CN103204626A - 触摸屏玻璃打孔开料装置和加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了触摸屏玻璃打孔开料装置和加工方法。所述触摸屏玻璃打孔开料装置包括底座、设于该底座的X轴位移组件、与该X轴位移组件连接的工作台、设于该工作台的Y轴位移组件、与该Y轴位移组件连接的治具、和该治具配合的激光切割模组、和底座连接的Z轴位移组件、设于该Z轴位移组件的电荷耦合元件CCD、设于Z轴位移组件的玻璃开料模组和控制装置；X轴位移组件、Y轴位移组件、Z轴位移组件、激光切割模组、玻璃开料模组和CCD分别连接控制装置。本发明采用以上结构，使用激光取代机械刀具打孔，同时采用以多轴联动，可一次完成开料打孔，操作简便，提高加工速度，保证加工精度，提升了产品质量，提高生产效率。

Description

触摸屏玻璃打孔开料装置和加工方法

技术领域

本发明涉及玻璃加工技术领域，具体涉及OGS（触摸屏，Oneglasssolution）玻璃打孔开料装置和加工方法和加工方法。

背景技术

OGS是在保护玻璃上直接形成ITO导电膜及传感器的技术，使一块玻璃同时起到保护玻璃和触摸传感器的双重作用。

目前不同应用领域对玻璃的需求有增无减，对玻璃加工的效率及质量也有了要求上的相对提高。一般玻璃（尤其是OGS玻璃）主要为超薄玻璃，厚度在0.55～1.3mm之间。针对玻璃的开料、开槽、打孔，目前主要采用机械刀具。玻璃加工工艺对机械刀具的设计要求较高，在实际加工过程中，相关参数的设置及工艺设置较麻烦。采用机械刀具进行打孔的过程是先在玻璃上打出一个小通孔进行轮廓加工，因此打孔时过程显得有些繁琐，在打孔时，刀具的设计、选择、相关加工参数如下刀方式、走刀速度及进刀与退刀方式等都要调节，否则就会生产出不合格品，甚至撞坏玻璃，影响下一工序。

发明内容

本发明的目的在于公开了触摸屏玻璃打孔开料装置和加工方法，解决了采用机械刀具加工玻璃，对机械刀具设计要求高、设备参数设置复杂、打孔过程繁琐的问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

触摸屏玻璃打孔开料装置，包括底座、设于该底座的X轴位移组件、与该X轴位移组件连接的工作台、设于该工作台的Y轴位移组件、与该Y轴位移组件连接的治具、和该治具配合的激光切割模组、和底座连接的Z轴位移组件、设于该Z轴位移组件的CCD（Charge-coupledDevice，电荷耦合元件）、设于Z轴位移组件的玻璃开料模组和控制装置；X轴位移组件、Y轴位移组件、Z轴位移组件、激光切割模组、玻璃开料模组和CCD分别连接控制装置。

进一步，所述X轴位移组件包括X轴导轨、X轴丝杆和X轴驱动装置，X轴驱动装置和所述控制装置连接；X轴丝杆和X轴导轨配合，所述工作台和X轴导轨活动配合，X轴驱动装置和工作台通过X轴丝杆连接，X轴驱动装置驱动工作台沿着X轴导轨位移。

进一步，所述Y轴位移组件包括Y轴导轨、Y轴丝杆和Y轴驱动装置，Y轴驱动装置和所述控制装置连接；Y轴丝杆和Y轴导轨配合，所述治具和Y轴导轨活动配合，Y轴驱动装置和治具通过Y轴丝杆连接，Y轴驱动装置驱动治具沿着Y轴导轨位移。

进一步，所述Z轴位移组件包括Z轴导轨、Z轴丝杆、Z轴驱动装置和Z轴座，Z轴驱动装置和所述控制装置连接；Z轴丝杆和Z轴导轨配合，Z轴座和Z轴导轨活动配合，Z轴驱动装置和Z轴座通过Z轴丝杆连接，Z轴驱动装置通过Z轴丝杆驱动Z轴座沿着Z轴导轨位移；所述CCD和所述玻璃开料模组设于Z轴座。

