CN101426741B - 玻璃板切割方法和玻璃板切割机器 - Google Patents

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Abstract

玻璃板切割机器1包括：切割轮4，其用于在玻璃板2上形成切割线3；移动装置5，其用于沿已预设并要形成在玻璃板2上的切割线3a移动切割轮4；弹性按压装置6，其弹性按压切割轮4抵靠玻璃板2；以及控制单元7，其用于控制弹性按压装置6以交替转变由移动装置4移动切割轮4时切割轮4相对于玻璃板的弹性按压力的强度。

Description

玻璃板切割方法和玻璃板切割机器
技术领域
本发明涉及一种用于切割晶化玻璃板等的玻璃板切割方法和玻璃板切割机器，这种玻璃板等用作汽车窗玻璃板、诸如常规家庭建筑的玻璃板或用于厨房的玻璃板。
背景技术
[专利文件1]JP-A-2002-274875
如专利文件1所示，例如一种玻璃板切割机器，它构造成通过移动装置相对于玻璃板移动来将作为切割刀片的切割轮、并通过气缸单元来将切割轮压抵玻璃板。
发明内容
本发明要解决的问题
一般而言，晶化玻璃板用作用于厨房的玻璃板(IH玻璃)，但该晶化玻璃材料较硬，且即使通过常规玻璃切割方法来切割(形成切割线)直线部分，也很难充分和精细地形成裂缝的延展。此外，用于车辆的窗玻璃和用于厨房的玻璃板(IH玻璃)具有圆形(圆弧状)角部分。当切割和生产具有这种圆角的玻璃板时，在角部的圆形部分的切割线部分处未充分、精细且可靠地形成裂缝，且未充分延展。玻璃越厚(诸如5mm和6mm)，曲率半径越小，就越难充分形成裂缝。作为解决该问题的措施，常规切割机器在从直线部分达到角部时，加强以将切割件压抵玻璃板的压力，且将切割件的移动速度降到极低的水平来进行切割。除此之外，在角部的切割线处未形成足够深和精细的裂缝，且当玻璃板弯曲破裂时，其切割表面形成齿状凹口表面，且很难得到高质量的精细表面。
考虑到上述方面提出本发明，且其目的是提供一种玻璃板切割方法和玻璃板切割机器，其能够在玻璃板上不仅在直线部分而且在圆形角部处形成裂缝深入和精细地延展的切割线。
解决问题的方法
根据本发明的玻璃板切割方法包括以下步骤：沿已预设并要形成在玻璃板上的切割线移动切割刀片；以及弹性按压切割刀片抵靠玻璃板同时在移动过程中交替转变切割刀片相对于玻璃板的弹性按压力的强度、以由此在玻璃板上形成切割线。
根据根据本发明的玻璃板切割方法，尤其由于切割刀片相对于玻璃板的弹性按压力的强度交替转变，就能够在玻璃板上形成裂缝更深且更精细地延展的切割线。
在根据本发明的玻璃板切割方法的较佳实例中，在切割刀片的移动过程中切割刀片相对于玻璃板的弹性按压力的强度在固定时间间隔交替转变。
在根据本发明的玻璃板切割方法的较佳实例中，切割刀片通过空气压力弹性压抵玻璃板。
在根据本发明的玻璃板切割方法的较佳实例中，切割刀片相对于玻璃板的弹性按压力的强度在30ms至70ms的固定时间间隔转变。
在根据本发明的玻璃板切割方法中，将在固定时间间隔交替转变切割刀片相对于玻璃板的弹性按压力的强度切割刀片沿诸如角部、尖角部分等之类的圆部分移动切割刀片时的速度设置成小于切割刀片沿直线部分移动切割刀片时的移动速度。此外，在根据本发明的玻璃板切割方法的实例中，根据圆部的曲率来对沿诸如角部、尖角部分等之类的圆部移动切割刀片的移动速度进行速度调节。
根据本发明的玻璃板切割机器，包括：切割刀片，其用于在玻璃板上形成切割线；移动装置，其用于沿已预设并要形成在玻璃板上的切割线移动切割刀片；弹性按压装置，其弹性按压切割刀片抵靠玻璃板；以及控制单元，其用于控制弹性按压装置以交替转变切割刀片移动装置移动切割刀片时切割刀片相对于玻璃板的弹性按压力的强度。
