小，以玻璃作为非磁性材料的举例，这一过程可采用切片机，当然其也可采用其他加工方式来进行，针对不同的非磁性材料，也自可选择相应的合适的切割方式。
[0003]无论采用何种，由于其为固体切割，受润滑油品质、压力、速度、切割头以及平台整洁等因素的影响，产品的质量以及加工效率都不高，无法满足高效快速生产的需求。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是如何解决现有利用固体进行切割的加工方式切割非磁性材料时，产品的质量以及加工效率都不高的问题。
[0005]为了解决这一技术问题，本发明提供了一种非磁性材料的水切割加工装置，包括水刀切割系统、上侧开口的水槽结构、电磁铁、磁铁压板和定位压板组，所述电磁铁支撑于所述水槽结构上，待加工的非磁性材料的水平位置被所述定位压板组确定;所述电磁铁能够通过通电实现充磁和退磁;加工时，待加工的非磁性材料被吸附于所述磁铁压板与电磁铁之间，使得待加工的非磁性材料位于所述水槽结构的开口侧，所述水刀切割系统用以对待加工的非磁性材料进行水切割加工。
[0006]可选的，所述水槽结构包括槽体和底板，所述槽体为框型结构，其底端固定连接于所述底板上，所述电磁铁通过导电部件外接电源，且所述导电部件穿过所述底板外接电源。
[0007]可选的，所述的非磁性材料的水切割加工装置还包括支承立柱，所述电磁铁设于所述支承立柱上，所述支承立柱安装于所述水槽结构。
[0008]可选的，所述支承立柱具有贯穿两端的中空结构，所述电磁铁通过导电部件外接电源，且所述导电部件穿过所述中空结构和水槽结构外接电源。
[0009]可选的，所述定位压板组包括至少两块定位压板，待加工的非磁性材料被至少两块所述定位压板围合或被至少两块所述定位压板与水槽结构共同围合，从而实现水平向的位置确定，所述定位压板安装于所述水槽结构。
[0010]可选的，所述定位压板上设有能够支承于非磁性材料下方的辅助支承块。
[0011]可选的，所述定位压板上设有定位块。
[0012]可选的，其中至少之一定位压板能够相对所述水槽结构移动。
[0013]可选的，所述的非磁性材料的水切割加工装置还包括装卸工具，所述装卸工具至少包括一组电磁部件，所述电磁部件通电后能够充磁产生磁力，断电后磁力则消失，通过所产生的磁力能够吸附所述磁铁压板，进而实现所述磁铁压板的拾取与安放。
[0014]可选的，所述装卸工具包括固定架和分隔条，所述电磁部件和分隔条均设于所述固定架上，所述分隔条均匀分隔所述电磁压板，每个所述电磁部件对应吸附一个所述磁铁压板。
[0015]可选的，所述装卸工具还包括提手，所述提手固定安装于所述固定架上。
[0016]本发明还提供了一种水切割加工方法，采用了本发明提供的水切割加工装置，包括如下步骤:
[0017]S1:将待加工的非磁性材料放置于所述电磁铁上，并确定待加工的非磁性材料的水平位置；
[0018]S2:将磁铁压板压在所述待加工的非磁性材料上；
[0019]S3:对所述电磁铁进行通电充磁，再断电；
[0020]S4:利用所述水刀切割系统对待加工的非磁性材料进行水切割；
[0021]S5:对所述电磁铁进行通电退磁，再断电；
[0022]S6:移除所述磁铁压板，取下加工后的非磁性材料。
[0023]可选的，所述的非磁性材料的水切割加工装置，还包括装卸工具，所述装卸工具至少包括电磁部件，所述电磁部件通电后能够产生磁力，断电后磁力则消失，通过所产生的磁力能够吸附所述磁力压板；
[0024]所述步骤S2具体包括:
[0025]S21:使得所述磁铁压板置于所述装卸工具下；
[0026]S22:对所述电磁部件进行通电，从而产生磁力，使得所述电磁部件和磁铁压板吸附在一起；
[0027]S23:利用所述磁铁装卸工具将吸附于其电磁部件上的磁铁压板运至待加工的非磁性材料上侧的相应位置；
[0028]S24:对所述电磁部件进行断电，使得所述电磁部件与磁铁压板之间脱离；
[0029]若所述磁铁压板不止一组，则进入S25:重复步骤S21至S24，直至所有磁铁压板均被运至相应位置；
[0030]所述步骤S6具体包括:
