专利名称：平板材料的切割设备及其工作方法
技术领域：
本发明涉及平板材料切割设备领域，特别是涉及一种平板材料的切割设备及其工作方法。
背景技术：
目前，对平板材料的切割可以分为两种方法，一是保持切割设备的空间位置不动，刀头压在平板材料的表面上，通过移动被切割的平板材料的空间位置，进而实现对平板材料的切割；二是保持平板材料的空间位置不变，通过移动切割设备的空间位置进而实现对平板材料的切割。现今比较常用的是第二种切割方法，在切割设备的控制中，比较重要的是控制切害I]刀头的落下和抬起(本说明书中所述的“落下”和“抬起”是指切割刀头相对于平板材料来说的，即切割刀头接近平板材料为“落下”，远离平板材料为“抬起”；同理，“顶端”、“上方”是指远离平板材料的一端，“底端”是指接近平板材料的一端)，其一般有两种驱动方式:第一种是由气缸配合直线导轨驱动刀头落下、抬起，这种结构是一种超静定结构，对制造、安装要求较高，需要通过安装调整，保证刀头垂直于平板材料方向上的精度，且在使用过程中容易产生阻卡；第二种是利用气缸驱动整个切割刀头总成落下、抬起，这种结构使气缸负载增大，势必造成气缸成本增加,且切割刀头落下时,对平板材料,例如玻璃会产生的冲击较大，尤其在切割薄玻璃时，经常会将薄玻璃压碎。并且，这两种方式都不能根据玻璃板的不同厚度准确地调节刀头行程，现场板厚改变时，往往需要反复调整才能将切割刀头调整到合适位置。针对平板材料厚度发生改变时，需要改变切割刀头行程的技术问题，市售产品提出了一种解决方案，即在切割刀头总成上安装厚度检测装置，通过对待切割板材的厚度进行检测，进而调整气缸驱动整个切割刀头总成落下、抬起的行程。例如，在切割厚度为5_玻璃时，切割刀头总成在Z轴的行程`为45mm，Z轴指与平板材料相垂直的轴；在切割厚度为2mm的玻璃时，通过厚度检测装置可以得知待切割玻璃的厚度减少了 3_，则气缸在控制切割刀头总成在Z轴的行程变更为48mm。通过安装厚度检测装置，可以根据玻璃板的不同厚度准确地及时调节刀头行程，但是在实际生产过程中也出现以下不足之处:1、利用气缸驱动整个切割刀头总成落下、抬起，气缸负载较大，整体工作效率低，工作成本居高不下；2、通过厚度检测装置控制切割刀头行程的可靠性差，一旦厚度检测装置失灵或出现误差，会导致被切割平板材料被切割刀头压碎或导致切割刀头不能接触到平板材料，进而导致无法切割。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种降低气缸驱动负载且可靠性强的平板材料的切割设备及其工作方法。
为实现本发明的目的所采用的技术方案是:一种平板材料的切割设备，包括刀头装置，所述刀头装置包括底板、大气缸、切割刀头和刀头轴组件，刀头轴组件包括刀头轴和轴承，所述大气缸固定安装在与待切割平板材料垂直的底板上；刀头轴组件的底端安装有切割刀头，其顶端穿过大气缸，并由大气缸控制刀头轴组件的落下、抬起，其特征在于所述平板材料的切割设备还包括用于限制刀头轴组件抬升高度的限位装置，所述限位装置安装在底板上远离平板材料的一端；所述限位装置包括用于限制刀头轴组件抬升高度的定位组件和位移调节组件，所述位移调节组件位于刀头轴组件和定位组件之间，并安装在刀头轴组件或定位组件两者之一上，通过位移调节，可与另外一个形成间隔。上述刀头轴组件包括刀头轴和轴承，轴承可以使上述气缸不跟随刀头轴旋转，刀头轴的顶端由轴承的内圈支撑。通过大气缸和轴承的共同约束，刀头轴便可以牢固的稳定在垂直于平板材料的方向上，从而精确的对平板材料进行切割。