根据本发明的玻璃板切割机器，尤其由于设有控制单元以控制弹性按压装置以在切割刀片通过移动装置移动切割刀片时由于切割刀片相对于玻璃板的弹性按压力的强度交替转变，而能够在玻璃板上形成裂缝深入且精细地延展的切割线。
根据本发明的玻璃板切割机器的较佳实例，控制单元适于在切割刀片的移动过程中控制弹性按压装置以在固定时间间隔交替转变切割刀片相对于玻璃板的弹性按压力的强度。
在根据本发明的玻璃板切割机器的较佳实例中，弹性按压装置适于通过空气压力将切割刀片弹性压抵玻璃板。
在根据本发明的玻璃板切割机器的较佳实例中，控制单元适于控制弹性按压装置以在30ms至70ms的固定时间间隔转变切割刀片相对于玻璃板的弹性按压力的强度。
在根据本发明的玻璃板切割机器的实例中，控制单元适于控制弹性按压装置，使得在诸如角部、尖角部分等之类的圆部分交替转变切割刀片相对于玻璃板的弹性按压力的强度的时间间隔小于在直线部分交替转变切割刀片相对于玻璃板的弹性按压力的强度的时间间隔。
在根据本发明的玻璃板切割机器的实例中，控制单元控制弹性按压装置以在固定时间间隔交替转变切割刀片相对于玻璃板的弹性按压力的强度。此外，切割刀片通过移动装置沿诸如角部或尖角部分的圆部分移动切割刀片时的移动速度设置成小于切割刀片通过移动装置沿直线部分移动切割刀片的移动速度。此外，在根据本发明的玻璃板切割机器的实例中，根据圆部的曲率来对沿要形成预设切割线的圆部移动切割刀片的移动速度进行速度调节。
本发明的优点
根据本发明，能够提供一种玻璃板切割方法和玻璃板切割机器，其不仅在直线部分而且在玻璃板上角部的圆形处也能形成裂缝深入且精细地延展的切割线，在作为车辆窗玻璃的形状时，或者在诸如形成厨房玻璃(IH玻璃)并具有圆形角部时由晶化玻璃制成的玻璃上时，角部的尖角部分和角部的曲率半径很小。
接着，根据附图所示实施例给出本发明的实施例的更详细说明。应当注意，本发明并不限于该实施例。
附图说明
图1是本发明的实施例的示例性平面图；
图2是图1所示实施例的示例性正视图；
图3是图1所示实施例的示例性概念图；
图4是图1所示实施例的局部放大示例图；以及
图5的部分(a)和(b)是主要关于图1所示实施例的切割轮的示例图。
具体实施方式
在图1至4中，根据该实施例的玻璃板切割机器1包括：切割轮4，用作用于在玻璃板2上形成切割线3的刀片，即在玻璃板2上滚动的切割尖端；移动装置5，其用于沿图5的部分(a)和(b)所示的已预设并要形成在玻璃板2上的切割线3a移动切割轮5；弹性按压装置6，其用于将切割轮4弹性压抵玻璃板2；控制单元7，其用于控制弹性按压装置6以通过移动装置5在切割轮14的运动中交替改变切割轮4相对于玻璃板2的弹性按压力的强度；以及支承台8，其用于在形成切割线3的位置支承玻璃板2。
支承台8包括安装在基底10上的支承台本体11和在支承台本体11的上表面上延伸的防破损片12，且支承台8适于在玻璃板2放置在防破损片12上时支承玻璃板2。
移动装置5包括X-Y方向移动装置21和转动装置(角度控制装置)22，X-Y方向移动装置21用于相对于放置在支承台8上的玻璃板2在X-Y坐标平面内移动切割轮4，转动装置22用于相对于玻璃板2沿R方向转动切割轮4。
X-Y方向移动装置21包括：X方向移动单元25，其以相对于玻璃板2沿X方向移动切割轮4；以及Y方向移动单元26，其以相对于玻璃板2沿垂直于X方向的Y方向移动切割轮4。
