CN114436520A - 全自动玻璃激光切割一体机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了全自动玻璃激光切割一体机，包括基座，所述基座的上表面中部设有Y轴直线传送装置，所述Y轴直线传送装置上设有玻璃治具，所述基座的上表面中部横向设有U形安装架，所述U形安装架的前表面设有X轴直线传送装置，所述X轴直线传送装置上设有Z轴激光切割组件，所述U形安装架的上侧设有光路组件，所述光路组件出光口与所述Z轴激光切割组件的入光口相对，所述U形安装架的后表面设有上料搬料模组，所述基座的上表面后侧设有垂直料框机构，可以使玻璃原料的切割过程更加流畅，实现玻璃切割的自动化，减少工作人员的劳动量，使玻璃的切割更方便，提高玻璃产品的生产效率。

Description

全自动玻璃激光切割一体机

技术领域

本发明涉及技术玻璃切割设备领域，具体领域为全自动玻璃激光切割一体机。

背景技术

玻璃切割机是指专用于玻璃加工与下料的一种加工机械，对玻璃原料进行加工时通常需要经过上料、转运、排版和切割等一系列工序，才能完成玻璃的切割工作，但目前的玻璃切割机由于功能较为单一，通常只拥有上料和切割功能，或者转运和切割的功能等，都只具备工序中的一部分功能，玻璃切割机通常处于半自动化状态，使玻璃切割的过程中，仍需要工作人员对玻璃切割机进行操作，以辅助玻璃原料的切割，这样增加了工作人员的劳动强度，使玻璃的切割变得较为麻烦，而且影响玻璃产品的生产效率，为此，我们提供一种全自动玻璃激光切割一体机。

发明内容

本发明的目的在于提供全自动玻璃激光切割一体机，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：全自动玻璃激光切割一体机，包括基座，所述基座的上表面中部设有Y轴直线传送装置，所述Y轴直线传送装置上设有玻璃治具，所述基座的上表面中部横向设有U形安装架，所述U形安装架的前表面设有X轴直线传送装置，所述X轴直线传送装置上设有Z轴激光切割组件，所述U形安装架的上侧设有光路组件，所述光路组件出光口与所述Z轴激光切割组件的入光口相对，所述U形安装架的后表面设有上料搬料模组，所述基座的上表面后侧设有垂直料框机构。

优选的，所述Y轴直线传送装置设在所述U形安装架的下侧中部，所述Y轴直线传送装置的个数为两个，且两个所述Y轴直线传送装置左右对称设置，所述Y轴直线传送装置用于控制玻璃治具在Y轴方向的位置。

优选的，所述玻璃治具与所述Z轴激光切割组件相互垂直，所述玻璃治具用于对玻璃原料排版，所述X轴直线传送装置用于控制所述Z轴激光切割组件在X轴方向的位置。

优选的，所述Z轴激光切割组件与所述光路组件相互垂直，所述Z轴激光切割组件用于玻璃原料的定位和玻璃原料的切割，所述光路组件将激光导入所述Z轴激光切割组件内。

优选的，所述Z轴激光切割组件的入光口和所述光路组件的出光口保持在同一水平线上。

优选的，所述上料搬料模组与所述垂直料框机构保持平行，所述上料搬料模组用于将所述垂直料框机构内的玻璃原料转运至所述玻璃治具上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：全自动玻璃激光切割一体机，通过玻璃治具设在Y轴直线传送装置上，上料搬料模组对上料搬料模组内的玻璃原料搬运至玻璃治具上，Y轴直线传送装置将玻璃治具送至Z轴激光切割组件下侧，Z轴激光切割组件对玻璃原料进行定位，Z轴激光切割组件上侧设有光路组件，激光进入Z轴激光切割组件，Z轴激光切割组件对玻璃原料进行激光切割，可以使玻璃原料的切割过程更加流畅，实现玻璃切割的自动化，减少工作人员的劳动量，使玻璃的切割更方便，提高玻璃产品的生产效率。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的主视结构示意图；

