CN109368272A

CN109368272A - 一种高精度平板玻璃传送装置

Info

Publication number: CN109368272A
Application number: CN201811269812.0A
Authority: CN
Inventors: 焦宗平; 李淼; 梁中慧
Original assignee: Irico Display Devices Co Ltd
Current assignee: Irico Display Devices Co Ltd
Priority date: 2018-10-29
Filing date: 2018-10-29
Publication date: 2019-02-22

Abstract

本发明公开了一种高精度平板玻璃传送装置，该装置在传统的传送玻璃的基座上增设若干个平行的气垫杆；玻璃通过边部的驱动轮向前移动，移动过程中气垫杆开设的进气腔内通有压缩空气，使得气垫和传送的玻璃之间形成气膜，气膜对玻璃板支撑，减少玻璃板在传送过程被擦划伤或产生裂纹的几率。

Description

一种高精度平板玻璃传送装置

【技术领域】

本发明属于平板玻璃生产领域，具体涉及一种高精度平板玻璃传送装置。

【背景技术】

平板玻璃板向超薄化、大型化和高质量方向发展，如G8.5玻璃基板，长2500mm×宽2200mm×厚度(0.3mm～0.7mm)，这种超薄大型玻璃板在冷端后加工制造过程，使用滚轮、毛刷或气垫等方式在100m以上超长距离进行搬运或传输玻璃板，生产节奏≤18s；因玻璃的边缘进行了抛光研磨，使得玻璃在传输过程中易出现高速打滑、颠簸跳动等异常状况，造成玻璃板擦划伤及裂纹破片等加工不良发生。

【发明内容】

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种高精度平板玻璃传送装置；该系统

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种高精度平板玻璃传送装置，包括传送基座和若干个气垫杆；所有的气垫杆在传送基座上固定平行布置，气垫杆的长度方向为玻璃板的传送方向；气垫杆内部开设有两个进气腔，两个进气腔的第一进气端分别开设在气垫杆的侧端，两个进气腔的第一出气端均在气垫杆的上表面；由进气腔传入的压缩空气，使得气垫杆和玻璃板之间形成气膜；气膜的厚度为90～110mm；宽度为98～110mm；传送基座上沿玻璃板的传送方向设置有支撑架，支撑架在外侧的气垫杆旁；支撑架上固定设置有若干个驱动轮，每一个驱动轮的侧边开设有V形槽；传送玻璃板时，玻璃板的侧边在V形槽内；传送基座上固定设置有传动系统，传动系统通过转动轴带动驱动轮转动。

本发明的进一步改进在于：

优选的，所有的气垫杆形成的平面与水平面形成的夹角为65～85°。

优选的，一个气垫杆上的相邻的驱动轮之间的距离为50～100mm。

优选的，驱动轮的外径为38～60mm，侧边的宽度为10～20mm，V形槽的深度为轮外径的12％～20％。

优选的，每一个驱动轮的V型槽内套有O型圆环，O型圆环的材料选用聚氨酯PU。

优选的，传动系统包括伺服电机和驱动轴；伺服电机固定安装在固定法兰上，固定法兰上固定安装在传送基座上；伺服电机的动力输出端上套装有齿形同步带；齿形同步带的另一端固定安装在驱动轴的动力输入端上，驱动轴固定安装在传送基座上，驱动轴平行设置在支撑架旁，驱动轴上固定有安装若干个锥形齿轮，每一个锥形齿轮啮合有一个副轮；每一个副轮固定连接在转动轴的一端，转动轴的另一端和一个驱动轮的中心固定连接。

优选的，气垫杆内部开设有排气腔，排气腔的第二进气端开设在气垫杆长度方向的上表面的中心位置，第二出气端开设在气垫杆的一个侧端面上。

优选的，进气腔的第一进气端连通有压缩气体的气源；排气腔的第二出气端连通有真空泵。

优选的，传送基座上沿着任意一个气垫杆固定设置有N个传感器，N为大于等于2的自然数；传感器用于监测玻璃前端和末端在气垫杆上的位置，以及一个玻璃板经过一个传感器的时长。

优选的，传感器和伺服编码器及PC连接；传感器将一个玻璃板经过一个传感器的时长传回至PC，PC计算玻璃板的长度。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

