一种玻璃成型自动化生产线的制作方法

本实用新型涉及自动化生产线技术领域，尤其涉及一种玻璃成型自动化生产线。

背景技术：

随着移动终端的快速发展，对高性能且美观的玻璃产品的需求更大，如曲面屏手机中2.5D、3D手机屏等。而对玻璃制品的一道重要工序就是热弯成形，普遍采用热弯机实现。与热弯机配合使用的上下料自动化生产线要求具备控制精度高、定位准确等要求，还需要具备自动码料、传送和除尘等功能，对生产线提出了很高的要求。

现有技术中的一些玻璃成型自动化生产线，主要采用多组直线模组进行驱动，玻璃在放入模具型腔内时角度不能调整，定位精度不高，玻璃容易与模具型腔边缘搭边，造成热弯成型时玻璃被压碎或者成为不良品；同时还存在自动化程度不高、辅助功能较少和占用空间大等问题。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型提出一种玻璃成型自动化生产线，与现有技术相比，其自动化程度更高、占用空间更小，生产效率高，生产成本低。

本实用新型采用以下技术方案：

一种玻璃成型自动化生产线，包括上下料工作台，设置在上下料工作台一侧的成型机，以及用于成型玻璃工件的模具组件，上下料工作台上设置有：

除尘模块，其用于对模具组件进行除尘；

进料模块，其与成型机的出口连接，用于承接容纳有已加工的玻璃工件的模具组件；

出料模块，其与成型机的进口连接，用于承接容纳有待加工的玻璃工件的模具组件；

机械手模块，其能抓取出料模块上的模具组件并移至除尘模块内进行除尘，并将除尘后的模具组件移至进料模块上。

作为本实用新型的一种优选方案，机械手模块包括六轴机器人和连接在六轴机器人输出端的手抓组件。

作为本实用新型的一种优选方案，手抓组件包括支架、多个卡爪、第一吸盘组件和第二吸盘组件，支架的一端与六轴机器人的输出端连接，支架上远离六轴机器人的一端设置有多个卡爪和第一吸盘组件，支架的一侧设置有第二吸盘组件；分别设置与多个卡爪、第一吸盘组件和第二吸盘组件一一对应设置的动力源。

作为本实用新型的一种优选方案，模具组件包括能相互配合的上模和下模；除尘模块对应上模和下模分别设置有上模除尘组件和下模除尘组件。

作为本实用新型的一种优选方案，下模除尘组件包括外壳和设置在外壳内用于除尘的喷气组件和毛刷组件，外壳的顶部设置有用于安装下模的容纳槽。

作为本实用新型的一种优选方案，上下料工作台的底面设置有吸尘罩，上模除尘组件和下模除尘组件均与吸尘罩连通。

作为本实用新型的一种优选方案，还包括设置在下模除尘组件一侧的翻转模块，翻转模块包括设置在上下料工作台上的翻转支架，翻转支架上设置有升降组件，升降组件上设置有翻转组件，翻转组件上设置有用于夹紧下模的夹紧组件。

作为本实用新型的一种优选方案，还包括设置在上下料工作台上的上料盒和下料盒，上料盒内存放待加工的玻璃工件，下料盒内存放已加工过的玻璃工件。

作为本实用新型的一种优选方案，还包括设置在上下料工作台上的定位模块，定位模块用于对待加工的玻璃工件进行定位。

作为本实用新型的一种优选方案，还包括集尘罩，集尘罩罩设在上下料工作台上，集尘罩上设置有除尘孔。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提出的一种玻璃成型自动化生产线，通过设置模具组件，将玻璃工件能安装在模具组件内并传送至成型机内进行加工，通过设置机械手模块，能够抓取出料模块上的模具组件并移至除尘模块内进行除尘，能并将除尘后的模具组件移至进料模块上，使得在该玻璃成型自动化生产线中，模具组件可除尘后被循环使用，进而提高了生产效率，也保证了产品的精度，生产成本低；相比现有技术中采用多组直线模组进行驱动的技术方案，本实用新型的各个步骤均共用一个机械手模块进行操作，其自动化程度更高、占用空间更小。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的玻璃成型自动化生产线的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的玻璃工件与模具组件的示意图；