上述位移调节组件安装在所述定位组件的底端，位移调节组件通过位移调节会与刀头轴组件的顶端产生间隔。上述位移调节组件安装在刀头轴组件的顶端，位移调节组件通过位移调节会与定位组件的底端产生间隔。 上述定位组件包括抱闸和定位轴，所述抱闸固定安装在底板的远离平板材料的一端，所述定位轴与抱闸连接，并通过抱闸控制其在垂直于平板材料方向上的位置。上述定位组件包括气缸、气缸杆和定位轴，所述气缸杆安装在气缸的活塞上，当对定位轴进行定位时，气缸的活塞运动，使气缸杆伸出，以固定住定位轴，从而实现定位。上述位移调节组件包括小气缸和小气缸杆，所述小气缸杆一端与小气缸连接，并通过小气缸杆的移动来形成间隔。上述小气缸杆的端部设置有限位垫。上述位移调节组件包括电机、电机轴和偏心轮，电机上安装有电机轴，电机轴的端部安装有偏心轮，电机的转动会带动偏心轮转动，从而形成间隔。上述间隔为优选为3mm。上述平板材料的切割设备的工作方法，包括以下步骤:(I)调整切割刀头或平板材料，使切割刀头位于切割始点，比例阀控制大气缸的气体压力，大气缸控制安装有切割刀头的刀头轴组件落下，定位轴及位移调节组件跟随刀头轴组件向接近平板材料方向运动，直至切割刀头运动到待切割平板材料的表面后停止运动；(2)定位组件固定定位轴；位移调节组件通过调整，形成间隔；(3)切割刀头开始切割，在到达切割终点后，大气缸控制刀头轴组件将切割刀头抬起，抬起距离为位移调节组件形成的间隔；(4)调整切割刀头或平板材料，使切割刀头对准下一个切割始点后，大气缸控制刀头轴组件将切割刀头下降到切割材料表面，开始切割；(5)重复上述步骤，直至完成所有切割任务后，比例阀通过控制大气缸和定位组件共同作用控制刀头轴组件、位移调节组件及定位轴向远离平板材料方向运动，恢复至起始位置。上述限位装置也可以不安装在底板远离平板材料的一端，而是和大气缸并排安装，限位装置可以通过一根杆来限制刀头轴组件的抬升高度，即，这根杆一端连在限位装置上，并且与平板材料平行，限位装置可以控制这根杆在垂直于平板材料方向上接近或远离平板材料，从而形成一个机械限位，从而可以限制刀头轴组件的抬升高度。在工作时，限位装置和所述杆可随着刀头轴组件的落下，抬起一同落下，抬起。上述大气缸控制刀头轴组件落下，抬起的方法可以是:( I)大气缸装有两个气口，可以通过控制气体进出气缸的方向，来控制刀头轴组件的落下或抬起；(2)大气缸装有一个气口，里面预置一个弹簧，增加气体压力时，刀头轴组件落下，减小气体压力时抬起。上述限位垫带有螺纹，可以和小气缸杆的螺纹匹配，通过拧紧或拧开限位垫，可以调节间隔的距离，如l_6mm。上述调整切割刀头或平板材料，使切割刀头位于切割始点，可以通过桥架在切割台上移动、切割设备在桥架上的移动、切圆电机带动切割刀头轴组件旋转，以上3种方式单独或共同作用来实现。还可以通过移动平板材料来使得切割刀头至切割始点或终点。上述间隔为优选为3mm。上述步骤(2)中的切割压力是由比例阀预先设定并控制的，切割压力的大小与待切割平板材料的硬度和厚度有关。与现有技术相比，本发明的有益效果是:(I)本发明利用气缸驱动刀头轴组件和切割刀头的落下、抬起，相对于现有技术中气缸驱动整个切割刀头总成来说，气缸负载变小，运行速度更快；刀头轴组件和切割刀头在抬起时在限位装置的作用 下，仅需抬起位移调节组件形成的间隔这一段距离，相比于现有技术来说，能够节省大量的能耗，提升工作效率。(2)本发明适用于不同厚度的平板材料的切割，无论被切割平板材料的厚度是多少，切割刀头落下到平板材料表面时即可以开始切割，从而改变了现有技术中通过厚度检测装置控制切割刀头总成的行程而带来可靠性差的缺陷。
图1所示为本发明所涉平板材料切割设备，在桥架上可以移动及桥架可以再切割台上移动的情况下，进行切割工作时的立体结构示意图；图2所示为刀头装置和限位装置的立体结构示意图；图3所示为限位装置工作时的立体结构示意图；图4所示为小气缸杆的立体结构示意图。图中:1是底板、2是大气缸、3是切割刀头、4是刀头轴组件、5是抱闸、6是定位轴、7是小气缸、8是限位垫、9是比例阀、10是轴承、11是间隔、12是小气缸杆、13是桥架、14是桥架电机、15是切割台、16是切割台电机、17是切圆电机。
具体实施例方式以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，一种平板材料的切割设备安装在桥架13上，通过桥架电机14控制其在桥架13上的移动；上述桥架13安装在切割台15上，通过切割台电机16控制其在切割台15上移动。如图2所示，一种平板材料的切割设备，包括刀头装置，所述刀头装置包括底板1、大气缸2、切割刀头3、刀头轴4和轴承10，所述大气缸2固定安装在与待切割平板材料垂直的底板I上；刀头轴4的底端安装有切割刀头3，其顶端穿过大气缸2，并由大气缸2控制刀头轴4和轴承10的落下、抬起，在底板I远离平板材料的一端安装有抱闸5和定位轴6，所述定位轴6与抱闸5连接,并通过抱闸5控制其在垂直于平板材料方向上的位置。如图3所示，在抱闸5和定位轴6与轴承10之间安装有小气缸7和小气缸杆12，小气缸7安装到轴承10的端部，所述小气缸杆12 —端与小气缸7连接，并通过小气缸杆12的移动来形成间隔11。小气缸杆12的端部设置有限位垫8，限位垫8采用橡胶或塑料制成。采用限位垫8目的在于可以减小金属之间的碰撞而产生损害，同时也可以减少噪音的产生。平板材料以玻璃为例，在切割时，玻璃首先由传送带传送到切割台15上，切割台电机16和桥架电机14将切割刀头3移动到切割始点；比例阀9控制大气缸2的气体压力，大气缸2控制安装有切割刀头3的刀头轴4和轴承10落下；定位轴6、小气缸7、小气缸杆12和限位垫8跟随刀头轴4和轴承10向接近玻璃的方向运动，直至切割刀头3运动到待切割玻璃的表面后停止运动；抱闸5固定住定位轴6 ;小气缸杆12向小气缸7里面移动，形成3mm的间隔；切割刀头3开始切割，·在到达本次切IllJ终点后，大气缸2控制刀头轴组件将切割刀头3抬起，此时，刀头轴4上面安装的轴承10及小气缸7 —起被抬起，抬起距离为小气缸杆12向小气缸7里面移动而形成的3mm间隔11 ;调整切割刀头3，使切割刀头3对准下一个切割始点后，大气缸2控制刀头轴组件将切割刀头3下降到玻璃表面，开始切割；重复上述步骤，直至完成所有切割任务后，比例阀9通过控制大气缸2和抱闸5共同作用，控制刀头轴组件、位移调节组件及定位轴6向远离玻璃的方向运动，恢复至起始位置。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，比如，平板材料的传输设备不是水平放置，而是像中空玻璃生产线一样，和水平面有一个倾斜的角度等，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种平板材料的切割设备，包括刀头装置，所述刀头装置包括底板、大气缸、切割刀头和刀头轴组件，刀头轴组件包括刀头轴和轴承，所述大气缸固定安装在与待切割平板材料垂直的底板上；刀头轴组件的底端安装有切割刀头，其顶端穿过大气缸，并由大气缸控制刀头轴组件的落下、抬起，其特征在于所述平板材料的切割设备还包括用于限制刀头轴组件抬升高度的限位装置，所述限位装置安装在底板上远离平板材料的一端；所述限位装置包括用于限制刀头轴组件抬升高度的定位组件和位移调节组件，所述位移调节组件位于刀头轴组件和定位组件之间，并安装在刀头轴组件或定位组件两者之一上，通过位移调节，可与另外一个形成间隔。
2.根据权利要求1所述的一种平板材料的切割设备，其特征在于所述定位组件包括抱闸和定位轴，所述抱闸固定安装在底板远离平板材料的一端，所述定位轴与抱闸连接，并通过抱闸控制其在垂直于平板材料方向上的位置。
3.根据权利要求1所述的一种平板材料的切割设备，其特征在于所述定位组件包括气缸、气缸杆和定位轴，所述气缸杆安装在气缸的活塞上，当对定位轴进行定位时，气缸的活塞运动，使气缸杆伸出，以固定住定位轴，从而实现定位。
4.根据权利要求1所述的一种平板材料的切割设备，其特征在于所述位移调节组件包括小气缸和小气缸杆，所述小气缸杆一端与小气缸连接，并通过小气缸杆的移动来形成间隔。
5.根据权利要求4所述的一种平板材料的切割设备，其特征在于所述小气缸杆的端部设置有限位垫。
6.根据权利要求1所述的一种平板材料的切割设备，其特征在于所述位移调节组件包括电机、电机轴和偏心轮，电机上安装有电机轴，电机轴的端部安装有偏心轮，电机的转动会带动偏心轮转动，从而形成间隔。
7.根据权利要求1-6之一所述的一种平板材料的切割设备，其特征在于所述间隔为I_6mmο
8.根据权利要求1-6之一所述的一种平板材料的切割设备，其特征在于所述间隔为3mm ο
9.根据权利要求1所述的一种平板材料的切割设备，其特征在于所述平板材料为玻3 ο
10.上述平板材料的切割设备的工作方法，包括以下步骤: (1)调整切割刀头或平板材料，使切割刀头位于切割始点，比例阀控制大气缸的气体压力，大气缸控制安装有切割刀头的刀头轴组件落下，定位轴及位移调节组件跟随刀头轴组件向接近平板材料方向运动，直至切割刀头运动到待切割平板材料的表面后停止运动； (2)定位组件固定定位轴；位移调节组件通过调整，形成间隔； (3)切割刀头开始切割，在到达切割终点后，大气缸控制刀头轴组件将切割刀头抬起，抬起距离为位移调节组件形成的间隔； (4)调整切割刀头或平板材料，使切割刀头对准下一个切割始点后，大气缸控制刀头轴组件将切割刀头下降到切割材料表面，开始切割； (5)重复上述步骤，直至完成所有切割任务后，比例阀通过控制大气缸和定位组件共同作用控制刀头轴组件、位移调节组件及定位轴向远离平板材料方向运动，恢复至起始位置。
全文摘要
本发明公开了一种平板材料的切割设备及其工作方法，切割设备包括用于限制刀头轴组件抬升高度的限位装置，所述限位装置安装在刀头装置的上方；所述限位装置包括用于限制刀头轴组件抬升高度的定位组件和位移调节组件，所述位移调节组件位于刀头轴组件和定位组件之间，并安装在刀头轴组件或定位组件两者之一上，通过位移调节，可与另外一个形成间隔。本发明使得气缸负载变小，运行速度更快；切割刀头在抬起时，在限位装置的作用下，仅需抬起位移调节组件形成的间隔这一段距离，相比于现有技术来说，能够节省大量的能耗，提升工作效率。
文档编号C03B33/037GK103241934SQ20121036505
公开日2013年8月14日 申请日期2012年9月26日 优先权日2012年9月26日
发明者覃华德 申请人:玻石机械(天津)有限公司