CN112358199B - 一种弧面玻璃的除膜方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种弧面玻璃的除膜方法，包括以下步骤：将基准板安装到定位治具上，将测试纸贴到基准板上，根据预定除膜位置通过振镜将圆圈打到测试纸上；将测试纸放入检测设备中，得到预设除膜坐标；预设标准位置，将弧面玻璃摆放至加工位置，建立整体坐标系OXYZ，弧面玻璃中心和振镜中心与圆心坐标O位于同一直线上，并建立振镜纵向位移距离求导方程；将待除膜的弧面玻璃输送至加工位置；相机摄取弧面玻璃图像与预设标准位置比对，得到实际除膜坐标；振镜根据实际除膜坐标除膜，振镜根据求导方程纵向同步移动，投射的焦点段聚焦在弧面玻璃的除膜面上。使得弧面玻璃可先成型再除膜，解决了平板玻璃先除膜后再成型的光学畸变问题。

Description

一种弧面玻璃的除膜方法

技术领域

本发明涉及镀膜玻璃处理技术领域，更具体的说，涉及一种弧面玻璃的除膜方法。

背景技术

镀膜玻璃是在玻璃表面涂覆一层或多层金属、金属氧化物或其他物质或者把金属离子迁移到玻璃的表面层中，使其改变玻璃对阳光、热能的辐射率、放射率、吸收率以及透过率等性能或赋予玻璃表面导电、自洁等特殊性能，使之成为无色或者有色的一层薄膜以形成具有新功能的玻璃产品。

根据镀膜玻璃的制造工艺，可分为在线镀膜玻璃和离线镀膜玻璃两种，本发明属于离线镀膜玻璃领域。其中离线low-E镀膜玻璃是由多层膜层构成，是采用磁控溅射镀膜技术生产的，其功能层主要为银层，由于银层特别容易氧化，所以普通的离线low-E镀膜玻璃不能进行加热操作，只能是镀膜后立即合成中空玻璃使用。

随着技术不断进步，近年来出现了可钢化low-E镀膜玻璃，国内几家比较大的采用磁控溅射技术的玻璃镀膜厂家可以生产这种可钢化low-E镀膜玻璃。目前汽车的前挡风玻璃也可以采用上述可钢化low-E镀膜玻璃。

但是容易理解的，前挡风玻璃的表面并不需要或者并不能全部覆盖/涂敷Low-E膜层。一方面，Low-E膜层中的红外反射层可能干涉电磁波信号的透过，如ETC、GPS、RF等；另一方面将Low-E膜层镀在玻璃板的外边缘区域容易造成膜层的腐蚀，也是不提倡的。也就是说，镀在玻璃表面的部分区域的镀膜膜层是需要除掉的。

传统的除膜工艺通常采用磨轮打磨、喷砂等工艺来进行除膜操作；但这些工艺容易造成玻璃划伤或者影响玻璃的外观；再或者采用化学蚀刻的方式来进行除膜操作，但容易造成环境污染，工序也繁多，效率比较低。因此激光除膜的工艺应运而生。例如申请号为“201610364647.1”的一种镀膜玻璃的除膜方法及除膜设备中提出了一种通过激光对镀膜玻璃进行划线除膜的方法及设备。

但是上述设备仅可以对平面玻璃进行除膜。容易理解的，前挡风玻璃为具有一定弧度的三维弧面玻璃，上述除膜方法及除膜设备无法保证振镜出射的激光的焦点始终落于三维弧面玻璃的除膜面上。而若采用除膜后成型的成型方式，上述膜层结构不能经受烘弯工序，烘弯后会导致低辐射性能下降、透过率发生变化，出现光学畸变问题。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明的目的是提供一种在除膜过程中振镜组件可以随着出射的激光束落于弧面玻璃上的焦点相对于弧面玻璃的横向位移距离而纵向移动，以保持激光束的焦点始终落在除膜面上的弧面玻璃的除膜方法。

解决上述技术问题，本发明采取如下技术方案：

一种弧面玻璃的除膜方法，包括以下步骤：

S1、A）将基准板安装到定位治具上，基准板的前方设置有振镜、相机和测距仪，基准板的中心对准振镜中心；将空白的测试纸贴到基准板的基准面上，通过测距仪调整焦距使得振镜出射的激光落在测试纸上，根据预定除膜位置通过振镜将圆圈打到测试纸上；将打标好的基准板带着测试纸放入检测设备中，逐个圆圈进行标记位置，捕捉除膜坐标并记录，将记录的除膜坐标输入振镜软件，得到预设除膜坐标；

B）预设标准位置，将一弧面玻璃正确摆放至定位治具前的加工位置，弧面玻璃的中心对准振镜中心，控制安装有位移传感器的测量头与弧面玻璃的待测弧面贴合，并建立整体坐标系OXYZ，该整体坐标系OXYZ具有圆心坐标O，且圆心坐标O为待测弧面对应的圆心，弧面玻璃的中心和振镜中心均与圆心坐标O位于同一直线上；

建立除膜过程中振镜相对于振镜初始位置的纵向位移距离的求导方程，所述纵向位移距离的求导方程的表达式为：

其中Z₁为纵向位移距离，R为待测弧面的半径，L为振镜出射的激光束落于弧面玻璃上的焦点相对于圆心坐标O的横向位移距离；

S2、将待除膜的弧面玻璃输送至定位治具前的加工位置，使得待除膜的弧面玻璃位于振镜的前方，且待除膜的弧面玻璃的除膜面与所述振镜正对；相机摄取待除膜的弧面玻璃的图像，得到待除膜的玻璃板所处位置并与预设标准位置比对，得到待除膜的玻璃板中心相对于圆心坐标O的于X轴和Y轴方向上的偏移距离，得到实际除膜坐标相对于预设除膜坐标的X轴合Y轴方向上的偏移距离；控制振镜与弧面玻璃的间隔使得振镜出射的激光束落至弧面玻璃的除膜面上，振镜根据实际除膜坐标内部镜片偏转完成补偿并绕实际除膜坐标沿预设轨迹除膜，且沿预设轨迹除膜的过程中振镜根据纵向位移距离的求导方程纵向同步移动，使得投射的焦点段始终聚焦在弧面玻璃的除膜面上，振镜出射的激光束绕实际除膜坐标沿预设轨迹运动后，完成弧面玻璃的除膜；

