CN107117806B - 玻璃棒料自动进料与切割装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的名称为一种玻璃棒料自动进料与切割装置。属于玻璃预制棒二次拉制配套技术领域。它主要是解决现有技术存在的劳动强度大、危险性高、生产效率低,产品质量不可靠等问题。它的主要特征是:包括机架、进料系统和切割系统;进料系统包括集料箱、传送带、主动轮、从动轮、张紧轮、伺服电机、推料板和推料气缸,传送带上间隔设有锯齿状凸起条,推料板和推料气缸设置于传送带另一端侧部的机架上;切割系统包括工作台、压料板、切割刀片、刀片旋转驱动电机、刀片送给丝杆、刀片进给驱动电机,切割刀片、刀片送给丝杆和刀片进给驱动电机装于压料板上。本发明具有生产效率高、产品质量好、操作简便和安全可靠的特点,适合于玻璃棒料的批量生产。

Description

玻璃棒料自动进料与切割装置
技术领域
本发明属于玻璃预制棒二次拉制配套技术领域,特别涉及一种玻璃棒料自动进料与切割装置,用于对拉制成型的玻璃子棒进行批量的切割分段,以满足后续工序对长度和断面品质的要求。
背景技术
在玻璃棒料的生产过程中,直径大于20mm的棒料一般采用特殊模具在熔炉料口直接进行拉制,称为一次拉制;对于直径小于20mm,特别是12mm以下的棒料,一次拉制过程不易受控,导致产品质量不佳,故一般先通过一次拉制,制成直径30mm以上的预制棒,后通过棒料拉制机进行加热软化,再次拉制成相应直径的棒料,称为二次拉制。虽然较为先进的棒料拉制机一般都具备子棒的自动切断功能,但切断过程需耗费时间,为了保持二次拉制过程的连续性和提高生产效率,一般在拉制时先按所需长度的整数倍对子棒进行切断,然后在后续退火或切片工序前再集中进行二次切断。例如,在采用拉棒机进行二次拉制时,玻璃子棒按620mm或930mm长度进行分割,然后再集中进行二次切断,将最终尺寸控制在切片装夹工艺所需的310mm。目前二次切断均通过人工采用金钢石磨轮干切完成,虽然成本较低,但人员劳动强度大,操作过程具有危险性,而且效率不高,切割的断面经常出现崩边、裂纹等质量问题。为了提高玻璃棒料二次切断的生产效率和产品质量,有必要制造一种能按设定长度进行批量切断的装置,同时还需解决切断前的自动进料和装夹问题。申请号为CN201320513122.1的中国专利公开了一种玻璃棒自动进料机,实现了玻璃棒加工过程中的自动进料,但根据其工作原理,所适用的玻璃棒长度较短,不能超过储料桶的半径,而且每次只能实现单根的玻璃棒进料和加工,所以不适用于玻璃棒的批量切断。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:提供一种玻璃棒料自动进料与切割装置,能对经过拉棒机拉制出的特定长度的玻璃棒进行自动进料与批量切割,在充分满足后续工序在长度和断面质量方面要求的基础上,降低操作人员的劳动强度和操作风险,提高生产效率。
本发明的技术解决方案是:一种玻璃棒料自动进料与切割装置,其特征在于:包括机架及安装在机架上的进料系统、切割系统和配套的控制系统;所述进料系统包括集料箱、传送带、主动轮、从动轮、张紧轮、伺服电机、推料板和推料气缸,集料箱设置于传送带一端的机架上,传送带上间隔设有锯齿状凸起条,推料板和推料气缸设置于传送带另一端侧部的机架上,推料板下部设置有与传送带配合的挡块,在推料缸的作用下,挡块能沿传送带上的凹槽作直线运动;所述切割系统包括工作台、压料板、切割刀片、刀片旋转驱动电机、刀片送给丝杆、刀片进给驱动电机,工作台设置于与推料板相对的传送带的另一侧部,压料板设置于工作台的上方,切割刀片、刀片旋转驱动电机、刀片送给丝杆和刀片进给驱动电机装于压料板上,工作台上设有与挡块对应的凹槽和与切割刀片配合的横向凹槽。
