CN207416245U - 一种3d自动定位切割设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种3D自动定位切割设备，包括定位贴合菲林后的玻璃的定位夹具；切割玻璃的菲林层的切割运动装置；控制定位夹具和切割运动装置的控制器；切割运动装置包括能够随着玻璃的弧形外边缘上下移动并切割菲林层的刀具；驱动刀具沿着玻璃内倒角外边缘轨迹移动的移动驱动机构；驱动刀具自动贴紧在玻璃内倒角外边缘的压紧弹性机构。在压紧弹性机构的压紧弹性力作用下，刀具能够随着玻璃的弧形外边缘上下移动，始终保持刀具与玻璃内倒角外边缘自动贴紧，当加工到短边与长边过渡圆弧的区域时，刀具会通过上下移动自动适应高低落差补偿，所以提高了菲林贴合于3D玻璃后的再切割良率，进而保证了贴合菲林后成品边缘的尺寸精度。

Description

一种3D自动定位切割设备

技术领域

本实用新型涉及手机玻璃盖板切割技术领域，更具体地说，涉及一种3D自动定位切割设备。

背景技术

传统的菲林贴合于3D玻璃后再切割的工艺主要包括步骤：第一步在封闭的箱体里，用气体产生的气压去拉伸菲林贴合到3D玻璃凹面，其中菲林设计的尺寸比玻璃外形都要大；第二步，将菲林贴合好的玻璃放置于3D菲林激光切割机台进行定位激光切割，切割外形以及孔特征。

但是，上述切割方式中，3D玻璃短边与长边存在高低落差，激光能量一定的情况下，Z轴(即玻璃厚度方向)移动距离补偿精度无法满足要求，较易击伤玻璃，导致玻璃表面呈锯齿状，影响了菲林贴合于3D玻璃后的再切割良率。

此外，菲林在激光切割过程中，较易出现灼烧不均匀的现象，并且玻璃边缘较易出现较大露光的情况。

综上所述，如何提高菲林贴合于3D玻璃后的再切割良率，以保证贴合菲林后成品边缘的尺寸精度，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种3D自动定位切割设备，以提高菲林贴合于3D玻璃后的再切割良率，进而保证贴合菲林后成品边缘的尺寸精度。

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种3D自动定位切割设备，包括：

用于定位贴合菲林后的玻璃的定位夹具；

用于切割所述玻璃的菲林层的切割运动装置；

控制所述定位夹具和所述切割运动装置的控制器；

其中，所述切割运动装置包括：

能够随着所述玻璃的弧形外边缘上下移动并切割所述菲林层的刀具；

驱动所述刀具沿着所述玻璃内倒角外边缘轨迹移动的移动驱动机构；

驱动所述刀具自动贴紧在所述玻璃内倒角外边缘的压紧弹性机构。

优选的，上述3D自动定位切割设备中，所述刀具包括：

与所述移动驱动机构连接的刀架，

通过连接轴与所述刀架可上下移动的连接的刀柄，

设置在所述刀柄上的刀片；

所述压紧弹性机构为驱动所述刀片以使所述刀片接触到所述玻璃倒角边上的压紧弹簧，所述压紧弹簧套在所述连接轴上并抵靠在所述刀柄与所述刀架之间。

优选的，上述3D自动定位切割设备中，所述刀柄为梯形块，所述刀片设置在所述梯形块的斜腰边上，所述斜腰边相对于所述玻璃的平面倾斜设置。

优选的，上述3D自动定位切割设备中，所述移动驱动机构包括：

承载固定板；

沿所述玻璃的长边方向设置的纵向运动导轨，所述纵向运动导轨设置在所述承载固定板上；

沿所述玻璃的短边方向设置的横向运动导轨；

驱动所述刀具沿所述纵向运动导轨移动的第一驱动机构；

驱动所述刀具沿所述横向运动导轨移动的第二驱动机构；

驱动所述刀具进出刀的第三驱动机构。

优选的，上述3D自动定位切割设备中，所述第一驱动机构和所述第二驱动机构均为电机，所述第三驱动机构为气缸。

优选的，上述3D自动定位切割设备中，所述承载固定板上还设置有用于导向所述刀具的进出刀方向的导向销钉，所述导向销钉与所述气缸的驱动杆平行设置。

优选的，上述3D自动定位切割设备中，所述刀具为八个，分别为用于切割所述菲林层长边的四个第一刀具和用于切割所述菲林层短边的四个第二刀具，所述第一刀具与所述第一驱动机构连接，所述第二刀具与所述第二驱动机构连接；