S3、将除膜后的弧面玻璃输送下料；

S4、重复上述S2-S3，实现弧面玻璃的批量除膜。

在进一步的方案中，所述S1中B）包括以下步骤：

a）将一弧面玻璃正确摆放至定位治具前的加工位置，弧面玻璃的中心对准振镜中心，控制安装有位移传感器的测量头与弧面玻璃的待测弧面贴合，并建立整体坐标系OXYZ，该整体坐标系OXYZ具有圆心坐标O，且圆心坐标O为待测弧面对应的圆心，弧面玻璃的中心和振镜中心均与圆心坐标O位于同一直线上；

b）选取圆心坐标O为起始点，控制测量头于起始点沿X轴方向移动得到第一直线轨迹，且于第一直线轨迹上选取第一预设点，控制测量头于第一预设点沿Y轴方向移动，得到第一弧形轨迹，并求得第一弧形轨迹对应圆弧的圆心坐标O1的X值、Y值与Z值和第一弧形轨迹对应圆弧的半径R1；

c）选取圆心坐标O为起始点，控制测量头于起始点沿Y轴方向移动得到第二直线轨迹，并于第二直线轨迹上选取第二预设点，且控制测量头于第二预设点沿X轴方向移动，得到第二弧形轨迹，并求得第二弧形轨迹对应圆弧的圆心坐标O2的X值、Y值与Z值；

d）根据圆心坐标O1的Y值与Z值得到圆心坐标O的Y值与Z值，根据圆心坐标O2的X值与Z值得到圆心坐标O的X值与Z值，并根据OO1的距离与半径R1结合三角函数求得待测弧面的半径R；

e）建立除膜过程中振镜相对于振镜初始位置的纵向位移距离的求导方程，所述纵向位移距离的求导方程的表达式为：

其中Z1为纵向位移距离，R为待测弧面的半径，L为激光头相对于圆心坐标O的水平位移距离。

在进一步的方案中，所述b）包括以下步骤：

选取圆心坐标O为起始点，控制测量头于起始点沿X轴方向移动得到第一直线轨迹，并于第一直线轨迹上选取第一预设点，且控制测量头于第一预设点沿Y轴方向移动，得到第一弧形轨迹，且于第一弧形轨迹上取三个点P₁、P₂、P₃和，移动测量头至P₁、P₂、P₃三点位置并根据测量头Z方向位移量分别测得三个Z值，分别得到三个点P₁、P₂、P₃和的X值、Y值与Z值，得到P₁（X₁，Y₁，Z₁）、P₂（X₂，Y₂，Z₂）、P₃（X₃，Y₃，Z₃）；

根据P₁（X₁，Y₁，Z₁）、P₂（X₂，Y₂，Z₂）、P₃（X₃，Y₃，Z₃），建立第一弧形轨迹对应圆弧的圆心坐标O1与半径R1的求导方程，得到圆心坐标O₁和半径R₁；

所述圆心坐标O1（X01，Y01，Z01）的求导方程的表达式为：

所述半径R1的求导方程的表达式为：

。

在进一步的方案中，所述c)包括以下步骤：

选取圆心坐标O为起始点，控制测量头于起始点沿Y轴方向移动得到第二直线轨迹，并于第二直线轨迹上选取第二预设点，且控制测量头于第二预设点沿X轴方向移动，得到第二弧形轨迹，且于第二弧形轨迹上取三个点P₄、P₅、P₆，移动测量头至P₄、P₅、P₆三点位置并根据测量头Z方向位移量分别测得三个Z值，分别得到三个点P₄、P₅、P₆的X值、Y值与Z值，得到P₄（X₄，Y₄，Z₄）、P₅（X₅，Y₅，Z₅）、P₆（X₆，Y₆，Z₆）；

根据P₄（X₄，Y₄，Z₄）、P₅（X₅，Y₅，Z₅）、P₆（X₆，Y₆，Z₆），建立第二弧形轨迹对应圆弧的圆心坐标O₂与半径R₂的求导方程，得到半径R2和圆心坐标O2；

所述圆心坐标O₂（X₀₂，Y₀₂，Z₀₂）的求导方程的表达式为：

所述半径R2的求导方程的表达式为：

。

有益效果

1、在振镜除膜的过程中，振镜根据纵向位移距离的求导方程同步进行纵向位移，使得除膜过程中，振镜出射的激光束始终落于弧面玻璃的除膜面上。使得平板玻璃可以先成型弧面玻璃再除膜，解决了平板玻璃先除膜后再成型出现的光学畸变问题。

2、通过焦距调节导轨与焦距调节滑块，还可以调节取件机构与振镜之间的间距，使得该设备适用于加工不同弧度的玻璃板，每次加工初始振镜出射的激光束均可落至弧面玻璃的除膜面的中点位置。