进一步的，气垫杆形成平面与水平面的夹角为65～85°，一方面节省空间，另一方面，只需要在玻璃板的一个侧边设定传动机构即可，而不需要两个侧边都需要传动机构。

进一步的，对驱动轮的安装间距与尺寸进行限定，保证玻璃板平稳的传输，同时保证驱动轮能够坚固的支撑玻璃板。

进一步的，驱动轮的V型槽内套有O型圆环，O型圆环的材料选用聚氨酯PU，提高玻璃板驱动的摩擦系数0.7～0.9。

进一步的，驱动轮下方设置有传动系统，配有编码器的伺服电机，被固定法兰安装在底座上，伺服电机驱动齿形同步带，传动至驱动轴，带动固定在驱动轴上的锥形齿轮转动，锥形齿轮的副轮驱动轴的另一端固定驱动轮转动，确保支撑在气垫杆上玻璃板平稳可靠传送。

进一步的，气垫杆内部开设有排气腔，使得气垫杆内部有进气腔和排气腔，气源将一定压缩空气经过进气端流入气腔，气流向内流动，在第二进气端的区域产生的负压(吸力)，由真空泵抽走。因此，在第一出气端的区域形正压(浮力)，将玻璃板支撑浮起。正压使气膜厚度增大，负压使气膜厚度减小。调整正负压，使气垫膜厚控制在90～110um。

进一步的，传动装置上设置传感器，每个传感器用于监测玻璃板前端、末端的传送位置及时长，结合编码器测速，可以计算出每片玻璃板长度。

【附图说明】

图1是玻璃板气垫传输整体结构示意图；

图2是玻璃板传输驱动轮的布置示意图；

图3是玻璃板传输驱动轮结构示意图；

其中：(a)正视图；(b)侧视图；

图4是玻璃板传输驱动轮的传动系统的示意图；

图5是支撑玻璃板的高精度负压气垫结构示意图；

图6是气垫工作面上的压力分布图；

图7是玻璃板传感器与编码器、PC配合监测玻璃板跳动和打滑分析示意图。

其中：1-驱动轮；2-玻璃板；3-气垫杆；4-传感器；5-支撑架；6-传动系统；7-转动轴；8-伺服电机；9-固定法兰；10-齿形同步带；11-驱动轴；12-锥形齿轮；13-副轮；14-进气腔；15-排气腔；16-气源；17-真空泵；18-气膜。

【具体实施方式】

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

本发明的传送装置，包括驱动轮1、气垫杆3、传感器4、支撑架5、传动系统6和传送基座；该装置包括若干个气垫杆3，气垫杆3的设置数量根据被传送的玻璃板2的宽度决定；所有的气垫杆3沿着玻璃板2的传送方向并排、平行固定安装在传送基座上，气垫杆3形成的平面与水平面形成的夹角为65～85°，即玻璃板2在传送过程中，玻璃板2的平面和水平面形成的夹角为65～85°；一方面节省空间，另一方面，只需要在玻璃板2的一个侧边设定传动机构即可，而不需要两个侧边都需要传动机构；在底部的气垫杆3的外侧，传送基座上固定设置有支撑架5；支撑架5平行于气垫杆3，支撑架5上固定设置有若干个驱动轮1，支撑架5上设定的驱动轮1的数量根据生产线长度确定；传送玻璃板2时，玻璃板2的玻璃面支撑在气垫杆3上，玻璃板2的一个侧边部与驱动轮1的侧端相接触，驱动轮1转动，同时带动玻璃板2向前移动；每段传送设备配有两个或多个玻璃板跟踪传感器4，如A、B、C、D等传感器4，每个传感器4用于监测玻璃板前端、末端的传送位置及时长，结合伺服电机编码器速度控制，可以计算出每片玻璃板长度。

参见图2，相邻的驱动轮1之间的距离P为50～100mm；参见图3中的图(a)和图(b)，驱动轮1是设置有V形槽的转轮；驱动轮1的表面选用表面黑化的超硬铝合金，驱动轮1的外径D为38～60mm，轮边开设有V形槽，V形槽顶端之间的距离，即轮边的宽度为10～20mm，V形槽的深度为轮外径D的12％～20％；在驱动轮1的V型槽内套有表面平坦O型圆环，O型圆环的材料选用耐磨的有弹性的聚氨酯PU，O型圆环的厚度是V型槽深2％～5％，O形圆环可以提高玻璃板的摩擦系数0.7～0.9；每一个驱动轮1的中心固定设置有一个转动轴7，带动该驱动轮1转动；驱动轮1输送速度范围为0.5～2m/s，驱动轮1装配水平误差控制在0.1mm以内，驱动轮1尺寸误差控制在0.05mm以内。