X方向移动单元25包括：导轨33和34，其在支承台本体11的两侧沿X方向平行并排；X方向可移动本体37和38，其分别具有滑动块35和36，两滑动块分别装配到导轨33和34以能沿X方向移动；Y方向延伸的可移动框架39，其设置在支撑台8上方并安装在X方向可移动本体37和38上；X轴线伺服电动机41，其通过支柱等40固定到X方向可移动本体37；齿轮43，其被X轴线可移动本体37可转动地支承并通过滑轮、皮带等42连接到X-轴线伺服电动机41；Y-方向延伸转动轴44，其被X方向可移动本体37和38可转动地支承以沿Y方向延伸并在其一端连接到X-轴线伺服电动机41；齿轮46，其被X-方向可移动本体38支承并通过滑轮、皮带等45可转动地连接到转动轴44的另一端；以及X-方向延伸的齿条48和49，两齿条分别与齿轮43和46啮合并在支承台本体11的相对边缘部分31和32处分别固定到支撑台本体11的下表面。切割轮4通过Y方向移动单元26等安装在可移动框架39上。具有切割轮4、弹性压缩装置6、转动装置22等的切割头设置成在沿Y方向可移动框架39上移动。
X方向移动单元25适于通过X轴线伺服电动机41借助于滑轮、皮带等42转动齿轮43，借助于转动轴44和滑轮、皮带等45转动齿轮46，并通过齿轮43和46的转动沿齿条48和49沿X方向移动X方向可移动本体37和38以及可移动框架39。在可移动框架39沿X方向的运动中，X-方向可移动本体37和38沿X方向由导轨33和34引导。齿轮43和46通过线轴44彼此联接并通过X轴线伺服电动机41的操作彼此机械同步转动。这种X-方向移动单元25适于使切割轮4沿X方向线性往复运动。
Y方向移动单元26包括：一对导轨51和52；其固定到可移动框架39以沿Y方向延伸；Y方向可移动本体55，其具有装配到导轨51的滑动块53和54以可沿Y方向移动；Y轴线伺服电动机56，其固定到Y方向可移动本体；齿轮57，其安装到Y轴线伺服电动机56；以及齿条58，其通过导轨51固定到可移动框架39以沿Y方向延伸。切割头安装到图4中基本上以L形示出的Y方向可移动本体55上，且该切割头具有弹性按压装置6、转动装置(角控制装置)22以及切割轮44，如上所述。
Y方向移动装置26适于通过Y轴线伺服电动机56的操作转动齿轮57，并通过该转动沿齿条58沿Y方向移动Y方向可移动本体55，由此沿Y方向移动切割轮4。当齿轮57转动时，Y方向可移动本体55由导轨51和52沿Y方向引导。这种Y-方向移动单元26适于使切割轮4沿Y方向线性往复运动。
转动装置(角控制装置)22包括：角控制电动机61，其固定到Y-方向可移动本体55；转动齿轮62，其安装到角控制电动机61上并通过角控制电动机61的操作转动；转动齿轮63，其与齿轮62啮合；以及转动管状本体66，其上固定有转动齿轮63且在其内周界表面66a通过滚珠花键机构64联接到切割轮4；杆65，其沿垂直于X方向和Y方向的Z方向延伸，以及类似部件。
该实施例中的转动管状本体66包括：管状本体67，其下端一体地形成有凸缘且在其内周界表面66a限定其中设有滚珠花键机构64和杆65的通孔；环形的环形板68，其具有固定到管状本体67的凸缘部分的环形上表面和固定有转动齿轮63的环形下表面；以及凸缘轴衬69，其安装在管状本体67的外周界表面67b上。这种转动管状本体66通过固定到Y方向可移动本体55的支承件70由轴承71支承。应当注意，管状本体67由该支承件70支承以不离开支承件70。
滚珠花键机构64使杆65本身能够沿Z方向竖直运动，从而将转动管状本体66围绕杆65的轴线。沿R方向的转动传递到杆65且杆65可升高。
