CN114956587B - 一种ag玻璃蚀刻方法及其设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种AG玻璃蚀刻方法及其设备，包括工作台，工作台上设有蚀刻安装面，工作台内设有呈阵列设置的若干个负压吸盘，负压吸盘配备有升降机构，蚀刻安装面内还设有若干个压力传感器，压力传感器下侧设有与工作台连接的高度调整机构，压力传感器上端的检测面高度高于蚀刻安装面，蚀刻安装面上方设有蚀刻喷头，工作台一侧设有上下料机器人，上下料机器人上设有夹持末端。本发明的好处是能够防止蚀刻时蚀刻液向的同一方向倾斜流动，能够提高蚀刻的均匀性，并且能够提高蚀刻液的应用效果，减少蚀刻液的浪费；提高AG玻璃蚀刻的效率。

Description

一种AG玻璃蚀刻方法及其设备

技术领域

本申请涉及AG玻璃蚀刻技术领域，尤其涉及一种AG玻璃蚀刻方法及其设备。

背景技术

AG玻璃，又叫抗反射玻璃和防眩光玻璃，通过将原本光滑的玻璃反光表面变为哑光折射表面，使玻璃表面凹凸不平，降低玻璃表面的反射比。现有的AG玻璃处理有喷涂法形成外凸涂层、镀膜法形成哑光膜和酸蚀刻改变玻璃表面形状这三种方式。酸蚀刻法形成的AG玻璃防眩层与玻璃原片形成统一的整体，防眩效果和使用寿命优于另外两种方式。现有技术中的蚀刻设备存在蚀刻液喷涂不均匀，蚀刻液在蚀刻时流动不规则等问题，造成蚀刻效果不均匀。

中国专利文献中，专利号CN202111193553X于2022年1月4日公开的《一种全方位均匀蚀刻的玻璃蚀刻机》，该申请包括工作箱，所述工作箱的内部开设有工作腔，所述工作腔的顶部设置有传动箱，当伺服电机启动时，通过第一往复丝杆的转动，可以带动移动块沿第一往复丝杆的轴向进行往复移动，从而在移动块移动的过程中，移动块上转动安装的蜗杆通过连接齿轮与第三齿条的啮合，以带动蜗杆进行旋转，进而得以带动蜗轮进行旋转，在蜗轮旋转的过程中，蜗轮上偏心销轴通过铰接板带动固定板绕第二转轴的轴线进行摆动，进而与固定板固定连接的第二转轴带动与之固定的立架绕第二转轴的轴线进行摆动，从而实现立架内固定安装的喷头进行摆动喷洒蚀刻液。该申请试图通过移动喷头和往复摆动工件来提高蚀刻的均匀性，其不足之处在于：该申请所公开的摆动方式为单向摆动，摆动方向上的蚀刻液流速快，而且工件两端显然具有更高的摆动线速度，会造成蚀刻形成线型的痕迹，还是会造成蚀刻结果不够可靠，工件上的蚀刻面均匀性差。

发明内容

基于现有技术中的上述不足，本发明提供了一种AG玻璃蚀刻方法及其设备，能够提高玻璃AG处理的均匀性，上下料方便，提高AG玻璃的蚀刻效率。

为了实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案。

一种AG玻璃蚀刻设备，其特征是，包括工作台，工作台上设有蚀刻安装面，工作台内设有呈阵列设置的若干个负压吸盘，负压吸盘配备有升降机构，蚀刻安装面内还设有若干个压力传感器，压力传感器下侧设有与工作台连接的高度调整机构，压力传感器上端的检测面高度高于蚀刻安装面，蚀刻安装面上方设有蚀刻喷头，工作台一侧设有上下料机器人，上下料机器人上设有夹持末端。

本申请通过可升降的负压吸盘完成工件上下料时配合上下料机器人的缓冲接料，提高AG玻璃上下料的安全性；在工件通过负压吸盘落到压力传感器上时，配合压力传感器的检测结果进行调节，能够确保工件蚀刻时保持水平状态，防止蚀刻液在工件表面因为工件倾斜而流动，保证蚀刻均匀性和蚀刻效率；因为蚀刻液不会流动，损失量小，工件表面上的蚀刻液能够提供应有的作用，减少蚀刻液的浪费，相比同类蚀刻装备，具有节能省材的效果。