[0031 ] S61:将所述装卸工具放置于所述磁铁压板上；
[0032]S62:对所述电磁部件进行通电，从而产生磁力，使得所述电磁部件和磁铁压板吸附在一起；
[0033]S63:移除该磁铁压板；
[0034]S64:对所述电磁部件进行断电，使得所述电磁部件与磁铁压板之间脱离；
[0035]若所述磁铁压板不止一组，则进入S65:重复步骤S61至S64，直至所有磁铁压板均移除。
[0036]本发明通过水刀切割系统将水切割技术引入到非磁性材料的切割中，以之代替现有的固体切割方式。水刀不仅能在非磁性材料上切割任何形状的孔(听筒孔或按键孔等)，还能够保证孔的加工精度，而领域内利用固体切割方式是做不到的;并且，和领域内利用固体切割方式切割出的非磁性材料相比，水刀切割后的非磁性材料没有锋利的边口，相对来说更为安全。
[0037]在此基础上，本发明还进一步发现，采用水刀切割单片非磁性材料则可以很好的保证加工质量，但是当切割多层非磁性材料时，会由于切割过程中非磁性材料层之间进水进砂，造成非磁性材料破裂等问题。
[0038]为此，本发明引入了电磁铁和磁铁压板，采用电磁铁和磁铁压块式吸附组合，能够使水刀在切割多层非磁性材料时，避免水或砂窜至非磁性材料层间造成非磁性材料破裂，不仅能够保证切割精度和质量，还极大地提高了切割效率。
【附图说明】
[0039]图1是本发明一实施例中非磁性材料的水切割加工装置的剖面示意图；
[0040]图2是本发明一实施例中非磁性材料的水切割加工装置的俯视示意图；
[0041]图3、图4、图5是本发明一实施例中装卸工具的示意图；
[0042]图中，1-底板;2-槽体;3-支承立柱;4-电磁铁;5-装卸工具;51-固定部;52-电磁部件;53-横向分隔条;54-提手;55-纵向分隔条;6-磁铁压板;7-辅助支承块;8、9、12-限位块；10、11、13、14-定位压板；15-线缆；16-溢流P ； 17-接P。
【具体实施方式】
[0043]以下将结合图1至图4对本发明提供的非磁性材料的水切割加工装置与方法进行详细的描述，其为本发明可选的实施例，可以认为，本领域技术人员在不改变本发明精神和内容的范围内，能够对其进行修改和润色。
[0044]请参考图1至图4，本发明提供了一种非磁性材料的水切割加工装置，包括水刀切割系统(图未示)、上侧开口的水槽结构、电磁铁4、磁铁压板6和定位压板组，所述电磁铁4支撑于所述水槽结构上，待加工的非磁性材料的水平位置被所述定位压板组确定;所述电磁铁4能够通过通电实现充磁和退磁;加工时，待加工的非磁性材料被吸附于所述磁铁压板6与电磁铁4之间，使得待加工的非磁性材料位于所述水槽结构的开口侧，所述水刀切割系统用以对待加工的非磁性材料进行水切割加工，本发明并不限于任何一种或几种水刀切割系统，只要实现了水刀切割，就不脱离本发明的保护范围。
[0045]有关其中的电磁铁，只要能满足本发明以及本发明可选方案中对于其功能的描述，就是本发明所阐述的电磁铁，故而，即使未对其具体的材料和构造进行阐述，对于本领域技术人员来说，依据上下文所阐述的功能完全可得到若干材料和构造的方案，不会存在不清楚或者公开不充分的问题。
[0046]有关其中的水槽结构:
[0047]所述水槽结构包括槽体2和底板I，所述槽体2为框型结构，其底端固定连接于所述底板I上，所述电磁铁4通过导电部件外接电源，且所述导电部件穿过所述底板I外接电源。图1示意的实施例中，所述导电部件即为线缆15。具体来说，槽体2为焊接结构，底面与底板I联接，底板I开有若干穿线孔，供线缆15穿过。
[0048]在本发明可选的实施例中，所述的非磁性材料的水切割加工装置还包括支承立柱3，所述电磁铁4设于所述支承立柱3上，所述支承立柱3安装于所述水槽结构，具体来说，安装于底板2，即电磁铁通过所述支承立柱3安装于所述水槽结构。进一步来说，所述支承立柱3具有贯穿两端的中空结构，所述电磁铁4通过导电部件外接电源，且所述导电部件穿过所述中空结构和水槽结构外接电源。与前文提到的一样，导电部件为线缆15。
