CN108466511A - 玻璃精雕机组合生产线 - Google Patents

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CN108466511A CN201810516862.8A CN201810516862A CN108466511A CN 108466511 A CN108466511 A CN 108466511A CN 201810516862 A CN201810516862 A CN 201810516862A CN 108466511 A CN108466511 A CN 108466511A
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夏军
罗育银
叶李生
王学珍
杨春波
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Abstract

本发明公开了一种玻璃精雕机组合生产线,玻璃精雕机包括底座、工作台、机头、横梁和鞍座;横梁可滑动地设置于底座上端,且沿Y轴所在方向滑动;工作台固定于所述底座上方;鞍座与横梁滑动连接,且沿X轴所在方向滑动;机头位于工作台的上方且可滑动地设置于鞍座,机头沿Z轴所在方向滑动;该玻璃精雕机组合生产线包括机械手和若干台玻璃精雕机,机械手由多台玻璃精雕机共用;机械手包括横跨所有玻璃精雕机的滑动杆,和套设于滑动杆上且与滑动杆滑动连接的工件抓取机构,工件抓取机构用于上料和下料。本发明具有便于工作人员统一控制和管理,同时减少了机械手数量和生产成本的优点。

Description

玻璃精雕机组合生产线
技术领域
本发明涉及数控加工领域,具体涉及一种玻璃精雕机组合生产线。
背景技术
玻璃是一种应用非常广泛的非金属材料,具有硬而脆的特点,加工容易出现破损。玻璃精雕机是加工玻璃等板状材料的数控机床,因3C行业的发展,其可加工玻璃,钢化膜,手机后盖等等需求量日益增长的产品,不管加工什么产品,玻璃精雕机的加工效率和生产成本都极其重要。
现有的玻璃精雕机对玻璃的加工往往每台机各自独立地完成工件加工,同时每台玻璃精雕机各配置一个机械手完成上下料,如此便导致了工作人员需要对多个玻璃精雕机上的机械手分别进行操作管理和维护,因此造成较高的人力成本和生产成本。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种玻璃精雕机组合生产线,旨在解决现有的玻璃精雕机生产线上机械手较多难以集中管理的问题。
为解决上述技术问题,本发明提出一种玻璃精雕机组合生产线,所述玻璃精雕机包括底座、工作台、机头、横梁和鞍座;
所述横梁可滑动地设置于所述底座上端,且沿Y轴所在方向滑动;
所述工作台固定于所述底座上方;
所述鞍座与所述横梁滑动连接,且沿X轴所在方向滑动;所述机头位于所述工作台的上方且可滑动地设置于所述鞍座,所述机头沿Z轴所在方向滑动;
所述玻璃精雕机组合生产线包括机械手和若干台在X轴所在方向上依次排列的玻璃精雕机;
所述机械手包括在X轴所在方向上横跨所有所述玻璃精雕机的滑动杆、和与所述滑动杆滑动连接且可沿着所述滑动杆滑动以到达各所述玻璃精雕机的工件抓取机构,所述工件抓取机构用于上料和下料。
优选地,所述玻璃精雕机组合生产线包括有多个在X轴所在方向上依次排列的机械手,各机械手的工件抓取机构沿着其对应的滑动杆滑动以到达至少一玻璃精雕机。
优选地,每个所述工作台上均放置有至少两个治具,所述治具位于机头的下方,用于固定待加工工件。
优选地,所述治具还包括用于限定工件位置的限位块和与限位块连接驱动气缸。
优选地,所述工件抓取机构包括X轴移动支架、Z轴移动支架、Y轴移动支架和工件夹持头,其中:
所述X轴移动支架可滑动地套设于所述滑动杆上;
所述Z轴移动支架可滑动地设置于所述X轴移动支架上,且沿Z轴所在方向滑动;
所述Y轴移动支架可滑动地设置于所述Z轴移动支架上,且沿Y轴所在方向滑动;
所述工件夹持头设置于所述Y轴移动支架,且朝向所述工作台方向。
