一种多线切割机工件定位工装及定位方法与流程

本发明涉及一种工件定位工装及定位方法，尤其是一种适于多线切割机工件免粘接的定位工装及定位方法。

背景技术：

多线切割是通过金属丝的高速往复运动，把磨料带入半导体加工区域进行研磨，将半导体等硬脆材料一次同时切割为数百片薄片的一种新型切割加工方法。在多线切割机切割材料之前，需根据待切割料块的外形尺寸，每块料块能被切割出来料片的厚度及数量，预先进行排版，然后人工利用测量工具和简易的辅助工装在料板上进行料块的摆放和定位，再借助粘接剂将料块固定在多线切割机的料板上，待粘接剂完全固化后将粘有料块的料板放入多线切割机中进行切割作业。

上述多线切割机料块工件的定位方法，在切割作业完成后卸料时，为避免切割料片被损坏，一般采用对料板加热或水煮的方式使胶层软化，然后再将料片轻轻取下，由于取下来的料片在粘接面处会有粘接剂残留，因此还需用刀片小心地将残留物清理下来，特别是在一些特殊材料料块粘接过程中，为避免切割作业时因料块脱落导致的设备断线停机问题，还需借助碱面、薄板等材料粘附在料块四周，由此加大了后期料片清理工作的难度；在料块粘接时需要人工涂抹胶水，因专用胶水具有挥发性，会对人体健康造成一定的危害,而根据待切割料块材料性质不同还需选择不同种类的粘接剂，因其固化和软化时间存在差异，难以保证生产节拍的一致性；另外，在实际操作过程中，料块的定位不仅需配备模拟布局图、测量工具和简易辅助工装，还需通过在料板上方粘接的大理石板上切割浅浅的线痕作为参考基准，由于操作人员长时间视力高度集中，导致过度疲劳，存在安全隐患。

技术实现要素：

本发明提供一种多线切割机工件定位工装及定位方法，旨在通过多线切割机料块的无粘接定位方式，避免粘结剂挥发给操作人员身体造成伤害、减少后序料片清理工作量，达到提高工作效率、降低生产成本的目的。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种多线切割机工件定位工装，设有移动座、翻转机构、定位压料机构和真空吸附机构；所述移动座为框架结构，在移动座上配装翻转机构；所述翻转机构包括翻转气缸和翻转工作台，所述翻转气缸底部铰接装配在移动座框架底部横梁上，翻转气缸伸缩臂末端与翻转工作台铰接装配，所述翻转工作台为置于移动座上面的方形板，通过安装在其底面的铰接座与移动座装配，在翻转气缸驱动下翻转工作台可绕铰接座在0～45º范围内向上翻转；所述真空吸附机构设有真空底座和一组布置在连通真空底座气路上的控制阀，所述真空底座为固定在翻转工作台上的矩形座，其长度方向中心轴线与翻转工作台对角线重合，在所述真空底座上面布置定位压料机构；所述定位压料机构设有定位组件和压料组件，所述定位组件与翻转机构配合实现待切割料块的定位摆放，在待切割料块定位摆放完成后，由真空吸附机构将料块吸附定位，再通过压料组件将待切割料块压紧固定。

上述多线切割机工件定位工装，所述定位组件包括定位底板、定位底板侧挡柱、定位底板前挡柱和料块定位销，所述定位底板放置于真空底座上，在定位底板上设有一组横向挡料凸台，并在定位底板上安装若干组料块定位销；所述定位底板侧挡柱布置在底板一侧，通过侧挡柱安装座固定在翻转工作台上；所述定位底板前挡柱固定在真空底座上。

上述多线切割机工件定位工装，所述定位底板上设有与真空底座连通的吸附孔，所述吸附孔在横向相邻的两组料块定位销之间至少设置两组；在所述定位底板上还设有横向布置的切割线线弓适配槽。

上述多线切割机工件定位工装，所述压料组件包括一组压梁、压梁夹具和左右布置的两个夹具底座；所述压梁为横向布置的矩形拱门形状，其顶横梁内壁为压紧工作面，压梁两端分别通过压梁夹具压紧在左右两个夹具底座中；所述夹具底座纵向布置，在夹具底座上设有与压梁两端配合的矩形长槽，在矩形长槽的内侧设有一组压梁导向柱，在矩形长槽的外侧设有夹具装配孔；所述压梁夹具为置于夹具装配孔中的钩型夹具，在每一个钩型夹具的侧边设置夹具挡块。