3、取件机构将玻璃板从输送带上抓取翻转至竖直状态再进行除膜，避免激光直射输送带对输送带造成损坏，且便于后续工作台的遮光处理。

4、通过光源板为相机摄取图像提供光照，且通过遮光板在除膜过程中遮挡光源板避免激光直射光源板对光源板造成损坏。

5、通过隔板和遮光罩配合隔断工作台形成激光出射区避免激光出射区内的温度与湿度发生大幅变化，提高振镜组件的使用寿命。

附图说明

图1为弧面玻璃除膜设备的等轴测结构示意图；

图2为弧面玻璃除膜设备的正视图及局部放大图；

图3为弧面玻璃除膜设备的遮光罩去除部分遮光板后的等轴测结构示意图；

图4为弧面玻璃除膜设于俯视角度下处于除膜状态下的结构示意图；

图5为图4中A部分的放大图；

图6为图4中B部分的放大图；

图7为弧面玻璃除膜设备于俯视角度下处于吸取弧面玻璃时的结构示意图及局部放大图；

图8为另一个视角下弧面玻璃除膜设备于俯视角度下处于除膜状态下的结构示意图；

图9为弧面玻璃除膜设备于仰视角度下的结构示意图；

图10为弧面玻璃除膜设备去除遮光罩后处于除膜状态下的侧视图；

图11为弧面玻璃除膜设备去除遮光罩后吸取弧面玻璃时的侧视图；

图12为弧面玻璃除膜设备去除遮光罩后处于除膜状态下的等轴测结构示意图；

图13为弧面玻璃除膜设备处于吸取弧面玻璃时的仰视图；

图14为弧面玻璃除膜设备去除遮光罩后处于除膜状态下的俯视图；

图15为取件机构的等轴测示意图；

图16为取件机构的结构示意图；

图17为另一个视角下取件机构的结构示意图；

图18为弧面玻璃的加工方法步骤b）的示意图；

图19为弧面玻璃的加工方法步骤c）的示意图；

图20为弧面玻璃的加工方法步骤d）的示意图；

图21为弧面玻璃的加工方法步骤S1中求圆心坐标O₁的原理图；

图22为弧面玻璃的加工方法步骤e）中求导Z₁的原理图。

示意图中的标号说明：

1-工作台，2-输送带，3-第一支撑架，4-取件机构，5-第二支撑架，6-定位板，7-振镜组件，8-相机，9-光源板，10-横梁，11-遮光滑座，12-遮光滑块，13-遮光板，14-第一驱动电机，15-传动轴，16-连接座，17-机械臂，18-第一连接柱，19-第二连接柱，20-真空吸盘，21-第二驱动电机，22-减速器，23-光轴，24-丝杆，25-丝母，26-第一导向滑轨，27-第一导向块，28-限位板，29-导向杆，30-滑动座，31-第一抱箍，32-第一螺杆，33-第一把手，34-固定座，35-第一无杆气缸，36-连接板，37-第二抱箍，38-吸盘支撑杆，39-第二螺杆，40-第二把手，41-焦距调节导轨，42-焦距调节电机，43-焦距调节丝杆，44-承载板，45-安装座，46-移动座，47-吸尘罩，48-遮光罩，50-底板，51-开口，52-取件口，53-滑板，54-第一推动气缸，55-第二导向滑轨，56-第二导向块，57-隔板，58-激光出射区，59-除膜区，60-激光出射口，61-除湿器，62-工业空调，63-移动板，64-第二推动气缸，65-第三导向滑轨，66-楼梯平台，67-弧面玻璃，68-测距仪，69-连接通道，70-轴承座，71-安装块。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图和具体实施方式对本发明作详细描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

请参阅图18-22，本实施例提出了一种弧面玻璃的除膜方法，包括以下步骤：

S1、A）将基准板安装到定位治具上，基准板的前方设置有振镜、相机和测距仪，基准板的中心对准振镜中心；将空白的测试纸贴到基准板的基准面上，通过测距仪调整焦距使得振镜出射的激光落在测试纸上，根据预定除膜位置通过振镜将圆圈打到测试纸上；将打标好的基准板带着测试纸放入检测设备中，逐个圆圈进行标记位置，捕捉除膜坐标并记录，将记录的除膜坐标输入振镜软件，得到预设除膜坐标；

B）预设标准位置，将一弧面玻璃正确摆放至定位治具前的加工位置，弧面玻璃的中心对准振镜中心，控制安装有位移传感器的测量头与弧面玻璃的待测弧面贴合，并建立整体坐标系OXYZ，该整体坐标系OXYZ具有圆心坐标O，且圆心坐标O为待测弧面对应的圆心，弧面玻璃的中心和振镜中心均与圆心坐标O位于同一直线上；

建立除膜过程中振镜相对于振镜初始位置的纵向位移距离的求导方程，所述纵向位移距离的求导方程的表达式为：

请参阅图22，其中Z₁为纵向位移距离，R为待测弧面的半径，L为振镜出射的激光束落于弧面玻璃上的焦点相对于圆心坐标O的横向位移距离；需要说明的是，本实施例中的纵向方向为靠近或远离弧面玻璃的直线方向，横向方向为弧面玻璃的宽度延伸方向或高度延伸方向。

若已知待除膜的弧面玻璃的待测弧面的半径R的值，直接带入上述公式

即可。

若待除膜的弧面玻璃的待测弧面的半径R的值是未知的，上述S1中B）的具体步骤如下：

a）将一弧面玻璃正确摆放至定位治具前的加工位置，弧面玻璃的中心对准振镜中心，控制安装有位移传感器的测量头与弧面玻璃的待测弧面贴合，并建立整体坐标系OXYZ，该整体坐标系OXYZ具有圆心坐标O，且圆心坐标O为待测弧面对应的圆心，弧面玻璃的中心和振镜中心均与圆心坐标O位于同一直线上；

b）如图18所示，选取圆心坐标O为起始点，控制测量头于起始点沿X轴方向移动得到第一直线轨迹，并于第一直线轨迹上选取第一预设点，且控制测量头于第一预设点沿Y轴方向移动，得到第一弧形轨迹，且于第一弧形轨迹上取三个点P₁、P₂、P₃，移动测量头至P₁、P₂、P₃三点位置并根据测量头Z方向位移量分别测得三个Z值，分别得到三个点P₁、P₂、P₃的X值、Y值与Z值，得到P₁（X₁，Y₁，Z₁）、P₂（X₂，Y₂，Z₂）、P₃（X₃，Y₃，Z₃）；

