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原文传递一种钻石切割装置

专利名称：	一种钻石切割装置
摘要：	本发明涉及一种钻石切割装置，属于钻石切割领域，包括锯片定位装置，钻石位姿调整装置，方形轴，激光器，三向力传感器，配重调整装置等。利用钻石的竖直下落，对钻石进行垂直切割，可以稳定地实现钻石易切晶向上的直线切割，减小刀痕的产生；并采用激光对钻石的切出部位进行加热，通过配合锯片切割的耦合热应力作用有效提高钻石切出部位的抗崩边能力；同时通过三向力传感器可以检测切割过程中耦合切割力的变化，及时反馈对切割配重、激光工艺参数的控制，从而保证加工质量、提高切割效率、降低生产成本。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	吉林;22
申请人：	长春理工大学
发明人：	石广丰;付旺;韩旭;王淑坤;韩冬冬;刘思宇;王雪;陈敏
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-14T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-19T00:00:00+0800
申请号：	CN201910396886.9
公开号：	CN110027125A
分类号：	B28D5/02(2006.01);B;B28;B28D;B28D5
申请人地址：	130022 吉林省长春市卫星路7089号
主权项：	1.一种钻石切割装置，其特征在于：包括底座100，锯片200，锯片夹具210，锯片定位装置220，钻石300，钻石位姿调整装置310，钻石固定装置320，激光器400，方形轴500，方形导轨510，横梁600，三向力传感器700，滑轮800，配重调整装置900.所述锯片200，由锯片夹具210固定后，自由放在锯片定位装置220上；所述锯片夹具210，由皮带传动，经异步电机提供动力，带动锯片200旋转；所述钻石固定装置320，固定好钻石300后，紧固在钻石位姿调整装置310上；所述位姿调整装置310，通过调整钻石300具体位置，使钻石300定位在适合切割的位置；所述方形轴500，可在方形导轨510上自由移动，并带动钻石300上下运动；所述激光器400，在切割即将完成时，对钻石300进行加热，辅助完成钻石300的切割；所述三向力传感器700，可实时地检测切割过程中耦合切割力的变化，及时反馈对切割配重、激光工艺参数的控制；所述配重调整装置900，通过调整配重块的重量间接调整钻石切割过程的锯切力。 2.根据权利要求1所述的一种钻石切割装置，其特征在于，所述锯片定位装置220由基座221和V形石墨块222组成，基座221固定在底座100上，V形石墨块222放置在基座221的凹槽内，起到充当轴承的作用，锯片夹具210两边的轴自由放置在V形石墨块222的V形凹槽中，并由皮带传动。 3.根据权利要求1所述的一种钻石切割装置，其特征在于，所述钻石固定装置320由左侧铜顶针321和右侧铜顶针322组成，首先将钻石300用耐高温的胶粘结在左侧铜顶针上321，并进行高温烘烤，使其充分凝固，接着反复的旋转右侧铜顶针322，让钻石300的棱边与右侧铜顶针322的内凹面充分接触，避免在切割过程中钻石300产生晃动，最后把两根铜顶针固定在位姿调整装置310上。 4.根据权利要求1所述的一种钻石切割装置，其特征在于，所述钻石位姿调整装置310由左侧紧固架311、右侧紧固架312、左侧紧固螺钉313、右侧紧固螺钉314、右侧大螺钉315、后面螺钉316组成。先用右侧大螺钉315固定住左侧紧固架311与右侧紧固架312，使两者位于同一平面内保持平行；然后用左侧紧固螺钉313、右侧紧固螺钉314，将两根夹持钻石300的铜顶针分别固定在左侧紧固架311与右侧紧固架312上面；整个钻石位姿调整装置310由后面螺钉316固定在方形轴500的底端；当后面螺钉316处于松开状态时，左侧紧固架311、右侧紧固架312可以自由转动和左右移动，通过紧固架的运动带动钻石300前后左右运动，使钻石300处于利于切割的位置。 5.根据权利要求1所述的一种钻石切割装置，其特征在于，所述方形轴500可在方形导轨510中自由移动。方形轴500的上方留有圆孔可放置止动销501，当钻石300切割完成时，方形轴500下落的过程中会在止动销501处停止；方形轴500下方凸出的止动凸台与方形轴是一体的，当配重装置900重力过大时，方形轴500向上移动，会在止动凸台处停止。 6.根据权利要求1所述的一种钻石切割装置，其特征在于，所述横梁600通过底座100左侧螺母601、602与底座100右侧螺母603、604固定在底座100上，对整个装置起支撑作用。 7.根据权利要求1所述的一种钻石切割装置，其特征在于，所述方形导轨510通过横梁600中间的上面两个螺母514与下面两个螺母515固定在横梁600上，方形导轨510下方带有定位螺钉511，在切割开始前调整钻石300高度时，定位螺钉511可以将方形轴500定位到合适的高度，然后利用位姿调整装置310，对钻石300的前后左右位置进行调整。 8.根据权利要求1所述的一种钻石切割装置，其特征在于，所述三向力传感器700放置在横梁600和滑轮800之间，利用螺纹连接。通过数学和物理知识可知，方形轴500、钻石位姿调整装置310、钻石固定装置320、钻石300和激光器400的总重量，减去三向力传感器700示数总值的一半，即为锯切力。 9.根据权利要求1所述的一种钻石切割装置，其特征在于，所述配重调整装置900由柔性绳910、托盘920和配重块930组成。柔性绳910的两侧分别连接方形轴500和托盘920，方形轴500和托盘920放置在滑轮800两端。通过加减配重块930，控制重力变化，近而间接控制锯切力的变化。 10.根据权利要求1所述的一种钻石切割装置，其特征在于，所述激光器400放置于方形轴500底端的凹槽内，并由螺钉512固定。正常切割时，激光器400、钻石300都位于锯片200切削刃最高点的正上方，三者位于同一竖直线上。当切割即将完成时，激光器400对钻石300上方未完成切割的棱角位置进行小范围加热，使其达到热化学反应的温度，辅助进行切割。
所属类别：	发明专利