一种激光砂轮划片机及复合材料切割方法技术

本发明专利技术属于材料切割技术领域，特别涉及一种激光砂轮划片机及复合材料切割方法。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；本发明专利技术解决了激光切割和砂轮切割之间的工艺组成问题。

Laser abrasive dicing machine and composite material cutting method

The invention belongs to the field of material cutting technology, in particular to a laser grinding dicing machine and a composite material cutting method. A frame assembly with a frame structure with an operating table for support and assembly of the components of a padding machine; at least one group of grinding wheel assemblies is mounted on the operating table of the rack component to cut the workpiece; at least one set of laser components is installed on the operating table of the rack component, with the wheel assembly described. The adjacent arrangement is used for cutting the workpiece and cutting the workpiece with the grinding wheel assembly, and the transmission and pickup components are arranged at the end of the laser component and the grinding wheel component to pick up and transmit the workpiece in the post processing, pre processing or machining process, and the control system controls the transmission and pickup components to pass the workpiece. As well as the control of the cutting position, depth and time of the workpiece by the grinding wheel component and the laser component, the invention solves the problem of the process composition between the laser cutting and the grinding wheel cutting.

【技术实现步骤摘要】
一种激光砂轮划片机及复合材料切割方法
本专利技术属于材料切割
，特别涉及一种激光砂轮划片机及复合材料切割方法。
技术介绍
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。
技术实现思路
为了解决砂轮切割和激光切割过程中存在的不足，本专利技术提供一种激光砂轮划片机及复合材料切割方法，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。本专利技术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。进一步，所述控制系统的控制过程包括：根据操作指令，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。一种复合材料切割方法，其特征在于，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。进一步，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。本专利技术的有益效果：本专利技术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。本专利技术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。本专利技术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为本专利技术的划片机的结构示意图；图2为本专利技术划片机带有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21为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
1.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。2.根据权利要求1所述的激光砂轮划片机，其特征在于，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。3.根据权利要求2所述的激光砂轮划片机，其特征在于，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。4.根据权利要求3所述的激光砂轮划片机，其特征在于，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。5.根据权利要求1所述的激光砂轮划片机，其特征在于，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...

【专利技术属性】
技术研发人员：李丰，
申请(专利权)人：沈阳芯嘉科技有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21