根据P₁（X₁，Y₁，Z₁）、P₂（X₂，Y₂，Z₂）、P₃（X₃，Y₃，Z₃），建立第一弧形轨迹对应圆弧的圆心坐标O1与半径R1的求导方程，得到圆心坐标O1和半径R1；

由于P₁、P₂、P₃和圆心坐标O₁处于同一平面，所以三个点的X的值是相同的

根据三角函数，两个直角边平方的和等于斜边平方的和就可以得到

。

其余两个点与上述同理，如图21所示，得到

。

且因为圆心坐标O₁（X₀₁，Y₀₁，Z₀₁）对应第一弧形轨迹所在圆弧的半径是不变的，所以圆心坐标O₁对应的R₁是固定的。就可以得到圆心坐标O₁（X₀₁，Y₀₁，Z₀₁）的求导方程的表达式为：

即可求得Y₀₁和Z₀₁，当得到圆心坐标O₁（X₀₁，Y₀₁，Z₀₁）后，根据三角函数，所述半径R₁的求导方程的表达式为：

。

c）如图19所示，选取圆心坐标O为起始点，控制测量头于起始点沿Y轴方向移动得到第二直线轨迹，并于第二直线轨迹上选取第二预设点，且控制测量头于第二预设点沿X轴方向移动，得到第二弧形轨迹，且于第二弧形轨迹上取三个点P₄、P₅、P₆，移动测量头至P₄、P₅、P₆三点位置并根据测量头Z方向位移量分别测得三个Z值，分别得到三个点P₄、P₅、P₆的X值、Y值与Z值，得到P₄（X₄，Y₄，Z₄）、P₅（X₅，Y₅，Z₅）、P₆（X₆，Y₆，Z₆）；

并根据P₄（X₄，Y₄，Z₄）、P₅（X₅，Y₅，Z₅）、P₆（X₆，Y₆，Z₆），建立第二弧形轨迹对应圆弧的圆心坐标O₂与半径R₂的求导方程，得到半径R₂和圆心坐标O₂；

P₄、P₅、P₆和圆心坐标O₂处于同一平面，三个点的Y的值是相同的。

具体推算过程同步骤b），可得圆心坐标O₂（X₀₂，Y₀₂，Z₀₂）的求导方程的表达式为：

所述半径R₂的求导方程的表达式为：

。

d）根据圆心坐标O1的Y值与Z值得到圆心坐标O的Y值与Z值，根据圆心坐标O2的X值与Z值得到圆心坐标O的X值与Z值，并根据OO1的距离与半径R1结合三角函数求得待测弧面的半径R；

e）建立除膜过程中振镜相对于振镜初始位置的纵向位移距离的求导方程，所述纵向位移距离的求导方程的表达式为：

其中Z1为纵向位移距离，R为待测弧面的半径，L为激光头相对于圆心坐标O的水平位移距离。

S2、将待除膜的弧面玻璃输送至定位治具前的加工位置，使得待除膜的弧面玻璃位于振镜的前方，且待除膜的弧面玻璃的除膜面与所述振镜正对；相机摄取待除膜的弧面玻璃的图像，得到待除膜的玻璃板所处位置并与预设标准位置比对，得到待除膜的玻璃板中心相对于圆心坐标O的于X轴和Y轴方向上的偏移距离，得到实际除膜坐标相对于预设除膜坐标的X轴和Y轴方向上的偏移距离；控制振镜与弧面玻璃的间隔使得振镜出射的激光束落至弧面玻璃的除膜面上，振镜根据实际除膜坐标内部镜片偏转完成补偿并绕实际除膜坐标沿预设轨迹除膜（由于实际除膜坐标相对于预设除膜坐标的X轴和Y轴方向上的偏移距离是已知的，振镜和弧面玻璃之间的距离也是已知的，根据tanθ即可求出内部镜片偏转角度）。且沿预设轨迹除膜的过程中振镜根据纵向位移距离的求导方程纵向同步移动，使得投射的焦点段始终聚焦在弧面玻璃的除膜面上，振镜内部镜片转动使得出射的激光束绕实际除膜坐标沿预设轨迹运动后，完成弧面玻璃的除膜。

S3、将除膜后的弧面玻璃输送下料；

S4、重复上述S2-S3，实现弧面玻璃的批量除膜。

请参阅图1-17，本实施例中基于上述方法同时提出一种弧面玻璃除膜设备，包括工作台1和用于输送弧面玻璃67的输送带2，输送带2沿工作台1的长度方向（即工作台1的前后方向）穿过工作台1。且工作台1上沿输送带2的输送方向依次设置有第一支撑架3、取件机构4和第二支撑架5。且第一支撑架3和第二支撑架5沿输送带2的宽带方向延伸。

其中，第二支撑架5上设置有用于固定基准板（未图示）的定位治具。如图7所示，在本实施例中，定位治具包括多个定位板6，每个定位板6均与第二支撑架5固定连接。且定位板6的板面均处于同一平面上，每个定位板6上均设置有用于连接基准板的定位孔。在除膜前，先将基准板固定至定位板6上，将空白的测试纸贴到基准板的基准面上，并通过振镜将圆圈打到测试纸上。并将打标好的基准板带着测试纸放入检测设备中，逐个圆圈进行标记位置，捕捉除膜坐标并记录，将记录的除膜坐标输入振镜软件，最终得到预设除膜坐标。

第一支撑架3上设置有振镜组件7与相机8。振镜组件7出射的激光沿水平方向。而第二支撑架5上设置有光源板9。且在本方案中，取件机构4包括取件驱动组件和机械臂17，取件驱动组件安装于工作台1上，且取件驱动组件与机械臂17连接以驱动机械臂17转动并拿取输送带2上的弧面玻璃67至振镜组件7与光源板9之间。当弧面玻璃67经由机械臂17拿取至相机8与光源板9之间时，弧面玻璃67的板面竖直设置，且弧面玻璃67的前端板面与振镜组件7、相机8正对，弧面玻璃67的后端板面与光源板正对。