作为优选，夹持末端采用气缸夹爪，气缸夹爪包括驱动气缸和两根夹爪，两根夹爪的相对面内设有外凸的夹紧气囊，夹紧气囊的表面设有负压盲孔。气缸夹爪通过驱动气缸实现气动夹紧，夹紧气囊提供弹性作用，避免损害到工件，负压盲孔在气缸夹爪夹紧时能够贴合工件表面，从而形成负压定位的效果，能够有效防止工件掉落，保证工件上料的可靠性。

作为优选，若干个压力传感器呈矩形阵列设置，压力传感器与负压吸盘的位置对应。提供均匀的检测效率，保证水平检测的可靠性，确保工件蚀刻时呈水平，提高蚀刻均匀性。

作为优选，工作台内部设有调整孔，高度调整机构包括与压力传感器固定连接的导向柱，导向柱和调整孔滑动配合，导向柱的下端滑动配合有导向锲块，导向锲块的一端转动设有调整螺杆，工作台内设有配合调整螺杆的螺纹孔和配合导向锲块的滑动槽，导向锲块与导向柱配合的滑动面相对导向柱轴线倾斜设置，调整螺杆转动时带动导向锲块沿滑动槽滑动。转动调节调整螺杆，能够调整导向锲块在滑动槽内的位置，从而实现导向柱高度的调节，能够在设备整体组装时实现对若干个压力传感器的校平，使得通过若干个压力传感器能够确保检测出水平状态。

作为优选，负压吸盘的下侧设有连通负压吸盘中心的负压柱管，负压柱管通过管道密封连接有气泵，管道上设有电控阀门，升降机构与负压柱管连接。电控阀门能够控制负压吸盘和工件之间的进出气，在负压吸盘配合工件时提供阻断作用，使得工件、负压吸盘、管道和电控阀门之间形成一个密闭的腔体，方便完成负压吸盘内的压力调节，并且通过该腔体内进出气的控制，因为负压吸盘为软硅胶或软橡胶材料，因此负压吸盘的高度和腔体内的气压在一定程度范围呈正相关，通过调节腔体内的气压能够调节对应在该负压吸盘上侧工件的高度，配合压力传感器就能完成工件高度上的微调，保证调整结果的可靠性。

作为优选，工作台上设有“L”形的安装杆，安装杆的外端设有喷涂框，喷涂框的中心与安装杆连接，蚀刻喷头设有若干个，若干个蚀刻喷头在喷头框下侧呈矩形阵列设置。若干个蚀刻喷头同步作用，提高喷涂的均匀性。

作为优选，喷涂框的上端设有升降液压缸组件和导向杆，升降液压缸组件与安装杆连接，安装杆上设有配合导向杆的导向孔，导向杆上设有行程开关。升降液压缸组件实现喷涂框的高度调节，行程开关能够防止喷涂框升降过度，保证设备工作的安全性；喷涂框通过液压升降，升降运动稳定可靠。

一种基于上述权利要求1到7任一项所述的AG玻璃蚀刻设备的蚀刻方法，其特征是，包括以下步骤：

A、上料；上下料机器人操作夹持末端，夹持末端保持工件呈水平并运送到蚀刻安装面上方，负压吸盘通过升降机构上升，在负压吸盘位置与工件接近时，夹持末端松开工件，工件下落至与负压吸盘接触，工件与负压吸盘通过负压稳定固定，上料完成；

B、校平；负压吸盘通过升降机构带动工件一起下移，直至工件与压力传感器接触，通过调节负压吸盘的负压程度，使得若干个压力传感器的示数相等，即工件水平放置；

C、喷涂蚀刻；工件校平后，蚀刻喷头喷淋蚀刻液，完成蚀刻；

D、下料；蚀刻完成后，负压吸盘带动工件上升，上下料机器人操作夹持末端夹紧工件，负压吸盘内进气使得负压条件破坏，夹持末端带离工件，完成下料。

本申请通过五轴的上下料机器人自动上下料，不用人工守在设备边上，因为蚀刻液为酸液，具有腐蚀性，没有人员在边上操作，减小对员工身体健康的影响；通过本设备，本申请在AG玻璃蚀刻时，多了一个校平的步骤，能够防止蚀刻时蚀刻液向的同一方向倾斜流动，能够提高蚀刻的均匀性，并且能够提高蚀刻液的应用效果，减少蚀刻液的浪费。