[0049]具体来说，支承立柱3为中空结构，下端固定在底板I上，上端与电磁铁4相联接，被切割工件非磁性材料，即待加工非磁性材料则放置在这组电磁铁4上。本发明优选的实施例中，电磁铁4上端为带沟槽的平面结构，也可描述为所述电磁铁4的连接非磁性材料的表面具有沟槽;此结构可有效解决非磁性材料在有水的情况下吸附在电磁铁上面不易取下的问题。电磁铁4的电缆设置在底端，依次经过支承立柱3的中空结构、底板I的孔穿出。
[0050]有关所述定位压板组:
[0051]所述定位压板组包括至少两块定位压板，待加工的非磁性材料被至少两块所述定位压板围合或被至少两块所述定位压板与水槽结构共同围合，从而实现水平向的位置确定，所述定位压板安装于所述水槽结构。在本发明进一步可选实施例中，所述定位压板的数量可选为四个，自所述非磁性材料的四个侧面围合非磁性材料，图3示意的实施例中，分别为定位压板10、11、13、14。其中至少之一为活动压板；S卩，其中至少之一定位压板能够相对所述水槽结构移动。其中，定位压板3为活动式，可前后滑动，方便上下待切割工件。压板中也可包括固定压板，或者将其理解为水槽结构的一部分，举例来说，水槽结构还包括固定压板，所述固定压板和活动压板可以围合定位。可见，无论定位压板的数量为两个还是两个以上，也不论其布置方式如何，只要能够实现定位，就不脱离本发明的保护范围。
[0052]本发明进一步的可选实施例中，所述定位压板上设有能够支承于非磁性材料下方的辅助支承块。所述定位压板上设有定位块。辅助支承块固定在四块定位压板下方，每块3个，可辅助支承非磁性材料周边，有效防止周边切割时发生破裂现象。限位块8、限位块9及2个限位块12为一组，为装卸工具5的放置或提取磁铁压板时提供定位。
[0053]请参考图3和图4，并结合图1和图2，本发明可选的实施例中，所述的非磁性材料的水切割加工装置还包括装卸工具5，所述装卸工具5至少包括电磁部件，所述电磁部件52通电后能够充磁产生磁力，断电后磁力则消失，通过所产生的磁力能够吸附所述磁铁压板6，进而实现所述磁铁压板6的拾取与安放。有关其中的电磁部件，只要能满足本发明以及本发明中记载的功能描述，就是本发明所阐述的电磁部件，故而，即使未对其具体的材料和构造进行阐述，对于本领域技术人员来说，依据上下文所阐述的功能完全可得到若干材料和构造的方案，不会存在不清楚或者公开不充分的问题。
[0054]进一步可选的实施例中，所述装卸工具5包括固定架51和分隔条，所述电磁部件52和分隔条均设于所述固定架51上，所述分隔条均匀分隔所述电磁压板，其可将相邻的所述电磁压板隔开，每个所述电磁部件52对应吸附一个所述磁铁压板6。其中，分隔条包括横向分隔条53和纵向分隔条55。所述装卸工具5还包括提手56，所述提手56固定安装于所述固定架51上。
[0055]进一步具体来说，在图中示意的实施例中，电磁部件52分两组固定在两根固定架51上，通过横向分隔条和纵向分隔条可以将磁铁压板6按要求均匀的放置在对应于每块磁铁的待切割工件上，以确保水刀在切割过程中喷嘴不会撞到磁铁压块6上，操作者可通过提手方便的进行放置或移除磁铁压块的操作。装卸工具上的电磁部件或电磁部件组可以通过串联直流电进行供电，当然，所通电的大小不受限于任何值，应认为只要通电实现相应效果，就落在本发明的保护范围内，通过通断电，可将磁铁压块6整体吸起放置在预定位置或从此位置移除。
[0056]除以上描述外，在本发明可选实施例中，所述槽体2上还设有溢流口16和用以接清砂系统的接口 17。
[0057]可见，具体到图1至图4示意的实施例中，本发明可选方案采用独立的小水槽，即所述水槽结构，将各电磁铁4固定在与小水槽相联接的各立柱(即支承立柱3)上，将若干层手机屏幕之类的非磁性材料原料放置于共面的各电磁铁4上，然后通过装卸工具5将各磁铁压块6放置在对应于各电磁铁之上的非磁性材料上，移开装卸工具5，电磁铁4通电后充磁，SP可将各层非磁性材料紧密压实，可防切割过程中水或砂进入到非磁性材料层之间。然后电磁铁4断电(此时仍保持原先的吸附力)，水刀开始按优化路径切割。切割完成后，给电磁铁4通电退磁、断电，再通过装卸工具将磁铁压块取走，最后，取出切割好的非磁性材料。