图3为本发明玻璃治具的立体结构示意图；

图4为本发明玻璃治具的俯视图；

图5为本发明Z轴激光切割组件的立体结构示意图；

图6为本发明切割装置安装架的主视结构示意图；

图7为本发明光路组件的立体结构示意图；

图8为本发明光路组件的主视结构示意图；

图9为本发明上料搬料模组的立体结构示意图；

图10为本发明上料搬料模组的部分结构示意图；

图11为本发明限位板的侧视结构示意图。

图中：1-基座、2-Y轴直线传送装置、3-玻璃治具、301-切割治具底板、302-伸缩气缸、303-短边调节推板、304-滑台气缸、305-调节横板、306-长边调节推板、307-气动汇流接头、308-压力开关、309-后吸附板、310-前吸附板、311-左吸附板、312-右吸附板、313-外挡板、314-支撑小柱、315-吸附组件底板、4-U形安装架、5-X轴直线传送装置、6-Z轴激光切割组件、601-切割装置安装架、602-电机、603-丝杠、604-滚珠丝杠副、605-滑台、606-激光切割头、607-激光转向光腔、608-二维镜架、609-相机安装架、610-相机、611-镜头、612-光源、613-抽尘安装板、614-抽尘罩、615-抽尘管、616-直线导轨、7-光路组件、701-激光器、702-光腔安装槽、703-分束器、704-扩束镜、8-上料搬料模组、81-横向直线导轨、82-纵向直线导轨、83-上料搬料模组、831-第一连接板、832-旋转气缸、833-旋转摆杆、834-真空吸盘、835-缓冲柱、84-无杆气缸、85-第二连接板、86-T形板、87-限位板、88-真空度计量表、9-垂直料框机构。

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1-2，本发明提供如下技术方案：全自动玻璃激光切割一体机，包括基座1，所述基座1的上表面中部设有Y轴直线传送装置2，所述Y轴直线传送装置2上设有玻璃治具3，所述基座1的上表面中部横向设有U形安装架4，所述U形安装架4的前表面设有X轴直线传送装置5，所述X轴直线传送装置5上设有Z轴激光切割组件6，所述U形安装架4的上侧设有光路组件7，所述光路组件7出光口与所述Z轴激光切割组件6的入光口相对，所述U形安装架4的后表面设有上料搬料模组8，所述基座1的上表面后侧设有垂直料框机构9。

使Y轴直线传送装置2将玻璃治具3传送到上料搬料模组8处，上料搬料模组8将料框机构9内的玻璃原料搬运至玻璃治具3上，玻璃治具3将玻璃原料固定，避免切割时玻璃位置偏移，Y轴直线传送装置2将置有玻璃原料的玻璃治具3传送到Z轴激光切割组件6下侧，Z轴激光切割组件6先对玻璃原料进行定位，Z轴激光切割组件6将位置信息反馈，控制器控制Y轴直线传送装置2和X轴直线传送装置5对玻璃原料的切割位置进行调整，位置调整完毕控制光路组件7导出激光，激光进入Z轴激光切割组件6，使Z轴激光切割组件6对玻璃原料进行激光切割，综上，使玻璃原料实现自动化切割，减少工作人员的劳动量，使玻璃的切割更方便，提高玻璃产品的生产效率。

具体而言，所述Y轴直线传送装置2设在所述U形安装架4的下侧中部，所述Y轴直线传送装置2的个数为两个，且两个所述Y轴直线传送装置2左右对称设置，所述Y轴直线传送装置2用于控制玻璃治具3在Y轴方向的位置。两组Y轴直线传送装置2使两组玻璃治具3交替传送，提高玻璃切割的工作效率。

请参阅图3-4，具体而言，所述玻璃治具3与所述Z轴激光切割组件6相互垂直，所述玻璃治具3用于对玻璃原料排版，所述X轴直线传送装置5用于控制所述Z轴激光切割组件6在X轴方向的位置。

所述玻璃治具3包括切割治具底板301，所述切割治具底板301设在所述Y轴直线传送装置2上，所述切割治具底板301的上表面左右对称设有吸附组件，切割治具底板301上设有两组吸附组件，使该切割治具设有双工位，可以同时对两块玻璃进行校正固定并切割，提高玻璃产品的生产效率，所述切割治具底板301的上表面后侧中部设有伸缩气缸302，所述伸缩气缸302的伸缩端左右两侧均固定连接有短边调节推板303，所述切割治具底板301的上表面前侧中部设有滑台气缸304，所述滑台气缸304的滑台端固定连接有调节横板305，所述调节横板305的左右两端均固定连接有长边调节推板306，所述切割治具底板301的上表面设有两组气动汇流接头307，气动汇流接头307实现吸附组件的集中吸放气同步控制，每组所述气动汇流接头307均通过导管与对应侧的所述吸附组件的进气头连接，机械手将两块玻璃产品分别放至切割治具底板301两侧各自的吸附组件上，伸缩气缸302向前侧推动短边调节推板303，使玻璃产品的短边前吸附板310平齐，再控制滑台气缸3带动调节横板305向右侧滑动，两侧的长边调节推板306向右侧滑动，使两个工位上玻璃产品的长边与右吸附板312平齐，完成玻璃产品位置得到校正，固定玻璃产品时，负压机通过气动汇流接头307使吸附组件产生负压，将产品吸附在工位上，进而使玻璃产品的加工精度与质量均得到提高，而且吸附固定的方式更有利于保护玻璃产品，避免玻璃产品因外力夹装导致碎裂。