容易理解的，弧面玻璃67的中心至周侧弯曲，除膜的过程中激光焦点始终落在弧面玻璃67的除膜面上，焦深范围大，若直接在输送带2上对弧面玻璃67进行除膜，激光容易接触输送带2对输送带2造成损坏。

在本方案中，该光源板9用以为相机8摄取弧面玻璃67图像时提供光照。作为一种具体的安装方式，如图7所示，第二支撑架5上设置有横梁10，所述横梁10的延伸方向与所述输送带2的宽度方向相同，光源板9固定安装于横梁10上。同时，横梁10上还设置有遮光板13和遮光驱动组件，遮光驱动组件与遮光板13连接用于驱动遮光板13沿横梁10的长度方向移动以遮挡光源板9或露出光源板9。具体的，该遮光驱动组件包括第二无杆气缸，第二无杆气缸包括遮光滑座11，遮光滑座11与遮光滑块12，遮光滑块12上设置有遮光板13，第二无杆气缸驱动遮光板13沿遮光滑座11长度方向移动。且在沿弧形玻璃67的垂直方向上，光源板9与遮光板13相对错开以避免发生干涉。当振镜组件7根据相机8摄取的弧面玻璃67图像进行除膜时，遮光滑座11内的气缸推动遮光滑块12移动以带动遮光板13移动至光源板9与振镜组件7之间，通过遮光板13遮挡光源板9避免振镜组件7出射的激光束直射光源板9对光源板9造成损害。当振镜组件7除膜后，第二无杆气缸带动遮光板13移动至光源板9的一侧，以便于光源板9为下一次相机8摄取弧面玻璃67图像提供光亮。

且在本实施例中，请参阅图6及图15-17，上述取件驱动组件包括第一驱动电机14，第一驱动电机14的输出轴上连接有传动轴15，传动轴15的两端头均套设有连接座16。每个连接座16上均连接有一个机械臂17。本方案中，机械臂17包括第一连接柱18与第二连接柱19，第一连接柱18的头端与连接座16连接，第一连接柱18的尾端与所述第二连接柱19的头端连接，且第一连接柱18的延伸方向与第二连接柱19的延伸方向相垂直构成L型结构。且第二连接柱19上设置有多个吸取弧面玻璃67的真空吸盘20。多个真空吸盘20沿第二连接柱19的长度方向分布。

在本方案中，该连接座16与传动轴15周向固定连接，且连接座16可沿传动轴15的长度方向滑动。作为一种具体的实施方式，连接座16上设置有连接通道69，连接通道69贯穿连接座16两侧端壁，传动轴15依次穿过两个连接座16的连接通道69。且传动轴15的中部固定安装有第二驱动电机21，第二驱动电机21的输出轴通过减速器22同时连接有两个光轴23，两个光轴23分设于第二驱动电机21的两侧，且两个光轴23分别连接有丝杆24，每个丝杆24上均连接有丝母25，两个丝母25分别与传动轴15两端的连接座16上的连接通道的内壁连接。且为了防止连接座16相对于传动轴15转动，传动轴15的两端头均沿自身长度方向设置有两条第一导向滑轨26，两条第一导向滑轨26分设于传动轴15的两侧并与传动轴15的外壁固定连接。第一导向滑轨26上设置有第一导向块27，两个第一导向块27与连接座16上连接通道69内相对立的两侧内壁固定连接。当第二驱动电机21驱动丝杆24转动时，丝母25带动对应的连接座16沿传动轴15的长度方向移动。且与此同时，连接座16通过第一导向块27相对于第一导向滑轨26进行导向滑动。通过该连接通道69避免连接座16在移动过程中与丝杆24或第一导向滑轨26发生干涉。另外，为了避免连接座16移动超出行程，第一导向滑轨26的两端均设置有限位板28。

弧面玻璃67向外凸起的一侧端面上镀有膜层，为了避免该膜层受损，如图2所示，弧面玻璃67摆放至输送带2上时，弧面玻璃67是由中点至周侧向下弯曲。且在真空吸盘20吸取弧面玻璃67时，为了避免膜层受损，真空吸盘20也必须吸取与输送带2接触的一侧玻璃面。当待除膜的弧面玻璃67经由输送带2输送至上料位置时。为了避免机械臂17与弧面玻璃67发生干涉。第二驱动电机21驱动丝杆24旋转，迫使连接座16沿传动轴15的长度向远离第二驱动电机21的方向移动。两个机械臂17的间距扩大。随后第一驱动电机14驱动传动轴15转动，传动轴15带动连接座16转动，连接座16带动机械臂17转动，使得机械臂17中的第二连接柱19位于弧面玻璃67的下方两侧。第二驱动电机21再驱动丝杆24反向旋转迫使连接座16沿传动轴15的长度向靠近第二驱动电机21的方向移动。两个机械臂17的间距缩小，使得机械臂17中的第二连接柱19位于弧面玻璃67的正下方。第二连接柱19上的真空吸盘20背对第二连接柱19，朝向传动轴15的方向设置，第二连接柱19上的真空吸盘20工作，吸取输送带2上的弧面玻璃67。最后第一驱动电机14驱动传动轴15转动，传动轴15带动连接座16转动，连接座16带动机械臂17转动，使得机械臂17转动至初始位置，当机械臂17中转动至初始位置时，第二连接柱19沿竖直方向延伸，且弧面玻璃67的板面竖直设置使得弧面玻璃67的除膜面与第一支撑架3上的振镜组件7正对。