[0058]基于以上描述的系统，本发明还提供了一种水切割加工方法，采用了本发明提供的水切割加工装置，包括如下步骤:
[0059]S1:将待加工的非磁性材料放置于所述电磁铁上，并确定待加工的非磁性材料的水平位置，在可选实施例中，利用所述定位压板组定位待加工的非磁性材料的水平位置；
[0060]S2:将磁铁压板压在所述待加工的非磁性材料上；
[0061]S3:对所述电磁铁进行通电充磁，再断电；
[0062]S4:利用所述水刀切割系统对待加工的非磁性材料进行水切割；
[0063]S5:对所述电磁铁进行通电退磁，再断电；
[0064]S6:移除所述磁铁压板，取下加工后的非磁性材料。
[0065]进一步来说，将装卸工具引入进来，以上的步骤又可拓展为
[0066]所述步骤S2具体包括:
[0067]S21:使得所述磁铁压板置于所述装卸工具下；
[0068]S22:对所述电磁部件进行通电，从而产生磁力，使得所述电磁部件和磁铁压板吸附在一起；
[0069]S23:利用所述磁铁装卸工具将吸附于其电磁部件上的磁铁压板运至待加工的非磁性材料上侧的相应位置;具体来说，其可以为设置在定位压板10、11、13、14上的限位块8、
9、12所限定的位置。
[0070]S24:对所述电磁部件进行断电，使得所述电磁部件与磁铁压板之间脱离；
[0071 ] 若所述磁铁压板不止一组，则进入S25:重复步骤S21至S24，直至所有磁铁压板均被运至相应位置。
[0072]所述步骤S6具体包括:
[0073]S61:将所述装卸工具放置于所述磁铁压板上；
[0074]S62:对所述电磁部件进行通电，从而产生磁力，使得所述电磁部件和磁铁压板吸附在一起；
[0075]S63:移除该磁铁压板；
[0076]S64:对所述电磁部件进行断电，使得所述电磁部件与磁铁压板之间脱离；
[0077]若所述磁铁压板不止一组，则进入S65:重复步骤S61至S64，直至所有磁铁压板均移除。
[0078]再进一步来说，其过程又可被描述为:
[0079]切割前，电磁铁4为断电状态;松开定位压板与槽体2的螺钉，将其中可移动的定位压板13向后拉出一段距离;将多层待切割非磁性材料放置在电磁铁所在的平面上，并将其两个边与两块压板(定位压板10、定位压板11)的边对齐，然后再将定位压板13推至初始位置，拧紧螺钉。
[0080]然后，将磁铁压板6放置在装卸工具5下(横向、纵向分隔条可保证磁铁压板按一定的间距整齐排列)，电磁部件52通电，可将磁铁压板6随之一起移动，通过定位压板上的4个限位块，可将其放置在非磁性材料上的预定位置，电磁部件52断电，移除装卸工具5，一组压板放置完成；另一组磁铁压块同样按此操作。随后，给电磁铁通电、充磁，再断电，即可开始切割工作。水刀切割系统按预先给定的优化路径切割，切割完成后，将水刀切割系统的切割头移开。给电磁铁4上电、退磁，再断电。然后，借助定位压板上的4个限位块，将装卸工具5放置在磁铁压板6上，通电，将一组磁铁压板6移除；同样的操作，将另一组磁铁压块移除。最后，将切割好的多层非磁性材料成品取出，清洗，完成整个加工过程。加工过程中，会有石榴砂和切割后的非磁性材料废料掉入槽中，时间长了将会堆满整个槽。若借助清砂系统，可在不影响切割的情况下，不断的排除砂和非磁性材料废料，保证切割的连续性和可持续性。
[0081]综上所述，本发明通过水刀切割系统将水切割技术引入到非磁性材料的切割中，以之代替现有的固体切割方式。水刀不仅能在非磁性材料上切割任何形状的孔(听筒孔或按键孔等)，还能够保证孔的加工精度，而领域内利用固体切割方式是做不到的;并且，和领域内利用固体切割方式切割出的非磁性材料相比，水刀切割后的非磁性材料没有锋利的边口，相对来说更为安全。
[0082]进一步的，本发明还引入了电磁铁和磁铁压板，采用电磁铁和磁铁压块式吸附组合，能够使水刀在切割多层非磁性材料时，避免水或砂窜至非磁性材料层间造成非磁性材料破裂，不仅能够保证切割精度和质量，还极大地提高了切割效率。
【主权项】
