CN104759962B - 一种新型数控异形玻璃磨边机 - Google Patents

Abstract

本发明一种新型数控异形玻璃磨边机，玻璃工件吸附在机架上，机架上安装有沿Y轴滑动的龙门架，龙门架上安装有沿X轴滑动的X轴滑板，X轴滑板上安装有沿Z轴上下滑动的Z轴滑板，Z轴滑板上安装有主轴机构，摆角主轴套固定在Z轴滑板上，摆角主轴安装在摆角主轴套内，摆角主轴一端与摆角伺服电机驱动连接，另一端与摆角转架连接，摆角转架上设有沿横向滑动组件，磨头电机通过横向滑板连接在横向滑动组件上，横向滑板一侧连接有驱动横向滑板前后滑动的弹性补偿组件，刀具安装在磨头电机的输出轴上；可以实现磨轮自动补偿功能，使刀具在磨削过程中，始终与玻璃工件压紧接触，使磨削效果可以的达到一致性，使玻璃工件经过磨削后平滑度一致。

Description

一种新型数控异形玻璃磨边机

技术领域

本发明涉及一种数控异形玻璃磨边机技术领域，尤其是一种磨边抛光效果更好的新型数控异形玻璃磨边机。

背景技术

目前，平板玻璃只有经过切割、钻孔、磨边、抛光、镀膜、钢化等深加工，才能成为玻璃制品。由于切割后的玻璃边缘参差不齐，边缘会有锋利的刃部，需要通过磨边、抛光来进行修整，因此磨边、抛光是玻璃深加工过程中不可缺少的一步。

而国内的玻璃磨边机床的发展还比较落后，现在的玻璃异形磨边机的磨边方式主要有几种：手动磨边，靠模仿形磨边，数控系统补偿磨边，其中1）手动磨边对操作工人的要求较高，往往需要经验丰富、操作熟练的工人，否则次品率很高，而且只适于单件生产，加工效率低，整个操作过程完全有肉眼观察，不仅劳动强度大，也很难保证磨边的一致性和光洁度；2）靠模仿形磨边在加工时，每套靠模只能使用一种产品的加工，靠模精度加工要求高，成本大，且功能有限，如加工带有直线曲线混合轮廓的斜边时，磨边困难，甚至无法磨削，对于曲率半径小的轮廓边缘，更容易使形状失真；3）目前国内的数控系统补偿磨边技术是通过估算一个磨轮在一定的磨削长度上的磨损多少值，然后补偿回来，这个补偿值就是一个固定的数值了，但在实际的加工过程中，由于每件玻璃加工边的粗糙度的不同以及每个磨轮的耐磨度不同，就会造成磨轮在一定的磨削长度上的磨损值跟补偿值有很大的差异，例如磨轮对玻璃工件进行自动磨削的过程中，磨轮只能根据预先设定的数控轨迹坐标路线继续位移，但由于某一件玻璃边比较粗糙，磨轮损耗值很大，超过了系统的补偿值，导致后半段需要磨削的工件与磨轮的接触面积逐渐减少，甚至完全接触不到，使得整个工件加工面的平滑度不一致，严重影响磨削效果。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术的不足，而提供一种结构简单、合理的数控异形玻璃磨边机，可以实现磨轮自动补偿功能，使磨轮在磨削过程中，始终与玻璃工件压紧接触，使磨削效果可以的达到一致性，使玻璃工件经过磨削后平滑度一致。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

新型数控异形玻璃磨边机，包括机架，玻璃工件吸附在机架上，机架上安装有沿Y轴滑动的龙门架，龙门架上安装有沿X轴滑动的X轴滑板，X轴滑板上安装有沿Z轴上下滑动的Z轴滑板，Z轴滑板上安装有主轴机构，其特征是，所述主轴机构包括摆角主轴套、摆角主轴、摆角转架、摆角伺服电机、磨头电机以及刀具，摆角主轴套固定在Z轴滑板上，摆角主轴安装在摆角主轴套内，摆角主轴一端与摆角伺服电机驱动连接，另一端与摆角转架连接，摆角转架上设有沿横向滑动组件，磨头电机通过横向滑板滑动连接在横向滑动组件上，横向滑板一侧连接有驱动横向滑板前后滑动的弹性补偿组件，刀具安装在磨头电机的输出轴上。

采用该结构的新型数控异形玻璃磨边机，在Y轴的龙门架、X轴滑板、Z轴滑板三个配合做工件的外形轨迹运动时，通过弹性补偿组件对横向滑板进行恒定的弹性压紧，当刀具（磨轮或抛光轮等）磨损时，在弹力的作用下，磨轮会瞬间向磨损了的位置运动，达到瞬间补偿的作用，当磨削运动轨迹从直线向圆弧过渡或者从圆弧向直线过渡时，摆角伺服电机可以驱动摆角转架转动，磨头电机跟随摆角转架转动，使弹性补偿组件的弹力作用方向始终压向工件加工面的垂直方向上，这样就能使刀具（磨轮或抛光轮等）与工件始终保持较佳的受力接触面积，有效提高加工后弧面的平滑度，其结构简单、合理，保证了磨边的一致性。