进一步，还包括设于所述Z轴座上的主轴。

进一步，所述玻璃开料模组通过A轴位移组件和所述Z轴座连接；A轴位移组件包括设于Z轴座的A轴导轨、A轴丝杆和A轴驱动装置，A轴驱动装置和所述控制装置连接；A轴丝杆和A轴导轨配合，玻璃开料模组和A轴导轨活动配合，Z轴驱动装置和玻璃开料模组通过A轴丝杆连接，A轴驱动装置通过A轴丝杆驱动玻璃开料模组沿着A轴导轨位移。

进一步，所述X轴位移组件沿着X轴方向延伸，所述Y轴位移组件沿着Y轴方向延伸，所述Z轴位移组件沿着Z轴方向延伸，X轴、Y轴和Z轴相互垂直。

进一步，所述CCD位于所述激光切割模组的一侧，且CCD和所述治具配合。

本发明还公开了加工方法，利用了上述任意一项所述触摸屏玻璃打孔开料装置，所述控制装置包括计算机，加工步骤如下：

a、根据所需的产品设计所述治具、安装该治具；

b、将产品的图形导入所述控制装置（优选计算机），设定工件原点、设定加工顺序；

c、设置加工参数；

d、触摸屏玻璃打孔开料装置进入自动加工模式，加工出样品；

e、测量样品相关尺寸，检查样品表面质量，根据检测情况对加工参数进行修改，直至加工出的样品符合要求；

f、根据加工参数，批量生产出产品。

进一步，在步骤a中，使用所述主轴对所述治具铣平面。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、本发明采用激光切割模组取代现时常用的玻璃雕刻机，使用激光取代机械刀具打孔，玻璃开料模组的玻璃刀配合激光切割模组进行开料，设备可一次完成开料打孔，操作简便，提高加工速度，保证加工精度；同时采用以多轴联动，即X轴位移组件、Y轴位移组件、Z轴位移组件和A轴位移组件相互配合作用下下，实现开料、激光打孔，提升了产品质量，提高生产效率，相对一般雕铣机更加节能。

2、使用激光代替机械刀具及磨具，不存在刀具的磨损带来的精度问题及经济损失；激光的各种参数的设置保证激光完美实现机械刀具的功能；激光打孔一次成形，激光刀具无需考虑下刀方式及进刀、退刀方式，无需先开孔再扩孔，可根据孔尺寸一次成形；无需切削液。只需为激光切割模组配置专用冷水机进行冷却即可，机床无需进行防水处理，这既保证了机床内部干燥，延长零件寿命，又省去了不少机床保养的费用及时间；

3、本发明的控制装置可在同一面板上同时控制机床运动及激光模组运行；机床可操作性好；操作本机床无需具备编程基础，熟悉CAD即可，只要将加工件的图形输入控制装置，设置好工件原点及加工顺序等即可开始加工；

4、采用CCD定位，加工更精准，大片玻璃只需一次定位，节省时间，加工过程完全自动，可实现一人操作多台机。

5、在Z轴位移组件上安装一高速主轴，可在治具安装到设备上后，对治具进行铣平面二次加工，这样就消除了安装误差，保证治具与机床各轴及激光切割模组的相对位置度更精准。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明中触摸屏玻璃打孔开料装置实施例一的立体示意图；

图2是图1的部分示意图，此时省略底座等零部件；

图3是图2的正视示意图；

图4是本发明中一种OGS玻璃大片制程的加工方法实施例二的流程图；

图中，1-底座；2-X轴位移组件；21-X轴导轨；22-X轴丝杆；3-工作台；4-Y轴位移组件；41-Y轴导轨；42-Y轴丝杆；5-治具；6-激光切割模组；7-Z轴位移组件；71-Z轴导轨；72-Z轴座；8-CCD；9-玻璃开料模组；11-主轴；12-A轴位移组件；121-A轴导轨；122-A轴丝杆；13-支撑梁。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

触摸屏玻璃打孔开料装置，包括底座、设于该底座的X轴位移组件、与该X轴位移组件连接的工作台、设于该工作台的Y轴位移组件、与该Y轴位移组件连接的治具、和该治具配合的激光切割模组、和底座连接的Z轴位移组件、设于该Z轴位移组件的电荷耦合元件CCD、设于Z轴位移组件的玻璃开料模组和控制装置；X轴位移组件、Y轴位移组件、Z轴位移组件、激光切割模组、玻璃开料模组和CCD分别连接控制装置。

