CN117658436A - 一种光学玻璃板料划线压断一体机 - Google Patents

Abstract

本发明的名称为一种光学玻璃板料划线压断一体机。属于光学玻璃二次型件制造技术领域。它主要是解决划线和压断两工序分离存在依赖人工、生产成本高、工作效率低和安全隐患的问题。它的主要特征是：包括机架、三坐标式划线机械手、三坐标式转运机械手和压断及排料机构；三坐标式划线机械手的第一三坐标式机械手与三坐标式转运机械手的第二三坐标式机械手正对设置在机架上，内侧设置上料区、划线、待转运区和待压断区，上料区与待压断区正对，划线区与待转运区正对；压断及排料机构设置在与待压断区邻接的机架上。本发明具有结构简单、操作方便和结合自动控制电路实现自动化操作的特点。本发明主要用于光学玻璃二次型件生产过程中前工程备料。

Description

一种光学玻璃板料划线压断一体机

技术领域

本发明属于光学玻璃二次型件制造技术领域，尤其涉及一种光学玻璃板料划线压断一体机。

背景技术

划线配合压断是光学玻璃二次型件生产过程中前工程的一种备料方式。目前，该备料过程为：员工通过人工方式将光学玻璃板料转运至划线机工作台上，操作自动划线机在光学玻璃板料上划线，将划好线的光学玻璃板料通过人工方式转运至压断机处，员工手动操作压断机将光学玻璃板料压断至要求规格，重复以上过程。此种备料方式，存在以下不足之处：划线和压断两工序分离而大量依赖人工，生产成本高，工作效率低，手动操作压断机存在安全隐患。

发明内容

本发明的目的就是针对上述不足之处而提供一种光学玻璃板料划线压断一体机。

本发明的技术解决方案是：一种光学玻璃板料划线压断一体机，其特征是：包括机架、三坐标式划线机械手、三坐标式转运机械手和压断及排料机构；其中，所述三坐标式划线机械手的第一三坐标式机械手与三坐标式转运机械手的第二三坐标式机械手正对设置在机架上；所述第一三坐标式机械手内侧并列设置上料区和划线区，第二三坐标式机械手内侧设置待转运区和待压断区，上料区与待压断区正对，划线区与待转运区正对；所述压断及排料机构设置在与待压断区邻接的机架上。

本发明的技术解决方案中所述的三坐标式转运机械手包括划线工作台；所述划线工作台可在划线区与待转运区内移动。

本发明的技术解决方案中所述的三坐标式划线机械手包括第一玻璃板移动机构和玻璃刀及其动力位移机构；所述划线工作台上设有夹紧机构；所述三坐标式转运机械手包括第二玻璃板移动机构；所述压断及排料机构包括压断工作台，压断工作台设置在待压断区。

本发明的技术解决方案中所述的压断及排料机构包括玻璃板拨推机构、玻璃板压紧机构、玻璃板压断机构和排料引道；所述玻璃板拨推机构设置在压断工作台的侧边上；所述玻璃板压紧机构设置在压断工作台上；所述玻璃板压断机构设置在机架上；；所述排料引道设置在与玻璃板压断机构邻接的机架上。

本发明的技术解决方案中所述的三坐标式转运机械手包括转运丝杠和转运直线导轨；所述转运丝杠和转运直线导轨平行装于划线区和待转运区的机架上；所述划线工作台装于转运丝杠和转运直线导轨上；所述转运丝杠可带动划线工作台沿x轴方向位移，配合三坐标式压断机械手及第二玻璃板移动机构，将已划线光学玻璃板料转运至压断工作台上。

本发明的技术解决方案中所述的第一玻璃板移动机构为划线真空吸附装置或可夹取光学玻璃板料的机械爪：所述玻璃刀及其动力位移机构包括刀头升降单轴机器人、玻璃刀安装块、夹紧板和玻璃刀，玻璃刀通过夹紧板安装在玻璃刀安装块上，玻璃刀安装块安装在刀头升降单轴机器人上，刀头升降单轴机器人安装在三坐标式划线机械手上，刀头升降单轴机器人可带动玻璃刀沿z轴方向上下移动。

