CN105983987A - 微控制保护膜切割装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种微控制保护膜切割装置。该装置包括：气浮模块装置部，通过自浮、自动倾斜、刀片高度控制、自由体平衡及对气浮量的质量流控制而自动调节气体量，并维持因气体压力而产生的高度上浮量；头板装置部，气浮模块装置部结合于正面而上下移动，对气浮模块装置部的自重相抵，在气浮模块装置部上浮时，用于调整气体压力，并在气浮模块装置部上浮时，为了了解上浮高度而进行变位测定；以及控制部，运行并控制气浮模块装置部和头板装置部。本发明的微控制保护膜切割装置无需考虑保护膜表面的不均匀，调节利用LVDT传感器的切割模块的气浮量，沿着保护膜的弯曲能够准确切割保护膜局部。
Description
技术领域
本发明涉及通过微控制来切割保护膜的微控制保护膜切割装置，更具体地涉及一种微控制保护膜切割装置，在由使用为冰箱、洗衣机等白色家电产品外观的钢材、不锈钢、PCM材料或VCM材料构成的板(Panel)的作业工艺中，为了在在作业工艺中需要时容易地去除用于保护外观的保护膜，精密控制对附着于所述板的正面的所述保护膜进行半切割(Half Cutting)。
背景技术
冰箱、洗衣机等白色家电产品的外观附着有保护膜。
即，为了保护使用于家电产品的外部铁板/SUS板的外观，在外部附着保护膜。
所述保护膜在用户使用之前或在作业工艺中进行附着，防止在外观产生瑕疵或污染，在作业工艺中需要时必须去掉。
为便于去除如上所述的所述保护膜，只切割保护膜的厚度的一般左右。
现有的切割方法存在如下问题，在刀和所设置的夹具上因以不顾表面的弯曲状态而进行切割，由此，薄膜及板发生损伤，因PCM(Pre-Coated Metal)材或VCM(Vinyl Coated Metal)材，板材上的保护膜的切割未进行对应。
利用超声波的微控制保护膜的刀片切割利用SF-3441振荡器(400KHz/300W)测试切割PCM、VCM、STS保护膜时，未进行切割模块的微控制，切割结果为在PCM VCM下部板发现了破损。
利用激光的微控制保护膜刀片切割，在为STS保护膜时，利用CO2Laser没有发生破损(Damage)，但为PCM、VCM保护膜时，激光能量透过保护膜而在板发生了破损。
通过切割头组件(Cutting Head Module)及测试夹具制造的切割的刀的旋转未顺畅进行，并且，高度控制未正常进行。
滚珠轴承式切割头组件(Ball Bearing Type Cutting HeadModule)及切割为制造四轴滚珠轴承式的切割头组件而进行了测试，但在侧向切割(Side Cutting)时发生未正常切割的问题，在更换刀片时，发生了无法正常调整高度的问题，此期间发生了在薄膜发生破损和在高速移动时，发生了平衡及在停止时发生振动等问题。
由注册专利10-1047334公开的基板的保护膜自动切割系统包括：薄膜附着器，用于在玻璃基板的下面附着保护膜；真空吸附传送装置，对在所述薄膜附着器附着了保护膜的玻璃基板进行真空吸附而传输；及薄膜切割器，将通过所述真空吸附传送装置所传输的玻璃基板的各个角拍摄为图像，通过图像的影像处理识别各个角的坐标值，并对所述识别的各个角的坐标值进行相互连接，来提取所述玻璃基板的截断面，将刀沿着所述提取的玻璃基板的截断面移动，并切断露出至所述玻璃基板外的保护膜，其中，所述薄膜切割器包括：真空吸附安装台，将通过所述真空吸附传送装置而传输的玻璃基板通过真空吸附固定；第1至第4摄像机，设置于所述玻璃基板的各个角的上部；第1至第4照明设备，设置于所述玻璃基板的各个角的下部；刀片传输装置，在所述玻璃基板的下部沿着所述提取的玻璃基板的截断面传输刀片，来切断所述保护膜；及控制部，对在所述第1至第4摄像机拍摄的图像进行影像处理，来识别各个角的坐标值，并相互连接所述识别的各个角，来提取所述玻璃基板的截断面，并控制所述刀片传输装置，以使沿着所述提取的玻璃基板的截断面而移动所述刀片，但不同于本发明。
由注册专利10-0788327公开的粘合薄膜切割装置包括：传送单元，用于传送粘合薄膜；粘合头的附着工具，将所述粘合薄膜切割为设定的长度的粘合薄膜块附着于板；切割器，用于对传输根据所述传送单元而设定的距离左右的粘合薄膜进行切割，其中，该切割器包括切割单元，使粘合头的附着工具的一侧末端沿着切割线而对所述接触薄膜进行切割，但不同于本发明。
由公开专利10-2014-0042499公开的保护膜切割装置及切割方法，其中所述保护膜切割装置包括：支撑部，用于支撑附着有保护膜的基板；剥离部，用于从在所述支撑部支撑的基板剥离保护膜的局部；及切割部，切断保护膜，而用于在从基板剥离的保护膜的第1部分去除为切割对象的第2部分；调节部，移动所述支撑部和保护膜中至少一个，用于在保护膜上调节从基板剥离的第1部分的大小，并且，切割方法包括如下步骤：将附着有保护膜的基板安装于支撑部；从在所述支撑部支撑的基板剥离保护膜的局部；及剥离所述保护膜的局部的步骤包括切断保护膜，以用于在所述支撑部支撑的第前部分去除为切割对象的第2部分的步骤，在保护膜固定从基板剥离的第1部分，其中，切断所述保护膜的步骤包括在从基板剥离的第1部分被固定时，切断保护膜的步骤，但不同于本发明。
