CN108582514A - 一种玻璃钻孔装置及加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种玻璃钻孔装置，包括机架，机架上设置有可以对玻璃进行固定的夹持装置，夹持装置上设置有检测装置，夹持装置两侧分别设置有钻头及进给装置，控制系统与检测系统配合计算并控制钻头及进给装置进行进给钻孔，并对钻头有效长度进行测算,同时也公开了采用上述设备的加工工艺，包括以下步骤：1)、钻头行程检测2）、倒角器行程检测3）、钻孔4）、钻头磨损检测本发明实现了自动化钻孔，以及对钻头剩余长度的检测，本发明可以在自动化流水线上使用，以实现自动化生产。
Description
技术领域
本发明属于机械技术领域，具体的说是涉及一种玻璃钻孔装置及加工工艺。
背景技术
玻璃钻孔装置是专门用于玻璃钻孔的机器。玻璃钻孔装置的钻孔直径大，机座悬伸空位大，可加工大尺寸玻璃，是玻璃加工生产中不可缺少的机械设备。
但是现有的玻璃钻孔装置在对玻璃进行钻孔作业时，均是采用人工调整钻玻璃的厚度，由于玻璃容易破碎，所以不能一次性将玻璃钻透，同时也需要对进给速度进行精确控制，这样对工人钻玻璃的经验要求较高，难以实现自动化。
也有的设备可以自动控制钻玻璃时的进给速度，但是这种设备不能对钻头的剩余长度进行检测，所以需要工作人员时常查看，以免钻头磨损过度不能对玻璃进行钻孔作业，并损坏玻璃。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的上述不足，提供一种能自动精确控制进给速度，并可检测钻头剩余长度的玻璃钻孔装置，以及利用该装置进行加工的加工工艺。
为解决上述问题，本发明采用以下技术方案：一种玻璃钻孔装置，包括机架，机架上设置有可以对玻璃进行固定的夹持装置，夹持装置上设置有检测装置，夹持装置两侧分别设置有钻头及进给装置，控制系统与检测系统配合计算并控制钻头及进给装置进行进给钻孔，并对钻头有效长度进行测算。
以下是本发明对上述方案的进一步优化：所述检测装置包括用于检测钻头是否到位的第一限位开关和第四限位开关。
进一步优化：所述平台上安装有分别与第一限位开关和第四限位开关配合用来检测钻头剩余长度的光纤开关。
进一步优化：所述钻头及进给装置包括第一玻璃钻头和第二玻璃钻头，第二玻璃钻头和第一玻璃钻头上分别同轴装配有倒角器。
进一步优化：所述机架上安装有用于防止电机滑落的防滑落气缸。
进一步优化：所述夹持装置包括平台，平台的上方设置有可以将玻璃压紧在平台上的压环，压环由压环气缸驱动。
本发明还提供了采用上述一种玻璃钻孔装置的加工工艺，包括以下步骤：
1)、钻头行程检测
2）、倒角器行程检测
3）、钻孔
4）、钻头磨损检测
在设备上安装新钻头并已知钻头的有效长度E的情况下，钻孔前测得钻头由初始位置行至光纤开关检测点中心线处的行走距离为A1，即第一次对刀，打孔作业之后测得钻头由初始位置行至光纤开关检测点中心线处的行走距离为A2，即第二次对刀，那么E-（A2- A1）就得到钻头的剩余长度。
进一步优化：所述钻头行程检测包括以下步骤：
（1）、第一主轴电机和第二主轴电机分别恢复至初始位置，第二主轴电机带动第二玻璃钻头移动至光纤开关检测点中心线处停止，并记录该距离为A, PLC控制器计算出A的实际距离；
玻璃中心线与光纤开关检测点中心线之间的距离为B，玻璃的厚度为D，A+B+1/2D就是第二玻璃钻头工作中实际行走的距离；
（2）、第一主轴电机带动第一玻璃钻头行至光纤开关检测点中心线处停止，并记录该距离为C，PLC控制器计算出C的实际距离，C-B-1/2D就得到第一玻璃钻头工作中实际行走的距离。
进一步优化：在上述步骤（2）中钻头的行程加上钻头的有效工作长度就得到倒角器工作中实际行走的距离。
