本技術(shù)涉及線切割，尤其是一種適于圓環(huán)或圓柱體類陶瓷工件對(duì)半切割的單線切割機(jī)及切割方法。

背景技術(shù)：

1、如附圖1、圖2所示，一些圓環(huán)或圓柱體類陶瓷工件1，按照產(chǎn)品圖紙要求，需要對(duì)其進(jìn)行對(duì)半切割，以得到尺寸規(guī)格相同的兩個(gè)半圓環(huán)或半圓柱體產(chǎn)品。

2、依據(jù)陶瓷類材料的特性，對(duì)于上述產(chǎn)品的切割加工采用線切割方式較為適宜，但是在切割作業(yè)前工件的定位問(wèn)題較為棘手，特別是針對(duì)端面上設(shè)有對(duì)稱孔1-1或凹槽的工件，若工件的中心面1-2不能與切割線對(duì)正，將會(huì)導(dǎo)致切割得到的兩個(gè)產(chǎn)品均為不合格產(chǎn)品，甚至同時(shí)報(bào)廢，由此不僅降低了產(chǎn)品合格率，同時(shí)增加了材料及人工成本。為解決這一問(wèn)題，需要針對(duì)工件對(duì)半切割的單線切割機(jī)及切割方法進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型提供一種適于工件對(duì)半切割的單線切割機(jī)，用于實(shí)現(xiàn)圓環(huán)或圓柱體類陶瓷工件的對(duì)半切割作業(yè)，保證工件中心面與切割線對(duì)正，達(dá)到提高產(chǎn)品合格率、降低生產(chǎn)成本的目的。

2、為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

3、一種適于工件對(duì)半切割的單線切割機(jī)，設(shè)有機(jī)體框架、切割執(zhí)行機(jī)構(gòu)、工作臺(tái)總成、圖像采集系統(tǒng)和plc控制系統(tǒng)；所述機(jī)體框架固定在水平地面上，在機(jī)體框架上布置切割執(zhí)行機(jī)構(gòu)、工作臺(tái)總成、圖像采集系統(tǒng)和plc控制系統(tǒng)；所述切割執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過(guò)導(dǎo)輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)、導(dǎo)輪絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)組件帶動(dòng)兩組水平方向布置的導(dǎo)輪升降動(dòng)作，使兩組水平方向布置導(dǎo)輪之間的切割線沿豎直方向移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的切割；所述工作臺(tái)總成布置在切割線下方，包括工作臺(tái)水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)和布置在工作臺(tái)水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)上面的工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，待切割工件置于工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上面；所述圖像采集系統(tǒng)設(shè)置相機(jī)、夾持組件、相機(jī)水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)和相機(jī)升降機(jī)構(gòu)，所述相機(jī)通過(guò)夾持組件與相機(jī)升降機(jī)構(gòu)裝配，所述相機(jī)升降機(jī)構(gòu)與相機(jī)水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)配裝，圖像采集系統(tǒng)與單線切割機(jī)的plc控制系統(tǒng)通訊連接。

4、上述適于工件對(duì)半切割的單線切割機(jī)，所述圖像采集系統(tǒng)由左右布置的兩部分組成，在每一部分中，其相機(jī)水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括相機(jī)水平電機(jī)驅(qū)動(dòng)的絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)單元和相機(jī)水平滑塊，所述相機(jī)水平電機(jī)驅(qū)動(dòng)的絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)單元中螺母與相機(jī)水平滑塊固定連接。

5、上述適于工件對(duì)半切割的單線切割機(jī)，所述圖像采集系統(tǒng)中的相機(jī)升降機(jī)構(gòu)安裝在相機(jī)水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)的相機(jī)水平滑塊上，相機(jī)升降機(jī)構(gòu)包括豎直電機(jī)驅(qū)動(dòng)的絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)單元和相機(jī)升降滑塊，所述豎直電機(jī)驅(qū)動(dòng)的絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)單元中螺母與相機(jī)升降滑塊固定連接；所述相機(jī)通過(guò)夾持組件安裝在相機(jī)升降滑塊上。

6、上述適于工件對(duì)半切割的單線切割機(jī)，所述夾持組件設(shè)有夾持座和手動(dòng)調(diào)節(jié)旋鈕，所述夾持座與相機(jī)升降滑塊鉸接裝配，可通過(guò)手動(dòng)調(diào)節(jié)旋鈕將夾持座鎖止固定。