所述吸附组件包括吸附组件底板315、后吸附板309、前吸附板310、左吸附板311和右吸附板312，所述吸附组件底板315设在所述切割治具底板301的上表面一侧中部，所述后吸附板309、所述前吸附板310、所述左吸附板311和所述右吸附板312呈矩形设在所述吸附组件底板315上，所述后吸附板309、所述前吸附板310、所述左吸附板311和所述右吸附板312上均设有吸附孔，每组所述气动汇流接头307均包括四个接头，四个所述气动汇流接头307均通过所述导管与对应的所述吸附孔连接，所述前吸附板310和所述右吸附板312的上表面均设有外挡板313，玻璃产品置于后吸附板309、前吸附板310、左吸附板311和右吸附板312组成的矩形工位上，短边调节推板303和长边调节推板306对玻璃产品校正时，外挡板313能抵住玻璃产品，使玻璃产品的定位更精准稳定，吸附固定时，后吸附板309、前吸附板310、左吸附板311和右吸附板312使玻璃的四边处均收到吸附力，使玻璃产品固定时受力更均匀，有利于玻璃产品的保护。

所述前吸附板310和所述右吸附板312均与所述吸附组件底板315的上表面滑动连接，所述吸附组件底板315的上表面均匀设有配合所述前吸附板310和所述右吸附板312使用的安装孔，前吸附板310能在吸附组件底板315上前后滑动，右吸附板312能在吸附组件底板315上左右滑动，紧固螺栓能通过安装孔将前吸附板310和右吸附板312的位置固定，方便调节工位的规格，该切割治具能根据产品尺寸自由调节，以适应各种规格型号产品的加工，增加了该切割治具的通用性。

所述切割治具底板301的上表面设有压力开关308，所述压力开关308的感应接头端设在所述吸附孔内，压力开关308用来实现吸附组件的供气压力精准控制。

所述切割治具底板301上表面左右两侧的中部均设有若干支撑小柱314，支撑小柱314用于支撑玻璃产品的中间位置，用于防止玻璃产品刚放置时因位置错位产生下陷或者翘边现象，同时也可以增加玻璃产品的受力点。

请参阅图5-8，具体而言，所述Z轴激光切割组件6与所述光路组件7相互垂直，所述Z轴激光切割组件6用于玻璃原料的定位和玻璃原料的切割，所述光路组件7将激光导入所述Z轴激光切割组件6内。

所述Z轴激光切割组件6包括切割装置安装架601，所述切割装置安装架601的前表面上部设有电机602，所述电机602的驱动端通过连接器连接有丝杠603，所述丝杠603下端与所述安装架601下侧转动连接，所述丝杠603上设有滚珠丝杠副604，所述滚珠丝杠副604的前侧固定连接有滑台605，所述安装架601的前表面左右对称设有直线导轨616，所述滑台605的后侧与两侧的所述直线导轨616滑动连接，所述滑台605的前表面左右对称设有激光切割头606，所述安装架601的前表面上侧对应两个所述激光切割头606的位置均设有激光转向光腔607，所述激光转向光腔607内设有二维镜架608，两个所述激光转向光腔607的出光孔均与对应侧的所述激光切割头606的入光孔同轴同心，对玻璃进行切割时，激光切割头606内射入激光，控制电机602使丝杠603转动，丝杠603上的滑台605可以上下滑动，进而使两侧的激光切割头606的切割高度可以精准调节，根据定位信息自动控制Y轴直线传送装置2和X轴直线传送装置5运行，使激光切割头606对玻璃进行精准切割，而且双工位切割，提高切割效率。

所述滑台605的前表面中部设有相机安装架609，所述相机安装架609的前表面设有相机610，所述相机610的拍摄端设有镜头611，所述相机安装架609上对应所述镜头611的下侧设有光源612，滑台605上下滑动，使相机61和镜头611上下移动，能够实现玻璃切割过程的自动对焦，相机610对玻璃治具3上的玻璃进行拍摄，将拍摄信息反馈至控制器，控制器处理反馈信息，控制Y轴直线传送装置2和X轴直线传送装置5运行，实现对玻璃位置的精准定位。