优选地,所述工件夹持头包括与Y轴移动支架连接吸取板以及设置在所述吸取板上的吸盘,所述吸盘与真空泵连接,以产生负压来吸取工件。
优选地,还包括多个位于所述滑动杆与所述工作台之间的料盒,所述料盒用于存放待加工工件。
本发明采用多台玻璃精雕机组合形成一条玻璃工件加工生产线,同时横跨所有玻璃精雕机设置有滑动杆,滑动杆上设置可沿滑动杆滑行的工件抓取机构,其作用是,将待加工工件放置于工作台上机头的下方(即上料),以供机头对该工件进行加工;完成加工后将该工件从工作台上卸下(即下料),并放置于其他用于放置已完成加工工件的容器中等。多台玻璃精雕机组合形成一条生产线,便于工作人员统一控制和管理,此外本发明利用各玻璃精雕机在工作交替时存在时间间隙的特点,只需设定好一台或少量几台的机械手的操作流程即可完成数台玻璃精雕机的上下料服务,因此大幅度降低了总体的机械手数量、维修和管理成本,因此减小了生产成本。
附图说明
图1为本发明玻璃精雕机组合生产线的结构示意图;
图2位本发明中刀库的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制,基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明提出一种玻璃精雕机组合生产线,如图1所示,玻璃精雕机包括底座100、工作台200、机头300、横梁400和鞍座500;
横梁400可滑动地设置于底座100上端,且沿Y轴所在方向滑动;
工作台200固定于底座100上方;
鞍座500与横梁400滑动连接,且沿X轴所在方向滑动,鞍座500与工作台200位于横梁400的同侧;机头300位于工作台200的上方且可滑动地设置于鞍座500与横梁400连接的相对端,机头300沿Z轴所在方向滑动,用于对工作台200上的工件进行加工;
玻璃精雕机组合生产线包括机械手600和若干台在X轴所在方向上依次排列的玻璃精雕机;
机械手600包括在X轴所在方向上横跨所有玻璃精雕机的滑动杆610、和与滑动杆610滑动连接且可沿着滑动杆610滑动以到达各玻璃精雕机的工件抓取机构620,工件抓取机构620用于上料和下料,滑动杆610与玻璃精雕机的横梁400平行。
本发明实施例中,横梁400的两端分别通过底座100上沿Y轴设置的线轨410与底座100滑动连接,两条线轨410通过线轨安装座420固定在底座100上,线轨安装座420的一端还设置有电机安装座,电机安装座上设置有用于驱动横梁400沿线轨410运动的横梁驱动气缸430或油缸,该横梁驱动气缸430或油缸通过沿Y轴设置的丝杠与横梁400连接。
鞍座500通过与横梁400上沿X轴设置的X轴导轨配合,从而与横梁400滑动连接,鞍座500连接有X轴驱动气缸或油缸,用于驱动该鞍座500沿X轴与横梁400相对滑动。机头300通过与鞍座500上沿Z轴设置的Z轴导轨配合,从而与鞍座500滑动连接,鞍座500上还设有用于驱动机头300竖直(即Z轴)上下运动的机头驱动气缸或油缸,该机头驱动气缸或油缸的移动端与机头300连接。
机头300包括竖直连接在鞍座500上的主轴,主轴下端安装有加工刀具,主轴在驱动主轴转动的电机的作用下旋转,使加工刀具对工作台200上的工件进行加工。
本发明实施例中,所有玻璃精雕机的摆放方向一致,底座100沿X轴方向依次串接,滑动杆610的长度横跨所有玻璃精雕机,机械手600的作用是:使用工件抓取机构620将待加工工件放置于工作台200上机头300的下方(即上料),以供机头300对该工件进行加工,完成加工后将该工件从工作台200上卸下(即下料),并放置于其他用于放置已完成加工工件的容器中;此外,工件抓取机构620可通过气缸或电机等驱动机构驱动该工件抓取机构620在滑动杆610上快速滑动,当共用一机械手600的多台玻璃精雕机的任一台需要上料或者下料时,该工件抓取机构620快速到达该玻璃精雕机的工作台200前,完成上料或者下料。本发明采用的多台玻璃精雕机组合形成一条生产线的方式,便于统一控制。此外,本发明利用各玻璃精雕机在工作交替时存在时间空隙的特点,改变传统的一个机械手600只为一台玻璃精雕机服务的生产模式,而是在整条生产线上采用多台玻璃精雕机共用机械手的方式,只需控制单个或少量的多个机械手600的工作流程即可完成数台玻璃精雕机的上下料服务,因此大幅度节约了机械手600的维修和管理成本,从而降低成产成本。