且如图16和图17所示，为了机械臂17可以吸取任意长度大小的弧面玻璃67，第二连接柱19上的吸盘可沿第二连接柱19的长度方向移动。作为一种具体的实施方式，第二连接柱19上沿自身长度方向设置有导向杆29。每个真空吸盘20均通过连接组件于上述导向杆29上可滑动设置。具体的，连接组件包括滑动座30，滑动座30上设置有第一抱箍31，导向杆29贯穿滑动座30并穿过第一抱箍31上的轴孔，第一抱箍31的安装耳上贯穿有第一螺杆32，第一螺杆32的头端铰接有第一把手33，第一螺杆32的尾端螺纹连接有螺母。滑动座30上还设置有固定座34。固定座34上设置有第一无杆气缸35。其中第一无杆气缸35中滑座的延伸方向与第一连接柱18的延伸方向相同。真空吸盘20设置于第一无杠35气缸中的滑块上，当机械臂17转动至吸取位置时，第一无杆气缸35驱动滑块沿滑座滑动，迫使真空吸盘20接触顶升弧面玻璃67并完成吸取。而当需要吸取长度较长的弧面玻璃67时，转动第一把手33，使得第一抱箍31处于解锁状态，随后滑动滑动座30带动固定座34及固定座34上的吸盘。使得相邻两个真空吸盘20之间的间距增大，从而增大整个吸取面积。随后转动第一把手33，使得第一抱箍31处于锁定状态，随后第一无杆气缸35带动真空吸盘20重复上述吸取动作，最终实现对长度较长的弧面玻璃67的吸取。而当需要吸取长度较短的弧面玻璃67时，在设备工作前，先转动第一把手33，使得第一抱箍31处于解锁状态，随后滑动滑动座30带动固定座34及固定座34上的吸盘移动，使得相邻两个真空吸盘20之间的间距减小，从而缩小整个吸取面积，最终使得每个真空吸盘20均位于弧面玻璃67的下方。随后转动第一把手33，使得第一抱箍31处于锁定状态，随后第一无杆气缸35带动真空吸盘20重复上述吸取动作，最终实现对长度较短的弧面玻璃67的吸取。

且为了可以吸取不同弧度的弧面玻璃67。本实施例中，第一无杆气缸35的滑块上固定设置有连接板36。连接板36上固定设置有吸盘支撑杆座。该吸盘支撑杆座上设置有第二抱箍37，第二抱箍37的轴孔内穿过有吸盘支撑杆38，吸盘支撑杆38的沿第一连接柱18的长度方向延伸，且吸盘支撑杆38靠近传动轴15的一端端头设置有所述真空吸盘20。该吸盘支撑杆38为研磨钢管，其管内通气用以给所连真空吸盘20供气。同样的，第二抱箍37的安装耳上贯穿有第二螺杆39，第二螺杆39的头端铰接有第二把手40，第二螺杆39的尾端螺纹连接有螺母。通过转动第二把手40实现第二抱箍37的锁定与解锁。当需要吸取不同弧度的弧面玻璃67时，转动第二把手40解锁第二抱箍37，沿吸盘支撑杆38的长度方向移动吸盘支撑杆38带动真空吸盘20移动，调节真空吸盘20在机械臂17处于吸取位置时与输送带2带面的间距，从而实现对不同弧度的弧面玻璃67的吸取。

由于吸取的弧面玻璃67的弧度与厚度不同。其弧面玻璃67的中心顶点位置到振镜组件7之间的间距也各不相同。为了使得振镜组件7出射的激光束的焦点在开始除膜动作时能落在弧面玻璃67上。请参阅图4和图5，工作台1的左右两端均沿输送带2的输送方向设置有焦距调节导轨41，焦距调节导轨41上设置有且焦距调节导轨41上滑动设置有焦距调节滑块，焦距调节滑块上固定连接有承载板44。且工作台1上于每个焦距调节导轨41的旁侧均设置有焦距调节电机42，每个焦距调节电机42上均连接有焦距调节丝杆43，焦距调节丝杆43上的调节丝母与相应承载板44连接。

第一驱动电机14所连的传动轴15两端分别通过轴承座70固定于两个承载板44以保持相对固定。具体的，承载板44上还设置有安装座45，安装座45沿机架的宽度方向设置，且安装座45的两端底部分别与两侧焦距调节滑块上的承载板44固定连接。且安装座45两端的前端板面分别设置有安装块71，第一驱动电机14所连的传动轴15两端的轴承座70分别固定安装于两侧安装块71上。

且第二支撑架5设置于安装座45上，通过安装座45与承载板44固定连接。通过焦距调节电机42转动带动焦距调节丝杆43转动，进而带动承载板44移动。承载板44移动时，焦距调节滑块配合承载板44沿焦距调节导轨41滑动起到导向作用。且承载板44移动时带动第二支撑架5与取件机构4滑动，迫使第二支撑架5与取件机构4滑动靠近或远离第一支撑架3上的振镜组件7，从而使得振镜组件7出射的激光束始终可以落至取件机构4吸取的弧面玻璃67的中心顶点上。且由于第二支撑架5与取件机构4一同滑动，也避免了取件机构4在滑动的过程中与第二支撑架5发生干涉的问题。

本实施例，如图7所示，第二支撑架5上还设置有测距仪68，测距仪68固定于横梁10上。该测距仪68用于测量测距仪68自身到弧面玻璃67的间距。由于初始状态下，第二支撑架5与第一支撑架3的间距是已知的，即测距仪68到振镜组件7的间距是已知的，通过测得测距仪68自身到弧面玻璃67的间距，测距仪68到振镜组件7的间距减去测距仪68到弧面玻璃67的间距，就可以得到振镜组件7到弧面玻璃67的间距。而振镜组件7出射的激光束的焦点位置与振镜组件7的距离是已知的，振镜组件7出射的激光束的焦点位置与振镜组件7的距离减去振镜组件7到弧面玻璃67的间距，就得到了取件机构44需要移动的距离。同时，第一支撑架3上设置有振镜调节导轨，振镜调节导轨沿输送带2的输送方向设置。振镜调节导轨上可滑动设置有振镜调节滑块，振镜调节滑块上设置有移动座46，振镜组件7与相机8均安装于移动座46上。且振镜调节导轨上还设置有振镜调节电机，振镜调节电机用以驱动振镜调节滑块于振镜调节导轨上滑动。在除膜过程中，由于弧面玻璃67的除膜面具有一定的弧形，为了使得激光束在除膜过程中始终落至除膜面上，振镜调节电机根据振镜相对于振镜初始位置的纵向位移距离的求导方程驱动振镜调节滑块滑动，从而使得振镜纵向位移，最终使得激光束在除膜过程中始终落至除膜面上。

