本發(fā)明屬于激光切割技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種激光切割的后處理裝置，具體地說涉及一種自動(dòng)磨片裝置及磨片方法。

背景技術(shù)：

激光切割是一種利用聚焦透鏡將激光束聚焦在材料表面，形成的高功率密度激光束使材料迅速熔化或氣化，并使激光束與材料沿一定軌跡相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而形成一定形狀的切縫、實(shí)現(xiàn)工件切割的熱加工方法，目前已被廣泛應(yīng)用于硬脆材料的切割工藝中，如機(jī)床、工程機(jī)械、電氣開關(guān)制造、電梯制造、糧食機(jī)械、紡織機(jī)械、機(jī)車制造、農(nóng)林機(jī)械、食品機(jī)械、特種汽車、石油機(jī)械制造、航空航天、環(huán)保設(shè)備、家用電器制造、大電機(jī)硅鋼片等各種機(jī)械制造加工行業(yè)。

激光切割具有精度高(定位精度0.05mm，重復(fù)定位精度0.02mm)、切縫窄(切口寬度一般為0.1-0.2mm)、速度快(切割速度可達(dá)10m/min)、切割面光滑、不損傷工件、不受被切割材料的硬度、形狀影響，可對(duì)非金屬材料進(jìn)行切割，且不需要模具，加工成本低等優(yōu)點(diǎn)。

傳統(tǒng)的硬質(zhì)材料(如玻璃、藍(lán)寶石、陶瓷等)的鉆孔切割是采用150w及更大功率的二氧化碳激光或者光纖激光器進(jìn)行切割，由于激光功率高，能夠在材料上瞬間形成穿孔，從而更高效的將熔渣從底部排出，最終形成的熔渣多呈珠鏈狀于孔的底部，利用鏟板即可以方便有效的進(jìn)行去除，目前成套的陶瓷除渣設(shè)備也都是采用鏟板的方式一次一片的刮除殘?jiān)P板的要求也很苛刻，需要和材料的硬度一致，太硬則會(huì)損傷材料，太軟則去除不掉殘?jiān)嗤捕扔捎谝恢蹦Σ烈矔?huì)有磨損，因此根據(jù)殘?jiān)纬Ч枰ㄆ诟鼡Q。

目前硬脆材料的微孔精細(xì)加工，主要指直徑0.1mm以下的小孔，在利用光纖激光器進(jìn)行加工時(shí)，由于其激光的光學(xué)衍射極限導(dǎo)致聚焦光斑很難再減小，在加工微孔時(shí)一般只能采用控制激光脈沖數(shù)進(jìn)行穿孔的方式，因此加工出來的微孔孔型不穩(wěn)定，孔的真圓度直接由光束模式和光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)來決定，而固體激光器可以得到更小的聚焦光斑，在加工微孔時(shí)可以利用掃描修邊的方式將微孔進(jìn)行休整，從而得到真圓度很高的小孔，不過由于固體激光器的平均功率低，打孔時(shí)不能及時(shí)穿透材料，熔渣多堆在孔的正面入口，且重新凝固在表面形成了火山口的形貌，殘?jiān)^厚較硬。利用傳統(tǒng)的鏟板方式刮除時(shí)，為了避免破壞材料，刮除的力道很難控制，造成去除效率極其低下，而且因?yàn)闅堅(jiān)^厚，鏟板的更換周期極具縮短，很難滿足生產(chǎn)要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于固體激光切割后處理工藝采用鏟板清除切割產(chǎn)生的熔渣，力度難以掌控，熔渣對(duì)鏟板損傷較大、且清除效率低，處理成本高，從而提出一種效率高、成本低廉的自動(dòng)磨片裝置及磨片方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

本發(fā)明提供一種自動(dòng)磨片裝置，其包括相對(duì)設(shè)置且可相對(duì)旋轉(zhuǎn)的第一治具和第二治具，待磨片工件分別固定于所述第一治具和第二治具且待磨片工件的熔渣面相對(duì)設(shè)置。

作為優(yōu)選，所述第一治具連接于旋轉(zhuǎn)電機(jī)，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述第一治具旋轉(zhuǎn)。

作為優(yōu)選，所述第二治具連接有一組伸縮氣缸，所述伸縮氣缸端部連接有第一真空吸嘴，所述第一治具內(nèi)設(shè)置有第二真空吸嘴；所述伸縮氣缸的活塞桿貫穿所述第二治具設(shè)置，所述第一真空吸嘴設(shè)置于所述活塞桿端部。

作為優(yōu)選，所述第二治具連接于一升降電缸，所述升降電缸驅(qū)動(dòng)所述第二治具在豎直方向運(yùn)動(dòng)。

作為優(yōu)選，所述第一治具與所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)之間還設(shè)置有減速箱。