在一较佳实施例中,横梁400、机头300、鞍座500和工件抓取机构610均与控制中心连接,由中央控制器统一调控。
在一较佳300实施例中,如图1所示,每个所述玻璃精雕机均包括一底座100,、两横梁400、两工作台200、两机头300,两横梁400和两X轴鞍500座;其中,
两横梁400在X轴方向上并列且分隔设置与底座100上;
两工作台200、两机头300和两鞍座500位于两并列设置的所述横梁400的同侧。
本实施例中,每个玻璃精雕机包含有两个并列的工位,两工位共用一底座100,形成双工位的玻璃精雕机。其中,每个工位包括一套如上所述的横梁400、工作台200、机头300,和鞍座500,两个工位中各部件的结构和连接关系完全相同,因而在此不多赘述,两套工位的设置,能够一定程度上使玻璃精雕机结构更为紧凑,节省空间。
在一较佳实施例中,玻璃精雕机组合生产线包括有多个在X轴所在方向上依次排列的机械手600,各机械手600的工件抓取机构620沿着其对应的滑动杆610滑动以到达至少一玻璃精雕机。即,玻璃精雕机组合生产线包括有多个机械手600,每个机械手600的滑动杆610在X轴所在方向上依次串接以横跨所有玻璃精雕机,或者,多个机械手600的滑动杆610设置为一整体,横跨所有玻璃精雕机。整条玻璃精雕机组合生产线上的玻璃精雕机按数量分为多个区域,每个区域由一机械手600覆盖,即,一个机械手600的滑动杆610横跨该机械手覆盖的区域所有的玻璃精雕机,该机械手600的工件抓取机构620则用于为该区域的玻璃精雕机上料和下料。本发明优选12台玻璃精雕机串接组合形成一条生产线,并在一条由12台玻璃精雕机组合形成的生产线上设置2个机械手600,每个机械手600由6台玻璃精雕机共用。本发明只采用少量的机械手600按次序完成数台玻璃精雕机的上下料服务,改变传统的一个机械手600只为一台玻璃精雕机服务的生产模式,因此大幅度节约了机械手600的维修和管理成本,从而降低成产成本。
在一较佳实施例中,如图1所示,每个工作台200上均放置有至少两个治具700,治具700位于机头300的下方,治具700用于固定待加工工件。
本实施例中,同于一玻璃精雕机的两个治具700并行设置,加工机头300完成其中一个治具700上工件的加工后,立即换至另一治具700上对该治具700内的工件进行加工;与此同时,已完成加工的工件则由工件抓取机构620从治具700中取出,并立刻由工件抓取机构620再次上料。也就是说,加工机头300在完成一工件的加工后,不需要等待工件抓取机构620将已完成加工的工件取出和重新上料这一过程进行,而是直接转向另一治具700,并继续加工工件,因此,本发明采用的双治具结构,能够持续不断地加工工件,节约了机头300等待上下料的时间,因而提高了加工效率。作为优选,同一玻璃精雕机组合生产线上的所有玻璃精雕机同时与一控制器连接,该控制器控制各玻璃精雕机的机头300完成对一个治具700上的工件的加工后,令机头300运动到另一个治具700处,以完成对另一个工件的加工,如此往复,可增加整条玻璃精雕机组合生产线上各部件之间配合的准确率,从而提高生产效率。
在一较佳实施例中,如图1所示,治具700还包括用于限定工件位置的限位块800和与限位块800连接驱动气缸。
其中,治具700采用方形结构,限位块800采用直角弯折结构,该直角限位块800的内直角与治具700的外直角边保持平行设置。驱动气缸的驱动方向平行于治具700的对角线。当工件放置在治具700上前,驱动气缸驱动直角限位块800远离治具700。由于工件抓取机构620的运动误差,工件放置在治具700上时会存在一定的歪斜,由此可能导致加工出来的工件存在较大的误差。因此,当工件固定在治具700上后,驱动气缸驱动直角限位块800靠近治具700,以便矫正工件的位置确保不歪斜。