发明内容
发明要解决的问题
为了解决上述所述问题，本发明的目的为提供一种微控制保护膜切割装置，即使刀片高度不均匀、薄膜表面不均匀及卡盘(Chuck)平坦度不均匀，适用气浮轴承上浮方式，识别保护膜的高度之后，将切割模块进行气浮，随着弯曲而控制高度，从而，保持与保护膜和切割刀片的高度，只切割保护膜厚度的一半。
用于解决问题的技术方案
本发明的微控制保护膜切割装置是一种为了在由钢材、不锈钢、PCM材或VCM材形成的板(Panel)的作业工艺中，需要在作业工艺中容易地去除用于保护外观的保护膜，而对附着于所述板的正面的所述保护膜进行半切割(Half Cutting)的装置，该装置包括：气浮模块装置部，通过自浮(Self Floating)、自动倾斜(Auto Tilting)、刀片高度(KnifeHeight)控制、自由体平衡(Free Body Balancing)及对气浮量的质量流控制(Mass Flow Control)而自动调节气体量，并维持因气体压力而产生的高度上浮量，其中，所述自浮(Self Floating)考虑地面的平坦而按气体的力保持一定间距，所述自动倾斜(Auto Tilting)为了进行切割而移动(Moving)时，沿着所述保护膜41的表面的弯曲而移动，所述刀片高度(Knife Height)控制，对于电机控制装置，在气浮轴承中心孔(Air Bearing Center Hole)控制刀片高度，所述自由体平衡(FreeBody Balancing)，在移动时，用于对自由体12的晃动相抵；头板(HeadBack Plate)装置部，所述气浮模块装置部结合于正面，而上下移动，对所述气浮模块装置部的自重相抵，在所述气浮模块装置部上浮时，用于调整气体压力，并且，在所述气浮模块装置部上浮时，为了知晓上浮高度，而进行变位测定；控制部，用于运行并控制所述气浮模块装置部和头板装置部。
所述气浮模块装置部由固定体(Fix Body)和自由体(Free Body)构成，其中，所述固定体(Fix Body)结合于所述头板，借助所述头板装置部的LM引导器(Linear Motion Guide)而上下移动；所述自由体(FreeBody)，与所述固定体结合，具有俯仰(Pitching)、偏转(Yawing)及旋转(Rolling)的3自由度。
所述头板装置部包括：后板，输入要进行半切割的部分，借助电脑而进行数值控制，使得按左右、前后方向控制的CNC(ComputerizedNumerical Control)装置结合所述保护膜切割装置；LM引导器(LinearMotion Guide)，设置于所述后板的正面下部中央，随着气浮量而上下移动所述气浮模块装置部；弹簧平衡器，一端固定在所述后板的上部中央，另一端与所述气浮模块装置部结合，起到对所述气浮模块装置部的自重相抵的作用；非接触位移传感器(LVDT Sensor：Linear VariableDifferential Transformer Sensor)，固定在所述后板的上部，检测LVDT芯(Linear Variable Differential Transformer Core)的位置，在所述板上面测定相对的所述气浮模块装置部的上浮高度，来对刀片深度进行设定。
所述固定体包括：线性支架，使得所述气浮模块装置部借助所述头板装置部移动；固定体框架，在后面结合有所述线性支架，形成垂直框架；球面轴承外壳，结合于所述固定体框架的正面下端，安装有所述自由体的轴承部，使得所述自由体具有3自由度；上端支架，结合于所述固定体框架的正面上端，使得能够设置装置；LVDT芯(LinearVariable Differential Transformer Core)，垂直形成于所述上端支架的末端上部，使得能够在所述头板装置部测定气浮模块装置部的上浮高度；定心磁体，水平结合于所述上端支架的末端，起到将所述自由体的晃动最小化的作用。
所述自由体由气浮轴承部和ZZ轴部构成，其中，所述气浮轴承部包括球面轴承的轴承部，该球面轴承的轴承部在底面形成有多个气孔，借助由所述气孔出来的压力来设定所述气浮模块装置部的上浮高度，用于保持与板的相对的平坦；所述ZZ轴部对所述保护膜进行半切割，并且包括传感器，该传感器设定在所述气浮轴承部的中心孔内侧面，并上下驱动，使得只在一定高度移动。
所述气浮轴承部包括：气浮轴承主体，从压缩空气对称的两处气体引入口引入，并在底面形成有多个气孔，而喷出至下部，刀片通过中央；主体法兰，结合于所述气浮轴承主体的上部，防止引入的压缩空气泄露至上部，并且刀片通过中央；球面轴承的轴承部，为了保持与板的相对的平坦，能够使得所述气浮轴承部倾斜；轴承轴，与所述主体法兰结合，插入至所述轴承部的内侧中空，使得所述气浮轴承部与所述轴承部一样倾斜。
所述ZZ轴部包括：刀片部，由刀片和刀片总成构成，其中，所述刀片，用于对所述保护膜直接进行半切割，所述刀片总成，用于控制所述刀片；驱动轴部，与所述刀片部结合，设定半切割的深度；ZZ轴限制传感器部，设置在所述ZZ轴框架部，使得所述ZZ轴部在一定范围内上下运动；ZZ轴框架部，设置有所述驱动轴部和ZZ轴限制传感器部，起到所述ZZ轴部的框架作用。