所述切割装置安装架601的下端固定连接有抽尘安装板613，所述抽尘安装板613的下表面左右对称设有抽尘罩614，所述抽尘罩614的左侧均贯通连接有抽尘管615，抽尘管615与除尘风机连接，激光切割头606切割玻璃时，抽尘罩614将切割产生的粉尘吸入，而且通过波纹管抽尘软管可以将两个抽尘管615连接，能将两个激光切割头606产生的粉尘吸入到一起集中抽尘，减少抽尘管615的用量，节约成本的同时，使设备结构紧凑美观，减少布局干扰。

所述相机610、所述光源612均通过安装调节块安装在所述相机安装架609上，两个所述抽尘罩614均通过所述安装调节块安装在所述抽尘安装板613上，相机安装架609和抽尘安装板613对应安装调节块的位置都均匀设有安装孔，安装调节块方便相机610、光源612和抽尘罩614安装位置的调节，以适应不同规格的玻璃切割。

所述光路组件7包括激光器701，所述激光器701的前端设有光腔安装槽702，所述激光器701的出光口与所述光腔安装槽702的入光口相对，所述光腔安装槽702的内表面从右向左依次设有双光反射组件、分光组件、双扩束组件和出光转向组件。

所述双光反射组件包括两个所述二维镜架608，一个所述二维镜架608的激光接收口与光腔安装槽702的入光口相对，通过两个所述二维镜架608的布置使激光转向，使激光的出光光线与入光光线异面垂直，且均平行于水平面。

所述分光组件包括所述二维镜架608和分束器703，所述双光反射组件内转向后的激光射入所述分束器703，所述分束器703将激光分为两束，一束平行射出，一束垂直射出，垂直射出的激光通过所述分光组件内的所述二维镜架608转为平行射出，进而得到两束平行激光。

所述双扩束组件包括上下两个扩束镜704，能将所述分光组件平行射出的两束激光分别进行扩束。

所述出光转向组件包括上下两个所述二维镜架608，能将所述双扩束组件扩束后的激光分别转向射出所述光腔安装槽702的两个出光口，所述光腔安装槽702的两个出光口分别与所述激光转向光腔607内对应的所述二维镜架608的入光口相对应，使两束激光能够转入所述Z轴激光切割组件6内。

所述双光反射组件的右侧和所述双扩束组件的左侧均安装光束校准模块，用于整体光路的校准及各组件安装位置的校准

具体而言，所述Z轴激光切割组件6的入光口和所述光路组件7的出光口保持在同一水平线上，方便激光的导入。

请参阅图9-11，具体而言，所述上料搬料模组8与所述垂直料框机构9保持平行，所述上料搬料模组8用于将所述垂直料框机构9内的玻璃原料转运至所述玻璃治具3上。

所述上料搬料模组8包括横向直线导轨81，所述横向直线导轨81与所述U形安装架4的后表面固定连接，所述横向直线导轨81上设置有纵向直线导轨82，所述横向直线导轨81和所述纵向直线导轨82构成二维运动轨道，所述纵向直线导轨82上设置有上料搬料模组83，所述上料搬料模组83通过无杆气缸84与所述纵向直线导轨82连接，所述无杆气缸84工作，带动所述上料搬料模组83在所述纵向直线导轨82上竖直往复位移，所述纵向直线导轨82在驱动电机作用下可以在所述横向直线导轨81上水平往复运动；

所述上料搬料模组83包括第一连接板831，所述第一连接板831与所述无杆气缸84固定连接，所述第一连接板831上安装有旋转气缸832，所述旋转气缸832的输出端连接旋转摆杆833的一端，所述旋转摆杆833的另一端连接有真空吸盘834，所述真空吸盘834的抽气口与外部真空源相连接，通过所述旋转气缸832工作，带动所述旋转摆杆833摆动，所述真空吸盘834随之摆动至取料位置，所述真空吸盘834通过负压作用吸附玻璃，所述上料搬料模组83在首先在横向直线导轨81上运动至取料位置，所述旋转气缸832工作，带动所述旋转摆杆833摆动至高点限位位置，所述无杆气缸84上滑台上移，所述真空吸盘834将竖直放置的玻璃吸附，可同时吸取两片玻璃，配合双工位的玻璃治具3使用，取料成功后，所述上料搬料模组83在横向直线导轨81上位移至放料处，所述旋转气缸832工作，带动所述旋转摆杆833摆动至低点限位位置，此时待加工的玻璃水平放置，所述无杆气缸84上滑台下移，所述真空吸盘834恢复常压，使玻璃脱离吸附状态，完成产品上料搬料。

