CN101952213A - 玻璃板加工机器 - Google Patents

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Abstract

玻璃板加工机器(1)布置成使得当用于在玻璃板(5)上形成切割线的切割头(9)和用于研磨沿切割线弯曲切削的玻璃板(5)的外周边缘的研磨头(10)在数字控制下平行地同时运动时，分别具有角度控制电动机(46，49)的切割头(9)和研磨头(10)同步地受到绕垂直于玻璃板(5)表面的轴线(39)的有角度控制，切割头(9)和研磨头(10)运动使得切割头(9)中的切割轮(52)的取向被调节到加工线路，研磨头(10)中的研磨轮(64)的压触方向保持在关于玻璃板(5)边缘的加工线路的法线方向上。

Description

玻璃板加工机器
技术领域
本发明涉及一种玻璃板加工机器，汽车玻璃窗的玻璃板、液晶玻璃板、等离子电视机的玻璃板等借助该玻璃板加工机器通过切割和边缘研磨而制成。
本发明涉及一种玻璃板加工机器，其通过相同装置同时进行切割(此后称为切割线形成)和边缘研磨。
此外，本发明涉及一种玻璃板加工机器，其适于由通用控制数据操作。
此外，本发明涉及一种玻璃板加工机器，其布置成使得用于在玻璃板上形成切割线的切割头和用于研磨沿切割线易于弯曲切削的玻璃板边缘的研磨头绕其垂直于玻璃板表面的轴线被重新控制，从而确保切割轮的切割方向在切割线的切线方向上不变地定向，并且使得研磨轮的压触方向保持在玻璃板边缘的法线方向上。
背景技术
专利文献1：JP-A-2002-68768。
例如，在专利文献1中，示出了一种玻璃板加工机器，其中切割头和研磨头通过总轴、锥齿轮等相互联接，以此来有角度地平行控制切割头和研磨头，并且控制电动机连接到前述总轴以旋转总轴。
发明内容
本发明解决的问题
顺便一提地，车窗玻璃板的生产需要提速。因此，玻璃板加工机器需要进行高速运动。
还需要切割头和研磨头在有角度控制下的旋转快速且灵敏地响应。
然而，在这种玻璃板加工机器中，因为切割头和研磨头通过总轴上的锥齿轮和锥齿轮之间的紧密啮合而相互联接，惯性和抵抗旋转的阻力很大，使得难以灵敏地响应。
另外，很可能产生不精确的运行。
为此，玻璃板角部成形的精确度下降。
本发明已经考虑了上述方面而设计并且其目的在于提供一种玻璃板加工机器，其通过允许切割头和研磨头在共同的有角度控制下旋转以精确、快速、灵敏地响应而能够以高加工精度(尽管在高速加工下)进行生产。
另外，本发明的另一目的在于提供一种玻璃板加工机器，其中玻璃板加工机器被确保使得压缩空气、供油、供水和供电能够容易且平稳地发送到切割头的需要部分和研磨头的需要部分。
克服这些问题的手段
根据本发明，提供了一种玻璃板加工机器，包括：切割部，所述切割部包括具有切割轮的切割头和用于支承玻璃板的切割台，所述切割部用于导致切割头和切割台在直角平面坐标系中通过受到数字控制而经受轮廓受控的运动；以及研磨部，所述研磨部包括具有研磨轮的研磨头和用于保持玻璃板的研磨台，所述研磨部用于导致研磨头和研磨台在直角平面坐标系中通过受到数字控制而经受轮廓受控的运动，切割部和研磨部适于平行地同时描绘出相同的轮廓运动轨迹，而切割头和研磨头适于绕垂直于平面坐标系的轴线被有角度地控制，其中，切割头和研磨头中的每个具有角度控制电动机，从而同步地操作切割头的有角度控制和研磨头的有角度控制。
另外，切割头和研磨头中的每个横向安装到相应中空旋转轴的下端部，所述旋转轴以其轴线垂直于平面坐标运动平面的方式附接到以平面坐标运动的一条轴线运动的运动基座，角度控制电动机通过传送装置横向联接到相应旋转轴的上端部，旋转轴具有从其上端延伸通到其下端的中空部分。