本发明具有如下有益效果：能够防止蚀刻时蚀刻液向的同一方向倾斜流动，能够提高蚀刻的均匀性，并且能够提高蚀刻液的应用效果，减少蚀刻液的浪费；提高AG玻璃蚀刻的效率。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明中蚀刻安装面的俯视图。

图3是本发明中压力传感器和高度调整机构在工作台内的结构示意图。

图4是本发明中负压组件在工作台中的结构示意图。

图5是本发明中升降机构在工作台中的结构示意图。

图6是本发明中夹爪的结构示意图。

图中：工作台1 蚀刻安装面2 升降板3 安装平板4 负压吸盘5 容纳孔6 负压柱管7 气泵8 管道9 电控阀门10 升降螺杆11 蜗轮蜗杆减速器12 伺服电机13 升降滑块14 升降导向杆15 压力传感器16 调整孔17 导向柱18 导向锲块19 调整螺杆20 滑动槽21 环形凸部22 长槽23 蚀刻喷头24 安装杆25 喷涂框26 升降液压缸组件27 导向柱28 上下料机器人29 夹持末端30 夹爪31 夹紧气囊32 负压盲孔33 工件34 行程开关35。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行进一步的阐述。

实施例1，

如图1到图6所示，一种AG玻璃蚀刻设备，包括工作台1，工作台1上设有蚀刻安装面2，蚀刻安装面2为平板结构，蚀刻安装面2下侧设有相对蚀刻安装面2升降设置的升降板3，升降板3的下侧设有和蚀刻安装面2相对固定的安装平板4。工作台1内设有呈阵列设置的十二个负压吸盘5，负压吸盘5呈4*3形式阵列。蚀刻安装面2上设有对应负压吸盘5的容纳孔6。负压吸盘5配备有升降机构，负压吸盘5的下侧设有连通负压吸盘5中心的负压柱管7，负压柱管7的下端密封，负压柱管7通过管道9密封连接有气泵8，管道9旁通连接在负压柱管7的侧面。管道9上设有电控阀门10，升降机构与负压柱管7连接。升降机构包括两端分别转动连接安装平板4和蚀刻安装面2的升降螺杆11，升降螺杆11的下端固定连接一蜗轮蜗杆减速器12，蜗轮蜗杆减速器12连接一伺服电机13，升降板3上设有配合升降螺杆11的升降滑块14，升降滑块14和升降螺杆11通过传动螺纹配合，安装平板4上侧固定设有若干根升降导向杆15，升降导向杆15和升降板3滑动配合，负压柱管7的下端固定连接在升降板3上，气泵8也设置在升降板3上，本实施例中所有负压柱管7连通同一气泵8，通过电控阀门10实现单独连通，相比每个负压柱管7均配合一个气泵8，结构更加精简。

蚀刻安装面2内还设有六个压力传感器16，压力传感器16上端的检测面高度高于蚀刻安装面2，压力传感器16呈3*2形式矩形阵列，压力传感器16与负压吸盘5的位置对应。结合图2可知，单个压力传感器16位于四个负压吸盘5之间。压力传感器16位于四个相邻负压吸盘5所成的矩形对角线交点处。压力传感器16下侧设有与工作台1连接的高度调整机构，工作台1的蚀刻安装面2内部设有调整孔17，高度调整机构包括与压力传感器16固定连接的导向柱18，导向柱18和调整孔17滑动配合，导向柱18的下端滑动配合有导向锲块19，导向锲块19的一端转动设有调整螺杆20，工作台1内设有配合调整螺杆20的螺纹孔和配合导向锲块19的滑动槽21，滑动槽21的横截面形状为长方形，滑动槽21轴线垂直导向柱18轴线。导向锲块19与导向柱18配合的滑动面相对导向柱18轴线倾斜设置，调整螺杆20转动时带动导向锲块19沿滑动槽21滑动。调整螺杆20与导向锲块19连接的一端设有环形凸部22，环形凸部22与导向锲块19配合形成转动限位，调整螺杆20连接件导向锲块19的一端的端面上设置滚珠来降低摩擦。导向锲块19和导向柱18配合的滑动面相比导向锲块19轴线呈5度夹角，为了保证导向锲块19调整后的稳定性，实现自锁，该滑动面与导向锲块19轴线的夹角控制范围为小于30度。蚀刻安装面2内部下侧设有向下开口的长槽23，调整螺杆20的外端位于长槽23内，方便转动调节调整螺杆20。