作為優(yōu)選，所述第二治具通過連接架連接于所述升降電缸，所述伸縮氣缸也連接于所述連接架。

作為優(yōu)選，所述第二治具與所述連接架之間設(shè)置有彈性件和定位銷，所述彈性件設(shè)置于所述第二治具兩端，所述定位銷設(shè)置于所述第二治具中部。

作為優(yōu)選，所述彈性件與所述連接架之間設(shè)置有壓力傳感器，所述第二治具中部還設(shè)置有進(jìn)水口。

本發(fā)明還提供一種磨片方法，其包括如下步驟：

S1、將兩片待磨片工件分別置于第一治具和第二治具中，工件的熔渣面相對(duì)設(shè)置；

S2、升降電缸帶動(dòng)所述第二治具下降至兩工件接觸；

S3、啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)和減速箱帶動(dòng)第一治具轉(zhuǎn)動(dòng)，并由減速箱進(jìn)行扭矩增大，使兩片工件旋轉(zhuǎn)摩擦。

作為優(yōu)選，所述第一治具的旋轉(zhuǎn)速度為1-10mm/s，所述升降電缸進(jìn)給量為0.1-100mm。

本發(fā)明的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)本發(fā)明所述的自動(dòng)磨片裝置，其包括相對(duì)設(shè)置且可相對(duì)旋轉(zhuǎn)的第一治具和第二治具，待磨片工件分別固定于所述第一治具和第二治具且待磨片工件的熔渣面相對(duì)設(shè)置。所述裝置采用可相對(duì)旋轉(zhuǎn)的兩個(gè)治具，將陶瓷等工件置于兩個(gè)治具之間，控制兩個(gè)治具相對(duì)旋轉(zhuǎn)從而帶動(dòng)兩片工件相對(duì)旋轉(zhuǎn)，利用兩片工件間的摩擦力將熔渣去除，由于工件材料硬度一致，在摩擦的過程中不會(huì)對(duì)造成損傷，這種裝置解決了傳統(tǒng)磨片方法中鏟板損耗大、易損傷材料的問題，并且可以一次同時(shí)加工兩片工件，磨片效率高、成本低。

(2)本發(fā)明所述的自動(dòng)磨片裝置，所述第二治具連接有一組伸縮氣缸，所述伸縮氣缸端部連接有第一真空吸嘴，所述第一治具內(nèi)設(shè)置有第二真空吸嘴；所述伸縮氣缸的活塞桿貫穿所述第二治具設(shè)置，所述第一真空吸嘴設(shè)置于所述活塞桿端部。所述伸縮氣缸用于帶動(dòng)所述第一真空吸嘴抓取待磨片工件，并將工件置于治具中，這種自動(dòng)取料裝置提高了裝置的自動(dòng)化程度，節(jié)省了人力成本。

(3)本發(fā)明所述的自動(dòng)磨片裝置，所述第二治具連接于一升降電缸，所述升降電缸驅(qū)動(dòng)所述第二治具在豎直方向運(yùn)動(dòng)。所述升降電缸用于調(diào)節(jié)兩片工件之間的距離，操作簡(jiǎn)便易行。

(4)本發(fā)明所述的自動(dòng)磨片裝置，所述第二治具與所述連接架之間設(shè)置有彈性件和定位銷，所述彈性件設(shè)置于所述第二治具兩端，所述定位銷設(shè)置于所述第二治具中部；所述彈性件與所述連接架之間設(shè)置有壓力傳感器，所述第二治具中部還設(shè)置有進(jìn)水口，所述壓力傳感器用于監(jiān)控兩片工件貼合時(shí)的壓力數(shù)據(jù)，彈性件起到調(diào)控兩工件貼合力度的作用，所述定位銷起到防止治具移位的作用，進(jìn)水口則用于向治具中送水，在磨片的過程中潤(rùn)滑和集塵。

附圖說明

為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中

圖1是本發(fā)明實(shí)施例1所述的自動(dòng)磨片裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中附圖標(biāo)記表示為：1-第一治具；2-第二治具；3-旋轉(zhuǎn)電機(jī)；4-減速箱；5-伸縮氣缸；6-第一真空吸嘴；7-活塞桿；8-第二真空吸嘴；9-連接架；10-升降電缸；11-彈性件；12-定位銷；13-壓力傳感器；14-進(jìn)水口。