本发明还可以采用以下技术措施解决：

所述弹性补偿组件为气缸，气缸的缸体固定在摆角转架上，气缸的活塞杆与横向滑板连接；通过气缸进行弹性补偿，其结构简单，合理，通过调节气缸的气压，实现不同的补偿弹性压力，适应不同的工件压紧。

所述弹性补偿组件为弹簧，弹簧一端通过弹簧座固定在摆角转架上，另一端与横向滑板连接；弹簧可以选用可调弹簧，通过调节弹簧的压力，实现不同的补偿弹性压力，适应不同的工件压紧。

所述横向滑动组件为导轨，横向滑板和通过横向滑块滑动坐设在导轨上；当弹性补偿组件作用于滑板时，通过导轨，使弹性补偿组件作用于横向滑板滑板可以带动磨头电机、刀具（磨轮、抛光轮等）实现滑动压紧进行补偿，除了导轨作为滑动组件，还可以采用拖板和拖板盖组合的滑动结构，同样可以达到滑动的效果。

所述摆角主轴一端穿过摆角主轴套的顶端与摆角伺服电机通过联轴器驱动连接。

刀具沿的X轴、Y轴、Z轴相对玻璃工件的外形做轨迹运动时，通过弹性补偿组件对横向滑板进行恒定的弹性压紧，以及摆角伺服电机驱动摆角转架转动，使刀具跟随摆角转架转动，弹性补偿组件的弹力作用方向始终使刀具垂直压向玻璃工件的加工面，达到自动连续补偿。

本发明的有益效果是：

本发明一种新型数控异形玻璃磨边机，在Y轴的龙门架、X轴滑板、Z轴滑板三个配合做工件的外形轨迹运动时，通过弹性补偿组件对横向滑板进行恒定的弹性压紧，当刀具磨损时，在弹力的作用下，磨轮会瞬间向磨损了的位置运动，达到瞬间补偿的作用，当磨削运动轨迹从直线向圆弧过渡或者从圆弧向直线过渡时，摆角伺服电机可以驱动摆角转架转动，磨头电机跟随摆角转架转动，使弹性补偿组件的弹力作用方向始终压向工件加工面的垂直方向上，这样就能使刀具与工件始终保持较佳的受力接触面积，有效提高加工后弧面的平滑度，其结构简单、合理，保证了磨边的一致性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明第一实施例中主轴机构的结构示意图。

图3为本发明第二实施例中主轴机构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

第一实施例：如图1至图2所示，一种新型数控异形玻璃磨边机，包括机架1，玻璃工件2吸附在机架1上，机架1上安装有沿Y轴滑动的龙门架3，龙门架3上安装有沿X轴滑动的X轴滑板4，X轴滑板4上安装有沿Z轴上下滑动的Z轴滑板5，Z轴滑板5上安装有主轴机构6，其特征是，所述主轴机构6包括摆角主轴套601、摆角主轴602、摆角转架603、摆角伺服电机604、磨头电机605以及刀具606，摆角主轴套601固定在Z轴滑板5上，摆角主轴602安装在摆角主轴套601内，摆角主轴602一端与摆角伺服电机604驱动连接，另一端与摆角转架603连接，摆角转架603上设有沿横向滑动组件7，磨头电机605通过横向滑板8滑动连接在横向滑动组件7上，横向滑板8一侧连接有驱动横向滑板8前后滑动的弹性补偿组件9，刀具606安装在磨头电机605的输出轴605-1上。

采用该结构的新型数控异形玻璃磨边机，通过将磨头电机605通过横向滑板8与横向滑动组件7安装，使磨头电机605可以实现横向滑动，通过弹性补偿组件9对横向滑板8进行弹性压紧，在配合Y轴的龙门架3、X轴滑板4、Z轴滑板5的滑动，使刀具606（磨轮或抛光轮等）在加工过程中始终压在玻璃工件2的加工面201上，而且弹性补偿组件9为可调的，可以适应各种形状、材质的工件，而且弹性补偿组件9具有弹性伸缩功能，配合摆角伺服电机604的作用，当磨削运动轨迹从直线向圆弧过渡或者从圆弧向直线过渡时，摆角伺服电机604可以驱动摆角转架603转动，使磨头电机605跟随摆角转架604转动，使弹行补偿组件9的弹力作用方向始终压向工件2加工面201的垂直方向上，这样就能使刀具606与玻璃工件2加工面201始终保持较佳的受力接触面积，有效提高加工后弧面的平滑度，其结构简单、合理，保证了磨边的一致性。

作为本实施例更具体的实施方案：

所述弹性补偿组件9为气缸，气缸的缸体901固定在摆角转架603上，气缸的活塞杆902与横向滑板8连接；通过气缸进行弹性补偿，其结构简单，合理，通过调节气缸的气压，实现不同的补偿弹性压力，适应不同的工件压紧。

