CN108995453B - 玻璃精雕机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种玻璃精雕机，该玻璃精雕机包括底座、横跨于底座两侧的龙门式支撑架、设于龙门式支撑架上的至少两组玻璃加工机构以及设于底座的台面上且分别与各玻璃加工机构一一对应的加工平台；至少两组玻璃加工机构在龙门式支撑架的跨度方向上并排设置且相互独立，玻璃加工机构包括设置在龙门式支撑架上的X轴传动机构以及设置在X轴传动机构上并安装有加工主轴的Z轴传动机构；底座与加工平台之间设有用于驱动加工平台在Y轴上运动的Y轴传动机构；玻璃精雕机还包括设置在底座周侧、用于分别向至少两加工平台上下料的机械手。本发明玻璃精雕机能够有效的降低玻璃产品的制造成本，进一步的提高其生产效率，从而满足市场需求。
Description
技术领域
本发明涉及玻璃加工技术领域，具体涉及一种玻璃精雕机。
背景技术
传统的玻璃精雕机一般包括有底座、横跨于底座上方的立柱、设于立柱上的横梁以及安装在横梁上的加工机头，其通过加工机头与玻璃毛坯之间的相对运动，以完成对玻璃毛坯的精加工。具体为，上料机械手自原料区抓取玻璃毛坯，将其放置于玻璃精雕机内部的工作台上；而后，由换刀并对刀后的加工机头，按照特定的运动轨迹加工玻璃毛坯；加工完成后，玻璃精雕机停止运行，由下料机械手将成品自工作台上取出；在将成品取出后，由上料机械手再次自原料区抓取玻璃毛坯，放置于玻璃精雕机内进行加工，如此循环往复。
然而，随着3C行业的高速发展，3C产品亦在不断的更新，其对玻璃盖板及钢化膜的需求量急剧增长。为满足生产需求，可通过设置多台玻璃精雕机，分别对玻璃毛坯进行加工以获得成品。而传统的玻璃精雕机暂不能实现多台设备的并联工作，因此，一套上下料机械手仅能用于一台玻璃精雕机的自动上下料。如此，在多台玻璃精雕机同时运行时，需设置与其数量相匹配的上下料机械手，方能实现自动上下料，进而提高生产效率并能够满足生产需求。但是，为满足生产需求，需配置多台玻璃精雕机及上下料机械手，将大大提高玻璃产品的制造成本。
发明内容
本发明的主要目的在于提出一种玻璃精雕机，以解决现有的玻璃精雕机制造玻璃产品的成本相对较高的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提出一种玻璃精雕机，该玻璃精雕机包括底座、横跨于所述底座两侧的龙门式支撑架、设于所述龙门式支撑架上的至少两组玻璃加工机构以及设于所述底座的台面上且分别与各玻璃加工机构一一对应的加工平台；所述至少两组玻璃加工机构在所述龙门式支撑架的跨度方向上并排设置且相互独立，所述玻璃加工机构包括设置在所述龙门式支撑架上的X轴传动机构以及设置在所述X轴传动机构上并安装有加工主轴的Z轴传动机构；所述底座与所述加工平台之间设有用于驱动所述加工平台在Y轴上运动的Y轴传动机构；所述玻璃精雕机还包括设置在所述底座周侧、用于分别向至少两所述加工平台上下料的机械手。
优选地，所述Z轴传动机构与X轴传动机构之间设置有滑鞍，所述两Z轴传动机构固定设置在所述滑鞍上。
优选地，所述玻璃精雕机还包括安装在所述加工平台上且设置有对刀仪的刀库，所述刀库包括若干用于放置刀具的夹持组件。
优选地，所述刀库还包括沿X轴方向布置的安装板，在所述安装板的长度方向上间隔设置有若干用于安装所述夹持组件的定位槽。
优选地，所述刀库还包括用于隔离所述刀具与工件的防护罩。
优选地，所述龙门式支撑架包括两立柱及一体形成于所述两立柱之间的横梁，所述横梁上开设有用于安装X轴传动机构的凹槽。
优选地，所述Y轴传动机构包括横截面呈“凹”字形的安装座，所述安装座包括底部以及一体形成于所述底部上的两支撑部，所述两支撑部之间限定出用于安装驱动电机及丝杠的内腔，所述两支撑部上对应设置有供所述加工平台沿Y轴方向往复运动的直线导轨。
优选地，所述底座包括具有多个支撑脚的基座和一体形成于所述基座两侧的支撑座，两所述支撑座用于支撑所述龙门式支撑架。
优选地，所述玻璃精雕机还包括用于产生负压的真空装置，所述加工平台上设有若干贯穿其工件放置面的真空吸孔，所述所述真空吸孔与所述真空装置的吸气管路连通。