所述驱动轴部包括：步进电机式的ZZ电机，提供用于驱动所述刀片部的驱动力；线形平台部，将在所述ZZ电机产生的旋转力转换为直线运动，使得能够垂直上下运动；联轴器，结合所述ZZ电机和线性支架部。
所述ZZ轴限制传感器部包括：检测条，结合于所述驱动轴部，而上下移动；上部限制器，在上部检测所述检测条；下部限制器，在下部检测所述检测条；限制器高度调节条，固定于所述ZZ轴框架部，结合有所述上部限制器和下部限制器，使得能够调整所述上部限制器和下部限制器的高度。
所述线形平台部包括：LM引导器，使得所述驱动轴部上下运动；LM引导器块，一侧结合于所述LM引导器，而移动，另一侧与所述驱动轴部结合；滚珠丝杠(122233)，一端与所述联轴器结合，另一端与所述刀片部结合，将所述ZZ电机的旋转力转换为直线运动，并包括轴承和支撑体(support)。
通过上述微控制保护膜切割装置解决本发明要解决的课题。
发明的效果
本发明的微控制保护膜切割装置具有如下效果：不用考虑保护膜表面的不均匀性，调整利用LVDT传感器的切割模块的气浮量，随着保护膜的弯曲而准确地对保护膜局部进行半切割，由此，能够阻止损伤板，能够适用在钢材或不锈钢的板上，也能够适用在板上预涂敷或乙烯基涂敷的PCM材或VCM材的板上，由此，能够扩展适用范围，减少不良发生率并节省生产成本。
附图说明
图1为本发明的微控制保护膜切割装置的半切割示例图；
图2为本发明的微控制保护膜切割装置的整体立体图；
图3为本发明的微控制保护膜切割装置的整体主视图；
图4为本发明的微控制保护膜切割装置的整体右视图；
图5为本发明的微控制保护膜切割装置的整体左视图；
图6为本发明的设置于微控制保护膜切割装置的自动半切割系统立体图；
图7为本发明的微控制保护膜切割装置的气浮模块装置部立体图；
图8为本发明的微控制保护膜切割装置的头板部立体图；
图9为本发明的微控制保护膜切割装置的固定体立体图
图10为本发明的微控制保护膜切割装置的自由体立体图；
图11为本发明的微控制保护膜切割装置的自由体主视图；
图12为本发明的微控制保护膜切割装置的气浮轴承部组装立体图；
图13为本发明的微控制保护膜切割装置的气浮轴承部分解立体图；
图14为本发明的微控制保护膜切割装置的ZZ轴部立体图；
图15为本发明的微控制保护膜切割装置的ZZ轴部主视图；
图16为本发明的微控制保护膜切割装置的驱动轴部立体图；
图17为本发明的微控制保护膜切割装置的驱动轴部主视图；
图18为本发明的微控制保护膜切割装置的驱动轴部左右视图；
图19为本发明的微控制保护膜切割装置的ZZ轴限制传感器部；
图20为本发明的微控制保护膜切割装置的ZZ轴框架部。
附图标记说明
A：切割区 A1：保护膜切割装置
A2：CNC装置 A3：CNC作业台
B：装载区 B1：装载单元
C：传输区 C1：传送装置
D：卸载区 D1：卸载单元
1：气浮模块装置部
11：固定体 111：线性支架
112：固定体框架 113：球面轴承外壳
114：上端支架 115：LVDT芯
116：定心磁体 12：自由体
121：气浮轴承 1211：气浮轴承主体
12111：气体引入口 12112：法兰结合孔
1212：主体法兰 12121：主体结合孔
1213：轴承部 1214：轴承轴
12141：ZZ轴框架部结合口 122：ZZ轴部
1221：刀片部 12211：刀片
12212：刀片总成 1222：驱动轴部
12221：ZZ电机 12222：联轴器
12223：线性平台部 122231：LM引导器
122232：LM引导器块 122233：滚珠丝杠
1223：ZZ轴限制传感器部 12231：上部限制器
12232：下部限制器 12233：限制器高度调节条
12234：检测条 1224：ZZ轴框架部
12241：上侧外部框架 12242：下侧外部框架
122421：气浮轴承部结合口 12243：左侧外部框架
122431：LM引导设置凹槽 12244：右侧外部框架
122441：LM引导设置凹槽 12245：驱动轴支撑框架
2：头板
21：后板 22：LM引导器
23：弹簧平衡器 24：非接触位移传感器
25：ZZ轴限位器
3：控制部
4：板 41：保护膜
411：半切割线
具体实施方式
首先，在对本发明进行具体说明之前，判断与本发明的相关的公知技术或结构的具体说明为不是必需的，并混淆本发明的要旨时，省略其具体说明。
并且，下面所述的用语为考虑本发明的功能而定义的用语，其根据用户、运用者的意图或惯例等而不同，由此，该定义必需以说明本发明的“微控制保护膜切割装置”的本说明书整个内容为基础而进行定义。
下面，对本发明的“微控制保护膜切割装置”的优选的实施例进行具体说明。
下面的实施例只是用于说明本发明而进行例示，并非用于限定本发明的范围。
