CN112194353A - 一种用于切割玻璃的全自动切割装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于切割玻璃的全自动切割装置，包括基座，基座的四角均固定连接有第一支撑腿，每个第一支撑腿的底端均固定连接有防滑垫，四个第一支撑腿的中部套接有升降板，基座和升降板之间通过弹簧弹性连接，且弹簧套接在第一支撑腿的外围，升降板的底端四角均固定连接有第二支撑腿，每个第二支撑腿的底端均固定连接有万向轮，本发明的有益效果是：通过在基座的顶端固定连接的PLC控制器以及分别与PLC控制器电性连接的第一电机、第一电动杆、第二电动杆以及第二电机，使得装置在通上电之后，PLC控制器能够与控制切割轮进行移动和转动，通过设有的与第二支撑腿的底端所固定连接的万向轮，使得该装置能够进行移动。

Description

一种用于切割玻璃的全自动切割装置

技术领域

本发明属于自动切割技术领域，具体涉及一种用于切割玻璃的全自动切割装置。

背景技术

玻璃在常温下是一种透明的固体，在熔融时形成连续网络结构，冷却过程中粘度逐渐增大并硬化而不结晶的硅酸盐类非金属材料，玻璃广泛应用于建筑物，用来隔风透光，属于混合物，另有混入了某些金属的氧化物或者盐类而显现出颜色的有色玻璃，和通过特殊方法制得的钢化玻璃等，有时把一些透明的塑料(如聚甲基丙烯酸甲酯)也称作有机玻璃。

制造玻璃时，切割玻璃时十分重要的一项工艺，目前，对于玻璃的切割，通常是人工进行切割，不具备自动化，切割效率低，并且由于人工操作，容易产生切割失误，造成成片玻璃损坏，浪费资源，同时现有的玻璃切割机不具备移动功能，不方便操作人员对其进行移动操作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于切割玻璃的全自动切割装置，旨在解决现有技术中切割装置不具备自动化和不具备移动功能的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于切割玻璃的全自动切割装置，包括基座，所述基座的四角均固定连接有第一支撑腿，每个所述第一支撑腿的底端均固定连接有防滑垫，四个所述第一支撑腿的中部套接有升降板，所述基座和升降板之间通过弹簧弹性连接，且所述弹簧套接在第一支撑腿的外围，所述升降板的底端四角均固定连接有第二支撑腿，每个所述第二支撑腿的底端均固定连接有万向轮，所述升降板中部嵌设有的丝杠螺母内穿插连接有丝杆，所述基座的底端固定连接有第一电机，所述第一电机的输出轴贯穿基座与丝杆传动连接。

为了使得能够让切割轮进行自动化移动，作为本发明一种优选的，所述基座的顶端安装有PLC控制器，所述基座的顶端固定连接有滑槽件，所述滑槽件的内部滑动连接有滑块，所述滑块的一侧固定连接于第一电动杆的一端，所述第一电动杆的另一端固定连接有固定块，所述固定块的底端固定连接在基座的顶端。

为了使得能够让玻璃的切割范围能够更大，作为本发明一种优选的，所述滑块的顶端固定连接于L形移动杆的一端，所述基座的顶部开设有凹槽，所述第一电机的输出轴的一端固定连接有转盘，所述转盘的内部固定连接有若干吸盘，所述L形移动杆的另一端固定连接有第二电动杆，所述基座的一侧固定连接有吸尘箱。

为了使得能够将切割过程中所产生的灰尘收集起来以达到清洁的目的，作为本发明一种优选的，所述吸尘箱的顶端贯通连接有通管的一端，所述凹槽的两侧固定连接有支架，所述支架的顶端固定连接有吸尘头，所述通管的另一端与吸尘头贯通连接，所述第二电动杆的底端固定连接有固定架，所述固定架的一侧固定连接有第二电机，所述第二电机的输出轴贯穿固定架的两侧，且所述固定架的内部通过第二电机的输出轴与切割轮转动连接，所述基座的另一侧固定连接有手拉杆。

为了使得该装置能够实现自动化的效果，作为本发明一种优选的，所述PLC控制器分别与第一电机、第一电动杆、第二电动杆以及第二电机电性连接，所述PLC控制器与外界电源电性连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)通过在基座的顶端固定连接的PLC控制器以及分别与PLC控制器电性连接的第一电机、第一电动杆、第二电动杆以及第二电机，使得装置在通上电之后，PLC控制器能够与控制切割轮进行移动和转动，以及能够控制转盘的转动，避免对玻璃切割造成损坏；

2)通过设有的与第二支撑腿的底端所固定连接的万向轮，使得在需要对该装置进行移动时，可以通过螺旋丝杆使得升降板沿着第一支撑腿进行下降，从而使得万向轮能够接触地面，能够最终达到让该装置进行移动的目的。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的正视图；