图3是本实用新型实施例提供上下料工作台的结构示意图；

图4是图3隐去集尘罩的结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供机械手模块的结构示意图；

图6是本实用新型实施例提供除尘模块的结构示意图；

图7是本实用新型实施例提供除尘模块中隐去一侧的外壳后的结构示意图；

图8是本实用新型实施例提供翻转模块的结构示意图；

图9是本实用新型实施例提供定位模块的结构示意图；

图10是本实用新型实施例提供进料模块的结构示意图；

图11是本实用新型实施例提供出料模块的结构示意图。

图中：

1、上下料工作台；11、上料盒；12、下料盒；13、防尘罩；

2、成型机；

3、模具组件；31、上模；32、下模；

4、除尘模块；41、上模除尘组件；42、下模除尘组件；421、外壳；422、喷气组件；423、毛刷组件；

5、进料模块；51、第一夹紧组件；52、第一驱动件；53、第二驱动件；

6、出料模块；61、第二夹紧组件；62、第三驱动件；63、第四驱动件；

7、机械手模块；71、六轴机器人；72、手抓组件；721、支架；722、卡爪；723、第一吸盘组件；724、第二吸盘组件；

8、翻转模块；81、翻转支架；82、升降组件；83、翻转组件；84、夹紧组件；

9、定位模块；91、第一定位板；92、第二定位板；

10、集尘罩；

100、玻璃工件。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案做进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

图1是本实用新型实施例提供的玻璃成型自动化生产线的结构示意图，图2是本实用新型实施例提供的玻璃工件与模具组件的示意图，从图2可以看出，模具组件3包括能相互配合的上模31和下模32，其中下模32中设置有凹槽，玻璃工件100能容纳在凹槽内，上模31能盖设在下模32上并配合在一起形成模具组件3。综合图1和图2可见，模具组件3是玻璃工件100的成型模具，模具组件3在上下料工作台1中进行配合后，模具组件3内容纳有待加工的玻璃工件100，被送入成型机2进行热压成型；成型完毕后，模具组件3内容纳有已加工的玻璃工件100从成型机2中排出再进入上下料工作台1内。

为了方便描述，在附图中标记玻璃工件100，其中玻璃工件100有两种形态的变化，一种是在进入成型机2之前的待加工的玻璃工件100，另一种是在成型机加工之后形成的已加工的玻璃工件100。待加工的玻璃工件100和已加工的玻璃工件100均为玻璃工件本体的不同形态，并没有本质上的区别，因此统一标号，并用待加工的和已加工的进行限定。

由于模具组件3通常使用石墨材料，石墨易脱落，如果不清洁掉，则在热弯玻璃的过程中会附着的玻璃的表面上，造成坏品，因此需要对热弯成形的模具的表面的灰尘和杂物进行清洁操作，而玻璃工件100表面相对光滑，不需要清洁。因此在成型完毕后，模具组件3在上下料工作台1内还需要进行清洁处理，以实现循环使用。具体需要的工艺为：

(1)将装有已加工的玻璃工件100的模具组件3从成型机2内取出；

(2)将模具组件3的上模31分离；

(2)将已加工的玻璃工件100取出，并放置在合适的位置；

(3)将已经分离的上模31和下模32分别进行清洁除尘处理；

(4)依次码放除尘处理后的下模32、待加工的玻璃工件100和除尘处理后的上模31，将下模32和上模31配合形成新的模具组件3；

(5)将新的模具组件3送入成型机2，形成一个新的工艺循环。

通过上述分析可知，上下料工作台1和成型机2通过模具组件3的流动形成了一个工艺的循环过程。

具体地，图3是本实用新型实施例提供上下料工作台的结构示意图，图4是图3隐去集尘罩的结构示意图，综合图3和图4可知，整个上下料工作台1为半封闭的结构，其中集尘罩10罩设在整个上下料工作台1上，用于对整个上下料工作台1进行整体的内部除尘和外部防尘。其中集尘罩10上设置有除尘孔，除尘孔与外部设置的负压装置连接，通过负压装置提供负压，抽走集尘罩10内的灰尘。

