CN104556655B - 一种玻璃切割设备及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种玻璃切割设备及其控制方法。该设备包括CNC玻璃切割机和玻璃取片机，玻璃取片机可独立运动并收纳于CNC玻璃切割机中；CNC玻璃切割机设有自动切割系统、气浮机构、掰片机构、导向机构和运动位置传感器，导向机构用于将玻璃取片机导入CNC玻璃切割机中，运动位置传感器用于检测玻璃取片机的运动位置；玻璃取片机上设有运动角度检测装置、旋转编码器、运动位置检测板、行走驱动机构和取片机构，这些部件都与控制系统相连。本发明的设备将多个功能集成一体，占地面积小，可适应设备工作范围内任意位置摆放的玻璃架。
Description
技术领域
本发明涉及一种玻璃切割设备，尤其是一种适用于集成平板玻璃切割与取片一体的设备。
背景技术
随着国内自动化水平的不断提高，自动化技术在玻璃行业中也有了很大的体现，出现了很多诸如玻璃上片机，CNC玻璃切割机之类的自动化设备。随着人力资源的成本也在逐年提高，越来越多的玻璃加工厂家开始进行自动化改进，以取代人工。
但是，行业中很多玻璃加工厂家的厂房空间较小，设施简陋，没有安装吊装用的行车或者受厂房条件的限制不具备安装行车的条件，因此玻璃搬运很不方便。由于这样的限制，很多玻璃加工厂家无法进行玻璃加工自动化设备的改进。
发明内容
针对现有状况，本发明的目的在于提供一种玻璃切割设备，将多个功能集成一体，占地面积小，可适应设备工作范围内任意位置摆放的玻璃架。本发明的另一个目的是提供一种该设备的控制方法。
本发明采用的技术方案如下：
一种玻璃切割设备，包括CNC玻璃切割机和玻璃取片机，玻璃取片机可独立运动并收纳于CNC玻璃切割机中；所述CNC玻璃切割机设有自动切割系统、气浮机构、掰片机构、导向机构和运动位置传感器，所述导向机构用于将玻璃取片机导入CNC玻璃切割机中，所述运动位置传感器用于检测玻璃取片机的运动位置；所述玻璃取片机上设有运动角度检测装置、旋转编码器、运动位置检测板、行走驱动机构和取片机构，这些部件都与控制系统相连；所述运动角度检测装置用于判定玻璃取片机的相对运动角度，与所述运动位置传感器相配合使用；所述旋转编码器用来计量玻璃取片机的行走距离；所述运动位置检测板用于判断玻璃取片机的运动位置。
进一步地，所述玻璃取片机上还设有与控制系统连接的收线机构，收线机构包括扭矩电机、链条、集电环和收线盘，所述扭矩电机通过链条驱动收线盘转动来收放玻璃取片机的电缆。
所述行走驱动机构采用两个定向驱动轮和两个万向从动轮。
进一步地，所述旋转编码器位于两个定向驱动轮之间。
所述运动位置检测板安装于玻璃取片机的侧面及后面。
所述玻璃取片机的取片机构包括翻臂和吸盘，翻臂上设有行程开关；所述CNC玻璃切割机的台面上留有供所述翻臂放置和运动的空隙。
上述一种玻璃切割设备的控制方法，具体步骤如下：首先，在控制系统的人机界面触摸屏中输入设定玻璃架相对于CNC玻璃切割机的角度和距离；取片时，玻璃取片机的行走驱动机构驱动玻璃取片机向前运动，通过变频器控制行走驱动机构的转向来实现取片机的转弯；旋转编码器同时记录玻璃取片机的行走距离，当记录的行走距离达到设定值时，行走驱动机构停止运动，这时运动角度检测装置检测当前取片机与玻璃架之间的相对角度，并与设定的角度对比，如果角度有偏差，控制系统通过调整行走驱动机构使得相对角度达到设定值，然后玻璃取片机停稳进行取片；取片后，玻璃取片机的行走驱动机构驱动玻璃取片机向后运动，当玻璃取片机离开玻璃架一定距离后，行走驱动机构停止运动，这时运动角度检测装置检测当前取片机与玻璃架之间的相对角度，并依靠运动位置传感器及运动位置检测板的配合使用判断玻璃取片机的运动位置，通过调整行走驱动机构驱动玻璃取片机逐渐向CNC玻璃切割机靠近；最后由取片机导向机构将玻璃取片机准确的导入CNC玻璃切割机中，取片机将玻璃放置于CNC玻璃切割机的气浮台面上，此时控制系统驱动CNC玻璃切割机动作，进行玻璃的切割。