优选地，所述加工主轴为气浮主轴。
本发明所述提出的用于生产玻璃产品的玻璃精雕机，其在底座及龙门式支撑架上并排布置有至少两组玻璃加工机构；玻璃精雕机在对玻璃毛坯进行加工的过程中，该至少两组玻璃加工机构之间互不干扰，独立运行；其通过设置的一套共用机械手，便可完成至少两组玻璃加工机构的自动上下料。由于本发明所提出的玻璃精雕机的一套机械手便可完成多组玻璃加工机构的自动上下料，其相较于传统的多台玻璃精雕机的简单组合，可省去一定数量的上下料机械手，因此，本发明所提出的玻璃精雕机能够有效的降低玻璃产品的制造成本。如此，可根据实际情况，在底座及龙门式支撑架上布置多组玻璃加工机构，以满足生产需求。当然，在本发明所提供的一台玻璃精雕机无法满足生产需求的状况下，亦可通过在生产车间放置多台本发明所提供的玻璃精雕机，协同工作，以满足市场的数量需求。
附图说明
图1为本发明玻璃精雕机一实施例的结构示意图；
图2为图1中A处的局部放大图；
图3为本发明玻璃精雕机一实施例的主视图；
图4为本发明玻璃精雕机的刀库的一实施例的结构示意图。
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作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。
为解决上述技术问题，本发明提出一种可有效提高生产效率的玻璃精雕机。参见图1和图3，该玻璃精雕机具体包括底座1、横跨在底座1两侧的龙门式支撑架2以及设置在底座1与龙门式支撑架2上的至少两组玻璃加工机构3。其中，为减弱加工主轴35在加工玻璃工件的过程中产生的振动，本发明所提出的底座1被构造为类“十”字形结构，具体包括有用于支撑玻璃精雕机整体的支撑脚11、用于布置及安装各加工机构的基座12以及设置在基座12两侧的支撑座13，支撑座13与支撑脚11共同对玻璃精雕机进行支撑。如此，通过对底座1的结构的设计，可有效的提高底座1的刚性及稳定性，从而保证玻璃精雕机的稳定运行，进而提高玻璃精雕机的加工精度和产品质量。
在上述实施例中，横跨在底座1上方的龙门式支撑架2，其可采用传统机床中的立柱21与横梁22分体安装的结构，横梁22架设在两立柱21上，通过在横梁22上布置X轴传动机构33，实现连接有加工主轴35的Z轴传动机构34在X轴方向上的往复运动。然而，考虑到分体结构的横梁22与立柱21在加工过程中，其整体刚性及稳定性不足，容易受到加工主轴35在加工玻璃工件的过程中产生的振动的影响。在本发明一优选实施例中，龙门式支撑架2为一体成型设置，其相较于分体连接的横梁22与立柱21结构，具有较优的机械性能(刚性及稳定性等),进而提高玻璃精雕机的加工精度和产品质量。参见图1，在横梁22上开设有用于布置X轴传动机构33的凹槽221，X轴传动机构的驱动电机、与驱动电机的执行端连接的丝杠及滑鞍等均被安装在该凹槽221内。如此，不仅可以节省龙门式支撑架2的制造成本，还可有效的减轻玻璃精雕机的整体重量，从而减轻工作人员移动玻璃精雕机的所耗人力。
本发明所提出的玻璃精雕机的主要改进体现在玻璃加工机构3，其相较于传统的单通道及单加工主轴35的玻璃精雕机，可在一定程度上提高3C产品的钢化膜及玻璃盖板的生产效率。作为本发明一优选实施例，参见图1，玻璃加工机构3在底座1上并排设置有两组，两玻璃加工机构3之间相互独立，互不影响，即相当于两台玻璃精雕机之间的并联。其中，玻璃加工机构具体包括有用于带动布置在其上方的加工平台31沿着Y轴方向往复运动的Y轴传动机构32、用于带动加工主轴35在横梁22上沿着X轴方向往复运动的X轴传动机构33以及用于带动加工主轴35在底座1上方沿着Z轴方向往复运动的Z轴传动机构34。如此，通过三轴传动机构，可实现对玻璃工件的精加工。为进一步提高生产效率，还可在每组玻璃加工机构3上布置两组连接有加工主轴35的Z轴传动机构34，该两Z轴传动机构34通过滑鞍固定并与X轴传动机构33连接。由于在每组玻璃加工机构3上增加了一组加工主轴35以及用于驱动加工主轴35在Z轴方向往复运动的Z轴传动机构，使得每组玻璃加工机构3可同时对放置在加工平台31上的两个玻璃工件进行加工，进而提高玻璃精雕机的整体生产效率。在可行的前提下，还可根据实际需求，在底座1上布置三组或四组等并联设置的玻璃加工机构3，以在最大程度上提高玻璃产品的生产效率。当然，每组玻璃加工机构3上的加工主轴35以及Z轴传动机构34，亦可根据实际需求及可行性，布置三组或四组等。