如图4所示，为了实现上述功能，在上下料工作台1上设置了主要的功能性模块，主要包括除尘模块4、进料模块5、出料模块6和机械手模块7。其中，除尘模块4用于对模具组件3进行除尘；进料模块5与成型机2的出口连接，用于承接容纳有已加工的玻璃工件100的模具组件3；出料模块6与成型机2的进口连接，用于承接容纳有待加工的玻璃工件100的模具组件3；机械手模块7能抓取、拆分和移动模具组件3，即机械手模块7能整个将模具组件3抓取并移动，还能将模具组件3拆分成上模31和下模32，机械手模块7的主要动作为抓取出料模块6上的模具组件3并移至除尘模块4内进行除尘，并将除尘后的模具组件3移至进料模块5上。还包括其他的功能性模块，包括布置在上下料工作台1的上表面的翻转模块8和定位模块9，以及上料盒11和下料盒12等附件。

可以预见地是，上述各个功能性模块在上下料工作台1上布置的位置并不是固定不变的，图4中给出了一种较优的位置关系，即以机械手模块7为中心，保证机械手模块7的活动半径覆盖所有的功能性模块，其中优选将翻转模块8设置在除尘模块4的一侧，将上料盒11和下料盒12设置在远离除尘模块4的一侧，将定位模块9设置在上料盒11和进料模块5之间，以保证机械手模块7的动作路径更加的合理。

具体地，图5是本实用新型实施例提供机械手模块的结构示意图，如图5所示，机械手模块7包括六轴机器人71和连接在六轴机器人71输出端的手抓组件72；其中，六轴机器人71用于调节手抓组件72在整个空间内的位姿，而具体的抓取、拆分和移动等功能，是由手抓组件72上设置的多个吸盘组和多个卡爪实现的。

具体地，六轴机器人71是本领域的常规技术手段，其能够实现在空间内任意位姿的调整，在此不再赘述。手抓组件72包括支架721、多个卡爪722、第一吸盘组件723和第二吸盘组件724。其中支架721为承载的结构件，其一端与六轴机器人71的输出端连接，支架721上远离六轴机器人71的一端设置有多个卡爪722和多个第一吸盘组件723。如图5中所示，第一吸盘组件723设置有四个，卡爪722设置有四个，卡爪722的主要作用是从模具组件3的底面将模具组件3卡紧，第一吸盘组件723的主要作用是从模具组件3的顶面，将上模31吸附住，再实现上模31与下模32的分离。可以预见地是，多个卡爪722和多个第一吸盘组件723均为主动动作的结构件，因此分别设置与每个卡爪722和每个第一吸盘组件723一一对应设置的动力源，在本实施例中，第一吸盘组件723和卡爪722的动力源均优选为气缸。

进一步地，在支架721的一侧设置有第二吸盘组件724，如图5中所示，第一吸盘组件723和卡爪722设置在支架721的底部，而第二吸盘组件724设置在支架721的一侧。第二吸盘组件724的主要作用吸附下模32内的玻璃工件100，玻璃工件100是比较薄的，因此第二吸盘组件724的动作需要很精确，因此在第二吸盘组件724上对应设置多个传感器，当第二吸盘组件724动作时，传感器可以感应第二吸盘组件724的动作。对应地，图5中第二吸盘组件724同样设置有4个，每个第二吸盘组件724对应设置有动力源，优选为气缸。将第二吸盘组件724设置在支架721的一侧，使得第一吸盘组件723与第二吸盘组件724在空间内呈垂直状态，是由于在实际操作过程中，第二吸盘组件724的动作有可能受到卡爪722位置的干涉，第一吸盘组件723不会存在干涉，能更好地吸附。

参考图3中的模具组件3，以图5中的位姿进行举例说明。如果模具组件3设置在图5中机械手模块7的正下方，那么六轴机器人71可以带动手抓组件72竖直向下运动，多个卡爪722动作将整个模具组件3抓起，六轴机器人71移动而带动模具组件3移动到指定位置后，多个卡爪722动作将模具组件3释放；此时多个第一吸盘组件723动作将上模31吸附住，六轴机器人71抬起将上模31移动至指定位置，多个第一吸盘组件723动作将上模31释放；六轴机器人71再归位，六轴机器人71控制转动手抓组件72在空间的位姿，使得第二吸盘组件724朝向下模32和下模32内的玻璃工件100，第二吸盘组件724动作，将下模32内的玻璃工件100吸附住，六轴机器人71抬起将玻璃工件100移动至指定位置，多个第二吸盘组件724动作将玻璃工件100释放，完成了上模31、玻璃工件100和下模32的分离。

上述机械手模块7将上模31、玻璃工件100和下模32的分离的动作过程，可以应用在整个自动化生产线的多个工位上，即整个自动化生产线的主要工艺过程动作均是由机械手模块7实现的。机械手模块7控制精度高，动作响应快，能够更好地实现动作过程，进而使得玻璃工件100的精度更好。

具体地，图6是本实用新型实施例提供除尘模块的结构示意图，图7是本实用新型实施例提供除尘模块中隐去一侧的外壳后的结构示意图，如图6中所示，除尘模块4包括并排设置的上模除尘组件41和下模除尘组件42，上模除尘组件41用于对上模31进行除尘，下模除尘组件42用于对下模32进行除尘。其中，上模除尘组件41和下模除尘组件42的主体结构是相同的，因此，本实施例仅以下模除尘组件42为例进行说明。

图7中隐去一侧的外壳421后，能够观察到下模除尘组件42内部的构造。图7中可见，下模除尘组件42的外壳421内部主要包括用于除尘的喷气组件422和毛刷组件423，外壳421的顶部设置有用于安装下模32的容纳槽。其中毛刷组件423能与下模32的表面直接接触，用来刷掉表面的灰尘和杂物，而喷气组件422喷出高速、高压的空气，能够冲击下模32上刷下来的杂物和灰尘。喷气组件422和毛刷组件423均对应设置有动力源，用于驱动喷气组件422和毛刷组件423动作，其中驱动喷气组件422的动作是沿着下模32的长度方向的往复移动，毛刷组件423的动作是朝向或远离下模32运动，以与下模32抵接或分离。优选喷气组件422和毛刷组件423的动力源为气缸，且在外壳421上对应设置光电开关，以控制喷气组件422和毛刷组件423的动作，防止过度清洁造成对下模32的损坏。

进一步地，喷气组件422和毛刷组件423将下模32表面的杂物和灰尘清理干净之后，还需要将杂物和灰尘排出。本实施例优选在整个上下料工作台1的底面设置有吸尘罩，上模除尘组件41和下模除尘组件42均与吸尘罩连通；吸尘罩与外部的负压系统连通。外部的负压系统提供负压，通过吸尘罩，将上模除尘组件41和下模除尘组件42内清洁下来的杂物和灰尘抽走，进行统一处理，提高了工作效率。

参考图2和图7可知，对下模32需要清洁的是其上表面，而对上模31需要清洁的也是其上表面。可以预计地是，在模具组件中，下模32的上表面朝上设置，在下模32内放置玻璃工件100，上模31的上表面朝下设置，上模31盖设在下模32上进行配合。而上模除尘组件41和下模除尘组件42中，均是从下向上进行清洁，机械手模块7将上模31分离后输送至上模除尘组件41，直接上模31放置在上模除尘组件41上，此时上模31的上表面朝下，可以直接得到上模除尘组件41的清洁作用；而机械手模块7将下模32分离后输送至下模除尘组件42时，下模32的上表面朝上，如果直接将下模32放置在下模除尘组件42上，下模除尘组件42不能对下模32的上表面清洁，因此，还需要将下模32进行翻转180度，将下模32的上表面朝下放置在下模除尘组件42上。因此，为了实现对下模32进行翻转180度，还设置了翻转模块8。

图8是本实用新型实施例提供翻转模块的结构示意图，综合图4和图8所示，翻转模块8设置在下模除尘组件42一侧，且翻转模块8动作的终点能够使得下模32的上表面朝下，放置在下模除尘组件42的外壳421的顶部设置的容纳槽内。翻转模块8包括设置在上下料工作台1上的翻转支架81，翻转支架81上设置有升降组件82，升降组件82上设置有翻转组件83，翻转组件83上设置有用于夹紧下模32的夹紧组件84。具体地，翻转支架81为支撑件，同时能够为升降组件82提供竖直方向运动的导向作用；升降组件82可以选用直线运动模组或气缸等结构，在此不作进一步限定，由于翻转组件83与升降组件82连接，升降组件82沿着翻转支架81做竖直方向的运动，就能够带动翻转组件83和夹紧组件84在竖直方向运动。翻转组件83用于驱动夹紧组件84翻转，在本实施例中优选翻转组件83为翻转气缸。夹紧组件84可以优选沿着下模32的多个侧边布置多个夹紧气缸，夹紧气缸的伸出和缩回能够实现对下模32的夹紧和释放。

因此，在对下模32除尘之前，机械手模块7可以将下模32放置在夹紧组件84上，夹紧组件84将下模32夹紧，翻转组件83动作将下模32翻转180度，升降组件82动作将下模32朝向外壳421的顶部设置的容纳槽运动。当下模32放置在容纳槽上方时，夹紧组件84松开，将下模32释放，下模32的上表面朝下，由下模除尘组件42进行除尘操作。翻转模块8的各个部件依次退回，等待对下一个下模32进行翻转操作。故通过设置翻转模块8，能对下模32进行翻转操作，使得整个结构设置更加合理。

进一步地，待加工的玻璃工件100和已加工过的玻璃工件100需要在上下料工作台1上分离开并分别存放起来，因此设置了上料盒11和下料盒12。如图4中所示，上料盒11和下料盒12并排设置在上下料工作台1上，上料盒11和下料盒12内部均设置有多个格栅，每个格栅内均能容纳一个玻璃工件100。在实际使用时，机械手模块7可以通过六轴机器人71控制转动手抓组件72在空间的位姿，调整到一个合适的角度，将上料盒11内的一个待加工的玻璃工件100吸附起来移位到对应的模具组件3上，再传输到成型机2内进行加工；也可以将模具组件3内已加工的玻璃工件100吸附起来，移位到下料盒12处，调整调整到一个合适的角度，将已加工的玻璃工件100插进下料盒12内。

优选地，由于下料盒12更加靠近除尘模块4，除尘模块4内的灰尘有可能会再次污染下料盒12内已加工好的玻璃工件100，因此在下料盒12外周还设置了一个防尘罩13。如图4所示，防尘罩13罩设下料盒12，为了防止防尘罩13的设置干涉机械手模块7对下料盒12的操作，防尘罩13设置了驱动件，使得防尘罩13可移动。当机械手模块7对下料盒12的进行操作时，防尘罩13移动到一侧，防止干涉；当机械手模块7完成对下料盒12的操作时，防尘罩13归位，对下料盒12防尘。

进一步地，当机械手模块7从上料盒11内的一个待加工的玻璃工件100吸附起来移位到对应的模具组件3上的过程中，由于待加工的玻璃工件100较薄，且与模具组件3的配合间隙较小，如果放置在模具组件3内时，待加工的玻璃工件100位置不正，在后续操作过程中很容易发生将待加工的玻璃工件100压坏的情况，因此还设置了定位模块9，用于对待加工的玻璃工件100进行定位。

具体地，图9是本实用新型实施例提供定位模块的结构示意图，如图9所示，定位模块9包括第一定位板91和第二定位板92，第一定位板91沿待加工的玻璃工件100的宽度方向的两侧设置，用于从宽度方向进行定位；第二定位板92沿待加工的玻璃工件100的长度方向的两侧设置，用于从长度方向进行定位；第一定位板91和第二定位板92配合，整体呈矩形。第一定位板91和第二定位板92均对应设置有驱动件，本实施例中优选为气缸，气缸伸出待加工的玻璃工件100抵接，气缸缩回与待加工的玻璃工件100分离。在实际使用过程中，第一定位板91和第二定位板92均缩回，使得第一定位板91和第二定位板92之间的距离远大于待加工的玻璃工件100的尺寸。机械手模块7吸附一个待加工的玻璃工件100放置在定位模块9上，第一定位板91和第二定位板92均缓慢伸出，逐渐其中的待加工的玻璃工件100的长边和短边接触，将待加工的玻璃工件100的位置摆正。摆正后的待加工的玻璃工件100，再由机械手模块7在空间内调整好位姿，垂直落下以吸附摆正后的待加工的玻璃工件100，再将摆正后的待加工的玻璃工件100放置在对应的模具组件3内，保证待加工的玻璃工件100能够准确地放置在模具组件3内。

因此，通过设置定位模块9，对待加工的玻璃工件100进行粗定位，再配合机械手模块7在空间内调整好位姿，能够保证待加工的玻璃工件100能够准确地放入模具组件3内，防止压坏待加工的玻璃工件100等情况发生。

进一步地，进料模块5与成型机2的出口连接，用于承接容纳有已加工的玻璃工件100的模具组件3；出料模块6，其与成型机2的进口连接，用于承接容纳有待加工的玻璃工件100的模具组件3。图10是本实用新型实施例提供进料模块的结构示意图，图11是本实用新型实施例提供出料模块的结构示意图。如图10所示，进料模块5包括用于将模具组件3夹紧的第一夹紧组件51、用于带动第一夹紧组件51沿M方向运动的第一驱动件52，以及用于带动第一夹紧组件51沿N方向运动的第二驱动件53，M方向和N方向为上下料工作台1上相互垂直的两个方向。同样地，如图11所示，出料模块6包括用于将模具组件3夹紧的第二夹紧组件61、用于带动第二夹紧组件61沿M方向运动的第三驱动件62，以及用于带动第二夹紧组件61沿N方向运动的第四驱动件63，M方向和N方向为上下料工作台1上相互垂直的两个方向。

通过设置进料模块5和出料模块6，且进料模块5和出料模块6均能驱动其上的模具组件3沿M方向和N方向移动，使得进料模块5和出料模块6能够更好地与成型机2配合，将模具组件3送入成型机2或将模具组件3从成型机2中取出。

本实用新型提供的玻璃成型自动化生产线，通过机械手模块7实现抓取、拆分和移动模具组件3，与现有技术中采用多组直线模组进行驱动的技术方案相比，其占用空间更小、自动化程度更高，且控制精度更好；通过机械手模块7能够抓取出料模块6上的模具组件3并移至除尘模块4内进行除尘，能并将除尘后的模具组件3移至进料模块5上，使得在该玻璃成型自动化生产线中，模具组件3可除尘后被循环使用，进而提高了生产效率，也保证了产品的精度，生产成本低；同时在上下料工作台1上设置集尘罩10，在下料盒12上设置防尘罩13，保证灰尘能够得到有效处理，不污染已加工的玻璃工件100，结构设置更加合理。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。