图3为本发明的底部结构示意图；

图4为本发明的俯视图；

图5为本发明的电路图；

图中：1、基座；2、第一支撑腿；3、防滑垫；4、升降板；5、弹簧；6、第二支撑腿；7、万向轮；8、丝杆；9、第一电机；10、PLC控制器；11、滑槽件；12、滑块；13、第一电动杆；14、固定块；15、L形移动杆；16、凹槽；17、转盘；18、吸盘；19、第二电动杆；20、吸尘箱；21、通管；22、支架；23、吸尘头；24、固定架；25、切割轮；26、手拉杆；27、第二电机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

请参阅图1-5，本发明提供以下技术方案：一种用于切割玻璃的全自动切割装置，包括基座1，基座1的四角均固定连接有第一支撑腿2，每个第一支撑腿2的底端均固定连接有防滑垫3，四个第一支撑腿2的中部套接有升降板4，基座1和升降板4之间通过弹簧5弹性连接，且弹簧5套接在第一支撑腿2的外围，升降板4的底端四角均固定连接有第二支撑腿6，每个第二支撑腿6的底端均固定连接有万向轮7，升降板4中部嵌设有的丝杠螺母内穿插连接有丝杆8，基座1的底端固定连接有第一电机9，第一电机9的输出轴贯穿基座1与丝杆8传动连接。

优选的，基座1的顶端安装有PLC控制器10，基座1的顶端固定连接有滑槽件11，滑槽件11的内部滑动连接有滑块12，滑块12的一侧固定连接于第一电动杆13的一端，第一电动杆13的另一端固定连接有固定块14，固定块14的底端固定连接在基座1的顶端。

具体使用时，可以通过螺旋丝杆8使得升降板4沿着第一支撑腿2进行下降，从而使得万向轮7能够接触地面，能够最终达到让该装置进行移动的目的，通过设置的防滑垫3能够防止第一支撑腿2在光滑地面产生滑动，通过设置的第一电动杆13能够带动滑块12在滑槽件11的内部进行来回滑动。

优选的，滑块12的顶端固定连接于L形移动杆15的一端，基座1的顶部开设有凹槽16，第一电机9的输出轴的一端固定连接有转盘17，转盘17的内部固定连接有若干吸盘18，L形移动杆15的另一端固定连接有第二电动杆19，基座1的一侧固定连接有吸尘箱20。

具体使用时，通过设置的滑块12能够带动L形移动杆15的移动，通过设置的第一电机9能够带动转盘17的转动，通过设置的转盘17能够放置需要被切割的玻璃，通过设置的吸盘18能够对玻璃进行固定，通过设置的第二电动杆19能够调节切割轮25的高度。

优选的，吸尘箱20的顶端贯通连接有通管21的一端，凹槽16的两侧固定连接有支架22，支架22的顶端固定连接有吸尘头23，通管21的另一端与吸尘头23贯通连接，第二电动杆19的底端固定连接有固定架24，固定架24的一侧固定连接有第二电机27，第二电机27的输出轴贯穿固定架24的两侧，且固定架24的内部通过第二电机27的输出轴与切割轮25转动连接，基座1的另一侧固定连接有手拉杆26。

具体使用时，通过设置的吸尘箱20、通管21以及吸尘头23能够与对切割玻璃所产生的灰尘进行收集清理，防止其污染环境，通过设置的第二电机27能够驱动切割轮25的旋转，通过设置的手拉杆26能够让工作人员用手对该装置进行拉开移动。

优选的，PLC控制器10分别与第一电机9、第一电动杆13、第二电动杆19以及第二电机27电性连接，PLC控制器10与外界电源电性连接。

具体使用时，通过设有的PLC控制器10以及分别与PLC控制器10电性连接的第一电机、第一电动杆13、第二电动杆19以及第二电机27，使得装置在通上电之后，PLC控制器10能够与控制切割轮25进行移动和转动，以及能够控制转盘17的转动，能够使该装置实现自动化的效果。

在一个实施例中，在所述支架(22)的顶端吸尘头(23)的一侧加装摄像头，所述摄像头的镜头与凹槽(16)正对，并且所述摄像头拍摄到的图像边界与凹槽(16)的边沿平齐；由于玻璃被吸盘18吸附时的位置是随机的，所以需要利用机器视觉采集到的玻璃图像进行分析，再通过所述PLC控制器(10)控制第一电机(9)从而使转盘(17)带动玻璃转到玻璃的一条边与凹槽(16)的上边沿平齐的位置，从而方便后续的定点切割