7、上述適于工件對(duì)半切割的單線切割機(jī)，所述工作臺(tái)水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括工作臺(tái)水平電機(jī)驅(qū)動(dòng)的絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)單元、水平滑臺(tái)和滑臺(tái)導(dǎo)軌，所述工作臺(tái)水平電機(jī)驅(qū)動(dòng)的絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)單元中螺母與水平滑臺(tái)固定連接，所述水平滑臺(tái)與滑臺(tái)導(dǎo)軌配裝。

8、上述適于工件對(duì)半切割的單線切割機(jī)，所述工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的蝸輪蝸桿傳動(dòng)單元和轉(zhuǎn)盤；旋轉(zhuǎn)電機(jī)固定在工作臺(tái)水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)的水平滑臺(tái)上，旋轉(zhuǎn)電機(jī)輸出軸與蝸輪蝸桿傳動(dòng)單元中蝸桿連接；所述蝸輪蝸桿傳動(dòng)單元中蝸輪與轉(zhuǎn)盤固定裝配，在轉(zhuǎn)盤上面設(shè)置工件夾緊定位夾具。

9、上述適于工件對(duì)半切割的單線切割機(jī)，在所述轉(zhuǎn)盤外壁上設(shè)置旋轉(zhuǎn)角度刻度，在所述水平滑臺(tái)上設(shè)有固定座，在所述固定座上設(shè)置角度指示標(biāo)識(shí)。

10、一種適于工件對(duì)半切割的切割方法，它通過(guò)上述單線切割機(jī)完成工件的對(duì)半切割作業(yè)，具體操作步驟如下：

11、a、在單線切割機(jī)的plc控制系統(tǒng)處理器中輸入待切割工件的直徑尺寸或兩個(gè)識(shí)別點(diǎn)中心距離，所述識(shí)別點(diǎn)為工件上的對(duì)稱孔或凹槽中心點(diǎn)；

12、b、將待切割工件置于轉(zhuǎn)盤上，再通過(guò)工件夾緊定位夾具將其固定，然后進(jìn)行對(duì)線操作，切割執(zhí)行機(jī)構(gòu)中兩組水平方向布置的導(dǎo)輪在電機(jī)驅(qū)動(dòng)下向下移動(dòng)，使兩組水平方向布置導(dǎo)輪之間的切割線剛好與工件上端面接觸；

13、c、對(duì)圖像采集系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，通過(guò)相機(jī)水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)、相機(jī)升降機(jī)構(gòu)動(dòng)作，將相機(jī)調(diào)整至工件上方位置處，手動(dòng)調(diào)節(jié)相機(jī)的仰俯角，使相機(jī)鏡頭與工件上端面對(duì)準(zhǔn)；

14、d、啟動(dòng)相機(jī)拍照，并將圖像信息傳輸至plc控制系統(tǒng)處理器，通過(guò)處理器識(shí)別工件的外邊緣最大水平距離或兩個(gè)識(shí)別點(diǎn)的中心位置，再根據(jù)數(shù)據(jù)確定工件的中心面，然后與兩組水平方向布置導(dǎo)輪之間的切割線方向進(jìn)行比對(duì)，并計(jì)算出工件中心面與兩組水平方向布置導(dǎo)輪之間的切割線的距離和/或夾角；

15、e、通過(guò)相機(jī)水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)、相機(jī)升降機(jī)構(gòu)動(dòng)作使相機(jī)復(fù)位至初始位置處；

16、f、通過(guò)plc控制系統(tǒng)指令使工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和/或工作臺(tái)水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作，對(duì)工件位置及擺放姿態(tài)進(jìn)行調(diào)整，使工件中心面與兩組水平方向布置導(dǎo)輪之間的切割線對(duì)正；

17、g、通過(guò)plc控制系統(tǒng)指令使切割執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作，完成工件對(duì)半切割作業(yè)。

18、上述適于工件對(duì)半切割的切割方法，在所述步驟b中，待切割工件置于轉(zhuǎn)盤上時(shí)，通過(guò)人工識(shí)別盡量將工件中心面與兩組水平方向布置導(dǎo)輪之間的切割線對(duì)正。