转动装置(角控制装置)22适于借助于角控制电动机61的操作通过转动齿轮62和63沿R方向转动管状本体67，并将通过滚珠花键机构64、杆65等将该转动传递到切割轮4，以由此提供切割轮4沿R方向的角度控制。切割轮4的刀刃经受转动装置(角控制装置)22的角度控制，并由此沿切割线形成方向定向。
弹性按压装置6包括：电动气压调节器81和阀单元82，其用于降低切割轮4；电动气压调节器83和阀单元84，其用于以比空气压力高的气压降低切割轮4，用于通过电动气压调节器81和阀单元82降低切割轮4；电动气压调节器85和阀单元86，其用于升高切割轮4；气缸单元87，其连接到阀单元82、84和86并固定到Y方向可移动本体55；以及杆65，其通过保持件89在其上端可转动地安装到气缸单元87的活塞杆88的外部引导端，且切割轮4通过切割块90可转动地安装到其下端上。
分别连接到控制单元7的电动气压调节器81和83以及常规调节器85根据来自控制单元7的信号赋予阀单元82、84和86以预定空气压力。电动气压调节器81和83以及常规调节器85分别通过NO型3端口阀单元82、84和86连接到气缸单元87。应当注意，在电动气压电子调节器81和83的情况下且调节器85手动的情况下，电动气压调节器81和83以及调节器85分别连接到压缩机，且电动气压调节器81和83以及调节器85在根据来自控制单元7的信号将空气压力调节到预定空气压力水平之后分别将来自压缩机(未示出)的空气压力赋予阀单元82、84和86。电动气压调节器81赋予阀单元82以弱压，同时电动气压调节器83赋予阀单元84以强压，该强压高于赋予阀单元82的空气压力。调节器85赋予阀单元86以用于气缸单元87的所要求的空气压力以通过保持件89、杆65和切割块90升高切割轮4。
在该实施例中，阀单元84以关闭(非通电)状态连接到空气室97，且阀单元82以开(通电)状态连接到空气室97。阀单元86以关闭状态连接到空气室98。当阀单元82、84和86在接受到来自控制单元7的信号电压而运行时，阀单元82、84和86适于实现相对于空气室97和/或空气室98的空气压力的赋予和/或取消赋予。
保持件89包括：保持本体101，活塞杆88的外部引导端固定到该保持本体；轴承102，其安装在保持本体101上；以及转子103，其通过轴承102由保持本体101可转动地保持，且杆65的上端附连到转子103上。应当注意，用于向切割轮4和玻璃板2之间的、呈相对于玻璃板2切割线形式的毗邻部分供应切割油的孔104形成在转子103、杆65和切割块90上。
使切割轮4通过弹性按压装置6用切割轮4的、相对于玻璃板2的弹性按压力的强度的弱的弹性按压力弹性按压玻璃板2的操作如下。将来自电动气压调节器81的空气压力通过阀单元82赋予阀单元84，阀单元84由阀单元82设置成关闭状态，且在该关闭状态(非通电状态)通过阀单元84赋予气缸单元87的空气室97以电动气压调节器81的弱压力。通过保持件89、杆65等用弱压力将切割轮4压抵玻璃板2。同时，将来自电动气压调节器83的强压力赋予设置在关闭状态的阀单元84，但由该阀单元84关闭。此外，来自调节器85的、用于升高切割轮4的空气压力赋予设置在关闭状态的阀单元86，但被该阀单元86关闭且不与气缸单元87的空气室98连通。因此，切割轮4用弱压力按压玻璃板2。应当注意，在最初期间通过弹性按压装置6降低切割轮4以使切割轮4毗抵靠玻璃板2的操作与上述类似。此外，上述弱弹性按压力是在切割直线部分(形成切割线)时对应于常规按压力的按压力。