进一步优化：在上述步骤（4）中每经过一定次数的打孔作业后便进行对刀，并记录本次对刀时钻头的行程，直至检测到钻头的磨损量达到预设的警戒值，并报警。
本发明通过设置第一钻孔装置和第二钻孔装置，实现了从玻璃的上下两个方向进行钻孔作业，解决了一次性将玻璃钻透容易使玻璃破碎的问题，同时也实现了在钻孔作业时对进给量的自动、精确控制，解决了现有技术中工人根据自身的经验进行控制的问题，通过设置检测装置，实现了对钻头剩余长度的检测，解决了现有设备不能对钻头的剩余长度进行检测，需要工作人员时常查看，以免钻头磨损过度不能对玻璃进行钻孔作业，并损坏玻璃的问题，本发明可以在自动化流水线上使用，以实现自动化生产。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
附图说明
图1为本发明在实施例中的结构示意图；
图2为本发明在实施例中钻头行程检测示意图。
图中：1-第一主轴电机；2-第一主轴电机通水电磁阀；3-第一旋转接头；4-第一步进电机；5-第一限位开关；6-防滑落气缸；7-压环气缸；8-第二限位开关；9-平台；10-对刀冲洗电磁阀；11-光纤开关；12-第三限位开关；13-第四限位开关；14-第二步进电机；15-第二旋转接头；16-第二主轴电机通水电磁阀；17-第二主轴电机；18-第二玻璃钻头；19-玻璃；20-压环；21-第一玻璃钻头；22-第一丝杆；23-第一丝杆螺母；24-第二丝杆；25-第二丝杆螺母；26-倒角器；27-玻璃中心线；28-光纤开关检测点中心线；I-上原点；II-下原点。
具体实施方式
实施例，如图1、图2所示，一种玻璃钻孔装置，包括机架，机架上设置有可以对玻璃19进行固定的夹持装置，夹持装置上设置有检测装置，夹持装置两侧分别设置有钻头及进给装置，控制系统与检测系统配合计算并控制钻头及进给装置进行进给钻孔，并对钻头有效长度进行测算。
所述夹持装置包括用来放置玻璃19的平台9，平台9的一侧安装在机架上。
所述平台9的上方设置有可以将玻璃19压紧在平台9上的压环20，压环20的中部开设有孔。
所述压环20的一侧通过连接件与机架转动连接，且该连接件上连接有压环气缸7，压环气缸7固定安装在机架上，压环气缸7伸缩带动压环20上下移动，压环气缸7由脚踏开关控制。
所述钻头及进给装置包括第一钻孔装置和第二钻孔装置，第一钻孔装置包括固定安装在机架上的第一步进电机4，第一步进电机4的输出端传动连接有第一丝杆22，该第一丝杆22的两端分别通过轴承座安装在机架上，第一步进电机4转动带动第一丝杆22转动。
所述第一丝杆22上传动连接有第一丝杆螺母23，第一丝杆22转动带动第一丝杆螺母23转动。
所述第一丝杆螺母23的一侧固定安装有可以上下滑动的第一主轴电机1，第一主轴电机1的一侧与机架之间滑动连接。
所述第一主轴电机1的输出端同轴装配有可以对玻璃19进行钻孔的第一玻璃钻头21，第一主轴电机1转动带动第一玻璃钻头21转动对玻璃19进行钻孔。
所述机架上靠近第一丝杆螺母23一侧的位置固定安装有用于防止第一主轴电机1滑落的防滑落气缸6，当本装置不工作时，防滑落气缸6伸出阻挡第一丝杆螺母23下滑，进而防止第一主轴电机1滑落。
所述第二钻孔装置包括固定安装在机架上的第二步进电机14，第二步进电机14的输出端传动连接有第二丝杆24，该第二丝杆24的两端也分别通过轴承座安装在机架上，第二步进电机14转动带动第二丝杆24转动。
所述第二丝杆24上传动连接有第二丝杆螺母25，第二丝杆24转动带动第二丝杆螺母25转动。
所述第二丝杆螺母25的一侧固定安装有可以上下滑动的第二主轴电机17，第二主轴电机17的一侧与机架之间滑动连接。