上述多线切割机工件定位工装，在所述压梁的压紧工作面上设置弹性衬垫。

上述多线切割机工件定位工装，在所述压梁上设有切割线避让横槽。

上述多线切割机工件定位工装，在所述压梁导向柱上端面设有对称布置的两个楔形导向面。

上述多线切割机工件定位工装，在所述夹具底座的矩形长槽底面设置垫片。

一种多线切割机工件定位方法，采用上述多线切割机工件定位工装完成工件无粘接定位操作，具体操作步骤如下：

a、工件摆放，将料块摆放在定位底板上，相邻两组挡料凸台之间摆放一排料块，相邻两组料块定位销之间摆放一个料块；

b、工件翻转定位，翻转气缸的伸缩臂伸出，驱动翻转工作台翻转一定角度，定位底板及摆放在定位底板上的料块在其自身重力作用下向真空底座低处顶角方向滑动，在此过程中首先由定位底板侧挡柱、定位底板前挡柱限制定位底板的位置，再由定位底板上横向挡料凸台限定每一排料块的前后位置，通过料块定位销限定每一列料块的左右位置；

c、料块吸附固定，真空吸附机构动作，将定位后的料块吸附固定在定位底板上；

d、翻转工作台复位，翻转气缸伸缩臂缩回，翻转工作台复位至水平位置，定位底板及料块工件处于水平状态；

e、工件夹紧固定，通过压梁将每一排料块压紧固定在定位底板上，通过控制阀解除真空吸附机构对料块的真空吸附作用；

f、定位底板及工件进入多线切割区域，通过移动座将本定位工件整体已送至多线切割机进料口处，将定位底板移送至多线切割机的工作台上并固定安装，完成工件定位作业。

上述多线切割机工件定位方法，在所述步骤a中，翻转工作台翻转角度为45º。

本发明提供了一种多线切割机工件定位工装及定位方法，其有益效果是：可通过翻转机构带动定位压料机构和真空吸附机构实现0～45º范围内向上翻转，由于真空吸附机构中真空底座为固定在翻转工作台上的矩形座，且其长度方向中心轴线与翻转工作台对角线重合，而定位压料机构中的定位底板放置于真空底座上面，因此随着翻转机构动作，定位底板及摆放在定位底板上的料块在其自身重力作用下向真空底座低处顶角方向滑动，在此过程中首先通过定位底板侧挡柱、定位底板前挡柱限制定位底板的位置，再通过定位底板上横向挡料凸台限定每一排料块的前后位置，通过料块定位销限定每一列料块的左右位置；本发明还可通过真空吸附机构动作将料块吸附在定位底板上，在翻转机构带动定位压料机构和真空吸附机构复位后，再通过压梁将每一排料块压紧固定，完成料块工件的夹紧定位。由此可见，本发明不仅有效地避免了因粘接剂的挥发对操作人员身体健康造成的危害、减少了后序料片清理的工作量，而且通过翻转机构和真空吸附机构的配合，减少了人工操作环节，从而大大提高了生产效率、降低了生产成本。

附图说明

图1是本发明所述多线切割机工件定位工装结构示意图；

图2是图1的a向视图；

图3是定位压料机构示意图；

图4是图3的b向视图；

图5是图4的俯视图；

图6是定位底板结构示意图；

图7是夹具底座结构示意图；

图8是压梁结构示意图；

图9是翻转机构工作状态示意图；

图10是定位压料机构在多线切割工作状态示意图。

图中各标号清单为：

1、移动座，1-1、滚轮；

2、翻转气缸；

3、翻转工作台；

4、定位压料机构，4-1、定位底板，4-1-1、吸附孔，4-1-2、切割线线弓适配槽，4-3、横向挡料凸台，4-2、料块定位销，4-3、压梁，4-3-1、切割线避让横槽，4-4、夹具底座，4-4-1、压梁导向柱，4-4-2、楔形导向面，4-4-3、夹具装配孔，4-4-4、矩形长槽，4-5、定位底板侧挡柱，4-6、侧挡柱安装座，4-7、夹具挡块，4-8、压紧夹具，4-9、弹性衬垫，4-10、垫片，4-11、定位底板前挡柱；

5、真空吸附机构，5-1、真空底座，5-2、控制阀；

6、料块。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明。

参看图1、图2，本发明提供一种多线切割机工件定位工装，它设有移动座1、翻转机构、定位压料机构4和真空吸附机构5；所述移动座1为框架结构，在移动座1上配装翻转机构，在移动座框架的底部四角位置处设有滚轮1-1；所述翻转机构包括翻转气缸2和翻转工作台3，所述翻转气缸2底部铰接装配在移动座1框架底部横梁上，翻转气缸伸缩臂末端与翻转工作台3铰接装配，所述翻转工作台3为置于移动座1上面的方形板，通过安装在其底面的铰接座与移动座1装配，在翻转气缸2驱动下翻转工作台3可绕铰接座在0～45º范围内向上翻转；所述真空吸附机构5设有真空底座5-1和一组布置在连通真空底座气路上的控制阀5-2，所述真空底座5-1为固定在翻转工作台3上的矩形座，其长度方向中心轴线与翻转工作台对角线重合，在所述真空底座5-1上面布置定位压料机构4，所述控制阀5-2为二位三通手动阀。