1.一种非磁性材料的水切割加工装置，其特征在于:包括水刀切割系统、上侧开口的水槽结构、电磁铁、磁铁压板和定位压板组，所述电磁铁支撑于所述水槽结构上，待加工的非磁性材料的水平位置被所述定位压板组确定;所述电磁铁能够通过通电实现充磁和退磁；加工时，待加工的非磁性材料被吸附于所述磁铁压板与电磁铁之间，使得待加工的非磁性材料位于所述水槽结构的开口侧，所述水刀切割系统用以对待加工的非磁性材料进行水切割加工。2.如权利要求1所述的非磁性材料的水切割加工装置，其特征在于:所述水槽结构包括槽体和底板，所述槽体为框型结构，其底端固定连接于所述底板上，所述电磁铁通过导电部件外接电源，且所述导电部件穿过所述底板外接电源。3.如权利要求1所述的非磁性材料的水切割加工装置，其特征在于:还包括支承立柱，所述电磁铁设于所述支承立柱上，所述支承立柱安装于所述水槽结构，所述支承立柱具有贯穿两端的中空结构，所述电磁铁通过导电部件外接电源，且所述导电部件穿过所述中空结构和水槽结构外接电源。4.如权利要求1所述的非磁性材料的水切割加工装置，其特征在于:所述定位压板组包括至少两块定位压板，待加工的非磁性材料被至少两块所述定位压板围合或被至少两块所述定位压板与水槽结构共同围合，从而实现水平向的位置确定，所述定位压板安装于所述水槽结构。5.如权利要求4所述的非磁性材料的水切割加工装置，其特征在于:所述定位压板上设有能够支承于非磁性材料下方的辅助支承块。6.如权利要求1所述的非磁性材料的水切割加工装置，其特征在于:还包括装卸工具，所述装卸工具至少包括一组电磁部件，所述电磁部件通电后能够产生磁力，断电后磁力则消失，通过所产生的磁力能够吸附所述磁铁压板，进而实现所述磁铁压板的拾取与安放。7.如权利要求6所述的非磁性材料的水切割加工装置，其特征在于:所述装卸工具包括固定架和分隔条，所述电磁部件和分隔条均设于所述固定架上，所述分隔条均匀分隔所述电磁压板，每个所述电磁部件对应吸附一个所述磁铁压板。8.如权利要求7所述的非磁性材料的水切割加工装置，其特征在于:所述装卸工具还包括提手，所述提手固定安装于所述固定架上。9.一种水切割加工方法，其特征在于:采用了如权利要求1至5任意之一所述的水切割加工装置，包括如下步骤: S1:将待加工的非磁性材料放置于所述电磁铁上，并确定待加工的非磁性材料的水平位置； S2:将磁铁压板压在所述待加工的非磁性材料上； S3:对所述电磁铁进行通电充磁，再断电； 54:利用所述水刀切割系统对待加工的非磁性材料进行水切割； 55:对所述电磁铁进行通电退磁，再断电； S6:移除所述磁铁压板，取下加工后的非磁性材料。10.如权利要求9所述的水切割加工方法，其特征在于:所述的非磁性材料的水切割加工装置，还包括装卸工具，所述装卸工具至少包括电磁部件，所述电磁部件通电后能够产生磁力，断电后磁力则消失，通过所产生的磁力能够吸附所述磁力压板； 所述步骤S2具体包括: S21:使得所述磁铁压板置于所述装卸工具下； S22:对所述电磁部件进行通电，从而产生磁力，使得所述电磁部件和磁铁压板吸附在一起； S23:利用所述磁铁装卸工具将吸附于其电磁部件上的磁铁压板运至待加工的非磁性材料上侧的相应位置； S24:对所述电磁部件进行断电，使得所述电磁部件与磁铁压板之间脱离； 若所述磁铁压板不止一组，则进入S25:重复步骤S21至S24，直至所有磁铁压板均被运至相应位置； 所述步骤S6具体包括: S61:将所述装卸工具放置于所述磁铁压板上； S62:对所述电磁部件进行通电，从而产生磁力，使得所述电磁部件和磁铁压板吸附在一起； S63:移除该磁铁压板； S64:对所述电磁部件进行断电，使得所述电磁部件与磁铁压板之间脱离； 若所述磁铁压板不止一组，则进入S65:重复步骤S61至S64，直至所有磁铁压板均移除。
【文档编号】B26F3/00GK105965095SQ201610398972
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年6月7日
【发明人】柯分洪, 李小华, 曾继跃, 张仕进, 王舒
【申请人】上海狮迈科技有限公司