本发明的技术解决方案中所述的夹紧机构为夹紧气缸，夹紧气缸有三个，其中两个夹紧气缸的动作方向沿x轴方向布置，一个夹紧气缸的动作方向沿y轴方向布置；所述第二玻璃板移动机构为压断真空吸附装置、多关节机械手吸附装置或多关节机械爪夹取装置。

本发明的技术解决方案中所述的玻璃板拨推机构包括板料推进丝杠和板料推进拨片，板料推进拨片安装在板料推进丝杠上，板料推进丝杠可带动板料推进拨片将待压断的光学玻璃板料在压断工作台上推进；所述玻璃板压紧机构为压紧气缸，安装在压断工作台上，压紧气缸下端工装边缘与压断工作台边缘在同一竖直平面内；所述玻璃板压断机构为压断气缸，安装在机架上。

本发明的技术解决方案中所述的第一三坐标式机械手和第二三坐标式机械手均包括；所述x轴单轴机器人立柱、x轴单轴机器人架板、x轴单轴机器人直线导轨、直线导轨立柱、直线导轨架板、直线导轨、主架板、支撑立板、y轴单轴机器人、z轴单轴机器人、z轴立板和z轴工作台板；所述x轴单轴机器人立柱和x轴单轴机器人架板与直线导轨立柱和直线导轨架板相对安装在机架上，x轴单轴机器人直线导轨和直线导轨分别装于轴单轴机器人架板和直线导轨架板上；所述主架板安装在x轴单轴机器人直线导轨和直线导轨上；所述y轴单轴机器人通过支撑立板安装在主架板上；所述z轴单轴机器人通过z轴立板安装在y轴单轴机器人上；所述z轴工作台板安装在z轴单轴机器人上。

本发明的技术解决方案中所述的第一三坐标式机械手和第二三坐标式机械手均包括x轴单轴机器人立柱、x轴单轴机器人架板、x轴单轴机器人直线导轨、直线导轨立柱、直线导轨架板、直线导轨、主架板、支撑立板、y轴单轴机器人、z轴单轴机器人、z轴立板和z轴工作台板；所述x轴单轴机器人立柱和x轴单轴机器人架板与直线导轨立柱和直线导轨架板相对安装在机架上，x轴单轴机器人直线导轨和直线导轨分别装于轴单轴机器人架板和直线导轨架板上；所述主架板安装在x轴单轴机器人直线导轨和直线导轨上；所述y轴单轴机器人通过支撑立板安装在主架板上；所述z轴单轴机器人通过z轴立板安装在y轴单轴机器人上；所述z轴工作台板安装在z轴单轴机器人上；所述x轴单轴机器人直线导轨、y轴单轴机器人和直线导轨按程序控制通断或切换运动方向，带动机构末端的z轴工作台板按要求沿x轴或y轴或z轴方向运动，完成设定动作；所述划线真空吸附装置和刀头升降单轴机器人安装在第一三坐标式机械手的z轴工作台板上；所述压断真空吸附装置安装在第二三坐标式机械手的z轴工作台板上；所述压断气缸与压紧气缸间间距不大于3mm。

本发明具有结构简单、操作方便的特点。本发明主要用于光学玻璃二次型件生产过程中前工程备料。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的俯视图。

图3是本发明的三坐标式机械手结构示意图。

图中标记为：1-机架；2-三坐标式划线机械手；3-刀头升降单轴机器人；4-玻璃刀安装块；5-夹紧板；6-玻璃刀；7-划线真空吸附装置；8-转运丝杠；9-转运直线导轨；10-划线工作台；11-夹紧气缸；12-压断真空吸附装置；13-压断工作台；14-板料推进丝杠；15-板料推进拨片；16-压紧气缸；17-压断气缸；18-排料引道；19-三坐标式转运机械手；20-x轴单轴机器人；21-y轴单轴机器人；22-z轴单轴机器人；23-直线导轨；24-x轴单轴机器人立柱；25-x轴单轴机器人架板；26-直线导轨立柱；27-直线导轨架板；28-主架板；29-支撑立板；30-z轴立板；31-z轴工作台板。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明作进一步详细说明，以下实施例是对本发明的解释，而本发明并不局限于以下实施例。