本发明的技术解决方案中所述的集料箱设有倾斜底板,倾斜底板与传送带交接处安装有带转轴的活动过渡板,转轴上方安装有高度可调节的带弧形沿口的拦料板,倾斜底板的外表面装有振动器。
本发明的技术解决方案中所述的锯齿状凸起条的一个侧面与传送带表面垂直,另一个侧面与传送带表面呈45°夹角,在传送带表面形成间隔均布的直角梯形凹槽;推料板设置有一组形状与传送带上一组直角梯形凹槽对应配合的挡块;工作台上设有形状、间隔均与传送带一致的一组直角梯形凹槽;压料板包括三个平行设置的前压料板、中压料板和后压料板,刀片送给丝杆设置在中压料板上,可沿垂直方向作升降运动;切割刀片为1至4片,切割刀片可作旋转和横向进给运动。
本发明的技术解决方案中所述的切割刀片包括切割刀片和切割刀片2片;工作台上的横向凹槽包括横向凹槽和横向凹槽;一组挡块共有6个;锯齿状凸起条的高为8~12mm,长度等于传送带宽度的。
本发明的技术解决方案中所述的机架上还安装有控制系统,控制系统包括可编程控制器、电机驱动器和人机界面。
本发明的技术解决方案中所述的集料箱内腔宽度略大于传送带宽度。
本发明的技术解决方案中所述的工作台的直角梯形凹槽的底面高度略低于传送带上的凹槽底面。
本发明的技术解决方案中所述的横向凹槽位置、宽度与深度分别与切割刀片的移动路径、刀片宽度、刀片底部高度相对应。
本发明的技术解决方案中所述的传送带为采用耐磨橡胶材料制成的同步带。
本发明的有益效果是:与原有的加工手段相比,实现了玻璃子棒的自动进料与批量切割,提高了产品质量和生产效率,可较好满足玻璃棒料二次拉制过程中,对玻璃子棒按规定长度进行快速分段切割的要求。
附图说明
图1是本发明实施例中进料部分的主视图。
图2是本发明实施例中切割部分的俯视图。
图中:1-机架;2-传送带;31-主动轮;32-张紧轮;33-从动轮;4-集料箱;5-拦料板;6-活动过渡板;7-振动器;8-锯齿状凸起条;9-玻璃子棒;10-伺服电机;11-推料板;12-挡块;13-推料气缸;14-工作台;15-直角梯形凹槽;161-前压料板;162-中压料板;163-后压料板;171-横向凹槽;172-横向凹槽;181-切割刀片;182-切割刀片;19-刀片旋转驱动电机;20-刀片送给丝杠;21-刀片进给驱动电机。
具体实施方式
如图1和图2所示,本发明所提供的玻璃棒料自动进料与切割装置包括机架1及安装在机架1上的进料系统、切割系统和控制系统。
进料系统包括集料箱4、传送带2、主动轮31、从动轮33、张紧轮32、伺服电机10、推料板11、推料气缸13。集料箱4设置于传送带2一端的机架1上,集料箱4内腔宽度略大于传送带2宽度,其中一个带锥度的侧板外表面装有振动器7,底部与传送带2交接处安装有带转轴的活动过渡板6,转轴上方至集料箱口处安装有高度可调节的带弧形沿口的拦料板5。传送带2为采用耐磨橡胶材料制成的同步带,外表面按一定间隔设置有锯齿状凸起条8,锯齿状凸起条8长度等同传送带2的宽度,高度8~12mm,锯齿的一个侧面与传送带表面垂直,另一个侧面与传送带表面呈45°夹角,在传送带表面形成按一定间隔均布的直角梯形凹槽。推料板11和推料气缸13设置于传送带2另一端侧部的机架1上,推料板11设置有6个形状与传送带2上一组直角梯形凹槽相吻合的挡块12。
