玻璃三点定位装置的控制方法与流程

本发明涉及玻璃磨削技术领域，尤其是涉及一种玻璃三点定位装置的控制方法。

背景技术：

玻璃定位是玻璃磨削生产中必要的工序，其准确性直接决定玻璃轮廓磨削的精度。目前，针对异形轮廓的玻璃磨削加工，由于控制器无法直接获取磨削起点及玻璃放置方位，因此，控制器往往需要先通过钻孔、切割工序以获取异形玻璃轮廓，然后才能开始磨削加工。然而，当玻璃厚度超过8mm时，机械钻孔和切割的效率低下。因此，如何提供一种无需钻孔、效率较高、对玻璃直接准确定位的玻璃三点定位装置的控制方法成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种玻璃三点定位装置的控制方法，以解决现有技术对较厚玻璃进行定位时效率低下的问题。

本发明提供一种玻璃三点定位装置的控制方法，包括：

将定位棒夹持装置和同步圆盘归零，以同步圆盘的平面为X轴、Y轴所在的平面、且以X轴滑块和Y轴滑块的归零点为原点在控制器的操作界面上建立绝对直角坐标系；

将定位棒安装于定位棒夹持装置上；

通过控制器驱动X轴向运动机构和Y轴向运动机构运转，使定位棒的中心与同步圆盘的中心对齐，记录此时同步圆盘中心在绝对直角坐标系中的位置，存于控制器内部RAM固定地址空间中；

根据存储在控制器内RAM固定地址空间中的待加工玻璃轮廓数据以及计算得到的待加工玻璃轮廓中心位置信息，在操作界面上选取轮廓外与轮廓相邻的不共线的三个点A、B和C；

将待加工玻璃轮廓中心位置与同步圆盘中心位置重合，计算A、B和C三点在绝对直角坐标系中的X轴、Y轴的坐标值及同步圆盘的旋转角度值；

通过移动定位棒夹持装置及运行转动机构，在同步圆盘上与所述操作界面的A、B、C三点相对应的三点上分别放置一个定位棒。

优选地，所述将定位棒夹持装置和同步圆盘归零，具体包括：

通过控制X轴向运动机构运转带动定位棒夹持装置沿第一方向运动，所述第一方向与所述同步圆盘上表面相平行，直至X轴零位传感器触发，定位棒夹持装置沿X轴方向归零结束；

通过控制Y轴向运动机构运转带动定位棒夹持装置沿第二方向运动，所述第二方向与所述同步圆盘上表面相平行且与所述第一方向相垂直，直至Y轴零位传感器触发，定位棒夹持装置沿Y轴方向归零结束；

通过控制转动机构旋转，直至同步圆盘下方第一零位传感器触发，同步圆盘归零结束。

优选地，所述根据存储在控制器内RAM固定地址空间中的待加工玻璃轮廓数据以及计算得到的待加工玻璃轮廓中心位置信息，在操作界面上选取轮廓外与轮廓相邻的不共线的三个点A、B和C中，通过操作界面将待加工的玻璃轮廓数据输入控制器，存于控制器内部RAM固定地址空间中，以实现控制器对待加工玻璃轮廓数据的存储。

优选地，所述根据存储在控制器内RAM固定地址空间中的待加工玻璃轮廓数据以及计算得到的待加工玻璃轮廓中心位置信息，在操作界面上选取轮廓外与轮廓相邻的不共线的三个点A、B和C中，轮廓外与轮廓相邻的不共线的三个点A、B和C由操作人员在操作界面上手动选择。

优选地，所述通过移动定位棒夹持装置及运行转动机构，在同步圆盘上与所述操作界面的A、B、C三点相对应的三点上分别放置一个定位棒，具体包括：

控制器通过控制X轴向运动机构、Y轴向运动机构和玻璃放置机构运转，将定位棒夹持装置移动至同步圆盘上方与所述操作界面A点相对应的位置，卸下第一个定位棒；

将第二个定位棒安装于定位棒夹持装置上，控制器通过控制X轴向运动机构、Y轴向运动机构和玻璃放置机构运转，移动定位棒夹持装置至同步圆盘上方与所述操作界面B点相对应的位置，卸下第二个定位棒；

将第三个定位棒安装于定位棒夹持装置上，控制器通过控制X轴向运动机构、Y轴向运动机构和玻璃放置机构运转，移动定位棒夹持装置至同步圆盘上方与所述操作界面C点相对应的位置，卸下第三个定位棒。

优选地，所述控制器包括人机交互触控屏，所述操作界面位于所述人机交互触控屏。

优选地，所述人机交互触控屏上设置有“走到A点”、“走到B点”、“走到C点”、“气缸上”和“气缸下”按钮。

优选地，所述操作界面包括VC++6.0开发平台及OpenGL图形库。

优选地，所述不共线的三个点A、B和C的坐标值是依据定位棒半径通过刀补算法计算得到。

优选地，所述控制器采用32位运动控制器。

相对于现有技术，本发明提供的玻璃三点定位装置的控制方法具有以下优势：

本发明提供的玻璃三点定位装置的控制方法对玻璃进行定位时，依据三个定位棒的位置限制，将待加工玻璃置于三个定位棒限制的范围内，使待加工玻璃边缘与三个定位棒紧密接触，以实现对待加工玻璃的准确定位。由于无需对玻璃进行钻孔，因此与现有技术相比，采用本发明提供的玻璃三点定位装置的控制方法操作玻璃三点定位装置对待加工玻璃进行定位的效率更高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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发明的一些实施方式，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为本发明实施例提供的玻璃三点定位装置的控制方法控制的玻璃三点定位装置中X轴向运动机构、Y轴向运动机构、Z轴向运动机构、定位棒和玻璃放置机构的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的玻璃三点定位装置的控制方法控制的玻璃三点定位装置中X轴向运动机构和Y轴向运动机构的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的玻璃三点定位装置的控制方法控制的玻璃三点定位装置中X轴滑块、Y轴向运动机构和拖链的侧视图；

图4为本发明实施例提供的玻璃三点定位装置的控制方法控制的玻璃三点定位装置中玻璃放置机构的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的玻璃三点定位装置的控制方法控制的玻璃三点定位装置中支撑架、套筒和转轴的连接示意图；

图6为本发明实施例提供的玻璃三点定位装置的控制方法的流程图。

图标：11－轴座；111－X轴第一导轨；112－X轴第二导轨；113－X轴丝杠；1131－X轴丝杠螺母；1132－X轴第二带轮；12－X轴滑块；121－X轴限位传感器；122－X轴零位传感器；131－X轴伺服电机；1311－X轴第一带轮；1312－X轴同步带；132－X轴电机座；21－支座；211－Y轴第一导轨；212－Y轴第二导轨；213－Y轴限位传感器；214－Y轴零位传感器；215－拖链；22－Y轴滑块；221－Y轴丝杠螺母；231－Y轴伺服电机；2311－Y轴丝杠；232－Y轴电机座；31－机械臂；32－气缸；4－定位棒；51－底座；511－支撑架；5111－托盘；51111－金属挡块；5112－套筒；5113－第一轴承；5114－第二轴承；521－转轴；5211－转盘；5212－第四带轮；531－第一伺服电机；5312－第一同步带；532－第一电机座；54－同步圆盘；541－第一零位传感器；55－玻璃吸盘。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

玻璃三点定位装置，包括：用于从待加工玻璃的轮廓外侧对待加工玻璃进行定位的三个定位棒4；玻璃放置机构，玻璃放置机构包括底座51、安装于底座51的支撑架511、通过转动机构安装于支撑架511且能够绕自身轴心线旋转的同步圆盘54、安装于底座51且用于驱动同步圆盘54动作的第一驱动机构；X轴向运动机构，X轴向运动机构包括与底座51相对固定的轴座11、设置在轴座11上且能够相对轴座11沿第一方向滑动的X轴滑块12、用于驱动X轴滑块12滑动的X轴驱动机构，第一方向与同步圆盘54上表面相平行，X轴驱动机构设置在X轴滑块12上；Y轴向运动机构，Y轴向运动机构包括设置在X轴滑块12上的支座21、设置在支座21底部且能够相对支座21沿第二方向滑动的Y轴滑块22、与X轴滑块12固定连接且用于驱动Y轴滑块22滑动的Y轴驱动机构，第二方向与同步圆盘54上表面相平行且与第一方向相垂直；Z轴向运动机构，Z轴向运动机构包括设置在Y轴滑块22底部的机械臂31、定位棒夹持装置、用于驱动定位棒夹持装置沿第三方向移动的Z轴驱动机构，第三方向与同步圆盘54上表面相垂直；控制模块，控制模块为存储有待加工玻璃轮廓信息的控制箱，控制箱连接有操作面板，X轴驱动机构、Y轴驱动机构、Z轴驱动机构和第一驱动机构均与控制箱相连接。

轴座11上设置有沿第一方向延伸的X轴第一导轨111、X轴第二导轨112和设置在X轴第一导轨111与X轴第二导轨112之间的X轴丝杠113，X轴丝杠113上设置有X轴丝杠螺母1131；X轴滑块12通过X轴第一导轨111、X轴第二导轨112能够相对轴座11沿第一方向滑动，X轴滑块12上背离轴座11一侧设置有X轴电机座132；X轴驱动机构包括X轴伺服电机131、设置在X轴伺服电机131输出轴上的X轴第一带轮1311、设置在X轴丝杠螺母1131上的X轴第二带轮1132，X轴第一带轮1311与X轴第二带轮1132之间通过X轴同步带1312连接，X轴伺服电机131设置在X轴电机座132上。

支座21底部设置有沿第二方向延伸的Y轴第一导轨211和Y轴第二导轨212，Y轴滑块22通过Y轴第一导轨211、Y轴第二导轨212能够相对支座21沿第二方向滑动，支座21上位于X轴滑块12一侧设置有Y轴电机座232，Y轴滑块22上设置有Y轴丝杠螺母221；Y轴驱动机构包括Y轴伺服电机231、联轴器和Y轴丝杠2311，Y轴伺服电机231与联轴器之间传动连接，联轴器与Y轴丝杠2311之间传动连接，Y轴伺服电机231设置在Y轴电机座232上，Y轴丝杠2311穿设在Y轴丝杠螺母221内。

基于上述玻璃三点定位装置，本实施例提供的玻璃三点定位装置的控制方法，包括：

步骤S101，将定位棒夹持装置和同步圆盘54归零，以同步圆盘54的平面为X轴、Y轴所在的平面、且以X轴滑块12和Y轴滑块22的归零点为原点在控制器的操作界面上建立绝对直角坐标系。其中，X轴与第一方向相平行，Y轴与第二方向相平行。

通过对X轴向运动机构、Y轴向运动机构归零，且以X轴滑块12、Y轴滑块22的归零点为原点在控制器的操作界面上建立绝对直角坐标系，以为实现对待加工玻璃的定位做准备。

为了能够对定位棒夹持装置和同步圆盘54准确的归零，玻璃三点定位装置中，支撑架511顶部设置有托盘5111，托盘5111中心开设有通孔；转动机构包括设置在支撑架511上的套筒5112、设置在套筒5112内且轴心线与第三方向平行的转轴521、及设置在转轴521顶部的转盘5211，套筒5112顶部位于托盘5111的通孔处，套筒5112内顶部和底部分别固定有第一轴承5113和第二轴承5114，转轴521通过第一轴承5113、第二轴承5114与套筒5112连接，转轴521底部设置有第四带轮5212，转盘5211顶部设置有同步圆盘54；第一驱动机构包括第一伺服电机531、设置在第一伺服电机531上的第三带轮，第三带轮与第四带轮5212之间通过第一同步带5312连接，底座51上设置有第一电机座532，第一伺服电机531设置在第一电机座532上。X轴滑块12底部设置有X轴限位传感器121和X轴零位传感器122；支座21侧面设置有Y轴限位传感器213和Y轴零位传感器214；托盘5111顶部设置有金属挡块51111，同步圆盘54底部设有与金属挡块51111位置相对应的第一零位传感器541；X轴限位传感器121、X轴零位传感器122、Y轴限位传感器213、Y轴零位传感器214和第一零位传感器541均与控制箱相连接。

具体地，步骤S101中，将定位棒夹持装置和同步圆盘54归零具体包括：

通过控制X轴向运动机构运转带动定位棒夹持装置沿第一方向运动，第一方向与同步圆盘54上表面相平行，直至X轴零位传感器122触发，定位棒夹持装置沿X轴方向归零结束；

通过控制Y轴向运动机构运转带动定位棒夹持装置沿第二方向运动，第二方向与同步圆盘54上表面相平行且与第一方向相垂直，直至Y轴零位传感器214触发，定位棒夹持装置沿Y轴方向归零结束；

通过控制转动机构旋转，直至同步圆盘54下方第一零位传感器541触发，同步圆盘54归零结束。

步骤S102，将定位棒4安装于定位棒夹持装置上。

定位棒4通过定位棒夹持装置夹紧，以便于通过驱动X轴向运动机构、Y轴向运动机构运行，能够携带定位棒4沿第一方向、第二方向移动，以将定位棒4放置于同步圆盘54上与操作界面上的指定点相对应的位置，进而实现对玻璃的定位工作。

步骤S103，通过控制器驱动X轴向运动机构和Y轴向运动机构运转，使定位棒4的中心与同步圆盘54的中心对齐，记录此时同步圆盘54中心在绝对直角坐标系中的位置，存于控制器内部RAM固定地址空间中。

通过上述步骤可以获取同步圆盘54中心在绝对直角坐标系中的坐标值，以便于确定操作界面上绝对直角坐标系中指定点A、B、C与同步圆盘54上相对应的位置。

步骤S104，根据存储在控制器内RAM固定地址空间中的待加工玻璃轮廓数据以及计算得到的待加工玻璃轮廓中心位置信息，在操作界面上选取轮廓外与轮廓相邻的不共线的三个点A、B和C。

其中，通过操作界面将待加工的玻璃轮廓数据输入控制器，存于控制器内部RAM固定地址空间中，以实现控制器对玻璃轮廓数据的存储。

通过将待加工玻璃轮廓数据提前输入或者导入操作界面，存于控制器内部RAM固定地址空间中，以便于后续用户调取轮廓数据将待加工玻璃轮廓显示在操作界面上以及对待加工玻璃轮廓中心位置的计算。

进一步地，轮廓外与轮廓相邻的不共线的三个点A、B和C由操作人员在操作界面上手动选择。

用户手动在操作界面上待加工玻璃轮廓外选取与轮廓相邻的不共线的三个点A、B、C，以使控制器能够控制X轴向运动机构、Y轴向运动机构、玻璃放置机构较好地运转，将定位棒4置于同步圆盘54上与操作界面上指定点A、B、C相对应的位置上，从而使定位棒4能够与待加工玻璃相抵接，进而实现对待加工玻璃的准确定位。

步骤S105，将待加工玻璃轮廓中心位置与同步圆盘54中心位置重合，计算A、B和C三点在绝对直角坐标系中的X轴、Y轴的坐标值及同步圆盘54的旋转角度值。

通过控制转动机构带动同步圆盘54旋转一定角度，以确保当X轴第一导轨111、X轴第二导轨112、Y轴第一导轨211、Y轴第二导轨212较短而无法使定位棒夹持装置携带定位棒4移动至同步圆盘54上方与操作界面指定点相对应的位置时，能够通过转动机构旋转一定的角度，带动同步圆盘54旋转一定的角度，使同步圆盘54上方与操作界面指定点相对应的位置旋转至X轴滑块12、Y轴滑块22可以移动至的范围内，进而实现定位棒4对玻璃的定位工作。

步骤S106，通过移动定位棒夹持装置及运行转动机构，在同步圆盘54上与操作界面的A、B、C三点相对应的三点上分别放置一个定位棒4。

具体地，为了能够通过用户向控制器发出指令，控制器即可以控制玻璃三点定位装置运转，将三个定位棒4准确地移动至同步圆盘54上与操作界面上指定的A、B、C三点相对应的位置上。

步骤S106具体包括：

控制器通过控制X轴向运动机构、Y轴向运动机构和玻璃放置机构运转，将定位棒夹持装置移动至同步圆盘54上方与操作界面A点相对应的位置，卸下第一个定位棒4；

将第二个定位棒4安装于定位棒夹持装置上，控制器通过控制X轴向运动机构、Y轴向运动机构和玻璃放置机构运转，移动定位棒夹持装置至同步圆盘54上方与操作界面B点相对应的位置，卸下第二个定位棒4；

将第三个定位棒4安装于定位棒夹持装置上，控制器通过控制X轴向运动机构、Y轴向运动机构和玻璃放置机构运转，移动定位棒夹持装置至同步圆盘54上方与操作界面C点相对应的位置，卸下第三个定位棒4。

具体地，Z轴驱动机构可以为气缸32，为了方便用户给控制器发出指令，以使控制器控制玻璃三点定位装置运行，实现对待加工玻璃的三点定位，控制器包括人机交互触控屏，操作界面位于人机交互触控屏；人机交互触控屏上设置有“走到A点”、“走到B点”、“走到C点”、“气缸上”和“气缸下”按钮。

针对同步圆盘54上与操作界面中的A点相对应位置的定位棒4放置工作按照下列顺序操作：点击操作界面上“走到A点”按钮，控制系统驱动X轴向运动机构、Y轴向运动机构和玻璃放置机构运转，使第一个定位棒4移动至同步圆盘54上方与操作界面上A点相对应的位置，点击“气缸下”按钮，控制系统驱动气缸32运转，放置第一个定位棒4于同步圆盘54对应的位置上，点击“气缸上”按钮，将第二个定位棒4装入定位棒夹持装置上，从而使控制器在获取用户指令的情况下，控制玻璃三点定位装置运行，将第一个定位棒4放置于同步圆盘54上与操作界面上A点相对应的位置。当然，同步圆盘54上与操作界面中的B点和C点相对应位置的定位棒4的放置工作与上述步骤相同。

从而在同步圆盘54上与操作界面的A、B、C三点相对应的三点上分别放置一个定位棒4，进而依据三个定位棒4的位置限制，将待加工玻璃置于三个定位棒4限制的范围内，使待加工玻璃边缘与三个定位棒4紧密接触，以实现对待加工玻璃的准确定位。而且，为了提高三个定位棒4对待加工玻璃定位的稳定性，可以在同步圆盘54顶部设置有玻璃吸盘55，通过玻璃吸盘55对待加工玻璃的吸力，可以提高对待加工玻璃定位的稳定性。

其中，为了使控制器能够较好地接收用户发出的指令，从而控制玻璃三点定位装置中的X轴向运动机构、Y轴向运动机构、Z轴向运动机构和玻璃放置机构的运行，操作界面包括VC++6.0开发平台及OpenGL图形库；控制器可以采用32位运动控制器。

具体地，由于玻璃三点定位装置对待加工玻璃进行定位时，需要将定位棒4置于同步圆盘54上与操作界面中点A、B、C相对应的位置上，且能够使待加工玻璃与定位棒4相抵接，为了确保玻璃三点定位装置对待加工玻璃定位的准确性，玻璃轮廓外不共线的三点A、B、C的坐标值是依据定位棒4半径通过刀补算法计算得到。采用刀补算法计算定位棒4半径，可以使数据更加精确，从而实现玻璃三点定位装置对待加工玻璃定位的准确性。

相对于现有技术，本实施例提供的玻璃三点定位装置的控制方法具有以下优势：

本实施例提供的玻璃三点定位装置的控制方法对待加工玻璃进行定位时，依据三个定位棒4的位置限制，将待加工玻璃置于三个定位棒4限制的范围内，使待加工玻璃边缘与三个定位棒4紧密接触，以实现对待加工玻璃的准确定位，进而通过玻璃磨削系统对定位好的玻璃进行磨削，以完成对规则、异性玻璃的边缘磨削工作，使其符合使用需要。由于定位过程无需对玻璃进行钻孔，因此与现有技术相比，采用本实施例提供的玻璃三点定位装置的控制方法操作玻璃三点定位装置对待加工玻璃进行定位的效率更高。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。