如图1、图2、图3所示，本发明一种光学玻璃板料划线压断一体机的一个实施例，包括机架1、三坐标式划线机械手2、三坐标式转运机械手19和压断及排料机构，用于光学玻璃二次型件生产过程中前工程备料。

机架1为矩形框架，上面设有工作台面。三坐标式划线机械手2、三坐标式转运机械手19和压断及排料机构装于机架1的工作台面上。三坐标式划线机械手2包括第一三坐标式机械手，三坐标式转运机械手19包括第二三坐标式机械手，第一三坐标式机械手和第二三坐标式机械手在机架1的工作台面上正对设置。第一三坐标式机械手内侧并列设置上料区和划线区，第二三坐标式机械手内侧设置待转运区和待压断区，上料区与待压断区正对，划线区与待转运区正对。压断及排料机构设置在与待压断区邻接的机架1上。

第一三坐标式机械手和第二三坐标式机械手均包括x轴单轴机器人立柱24、x轴单轴机器人架板25、x轴单轴机器人直线导轨20、直线导轨立柱26、直线导轨架板27、直线导轨23、主架板28、支撑立板29、y轴单轴机器人21、z轴单轴机器人22、z轴立板30和z轴工作台板31。机架1的工作台面上设有x轴单轴机器人立柱24及直线导轨立柱26安装孔，x轴单轴机器人立柱24及直线导轨立柱26通过螺钉安装在机架1上。x轴单轴机器人立柱24及直线导轨立柱26上设有x轴单轴机器人架板25及直线导轨架板27安装孔，x轴单轴机器人架板25及直线导轨架板27通过螺钉分别安装在x轴单轴机器人立柱24及直线导轨立柱26上。x轴单轴机器人20及直线导轨23上设有安装孔，通过螺钉分别安装在x轴单轴机器人架板25及直线导轨架板27上。主架板28上设有安装孔，通过螺钉安装在x轴单轴机器人20及直线导轨23上。支撑立板29上设有安装孔，通过螺钉安装在主架板28上。支撑立板29上设有y轴单轴机器人21安装孔，y轴单轴机器人21通过螺钉安装在支撑立板29上。z轴立板30上设有安装孔，通过螺钉安装在y轴单轴机器人21上。z轴立板30上设有z轴单轴机器人22安装孔，z轴单轴机器人22通过螺钉安装在z轴立板30上。z轴工作台板31上设有安装孔，通过螺钉安装在z轴单轴机器人22上。工作时，x轴单轴机器人20、y轴单轴机器人21及z轴单轴机器人22按程序控制通断或切换运动方向，带动机构末端的z轴工作台板31按要求沿x轴或y轴或z轴方向运动，完成设定动作。

三坐标式划线机械手2还包括第一玻璃板移动机构和玻璃刀及其动力位移机构。第一玻璃板移动机构为划线真空吸附装置7，玻璃刀及其动力位移机构包括刀头升降单轴机器人3、玻璃刀安装块4、夹紧板5和玻璃刀6。第一三坐标式机械手的z轴工作台板上设有刀头升降单轴机器人3及划线真空吸附装置7安装孔，刀头升降单轴机器人3及划线真空吸附装置7通过螺钉安装在三坐标式划线机械手2上的z轴工作台板上。玻璃刀安装块4上设有安装孔，通过螺钉安装在刀头升降单轴机器人3上。玻璃刀安装块4上设有夹紧板5安装孔，夹紧板5通过螺钉安装在玻璃刀安装块4上将玻璃刀6夹紧固定。工作时，三坐标式划线机械手2带动划线真空吸附装置7将光学玻璃板料由初始放料位置搬运至划线工作台10上，划线工作台10上的夹紧气缸11先预夹紧使待划线的光学玻璃板料归位，后将光学玻璃板料夹紧固定；刀头升降单轴机器人3带动玻璃刀6沿z轴方向运动到指定工作位置，三坐标式划线机械手2带动玻璃刀6完成划线。