图1为本发明的微控制保护膜切割装置的半切割示例图，图2为本发明的微控制保护膜切割装置的整体立体图，图3为本发明的微控制保护膜切割装置的整体主视图，图4为本发明的微控制保护膜切割装置的整体右视图，图5为本发明的微控制保护膜切割装置的整体左视图，图6为本发明的设置于微控制保护膜切割装置的自动半切割系统立体图，图7为本发明的微控制保护膜切割装置的气浮模块装置部立体图，图8为本发明的微控制保护膜切割装置的头板部立体图，图9为本发明的微控制保护膜切割装置的固定体立体图，图10为本发明的微控制保护膜切割装置的自由体立体图，图11为本发明的微控制保护膜切割装置的自由体主视图，图12为本发明的微控制保护膜切割装置的气浮轴承部组装立体图，图13为本发明的微控制保护膜切割装置的气浮轴承部分解立体图，图14为本发明的微控制保护膜切割装置的ZZ轴部立体图，图15为本发明的微控制保护膜切割装置的ZZ轴部主视图，图16为本发明的微控制保护膜切割装置的驱动轴部立体图，图17为本发明的微控制保护膜切割装置的驱动轴部主视图，图18为本发明的微控制保护膜切割装置的驱动轴部左右视图，图19为本发明的微控制保护膜切割装置的ZZ轴限制传感器部，图20为本发明的微控制保护膜切割装置的ZZ轴框架部。
图1显示刀片(12211)对保护膜(41)直至半切割线(411)进行半切割。
本发明记述的所述保护膜(41)附着于所述板(4)的正面，用于在由钢材、不锈钢、PCM(Pre-Coated Metal)材或VCM(VinylCoated Metal)材构成的板(Panel)(4)的作业工艺中保护外观。
半切割为在作业工艺中必要时容易去除所述保护膜(41)，直至半切割线(411)而切割所述保护膜(41)厚度的1/2，在进行半切割，作业工艺中需要去除时，能够容易去除所述保护膜(41)。
如图2至图5附图所示，本发明的保护膜切割装置(A1)是一种为了在由钢材、不锈钢、PCM(Pre-Coated Metal)材或VCM(Vinyl Coated Metal)材制成的板(Panel)(4)的作业工艺中，能够容易地在作业工艺中，在需要时去除用于保护外观的保护膜，而对附着于所述板(4)的整个面的所述保护膜(41)进行半切割(Half Cutting)的装置。
所述保护膜切割装置(A1)包括：气浮模块装置部1，通过自浮(Self Floating)、自动倾斜(Auto Tilting)、刀片高度(KnifeHeight)控制、自由体平衡(Free Body Balancing)及对气浮量的质量流控制(Mass Flow Control)而自动调节气体量，并维持因气体压力而产生的高度上浮量，其中，所述自浮(Self Floating)考虑地面的平坦而按气体的力保持一定间距，所述自动倾斜(Auto Tilting)为了进行切割而移动(Moving)时，沿着所述保护膜41的表面的弯曲而移动，所述刀片高度(Knife Height)控制，对于电机控制装置，在气浮轴承中心孔(Air Bearing Center Hole)控制刀片高度，所述自由体平衡(Free Body Balancing)，在移动时，用于对自由体12的晃动相抵；头板(Head Back Plate)装置部2，所述气浮模块装置部结合于正面，而上下移动，对所述气浮模块装置部的自重相抵，在所述气浮模块装置部1上浮时，使得调整气体压力，并且，在所述气浮模块装置部上浮时，为了知晓上浮高度，而进行变位测定；控制部，用于运行并控制所述气浮模块装置部1和头板装置部2。
所述头板装置部(2)包括：后板(21)，输入半切割的部分，而借助电脑进行数值控制，使得所述保护膜切割装置(A1)能够结合于按左右、前后方向控制的CNC(Computerized NumericalControl)装置(A2)；LM引导器(Linear Motion Guide)(22)，设置于所述后板(21)的正面下部中央，根据气浮量能够使所述气浮模块装置部上下移动；弹簧平衡器(23)，一端固定于所述后板(21)的上部中央，另一端结合于所述气浮模块装置部(1)，起到对所述气浮模块装置部(1)的自重相抵的作用；非接触位移传感器(LVDT Sensor：Linear Variable Differential TransformerSensor)(24)，固定于所述后板(1)的上部，对LVDT芯(LinearVariable Differential Transformer Core)(115)的位置进行检测，在所述板(4)上面对相对的所述气浮模块装置部(1)的上浮高度进行测定，而设置刀片深度；ZZ轴限位器(25)，设置于所述后板(21)的下端，使得所述气体上浮模块装置部(1)不再下沉。
因所述控制部(3)运用公知的技术，从而在本发明中省略详细的说明。
本发明的保护膜切割装置(A1)无需考虑因所述板(4)的弯曲或保护薄膜(41)的弯曲而造成保护膜(41)表面的不均匀，利用非接触位移传感器(LVDT Sensor)(24)，按气浮量进行调整，从而，使得与所述保护膜(41)的表面和刀片(12211)的高度一定，由此，准确地进行按所述保护膜(41)的厚度的1/2切割的半切割，从而，能够阻止损伤板，适用于钢材或不锈钢的板，也适用于在板上预涂敷或乙烯基涂敷PCM材或VCM材的板，由此，能够扩展适用范围，具有减少发生不良率和节省生产费用的效果。