四个所述第一刀具均分为能够同步切割所述菲林层两个长边一侧的第一刀具组和能够同步切割所述菲林层两个长边另一侧的第二刀具组；

四个所述第二刀具均分为能够同步切割所述菲林层两个短边一侧的第三刀具组和能够同步切割所述菲林层两个短边另一侧的第四刀具组。

优选的，上述3D自动定位切割设备中，所述定位夹具包括：

用于定位所述玻璃长边的第一夹具；

用于定位所述玻璃短边的第二夹具；

调节所述第一夹具的夹紧角度的第一旋转曲柄；

调节所述第二夹具的夹紧角度的第二旋转曲柄。

优选的，上述3D自动定位切割设备中，所述第一夹具包括能够同步夹紧所述玻璃两个长边的第一定位块和第二定位块；所述第二夹具包括能够同步夹紧所述玻璃两个短边的第三定位块和第四定位块。

优选的，上述3D自动定位切割设备中，所述第一定位块、所述第二定位块、所述第三定位块和所述第四定位块的夹紧面上均设置有泡棉层。

从上述的技术方案可以看出，本实用新型提供的3D自动定位切割设备包括用于定位贴合菲林后的玻璃的定位夹具；用于切割玻璃的菲林层的切割运动装置；控制定位夹具和切割运动装置的控制器；其中，切割运动装置包括能够随着玻璃的弧形外边缘上下移动并切割菲林层的刀具；驱动刀具沿着玻璃内倒角外边缘轨迹移动的移动驱动机构；驱动刀具自动贴紧在玻璃内倒角外边缘的压紧弹性机构。

应用时，首先通过控制器控制定位夹具定位贴合菲林后的玻璃，然后控制切割运动装置切割玻璃的菲林层，切割过程中，利用压紧弹性机构驱动刀具自动贴紧在玻璃内倒角外边缘，同时通过移动驱动机构驱动刀具沿着玻璃内倒角外边缘轨迹移动并切割菲林层。

由于在压紧弹性机构的压紧弹性力作用下，刀具能够随着玻璃的弧形外边缘上下移动，始终保持刀具与玻璃内倒角外边缘自动贴紧，当加工到短边与长边过渡圆弧的区域时，刀具会通过上下移动自动适应高低落差补偿，均匀受力沿玻璃边缘切割，不会碰到内凹玻璃表面，所以提高了菲林贴合于3D玻璃后的再切割良率，进而保证了贴合菲林后成品边缘的尺寸精度。

此外，菲林在上述刀具切割过程中，不会出现灼烧不均匀的现象，并且可以实现玻璃边缘以及孔露白光<0.1mm，完全可代替直接喷涂的效果，而且节约了成本，提高了效率。同时，本实用新型的3D自动定位切割设备结构比较简单、操作方便、省力省时、可靠性较高，成本较低，而且保证成品美观效果，因此实用性较好，易于推广应用，具有较大实用价值。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的3D自动定位切割设备的立体结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的定位夹具的立体结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的定位夹具的俯视图；

图4是本实用新型实施例提供的切割运动装置的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型实施例提供了一种3D自动定位切割设备，提高了菲林贴合于3D玻璃后的再切割良率，进而保证了贴合菲林后成品边缘的尺寸精度。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参考附图1-4，本实用新型实施例提供的3D自动定位切割设备包括用于定位贴合菲林后的玻璃01的定位夹具；用于切割玻璃01的菲林层的切割运动装置；控制定位夹具和切割运动装置的控制器；其中，切割运动装置包括能够随着玻璃01的弧形外边缘上下移动并切割菲林层的刀具；驱动刀具沿着玻璃01内倒角外边缘轨迹移动的移动驱动机构；驱动刀具自动贴紧在玻璃01内倒角外边缘的压紧弹性机构。