参见图4，为驱动轮1的传动系统6示意图，传动系统6包括伺服电机8、固定法兰9、齿形同步带10、驱动轴11、锥形齿轮12和副轮13；伺服电机8配有编码器，伺服电机8固定安装在固定法兰9上，固定法兰9上固定安装在传送基座上；伺服电机8的动力输出端上套装有齿形同步带10；齿形同步带10的另一端固定安装在驱动轴11的动力输入端上，驱动轴11固定安装在传送基座上，驱动轴11平行设置在支撑架5旁，驱动轴11上固定有安装若干个锥形齿轮12，每一个锥形齿轮12啮合有一个副轮13，副轮13安装在转动轴7的另一端；即转动轴7穿过支撑架5，一端固定连接有一个驱动轮1，另一端固定连接有一个副轮13，即每一个驱动轮1配备有一个锥形齿轮12和一个副轮13；当驱动轮1需要转动时，伺服电机8驱动齿形同步带10，传动至驱动轴11，带动固定在驱动轴11上的每一个锥形齿轮12转动，每一个锥形齿轮12的副轮13同时转动，同时带动转动轴7另一端的驱动轮1转动，确保支撑在气垫杆3上玻璃板传送。整个传动系统6配合精度满足要求玻璃径向跳动不大于0.1mm/m。

参见图5和图6，气垫杆3的长度方向为玻璃的传送方向，在玻璃板2与气垫杆3之间形成稳定厚度气膜18，保证稳定可靠支撑玻璃板2。气垫杆3为一种负压气垫结构，气垫杆3的两端分别开设有一个进气腔14，进气腔14的进气端为第一进气端，出气端为第一出气端，进气腔14的第一进气端在气垫杆3的侧端，第一出气端在气垫杆3的上表面，外部的压缩空气气源16和第一进气端连通，通过进气腔14在气垫杆3的上表面和玻璃板2之间充气，即图中R2和R3之间第一出气端的区域形成正压(浮力)P2，将玻璃板3支撑浮起；气垫杆3内部还开设有排气腔15，排气腔15的进气端为第二进气端，出气端为第二出气端，排气腔15的第二进气端开设在气垫杆3长度方向的上表面的中心位置，第二出气端开设在气垫杆3的一个侧端，排气腔15的第二进气端为半径为R1，第二出气端和真空泵17连通，当玻璃板2和气垫杆3之间有气体时，气流向第二进气端内流动，经半径R1的第二进气端产生负压(吸力)P1，由真空泵17抽走；其工作原理是气源16将一定压力空气经气源16流入气腔，气流向内流动，在第一出气端的区域形正压(浮力)，将玻璃板支撑浮起，在第二进气端的区域产生的负压(吸力)，由真空泵17抽走，即在气垫杆3的上表面和玻璃板2之间形成气膜18。正压使气膜18厚度增大，负压使气膜18厚度减小。调整正负压，使气膜18厚度控制在90～110um，气膜18的宽度X是98～110mm，根据玻璃板2输送方向宽度与X比值，选用气垫杆3数量，如若玻璃板输送方向宽度2500mm，则需要选用气垫杆3数量约为25个。

参见图7，图7表示了玻璃板传感器4与伺服编码器、PC配合监测玻璃板2跳动和打滑分析示意图；从图1可以看出每段传送设备配有两个或多个玻璃板2跟踪传感器4，如A、B、C、D等传感器4，每个传感器4用于监测玻璃板2前端、末端的传送位置及检测到前端和末端的时间差，结合伺服电机编码器速度，可以计算出每片玻璃板长度，经PC处理后存储，根据累计一定数量玻璃板2长度的离散最大值和均值极差，监测玻璃板2跳动和打滑状态，理想情况下，经过一个传感器检测出来的玻璃板的长度为定值，但是如果出现打滑或跳动的状态，传感器检测出来的一块玻璃的经过的时间就会缩短或延长，导致计算出来的玻璃板的长度与实际长度不符，累计多个玻璃板的检测时，就会出现如图5所示的离散情况，当发现这种情况时，适时进行必要的维护调整。监控玻璃板板2跳动和打滑控制系统，在每段传送设备配有两个或多个玻璃板2跟踪传感器4，每个传感器4用于监测玻璃板2前端、末端的传送位置及时长，结合编码器测速，可以计算出每片玻璃板长度，经PC处理后存储并输出分析图，并输出图5分析图，其中测量板长相对较大区间均值极差t表征玻璃板打滑状况，小区间波动离散最大差值h表征玻璃板2跳变。根据这2个值日常观测经验值，对系统设定极限阈值管控，当t或h值超限，控制系统发出提示或警示信息，及时校正驱动系统精度，如水平度、同心度或更换O型聚氨酯PU环等维护操作。