三坐标式转运机械手19还包括划线工作台10、转运丝杠8和转运直线导轨9、第二玻璃板移动机构，第二玻璃板移动机构为压断真空吸附装置12。划线工作台10上设有夹紧机构，夹紧机构为夹紧气缸11，夹紧气缸11有三个。压断真空吸附装置12上设有安装孔，通过螺钉安装在三坐标式转运机械手19的z轴工作台板31上。机架1上设有转运丝杠8及转运直线导轨9安装孔，转运丝杠8及转运直线导轨9通过螺钉安装在划线区和待转运区的机架1上。划线工作台10上设有安装孔，通过螺钉安装在转运丝杠8及转运直线导轨9上。三个夹紧气缸11上设有安装孔，通过螺钉安装在划线工作台10上。其中，所述三个夹紧气缸11中两个夹紧气缸11的动作方向沿x轴方向布置，一个夹紧气缸11的动作方向沿y轴方向布置。工作时，转运丝杠8按程序控制通断或切换运动方向，驱使划线工作台10沿x轴方向运动，进而带动已划线光学玻璃板料运动至待压断区，三个夹紧气缸11松开已划线光学玻璃板料，三坐标式转运机械手19带动压断真空吸附装置12将已划线的光学玻璃板料转运至压断工作台13上。

压断及排料机构包括压断工作台13、玻璃板拨推机构、玻璃板压紧机构、玻璃板压断机构和排料引道18。压断工作台13设置在待压断区。玻璃板拨推机构包括板料推进丝杠14和板料推进拨片15，玻璃板压紧机构为压紧气缸16，玻璃板压断机构为压断气缸17。机架1上设有压断工作台13及压断气缸17安装孔，压断工作台13及压断气缸17通过螺钉安装在机架1上。排料引道18通过焊接安装在机架1上。压断工作台13上设有板料推进丝杠14及压紧气缸16安装孔，板料推进丝杠14及压紧气缸16通过螺钉安装在压断工作台13上，压紧气缸16下端工装边缘与压断工作台13边缘在同一竖直平面内。板料推进拨片15上设有安装孔，通过螺钉安装在板料推进丝杠14上。板料推进丝杠14可带动板料推进拨片15将待压断的光学玻璃板料在压断工作台13上推进。压断气缸17与压紧气缸16间间距不大于3mm。工作时，板料推进丝杠14按程序控制通断或切换运动方向，带动板料推进拨片15将已划线光学玻璃板料沿y轴方向推进后停止推进动作，压紧气缸16将已划线光学玻璃板料夹紧，压断气缸17将已划线的光学玻璃板料按所划线压断，压断后的光学玻璃板料从排料引道18上滑下；压紧气缸16松开，板料推进丝杠14、压紧气缸16及压断气缸17重复以上动作直至完成整块光学玻璃板料压断；重复以上动作完成批量化作业。