实施例一

如图1至图3实施例一所示触摸屏玻璃打孔开料装置，包括底座1、设于该底座1的X轴位移组件2、与该X轴位移组件2连接的工作台3、设于该工作台3的Y轴位移组件4、与该Y轴位移组件4连接的治具5、和该治具5配合的激光切割模组6、和底座1连接的Z轴位移组件7、设于该Z轴位移组件7的CCD8、设于Z轴位移组件7的玻璃开料模组9和控制装置（未示出）；X轴位移组件2、Y轴位移组件4、Z轴位移组件7、激光切割模组6、玻璃开料模组9和CCD8分别连接控制装置。

X轴位移组件2包括X轴导轨21、X轴丝杆22和X轴驱动装置（未示出），X轴驱动装置和控制装置连接；X轴丝杆22和X轴导轨21配合，工作台3和X轴导轨21活动配合，X轴驱动装置和工作台3通过X轴丝杆22连接，X轴驱动装置驱动工作台3沿着X轴导轨21位移。

Y轴位移组件4包括Y轴导轨41、Y轴丝杆42和Y轴驱动装置，Y轴驱动装置和控制装置连接；Y轴丝杆42和Y轴导轨41配合，治具5和Y轴导轨41活动配合，Y轴驱动装置和治具5通过Y轴丝杆42连接，Y轴驱动装置驱动治具5沿着Y轴导轨41位移。

Z轴位移组件7包括Z轴导轨71、Z轴丝杆（未示出）、Z轴驱动装置和Z轴座72，Z轴驱动装置和控制装置连接；Z轴丝杆72和Z轴导轨71配合，Z轴座72和Z轴导轨71活动配合，Z轴驱动装置和Z轴座72通过Z轴丝杆连接，Z轴驱动装置通过Z轴丝杆驱动Z轴座72沿着Z轴导轨71位移；CCD8和玻璃开料模组9设于Z轴座72。Z轴位移组件7通过支撑梁13和底座1连接。

玻璃开料模组9通过A轴位移组件12和Z轴座72连接；A轴位移组件12包括设于Z轴座的A轴导轨121、A轴丝杆122和A轴驱动装置，A轴驱动装置和控制装置连接；A轴丝杆122和A轴导轨121配合，玻璃开料模组9和A轴导轨121活动配合，Z轴驱动装置和玻璃开料模组9通过A轴丝杆122连接，A轴驱动装置通过A轴丝杆122驱动玻璃开料模组9沿着A轴导轨121位移。进一步，实施例一还包括设于Z轴座72上的主轴11。

实施例一中，X轴位移组件2沿着X轴方向延伸，Y轴位移组件4沿着Y轴方向延伸，Z轴位移组件7沿着Z轴方向延伸，X轴、Y轴和Z轴相互垂直。CCD8位于激光切割模组6的一侧，且CCD8和治具5配合。控制装置为触发电路、触发芯片、可编程逻辑控制器PLC、计算机或数控系统。实施例一中的驱动装置为电机或气缸

实施例一触摸屏玻璃打孔开料装置的其它结构参见现有技术。

作为对实施例一的进一步说明，现说明实施例一的工作原理：

a、在生产前，用高速运转的主轴11对新的治具5进行一次铣平面加工，保证治具5与X轴位移组件2、Y轴位移组件4、Z轴位移组件7、A轴位移组件12、激光切割模组6之间相对位置度的精准性；

b、使用激光切割模组6进行打孔时，导入产品图形，激光切割模组6位置固定不动，OGS玻璃定位后调整激光切割模组6的相关参数，由CCD捕捉玻璃上的位置识别点（即MARK点）来定位打孔位置，进而进行打孔，若是新产品一般需要加工多件样品，最终完成加工参数的设置；

c、打孔完成后使用玻璃开料模组9切割开料时，玻璃开料模组9下降至一定高度后，仍由CCD8捕捉玻璃上的MARK点，来确定玻璃刀的走刀路线，由控制装置控制工作台3在X轴导轨21、治具5在Y轴导轨41上的位移从而实现开料。

实施例二

如图4所示实施例二一种OGS玻璃大片制程的加工方法。利用了实施例一所示触摸屏玻璃打孔开料装置，所述控制装置包括计算机，：

a、根据所需的OGS玻璃设计治具5、安装治具5、使用主轴11对治具5铣平面、调试；

b、将产品（例如OGS玻璃）的加工图形导入控制装置（例如计算机），设定工件原点、设定加工顺序；

c、产品吸附装载，设置加工参数（例如CCD参数、机床进给参数设置、激光加工参数等）；

d、机床回机械原点后，实施例一触摸屏玻璃打孔开料装置进入自动加工模式，加工出样品；

e、测量样品相关尺寸，检查样品表面质量，根据检测情况对加工参数进行修改，直至加工出的样品符合要求；

f、根据的加工参数，批量生产出产品。

本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变型不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变型属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型。