为了减少高速搬运造成擦划伤及裂纹破片等加工不良发生率小于1％，相邻传送单元的速度误差小于0.5mm/min，玻璃基板不能跨传送带起停。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种高精度平板玻璃传送装置，其特征在于，包括传送基座和若干个气垫杆(3)；所有的气垫杆(3)在传送基座上固定平行布置，气垫杆(3)的长度方向为玻璃板(2)的传送方向；气垫杆(3)内部开设有两个进气腔(14)，两个进气腔(14)的第一进气端分别开设在气垫杆(3)的侧端，两个进气腔(14)的第一出气端均在气垫杆(3)的上表面；由进气腔(14)传入的压缩空气，使得气垫杆(3)和玻璃板(2)之间形成气膜(18)；气膜(18)的厚度为90～110mm；宽度为98～110mm；传送基座上沿玻璃板(2)的传送方向设置有支撑架(5)，支撑架(5)在外侧的气垫杆(3)旁；支撑架(5)上固定设置有若干个驱动轮(1)，每一个驱动轮(1)的侧边开设有V形槽；传送玻璃板(2)时，玻璃板(2)的侧边在V形槽内；传送基座上固定设置有传动系统(6)，传动系统(6)通过转动轴(7)带动驱动轮(1)转动。

2.根据权利要求1所述的一种高精度平板玻璃传送装置，其特征在于，所有的气垫杆(3)形成的平面与水平面形成的夹角为65～85°。

3.根据权利要求1所述的一种高精度平板玻璃传送装置，其特征在于，一个气垫杆(3)上的相邻的驱动轮(1)之间的距离为50～100mm。

4.根据权利要求1所述的一种高精度平板玻璃传送装置，其特征在于，驱动轮(1)的外径为38～60mm，侧边的宽度为10～20mm，V形槽的深度为轮外径的12％～20％。

5.根据权利要求1所述的一种高精度平板玻璃传送装置，其特征在于，每一个驱动轮(1)的V型槽内套有O型圆环，O型圆环的材料选用聚氨酯PU。

6.根据权利要求1所述的一种高精度平板玻璃传送装置，其特征在于，传动系统(6)包括伺服电机(8)和驱动轴(11)；伺服电机(8)固定安装在固定法兰(9)上，固定法兰(9)上固定安装在传送基座上；伺服电机(8)的动力输出端上套装有齿形同步带(10)；齿形同步带(10)的另一端固定安装在驱动轴(11)的动力输入端上，驱动轴(11)固定安装在传送基座上，驱动轴(11)平行设置在支撑架(5)旁，驱动轴(11)上固定有安装若干个锥形齿轮(12)，每一个锥形齿轮(12)啮合有一个副轮(13)；每一个副轮(13)固定连接在转动轴(7)的一端，转动轴(7)的另一端和一个驱动轮(1)的中心固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种高精度平板玻璃传送装置，其特征在于，气垫杆(3)内部开设有排气腔(15)，排气腔(15)的第二进气端开设在气垫杆(3)长度方向的上表面的中心位置，第二出气端开设在气垫杆(3)的一个侧端面上。

8.根据权利要求1所述的一种高精度平板玻璃传送装置，其特征在于，进气腔(14)的第一进气端连通有压缩气体的气源(16)；排气腔(15)的第二出气端连通有真空泵(17)。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的一种高精度平板玻璃传送装置，其特征在于，传送基座上沿着任意一个气垫杆(3)固定设置有N个传感器(4)，N为大于等于2的自然数；传感器(4)用于监测玻璃前端和末端在气垫杆(3)上的位置，以及一个玻璃板(4)经过一个传感器(4)的时长。

10.根据权利要求9所述的一种高精度平板玻璃传送装置，其特征在于，传感器(4)和伺服编码器及PC连接；传感器(4)将一个玻璃板(4)经过一个传感器(4)的时长传回至PC，PC计算玻璃板(4)的长度。