本发明的优点
因为切割头和研磨头分别具有角度控制电动机，切割头和研磨头在有角度控制下独立地直接旋转，使得能够进行对有角度控制的快速且灵敏地响应。
切割头和研磨头能够与在轮廓控制下描绘的加工线路对应地受到快速且精确的有角度控制。
即，切割头能够快速且精确地调节切割轮对加工线路的取向，其以高速运动并且其方向随运动改变。同时，研磨头能够快速地、精确地、平稳地进行随运动的有角度控制而不会不精确地运行，使得研磨头运动同时允许研磨轮的外围边缘的相同部分朝向边缘加工路线的法线方向定向并且对着并在法线方向上压靠，其随运动变化。
因此，高速加工是可行的，并且能够获得高产率。
此外，即使在锐角角部形状的加工中，能够通过高速加工获得不损失形状的精确形状。
具有安装在其下端部的切割头和安装在其上端部以在有角度控制下旋转切割头的角度控制电动机的旋转轴，以及具有安装在其下端部的研磨头和安装在其上端部以在有角度控制下旋转研磨头的角度控制电动机的旋转轴在结构上都是中空的，并且中空部分从上端延伸通到下端。
此外，因为切割头、研磨头和角度控制电动机横向安装到这些中空旋转轴，所以旋转轴的中空部分从上端延伸通到下端并打开。
为此，能够使压缩空气管，供油管，供水管和供电线路通过旋转轴的中空部分。因此，尽管实际上切割头和研磨头旋转，压缩空气，供油，供水和供电仍能够足够供给到切割头和研磨头。
附图说明
图1是本发明的实施例的前视图；
图2是图1所示的实施例的俯视图；
图3是图1所示的实施例的部分俯视图；
图4是基本部分的前视图；
图5是图1所示的实施例沿线A-A剖开的剖视图；
图6是图1所示的实施例沿线B-B剖开的剖视图；
图7是研磨头的前视图，研磨头的基本部分以剖面示出；以及
图8是图2所示的实施例沿线C-C剖开的剖视图。
具体实施方式
接下来，将参照附图给出具体例子的描述。
如图1和2所示，在根据本实施例的玻璃板加工机器1中，用于在玻璃板5上形成切割线的切割部2放置在右侧上；用于研磨玻璃板的外周边缘的研磨部3放置在左侧上；弯曲切削部4放置在中心；用于传送玻璃板5的玻璃板传送部6放置在后部。
此外，用于玻璃板5的进料待用输送机7放置在切割部2的前部，排料输送机8放置在研磨部3的后部。
切割部2设有具有切割轮52的切割头9和用于支承玻璃板5的切割台12。
另外，研磨部3设有具有研磨轮64的研磨头10和用于保持玻璃板5的研磨台13。应认识到，多个吸盘22放置在该研磨台13上并且直接保持研磨台13上的玻璃板5。
前述切割头9和切割台12受到数字控制从而在直角平面坐标系中经受轮廓受控的运动，前述研磨头10和研磨台13还受到NC控制从而在直角平面坐标系中经受轮廓受控的运动。
另外，切割部2中的轮廓受控的运动和研磨部3中的轮廓受控的运动平行地同时相同地进行。
切割部2的切割头9和研磨部3的研磨头10安装到共用运动基座11上，此运动基座11在X轴方向上进行动作(此后称作运动)。
因此，切割头9和由此切割轮52，以及研磨头10和由此研磨轮64共用X轴并在X轴方向上整体进行运动。
同时，与切割头9对应地在Y轴方向上运动的切割台12和与研磨头10对应地在Y轴方向上运动的研磨台13分别独立安装，但是都被相互同步地控制。
座架16安装在切割台12和研磨头13上面。
座架16安装在立在机器基座14的前端和后端的一对门形框架15上。
两组滑轨装置17平行地设置在沿X轴方向的该座架16的前面32上。