切割系统包括工作台14、前压料板161、中压料板162、后压料板163、切割刀片181、切割刀片182、刀片旋转驱动电机19、刀片送给丝杠20、刀片进给驱动电机21。工作台14设置于推料板11相对的传送带2的另一侧部,切割工作台14表面在纵向上加工有形状、间隔均与传送带一致的直角梯形凹槽15,前压料板161、中压料板162和后压料板163设置于工作台14的上方,切割刀片181、切割刀片182、刀片旋转驱动电机19、刀片送给丝杠20和刀片进给驱动电机21设置在中压料板162上,切割刀片181、切割刀片182按一定间距并排分布。工作台14的直角梯形凹槽15的底面高度略低于传送带2上的凹槽底面。工作台14表面同时加工有横向凹槽171、横向凹槽172,横向凹槽171、横向凹槽172的位置、宽度与深度分别与切割刀片181、切割刀片182的移动路径、刀片宽度、刀片底部高度相对应。
控制系统由可编程控制器、电机驱动器、人机界面等通用控制元件组成,图中未直接表述。
调整主动轮31、从动轮33、张紧轮32在机架1上的安装位置,使传送带2的上部呈倾斜和水平两个工作面,倾斜工作面与水平面的夹角控制在15°~20°之间。在控制系统和伺服电机10的作用下,传送带2可按设定线速度和位移作顺时针方向的间断运动。在控制系统和推料缸13的作用下,挡块12能沿传送带2上的梯形凹槽作直线运动。
在控制系统和相应执行元件的作用下,前压料板161、中压料板162、后压料板163可整体沿垂直方向作升降运动,切割刀片181、182可沿与工作台14上的直角梯形凹槽15相垂直的方向作旋转和进给运动。
本发明实施例的工作原理如下。
在切割加工前,需将玻璃子棒9整齐装入集料箱4中,使玻璃棒平行于传送带2上的锯齿状凸起条8。启动控制系统中的进料控制单元,伺服电机10开始带动传送带2以预定速度顺时针转动,同时振动器7开始工作,玻璃子棒9沿集料箱4的倾斜侧板下移,调节拦料板5的高度,使得玻璃子棒9能依次通过拦料板5弧形沿口与集料箱4侧板间的夹缝。玻璃子棒9滚落到料箱底部时,依次被传送带2上的锯齿状凸起条8挂起,沿传送带2的倾斜工作面向水平工作面移动,传送带上锯齿状凸起条8的形状和尺寸决定了每道凸起能且只能挂起一根玻璃子棒9,多余的玻璃子棒9滚落至箱底,重新被挂起。为了保证传送带2上的凸起条能顺利从箱底通过同时又避免玻璃子棒9从箱底漏出,在集料箱4的倾斜侧板靠近箱底处设置了一个带转轴的活动过渡板6,这样,当锯齿状凸起条8移动到箱底附近时,活动过渡板6受锯齿状凸起条8的顶升作用,绕转轴向上翻转而被抬升,集料箱4与传送带2交接处的缝隙增大,锯齿状凸起条8可顺利通过,当锯齿状凸起条8的最高点通过后,活动渡板板6又转回原始位置,集料箱4与传送带2交接处的缝隙恢复至较小尺寸,从而可避免玻璃子棒9从中漏出。当传送带2的位移量达到设定值时,伺服电机10和振动器7停止工作,推料气缸13带动推料板11动作,安装在推料板11下部的挡块12沿传送带2上的梯形凹槽作直线运动,将一定数量的玻璃子棒9从传送带2推到工作台14上的直角梯形凹槽15中。此时,控制系统中的切割控制单元启动,同时伺服电机10和振动器7重新启动,重复上述供料流程,将玻璃棒运送至工作台一侧备用。切割控制单元启动后,前压料板161、中压料板162、后压料板163整体下降,固定住已推入工作台14的纵向直角梯形凹槽15中的玻璃棒,随后,刀片旋转电机19启动,带动切割刀片181、切割刀片182以4000RPM的转速逆时针旋转,同时刀片进给电机21动作,在进给丝杠20的作用下,切割刀片181、切割刀片182向前作进给运动,当达到设定的进给行程时,刀片旋转电机19停止,刀片进给电机21反向动作,切割刀片181、切割刀片182退回至原始位置,由此完成一个切割流程。当一个切割流程完成后,供料流程已完毕,随即又启动下一个切割流程,如此周而复始。为了提高切断面的品质,在刀片的切割处加注切割液,可有效减少或消除崩边和裂纹等加工缺限。