本发明一种光学玻璃板料划线压断一体机工作时，三坐标式划线机械手2带动划线真空吸附装置7将板料光学玻璃板料由初始放料位置搬运至划线工作台10上，三个夹紧气缸11先预夹紧使待划线的光学玻璃板料归位，后将其夹紧；刀头升降单轴机器人3带动玻璃刀沿z轴方向运动到指定工作位置，三坐标式划线机械手2带动玻璃刀6在光学玻璃板料上按设定参数划线；转运丝杠8驱使划线工作台10沿x轴方向运动，进而带动已划线的光学玻璃板料至待压断区，三个夹紧气缸11松开已划线光学玻璃板料，三坐标式转运机械手19带动压断真空吸附装置12将已划线的光学玻璃板料转运至压断工作台13上；板料推进丝杠14带动板料推进拨片15将已划线的光学玻璃板料沿y轴方向推进至传感器识别处后停止推进动作，压紧气缸16将已划线的光学玻璃板料压紧，压断气缸17将已划线的光学玻璃板料按所划线压断，压断后的板料从排料引道18上滑下。压紧气缸16松开，板料推进丝杠14、压紧气缸16及压断气缸17重复以上动作直至完成整块光学玻璃板料压断；重复以上动作完成批量化作业。本发明在进行划线及压断作业时，由于将划线和压断两工序合在一起，可以省去大量人工实现自动化，降低了生产成本，提高了工作效率，排除了安全隐患。

Claims (10)

1.一种光学玻璃板料划线压断一体机，其特征是：包括机架（1）、三坐标式划线机械手（2）、三坐标式转运机械手（19）和压断及排料机构；其中，所述三坐标式划线机械手（2）的第一三坐标式机械手与三坐标式转运机械手（19）的第二三坐标式机械手正对设置在机架（1）上；所述第一三坐标式机械手内侧并列设置上料区和划线区，第二三坐标式机械手内侧设置待转运区和待压断区，上料区与待压断区正对，划线区与待转运区正对；所述压断及排料机构设置在与待压断区邻接的机架（1）上。

2.根据权利要求1所述的一种光学玻璃板料划线压断一体机，其特征是：所述的三坐标式转运机械手（19）包括划线工作台（10）；所述划线工作台（10）可在划线区与待转运区内移动。

3.根据权利要求2所述的一种光学玻璃板料划线压断一体机，其特征是：所述的三坐标式划线机械手（2）包括第一玻璃板移动机构和玻璃刀及其动力位移机构；所述划线工作台（10）上设有夹紧机构；所述三坐标式转运机械手（19）包括第二玻璃板移动机构；所述压断及排料机构包括压断工作台（13），压断工作台（13）设置在待压断区。

4.根据权利要求3所述的一种光学玻璃板料划线压断一体机，其特征是：所述的压断及排料机构包括玻璃板拨推机构、玻璃板压紧机构、玻璃板压断机构和排料引道（18）；所述玻璃板拨推机构设置在压断工作台（13）的侧边上；所述玻璃板压紧机构设置在压断工作台（13）上；所述玻璃板压断机构设置在机架（1）上；所述排料引道（18）设置在与玻璃板压断机构邻接的机架（1）上。

5.根据权利要求4所述的一种光学玻璃板料划线压断一体机，其特征是：所述的三坐标式转运机械手（19）包括转运丝杠（8）和转运直线导轨（9）；所述转运丝杠（8）和转运直线导轨（9）平行装于划线区和待转运区的机架（1）上；所述划线工作台（10）装于转运丝杠（8）和转运直线导轨（9）上；所述转运丝杠（8）可带动划线工作台（10）沿x轴方向位移，配合三坐标式压断机械手（19）及第二玻璃板移动机构，将已划线光学玻璃板料转运至压断工作台（13）上。

6.根据权利要求5所述的一种光学玻璃板料划线压断一体机，其特征是：所述的第一玻璃板移动机构为划线真空吸附装置（7）或可夹取光学玻璃板料的机械爪：所述玻璃刀及其动力位移机构包括刀头升降单轴机器人（3）、玻璃刀安装块（4）、夹紧板（5）和玻璃刀（6），玻璃刀（6）通过夹紧板（5）安装在玻璃刀安装块（4）上，玻璃刀安装块（4）安装在刀头升降单轴机器人（3）上，刀头升降单轴机器人（3）安装在三坐标式划线机械手（2）上，刀头升降单轴机器人（3）可带动玻璃刀（6）沿z轴方向上下移动。