所述横向滑动组件7为导轨，横向滑板8通过横向滑块11滑动坐设在导轨上；通过导轨，使弹性补偿组件9作用于横向滑板8时，使横向滑板8可以带动主轴电机605、刀具606实现滑动补偿进给压紧，除了用导轨作为横向滑动组件7，还可以采用拖板和拖板盖组合的滑动结构，同样可以达到滑动的效果。

所述摆角主轴602一端穿过摆角主轴套601的顶端与摆角伺服电机604通过联轴器607驱动连接。

机架1上安装有沿Y轴滑动的龙门架3，机架1两侧固定有Y轴导轨12，龙门架3两支臂301底端通过Y轴滑块13滑动坐设在Y轴导轨12，Y轴导轨12一侧安装有Y轴丝杆14，Z轴丝杆通过Y轴伺服电机22驱接，使龙门架3可以沿Y轴前后滑动。

龙门架3上安装有沿X轴滑动的X轴滑板4，龙门架3横梁302上沿X轴固定有X轴导轨15和X轴丝杆16，X轴滑板4通过X轴滑块17滑动坐设在X轴导轨15上，且X轴滑板4与X轴丝杆16连接，横梁302上还固定有驱接X轴丝杆16的X轴电机18。

X轴滑板4上安装有沿Z轴上下滑动的Z轴滑板5，X轴滑板4上安装有Z轴上下导轨19和Z轴升降丝杆20，Z轴滑板5对应与Z轴上下导轨19和Z轴升降丝杆20安装联接，Z轴升降丝杆20与Z轴升降电机21驱动连接。

第二实施例，如图3所示，与第一实施例结构相似，不同之处在于：所述弹性补偿组件9为弹簧，弹簧一端903通过弹簧座10固定在摆角转架603上，另一端904与横向滑板8连接；弹簧可以选用可调弹簧，通过调节弹簧的压力，实现不同的补偿弹性压力，适应不同的工件压紧，同样可以达到弹性补偿压紧的功能。

刀具606沿的X轴、Y轴、Z轴相对玻璃工件2的外形做轨迹运动时，通过弹性补偿组件9对横向滑板8进行恒定的弹性压紧，以及摆角伺服电机604驱动摆角转架603转动，使刀具606跟随摆角转架603转动，弹性补偿组件9的弹力作用方向始终使刀具606垂直压向玻璃工件2的加工面201，达到自动连续补偿。

以上所述的具体实施例，仅为本发明较佳的实施例而已，举凡依本发明申请专利范围所做的等同设计，均应为本发明的技术所涵盖。

Claims (6)

1.一种新型数控异形玻璃磨边机，包括机架（1），玻璃工件（2）吸附在机架（1）上，机架（1）上安装有沿Y轴滑动的龙门架（3），龙门架（3）上安装有沿X轴滑动的X轴滑板（4），X轴滑板（4）上安装有沿Z轴上下滑动的Z轴滑板（5），Z轴滑板（5）上安装有主轴机构（6），其特征是，所述主轴机构（6）包括摆角主轴套（601）、摆角主轴（602）、摆角转架（603）、摆角伺服电机（604）、磨头电机（605）以及刀具（606），摆角主轴套（601）固定在Z轴滑板（5）上，摆角主轴（602）安装在摆角主轴套（601）内，摆角主轴（602）一端与摆角伺服电机（604）驱动连接，另一端与摆角转架（603）连接，摆角转架（603）上设有沿横向滑动组件（7），磨头电机（605）通过横向滑板（8）滑动连接在横向滑动组件（7）上，横向滑板（8）一侧连接有驱动横向滑板（8）前后滑动的弹性补偿组件（9），刀具（606）安装在磨头电机（605）的输出轴（605-1）上。

2.根据权利要求1所述新型数控异形玻璃磨边机，其特征是，所述弹性补偿组件（9）为气缸，气缸的缸体（901）固定在摆角转架（603）上，气缸的活塞杆（902）与横向滑板（8）连接。

3.根据权利要求1所述新型数控异形玻璃磨边机，其特征是，所述弹性补偿组件（9）为弹簧，弹簧一端（903）通过弹簧座（10）固定在摆角转架（603）上，另一端（904）与横向滑板（8）连接。

4.根据权利要求1或2或3所述新型数控异形玻璃磨边机，其特征是，所述横向滑动组件（7）为导轨，横向滑板（8）通过横向滑块（11）滑动座设在导轨上。

5.根据权利要求1所述新型数控异形玻璃磨边机，其特征是，所述摆角主轴（602）一端穿过摆角主轴套（601）的顶端与摆角伺服电机（604）通过联轴器（607）驱动连接，一端与摆角转架（603）固定连接。

6.根据权利要求1或2或3或5所述新型数控异形玻璃磨边机，其特征是，刀具（606）沿X轴、Y轴、Z轴相对玻璃工件（2）的外形做轨迹运动时，通过弹性补偿组件（9）对横向滑板（8）进行恒定的弹性压紧，以及摆角伺服电机（604）驱动摆角转架（603）转动，使刀具（606）跟随摆角转架（603）转动，弹性补偿组件（9）的弹力作用方向始终使刀具（606）垂直压向玻璃工件（2）的加工面，达到自动连续补偿。