这些滑轨装置17的每个包括安装在座架16上的轨道本体18和在该轨道本体18上运动的多个滑动器19，运动基座11固定到这些滑动器19。
前述切割头9和研磨头10安装到此运动基座11上，如上所述。
因此，切割头9和研磨头10通过前述滑轨装置17与运动基座11一起在X轴方向上整体运动。
运动基座11在X轴方向上的驱动由设在两组滑轨装置17之间的馈送螺杆20和连接到该馈送螺杆20的X轴控制电动机21实现。
切割台12的上表面形成为平地支承玻璃板5。
多个吸盘22放置在研磨台13的上表面上，玻璃板5由吸力固定到这些吸盘22上同时保持其平面度。
前述切割台12安装在沿Y轴方向放置的一对滑动装置23上。
这些滑动装置23的每个具有导轨24和组装到该导轨24的滑块，前述切割台12固定到这些滑块。
切割台12在Y轴方向上的运动由沿导轨24设置的馈送螺杆25和连接到馈送螺杆25的Y轴控制电动机26实现。
另外，研磨台13安装在类似地沿Y轴方向放置的一对滑动装置27上。
当然，这些滑动装置27的每个也具有导轨28和组装到该导轨28的滑块，前述研磨台13固定到这些滑块。
研磨台13在Y轴方向上的运动由沿导轨28放置的馈送螺杆29和连接到该馈送螺杆29的Y轴控制电动机30实现。
分别独立放置的Y轴控制电动机26和Y轴控制电动机30由数字控制器同步地操作，使得切割台12和研磨台13在Y轴方向上同步地运动。
接下来，如图4中的放大形式所示，在X轴方向上运动的运动基座11的前面32上，轴承单元33与前述切割台12对应地安装，轴承单元34与研磨台13对应地安装。
轴承单元33具有旋转轴36，其由一对轴承保持(未示出)。
另外，轴承单元34具有旋转轴38，其由一对轴承37保持。
前述旋转轴36和38组装成使得其旋转轴处于垂直于X-Y平面坐标系的状态，即，垂直于玻璃板5的上表面。
旋转轴36和38绕垂直于玻璃板5的上表面的轴线39旋转。
应认识到，旋转轴36和38的每个具有从其上端延伸通到其下端的中空部分40。(图7)
结合到轴承单元33中的旋转轴36和结合到轴承单元34中的旋转轴38均在其上端部41和42以及下端部43和44从相应轴承单元33和34向上和向下突出。
切割头9通过托架45安装到切割部2中的旋转轴36的下端部43。
此外，角度控制电动机46通过两个正齿轮47联接到该旋转轴36的上端部41。
另一方面，研磨头10通过托架48安装到旋转轴38的下端部44。
类似地，角度控制电动机49通过两个正齿轮50联接到该旋转轴38的上端部42。
联接到旋转轴36的角度控制电动机46和联接到旋转轴38的角度控制电动机49都位于相应旋转轴36和38横向一旁，并且在其侧部通过前述正齿轮47和50联接到相应旋转轴36和38。
另外，前述角度控制电动机46和49分别由从运动基座11的前面32立起的托架51和52保持，托架51和52自然地在X轴方向上与运动基座11整体地运动。
另外，安装在旋转轴36的下端部43的切割头9和安装在旋转轴38的下端部44的研磨头10还通过前述托架45和48分别安装，所述托架在旋转轴的下端部43和44通过横向紧握相应旋转轴36和38而附接。
因此，相应旋转轴36和38导致安装在相应下端部43的切割头9和研磨头10由于在上端部41和42受到角度控制电动机46和49的角度受控旋转的驱动而经受绕垂直于玻璃板5的上表面的轴线39的角度受控旋转。
如图2所示，旋转轴36和38在结构上都是中空的。中空部分40、用于压缩空气的管、供水软管、电线和用于供油的管95从上端部41或42通到下端部43或44。压缩空气切割器油等供给到安装在下端部43或44的切割头9，供水和供电提供到研磨头10。