应用时，首先通过控制器控制定位夹具定位贴合菲林后的玻璃01，然后控制切割运动装置切割玻璃01的菲林层，切割过程中，利用压紧弹性机构驱动刀具自动贴紧在玻璃01内倒角外边缘，同时通过移动驱动机构驱动刀具沿着玻璃01内倒角外边缘轨迹移动并切割菲林层。

由于在压紧弹性机构的压紧弹性力作用下，刀具能够随着玻璃01的弧形外边缘上下移动，始终保持刀具与玻璃01内倒角外边缘自动贴紧，当加工到短边与长边过渡圆弧的区域时，刀具会通过上下移动自动适应高低落差补偿，均匀受力沿玻璃01边缘切割，不会碰到内凹玻璃01表面，所以提高了菲林贴合于3D玻璃01后的再切割良率，进而保证了贴合菲林后成品边缘的尺寸精度。

此外，菲林在上述刀具切割过程中，不会出现灼烧不均匀的现象，并且可以实现玻璃01边缘以及孔露白光<0.1mm，完全可代替直接喷涂的效果，而且节约了成本，提高了效率。同时，本实用新型的3D自动定位切割设备结构比较简单、操作方便、省力省时、可靠性较高，成本较低，而且保证成品美观效果，因此实用性较好，易于推广应用，具有较大实用价值。

优选的，刀具包括与移动驱动机构连接的刀架10，通过连接轴与刀架10可上下移动的连接的刀柄8，设置在刀柄8上的刀片7；压紧弹性机构为驱动刀片7以使刀片7接触到玻璃01倒角边上的压紧弹簧9，压紧弹簧9套在连接轴上并抵靠在刀柄8与刀架10之间。如图4所示，当刀片7接触到玻璃01倒角边时，会随着玻璃01弧形边缘自动调整上下位置，当玻璃01弧形边缘变高时，刀片7上移压紧弹簧9的长度缩短，驱使刀片7和刀柄8相对刀架10上移；当玻璃01弧形边缘变低时，在压紧弹簧9的弹性回复力作用下，驱使刀片7和刀柄8相对刀架10下移，从而自动适应高低落差补偿。上述刀具结构比较简单，可靠性较好。当然，上述压紧弹簧9还可以替换为弹性钢片等。上述刀片7也可以通过弹性件与刀架10连接，即弹性件一端与刀片7相抵，另一端与刀架10相抵。

为了达到较好支撑稳固性，刀柄8为梯形块，刀片7设置在梯形块的斜腰边上，斜腰边相对于玻璃01的平面倾斜设置。这样一来，刀片7沿着斜腰边的方向设置，与玻璃01边缘具有切割夹角。当然，上述刀柄8也可以为圆柱状。

本实用新型一具体的实施例中，移动驱动机构包括承载固定板13；沿玻璃01的长边方向设置的纵向运动导轨，纵向运动导轨设置在承载固定板13上；沿玻璃01的短边方向设置的横向运动导轨；驱动刀具沿纵向运动导轨移动的第一驱动机构；驱动刀具沿横向运动导轨移动的第二驱动机构；驱动刀具进出刀的第三驱动机构。本实施例通过第一驱动机构驱动刀具沿纵向运动导轨移动，通过第二驱动机构驱动刀具沿横向运动导轨移动，并通过第三驱动机构驱动刀具进出刀，三个方向的运动分别执行，工作效率较高。当然，移动驱动机构还可以包括驱动刀具沿玻璃01整个圆周的边缘方向移动的驱动机构。

上述实施例中，第一驱动机构和第二驱动机构均为电机，第三驱动机构为气缸11。当然，三个驱动机构还可以为其他驱动结构。

优选的，承载固定板13上还设置有用于导向刀具的进出刀方向的导向销钉12，导向销钉12与气缸11的驱动杆平行设置。本实用新型通过导向销钉12对刀具的进出刀方向进行滑动导向，提高了工作可靠性。本实用新型也可以不设置上述导向销钉12。