在一较佳实施例中,如图1所示,工件抓取机构620包括X轴移动支架621、Z轴移动支架622、Y轴移动支架623和工件夹持头624,其中:
X轴移动支架621可滑动地套设于滑动杆610上;
Z轴移动支架622可滑动地设置于X轴移动支架621上,且沿Z轴所在方向滑动;
Y轴移动支架623可滑动地设置于Z轴移动支架622上,且沿Y轴所在方向滑动;
工件夹持头624设置于Y轴移动支架623,且朝向工作台200方向。
本发明实施中,X轴移动支架621的下部为环套在滑动杆610上的环形框体,可沿滑动杆610滑行,上部为用于安装Z轴移动支架622的安装部。Z轴移动支架622包括与X轴移动支架621的安装部连接的固定端,以及可上下沿Z轴移动的移动端,其结构包括:X轴移动支架621的安装部为中空的柱体,Z轴移动支架622的固定端位于该中空柱体内腔,Z轴移动支架622的移动端位于该中空柱体的上方,该固定端与移动端之间通过连接杆连接。Y轴移动支架623的固定端安装在所述的Z轴移动支架622的移动端,Y轴移动支架623的移动端沿Y轴所在方向滑动,且该Y轴移动支架623的移动端设置有工件夹持头624,用于将待加工工件夹持上工作台200,以及将已完成加工工件移出工作台200。
在一较佳实施例中,X轴移动支架621连接有用于推动X轴移动支架621沿滑动杆610滑动的X轴驱动机构;Z轴移动支架622连接有用于驱动Z轴移动支架622沿Z轴移动的Z轴驱动机构;Y轴移动支架623连接有用于驱动Y轴移动支架623沿Y轴移动的Y轴驱动机构。
具体地,X轴驱动机构设置于滑动杆610的其中一端,用于驱动X轴移动支架621沿滑动杆610滑移,X轴驱动机构可以为气缸或油缸,其中缸体固定,活塞外端与X轴移动支架621连接。或者X轴驱动机构包括分别设置于X轴移动支架621上的齿轮和设置于滑动杆610上与齿轮啮合传动的齿条,以及用于驱动齿轮转动的电机,齿轮在电机的驱动下转动,并在与齿条的啮合传动下沿滑动杆610滑移。Z轴驱动机构设置于Z轴移动支架622的固定端与Z轴移动支架622的移动端之间,用于驱动Z轴移动支架622的移动端沿Z轴相对Z轴移动支架622的固定端移动。Y轴驱动机构设置于Y轴移动支架623的移动端与Y轴移动支架623的固定端之间,用于驱动Y轴移动支架623的移动端沿Y轴相对Y轴移动支架623的固定端移动。从而,控制Y轴移动支架623的移动端安装的工件夹持头624在X轴、Y轴、Z轴三个方向上的移动,因此准确地夹取指定位置(如工作台200上)的工件。
在一较佳实施例中,工件夹持头624包括与Y轴移动支架623的移动端连接的吸取板以及设置在吸取板上的吸盘,吸盘与真空泵连接,以产生负压来吸取工件。
其中,吸盘的朝向应根据工件的实际摆放方向来确定,比如:工件为竖向放置,则吸盘则为竖向,其吸取方向垂直于竖向放置的玻璃工件。吸盘贴合玻璃工件的光滑表面时,真空泵抽取吸盘当中的空气,使吸盘与工件接触面之间产生负压,从而将工件夹起。
在一较佳实施例中,Y轴移动支架623的移动端与吸取板之间设置有旋转气缸,该旋转气缸的转程为90度,用于驱动吸取板在竖直状态和水平状态下互相切换。在实际操作过程中,工件夹持头624运动到待加工工件放置的位置处,吸盘处于竖直状态,并吸取竖直放置的工件。在吸取完后,工件夹持头624在X轴移动支架621、Y轴移动支架623、和Z轴移动支架622的移动下,运动到工作台200上方,吸盘翻转至水平状态,将工件固定在工作台200上。同理的,加工完成后,将工件从工作台200上取出。本发明通过设置旋转气缸使工件可实现垂直状态与竖直状态之间的翻转,提高了工件夹持头624的运动自由度。
在一较佳实施例中,如图1所示,本玻璃精雕机组合生产线还包括多个位于滑动杆610与工作台200之间的料盒900,所述料盒900用于存放待加工工件。每个玻璃精雕机上均放置料盒900,便于工件抓取机构620能够就近将待加工工件从玻璃精雕机的料盒900中取出,并快速安装至该玻璃精雕机的工作台200上待加工。