19、上述適于工件對(duì)半切割的切割方法，在所述步驟c及步驟d中，當(dāng)工件直徑尺寸或兩個(gè)識(shí)別點(diǎn)距離較小時(shí)，選擇一組相機(jī)對(duì)其進(jìn)行位置調(diào)節(jié)，然后通過(guò)一組相機(jī)對(duì)工件進(jìn)行拍照并向plc控制系統(tǒng)傳輸信息；當(dāng)工件直徑尺寸或兩個(gè)識(shí)別點(diǎn)距離較大時(shí)，選擇兩組相機(jī)對(duì)其進(jìn)行位置調(diào)節(jié)，然后通過(guò)兩組相機(jī)對(duì)工件進(jìn)行拍照并向plc控制系統(tǒng)傳輸信息。

20、本實(shí)用新型提供一種適于工件對(duì)半切割的單線切割機(jī)，它在單線切割機(jī)上設(shè)置了圖像采集系統(tǒng)，并在工作臺(tái)總成中設(shè)置工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和工作臺(tái)水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)，因此在進(jìn)行圓環(huán)或圓柱體類陶瓷工件對(duì)半切割作業(yè)時(shí)，可通過(guò)圖像采集系統(tǒng)中相機(jī)采集工件位置信息，通過(guò)plc控制系統(tǒng)處理器識(shí)別待切割工件的外形或者標(biāo)識(shí)點(diǎn)，以此確定工件中心面位置，并計(jì)算出工件中心面與兩組水平方向布置導(dǎo)輪之間的切割線的距離和/或夾角，再通過(guò)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和工作臺(tái)水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)配合實(shí)現(xiàn)對(duì)工件位置和/或姿態(tài)的調(diào)整，然后通過(guò)切割執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成工件的對(duì)半切割作業(yè)。由此可見，本實(shí)用新型可保證對(duì)圓環(huán)或圓柱體類陶瓷工件對(duì)半切割作業(yè)時(shí)，工件中心面與兩組水平方向布置導(dǎo)輪之間的切割線對(duì)正，從而達(dá)到了提高產(chǎn)品合格率、降低生產(chǎn)成本的目的。