本实用新型一具体的实施例中，刀具为八个，分别为用于切割菲林层长边的四个第一刀具和用于切割菲林层短边的四个第二刀具，第一刀具与第一驱动机构连接，第二刀具与第二驱动机构连接；四个第一刀具均分为能够同步切割菲林层两个长边一侧的第一刀具组和能够同步切割菲林层两个长边另一侧的第二刀具组；四个第二刀具均分为能够同步切割菲林层两个短边一侧的第三刀具组和能够同步切割菲林层两个短边另一侧的第四刀具组。

切割运动装置由八个刀具组成，切割每条边设计两把刀具，具体的切割长边起始位选择长边的中心即中间位置，其中一把刀具快速进给自动接触到玻璃01表面，当压紧弹簧9的弹力达到设定值时，开始启动切割，沿着玻璃01内倒角外边缘轨迹切割，当长边一半切割完成后，再使用第二把刀具，快速移动长边中心；但此时重叠量设置0.2mm，同样的方法进行加工。然后，当刀具加工短边时，加工方法类似长边。

实际应用过程中，首先启动第一刀具组，在玻璃01长边中心位置开始向下移动，接触玻璃01，使压紧弹性机构达到设定弹力值，停止向下运动，刀具接触到玻璃01倒角边上，顺着长边开始切割移动，直到超出玻璃01，再快速上升；然后启动第二刀具组，快速移动到玻璃01长边中心重叠位置0.2mm，用同样的方法进行加工；然后、当第三刀具组和第四刀具组加工短边时，加工方法类似长边；当加工到短边与长边过渡圆弧的区域时，刀具会随着玻璃01弧形向斜上运动趋势，不会顶住卡死，刀柄8上的压紧弹簧9通过弹力压住玻璃01，并自由上下调节距离，受力差F<20N，刀片7正好切断菲林层，同时不会刮伤玻璃01。

可以理解的是，上述刀具操作较简单，位移量较小；当然刀具还可以为其他个数，如四个，使玻璃01每一个边对应一个刀具，本实用新型在此不作具体限定。

优选的，定位夹具包括用于定位玻璃01长边的第一夹具；用于定位玻璃01短边的第二夹具；调节第一夹具的夹紧角度的第一旋转曲柄5；调节第二夹具的夹紧角度的第二旋转曲柄6。

将贴合菲林的玻璃01放置定位夹具中，定位夹具能实现长短边分别夹取定位，当在切割长边时，通过第二夹具夹紧玻璃01两短边；当在切割短边时，通过第一夹具夹紧玻璃01两长边，装夹定位效果较好。同时可通过第一旋转曲柄5调节第一夹具的夹紧角度，通过第二旋转曲柄6调节第二夹具的夹紧角度，能够保证夹紧效果，同时适用于多种尺寸的玻璃01，通用性较好。当然，上述定位夹具也可以不包括第一旋转曲柄5和第二旋转曲柄6。上述定位夹具也可以为其他结构，如夹紧定位玻璃01平面中心的夹紧机构，以实现同样的定位玻璃01的效果，本实用新型在此不再一一赘述。

具体的实施方式中，第一夹具包括能够同步夹紧玻璃01两个长边的第一定位块3和第二定位块2；第二夹具包括能够同步夹紧玻璃01两个短边的第三定位块1和第四定位块4。本实用新型通过第一定位块3和第二定位块2同步夹紧玻璃01长边，或者通过第三定位块1和第四定位块4同步夹紧玻璃01短边，此定位夹具受力均匀，速度一致，保证切割稳定性。当然，上述第一夹具和第二夹具还可以包括其他个数的定位块，如每个边上配备两个定位块等。

为了进一步优化上述技术方案，第一定位块3、第二定位块2、第三定位块1和第四定位块4的夹紧面上均设置有泡棉层。本实用新型通过泡棉层避免定位块划伤或磨损玻璃01，进一步提高了成品的质量。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种3D自动定位切割设备，其特征在于，包括：