所述第二主轴电机17的输出端同轴装配有可以对玻璃19进行钻孔的第二玻璃钻头18，第二主轴电机17转动带动第二玻璃钻头18转动对玻璃19进行钻孔。
所述第一主轴电机1和第二主轴电机17上分别通过第一旋转接头3和第二旋转接头15连通有水管，该水管与第一旋转接头3和第二旋转接头15之间分别设置有第一主轴电机通水电磁阀2和第二主轴电机通水电磁阀16。
所述第一丝杆22和第二丝杆24的轴线在同一条直线上，第一玻璃钻头21和第二玻璃钻头18的轴线也在同一条直线上。
所述检测装置包括在机架上靠近第一丝杆22上端的位置固定安装的第一限位开关5，该第一限位开关5所在的位置为第一主轴电机1的初始位置。
所述机架上靠近第一丝杆22下端的位置固定安装有第二限位开关8。
所述机架上靠近第二丝杆24下端的位置固定安装有第四限位开关13，该第四限位开关13为第二主轴电机17的初始位置。
所述机架上靠近第二丝杆24上端的位置固定安装有第三限位开关12。
所述平台9上开设有便于钻头通过的通孔，平台9的下端面靠近该通孔两侧的位置分别固定安装有对称设置的光纤开关11。
所述机架上设置有对刀冲洗电磁阀10，对刀冲洗电磁阀10上连接有连接管。
所述第二玻璃钻头18和第一玻璃钻头21上分别同轴装配有倒角器26，该两倒角器26分别通过紧固螺栓固定安装在第二玻璃钻头18或第一玻璃钻头21上，且每个倒角器26在第二玻璃钻头18或第一玻璃钻头21上的位置是可以调节的。
所述控制系统包括在机架上安装的PLC控制器，该PLC控制器分别与第一主轴电机1、第一主轴电机通水电磁阀2、第一步进电机4、第一限位开关5、第二限位开关8、对刀冲洗电磁阀10、光纤开关11、第三限位开关12、第四限位开关13、第二步进电机14、第二主轴电机通水电磁阀16和第二主轴电机17电连接。
所述光纤开关11分别与第四限位开关13或第一限位开关5配合，用于检测第二玻璃钻头18或第一玻璃钻头21的剩余长度。
采用上述玻璃钻孔装置的加工工艺，包括以下步骤：
1、钻头行程检测
开机之后，第一主轴电机1和第二主轴电机17分别恢复至上原点I和下原点II位置（如图2所示），即第一主轴电机1和第二主轴电机17分别在初始位置，第二主轴电机17带动第二玻璃钻头18向上行走距离A（A为第二主轴电机17在下原点II位置时，第二玻璃钻头18的顶端所在的位置与光纤开关检测点中心线28之间的距离）, 第二玻璃钻头18的顶部到光纤开关检测点中心线28停止，PLC控制器计算出A的实际距离，然后第二玻璃钻头18恢复原位；
玻璃中心线27与光纤开关检测点中心线28之间的距离B是固定不变的，A+B+1/2D（D为玻璃的厚度）就是第二玻璃钻头18工作中实际行走的距离；
第一主轴电机1带动第一玻璃钻头21向下行走距离为C（C为第一主轴电机1在上原点I位置时，第一玻璃钻头21的下端与光纤开关检测点中心线28之间的距离）,第一玻璃钻头21下端行至光纤开关检测点中心线28处停止，PLC控制器计算出C的实际距离，然后第一玻璃钻头21恢复原位，C-B-1/2D（D为玻璃的厚度）就是第一玻璃钻头21工作中实际行走的距离。
2、倒角器行程检测
通过钻头行程检测，计算出钻头的行程，然后加上距离E（E为钻头的有效工作长度）就得到倒角器工作中实际行走的距离。
3、钻孔
（1）、开机之后，第一主轴电机1和第二主轴电机17首先要回原点（初始位置）；
（2）、踩下脚踏开关，压环气缸7动作，压环20落下压住玻璃19；
（3）、第二主轴电机通水电磁阀16打开使其通水，这里要加一个延时（0-2秒），第二主轴电机17旋转（频率为设定值），第二步进电机14旋转使第二主轴电机17向上运动（速度可设定），第二玻璃钻头18顶端到平台9的上表面时速度（可设定）要减慢，然后第二玻璃钻头18钻到玻璃19的一定厚度时停止（即第二玻璃钻头18行走完工作中实际行走的距离），第二主轴电机17停止转动；