在实际生产中,根据玻璃棒的直径、初始长度、分割长度值的不同,可相应调整本发明实施例中传送带2表面锯齿状凸起条的高度、间距,以及切割刀片的数量和间距,由此可扩大本发明技术解决方案的应用范围。
本发明的作用是实现经二次拉制的玻璃子棒的定长分段切割,具有生产效率高、产品质量好、操作简便,安全可靠的特点,适合于玻璃棒料的批量生产。

Claims (9)

1.一种玻璃棒料自动进料与切割装置,其特征在于:包括机架(1)及安装在机架(1)上的进料系统和切割系统;所述进料系统包括集料箱(4)、传送带(2)、主动轮(31)、从动轮(33)、张紧轮(32)、伺服电机(10)、推料板(11)和推料气缸(13),集料箱(4)设置于传送带(2)一端的机架(1)上,集料箱(4)设有倾斜底板,倾斜底板与传送带(2)交接处安装有带转轴的活动过渡板(6),传送带(2)上间隔设有锯齿状凸起条(8),推料板(11)和推料气缸(13)设置于传送带(2)另一端侧部的机架(1)上,推料板(11)下部设置有与传送带(2)配合的挡块(12);所述切割系统包括工作台(14)、压料板、切割刀片、刀片旋转驱动电机(19)、刀片送给丝杆(20)、刀片进给驱动电机(21),工作台(14)设置于与推料板(11)相对的传送带(2)的另一侧部,压料板设置于工作台(14)的上方,切割刀片、刀片旋转驱动电机(19)、刀片送给丝杆(20)和刀片进给驱动电机(21)装于压料板上,工作台(14)上设有与挡块(12)对应的凹槽和与切割刀片配合的横向凹槽。
2.根据权利要求1所述的一种玻璃棒料自动进料与切割装置,其特征在于:所述的集料箱(4)的转轴上方安装有高度可调节的带弧形沿口的拦料板(5),倾斜底板的外表面装有振动器(7)。
3.根据权利要求1或2所述的一种玻璃棒料自动进料与切割装置,其特征在于:所述的锯齿状凸起条(8)的一个侧面与传送带(2)表面垂直,另一个侧面与传送带(2)表面呈45°夹角,在传送带(2)表面形成间隔均布的直角梯形凹槽;推料板(11)设置有一组形状与传送带(2)上一组直角梯形凹槽对应配合的挡块(12);工作台(14)上设有形状、间隔均与传送带(2)一致的一组直角梯形凹槽(15);压料板包括三个平行设置的前压料板(161)、中压料板(162)和后压料板(163),刀片送给丝杆(20)设置在中压料板(162)上;切割刀片为1至4片。
4.根据权利要求3所述的一种玻璃棒料自动进料与切割装置,其特征在于:所述的切割刀片包括第一切割刀片(181)和第二切割刀片(182)2片;工作台(14)上的横向凹槽包括第一横向凹槽(171)和第二横向凹槽(172);一组挡块(12)共有6个;锯齿状凸起条(8)的高为8~12mm,长度等于传送带(2)宽度的。
5.根据权利要求1或2所述的一种玻璃棒料自动进料与切割装置,其特征在于:所述的机架(1)上还安装有控制系统,控制系统包括可编程控制器、电机驱动器和人机界面。
6.根据权利要求1或2 所述的一种玻璃棒料自动进料与切割装置,其特征在于:所述的集料箱(4)内腔宽度略大于传送带(2)宽度。
7.根据权利要求1或2所述的一种玻璃棒料自动进料与切割装置,其特征在于:所述的工作台(14)的直角梯形凹槽(15)的底面高度略低于传送带(2)上的凹槽底面。
8.根据权利要求1或2所述的一种玻璃棒料自动进料与切割装置,其特征在于:所述的横向凹槽位置、宽度与深度分别与切割刀片的移动路径、刀片宽度、刀片底部高度相对应。
9.根据权利要求1或2所述的一种玻璃棒料自动进料与切割装置,其特征在于:所述的传送带(2)为采用耐磨橡胶材料制成的同步带。
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