所述旋转摆杆833的端部一体成型连接有第二连接板85，所述第二连接板85的侧壁上固定连接有T形板86，所述真空吸盘834的设置个数为2，两个所述真空吸盘834分别与所述T形板86的两端固定连接，一次动作完成两块玻璃同时吸附，吸附效率高。

所述第一连接板831上且位于所述旋转摆杆833的端部设置有限位板87，所述限位板87为L形板，L形板的拐角处开设有弧形槽，L形板的横板及竖板分别限定所述旋转摆杆833的上摆位及下摆位，所述限位板87限制所述旋转气缸832的动作位，实现玻璃抓取与放置位置的限定，有效防止因气缸惯性等原因导致的所述真空吸盘834角度偏差造成吸附不到的情况出现。

所述上料搬料模组83还包括多个缓冲柱835，多个所述缓冲柱835分别位于所述第一连接板831的上侧和下侧位置，所述缓冲柱835的设置减少因所述无杆气缸84升降所造产生冲击力，避免震碎玻璃。

所述真空吸盘834的旁侧设置真空度计量表88，所述真空度计量表88用于显示所述真空吸盘834的真空度。

工作原理：工作时，使Y轴直线传送装置2将玻璃治具3传送到上料搬料模组8处，上料搬料模组8将料框机构9内的玻璃原料搬运至玻璃治具3上，玻璃治具3将玻璃原料固定，避免切割时玻璃位置偏移，Y轴直线传送装置2将置有玻璃原料的玻璃治具3传送到Z轴激光切割组件6下侧，Z轴激光切割组件6先对玻璃原料进行定位，Z轴激光切割组件6将位置信息反馈，控制器控制Y轴直线传送装置2和X轴直线传送装置5对玻璃原料的切割位置进行调整，位置调整完毕控制光路组件7导出激光，激光进入Z轴激光切割组件6，使Z轴激光切割组件6对玻璃原料进行激光切割，综上，使玻璃原料实现自动化切割，减少工作人员的劳动量，使玻璃的切割更方便，提高玻璃产品的生产效率。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.全自动玻璃激光切割一体机，包括基座(1)，其特征在于：所述基座(1)的上表面中部设有Y轴直线传送装置(2)，所述Y轴直线传送装置(2)上设有玻璃治具(3)，所述基座(1)的上表面中部横向设有U形安装架(4)，所述U形安装架(4)的前表面设有X轴直线传送装置(5)，所述X轴直线传送装置(5)上设有Z轴激光切割组件(6)，所述U形安装架(4)的上侧设有光路组件(7)，所述光路组件(7)出光口与所述Z轴激光切割组件(6)的入光口相对，所述U形安装架(4)的后表面设有上料搬料模组(8)，所述基座(1)的上表面后侧设有垂直料框机构(9)。

2.根据权利要求1所述的全自动玻璃激光切割一体机，其特征在于：所述Y轴直线传送装置(2)设在所述U形安装架(4)的下侧中部，所述Y轴直线传送装置(2)的个数为两个，且两个所述Y轴直线传送装置(2)左右对称设置，所述Y轴直线传送装置(2)用于控制玻璃治具(3)在Y轴方向的位置。

3.根据权利要求2所述的全自动玻璃激光切割一体机，其特征在于：所述玻璃治具(3)与所述Z轴激光切割组件(6)相互垂直，所述玻璃治具(3)用于对玻璃原料排版，所述X轴直线传送装置(5)用于控制所述Z轴激光切割组件(6)在X轴方向的位置。

4.根据权利要求3所述的全自动玻璃激光切割一体机，其特征在于：所述Z轴激光切割组件(6)与所述光路组件(7)相互垂直，所述Z轴激光切割组件(6)用于玻璃原料的定位和玻璃原料的切割，所述光路组件(7)将激光导入所述Z轴激光切割组件(6)内。

5.根据权利要求4所述的全自动玻璃激光切割一体机，其特征在于：所述Z轴激光切割组件(6)的入光口和所述光路组件(7)的出光口保持在同一水平线上。

6.根据权利要求5所述的全自动玻璃激光切割一体机，其特征在于：所述上料搬料模组(8)与所述垂直料框机构(9)保持平行，所述上料搬料模组(8)用于将所述垂直料框机构(9)内的玻璃原料转运至所述玻璃治具(3)上。

Images