（4）、然后第二步进电机14反转使第二主轴电机17返回原点（初始位置），即第二丝杆螺母25与第四限位开关13相对应的位置，第二主轴电机通水电磁阀16关闭，这里要加一个延时（0-2秒）；
（5）、然后第一步进电机4旋转使第一主轴电机1向下运动（速度可调），第一玻璃钻头21到达玻璃19上表面时，速度降低（速度可调），继续向下行走，第一玻璃钻头21对玻璃19进行钻孔作业，直至将玻璃19钻透，并继续向下移动直至该第一玻璃钻头21上的倒角器行走完其工作中的实际行走距离，实现对该孔一端的倒角，第一主轴电机1停止（即第一玻璃钻头21行走完工作中实际行走的距离），并且第一步进电机4反转，使第一主轴电机1返回其原点；
（6）、然后第二主轴电机通水电磁阀16打开使其通水，这里要加一个延时（0-2秒），第二主轴电机17旋转（频率为设定值），第二步进电机14旋转使第二主轴电机17向上运动（速度可设定），第二玻璃钻头18顶端到平台9的上表面时速度（可设定）要减慢，然后第二玻璃钻头18上的倒角器行走完其工作中的实际行走距离，实现对该孔下端的倒角，第二主轴电机17停止转动；
（7）、然后第二步进电机14反转使第二主轴电机17返回原点（初始位置），即第二丝杆螺母25与第四限位开关13相对应的位置，第二主轴电机通水电磁阀16关闭，这里要加一个延时（0-2秒）。
4、钻头磨损检测
在设备上安装新钻头并已知E的情况下，并对钻头的最小剩余长度（警戒值）进行设定，处于下原点II的第二主轴电机17带动第二玻璃钻头18向上移动至光纤开关检测点中心线28处停止，然后第二主轴电机17恢复原位，即第一次对刀，第二主轴电机17带动第二玻璃钻头18向上行走的距离为A1（即第一次测量值为A1）并保存；
在经过N次打孔作业之后进行第二次对刀，第二主轴电机17带动第二玻璃钻头18向上行走的距离为A2（即第二次测量值为A2），由于钻头的磨损，这次对刀的行程A2比A1的数值增大，通过E-(A2-A1)可以计算出下钻头的剩余量，每经过一定次数的打孔作业后便进行对刀，并记录本次对刀时钻头的行程，直至检测到钻头的磨损量达到预设的警戒值，并报警，第一玻璃钻头21的磨损检测方法与第二玻璃钻头18的磨损检测方法一致。
本发明通过设置第一钻孔装置和第二钻孔装置，实现了从玻璃的上下两个方向进行钻孔作业，解决了一次性将玻璃钻透容易使玻璃破碎的问题，同时也实现了在钻孔作业时对进给量的自动、精确控制，解决了现有技术中工人根据自身的经验进行控制的问题，通过设置检测装置，实现了对钻头剩余长度的检测，解决了现有设备不能对钻头的剩余长度进行检测，需要工作人员时常查看，以免钻头磨损过度不能对玻璃进行钻孔作业，并损坏玻璃的问题，本发明可以在自动化流水线上使用，以实现自动化生产。
Claims (10)
1.一种玻璃钻孔装置，包括机架，其特征在于：机架上设置有可以对玻璃（19）进行固定的夹持装置，夹持装置上设置有检测装置，夹持装置两侧分别设置有钻头及进给装置，控制系统与检测系统配合计算并控制钻头及进给装置进行进给钻孔，并对钻头有效长度进行测算。
2.根据权利要求1所述的一种玻璃钻孔装置，其特征在于：所述检测装置包括用于检测钻头是否到位的第一限位开关（5）和第四限位开关（13）。
3.根据权利要求2所述的一种玻璃钻孔装置，其特征在于：所述平台（9）上安装有分别与第一限位开关（5）和第四限位开关（13）配合用来检测钻头剩余长度的光纤开关（11）。
4.根据权利要求3所述的一种玻璃钻孔装置，其特征在于：所述钻头及进给装置包括第一玻璃钻头（21）和第二玻璃钻头（18），第二玻璃钻头（18）和第一玻璃钻头（21）上分别同轴装配有倒角器（26）。