本發(fā)明可以以多種不同的形式實(shí)施，不應(yīng)該理解為限于在此闡述的實(shí)施例，相反，提供這些實(shí)施例，使得本公開是徹底和完整的，并將本發(fā)明的構(gòu)思充分傳達(dá)給本領(lǐng)域技術(shù)人員，本發(fā)明將由權(quán)利要求來限定。在附圖中，為了清晰起見，會(huì)夸大各裝置的尺寸和相對(duì)尺寸。本發(fā)明說明書和權(quán)利要求書及附圖中的術(shù)語“第一”、“第二”等是用于區(qū)別類似的對(duì)象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當(dāng)情況下可以互換。此外，術(shù)語“包括”、“具有”以及它們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

本實(shí)施例提供一種自動(dòng)磨片裝置，如圖1所示，包括相對(duì)設(shè)置且可作相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的第一治具1和第二治具2，所述第一治具1、第二治具2均為鐵氟龍材質(zhì)，且第一治具1和第二治具2可扣合成為一個(gè)完整的治具，兩片待磨片工件如陶瓷、藍(lán)寶石等分別固定于所述第一治具1和第二治具2中，并且兩工件的熔渣面相對(duì)設(shè)置(工件在經(jīng)過鉆孔切割處理后，孔入口會(huì)形成熔渣凸起)。

將陶瓷等工件置于兩個(gè)治具之間，控制兩個(gè)治具相對(duì)旋轉(zhuǎn)從而帶動(dòng)兩片工件相對(duì)旋轉(zhuǎn)，利用兩片工件間的摩擦力將熔渣去除，由于工件材料硬度一致，在摩擦的過程中不會(huì)對(duì)造成損傷，這種裝置解決了傳統(tǒng)磨片方法中鏟板損耗大、易損傷材料的問題，并且可以一次同時(shí)加工兩片工件，磨片效率高、成本低。

為了實(shí)現(xiàn)第一治具1和第二治具2的相對(duì)旋轉(zhuǎn)，所述第一治具1連接于一旋轉(zhuǎn)電機(jī)3，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)3驅(qū)動(dòng)所述第一治具1旋轉(zhuǎn)，第二治具2不旋轉(zhuǎn)從而使得第一治具1可相對(duì)第二治具2旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)分別固定于第一治具1、第二治具2內(nèi)的兩片工件相對(duì)旋轉(zhuǎn)摩擦。所述第一治具1和旋轉(zhuǎn)電機(jī)3之間還設(shè)置有減速箱4，所述第一治具1連接于減速箱4進(jìn)而連接于旋轉(zhuǎn)電機(jī)3，減速箱4起到匹配轉(zhuǎn)速和增大轉(zhuǎn)矩的作用。

進(jìn)一步地，所述第二治具2連接有一組伸縮氣缸5，所述伸縮氣缸5為4個(gè)，4個(gè)伸縮氣缸5呈矩形排列，設(shè)置于所述第二治具2頂部，且所述伸縮氣缸5端部連接有第一真空吸嘴6，所述伸縮氣缸5具有可伸出伸縮氣缸外部的活塞桿7，所述活塞桿7貫穿所述第二治具2，其端部連接有第一真空吸嘴6，所述伸縮氣缸5帶動(dòng)第一真空吸嘴6吸取待磨片工件，待磨片工件的熔渣面朝向第一治具1，吸取后待磨片工件置于第二治具2內(nèi)部且被第一真空吸嘴6吸附固定；所述第一治具1內(nèi)設(shè)置有第二真空吸嘴8，另一片待磨片工件放置于第一治具1內(nèi)并被第二真空吸嘴8吸附固定，置于第一治具1內(nèi)的工件熔渣面朝向第二治具2。第一真空吸嘴6、第二真空吸嘴8的真空吸力均不小于60KPa。

所述第二治具2還通過一連接架9連接于一升降電缸10，所述升降電缸10用于驅(qū)動(dòng)第二治具2上升或下降，在磨片開始前升降電缸10驅(qū)動(dòng)第二治具2降至兩片工件的熔渣面貼合，同時(shí)所述伸縮氣缸5也連接于所述連接架9，且所述活塞桿7貫穿所述連接架9，所述連接架9端部連接于所述升降電缸10。升降電缸10升降帶動(dòng)連接架9在豎直方向上運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)第二治具上下運(yùn)動(dòng)。

所述第二治具2與所述連接架9之間設(shè)置有一組彈性件11和一組定位銷，所述彈性件11和定位銷12各有兩個(gè)，所述彈性件11為橡膠空氣彈簧，且兩個(gè)彈性件11設(shè)置于所述第二治具2兩端、兩個(gè)伸縮氣缸5的外側(cè)，所述定位銷12位于所述第二治具2的中部，兩個(gè)伸縮氣缸5之間，定位銷12起到防止第二治具2發(fā)生位移的作用，所述彈性件11與所述連接架9之間還設(shè)置有壓力傳感器13，在升降電缸10控制第二治具2與第一治具1貼合時(shí)，壓力傳感器13將壓力數(shù)據(jù)傳至控制端，彈性件11起到緩沖、控制力度的作用。