另外，如图3及图10所示，本方案中还包括吸尘机构。吸尘机构包括吸尘罩47，该吸尘罩47固定于第二支撑架5上，且吸尘罩47的罩口与机械臂17拿取至相机8与光源板9之间的弧面玻璃67的板面正对。吸尘罩47通过吸尘管连接有吸尘器。容易理解的，在除膜的过程中会产生大量的飞灰，通过吸尘机构吸取飞灰避免飞灰落至其他部件内，提高该了各部件的使用寿命。

本方案中，如图1、图2及图13所示，工作台1上还设置有遮光罩48，遮光罩48为由多个支撑杆搭建的矩形体，且矩形体的底端面设置有底板50，矩形体的其余端面上均设置有挡光板。

第一支撑架3、取件机构4和第二支撑架5均位于遮光罩48内。且输送带2经由工作台1的底部横穿工作台1，如图12、13所示，工作台1上设有用于供机械臂17拿取玻璃板的开口51，该开口51沿工作台1的长度方向贯穿工作台1的前后两端头。且遮光罩48的底板50上也沿工作台1的长度方向设置有取件口52，取件口52与上述开口51连通，且开口51的宽度大于取件口52的宽度。同时，如图2、9、13所示，本方案中于开口51处还设置有两块滑板53。每块滑板53上均连接有第一推动气缸54，该第一推动气缸54固定于底板50的底端面，且第一推动气缸54的推杆与对应的滑板53相连接。当输送带2输送弧面玻璃67至上料位置时，两个滑板53经由对应所连的第一推动气缸54驱动相对分离，露出取件口52，便于取件机构4取件。当取件动作完成后，两个滑板53经由对应所连的第一推动气缸54驱动相对靠合，遮挡取件口52。通过两个滑板53在激光除膜时遮挡取件口52配合遮光罩48实现封闭，避免激光外露，进而避免激光刺伤操作人员的眼睛。

同时，底板50的底端面上于左右两端（即第一推动气缸54的两侧）还分别设置有沿输送带2长度方向延伸的第二导向滑轨55，第二导向滑轨55上可滑动设置有第二导向块56，第二导向块56与滑板53固定连接。在第一推动气缸54驱动滑板53移动时，滑板53通过第二导向块56相对于第二导向滑轨55滑动，通过第二导向滑轨55及第二导向块56对滑板53起到辅助导向的作用，同时第二导向滑轨55及第二导向块56也对滑板53起到一定的提拉支撑的作用，避免滑板53在移动的过程中左右晃动。

本实施例中，如图8所示，工作台1上还设置有隔板57。具体的该隔板57位于底板50上，且该隔板57位于第一支撑架3与取件机构4之间，隔板57的上端面与两侧端面均与遮光罩48内壁连接，且隔板57的底端面与底板50连接将工作台1分为激光出射区58与除膜区59。第一支撑架3位于激光出射区58内，取件机构4与第二支撑架5位于除膜区59内。隔板57上开设有用于透过振镜组件7出射的激光的激光出射口60。第一支撑架3上设置有除湿器61。且如图1和图3所示，工作台1的一侧设置有工业空调62，工业空调62的出风管道贯穿遮光罩48与激光出射区58连通。通过工业空调62与除湿器61保证激光出射区58内恒温恒湿，使得振镜组件7处于一个恒温恒湿的工作环境下，提高振镜组件7的使用寿命。且进一步地，隔板57上还设置有移动板63和第二推动气缸64，第二推动气缸64固定于隔板57上，且第二推动气缸64的推杆与移动板63固定连接。在振镜组件7除膜时，第二推动气缸64驱动移动板63远离激光出射口60，避免遮挡激光束。在振镜组件7除膜结束后，第二推动气缸64驱动移动板63遮挡激光出射口60，遮挡激光出射口60，使得激光出射区58处于密闭状态，避免激光出射区58内的温度与湿度发生变化。且隔板57上还沿输送带2的宽度方向设置有第三导向滑轨65，第三导向滑轨65上可滑动设置有第三导向块，第三导向块与移动板63固定连接，对移动板63起到导向支撑作用。

且在本方案中，为了便于操作人员观测或调整设备。工作台1的一侧还设置有楼梯平台66。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种弧面玻璃的除膜方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、A）将基准板安装到定位治具上，基准板的前方设置有振镜、相机和测距仪，基准板的中心对准振镜中心；将空白的测试纸贴到基准板的基准面上，通过测距仪调整焦距使得振镜出射的激光落在测试纸上，根据预定除膜位置通过振镜将圆圈打到测试纸上；将打标好的基准板带着测试纸放入检测设备中，逐个圆圈进行标记位置，捕捉除膜坐标并记录，将记录的除膜坐标输入振镜软件，得到预设除膜坐标；

B）预设标准位置，将一弧面玻璃正确摆放至定位治具前的加工位置，弧面玻璃的中心对准振镜中心，控制安装有位移传感器的测量头与弧面玻璃的待测弧面贴合，并建立整体坐标系OXYZ，该整体坐标系OXYZ具有圆心坐标O，且圆心坐标O为待测弧面对应的圆心，弧面玻璃的中心和振镜中心均与圆心坐标O位于同一直线上；