压力传感器16和气泵8、电控阀门10电路连通，本设备在使用时可以根据实际预设一个压力传感器16的检测值为标准值，在压力传感器16测量值低于标准值时，表面该处的工件34位置较高，该压力传感器16相邻的四个负压吸盘5对应的电控阀门10阀孔，气泵8吸气，使得相应负压吸盘5内的压力下降，从而使得工件34位置下降直至压力传感器16的竖直对应为标准值，反之亦然，压力传感器16和电控阀门10两者通过电路响应实时配合，调整作用可靠，调整速度快。

蚀刻安装面2上方设有蚀刻喷头24，工作台1上设有“L”形的安装杆25，安装杆25的外端设有喷涂框26，喷涂框26的中心与安装杆25连接，蚀刻喷头24设有十六个，十六个蚀刻喷头24在喷头框下侧呈4*4矩形阵列设置。现有技术中存在雾化喷头，本申请的蚀刻喷头24就采用雾化喷头，喷头喷出的蚀刻液不会集中成一团，会形成均匀液滴，通过矩阵设置的多个蚀刻喷头24同步作用，就能提供均匀的蚀刻效果。喷涂框26的上端设有升降液压缸组件27和导向杆28，升降液压缸组件27与安装杆25连接，升降液压缸组件27的壳体固定在安装杆25的横杆的上侧，升降液压缸组件27的活塞杆伸出到安装杆25的横杆的下侧，升降液压缸组件27的活塞杆与喷涂框26固定连接。安装杆25上设有配合导向杆28的导向孔，导向杆28上设有行程开关35。为了保证设备的使用寿命，设备整体包括工作台1、负压吸盘5、压力传感器16等上均设置耐酸涂层或耐酸薄膜。

工作台1一侧设有上下料机器人29，上下料机器人29上设有夹持末端30。夹持末端30采用气缸夹爪，气缸夹爪包括驱动气缸和两根夹爪31，两根夹爪31的相对面内设有外凸的夹紧气囊32，夹紧气囊32的表面设有负压盲孔33。夹紧气囊32的形状为半球形，负压盲孔33的形状为半球形。夹紧气囊32在夹爪31表面设有呈3*2形式矩形阵列设置的六个，保证夹持稳定性。夹爪31的长度尺寸不小于工件34宽度尺寸的1/4。

实施例2，

一种基于上述AG玻璃蚀刻设备的蚀刻方法，包括以下步骤：

A、上料；上下料机器人29操作夹持末端30，夹持末端30保持工件34呈水平并运送到蚀刻安装面2上方，负压吸盘5通过升降机构上升，在负压吸盘5位置与工件34接近时，夹持末端30松开工件34，工件34下落至与负压吸盘5接触，工件34与负压吸盘5通过负压稳定固定，上料完成；

B、校平；负压吸盘5通过升降机构带动工件34一起下移，直至工件34与压力传感器16接触，通过调节负压吸盘5的负压程度，使得若干个压力传感器16的示数相等，即工件34水平放置；

C、喷涂蚀刻；工件34校平后，蚀刻喷头24喷淋蚀刻液，完成蚀刻；

D、下料；蚀刻完成后，负压吸盘5带动工件34上升，上下料机器人29操作夹持末端30夹紧工件34，负压吸盘5内进气使得负压吸盘5内的负压条件破坏，工件34与负压吸盘5分离，夹持末端30带离工件34，完成下料。

