CN2496633Y - 数控玻璃钻孔加工设备 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提出的数控玻璃钻孔加工设备包括数控侍服驱动部分、玻璃钻孔定位机构、上下钻主轴电机(2)(10)、提升吸盘(3)、辅助支承(7)和压紧装置(4)。定位机构是由精密导轨模块构成的上下两层定位滑架;每层滑架为两个相互平行的导轨模块,且两层滑架的导轨模块间相互垂直;可使玻璃在定位时作X—Y二坐标的合成定位运动,提高玻璃钻孔定位的精确度。上部的提升吸盘(3)可在完成定位后将玻璃吸持抬离定位滑架,使上层X向导轨滑架(13)复位。下部辅助支承(7)在X向导轨滑架复位后抬起,在加工位置底部支承玻璃,并配合上部的压紧装置夹固玻璃。本实用新型具有定位精度高、自动化程度高和操作简便的特点,尤其适合于旧设备的数控改造。

Description

数控玻璃钻孔加工设备
(一)技术领域：
本实用新型属于玻璃深加工技术，主要提出一种数控玻璃钻孔加工设备。
(二)背景技术：
目前国内玻璃钻孔加工设备大多数采用普通玻璃钻孔机床。这类设备的加工特点是：工作台和钻头均为固定，在加工过程中主要靠人工移动玻璃定孔位。还需要预制大量的加工孔模板作为定位辅助工装；上下钻头进给量也是靠人工操作手柄控制，其加工误差大、工效低、劳动强度高。此类设备目前已面临技术淘汰，其唯一出路就是数控改造。
数控玻璃钻孔加工设备主要从国外进口。这类设备的加工特点是：待加工玻璃固定不动，上下钻头作X-Y二坐标数控定位移动。玻璃片的夹持装置为固定的框架结构，在数控系统的侍服驱动下，上下钻头在玻璃片的加工区域内，按加工程序移动、定孔位。上下钻头的随行辅助夹具从玻璃片的上下表面进行夹固，钻头自动进给加工。这类设备都是成套的专用设备，采用高档数控系统，结构复杂，造价非常昂贵。且不易于消耗吸收，不适于对国内现有普通玻璃钻孔设备进行数控改造。
(三)发明内容：
本实用新型的目的即是提出一种数控玻璃钻孔加工设备，使其具有定位精度高、自动化程度高和操作简便的特点；并使其结构特点适合于对国内现有普通玻璃钻孔设备的数控改造。
本实用新型完成其发明任务所提出的技术方案是：其主要包括数控侍服驱动部分、玻璃钻孔定位机构、上下钻主轴电机、提升吸盘、辅助支承和压紧装置。定位机构的设计，采用四个带有步进电机和滚珠丝杠传动机构的精密导轨模块，构成X-Y二坐标联动的上下两层定位滑架。每层滑架为两个相互平行的导轨模块，两层滑架的导轨模块间相互垂直。下层的Y向导轨滑架的底座与设备本体固定连接；上层的X向导轨滑架的底座与Y向导轨滑架的滑块连接。在X向导轨滑架的滑块上安装小型真空吸盘，吸持待加工的玻璃片。在定位机构的下部设置升降式辅助支承，其为与钻孔轴同轴、且为空心结构的圆形台面。在定位机构的上部设置提升吸盘，可将已定位的玻璃片吸持抬离定位滑架，以便使上层X向导轨滑架复位。
本实用新型提出的结构设计，在加工时，上下钻头固定，定位机构可使待加工玻璃在定位时作X-Y二坐标的合成定位运动，提高玻璃钻孔定位的精确度。上部设置的真空提升吸盘可在完成定位后将玻璃吸持抬离定位滑架，以便使上层X向导轨滑架复位。同时，可上下升降的辅助支承在X向导轨滑架复位后抬起，在加工位置的底部支承玻璃，并配合上部压紧装置共同夹固玻璃。本实用新型整体结构设计合理，具有定位精度高、自动化程度高和操作简便的特点。
(四)附图说明：
附图1为本实用新型的结构示意图。
附图2为定位机构的结构示意图。
图中，1-数控操作面板；2-上钻主轴电机；3-提升吸盘；4-压紧装置；5-待加工玻璃片；6-滑架吸盘；7-升降式辅助支承；8-床体底座；9-玻璃蕊喷吸器及收集箱；10-下钻主轴电机；11-弓形工作臂；12-Y向导轨滑架；13-X向导轨滑架；14-Y向定位滑架导轨；15-X向定位滑架导轨；16-X向导轨滑块；17-Y向导轨滑块；18-步进电机。
(五)具体实施方式：
结合附图给出的实施例，对本实用新型结构加以进一步说明：