技術(shù)特征：

1.一種適于工件對(duì)半切割的單線切割機(jī)，其特征在于：所述單線切割機(jī)（2）設(shè)有機(jī)體框架（2-1）、切割執(zhí)行機(jī)構(gòu)（2-2）、工作臺(tái)總成（2-3）、圖像采集系統(tǒng)（2-4）和plc控制系統(tǒng)；所述機(jī)體框架（2-1）固定在水平地面上，在機(jī)體框架（2-1）上布置切割執(zhí)行機(jī)構(gòu)（2-2）、工作臺(tái)總成（2-3）、圖像采集系統(tǒng)（2-4）和plc控制系統(tǒng)；所述切割執(zhí)行機(jī)構(gòu)（2-2）通過(guò)導(dǎo)輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)（2-2-3）、導(dǎo)輪絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)組件（2-2-4）帶動(dòng)兩組水平方向布置的導(dǎo)輪（2-2-1）升降動(dòng)作，使兩組水平方向布置導(dǎo)輪之間的切割線（2-2-2）沿豎直方向移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件（1）的切割；所述工作臺(tái)總成（2-3）布置在切割線（2-2-2）下方，包括工作臺(tái)水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)和布置在工作臺(tái)水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)上面的工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，待切割工件（1）置于工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上面；所述圖像采集系統(tǒng)（2-4）設(shè)置相機(jī)（2-4-1）、夾持組件、相機(jī)水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)和相機(jī)升降機(jī)構(gòu)，所述相機(jī)（2-4-1）通過(guò)夾持組件與相機(jī)升降機(jī)構(gòu)裝配，所述相機(jī)升降機(jī)構(gòu)與相機(jī)水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)配裝，圖像采集系統(tǒng)（2-4）與單線切割機(jī)（2）的plc控制系統(tǒng)通訊連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適于工件對(duì)半切割的單線切割機(jī)，其特征在于：所述圖像采集系統(tǒng)（2-4）包括左右布置的兩部分，在每一部分中，其相機(jī)水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括相機(jī)水平電機(jī)驅(qū)動(dòng)的絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)單元（2-4-3）和相機(jī)水平滑塊（2-4-5），所述相機(jī)水平電機(jī)驅(qū)動(dòng)的絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)單元（2-4-3）中螺母與相機(jī)水平滑塊（2-4-5）固定連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的適于工件對(duì)半切割的單線切割機(jī)，其特征在于：所述圖像采集系統(tǒng)（2-4）中的相機(jī)升降機(jī)構(gòu)安裝在相機(jī)水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)的相機(jī)水平滑塊（2-4-5）上，相機(jī)升降機(jī)構(gòu)包括豎直電機(jī)驅(qū)動(dòng)的絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)單元（2-4-2）和相機(jī)升降滑塊（2-4-4），所述豎直電機(jī)驅(qū)動(dòng)的絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)單元（2-4-2）中螺母與相機(jī)升降滑塊（2-4-4）固定連接；所述相機(jī)（2-4-1）通過(guò)夾持組件安裝在相機(jī)升降滑塊（2-4-4）上。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的適于工件對(duì)半切割的單線切割機(jī)，其特征在于：所述夾持組件設(shè)有夾持座（2-4-6）和手動(dòng)調(diào)節(jié)旋鈕（2-4-7），所述夾持座（2-4-6）與相機(jī)升降滑塊（2-4-4）鉸接裝配，可通過(guò)手動(dòng)調(diào)節(jié)旋鈕（2-4-7）將夾持座（2-4-6）鎖止固定。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的適于工件對(duì)半切割的單線切割機(jī)，其特征在于：所述工作臺(tái)水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括工作臺(tái)水平電機(jī)驅(qū)動(dòng)的絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)單元（2-3-1）、水平滑臺(tái)（2-3-3）和滑臺(tái)導(dǎo)軌（2-3-2），所述工作臺(tái)水平電機(jī)驅(qū)動(dòng)的絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)單元（2-3-1）中螺母與水平滑臺(tái)（2-3-3）固定連接，所述水平滑臺(tái)（2-3-3）與滑臺(tái)導(dǎo)軌（2-3-2）配裝。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的適于工件對(duì)半切割的單線切割機(jī)，其特征在于：所述工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的蝸輪蝸桿傳動(dòng)單元（2-3-4）和轉(zhuǎn)盤（2-3-5）；旋轉(zhuǎn)電機(jī)固定在工作臺(tái)水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)的水平滑臺(tái)（2-3-3）上，旋轉(zhuǎn)電機(jī)輸出軸與蝸輪蝸桿傳動(dòng)單元中蝸桿連接；所述蝸輪蝸桿傳動(dòng)單元中蝸輪與轉(zhuǎn)盤（2-3-5）固定裝配，在轉(zhuǎn)盤（2-3-5）上面設(shè)置工件夾緊定位夾具。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的適于工件對(duì)半切割的單線切割機(jī)，其特征在于：在所述轉(zhuǎn)盤（2-3-5）外壁上設(shè)置旋轉(zhuǎn)角度刻度，在所述水平滑臺(tái)（2-3-3）上設(shè)有固定座，在所述固定座上設(shè)置角度指示標(biāo)識(shí)。

技術(shù)總結(jié)
一種適于工件對(duì)半切割的單線切割機(jī)，所述單線切割機(jī)設(shè)有機(jī)體框架、切割執(zhí)行機(jī)構(gòu)、工作臺(tái)總成、圖像采集系統(tǒng)和PLC控制系統(tǒng)；所述機(jī)體框架固定在水平地面上；所述工作臺(tái)總成布置在切割線下方，包括工作臺(tái)水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)和布置在工作臺(tái)水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)上面的工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，待切割工件置于工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上面；所述圖像采集系統(tǒng)設(shè)置相機(jī)、夾持組件、相機(jī)水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)和相機(jī)升降機(jī)構(gòu)，所述相機(jī)通過(guò)夾持組件與相機(jī)升降機(jī)構(gòu)裝配，所述相機(jī)升降機(jī)構(gòu)與相機(jī)水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)配裝，圖像采集系統(tǒng)與單線切割機(jī)的PLC控制系統(tǒng)通訊連接。本技術(shù)保證了工件中心面與切割線對(duì)正，達(dá)到了提高產(chǎn)品合格率、降低生產(chǎn)成本的目的。

技術(shù)研發(fā)人員：白玉剛,馬小建,李駿,郭愛軍,李新亮
受保護(hù)的技術(shù)使用者：唐山晶玉科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240513
技術(shù)公布日：2025/1/9