本发明的微控制保护膜切割装置的核心利用非接触位移传感器(LVDT Sensor)(24)，按气浮量调整，使得从与所述保护膜(41)的表面和刀片(12211)的高度，即所述保护膜(41)的表面确定半切割的深度。
即所述保护膜(41)的表面因弯曲而变高时，随着气浮量上升，刀片(12211)也上升，所述保护膜(41)的表面因弯曲而变低时，随着气浮量降低，刀片(12211)向下行，使得能够按一定厚度进行半切割。
如图6所示，本发明的保护膜切割装置(A1)为便于半切割而手工方式安装所述板(4)时，输入半切割的部分，借助电脑进行数值控制，从而，结合于能够按左右、前后方向控制的CNC装置(A2)，并且，包括供设置所述CNC装置(A2)，及便于半切割作业而提升所述板(4)的CNC作业台(A3)。
自动安装所述板(4)，并在切割作业之后进行卸载而自动执行装载工艺时，通过装载单元(Loading Unit)自动将所装载的所述板(4)从装载区(B)装载至CNC作业台(A3)，将从切割区(A)装载的所述板(4)在所述保护膜切割装置(A1)进行半切割之后，从传输区(C)传输至传送装置(C1)之后，在卸载区(D)通过卸载单元(Unloading Unit)对所述板(4)进行卸载，也能够通过装载的工艺执行切割作业。
如图7所示，所述气浮模块装置部(1)气浮模块装置部1，通过自动倾斜、刀片高度控制、自由体平衡及对气浮量的质量流控制而自动调节气体量，并维持因气体压力而产生的高度上浮量，其中，所述自动倾斜，为了进行切割而移动时，沿着所述保护膜41的高度变化而移动；所述刀片高度控制，对于电机控制装置，在气浮轴承中心孔控制刀片高度；所述自由体平衡，用于维持刀片中心，并对应左右高度变化。
所述气浮模块装置部(1)由固定体(Fix Body)(11)和自由体(Free Body)(12)构成，其中，所述固定体(Fix Body)(11)，结合于所述头板(2)，借助所述头板装置部(2)的LM引导器(LinearMotion Guide)(22)而上下移动；所述自由体(Free Body)(12)，与所述固定体(11)结合，具有俯仰(Pitching)、偏转(Yawing)及旋转(Rolling)的3自由度。
所述固定体(11)包括：线性支架(111)，使得所述气浮模块装置部(1)借助所述头后板装置部(2)移动；固定体框架(112)，所述线性支架(111)结合于后面，并形成垂直框架；球面轴承外壳(113)，结合于所述固定体框架(112)的正面下端，安装有所述自由体(12)的轴承滚珠1213，由此，使得所述自由体(12)具有3自由度；上端支架(114)，结合于所述固定体框架(112)的正面上端，能够设置装置；LVDT芯(Linear Variable DifferentialTransformer Core)(115)，垂直形成于所述上端支架(114)的末端上部，使得能够在所述头板装置部(2)测定所述气浮模块装置部(1)的上浮高度；定心磁体(116)，水平结合于所述上端支架(114)的末端，起到将所述自由体(12)的晃动达到最小化的作用。
所述自由体(12)由气浮轴承部(121)和ZZ轴部(122)构成，其中，所述气浮轴承部(121)，包括球面轴承的轴承滚珠1213，在底面形成有多个气孔，借助通过从所述气孔出来的气体的压力来设定所述气浮模块装置部(1)的上浮高度，用于保持与所述板(4)相对的平坦；所述ZZ轴部(122)，对所述保护膜41进行半切割，设置于所述气浮轴承部(121)的中心孔内侧面，进行上下驱动，并包括使得只在一定高度移动的传感器。
如图8所示，所述头板(Head Back Plate)装置部(2)的正面供结合所述气浮模块装置部(1)而上下移动，对所述气浮模块装置部的自重进行相抵，在所述气浮模块装置部(1)上浮时，调整气体压力，为了在所述气浮模块装置部(1)上浮时，了解上浮高度的高度变位，使得进行变位测定。
所述头板装置部(2)包括：后板(21)，输入进行半切割的部分，借助电脑进行数值控制，使得所述保护膜切割装置(A1)能够结合于按左右、前后方向控制的CNC(ComputerizedNumerical Control)装置(A2)；LM引导器(Linear MotionGuide)(22)，设置于所述后板(21)的正面下部中央，使得所述气浮模块装置部(1)根据气浮量而上下移动；弹簧平衡器(23)，一端固定于所述后板(21)的上部中央，另一端结合于所述气浮模块装置部(1)，起到对所述气浮模块装置部(1)的自重相抵的作用；非接触位移传感器(LVDT Sensor：Linear VariableDifferential Transformer Sensor)(24)，固定于所述后板(1)的上部，检测LVDT芯(Linear Variable Differential TransformerCore)(115)的位置，在所述板(4)上面测定相对的所述气浮模块装置部(1)的上浮高度，来设定刀片深度；ZZ轴限位器(25)，设置于所述后板(21)的下端，使得所述气浮模块装置部(1)不能再向下沉。