所述第二治具2中部還開設(shè)有進(jìn)水口14，所述連接架9上也對(duì)應(yīng)設(shè)置有進(jìn)水通孔，進(jìn)水口14與外界水源連接，在磨片時(shí)向第二治具2中注水，起到潤(rùn)滑和集塵的作用，并可通過流量閥控制進(jìn)水量的大小。

實(shí)施例2

本實(shí)施例提供一種自動(dòng)磨片方法，其包括如下步驟：

S1、將兩片待磨片工件分別置于第一治具1和第二治具2中，工件的熔渣面相對(duì)設(shè)置，具體的，將一片工件熔渣面朝上放置于第一治具1中，開啟第二真空吸嘴8使工件被吸附固定，伸縮氣缸5帶動(dòng)第一真空吸嘴6抓取另一片工件，工件的熔渣面朝下且工件被第一真空吸嘴6吸附固定；

S2、升降電缸10帶動(dòng)所述第二治具2按照0.1mm的進(jìn)給量下降至兩工件的熔渣面接觸，移動(dòng)距離依照熔渣面高度設(shè)定，空氣彈簧進(jìn)行力度控制，壓力傳感器13進(jìn)行壓力數(shù)據(jù)回傳；

S3、啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)3和減速箱4帶動(dòng)第一治具1轉(zhuǎn)動(dòng)，并由減速箱4進(jìn)行扭矩增大，使兩片工件旋轉(zhuǎn)摩擦，第一治具1的旋轉(zhuǎn)速度為1mm/s，磨片次數(shù)根據(jù)熔渣厚度確定，可設(shè)定為10-50次，本實(shí)施例中磨片次數(shù)為10次。

實(shí)施例3

本實(shí)施例提供一種自動(dòng)磨片方法，其包括如下步驟：

S1、將兩片待磨片工件分別置于第一治具1和第二治具2中，工件的熔渣面相對(duì)設(shè)置，具體的，將一片工件熔渣面朝上放置于第一治具1中，開啟第二真空吸嘴8使工件被吸附固定，伸縮氣缸5帶動(dòng)第一真空吸嘴6抓取另一片工件，工件的熔渣面朝下且工件被第一真空吸嘴6吸附固定；

S2、升降電缸10帶動(dòng)所述第二治具2按照100mm的進(jìn)給量下降至兩工件的熔渣面接觸，移動(dòng)距離依照熔渣面高度設(shè)定，空氣彈簧進(jìn)行力度控制，壓力傳感器13進(jìn)行壓力數(shù)據(jù)回傳；

S3、啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)3和減速箱4帶動(dòng)第一治具1轉(zhuǎn)動(dòng)，并由減速箱4進(jìn)行扭矩增大，使兩片工件旋轉(zhuǎn)摩擦，第一治具1的旋轉(zhuǎn)速度為10mm/s，磨片次數(shù)根據(jù)熔渣厚度確定，可設(shè)定為10-50次，本實(shí)施例中磨片次數(shù)為50次。

實(shí)施例4

本實(shí)施例提供一種自動(dòng)磨片方法，其包括如下步驟：

S1、將兩片待磨片工件分別置于第一治具1和第二治具2中，工件的熔渣面相對(duì)設(shè)置，具體的，將一片工件熔渣面朝上放置于第一治具1中，開啟第二真空吸嘴8使工件被吸附固定，伸縮氣缸5帶動(dòng)第一真空吸嘴6抓取另一片工件，工件的熔渣面朝下且工件被第一真空吸嘴6吸附固定；

S2、升降電缸10帶動(dòng)所述第二治具2按照50mm的進(jìn)給量下降至兩工件的熔渣面接觸，移動(dòng)距離依照熔渣面高度設(shè)定，空氣彈簧進(jìn)行力度控制，壓力傳感器13進(jìn)行壓力數(shù)據(jù)回傳；

S3、啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)3和減速箱4帶動(dòng)第一治具1轉(zhuǎn)動(dòng)，并由減速箱4進(jìn)行扭矩增大，使兩片工件旋轉(zhuǎn)摩擦，第一治具1的旋轉(zhuǎn)速度為6mm/s，磨片次數(shù)根據(jù)熔渣厚度確定，可設(shè)定為10-50次，本實(shí)施例中磨片次數(shù)為30次。

顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。