在一较佳实施例中,如图2所示,每个玻璃精雕机还包括设置在底座100上且位于机头300下方的刀库,刀库包括箱体1100以及设置在箱体1100中、用于放置刀具的刀架。
本实施例中,箱体1100的上表面以及侧面设置有活动门组,上表面的门组为嵌套式门组1110,侧面门组为折叠式门组1120。门组驱动组件包括设置在箱体1100上表面的丝杠,该丝杠的驱动方向与嵌套式门组1110的滑动方向一致,用于驱动嵌套式门组1110的开和关。箱体1100上还设置有供折叠式门组1120滑动的滑轨,侧面门组的两侧端与滑轨连接,同时与设置在箱体1100两侧的连杆机构1200连接,连杆机构1200上设置有气缸1300驱动。在气缸1300的驱动下折叠式门组1120向下运动并折叠在一起,实现侧门的打开。本发明通过设置驱动嵌套式门组1110开关的丝杠以及驱动折叠式门组1120开关的连杆与气缸1300,实现刀库上表面及侧面门组的自动开关,提高了刀库的自动化程度。
再一实施例中,刀库还包括与刀架连接并驱动刀架运动的刀架驱动组件。其中,刀架为水平设置的圆盘刀架,刀架中间设置有旋转轴,该旋转轴与刀架驱动组件连接。刀架驱动组件包括电机以及分别与电机和旋转轴连接的齿轮组。通过电机驱动,可实现圆盘刀架的转动,以方便机头300的自动换刀。本实施例通过设置与圆盘刀架连接的电机及齿轮组,可实现刀架配合机头300进行转动,提高机头300的换刀速度。
需要说明,本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求保护的范围之内。
以上的仅为本发明的部分或优选实施例,无论是文字还是附图都不能因此限制本发明保护的范围,凡是在与本发明一个整体的构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明保护的范围内。

Claims (7)

1.一种玻璃精雕机组合生产线,所述玻璃精雕机包括底座、工作台、机头、横梁和鞍座;
所述横梁可滑动地设置于所述底座上端,且沿Y轴所在方向滑动;
所述工作台固定于所述底座上方;
所述鞍座与所述横梁滑动连接,且沿X轴所在方向滑动;所述机头位于所述工作台的上方且可滑动地设置于所述鞍座,所述机头沿Z轴所在方向滑动;
其特征在于,所述玻璃精雕机组合生产线包括机械手和若干台在X轴所在方向上依次排列的玻璃精雕机;
所述机械手包括在X轴所在方向上横跨所有所述玻璃精雕机的滑动杆、和与所述滑动杆滑动连接且可沿着所述滑动杆滑动以到达各所述玻璃精雕机的工件抓取机构,所述工件抓取机构用于上料和下料。
2.如权利要求1所述的玻璃精雕机组合生产线,其特征在于,所述玻璃精雕机组合生产线包括有多个在X轴所在方向上依次排列的机械手,各机械手的工件抓取机构沿着其对应的滑动杆滑动以到达至少一玻璃精雕机。
3.如权利要求1所述的玻璃精雕机组合生产线,其特征在于,每个所述工作台上均放置有至少两个治具,所述治具位于机头的下方,用于固定待加工工件。
4.如权利要求3所述的玻璃精雕机组合生产线,其特征在于,所述治具包括用于限定工件位置的限位块和与限位块连接驱动气缸。
5.如权利要求1所述的玻璃精雕机组合生产线,其特征在于,所述工件抓取机构包括X轴移动支架、Z轴移动支架、Y轴移动支架和工件夹持头,其中:
所述X轴移动支架可滑动地套设于所述滑动杆上;
所述Z轴移动支架可滑动地设置于所述X轴移动支架上,且沿Z轴所在方向滑动;
所述Y轴移动支架可滑动地设置于所述Z轴移动支架上,且沿Y轴所在方向滑动;
所述工件夹持头设置于所述Y轴移动支架,且朝向所述工作台方向。
6.如权利要求5所述的玻璃精雕机组合生产线,其特征在于,所述工件夹持头包括与Y轴移动支架连接吸取板以及设置在所述吸取板上的吸盘,所述吸盘与真空泵连接,以产生负压来吸取工件。
7.如权利要求1-6任意一项所述的玻璃精雕机组合生产线,其特征在于,还包括多个位于所述滑动杆与所述工作台之间的料盒,所述料盒用于存放待加工工件。
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