Claims (10)

1.触摸屏玻璃打孔开料装置，其特征在于：包括底座、设于该底座的X轴位移组件、与该X轴位移组件连接的工作台、设于该工作台的Y轴位移组件、与该Y轴位移组件连接的治具、和该治具配合的激光切割模组、和底座连接的Z轴位移组件、设于该Z轴位移组件的电荷耦合元件CCD、设于Z轴位移组件的玻璃开料模组和控制装置；X轴位移组件、Y轴位移组件、Z轴位移组件、激光切割模组、玻璃开料模组和CCD分别连接控制装置。

2.如权利要求1所述触摸屏玻璃打孔开料装置，其特征在于：所述X轴位移组件包括X轴导轨、X轴丝杆和X轴驱动装置，X轴驱动装置和所述控制装置连接；X轴丝杆和X轴导轨配合，所述工作台和X轴导轨活动配合，X轴驱动装置和工作台通过X轴丝杆连接，X轴驱动装置驱动工作台沿着X轴导轨位移。

3.如权利要求2所述触摸屏玻璃打孔开料装置，其特征在于：所述Y轴位移组件包括Y轴导轨、Y轴丝杆和Y轴驱动装置，Y轴驱动装置和所述控制装置连接；Y轴丝杆和Y轴导轨配合，所述治具和Y轴导轨活动配合，Y轴驱动装置和治具通过Y轴丝杆连接，Y轴驱动装置驱动治具沿着Y轴导轨位移。

4.如权利要求1至3任意一项所述触摸屏玻璃打孔开料装置，其特征在于：所述Z轴位移组件包括Z轴导轨、Z轴丝杆、Z轴驱动装置和Z轴座，Z轴驱动装置和所述控制装置连接；Z轴丝杆和Z轴导轨配合，Z轴座和Z轴导轨活动配合，Z轴驱动装置和Z轴座通过Z轴丝杆连接，Z轴驱动装置通过Z轴丝杆驱动Z轴座沿着Z轴导轨位移；所述CCD和所述玻璃开料模组设于Z轴座。

5.如权利要求4所述触摸屏玻璃打孔开料装置，其特征在于：还包括设于所述Z轴座上的主轴。

6.如权利要求4所述触摸屏玻璃打孔开料装置，其特征在于：所述玻璃开料模组通过A轴位移组件和所述Z轴座连接；A轴位移组件包括设于Z轴座的A轴导轨、A轴丝杆和A轴驱动装置，A轴驱动装置和所述控制装置连接；A轴丝杆和A轴导轨配合，玻璃开料模组和A轴导轨活动配合，Z轴驱动装置和玻璃开料模组通过A轴丝杆连接，A轴驱动装置通过A轴丝杆驱动玻璃开料模组沿着A轴导轨位移。

7.如权利要求1所述触摸屏玻璃打孔开料装置，其特征在于：所述X轴位移组件沿着X轴方向延伸，所述Y轴位移组件沿着Y轴方向延伸，所述Z轴位移组件沿着Z轴方向延伸，X轴、Y轴和Z轴相互垂直。

8.如权利要求1所述触摸屏玻璃打孔开料装置，其特征在于：所述CCD位于所述激光切割模组的一侧，且CCD和所述治具配合。

9.加工方法，其特征在于，利用了上述任意一项所述触摸屏玻璃打孔开料装置，所述控制装置包括计算机，加工步骤如下：

a、根据所需的产品设计所述治具、安装该治具；

b、将产品的图形导入所述控制装置，设定工件原点、设定加工顺序；

c、设置加工参数；

d、触摸屏玻璃打孔开料装置进入自动加工模式，加工出样品；

e、测量样品相关尺寸，检查样品表面质量，根据检测情况对加工参数进行修改，直至加工出的样品符合要求；

f、根据加工参数，批量生产出产品。

10.如权利要求9所述加工方法，其特征在于：在步骤a中，使用所述主轴对所述治具铣平面。

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