在本发明一较佳实施例中，参见图2，Y轴传动机构包括32包横截面呈“凹”字形的安装座321，该安装座321主要包括底部321a以及一体形成于底部321a上的两支撑部321b；在两支撑部321b之间限定出用于安装驱动电机及丝杠的内腔，同时，在该两支撑部321b的上端面之上，对应设置有用于供加工平台31沿着Y轴方向往复运动的直线导轨321c。为减少各传动机构在运动过程中的摩擦，本发明所提出的玻璃精雕机在各传动机构的导轨上贴设有导轨软带。贴塑导轨是采用粘接剂将聚四氟乙烯导轨软带粘接在导轨表面，使得传统导轨的摩擦形式变为铸铁-塑料摩擦副。聚四氟乙烯导轨软带具有较强的耐磨性能与减振性能，由于聚四氟乙烯导轨软带材料中，本身具有润滑作用，因此，其对润滑的供油量要求不高。如此，可进一步的提高玻璃产品的质量。
在本发明另一较佳实施例中，玻璃精雕机还包括安装在加工平台31上且设置有对刀仪41的刀库4，刀库4包括若干用于放置刀具421的夹持组件42。夹持组件42包括有结构对称的两个卡爪，该两个卡爪呈“钳”状，以在两者之间形成具有一刀具出入口的夹持空间，当主轴携带刀具靠近该刀具出入口并与卡爪的内壁抵接时，通过施加在刀具上的作用力使两个卡爪向外张开以供刀具进入夹持空间中，在两个卡爪的弹性回复力的作用下可以将刀具加紧，此时使主轴释放刀具即可；当主轴需要装载刀具时，使主轴与对应的刀具插装在一起，并在刀具上施加使刀具撑开两个卡爪的作用力即可从刀具出入口处离开夹持组件42。
参见图2，本发明所提出的玻璃精雕机在加工平台31的前端安装刀库4，可有效的缩短加工主轴35的换刀时间，进而提高玻璃精雕机的生产效率。而设置在刀库4中的对刀仪41不仅可在+X轴、-X轴、+Y轴、-Y轴、+Z轴及-Z轴六个方向上测量和补偿刀偏值，还可在加工过程中对磨损或破损的刀具进行自动监测、报警和补偿。进一步的，因机床热变形引起的刀具偏值，亦可通过该对刀仪41进行变动量的补偿。设置在刀库4中的对刀仪41，可进一步保证产品的生产质量。参见图4，在本发明实施例中，更具体的，刀库4还包括沿X轴方向布置的安装板43，在安装板43的长度方向上间隔设置有若干用于安装夹持组件42的定位槽44。结合图2可知，在本发明一较佳实施例中，待加工玻璃毛坯沿Y轴方向并排放置，而安装板43则沿X轴方向设置在玻璃治具的前端。进一步的，在安装板43的长度方向设置有若干与夹持组件42相匹配的定位槽44，夹持组件42通过螺钉固定在定位槽44上。如此，将刀具421沿X轴方向并排设置在玻璃治具，可方便加工主轴35的换刀操作，缩短换刀时间，提高玻璃精雕机的生产效率。考虑到刀具421与玻璃治具距离较近，加工主轴35在对玻璃治具中的玻璃毛坯进行加工的过程中，存在着飞溅的金属切屑及切削液，为将其与刀具421隔离，在刀具421的周侧布置有防护罩45。
在一具体实施方式中，夹持组件42还包括与卡爪连接的本体，该本体固定在定位槽44中，其中卡爪在靠近本体的位置设置有至少一过渡槽，该过渡槽位于卡爪背对夹持空间的外侧，且贯穿卡爪的上下两面，以在每个卡爪的过渡槽处形成弹性臂。更具体地，卡爪与本体为一体结构，还可以通过在卡爪与本体之间的连接位置处作减薄设计来增加卡爪的弹性形变能力，从而满足刀具进出夹持空间的要求。
本发明所提出的玻璃精雕机，除包括上述的玻璃加工机构3和刀库4外，还包括有设置在加工平台31内的真空装置(图未示)。该真空装置的主要作用在于在加工平台31内产生真空负压，以将放置在加工平台31上的玻璃工件吸附固定，避免玻璃工件在加工过程中发生偏移。真空装置的种类可根据实际需求进行选择，如真空泵或真空发生器等。考虑到成本及安装空间等因素，本发明优先选择真空发生器作为在加工平台31内产生真空负压的真空装置。