如附图1所示，其主要包括有数控侍服驱动部分、玻璃定位机构、上下钻主轴电机2和10、提升吸盘3、辅助支承7和压紧装置4。数控侍服驱动部分为已有成熟技术，包括数控装置和侍服系统，本实施例数控侍服驱动部分采用经济型数控系统JWK15T/JBK-30M，该系统由MCS-51系列单片机和步进电机侍服驱动电路所组成，采用模块化设计，内部设有计算机、电源、接口、驱动等四种模块。数控操作面板1，是数控侍服驱动部分的人机交互界面，常用LCD/MDI操作控制面板。上钻主轴电机2和下钻主轴电机10的加工钻头采用圆筒形空心金刚石材料。为了避免单面钻透时玻璃产生爆边，工艺上要求从玻璃的两面分别进行磨削钻孔加工。一般采用先下钻加工，后上钻加工。设置提升吸盘3，由真空泵提供负压。其作用是当加工孔定位完成时，将玻璃片5吸持抬离定位滑架，以便上层X向导轨滑架13复位，让出辅助支承7的抬起空间。压紧装置4的作用是在钻孔时向下压紧玻璃片。升降式辅助支承7是与钻孔轴同轴、且为空心结构的圆形台面。其作用是在加工位置的底部支承玻璃，并配合上部压紧装置4共同夹固玻璃片5。压紧装置4和辅助支承7的动作均由压缩空气提供动力并由电磁阀控制。在定位机构中，滑架吸盘6，设置在X向导轨滑块16上，由真空泵提供负压。其作用是将玻璃片吸持在X-Y二坐标联动的定位滑架上，进行高精度定位。
如附图2所示，本实用新型的定位机构是由4个精密导轨模块构成的上下两层定位滑架。精密导轨模块为已有成熟技术结构，每个精密导轨模块带有滚珠丝杠传动机构、步进电机18、行程开关，并配有中央润滑系统和导轨防护罩。每层滑架为两个相互平行的导轨模块，两层滑架的导轨模块间相互垂直，分别构成下层的Y向导轨滑架12和上层的X向导轨滑架13。Y向导轨滑架12其导轨模块的底座与设备本体固定连接，其导轨14上的滑块17由步进电机18和滚珠丝杠传动作Y向定位运动；X向导轨滑架13其导轨15的底座与Y向导轨上的滑块17连接。X向导轨滑架的滑块16由步进电机18和滚珠丝杠传动作X向定位运动。滑块16上安装小型真空吸盘6，吸持待加工的玻璃片。定位机构使待加工玻璃5在钻孔定位时作X-Y二坐标的合成定位运动，提高玻璃钻孔定位的精确度。
本实用新型设备的加工工艺过程：
1.上料——对加工玻璃片进行初定位；
2.定位——滑架吸盘6吸持玻璃片，数控系统驱动X-Y二坐标联动的定位滑架定加工孔基准，对第i个加工孔(i＝1…n)进行二坐标联动定位，X向(横向)定位，Y向(纵向)定位；
3.滑架复位——提升吸盘3落下，吸持玻璃；滑架吸盘6释放；提升吸盘3抬起，X向导轨滑架13复位，行程开关发讯；提升吸盘3落下，滑架吸盘6吸持玻璃，提升吸盘3释放、抬起；
4.压紧——辅助支承7向上抬起，压紧装置4向下压紧；(它们均由压缩空气提供动力并由电磁阀控制)
5.钻孔加工——下主轴电机10启动，下钻头向上(穿过辅助支承7的中心孔)进行1/2钻孔进给，上限位开关发讯；下钻头返回(降)，下限位开关发讯，主轴停；上主轴电机2启动，上钻头向下(穿过压紧装置4的中心孔)进行1/2钻孔进给，下限位开关发讯；上钻头返回(升)，上限位开关发讯，主轴停；
6.放松——压紧装置抬起，辅助支承7落下；
7.未全部加工完，转至第2步顺序执行；
8.全部加工完，则滑架吸盘6释放，加工结束。

Claims (1)

1、一种数控玻璃钻孔加工设备，包括数控侍服驱动部分、玻璃钻孔定位机构、上下钻主轴电机(2)(10)、提升吸盘(3)、辅助支承(7)和压紧装置(4)；其特征是：定位机构是由精密导轨模块构成的上下两层定位滑架；每层滑架为两个相互平行的导轨模块，且两层滑架的导轨模块间相互垂直；下层的Y向导轨滑架(12)的底座与设备本体固定连接；上层的X向导轨滑架(13)的底座与Y向导轨滑架上的滑块(17)连接，X向导轨滑架上的滑块(16)上安装小型真空吸盘(6)；在定位机构的下部设置升降式辅助支承(7)，其为与钻孔轴同轴、且为空心的圆形台面；在定位机构的上部设置提升吸盘(3)和压紧装置(4)。
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