LVDT芯(Linear Variable Differential Transformer Core)(115)根据气浮量上下移动至所述非接触位移传感器(24)的内部时，测定纵向的变位而转换为电信号。
所述非接触位移传感器(24)通过用于测定纵向变位的传感器变位来转换为电信号，即，在说明测定线形距离差异的电转换器形式时，三个螺线圈位于管周边，并且，中间为线圈，剩余两个位于外缘，并且，气缸形式的磁线圈沿着管中心移动，而告知测定对象的位置值。
如图9所示，所述固定体(11)结合于所述头板(2)，借助所述头板装置部(2)的LM引导器(Linear Motion Guide)(22)而上下移动。
所述固定体(11)包括：线性支架(111)，使得所述气浮模块装置部(1)借助所述头板装置部(2)移动；固定体框架(112)，后面结合有所述线性支架(111)，形成垂直框架；球面轴承外壳(113)，结合于所述固定体框架(112)的正面下端，安装有所述自由体(12)的轴承滚珠1213，从而，所述自由体(12)具有3自由度；上端支架(114)，结合于所述固定体框架(112)的正面上端，用于设置装置；LVDT芯(Linear Variable Differential TransformerCore)(115)，垂直形成于所述上端支架(114)的末端上部，用于在所述头板装置部(2)测定所述气浮模块装置部(1)的上浮高度；定心磁体(116)，水平结合于所述上端支架(114)的末端，起到将所述自由体(12)的晃动达到最小化的作用。
所述球面轴承外壳(113)和轴承滚珠1213结合而称为球面轴承，通过球面磁体的滑动支撑，由此，所述自由体(12)能够具有俯仰(Pitching)、偏转(Yawing)及旋转(Rolling)的3自由度。
如图10和图11所示，所述自由体(12)结合于所述固定体(11)，并具有俯仰(Pitching)、偏转(Yawing)及旋转(Rolling)的3自由度.
所述自由体(12)由气浮轴承部(121)和ZZ轴部(122)构成，其中，所述气浮轴承部(121)包括球面轴承的轴承滚珠1213，底面形成有多个气孔，借助从所述气孔出来的气体的压力，设置所述气浮模块装置部(1)的上浮高度，用于保持与所述板(4)的相对的平坦；ZZ轴部(122)，用于切割所述保护膜41，设置于所述气浮轴承部(121)的中心孔内侧面，进行上下驱动，并包括使得只在一定高度移动的传感器。
如图12和图13所示，所述气浮轴承部(121)包括球面轴承的轴承部1213，在底面形成有多个气孔，借助从所述气孔出来的气体的压力来设定所述气浮模块装置部(1)的上浮高度，用于保持与所述板(4)的相对的平坦。
所述气浮轴承部(121)包括：气浮轴承主体(1211)，从对称的两处气体引入口(12111)引入压缩空气，并在底面形成有多个气孔，并喷发至下部，刀片通过中央；主体法兰(1212)，结合于所述气浮轴承主体(1211)的上部，防止所引入的压缩空气泄露至上部，并且，刀片(12211)通过中央；球面轴承的轴承滚珠1213，使得所述气浮轴承部(121)倾斜，以用于保持与所述板(4)的相对的平坦；轴承轴(1214)，与所述主体法兰(1212)结合，并插入至所述轴承滚珠1213内侧中空，从而，使得所述气浮轴承部(121)与所述轴承滚珠1213一样倾斜。
在所述气浮轴承主体(1211)形成两处气体引入口(12111)和法兰结合孔(12112)，其中，所述两处气体引入口(12111)，对称并引入压缩空气；所述法兰结合孔(12112)，用于与所述主体法兰(1212)的螺栓结合。
在所述轴承轴(1214)形成有与ZZ轴框架部(1224)进行螺栓结合的ZZ轴框架部结合口(12141)。
在所述主体法兰(1212)形成有用于与所述气浮轴承主体(1211)进行螺栓结合的主体结合孔(12121)。
如图14和图15所示，所述ZZ轴部(122)设置在所述气浮轴承部(121)的中心孔内侧面，并上下驱动，并包括使得只在一定高度移动的传感器，并且，对所述保护膜(41)进行半切割。
所述ZZ轴部(122)包括：刀片部(1221)，由刀片(12211)和刀片总成(12212)构成，其中，所述刀片(12211)，直接对所述保护膜进行半切割，所述刀片总成(12212)，能够控制所述刀片(12211)；驱动轴部(1222)，与所述刀片部(1221)结合，设定半切割的深度；ZZ轴限制传感器部(1223)，设置于所述ZZ轴框架部(1224)，使得所述ZZ轴部(122)在一定范围内上下运动；ZZ轴框架部(1224)，供设置所述驱动轴部(1222)和ZZ轴限制传感器部(1223)，起到所述ZZ轴部(122)的框架作用。
所述刀片(12211)结合于所述刀片总成(12212)内的轴承，所述刀片(12211)能够自动旋转而与切割进行方向一致。
如图16至图18所示，所述驱动轴部(1222)包括：步式电机式的ZZ电机(12221)，与所述刀片部(1221)结合，而设置半切割的深度，给予驱动所述刀片部(1221)的驱动力；线性平台部(12223)，将在所述ZZ电机(12221)产生的旋转力转换为直线运动，使得垂直进行上下运动；联轴器(12222)，用于结合所述ZZ电机(12221)和线形平台部(12223)。