步骤A1：首先利用摄像头采集到含有所述玻璃的图像，首先对图像进行灰度化处理再利用公式(1)对灰度化后的图像进行Robertb边缘检测得到边缘检测后的新图像

Y(u,v)＝|G(u,v)-G(u+1,v+1)|+|G(u+1,v)-G(u,v+1)| (1)

其中Y(u,v)表示边缘检测得到边缘检测后的新图像信息矩阵；G(u,v)表示摄像头采集到含有所述玻璃的图像进行灰度化后的灰度信息矩阵；

从所述新图像信息矩阵中得到关于所述玻璃边缘的四条边的坐标点，以及所述玻璃的四个顶点的坐标，按照图像中顺时针的顺序依次排列四个顶点坐标为(x₁,y₁)、(x₂,y₂)、(x₃,y₃)、(x₄,y₄)；

步骤A2：利用公式(2)得到当前玻璃的任一边沿与所述凹槽(16)的上边沿的偏角：

其中β表示当前玻璃的任一边沿与所述凹槽(16)的上边沿的偏角；(a_i,b_i)表示步骤A1中得到的所述玻璃边缘的四条边中的任意一条边的第i个边沿坐标点；n表示步骤A1采集到所述任意一条边的边沿坐标点的总个数；

步骤A3：将步骤A2得到的β代入公式(3)得到所述PLC控制器(10)控制第一电机(9)的脉冲个数以及旋转方向；

其中R的数值表示所述PLC控制器(10)控制第一电机(9)的脉冲个数；R的符号表示所述PLC控制器(10)控制第一电机(9)的旋转方向(R＜0时需要所述PLC控制器(10)控制第一电机(9)逆时针转动，R＞0时需要所述PLC控制器(10)控制第一电机(9)顺时针转动，R＝0时所述第一电机(9)不转动)；L表示所述第一电机(9)的电感大小；S表示所述第一电机(9)的转速；E表示加在所述第一电机(9)的电压值；I表示流过所述第一电机(9)的电流值；N表示所述PLC控制器(10)控制所述第一电机(9)的转子转动一整圈所需要的脉冲个数；

通过上述步骤和公式利用得到的R值得到所述PLC控制器(10)对第一电机(9)需要发送的脉冲个数，以及旋转方向，从而保证所述玻璃的一条边可以转动到与凹槽(16)的边沿平齐的位置，从而方便后续的定点定位的进行切割；

上述技术方案的有益效果是：利用步骤A1的公式(1)得到边缘检测后的新图像；是为了利用公式将灰度化后的图像进行边缘检测，从而得到所述玻璃的边缘信息，再利用这些边缘信息得到当前位置的玻璃四个顶角的位置坐标以及边缘的位置坐标；利用步骤A2中的公式(2)得到当前玻璃的边沿与所述凹槽(16)的上边沿的偏角，目的是为了通过公式得到所述转盘(17)需要转动的角度，从而带动玻璃转到玻璃的一条边与凹槽(16)的上边沿平齐；最后利用步骤A3得到所述PLC控制器(10)控制第一电机(9)的脉冲个数以及旋转方向，目的是为了将所述角度转化成PLC控制器(10)可以控制的脉冲，并且公式(3)中还加入了对电机起动角的修正，从而可以使所述PLC控制器(10)控制第一电机(9)带动所述转盘(17)转动到准确位置；通过上述步骤和公式将所述玻璃转动到方便切割识别的位置，提高了工作效率，并且整个过程自动化，也提高了整个装置的自动化程度。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (6)

1.一种用于切割玻璃的全自动切割装置，包括基座(1)，其特征在于：所述基座(1)的四角均固定连接有第一支撑腿(2)，每个所述第一支撑腿(2)的底端均固定连接有防滑垫(3)，四个所述第一支撑腿(2)的中部套接有升降板(4)，所述基座(1)和升降板(4)之间通过弹簧(5)弹性连接，且所述弹簧(5)套接在第一支撑腿(2)的外围，所述升降板(4)的底端四角均固定连接有第二支撑腿(6)，每个所述第二支撑腿(6)的底端均固定连接有万向轮(7)，所述升降板(4)中部嵌设有的丝杠螺母内穿插连接有丝杆(8)，所述基座(1)的底端固定连接有第一电机(9)，所述第一电机(9)的输出轴贯穿基座(1)与丝杆(8)传动连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于切割玻璃的全自动切割装置，其特征在于：所述基座(1)的顶端安装有PLC控制器(10)，所述基座(1)的顶端固定连接有滑槽件(11)，所述滑槽件(11)的内部滑动连接有滑块(12)，所述滑块(12)的一侧固定连接于第一电动杆(13)的一端，所述第一电动杆(13)的另一端固定连接有固定块(14)，所述固定块(14)的底端固定连接在基座(1)的顶端。