步骤A中，工件34可预设在水平输送带上，工件34从水平输送带上预伸出1/3宽度，以防止工件34坠落，又能方便上下料机器人29的自动上料；步骤A中工件34在夹持末端30松开时，因为重力作用，夹持末端30下侧的夹爪31通过负压盲孔33能够起到辅助的定位作用，实际工件34在夹持末端30和负压吸盘5上端的距离小于5毫米。步骤B中，负压吸盘5的负压程度调节通过气泵8和相应的电控阀门10实现。负压吸盘5采用耐酸象胶制成，材质较软，负压吸盘5为上端开口的喇叭形结构，在负压到极限时会被压平，其上端高度和负压程度有关。因此控制气泵8和相应电控阀门10来调节负压吸盘5负压程度就能调整相应位置工件34的高度，配合压力传感器16实现校平。作为另一种工作形式，在校核后，若干个压力传感器16上侧检测面处于同一水平面时，负压吸盘5仅作为接料部件使用，在工件34到达接近压力传感器16上侧检测面位置时，气泵8配合所有电控阀门10向负压吸盘5进气，使负压吸盘5的负压破坏，负压吸盘5与工件34分离，升降机构控制负压吸盘5直接下落到容纳孔6内，工件34通过自重在压力传感器16上维持稳定，工件34自动水平，该种形式的校平更加快速，可作为校平的主要工作形式，在该种工作形式工件34不能维持水平时，也就是压力传感器16示数不同时，再采用调节负压吸盘5负压程度来调节负压吸盘5上端高度这一形式来校平。步骤C中，蚀刻喷头24的高度可以调节，升降液压缸组件27让蚀刻框上下调整的作用在于能够实现工件34上下料时的位置避让，方便调节蚀刻喷头24的高度来获取一个最好的喷雾蚀刻效果。

本申请通过负压吸盘5完成工件34蚀刻前的位置调整，配合压力传感器16，确保工件34蚀刻时保持水平状态，防止蚀刻液在工件34表面因为工件34倾斜而流动，保证蚀刻均匀性和蚀刻效率；因为蚀刻液不会流动，损失量小，工件34表面上的蚀刻液能够提供应有的作用，减少蚀刻液的浪费，相比同类蚀刻装备，具有节能省材的效果。

Claims (1)

1.一种基于AG玻璃蚀刻设备的蚀刻方法，其特征是，所述蚀刻设备包括工作台，工作台上设有蚀刻安装面，工作台内设有呈阵列设置的若干个负压吸盘，负压吸盘配备有升降机构，蚀刻安装面内还设有若干个压力传感器，压力传感器下侧设有与工作台连接的高度调整机构，压力传感器上端的检测面高度高于蚀刻安装面，蚀刻安装面上方设有蚀刻喷头，工作台一侧设有上下料机器人，上下料机器人上设有夹持末端，所述夹持末端采用气缸夹爪，气缸夹爪包括驱动气缸和两根夹爪，两根夹爪的相对面内设有外凸的夹紧气囊，夹紧气囊的表面设有负压盲孔；所述负压吸盘的下侧设有连通负压吸盘中心的负压柱管，负压柱管通过管道密封连接有气泵，管道上设有电控阀门，升降机构与负压柱管连接，所述若干个压力传感器呈矩形阵列设置，压力传感器与负压吸盘的位置对应；所述工作台内部设有调整孔，高度调整机构包括与压力传感器固定连接的导向柱，导向柱和调整孔滑动配合，导向柱的下端滑动配合有导向锲块，导向锲块的一端转动设有调整螺杆，工作台内设有配合调整螺杆的螺纹孔和配合导向锲块的滑动槽，导向锲块与导向柱配合的滑动面相对导向柱轴线倾斜设置，调整螺杆转动时带动导向锲块沿滑动槽滑动；

所述蚀刻方法包括以下步骤：

A、上料；上下料机器人操作夹持末端，夹持末端保持工件呈水平并运送到蚀刻安装面上方，负压吸盘通过升降机构上升，在负压吸盘位置与工件接近时，夹持末端松开工件，工件下落至与负压吸盘接触，工件与负压吸盘通过负压稳定固定，上料完成；

B、校平；负压吸盘通过升降机构带动工件一起下移，直至工件与压力传感器接触，通过调节负压吸盘的负压程度，使得若干个压力传感器的示数相等，即工件水平放置；

C、喷涂蚀刻；工件校平后，蚀刻喷头喷淋蚀刻液，完成蚀刻；

D、下料；蚀刻完成后，负压吸盘带动工件上升，上下料机器人操作夹持末端夹紧工件，负压吸盘内进气使得负压条件破坏，夹持末端带离工件，完成下料。