本发明的设备可将玻璃取片机收纳于CNC玻璃切割机中，CNC玻璃切割机上集成了切割机构、气浮机构和掰片机构，所以整体装置占地面积小，适用于没有吊装行车，玻璃搬运不方便的厂房，可适应设备工作范围内任意位置摆放的玻璃架。
附图说明
图1为本发明玻璃切割设备的整体结构示意图。其中，1为CNC玻璃切割机；2为玻璃取片机。
图2为本发明CNC玻璃切割机的结构示意图。其中，3为长掰片；4为气浮台面；5为短掰片；6为切割刀盒组件。
图3为本发明CNC玻璃切割机框架的示意图。其中，7为气浮风机；8为短掰片顶升气缸；9为长掰片顶升气缸；10为导向轮；11为取片机导向机构；12为取片机第一运动位置传感器；13为取片机第二运动位置传感器。
图4为本发明玻璃取片机的结构示意图。其中，14为翻臂；15为左侧运动位置检测板；16为扭矩电机；17为链条；18为收线盘；19为第一后部运动位置检测板；20为翻臂驱动电机；21为右侧运动位置检测板；22为第二后部运动位置检测板；32为第一翻臂行程开关；33为第二翻臂行程开关；34为第三翻臂行程开关。
图5为本发明玻璃取片机的仰视立体示意图。其中，23集电环；24为左侧从动轮；25为右侧从动轮；26为左侧驱动轮；27为旋转编码器；28为右侧驱动轮。
图6为本发明实施例中玻璃切割设备的工作流程示意图。其中，29为玻璃架；30为取片机旋转点；31为取片机运动路线。
图7为本发明实施例中玻璃切割设备的工作流程示意图。其中，35为玻璃；36为运动位置传感器检测虚拟线。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
如附图所示，本发明提供了一种玻璃切割设备，包括CNC玻璃切割机1，用于玻璃的切割和掰片，玻璃取片机2用于玻璃的搬运，将玻璃架上的玻璃搬运至CNC玻璃切割机上1上进行加工。CNC玻璃切割机1的四块气浮台面4之间留有空隙，玻璃取片机2的翻臂14可在此空隙中运动并收纳其中，玻璃取片机2的工作路线可根据现场情况在设备操作台的触摸屏上设定。
玻璃取片机导向机构11安装于CNC玻璃切割机1上，在玻璃取片机2进入CNC玻璃切割机1时将其位置摆正，使玻璃取片机2上的翻臂14能够准确进入切割机台面上的空隙。运动角度检测装置安装于玻璃取片机2上，用于判定取片机相对运动角度，控制系统得到角度数据后，对取片机的行走驱动机构进行调控，以适应玻璃架的角度。运动位置检测板安装于玻璃取片机2的侧面及后面，共四块，与安装在CNC玻璃切割机1上的取片机运动位置传感器12、13相配合，用于判断取片机2的运动位置。收线机构用于收放玻璃取片机2的电缆，安装于玻璃取片机2上，包括扭矩电机16、链条17、集电环和收线盘18。旋转编码器27用于计量玻璃取片机2的行走距离的，安装于两个驱动轮26、28之间。通过变频器控制两个驱动轮不同的转向和转速配合实现取片机2的转弯。
如附图6所示为本发明一种玻璃切割设备任意一种状态的工作流程示意图，工作时，在设备操作台的触摸屏上输入预先测量好的玻璃架29，相对于CNC玻璃切割机1的角度和CNC玻璃切割机1相对于旋转点30的距离，确认后启动自动程序，玻璃取片机2的左侧驱动轮26和右侧驱动轮28同时向前转动，驱动取片机直线向旋转点30运动，同时，旋转编码器27工作，记录玻璃取片机2的行走距离。扭矩电机16通过链条17驱动收线盘18转动放出电缆，当旋转编码器27记录的行走距离达到设定值时，左侧驱动轮26和右侧驱动轮28同时停止转动，玻璃取片机2上的运动角度检测装置检测当前取片机的相对角度，与输入角度对比，此时，右侧驱动轮28向前转动，左侧驱动轮26向后转动，驱动取片2机向左旋转，当到达设定角度后，右侧驱动轮28和左侧驱动轮26同时停止转动，停稳后翻臂驱动电机20工作，驱动翻臂14旋转至工作角度，到位后，左侧驱动轮26与右侧驱动轮28同时向前转动，驱动玻璃取片机2向玻璃架29靠近，当翻臂14上的三个行程开关都接触到玻璃后，驱动轮停止转动，玻璃取片机2动作抓取玻璃，动作完成后翻臂驱动电机20工作，驱动翻臂14旋转至水平位置，同时翻臂14上的3个玻璃提升气缸37动作伸出，将玻璃抬高，动作完成后，左侧驱动轮26与右侧驱动轮28同时向后转动，驱动取片机向后运动。
如附图7所示，当玻璃取片机2离开玻璃架29一定距离后，左侧驱动轮26与右侧驱动轮28同时停止转动，运动角度检测装置检测当前取片机的相对角度，左侧驱动轮26向后转动，右侧驱动轮28向前转动，驱动玻璃取片机2向左旋转至与CNC玻璃切割机1垂直位置，到位后，左侧驱动轮26与右侧驱动轮28同时停止转动后继而同时启动向后转动，驱动玻璃取片机2向后运动，当取片机第一运动位置传感器12，检测到左侧运动位置检测板15时，驱动轮停止转动，玻璃取片机2准备旋转，旋转时，左侧驱动轮26向前转动，右侧驱动轮28向后转动，驱动玻璃取片机2向右旋转至取片机第一运动位置传感器12，检测到第二后部运动位置检测板22，同时运动角度检测装置的检测角度到达与CNC玻璃切割机1平行角度位置时，驱动轮停止转动后继而同时启动向后旋转，驱动玻璃取片机2向CNC玻璃切割机1靠近，当接近CNC玻璃切割机时，取片机导向机构11将玻璃取片机2准确的导入CNC玻璃切割机1中，到位后，翻臂14上的3个玻璃提升气缸37动作缩回，将玻璃放置于CNC玻璃切割机1的气浮台面4上，此时系统驱动CNC玻璃切割机1动作，切割玻璃。
Claims (7)
1.一种玻璃切割设备，其特征在于，包括CNC玻璃切割机和玻璃取片机，玻璃取片机可独立运动并收纳于CNC玻璃切割机中；
所述CNC玻璃切割机设有自动切割系统、气浮机构、掰片机构、导向机构和运动位置传感器，所述导向机构用于将玻璃取片机导入CNC玻璃切割机中，所述运动位置传感器用于检测玻璃取片机的运动位置；
所述玻璃取片机上设有运动角度检测装置、旋转编码器、运动位置检测板、行走驱动机构和取片机构，这些部件都与控制系统相连；所述运动角度检测装置用于判定玻璃取片机的相对运动角度，与所述运动位置传感器相配合使用；所述旋转编码器用来计量玻璃取片机的行走距离；所述运动位置检测板用于判断玻璃取片机的运动位置。
2.根据权利要求1所述的一种玻璃切割设备，其特征在于，所述玻璃取片机上还设有与控制系统连接的收线机构，收线机构包括扭矩电机、链条、集电环和收线盘，所述扭矩电机通过链条驱动收线盘转动来收放玻璃取片机的电缆。
3.根据权利要求1或2所述的一种玻璃切割设备，其特征在于，所述行走驱动机构采用两个定向驱动轮和两个万向从动轮。
4.根据权利要求3所述的一种玻璃切割设备，其特征在于，所述旋转编码器位于两个定向驱动轮之间。
5.根据权利要求1所述的一种玻璃切割设备，其特征在于，所述运动位置检测板安装于玻璃取片机的侧面及后面。
6.根据权利要求1所述的一种玻璃切割设备，其特征在于，所述玻璃取片机的取片机构包括翻臂和吸盘，翻臂上设有行程开关；所述CNC玻璃切割机的台面上留有供所述翻臂放置和运动的空隙。
7.如权利要求1所述一种玻璃切割设备的控制方法，其特征在于，具体步骤如下：首先，在控制系统的人机界面触摸屏中输入设定玻璃架相对于CNC玻璃切割机的角度和距离；
取片时，玻璃取片机的行走驱动机构驱动玻璃取片机向前运动，通过变频器控制行走驱动机构的转向来实现取片机的转弯；旋转编码器同时记录玻璃取片机的行走距离，当记录的行走距离达到设定值时，行走驱动机构停止运动，这时运动角度检测装置检测当前取片机与玻璃架之间的相对角度，并与设定的角度对比，如果角度有偏差，控制系统通过调整行走驱动机构使得相对角度达到设定值，然后玻璃取片机停稳进行取片；
取片后，玻璃取片机的行走驱动机构驱动玻璃取片机向后运动，当玻璃取片机离开玻璃架一定距离后，行走驱动机构停止运动，这时运动角度检测装置检测当前取片机与玻璃架之间的相对角度，并依靠运动位置传感器及运动位置检测板的配合使用判断玻璃取片机的运动位置，通过调整行走驱动机构驱动玻璃取片机逐渐向CNC玻璃切割机靠近，最后由取片机导向机构将玻璃取片机准确的导入CNC玻璃切割机中；然后取片机将玻璃放置于CNC玻璃切割机的气浮台面上，控制系统驱动CNC玻璃切割机动作，进行玻璃的切割。
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