5.根据权利要求4所述的一种玻璃钻孔装置，其特征在于：所述机架上安装有用于防止电机滑落的防滑落气缸（6）。
6.根据权利要求5所述的一种玻璃钻孔装置，其特征在于：所述夹持装置包括平台（9），平台（9）的上方设置有可以将玻璃（19）压紧在平台（9）上的压环（20），压环（20）由压环气缸（7）驱动。
7.采用如权利要求1-6任一所述的一种玻璃钻孔装置的加工工艺，包括以下步骤：1)、钻头行程检测；2）、倒角器行程检测；3）、钻孔；4）、钻头磨损检测，其特征在于：
所述钻头磨损检测包括以下步骤：首先在设备上安装新钻头并已知钻头的有效长度E的情况下，钻孔前测得钻头由初始位置行至光纤开关检测点中心线（28）处的距离为A1，即第一次对刀，打孔作业之后测得钻头由初始位置行至光纤开关检测点中心线（28）处的距离为A2，即第二次对刀，那么E-（A2- A1）便为钻头的剩余长度。
8.根据权利要求7所述的加工工艺，其特征在于：所述钻头行程检测包括以下步骤：
（1）、第一主轴电机（1）和第二主轴电机（17）分别恢复至初始位置，第二主轴电机（17）带动第二玻璃钻头（18）移动至光纤开关检测点中心线（28）处停止，并记录该距离为A, PLC控制器计算出A的实际距离；
玻璃中心线（27）与光纤开关检测点中心线（28）之间的距离为B，玻璃的厚度为D，A+B+1/2D就是第二玻璃钻头（18）工作中实际行走的距离；
（2）、第一主轴电机（1）带动第一玻璃钻头（21）行至光纤开关检测点中心线（28）处停止，并记录该距离为C，PLC控制器计算出C的实际距离，C-B-1/2D就得到第一玻璃钻头（21）工作中实际行走的距离。
9.根据权利要求7所述的加工工艺，其特征在于：在上述步骤（2）中钻头的行程与钻头的有效工作长度之和便为倒角器工作中实际行走的距离。
10.根据权利要求7所述的加工工艺，其特征在于：在上述步骤（4）中每经过一定次数的打孔作业后便进行对刀，并记录本次对刀时钻头的行程，直至检测到钻头的磨损量达到预设的警戒值，并报警。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201810609553.5A CN108582514A (zh) | 2018-06-13 | 2018-06-13 | 一种玻璃钻孔装置及加工工艺 |
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| CN (1) | CN108582514A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115945916A (zh) * | 2023-02-14 | 2023-04-11 | 湖南吉通铝业有限责任公司 | 一种铝单板的双面压制设备 |
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2018
- 2018-06-13 CN CN201810609553.5A patent/CN108582514A/zh not_active Withdrawn
Cited By (2)
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| CN115945916A (zh) * | 2023-02-14 | 2023-04-11 | 湖南吉通铝业有限责任公司 | 一种铝单板的双面压制设备 |
| CN115945916B (zh) * | 2023-02-14 | 2024-01-19 | 湖南吉通铝业有限责任公司 | 一种铝单板的双面压制设备 |
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