切割头9包括具有切割轮52的切割头本体53，用于保持该切割头本体53并在平行于玻璃板5表面的平面内的两个直角方向上(X方向和Y方向)调节该切割头本体53位置的位置调节装置54，以及安装到切割头本体53的上部的气缸单元55，其使切割轮52在Z轴方向上垂直运动并且在玻璃板5上形成切割线时对切割轮52传递切割压力。
位置调节装置54保持前述切割头本体53。
位置调节装置54包括Y方向滑动器56、用于保持可在Y方向上运动的该Y方向滑动器56的X方向滑动器57和用于保持可在X方向上运动的该X方向滑动器57的托架58。
此外，托架58的上部59悬挂地安装到托架45上，所述托架通过紧握旋转轴36的下端部43而附接。
切割头本体53结合轴60和滑动轴承，切割轮52附接到所述轴60的下端，所述滑动轴承用于允许该轴60经受在Z轴方向上的垂直滑动运动并引导轴60。
此外，轴60的上端连接到前述气缸单元55的活塞杆。
由于Y方向滑动器56经受精细调节运动，切割头9能够通过使切割轮52向和从旋转轴36的轴线调节或移位而进行切割线轨迹的精细调节。
切割头10包括主轴电动机61和用于分别在平行于玻璃板5表面的平面内的两个直角方向上(X方向和Y方向)调节该主轴电动机61位置的位置调节装置62。此外，研磨轮64安装到主轴电动机61的旋转轴63上。
位置调节装置62包括用于保持前述主轴电动机61的Y方向滑动器65、用于保持可在Y方向上运动的该Y方向滑动器65的X方向滑动器66和用于保持可在X方向上运动的该X方向滑动器66的托架67。
该托架67的上部68悬挂地安装到托架45上，所述托架通过紧握旋转轴38的下端部44而附接。
研磨轮64布置成通过前述位置调节装置62的调节使得其外周端面(研磨面)与旋转轴38的轴线一致。应认识到，研磨轮64的外周端面(研磨面)关于旋转轴38的轴线的位置通过在Y方向上运动经过精细调节的前述Y方向滑动器65而精细变化，由此调节研磨容差。
弯曲切削部4包括水平带式输送机69以及放置在该带式输送机69上的用于弯曲切削玻璃板5的两个弯曲切削装置70，具有形成在其上的切割线的被输送玻璃板5放置在所述水平带式输送机69上。
每个弯曲切削装置70包括端部切割单元71、压单元72和运动装置73，所述运动装置73用于保持端部切割单元71和压单元72并用于使端部切割单元71和压单元72在玻璃板5上沿玻璃板5的表面运动。
运动装置73包括Y方向运动单元74以及X方向运动单元75，所述Y方向运动单元74用于保持端部切割单元71和压单元72并用于在数字控制下使端部切割单元71和压单元72在Y方向上运动，所述X方向运动单元75用于在数字控制下使该Y方向运动单元在X方向上运动。该X方向运动单元75通过托架安装在座架16和座架76上。
带式输送机69包括输送带77，呈平面形式用于从内侧支承输送带77的支承板/框架78和用于导致带式输送机69旋转的驱动单元79，并且带式输送机69通过支承板/框架78中的托架由机器基座14支承。
在弯曲切削部4的操作方面，首先，切割部2中具有形成在其上的切割线的玻璃板5由对应于切割部2的吸垫单元80放置在带式输送机69上。然后，该吸垫单元80返回切割部2，对应于弯曲切削部4的吸垫单元81(返回该弯曲切削部4)可选地降低和挤压放置在带式输送机69上的玻璃板5，由此将玻璃板5设置在固定状态。
然后，弯曲切削装置70的端部切割单元71连续运动到需要位置以在玻璃板5上切割端部切割线。接下来，压单元72连续运动到需要位置以进行挤压，由此弯曲切削并分离不需要的部分。