建立除膜过程中振镜相对于振镜初始位置的纵向位移距离的求导方程，所述纵向位移距离的求导方程的表达式为：

其中Z₁为纵向位移距离，R为待测弧面的半径，L为振镜出的激光束落于弧面玻璃上的焦点相对于圆心坐标O的横向位移距离；

S2、将待除膜的弧面玻璃输送至定位治具前的加工位置，使得待除膜的弧面玻璃位于振镜的前方，且待除膜的弧面玻璃的除膜面与所述振镜正对；相机摄取待除膜的弧面玻璃的图像，得到待除膜的玻璃板所处位置并与预设标准位置比对，得到待除膜的玻璃板中心相对于圆心坐标O的于X轴和Y轴方向上的偏移距离，得到实际除膜坐标相对于预设除膜坐标的X轴合Y轴方向上的偏移距离；控制振镜与弧面玻璃的间隔使得振镜出射的激光束落至弧面玻璃的除膜面上，振镜根据实际除膜坐标内部镜片偏转完成补偿并绕实际除膜坐标沿预设轨迹除膜，且沿预设轨迹除膜的过程中振镜根据纵向位移距离的求导方程纵向同步移动，使得投射的焦点段始终聚焦在弧形玻璃的除膜面上，振镜出射的激光束绕实际除膜坐标沿预设轨迹运动后，完成弧面玻璃的除膜；

S3、将除膜后的弧面玻璃输送下料；

S4、重复上述S2-S3，实现弧面玻璃的批量除膜。

2.根据权利要求1所述的弧面玻璃的除膜方法，其特征在于，所述S1中B）包括以下步骤：

a）将一弧面玻璃正确摆放至定位治具前的加工位置，弧面玻璃的中心对准振镜中心，控制安装有位移传感器的测量头与弧面玻璃的待测弧面贴合，并建立整体坐标系OXYZ，该整体坐标系OXYZ具有圆心坐标O，且圆心坐标O为待测弧面对应的圆心，弧面玻璃的中心和振镜中心均与圆心坐标O位于同一直线上；

b）选取圆心坐标O为起始点，控制测量头于起始点沿X轴方向移动得到第一直线轨迹，且于第一直线轨迹上选取第一预设点，控制测量头于第一预设点沿Y轴方向移动，得到第一弧形轨迹，并求得第一弧形轨迹对应圆弧的圆心坐标O₁的X值、Y值与Z值和第一弧形轨迹对应圆弧的半径R₁；

c）选取圆心坐标O为起始点，控制测量头于起始点沿Y轴方向移动得到第二直线轨迹，并于第二直线轨迹上选取第二预设点，且控制测量头于第二预设点沿X轴方向移动，得到第二弧形轨迹，并求得第二弧形轨迹对应圆弧的圆心坐标O₂的X值、Y值与Z值；

d）根据圆心坐标O₁的Y值与Z值得到圆心坐标O的Y值与Z值，根据圆心坐标O₂的X值与Z值得到圆心坐标O的X值与Z值，并根据OO₁的距离与半径R₁结合三角函数求得待测弧面的半径R；

e）建立除膜过程中振镜相对于振镜初始位置的纵向位移距离的求导方程，所述纵向位移距离的求导方程的表达式为：

其中Z₁为纵向位移距离，R为待测弧面的半径，L为激光头相对于圆心坐标O的水平位移距离。

3.根据权利要求2所述的弧面玻璃的除膜方法，其特征在于，所述b）包括以下步骤：

选取圆心坐标O为起始点，控制测量头于起始点沿X轴方向移动得到第一直线轨迹，并于第一直线轨迹上选取第一预设点，且控制测量头于第一预设点沿Y轴方向移动，得到第一弧形轨迹，且于第一弧形轨迹上取三个点P₁、P₂、P₃，移动测量头至P₁、P₂、P₃三点位置并根据测量头Z方向位移量分别测得三个Z值，分别得到三个点P₁、P₂、P₃的X值、Y值与Z值，得到P₁（X₁，Y₁，Z₁）、P₂（X₂，Y₂，Z₂）、P₃（X₃，Y₃，Z₃）；

根据P₁（X₁，Y₁，Z₁）、P₂（X₂，Y₂，Z₂）、P₃（X₃，Y₃，Z₃），建立第一弧形轨迹对应圆弧的圆心坐标O₁与半径R₁的求导方程，得到圆心坐标O₁和半径R₁；

所述圆心坐标O₁（X₀₁，Y₀₁，Z₀₁）的求导方程的表达式为：

所述半径R₁的求导方程的表达式为：

。

4.根据权利要求2所述的弧面玻璃的除膜方法，其特征在于，所述c)包括以下步骤：

选取圆心坐标O为起始点，控制测量头于起始点沿Y轴方向移动得到第二直线轨迹，并于第二直线轨迹上选取第二预设点，且控制测量头于第二预设点沿X轴方向移动，得到第二弧形轨迹，且于第二弧形轨迹上取三个点P₄、P₅、P₆，移动测量头至P₄、P₅、P₆三点位置并根据测量头Z方向位移量分别测得三个Z值，分别得到三个点P₄、P₅、P₆的X值、Y值与Z值，得到P₄（X₄，Y₄，Z₄）、P₅（X₅，Y₅，Z₅）、P₆（X₆，Y₆，Z₆）；

根据P₄（X₄，Y₄，Z₄）、P₅（X₅，Y₅，Z₅）、P₆（X₆，Y₆，Z₆），建立第二弧形轨迹对应圆弧的圆心坐标O₂与半径R₂的求导方程，得到半径R₂和圆心坐标O₂；

所述圆心坐标O₂（X₀₂，Y₀₂，Z₀₂）的求导方程的表达式为：

所述半径R₂的求导方程的表达式为：

。

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