参看图3、图4、图5、图9，本发明所述的多线切割机工件定位工装，其定位压料机构4设有定位组件和压料组件，所述定位组件与翻转机构配合实现待切割料块6的定位摆放，在待切割料块定位摆放完成后，由真空吸附机构5将料块6吸附定位，翻转机构复位后再通过压料组件将待切割料块6压紧固定。

参看图3、图4、图5、图6，本发明所述的多线切割机工件定位工装，其定位压料机构4中定位组件包括定位底板4-1、定位底板侧挡柱4-5、定位底板前挡柱4-11和料块定位销4-2；所述定位底板4-1放置于真空底座5-1上，在定位底板4-1上设有一组横向挡料凸台4-1-3，通过横向挡料凸台4-1-3限定每一排料块的前后位置，并在定位底板4-1上安装若干组料块定位销4-2，通过料块定位销4-2限定每一列料块的左右位置，在定位底板4-1上还设有与真空底座5-1连通的吸附孔4-1-1及横向布置的切割线线弓适配槽4-1-2，所述吸附孔4-1-1在横向相邻的两组料块定位销4-2之间至少设置两组；所述定位底板侧挡柱4-5布置在定位底板4-1一侧，通过侧挡柱安装座4-6固定在翻转工作台3上；所述定位底板前挡柱4-11固定在真空底座5-1上；在翻转工作台3翻转过程中通过定位底板侧挡柱4-5、定位底板前挡柱4-11来限定定位底板4-1的位置。

参看图3、图4、图5、图7、图8，本发明所述的多线切割机工件定位工装，其定位压料机构4中压料组件包括一组压梁4-3、压梁夹具4-8和左右布置的两个夹具底座4-4；所述压梁4-3为横向布置的矩形拱门形状，在压梁4-3上设有切割线避让横槽4-3-1，压梁4-3矩形拱门的顶横梁内壁为压紧工作面，在压紧工作面上设置弹性衬垫4-9，压梁4-3两端分别通过压梁夹具4-8压紧在左右两个夹具底座4-4中；所述夹具底座4-4纵向布置，在夹具底座4-4上设有与压梁4-3两端配合的矩形长槽4-4-4，在矩形长槽4-4-4底面设置垫片4-10，在矩形长槽4-4-4的内侧设有一组压梁导向柱4-4-1，所述压梁导向柱4-4-1上端面设有对称布置的两个楔形导向面4-4-2，在矩形长槽4-4-4的外侧设有夹具装配孔4-4-3；所述压梁夹具4-8为置于夹具装配孔4-4-3中的钩型夹具，在每一个钩型夹具的侧边设置夹具挡块4-7。

参看图9、图10，本发明所述的多线切割机工件定位方法，采用上述多线切割机工件定位工装完成工件无粘接定位操作，具体操作步骤如下：

a、工件摆放，将料块6摆放在定位底板上，相邻两组挡料凸台之间摆放一排料块，相邻两组料块定位销之间摆放一个料块；

b、工件翻转定位，翻转气缸2的伸缩臂伸出，驱动翻转工作台3向上翻转45º角度，定位底板4-1及摆放在定位底板4-1上的料块6在其自身重力作用下向真空底座5-1低处顶角方向滑动，在此过程中首先由定位底板侧挡柱4-5、定位底板前挡柱4-11限制定位底板4-1的位置，再由定位底板4-1上横向挡料凸台4-1-3限定每一排料块的前后位置，通过料块定位销限4-2定每一列料块的左右位置；

c、料块吸附固定，真空吸附机构5动作，将定位后的料块6吸附固定在定位底板4-1上；

d、翻转工作台复位，翻转气缸2伸缩臂缩回，翻转工作台3复位至水平位置，定位底板4-1及料块6工件处于水平状态；

e、工件夹紧固定，通过压梁4-3将每一排料块压紧固定在定位底板4-1上，通过控制阀5-2解除真空吸附机构5对料块6的真空吸附作用；

f、定位底板及工件进入多线切割区域，通过移动座（1）将本定位工件整体已送至多线切割机进料口处，将定位底板4-1移送至多线切割机的工作台上并固定安装，完成工件定位作业。