玻璃板5(其不需要的部分已经被弯曲切削和分离)由对应于弯曲切削部4的吸垫81吸住并提升，并且在此状态下其等待输送到接下来的研磨部3。
此时，带式输送机69工作以将输送带77上的弯曲切削后的玻璃片排到外面。
玻璃板传送部6包括在切割台12上往复运动的往复运动基座84、弯曲切削部4的带式输送机69、在X方向上与其平行的研磨台13上的吸盘22、通过固定间距的托架85安装到该往复运动基座84上的四个吸垫单元80、81、82和83、用作导致往复运动基座84和吸垫单元80、81、82和83以固定间距整体往复运动的驱动单元的馈送螺杆91和馈送轴控制电动机92。
吸垫单元80与进料待用输送机7对应地设置，吸垫单元81与切割台12对应地设置，吸垫单元82与弯曲切削部4的带式输送机69对应地设置，吸垫单元83与研磨台13上的吸盘22对应地设置。
前述吸垫单元80、81、82和83的每个包括用于吸住或释放玻璃板5的吸垫86和用于垂直运动该吸垫86的垂直运动装置87。该垂直运动装置87安装到前述托架85上。
应认识到，因为托架85安装在往复运动基座84上，吸垫单元80、81、82和83固定到往复运动基座84上。
往复运动基座84安装在一对滑动装置88上，所述滑动装置88在X轴方向上平行地安装在前述座架76上。
每个滑动单元88包括平行放置的一对导轨89中的一个导轨，以及组装到导轨89的滑动器90。前述往复运动基座84安装在这些滑动器90上。往复运动基座84的往复运动由设在一对导轨89之间的馈送螺杆91和连接到该馈送螺杆91的馈送轴控制电动机92驱动。馈送轴控制电动机92基于来自数字控制器的数字信息通过数字控制进行精确传送。
应认识到，前述第二座架76安装在立在机器基座14的前端和后端的一对框架15上，以此方式来与其平行地定位在前述第一座架16的后部。
在玻璃板传送部6的操作方面，当吸垫单元80、吸垫单元81、吸垫单元82和吸垫单元83分别在进料待用输送机7、切割台12、弯曲切削部4的带式输送机69和研磨台13上待用时，处于传送开始位置。
在此传送开始位置，吸垫单元80的吸垫86、吸垫单元81的吸垫86、吸垫单元82的吸垫86、吸垫单元83的吸垫86同时下降以吸住并升起玻璃板5。接下来，往复运动基座84在前进行程中运动，使得处于吸住玻璃板5状态的吸垫单元80到达切割台12上，吸垫单元81到达弯曲切削部4的带式输送机69上，吸垫单元82到达研磨台13上的吸盘22上，吸垫单元83到达排料输送机8上，它们所有都作为一个整体单元。然后，相应吸垫单元80、81、82和83降下吸垫86并释放玻璃板5以分别将玻璃板5放置在切割台12上、带式输送机69上、研磨台13上的吸盘22上和排料输送机8上。随后，相应吸垫单元80、81、82和83在返回行程升起吸垫86并与往复运动基座84一起返回开始位置。
通过玻璃板传送部6的上述操作，进料待用输送机7上的未成形玻璃板5排到切割台12上，具有在切割台12上形成的切割线的玻璃板5排到弯曲切削部4的带式输送机69上，在弯曲切削部4中受到弯曲切削的玻璃板5排到研磨台13上的吸盘22上，研磨台13的吸盘22上边缘研磨的玻璃板5排到排料输送机8上。
通过玻璃板传送部6的上述重复操作，玻璃板5从进料待用输送机7连续馈送到切割台12上、弯曲切削部4的带式输送机69上、研磨台13的吸盘22上和排料输送机8上。
接下来，将给出如上所述构造的根据本实施例的玻璃板加工机器1中切割部2和研磨部3操作的详细描述。
当未成形的玻璃板5被承载到切割台12上时以及弯曲切削玻璃板5被承载到研磨台13上的吸盘22上时，切割头9和研磨头10与共用运动基座11整体地经受X轴运动。同时，切割台12和研磨台13都在同步控制下经受Y轴运动。