7.根据权利要求6所述的一种光学玻璃板料划线压断一体机，其特征是：所述的夹紧机构为夹紧气缸（11），夹紧气缸（11）有三个，其中两个夹紧气缸的动作方向沿x轴方向布置，一个夹紧气缸的动作方向沿y轴方向布置；所述第二玻璃板移动机构为压断真空吸附装置（12）、多关节机械手吸附装置或多关节机械爪夹取装置。

8.根据权利要求7所述的一种光学玻璃板料划线压断一体机，其特征是：所述的玻璃板拨推机构包括板料推进丝杠（14）和板料推进拨片（15），板料推进拨片（15）安装在板料推进丝杠（14）上，板料推进丝杠（14）可带动板料推进拨片（15）将待压断的光学玻璃板料在压断工作台（13）上推进；所述玻璃板压紧机构为压紧气缸（16），安装在压断工作台（13）上，压紧气缸（16）下端工装边缘与压断工作台（13）边缘在同一竖直平面内；所述玻璃板压断机构为压断气缸（17），安装在机架（1）上。

9.根据权利要求1-7中任一项所述的一种光学玻璃板料划线压断一体机，其特征是：所述的第一三坐标式机械手和第二三坐标式机械手均包括；所述x轴单轴机器人立柱（24）、x轴单轴机器人架板（25）、x轴单轴机器人直线导轨（20）、直线导轨立柱（26）、直线导轨架板（27）、直线导轨（23）、主架板（28）、支撑立板（29）、y轴单轴机器人（21）、z轴单轴机器人（22）、z轴立板（30）和z轴工作台板（31）；所述x轴单轴机器人立柱（24）和x轴单轴机器人架板（25）与直线导轨立柱（26）和直线导轨架板（27）相对安装在机架（1）上，x轴单轴机器人直线导轨（20）和直线导轨（23）分别装于轴单轴机器人架板（25）和直线导轨架板（27）上；所述主架板（28）安装在x轴单轴机器人直线导轨（20）和直线导轨（23）上；所述y轴单轴机器人（21）通过支撑立板（29）安装在主架板（28）上；所述z轴单轴机器人（22）通过z轴立板（30）安装在y轴单轴机器人（21）上；所述z轴工作台板（31）安装在z轴单轴机器人（22）上。

10.根据权利要求8所述的一种光学玻璃板料划线压断一体机，其特征是：所述的第一三坐标式机械手和第二三坐标式机械手均包括x轴单轴机器人立柱（24）、x轴单轴机器人架板（25）、x轴单轴机器人直线导轨（20）、直线导轨立柱（26）、直线导轨架板（27）、直线导轨（23）、主架板（28）、支撑立板（29）、y轴单轴机器人（21）、z轴单轴机器人（22）、z轴立板（30）和z轴工作台板（31）；所述x轴单轴机器人立柱（24）和x轴单轴机器人架板（25）与直线导轨立柱（26）和直线导轨架板（27）相对安装在机架（1）上，x轴单轴机器人直线导轨（20）和直线导轨（23）分别装于轴单轴机器人架板（25）和直线导轨架板（27）上；所述主架板（28）安装在x轴单轴机器人直线导轨（20）和直线导轨（23）上；所述y轴单轴机器人（21）通过支撑立板（29）安装在主架板（28）上；所述z轴单轴机器人（22）通过z轴立板（30）安装在y轴单轴机器人（21）上；所述z轴工作台板（31）安装在z轴单轴机器人（22）上；所述x轴单轴机器人直线导轨（20）、y轴单轴机器人（21）和直线导轨（23）按程序控制通断或切换运动方向，带动机构末端的z轴工作台板（31）按要求沿x轴或y轴或z轴方向运动，完成设定动作；所述划线真空吸附装置（7）和刀头升降单轴机器人（3）安装在第一三坐标式机械手的z轴工作台板（31）上；所述压断真空吸附装置（12）安装在第二三坐标式机械手的z轴工作台板（31）上；所述压断气缸（17）与压紧气缸（16）间间距不大于3mm。