3.根据权利要求2所述的一种用于切割玻璃的全自动切割装置，其特征在于：所述滑块(12)的顶端固定连接于L形移动杆(15)的一端，所述基座(1)的顶部开设有凹槽(16)，所述第一电机(9)的输出轴的一端固定连接有转盘(17)，所述转盘(17)的内部固定连接有若干吸盘(18)，所述L形移动杆(15)的另一端固定连接有第二电动杆(19)，所述基座(1)的一侧固定连接有吸尘箱(20)。

4.根据权利要求3所述的一种用于切割玻璃的全自动切割装置，其特征在于：所述吸尘箱(20)的顶端贯通连接有通管(21)的一端，所述凹槽(16)的两侧固定连接有支架(22)，所述支架(22)的顶端固定连接有吸尘头(23)，所述通管(21)的另一端与吸尘头(23)贯通连接，所述第二电动杆(19)的底端固定连接有固定架(24)，所述固定架(24)的一侧固定连接有第二电机(27)，所述第二电机(27)的输出轴贯穿固定架(24)的两侧，且所述固定架(24)的内部通过第二电机(27)的输出轴与切割轮(25)转动连接，所述基座(1)的另一侧固定连接有手拉杆(26)。

5.根据权利要求4所述的一种用于切割玻璃的全自动切割装置，其特征在于：所述PLC控制器(10)分别与第一电机(9)、第一电动杆(13)、第二电动杆(19)以及第二电机(27)电性连接，所述PLC控制器(10)与外界电源电性连接。

6.根据权利要求4所述的一种用于切割玻璃的全自动切割装置，其特征在于：在所述支架(22)的顶端吸尘头(23)的一侧加装摄像头，所述摄像头的镜头与凹槽(16)正对，并且所述摄像头拍摄到的图像边界与凹槽(16)的边沿平齐；由于玻璃被吸盘18吸附时的位置是随机的，所以需要利用机器视觉采集到的玻璃图像进行分析，再通过所述PLC控制器(10)控制第一电机(9)从而使转盘(17)带动玻璃转到玻璃的一条边与凹槽(16)的上边沿平齐的位置，从而方便后续的定点切割

步骤A1：首先利用摄像头采集到含有所述玻璃的图像，首先对图像进行灰度化处理再利用公式(1)对灰度化后的图像进行Robertb边缘检测得到边缘检测后的新图像

Y(u,v)＝|G(u,v)-G(u+1,v+1)|+|G(u+1,v)-G(u,v+1)| (1)

其中Y(u,v)表示边缘检测得到边缘检测后的新图像信息矩阵；G(u,v)表示摄像头采集到含有所述玻璃的图像进行灰度化后的灰度信息矩阵；u表示信息矩阵中除矩阵最后一行外的任一行数；v表示信息矩阵除矩阵最后一列外的任一列数；

从所述新图像信息矩阵中得到关于所述玻璃边缘的四条边的坐标点，以及所述玻璃的四个顶点的坐标，按照图像中顺时针的顺序依次排列四个顶点坐标为(x₁,y₁)、(x₂,y₂)、(x₃,y₃)、(x₄,y₄)；

步骤A2：利用公式(2)得到当前玻璃的任一边沿与所述凹槽(16)的上边沿的偏角：

其中β表示当前玻璃的任一边沿与所述凹槽(16)的上边沿的偏角；(a_i,b_i)表示步骤A1中得到的所述玻璃边缘的四条边中的任意一条边的第i个边沿坐标点；n表示步骤A1采集到所述任意一条边的边沿坐标点的总个数；

步骤A3：将步骤A2得到的β代入公式(3)得到所述PLC控制器(10)控制第一电机(9)的脉冲个数以及旋转方向；

其中R的数值表示所述PLC控制器(10)控制第一电机(9)的脉冲个数；R的符号表示所述PLC控制器(10)控制第一电机(9)的旋转方向(R＜0时需要所述PLC控制器(10)控制第一电机(9)逆时针转动，R＞0时需要所述PLC控制器(10)控制第一电机(9)顺时针转动，R＝0时所述第一电机(9)不转动)；L表示所述第一电机(9)的电感大小；S表示所述第一电机(9)的转速；E表示加在所述第一电机(9)的电压值；I表示流过所述第一电机(9)的电流值；N表示所述PLC控制器(10)控制所述第一电机(9)的转子转动一整圈所需要的脉冲个数；

通过上述步骤和公式利用得到的R值得到所述PLC控制器(10)对第一电机(9)需要发送的脉冲个数，以及旋转方向，从而保证所述玻璃的一条边可以转动到与凹槽(16)的边沿平齐的位置，从而方便后续的定点定位的进行切割。

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