所述线形平台部(12223)将在所述ZZ电机(12221)产生的旋转力转换为直线运动，并使得垂直上下运动。
所述线形平台部(12223)包括：LM引导器(122231)，用于引导所述驱动轴部(1222)上下运动；LM引导器块(122232)，一侧结合于所述LM引导器(122231)而移动，另一侧结合于所述ZZ电机(12221)的支撑体；滚珠丝杠(122233)，将所述ZZ电机(12221)的旋转力转换为直线运动，包括轴承和支撑体，一端与所述联轴器(12222)结合，另一端与所述刀片部(1221)结合。
所述驱动轴部(1222)借助所述ZZ电机(12221)驱动，并且，所述线形平台部(12223)将所述ZZ电机(12221)的旋转转换为直线运动，来控制所述刀片(12211)的高度。
所述线形平台部(12223)和刀片总成(12212)因弹簧设置于刀片总成(12212)下端，由此，使得一直保持点接触。
即，所述线形平台部(12223)和刀片总成(12212)一直进行点接触。
如图19所示，所述ZZ轴限制传感器部(1223)设置于所述ZZ轴框架部(1224)，从而，使得所述ZZ轴部(122)在一定范围内进行上下运动。
所述ZZ轴限制传感器部(1223)包括：检测条(12234)，与所述驱动轴部(1222)结合而上下移动；上部限制器(12231)，在上部检测所述检测条(12234)；下部限制器(12232)，在下部检测所述检测条(12234)；高度调节条(12233)，固定于所述ZZ轴框架部(1224)，结合有所述上部限制器(12231)和下部限制器(12232)，能够调整所述上部限制器(12231)和下部限制器(12232)的高度。
如图20所示，所述ZZ轴框架部(1224)供设置所述驱动轴部(1222)和ZZ轴限制传感器部(1223)，并起到所述ZZ轴部(122)的框架作用。
所述ZZ轴框架部(1224)包括：上侧外部框架(12241)，用于形成上侧；下侧外部框架(12242)，用于形成下侧；左侧外部框架(12243)，用于形成左侧；右侧外部框架(12244)，用于形成右侧；驱动轴支撑框架(12245)，用于抓住所述驱动轴(12222)。
在所述下侧外部框架(12242)形成有用于与所述气浮轴承部(121)结合的气浮轴承部结合口(122421)。
在所述左侧外部框架(12243)形成供设置LM引导器(1222231)的LM引导设置凹槽(122431)。
在所述右侧外部框架(12244)形成供设置LM引导器(1222231)的LM引导设置凹槽(122441)。
本发明的保护膜切割装置(A1)的动作序列如下。
1.在特定位置设定上浮高度(250μm-能够变更数值)→在非接触位移传感器(24)进行测定
2.检测上浮高度的刀片原点设置→在ZZ轴部(122)控制，并在非接触位移传感器(24)测定
3.设定切割深度-在ZZ轴部(122)控制(设定为保护膜(41)厚度的50％左右)
4.之后根据设定的模块进行切割
本发明的保护膜切割装置(A1)具有如下效果，无需考虑因所述板(4)的弯曲或保护膜(41)的弯曲而造成保护膜(41)表面的不均匀，利用非接触变位传感器(LVDT Sensor)(24)，按气浮量调整，通过使得与所述保护膜(41)的表面和刀片(12211)的高度一定，准确对所述保护膜(41)的厚度的1/2进行半切割，能够阻止损伤板，并适用于钢材或不锈钢的板，也适用于在板上预涂敷或乙烯基涂敷的PCM材或VCM材的板，由此，能够扩展适用范围，减少不良发生率和节省生产成本。
Claims (7)
1.一种微控制保护膜切割装置(A1)，为了在由钢材、不锈钢、PCM材或VCM材形成的板(4)的作业工艺中，需要时容易地去除用于保护外观的保护膜，而对附着于所述板的正面的所述保护膜(41)进行半切割，其特征在于，
包括：
气浮模块装置部(1)，通过自浮、自动倾斜、刀片高度控制、自由体平衡及对气浮量的质量流控制而自动调节气体量，并维持因气体压力而产生的高度上浮量，其中，所述自浮考虑地面的平坦而通过气体的力保持一定间距，所述自动倾斜为了进行切割而移动时，沿着所述保护膜(41)的表面的弯曲而移动，所述刀片高度控制，电机控制装置在气浮轴承中心孔控制刀片高度，所述自由体平衡，在移动时，用于对自由体(12)的晃动相抵；
头板装置部(2)，所述气浮模块装置部结合于正面而上下移动，对所述气浮模块装置部(1)的自重相抵，在所述气浮模块装置部上浮时，用于调整气体压力，并且，为了了解在所述气浮模块装置部上浮时因上浮高度而变化的高度位移，而进行位移测定；以及
控制部(3)，用于运行并控制所述气浮模块装置部(1)和头板装置部(2)。
2.根据权利要求1所述的微控制保护膜切割装置，其特征在于，
所述气浮模块装置部(1)包括：
固定体(11)，结合于所述头板(2)，借助所述头板装置部(2)的LM引导器(22)上下移动；以及
自由体(12)，结合于所述固定体(11)，具有俯、偏转及旋转的3自由度。
3.根据权利要求1所述的微控制保护膜切割装置，其特征在于，