在本发明实施例中，为进一步提高玻璃精雕机的加工精度，加工主轴35选用气浮主轴。由于气浮主轴采用气体(通常为空气)作为润滑剂的滑动轴承，加工主轴35旋转时没有机械接触，磨损程度降到了最低，可有效地提高加工主轴35的精度。同时，使用气浮主轴还可大大的延长刀具的寿命(气浮主轴的振动较低)。
综上所提出的玻璃精雕机，其工作原理具体为：
放料：加工平台31在Y轴传动机构32的驱动下移动至取放料区域，通过设置在该区域内的共用机械手，抓取若干数量的玻璃工件并对应放置在加工平台31上布置的工装夹具内；
定位：在将待加工的玻璃工件放置到加工平台31之前，由安装在共用机械手上的CCD相机，拍摄每一片玻璃工件上的Mark点；
换刀对刀：加工主轴35在X轴传动机构33和Z轴传动机构34的驱动下，移动至刀库4的正上方位置处，此时，换刀吹气管路导通，将刀具表面的赃物吹掉，再换上所需刀具，之后再移动至对刀仪41位置处进行对刀；
加工：加工平台31在Y轴传动机构32的驱动下，移动至加工主轴35的下方，由加工主轴35根据定位阶段所确定的运行轨迹，对加工平台31上放置的玻璃工件进行加工；
取料：玻璃工件加工完毕后，加工平台31返回至取放料区域，由共用机械手将成品取走，送至下一道工序。
以上所述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 (9)
1.一种玻璃精雕机，其特征在于，包括底座、横跨于所述底座两侧的龙门式支撑架、设于所述龙门式支撑架上的至少两组玻璃加工机构以及设于所述底座的台面上且分别与各玻璃加工机构一一对应的加工平台；所述至少两组玻璃加工机构在所述龙门式支撑架的跨度方向上并排设置且相互独立，所述玻璃加工机构包括设置在所述龙门式支撑架上的X轴传动机构以及设置在所述X轴传动机构上并安装有加工主轴的Z轴传动机构；所述底座与所述加工平台之间设有用于驱动所述加工平台在Y轴上运动的Y轴传动机构；
所述玻璃精雕机还包括设置在所述底座周侧、用于分别向至少两所述加工平台上下料的机械手；
所述玻璃精雕机还包括安装在所述加工平台上且设置有对刀仪的刀库，所述刀库包括若干用于放置刀具的夹持组件；
所述夹持组件包括有结构对称的两个卡爪，该两个卡爪呈“钳”状，以在两者之间形成具有一刀具出入口的夹持空间，当加工主轴携带刀具靠近该刀具出入口并与卡爪的内壁抵接时，通过施加在刀具上的作用力使两个卡爪向外张开以供刀具进入夹持空间中，在两个卡爪的弹性回复力的作用下可以将刀具加紧，此时使主轴释放刀具即可；当加工主轴需要装载刀具时，使加工主轴与对应的刀具插装在一起，并在刀具上施加使刀具撑开两个卡爪的作用力即可从刀具出入口处离开夹持组件。
2.如权利要求1所述的玻璃精雕机，其特征在于，所述Z轴传动机构与X轴传动机构之间设置有滑鞍，所述两Z轴传动机构固定设置在所述滑鞍上。
3.如权利要求1所述的玻璃精雕机，其特征在于，所述刀库还包括沿X轴方向布置的安装板，在所述安装板的长度方向上间隔设置有若干用于安装所述夹持组件的定位槽。
4.如权利要求3所述的玻璃精雕机，其特征在于，所述刀库还包括用于隔离所述刀具与工件的防护罩。
5.如权利要求1所述的玻璃精雕机，其特征在于，所述龙门式支撑架包括两立柱及一体形成于所述两立柱之间的横梁，所述横梁上开设有用于安装X轴传动机构的凹槽。
6.如权利要求1所述的玻璃精雕机，其特征在于，所述Y轴传动机构包括横截面呈“凹”字型的安装座，所述安装座包括底部以及一体形成于所述底部上的两支撑部，所述两支撑部之间限定出用于安装驱动电机及丝杠的内腔，所述两支撑部上对应设置有供所述加工平台沿Y轴方向往复运动的直线导轨。
7.如权利要求1所述的玻璃精雕机，其特征在于，所述底座包括具有多个支撑脚的基座和一体形成于所述基座相对两侧的支撑座，两所述支撑座用于支撑所述龙门式支撑架。
8.如权利要求1所述的玻璃精雕机，其特征在于，还包括用于产生负压的真空装置，所述加工平台上设有若干贯穿其工件放置面的真空吸孔，所述真空吸孔与所述真空装置的吸气管路连通。
9.如权利要求1所述的玻璃精雕机，其特征在于，所述加工主轴为气浮主轴。
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