使切割轮4通过弹性按压装置6用切割轮4的、相对于玻璃板2的弹性按压力的强度的强的弹性按压力弹性按压玻璃板2的操作如下。由于阀单元82本来就设置成打开状态，所以阀单元84的状态就改变到打开状态，且来自阀单元82的弱压力通过该阀单元84关闭。或者，使来自电动气压调节器83的强压力穿过该阀单元84并赋予气缸单元87的空气室97，且用强弹性压力将切割轮4压抵玻璃板2。这时，阀单元86当然也保持在关闭状态，且将来自调节器85的空气压力停止住而不与气缸单元87的空气室98连通。应当注意，上述强弹性按压力是相当于切割小圆部分时常规按压力的按压力。
切割期间弹性按压力的强度的转变可通过阀单元84的打开和关闭的转变来实现。当然，阀单元84的打开和关闭的转变由控制单元7通过具有固定时间间隔(30ms至70ms)的信号电压来实现。将阀单元84返回到关闭状态，且将从电动气压调节器83连通到气缸单元87的强压力回路关闭在该阀单元84内。或者，使气缸单元87的空气室97通过该阀单元84与阀单元82连通，将该阀单元82设置在关闭状态，且将气缸单元87的空气室97的空气排放到大气。同时，来自电动气压调节器81的弱压力由该阀单元82关闭。同时，阀单元86形成开单元，且将用于从调节器85升高气缸的空气压力在该阀单元86内打开并赋予气缸单元87的空气室98。然后通过保持件89和杆65由来自该调节器85的空气压力升高切割轮4并移离玻璃板2。
控制单元7通过计算机112来体现，其中，当操作面板111运行时，提供关于切割线3a的各种设置、通过弹性按压装置6的弹性按压力的强度的转变、通过移动装置5的切割轮4的运动等，且根据这些设置，计算机112赋予弹性按压装置6和移动装置5以关于控制的电信号。控制单元7可适于提供永固弹性按压装置6和移动装置5的CNC控制。这种控制单元7适于控制上述和下述操作。
此后，将给出通过根据该实施例的切割机器1进行相对于玻璃板2形成切割线3的操作的详细说明。首先，将要形成切割线3的玻璃板2放置在防损坏片12上以使该玻璃板2由支承台8支承。接着，通过X-Y方向移动装置21将切割轮沿X-Y坐标平面移动到相对于支承在支承台8上的玻璃板2的预设切割线形成开始位置上方，且切割轮4通过转动装置(角控制装置)22沿切割线形成方向定向。通过将来自电动气压调节器81的空气压力赋予空气室97，将方向向下朝向玻璃板2的弱弹性按压力(用于切割直线)赋予切割轮4，已将切割轮4移动到切割线形成开始位置上方并已通过弹性按压装置6沿切割线形成方向定向。因此切割轮4沿Z方向降低并毗邻抵靠玻璃板2的上表面2a以用该弹性按压力弹性按压玻璃板2。应当注意，切割线形成开始位置设置成要形成在玻璃板2上的预设切割线3a中的直线部分15。
如图5的部分(a)所示，在切割线形成开始位置弹性按压玻璃板2的切割轮4通过X-Y方向移动装置21沿X-Y坐标平面移动并沿直线部分15移动。如上所述移动的切割轮4在玻璃板2上转动。在切割轮4的这种运动期间，阀单元84在固定时间间隔重复“打开”和“关闭”，由此电动气压调节器81的弱压力和电动气压调节器83的强压力交替赋予气缸单元87的空气室97，气缸单元87用作弹性按压装置6以按压切割轮4同时交替转变弹性按压力的强度。可将用于通过弹性按压装置6转变弹性按压力强度的固定时间间隔设置在例如从30ms至70ms范围内，且可以是50ms。如上所述，切割轮4形成在由移动装置5和弹性按压装置6通过脉动按压玻璃板2沿直线15在玻璃板2上深入且精细地沿直线15延展裂缝的同时形成切割线3。