所述头板装置部(2)包括：
后板(21)，输入进行半切割部分的数据，通过电脑进行数值控制，使得所述保护膜切割装置(A1)能够结合于按左右、前后方向控制的CNC装置(A2)；
LM引导器(22)，设置于所述后板(21)的正面下部中央，使得所述气浮模块装置部(1)根据气浮量而上下移动；
弹簧平衡器(23)，一端固定于所述后板(21)的上部中央，另一端结合于所述气浮模块装置部(1)，起到对所述气浮模块装置部(1)的自重相抵的作用；
非接触位移传感器(24)，固定于所述后板(1)的上部，检测LVDT芯(115)的位置，在所述板(4)上面测定所述气浮模块装置部(1)的相对的上浮高度，来设定刀片深度；以及
ZZ轴限位器(25)，设置于所述后板(21)的下端，以使所述气浮模块装置部(1)不再下沉。
4.根据权利要求2所述的微控制保护膜切割装置，其特征在于，
所述固定体(11)包括：
线性支架(111)，使得所述气浮模块装置部(1)借助所述头板装置部(2)移动；
固定体框架(112)，在后面结合有所述线性支架(111)，并形成垂直框架；
球面轴承外壳(113)，结合于所述固定体框架(112)的正面下端，安装有所述自由体(12)的轴承滚珠(1213)，由此，所述自由体(12)具有3自由度；
上端支架(114)，结合于所述固定体框架(112)的正面上端，使得能够设置装置；
LVDT芯(115)，垂直形成于所述上端支架(114)的末端上部，使得能够在所述头板装置部(2)测定所述气浮模块装置部(1)的上浮高度；以及
定心磁体(116)，水平结合于所述上端支架(114)的末端，起到将所述自由体(12)的晃动降至最小化的作用，
所述自由体(12)包括：
气浮轴承部(121)，在底面形成有多个气孔，借助从所述气孔出来的气体的压力来设定所述气浮模块装置部(1)的上浮高度，并包括用于保持与所述板(4)相对的平坦的球面轴承的轴承滚珠(1213)；以及
ZZ轴部(122)，对所述保护膜(41)进行半切割，设置于所述气浮轴承部(121)的中心孔内侧面，进行上下驱动，并包括只在一定高度移动的传感器。
5.根据权利要求4所述的微控制保护膜切割装置，其特征在于，
所述气浮轴承部(121)包括：
气浮轴承主体(1211)，从对称的两处气体引入口(12111)引入压缩空气，并在底面形成有多个气孔而分散至下部，刀片通过中央；
主体法兰(1212)，结合于所述气浮轴承主体(1211)的上部，防止所引入的压缩空气泄露至上部，刀片(12211)通过中央；
球面轴承的轴承滚珠(1213)，为了保持与所述板(4)相对的平坦，使得所述气浮轴承部(121)倾斜；以及
轴承轴(1214)，与所述主体法兰(1212)结合而插入到所述轴承滚珠1213内侧中空中，由此，所述气浮轴承部(121)与所述轴承滚珠1213一起倾斜。
6.根据权利要求4所述的微控制保护膜切割装置，其特征在于，
所述ZZ轴部(122)包括：
刀片部(1221)，由刀片(12211)和刀片总成(12212)构成，其中，所述刀片(12211)用于直接对所述保护膜进行半切割，所述刀片总成(12212)用于控制所述刀片(12211)；
驱动轴部(1222)，与所述刀片部(1221)结合，设定半切割的深度；
ZZ轴限制传感器部(1223)，设置于所述ZZ轴框架部(1224)，使得所述ZZ轴部(122)在规定范围内上下运动；
ZZ轴框架部(1224)，用于设置所述驱动轴部(1222)和ZZ轴限制传感器部(1223)，并起到所述ZZ轴部(122)的框架的作用，
其中，所述驱动轴部(1222)包括：
步进电机式ZZ电机(12221)，提供用于驱动所述刀片部(1221)的驱动力；
线形平台部(12223)，将在所述ZZ电机(12221)产生的旋转力转换为直线运动，使得垂直上下运动；
联轴器(12222)，结合所述ZZ电机(12221)和线形平台部(12223)，
其中，所述ZZ轴限制传感器部(1223)包括：
检测条(12234)，结合于所述驱动轴部(1222)而上下移动；
上部限制器(12231)，用于在上部检测所述检测条(12234)；
下部限制器(12232)，用于在下部检测所述检测条(12234)；
高度调节条(12233)，固定于所述ZZ轴框架部(1224)，并供结合所述上部限制器(12231)和下部限制器(12232)，用于调整所述上部限制器(12231)和下部限制器(12232)的高度。
7.根据权利要求6所述的微控制保护膜切割装置，其特征在于，
所述线形平台部(12223)包括：
LM引导器(122231)，用于引导所述驱动轴部(1222)上下运动；
LM引导器块(122232)，一侧结合于所述LM引导器(122231)而移动，另一侧结合于所述ZZ电机(12221)的支撑体；
滚珠丝杠(122233)，将所述ZZ电机(12221)的旋转力转换为直线运动，并且包括轴承，该滚珠丝杠的一端与所述联轴器(12222)结合，另一端与所述刀片部(1221)结合。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |