一种用于加工带图形的玻璃的磨削头机床的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于加工带图形的玻璃的磨削头机床，包括：机床本体（1）和放置在机床一侧的控制机（10），所述机床本体（1）包括：机台（2）；多个定位平台装置（3），包括底座（305）、工作平台（301）及设置在该底座（305）和工作平台（301）之间的调位装置，述底座（305）与所述工作平台（301）之间设置有围板组件及密封构件（302）；以及多个图像采集装置（4），通过一支架（5）安装在所述机台（2）前侧的上方，所述图像采集装置（4）外部套有保护罩（43）；所述控制机（10）可接收所述图像采集装置（4）的信号并用于所述工作平台（301）进行定位调整。本实用新型能确保图象采集装置与定位平台装置在恶劣环境下的正常工作。
【专利说明】—种用于加工带图形的玻璃的磨削头机床
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及触屏保护玻璃加工领域，更具体地说，是一种用于加工带图形的玻璃的磨削头机床。
【背景技术】
[0002]现有技术中的图形玻璃加工时，在玻璃内侧镀上ITO导电层，直接在玻璃上进行镀膜和光刻，由于节省了一片玻璃和一次贴合，触摸屏能够做的更薄且成本更低。目前所使用的玻璃磨削机还存在以下缺陷:
[0003]1、在玻璃磨削过程中往往需要通过喷液的方式对磨头进行冷却，而现有的玻璃磨削机不具备防水防尘功能，由于冷却液有腐蚀、锈蚀的作用，因此会对图像采集装置及定位平台装置的内部元件造成损害；
[0004]2、大多数加工图形玻璃外形的玻璃磨削设备主要采用单主轴磨削头的玻璃磨削机(也称雕刻机，以下简称单头机)，一次只能加工一片玻璃，工作效率低；
[0005]3、目前使用的玻璃磨削机的图象采集均为单点采集，每采集一个图象，采集图象的CCD图形传感器必须运动到对应的采集位置进行采集，往复多次，工作效率低；
[0006]4、目前使用的玻璃磨削机是通过采集玻璃的定位标识，与加工程序设定的位置进行对照，其纠差是通过偏移控制程序内编写好的加工图形来实现，产品的实际位置并未发生改变，意味着一旦产品位置偏移或斜置，就往往需要增加机床的联动动作，对机床的使用要求非常高，一般会对机床运动速度有影响，联动动作过多会降低工作效率。
实用新型内容
[0007]本实用新型的目的是针对上述现有技术存在的缺陷，提供一种用于加工带图形的玻璃的磨削头机床。
[0008]本实用新型采用的技术方案是，设计一种用于加工带图形的玻璃的磨削头机床，包括机床本体和放置在机床一侧的控制机，所述机床本体包括:一机台，其上设有导轨及与该导轨配合的移动平台，该机台的后侧固设有一磨削装置安装座，所述磨削装置安装座上安装有至少一个磨削装置，所述移动平台可通过所述导轨移动至所述磨削装置下方对应位置；至少一个定位平台装置，包括底座、工作平台及设置在该底座和工作平台之间的调位装置，所述底座安装在移动平台上，所述底座与所述工作平台之间设置有围板组件，所述工作平台与该围板组件之间设置有密封件；以及至少一个图像采集装置，通过一支架安装在所述机台前侧的上方，所述图像采集装置外部套有保护罩；所述图像采集装置与所述定位平台装置分别通过防水连接线与控制机连接，定位平台装置上位于防水连接线的位置设有防水接头，所述控制机可接收所述图像采集装置的信号并调整所述工作平台进行定位调整。
[0009]在一实施例中，所述图像采集装置包括CXD安装座及安装在该CXD安装座上的CXD摄像模组；所述C⑶安装座包括设置在支架上并与X轴平行的第一导轨、平行安装在该第一导轨上的第一斜齿条、一端与该第一斜齿条连接并与Y轴平行的第二导轨、平行安装在该第二导轨上的第二斜齿条、一侧与该第二斜齿条连接并与Z轴平行的第三导轨、平行安装在该第三导轨另一侧上的第三斜齿条以及一端与该第三斜齿条连接并与X轴平行的连接件，其另一端与所述C⑶摄像模组连接。
[0010]所述保护罩包括底部开口的罩壳、安装在该罩壳底端外侧的挡板气缸及与该挡板气缸连接的罩壳挡板。
[0011]所述围板组件包括固定在所述底座周边的底座围板，所述密封件下方设有凹槽，所述底座围板的顶端伸入该凹槽中并与凹槽的底部紧接触。
[0012]所述底座围板的顶端向两侧水平伸出形成T形截面的边缘，所述凹槽具有与所述底座围板的顶端相配合的形状。
[0013]所述围板组件还包括固定在所述工作平台周边的平台围板，其下端伸出所述工作平台底部并向内侧弯折90度。
[0014]所述调位装置包括设置在工作平台与底座之间的X轴调位机构、第一 Y轴调位机构、及第二 Y轴调位机构及移动机构。
[0015]所述X轴调位机构包括设置在工作平台底部的第一丝杆连接座、设置在底座上的第一丝杆以及设置与第一丝杆一端的第一电机；所述第一 Y轴调位机构包括设置在工作平台底部的第二丝杆连接座、设置在底座上的第二丝杆以及设置与第二丝杆一端的第二电机；所述第二 Y轴调位机构包括设置在工作平台底部的第三丝杆连接座、设置在底座上的第三丝杆以及设置与第三丝杆一端的第三电机。
[0016]所述移动机构为四组，所述移动机构分别设置在工作平台与底座之间的四个角部，所述移动机构包括交错设置在底座上的第一轴承座导轨和第二轴承座导轨，第二轴承座导轨与Y轴平行地固设在底座上，其上设置有第二滑块，第二滑块与第一轴承座导轨的底部通过导轨连接板固定连接，第一轴承座导轨上设置有第一滑块，第一滑块上通过固定有一个旋转座，旋转座上顺序套有轴承盖、轴承座及轴向固定该轴承座的螺母，在轴承座的外部套有一轴承，该轴承的下部与轴承盖固定连接，其上部与工作平台固定连接。
[0017]所述防水接头采用PG65型号防水接头。
[0018]与现有技术相比，本实用新型针对玻璃磨削加工时需使用喷液冷却的方式在图象采集装置与定位平台装置上设计了专门的防水和防尘处理，确保其在恶劣环境下的正常工作。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型一实施例的立体示意图；
[0020]图2为图1中图像采集装置的分解示意图；
[0021]图3为图1中定位平台装置省去工作平台时的结构示意图；
[0022]图4为图3中A-A面带有工作平台时的剖视图；
[0023]图5为图3带有工作平台时的仰视图。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图和实施例对实用新型进行详细的说明。
[0025]如图1所示，本实用新型提出的磨削头机床包括:机床本体I和放置在机床一侧的控制机10，所述机床本体I包括:一机台2，其上设有导轨及与该导轨配合的移动平台22，该机台2的后侧固设有一磨削装置安装座24，所述磨削装置安装座24上安装有多个磨削装置，所述移动平台22可通过所述导轨移动至所述磨削装置下方对应位置；多个定位平台装置3，包括底座305、工作平台301及设置在该底座305和工作平台301之间的调位装置，所述底座305安装在移动平台22上，所述底座305与所述工作平台301之间设置有围板组件，所述工作平台301与该围板组件之间设置有密封构件302 ;以及多个图像采集装置4，通过一支架5安装在所述机台2前侧的上方，所述图像采集装置4外部套有保护罩43 ;所述图像采集装置4与所述定位平台装置3分别通过防水连接线307与控制机10连接，所述工作平台301上位于防水连接线307的位置设有防水接头306，所述控制机10可接收所述图像采集装置4的信号并调整所述定位平台装置3上工作平台301的位置。
[0026]本实用新型中的图形玻璃包括0GS(0ne Glass Solution,即一体化触控)保护玻璃及其他可在玻璃上加工图形的玻璃。
[0027]在本实施例中，图像采集装置4包括CXD安装座42及安装在该CXD安装座42上的CXD摄像模组41，从图2可以看出，CXD安装座42包括设置在支架5上并与X轴平行的第一导轨421、平行安装在该第一导轨421上的第一斜齿条422、一端与该第一斜齿条422连接并与Y轴平行的第二导轨424、平行安装在该第二导轨424上的第二斜齿条425、一侧与该第二斜齿条425连接并与Z轴平行的第三导轨426、平行安装在该第三导轨426另一侧上的第三斜齿条427以及一端与该第三斜齿条427连接并与X轴平行的连接件428，其另一端设有用固定C⑶摄像模组41插入的固定部429。
[0028]位于第二导轨424与该第一斜齿条422连接的一端上可旋转地设置有第一斜齿轮部件423,该第一斜齿轮部件423 —端头的外表面设置有螺纹,该端头伸入第二导轨424内并与第一斜齿条422 B齿合,通过抒动第一斜齿轮部件423的另一端头来实现第二导轨424相对第一导轨421的移动。同理,在第三导轨426与该第二斜齿条425连接的一侧上及连接件428与该第三斜齿条427连接处分别可旋转地设置有第二斜齿轮部件(图未示)和第三斜齿轮部件(图未示)，通过拧动第二斜齿轮部件和第三斜齿轮部件来分别实现第三导轨426相对第二导轨424的移动及连接件428相对第三导轨426的移动。采用此结构，该CXD安装座42在X轴、Y轴、Z轴三个方向的位置均可调整，通过调整X轴、Y轴来调整CXD摄像模组41在平面上的投影位置，通过调整Z轴来调整CXD摄像模组41的焦距。
[0029]在本实施例中，CXD摄像模组41包括顺序连接的CXD图形传感器411、CXD镜头412和CXD光源413，连接件428的固定部429为一通孔，其直径略小于CXD镜头412中间部位的直径，使得CCD镜头412的中间部位紧固地夹持在该通孔中。
[0030]支架5，从图1可以看出，为前后放置的两个N形支杆，之间通过左右两个连杆连接，支杆下端固定在机台2的前侧，在本实施例中，每个支杆上沿分别固定安装有间隔开的两个图像采集装置4，图像采集装置4通过CXD安装座42的第一导轨421固定连接在支杆上。
[0031]从图2可以看出，保护罩43包括底部开口的罩壳431，该罩壳431可以是方形的，罩壳431覆盖在整个图像采集装置4外部，其下端伸出CXD光源413底部所在平面，并在罩壳431底端外侧固定安装有挡板气缸432，挡板气缸432上还连接有一罩壳挡板433，挡板气缸432可控制罩壳挡板433关闭/打开该罩壳431底部的开口。米用此结构,工作平台校正前挡板气缸打开罩壳挡板，完成校正后挡板气缸关闭罩壳挡板，确保冷却液及进冷却液所产生的雾气不渗CCD图形传感器部件中。
[0032]多个定位平台装置3，从图1、图3和图4可以看出，包括底座305、工作平台301及设置在该底座305和工作平台301之间的调位装置，所述底座305安装在移动平台22上，所述底座305与所述工作平台301之间设置有围板组件，所述工作平台301与该围板组件之间设置有密封构件302。
[0033]在本实施例中，所述围板组件包括固定在所述底座305周边的底座围板304和固定在所述工作平台301周边的平台围板303 (当然也可以只采用底座围板304与密封构件302配合即可密封定位平台装置3内的机器构件)，在底座305的上表面周边设有定位孔，底座围板304的底端向外弯折90度并在对应定位孔的位置设有通孔，通过螺钉固定在底座305上，当然也可以是焊接等已知的任何方式固定，底座围板304的顶端向两侧水平伸出形成T形截面的边缘。在底座围板304的顶端与工作平台301下方之间设置有环形的密封构件302，其下方设有形状与所述底座围板304的顶端相配合的凹槽，底座围板304的顶端伸入该凹槽中并与凹槽的底部紧接触。在底座305周边表面设置有定位孔，平台围板303在对应定位孔的位置设有通孔，通过螺钉固定在底座305周边上，平台围板303的顶端与工作平台301的上表面在同一平面上，其底端伸出工作平台301底部所在平面并向内侧弯折90度，且与底座围板304之间留有一定的间距，该间距为工作平台301相对底座305所发生的移动的最大行程。
[0034]在本实施例中，调位装置包括设置在工作平台301与底座305之间的X轴调位机构32、第一 Y轴调位机构33、及第二 Y轴调位机构34及分别放置在底座305上四个角位置的移动机构。
[0035]X轴调位机构32包括设置在工作平台301底部的第一丝杆连接座321、设置在底座305上的第一丝杆322以及设置与第一丝杆一端的第一电机323 ;第一 Y轴调位机构33包括设置在工作平台301底部的第二丝杆连接座331、设置在底座305上的第二丝杆以及设置与第二丝杆一端的第二电机333 ;第二 Y轴调位机构34包括设置在工作平台301底部的第三丝杆连接座341、设置在底座305上的第三丝杆以及设置与第三丝杆一端的第三电机343。电机可采用伺服电机或步进电机，在X轴调位机构32中:第一电机323通过第一电机安装座326固定在底座305上，第一电机323的输出端连接有第一联轴器327，该第一联轴器327的另一端设有第一丝杆332 (第一丝杆可采用液珠丝杆)，该第一丝杆上顺序连接有第一丝杆锁紧螺母328、第一轴承支撑座329和第一丝杆连接座321，第一丝杆连接座321的一侧设置有第一光稱挡片324,及与该第一光稱挡片324配合的光稱325。
[0036]在第一 Y轴调位机构33中:第二电机333通过第二电机安装座336固定在底座305上，第二电机333的输出端连接有第二联轴器337，该第二联轴器337的另一端设有第二丝杆332 (第二丝杆可采用液珠丝杆)，该第二丝杆上顺序连接有第二丝杆锁紧螺母338、第二轴承支撑座339和第二丝杆连接座331，第二丝杆连接座331的一侧设置有第二光耦挡片334，及与该第二光耦挡片334配合的光耦335。第二 Y轴调位机构34所包含的部件与第一 Y轴调位机构33中相同，仅在位置摆放上存在差异。
[0037]移动机构包括交错设置在底座305上的第一轴承座导轨351和第二轴承座导轨353，第二轴承座导轨353与Y轴平行地固设在底座305上，其上设置有第二滑块354，第二滑块354与第一轴承座导轨351的底部通过导轨连接板355螺钉固定连接，第一轴承座导轨351的一端与丝杆连接座固定；第一轴承座导轨351上设置有第一滑块352，第一滑块352上通过螺钉固定有一个旋转座312，旋转座312的中心向上伸出一个转轴，并在转轴上顺序套有轴承盖311、轴承座310及轴向固定该轴承座310的螺母308，在轴承座310的外部套有一轴承309，该轴承309的下部通过螺钉与轴承盖311固定连接，其上部通过螺钉与工作平台301固定连接。采用此结构，在工作平台移动时，可通过与平台连接的轴承转动来调整其角度。
[0038]平台采用了平面并联机构控制机10，从图1和图5可以看出，用于接收所述图像采集装置4的信号并调整所述工作平台301进行定位调整。控制机10内设置有图象采集模块以及工作平台位置矫正模块，两模块独立编程控制，通过防水连接线307分别与图像采集装置4和定位平台装置3通信。
[0039]采用了罩壳、外罩挡板可采用不锈钢材料制成，防水接头306采用PG65型号防水接头。
[0040]下面结合附图4说明一下本实施新型中调位装置的工作原理:
[0041]在底座305上设置四个移动机构,各机构均为上下设置的第一滑块352、第一轴承座导轨351、导轨连接板355、第二滑块354和第二轴承座导轨353，第一滑块352、第一轴承座导轨351与第二滑块354、第二轴承座导轨353交错成十字型，电机旋转传动丝杆，丝杆带动丝杆连接座以及与连接座一侧固定连接的第一轴承座导轨351沿第二轴承座导轨353上平移，由于第一滑块352与工作平台301底部通过旋转座312固定连接，因此电机可带动工作平台301在X、Y两个方向移动。
[0042]下面说明一下本实施新型的加工步骤:
[0043]启动机器，对工作平台进行回原点；
[0044]将工件模板放入工作平台上的冶具上，根据加工工件的图形上的多个十字形标记点在工作平台上的工件模板加工相同标记点；
[0045]工作平台上方的两个或多个CXD图形传感器调整在标记点的位置，将CXD图形传感器显示图像上的十字线的交点，通过CXD调整部件调至工件模板上的标记点的中心上；
[0046]工件模板拿下换上待加工的工件，将CXD图形传感器图像清晰度调整到最佳状态；
[0047]负责采集图象的CXD图形传感器将采集到的待加工工件的坐标发送至其控制主机；
[0048]控制主机将根据模块设定位置与产品实际位置进行对照，并通过工作平台位置矫正模块控制工作平台的位置将产品实际位置矫正到设定位置；
[0049]到位后发送启动指令给玻璃磨削机，玻璃磨削机通过自有的编程控制系统来完成加工动作并且在加工完成后回到初始状态，等待下一轮玻璃磨削机根据磨削机上所编加工程序进行加工，实现工作循环。
[0050]本实用新型的磨削头机床，针对玻璃磨削加工时需使用喷液冷却的方式在对图象采集装置与定位工作平台装置上设计了专门的防水和防尘处理，确保其在恶劣环境下的正常工作，此外还具有以下优点:
[0051]1、本实用新型可以实现多主轴磨削头同时加工带图形的玻璃的外形，有多少个磨削头就能同时加工多少片图形玻璃，工作效率多倍于原有方式，大批量加工时更能使企业节能降耗，减员增效。
[0052]2、本实用新型可同时在多个不同采集点进行图象采集，采集图象的CCD图形传感器无须运动，节省采集时间，工作效率高。
[0053]3、本实用新型通过采集保护玻璃的定位标识，与加工程序设定的位置进行对照，其纠差是通过改变产品位置来实现，使加工位置符合控制程序内编写好的加工图形，减少了不必要的机床联动动作，提升工作效率。
[0054]4、本实用新型采用自主控制系统，与机床的控制系统不冲突，模块化设计，安装简单、便捷。
【权利要求】
1.一种用于加工带图形的玻璃的磨削头机床，其特征在于包括:机床本体(1)和放置在机床一侧的控制机(10)，所述机床本体(1)包括: 一机台(2)，其上设有导轨(21)及与该导轨配合的移动平台(22)，该机台(2)的后侧固设有一磨削装置安装座(24)，所述磨削装置安装座(24)上安装有至少一个磨削装置(23)，所述移动平台(22)可通过所述导轨(21)移动至所述磨削装置(23)下方对应位置； 至少一个定位平台装置(3)，包括底座(305)、工作平台(301)及设置在该底座(305)和工作平台(301)之间的调位装置，所述底座(305)安装在移动平台(22)上，所述底座(305)与所述工作平台(301)之间设置有围板组件，所述工作平台(301)与该围板组件之间设置有密封构件(302)； 以及至少一个图像采集装置(4)，通过一支架(5)安装在所述机台(2)前侧的上方，所述图像采集装置(4)外部套有保护罩(43); 所述图像采集装置(4)与所述定位平台装置(3)分别通过防水连接线(307)与控制机(10)连接，定位平台装置(3)上位于防水连接线(307)的位置设有防水接头(306)，所述控制机(10)可接收所述图像采集装置(4)的信号并用于所述工作平台(301)进行定位调整。
2.根据权利要求1所述的磨削头机床，其特征在于:所述图像采集装置(4)包括C⑶安装座(42)及安装在该CXD安装座(42)上的CXD摄像模组(41);所述CXD安装座(42)包括设置在支架(5)上并与X轴平行的第一导轨(421)、平行安装在该第一导轨(421)上的第一斜齿条(422)、一端与该第一斜齿条(422)连接并与Y轴平行的第二导轨(424)、平行安装在该第二导轨(424)上的第二斜齿条(425)、一侧与该第二斜齿条(425)连接并与Z轴平行的第三导轨(426)、平行安装在该第三导轨(426)另一侧上的第三斜齿条(427)以及一端与该第三斜齿条(427)连接并与X 轴平行的连接件，其另一端与所述CXD摄像模组(41)连接。
3.根据权利要求1或2所述的磨削头机床，其特征在于:所述保护罩(43)包括底部开口的罩壳(431)、安装在该罩壳底端外侧的挡板气缸(432)及与该挡板气缸(432)连接的罩壳挡板(433)。
4.根据权利要求1或2所述的磨削头机床，其特征在于:所述围板组件包括固定在所述底座(305)周边的底座围板(304)，所述密封构件(302)下方设有凹槽，所述底座围板(304)的顶端伸入该凹槽中并与凹槽的底部紧接触。
5.根据权利要求4所述的磨削头机床，其特征在于:所述底座围板(304)的顶端向两侧水平伸出形成T形截面的边缘，所述凹槽具有与所述底座围板(304)的顶端相配合的形状。
6.根据权利要求4所述的磨削头机床，其特征在于:所述围板组件还包括固定在所述工作平台(301)周边的平台围板(303)，其下端伸出所述工作平台(301)底部并向内侧弯折90度。
7.根据权利要求1或2所述的磨削头机床，其特征在于:所述调位装置包括设置在工作平台(301)与底座(305 )之间的X轴调位机构(32 )、第一 Y轴调位机构(33 )、及第二 Y轴调位机构(34)及移动机构。
8.根据权利要求7所述的磨削头机床，其特征在于:所述X轴调位机构(32)包括设置在工作平台(301)底部的第一丝杆连接座(321)、设置在底座(305)上的第一丝杆(322)以及设置与第一丝杆(322) —端的第一电机(323);所述第一 Y轴调位机构(33)包括设置在工作平台(301)底部的第二丝杆连接座(331)、设置在底座(305)上的第二丝杆(332)以及设置与第二丝杆(332 ) —端的第二电机(333 );所述第二 Y轴调位机构(34 )包括设置在工作平台(301)底部的第三丝杆连接座(341)、设置在底座(305 )上的第三丝杆(342 )以及设置与第三丝杆(342) —端的第三电机(343)。
9.根据权利要求7或8所述的磨削头机床，其特征在于:所述移动机构为四组，所述移动机构分别设置在工作平台(301)与底座(305)之间的四个角部，所述移动机构包括交错设置在底座(305)上的第一轴承座导轨(351)和第二轴承座导轨(353)，第二轴承座导轨(353)与Y轴平行地固设在底座(305)上，其上设置有第二滑块(354)，第二滑块(354)与第一轴承座导轨(351)的底部通过导轨连接板(355)固定连接，第一轴承座导轨(351)上设置有第一滑块(352)，第一滑块(352)上通过固定有一个旋转座(312)，旋转座上顺序套有轴承盖(311)、轴承座(310)及轴向固定该轴承座的螺母(308 )，在轴承座的外部套有一轴承(309)，该轴承的下部与轴承盖固定连接，其上部与工作平台(301)固定连接。
10.根据权利要求1或2所述的磨削头机床，其特征在于:所述防水接头(306)采用PG65型号防水 接头。
【文档编号】B24B55/00GK203665249SQ201320706815
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2013年11月11日 优先权日:2013年11月11日
【发明者】朱志生, 张明 申请人:朱志生, 张明