用于定位贴合菲林后的玻璃(01)的定位夹具；

用于切割所述玻璃(01)的菲林层的切割运动装置；

控制所述定位夹具和所述切割运动装置的控制器；

其中，所述切割运动装置包括：

能够随着所述玻璃(01)的弧形外边缘上下移动并切割所述菲林层的刀具；

驱动所述刀具沿着所述玻璃(01)内倒角外边缘轨迹移动的移动驱动机构；

驱动所述刀具自动贴紧在所述玻璃(01)内倒角外边缘的压紧弹性机构。

2.根据权利要求1所述的3D自动定位切割设备，其特征在于，所述刀具包括：

与所述移动驱动机构连接的刀架(10)，

通过连接轴与所述刀架(10)可上下移动的连接的刀柄(8)，

设置在所述刀柄(8)上的刀片(7)；

所述压紧弹性机构为驱动所述刀片(7)以使所述刀片(7)接触到所述玻璃(01)倒角边上的压紧弹簧(9)，所述压紧弹簧(9)套在所述连接轴上并抵靠在所述刀柄(8)与所述刀架(10)之间。

3.根据权利要求2所述的3D自动定位切割设备，其特征在于，所述刀柄(8)为梯形块，所述刀片(7)设置在所述梯形块的斜腰边上，所述斜腰边相对于所述玻璃(01)的平面倾斜设置。

4.根据权利要求1所述的3D自动定位切割设备，其特征在于，所述移动驱动机构包括：

承载固定板(13)；

沿所述玻璃(01)的长边方向设置的纵向运动导轨，所述纵向运动导轨设置在所述承载固定板(13)上；

沿所述玻璃(01)的短边方向设置的横向运动导轨；

驱动所述刀具沿所述纵向运动导轨移动的第一驱动机构；

驱动所述刀具沿所述横向运动导轨移动的第二驱动机构；

驱动所述刀具进出刀的第三驱动机构。

5.根据权利要求4所述的3D自动定位切割设备，其特征在于，所述第一驱动机构和所述第二驱动机构均为电机，所述第三驱动机构为气缸(11)。

6.根据权利要求5所述的3D自动定位切割设备，其特征在于，所述承载固定板(13)上还设置有用于导向所述刀具的进出刀方向的导向销钉(12)，所述导向销钉(12)与所述气缸(11)的驱动杆平行设置。

7.根据权利要求4所述的3D自动定位切割设备，其特征在于，所述刀具为八个，分别为用于切割所述菲林层长边的四个第一刀具和用于切割所述菲林层短边的四个第二刀具，所述第一刀具与所述第一驱动机构连接，所述第二刀具与所述第二驱动机构连接；

四个所述第一刀具均分为能够同步切割所述菲林层两个长边一侧的第一刀具组和能够同步切割所述菲林层两个长边另一侧的第二刀具组；

四个所述第二刀具均分为能够同步切割所述菲林层两个短边一侧的第三刀具组和能够同步切割所述菲林层两个短边另一侧的第四刀具组。

8.根据权利要求1-7任一项所述的3D自动定位切割设备，其特征在于，所述定位夹具包括：

用于定位所述玻璃(01)长边的第一夹具；

用于定位所述玻璃(01)短边的第二夹具；

调节所述第一夹具的夹紧角度的第一旋转曲柄(5)；

调节所述第二夹具的夹紧角度的第二旋转曲柄(6)。

9.根据权利要求8所述的3D自动定位切割设备，其特征在于，所述第一夹具包括能够同步夹紧所述玻璃(01)两个长边的第一定位块(3)和第二定位块(2)；所述第二夹具包括能够同步夹紧所述玻璃(01)两个短边的第三定位块(1)和第四定位块(4)。

10.根据权利要求9所述的3D自动定位切割设备，其特征在于，所述第一定位块(3)、所述第二定位块(2)、所述第三定位块(1)和所述第四定位块(4)的夹紧面上均设置有泡棉层。