在切割线3由切割轮4沿切割线3a中的圆部分16形成在玻璃板2上时，切割轮沿圆部分16移动、同时通过X-Y方向移动装置21和转动装置22沿X-Y方向在X-Y坐标平面上转动，如图5的部分(b)所示。此外，使切割轮4弹性按压，同时通过弹性按压装置6在固定时间间隔交替转变弹性按压力的强度。这里，当通过X-Y方向移动装置21沿玻璃板2的角部17的圆部分16移动切割轮4时的移动速度小于通过X-Y方向移动装置21沿直线部分15移动切割轮4时的移动速度。由于该原因，在圆部分处，按压力的强度的转变相对于切割轮4的移动距离变得更加频繁，且该切割线形成在强按压力的速率增加的状态。由于该原因，可更深且更精细地形成圆部分处的裂缝。如果其上形成具有切割线3的玻璃板2沿切割线3弯曲破裂，则其弯曲破裂表面是没有切屑的精细表面。
根据该实施例的玻璃板切割机器1包括：切割轮4，其用于在玻璃板2上形成切割线3；移动装置5，其用于沿切已预设并要形成在玻璃板2上的割线3a移动切割轮4；弹性按压装置6，用于将切割轮4弹性按压抵靠玻璃板2；以及控制单元7，控制弹性按压装置6以在通过移动装置5移动切割轮4时交替转变切割轮4相对于玻璃板2的弹性按压力的强度。因此，可在玻璃板2上形成更深、更均匀和精细地延展裂缝的切割线3。

Claims (3)

1.一种玻璃板切割机器，包括：切割刀片，所述切割刀片用于在玻璃板上形成切割线；移动装置，所述移动装置用于沿已预设并要形成在所述玻璃板上的切割线移动所述切割刀片；弹性按压装置，所述弹性按压装置弹性按压所述切割刀片抵靠所述玻璃板；以及控制单元，所述控制单元用于控制所述弹性按压装置，从而当所述移动装置移动所述切割刀片时交替转变所述切割刀片相对于所述玻璃板的弹性按压力的强度，
所述移动装置具有Y方向可移动本体，
所述弹性按压装置包括：第一电动气压调节器，所述第一电动气压调节器用于将空气压力调整到弱压力；第一阀单元，由所述第一电动气压调节器调整的弱压力施加于其上；第二电动气压调节器，所述第二电动气压调节器用于将空气压力调整到比所述第一电动气压调节器调整的弱压力高的强压力；第二阀单元，由所述第二电动气压调节器调整的强压力施加于其上；第三电动气压调节器，所述第三电动气压调节器用于将空气压力调整到预定的空气压力水平；第三阀单元，由所述第三电动气压调节器调整的空气压力施加于其上，以便升高所述切割刀片；气缸单元，所述气缸单元连接到所述第一阀单元、所述第二阀单元和所述第三阀单元并连接到所述Y方向可移动本体；以及杆，所述杆通过保持件在其上端可转动地安装到所述气缸单元的活塞杆的外部引导端，且所述切割刀片通过切割块可转动地安装在所述杆的下端上，
所述弹性按压装置在所述控制单元的控制下适于通过将由所述第一电动气压调节器的弱压力施加的弱空气压力和由所述第二电动气压调节器的强压力施加的强空气压力交替地施加到所述气缸单元而弹性按压所述切割刀片抵靠所述玻璃板，并且由所述切割刀片在所述玻璃板上形成切割线，所述弹性按压装置在所述控制单元的控制下进一步适于通过由所述第三电动气压调节器施加到所述气缸单元的空气压力升高所述切割刀片移离所述玻璃板。
2.如权利要求1所述的玻璃板切割机器，其特征在于，所述控制单元适于在所述切割刀片的移动过程中控制所述弹性按压装置从而以固定时间间隔交替转变所述切割刀片相对于所述玻璃板的弹性按压力的强度。
3.如权利要求1或2所述的玻璃板切割机器，其特征在于，所述控制单元适于控制所述弹性按压装置从而以30ms至70ms的时间间隔交替转变所述切割刀片相对于所述玻璃板的弹性按压力的强度。
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