在切割部2中，切割头9的切割轮52和切割台12上的玻璃板5经受轮廓受控的运动，由此切割轮52沿玻璃板5上的切割线运动。
同时，在研磨部3中，研磨头10的研磨轮64和由研磨台13上的吸盘22吸住并保持的玻璃板5经受轮廓受控的运动，使得研磨轮64绕玻璃板5的外周运动。
切割头9的切割轮52和研磨头10的研磨轮64运动同时平行地同时描绘相同的运动轨迹。
此时，同时地，为切割头9设置的角度控制电动机46和为研磨头10设置的角度控制电动机49同步操作使得平行地同步进行切割头9和研磨头10的相同旋转角度控制。在此时切割头9运动同时调节切割轮52对切割线的取向，其方向随运动变化，而研磨头10运动同时经受振动使得研磨轮64的挤压方向在与玻璃板5的侧端面成法向的方向上不变地取向。
即，切割部2和研磨部3平行地同时经受相同轮廓运动轨迹和相同角度受控运动的描绘，并同时进行玻璃板5上切割线的形成(切割)和玻璃板5的外周边缘研磨。
在以上述方式加工玻璃板5中，切割头9和研磨头10分别设有角度控制电动机46和49并直接受到角度受控的旋转。因此，切割头9能够快速、灵敏且精确地调节切割轮52对加工线路的取向，其方向随运动改变，而研磨头10能够快速地、精确地、平稳地进行有角度控制而不会不精确地运行，使得研磨头10运动同时允许研磨轮64的外围边缘的相同部分朝向玻璃板的边缘加工路线的法线方向定向并且对着并在法线方向上压靠，其随运动变化。
因此，高速加工是可行的，并且能够获得高产率。此外，即使在锐角角部形状的加工中，能够通过高速加工获得不损失形状的精确形状。
另外，具有安装在其下端部的切割头和安装在其上端部以在有角度控制下旋转切割头的角度控制电动机的旋转轴，以及具有安装在其下端部的研磨头和安装在其上端部以在有角度控制下旋转研磨头的角度控制电动机的旋转轴在结构上都是中空的，并且中空部分从上端延伸通到下端。此外，因为切割头、研磨头和角度控制电动机横向安装到这些中空旋转轴，旋转轴的中空部分从上端延伸通到下端并打开。为此，能够使压缩空气管、供油管、供水管和供电线路通过旋转轴的中空部分。因此，尽管实际上切割头和研磨头旋转，压缩空气、供油、供水和供电仍能够足够供给到切割头和研磨头。

Claims (2)

1.一种玻璃板加工机器，包括：切割部，所述切割部包括具有切割轮的切割头和用于支承玻璃板的切割台，所述切割部用于导致所述切割头和所述切割台在直角平面坐标系中通过受到数字控制而经受轮廓受控的运动；以及研磨部，所述研磨部包括具有研磨轮的研磨头和用于保持所述玻璃板的研磨台，所述研磨部用于导致所述研磨头和所述研磨台在直角平面坐标系中通过受到数字控制而经受轮廓受控的运动，所述切割部和所述研磨部适于平行地同时描绘出相同的轮廓运动轨迹，而所述切割头和所述研磨头适于绕垂直于平面坐标系的轴线被有角度地控制，
其中，所述切割头和所述研磨头中的每个具有角度控制电动机，从而同步地操作所述切割头的有角度控制和所述研磨头的有角度控制。
2.如权利要求1所述的玻璃板加工机器，其特征在于，所述切割头和所述研磨头中的每个横向安装到相应中空旋转轴的下端部，所述中空旋转轴以其轴线垂直于平面坐标运动平面的方式附接到以平面坐标运动的一条轴线运动的运动基座，所述角度控制电动机通过传送装置横向联接到所述相应旋转轴的上端部，所述旋转轴具有从其上端延伸通到其下端的中空部分。
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