一种玻璃自由组合式掰边装置及方法与流程

1.本技术涉及玻璃掰边技术领域，具体而言，涉及一种玻璃自由组合式掰边装置及方法。


背景技术：

2.玻璃生产工艺中，掰边作为一种用于去除玻璃两边的牙痕及形成自然光边的重要工序。目前国内采用的掰边方式包括有手动掰边和撞击式掰边。撞击式掰边相较于手动掰边具有掰边效率高、人工少及次品率低的优点。
3.现有技术中，撞击式掰边装置中的掰边机械手位置固定，将玻璃放置在固定位置处，掰边机械手敲击刀痕位置进行掰边操作。但是针对10mm厚度的玻璃，在固定的掰边机械手的掰边装置上，经常会出现掰断不齐且不易掰断的问题，严重影响玻璃成品率和优等品率。虽然2-10mm的玻璃掰边相对成熟，但受玻璃退火，成分不稳定，玻璃的内应力等因素影响，有时也会出现坡口，不按照切割刀痕裂开的问题。


技术实现要素：

4.本技术实施例的目的在于提供一种玻璃自由组合式掰边装置及方法，其实现对玻璃多次掰边，能够完全胜任不同掰边方式的自由组合和针对不同规格和厚度玻璃掰边要求，具有适应性强、掰边效果好和系统稳定可靠的特点。
5.第一方面，提供了一种玻璃自由组合式掰边装置，所述玻璃的待掰边区域从外至内平行设有多个刀痕，所述掰边装置包括：
6.多个掰边区，所述多个掰边区沿输送方向x方向依次排布，每个所述掰边区的输送宽度适配不同的刀痕宽度；
7.多个行走支架，每个所述掰边区上方布设一个所述行走支架，每个所述行走支架可沿输送方向x方向在对应的所述掰边区内移动；
8.多组掰边机构，每个所述行走支架上安装一组掰边机构，每组掰边机构包括两个掰边单元，所述两个掰边单元对称布设于所述行走支架的两端，所述两个掰边单元先随所述行走支架沿x方向移动至玻璃上方，在位于玻璃上方时，所述两个掰边单元先沿y方向移动以使两个掰边单元在y方向的间距适配不同的刀痕宽度，再沿z方向向下移动以撞击玻璃使部分待掰边区域沿预定刀痕掉落。
9.在一种实施方案中，每个所述掰边单元包括第一调节部、第二调节部和滚轮，所述滚轮通过第一调节部和第二调节部安装在所述行走支架上，所述第一调节部用于调节所述滚轮在y方向上的位置，所述第二调节部用于调节所述滚轮在z方向上的位置。
10.在一种实施方案中，所述第一调节部包括直线导轨、滚珠丝杆和伺服电机，所述直线导轨和所述滚珠丝杆沿y方向邻近平行布设，所述直线导轨和伺服电机均固定在所述行走支架上，所述滚珠丝杆一端连接所述伺服电机并受伺服电机驱动在y方向沿所述直线导轨移动，所述滚轮固定在所述滚珠丝杆上并随滚珠丝杆在y方向上移动，以适应不同板宽玻
璃所对应的刀痕宽度。
11.在一种实施方案中，所述第二调节部包括竖直调节机构、气缸、连杆和支座，所述支座固定在第一调节部上，所述连杆一端与所述支座铰接，另一端与所述气缸的杆端铰接，所述滚轮位于所述连杆中部且可自由转动，所述气缸的尾端与所述竖直调节机构连接，所述竖直调节机构通过所述气缸带动所述连杆围绕与所述支座的铰接点转动，以调节所述滚轮与玻璃的间距以适应掰边不同厚度的玻璃。
12.在一种实施方案中，还包括机架，所述行走支架通过机架布设于所述掰边区的上方，所述机架包括支腿和两个横梁，所述两个横梁固定在所述支腿的上方，并分布玻璃输送方向x方向的两侧，所述行走支架的两端布置在所述两个横梁上并可沿所述横梁移动。
13.在一种实施方案中，所述横梁设为工字型，工字型的横梁内平行输送方向设有导轨，工字型的横梁上还设有与所述导轨平行布置的齿条，所述行走支架的两个端部均设有间隔布置的滚轮和齿轮，所述滚轮卡和在所述导轨内，所述齿轮与所述齿条啮合，所述行走支架在所述齿轮带动下以所述导轨为导向在x方向上移动。
14.在一种实施方案中，贯穿所述齿轮的轴线固定设有传动轴，所述传动轴横跨所述行走支架布置，所述传动轴的端部设有驱动装置，所述传动轴受所述驱动装置驱动带着所述齿轮转动。
15.在一种实施方案中，还包括编码器，所述编码器布设在所述传动轴上，所述编码器随所述传动轴旋转，用于动态反馈所述行走支架在所述横梁上的位置信息。
16.在一种实施方案中，所述导轨一侧是v型导轨，另一侧是平导轨；与所述导轨适配所述滚轮采用一侧v轮和另一侧平轮形式以实现导向。
17.根据本技术的第二方面，还提供了一种玻璃自由组合式掰边方法，包括：
18.确定玻璃的待掰边区域，在待掰边区域内沿玻璃纵向开设多个由宽到窄的刀痕；
19.布设多个掰边区，每个掰边区的输送宽度适配不同的刀痕宽度；
20.在多个掰边区内，沿多个刀痕由宽到窄分次掰边玻璃，使玻璃的待掰边区域在所述多个掰边区内沿多个刀痕分批次掉落。
21.本技术中的一种玻璃自由组合式掰边装置及方法具有的有益效果：
22.本技术通过设置多个掰边区，多个掰边区内的掰边机构在三个坐标轴相互垂直方向移动，实现对玻璃多次掰边，能够完全胜任不同掰边方式的自由组合和针对不同规格和厚度玻璃掰边要求，其中多次掰边撞击的过程实现部分掰边的同时可以使得玻璃自身的参与应力逐步释放，最后一次沿着最内侧刀痕断裂可以获得理想的掰边效果。整个装置及方法具有适应性强、掰边效果质量良好、系统稳定可靠且不影响玻璃的输送节奏的特点。
附图说明
23.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
24.图1为根据本技术实施例示出的一种玻璃自由组合式掰边装置结构示意图；
25.图2为根据本技术实施例示出的一种掰边机构的结构示意图；
26.图3为根据本技术实施例示出的一种行走支架的结构示意图。
27.100、玻璃；110、待掰边区域；111、第一刀痕；112、第二刀痕；113、第三刀痕；200、掰边区；210、第一掰边区；220、第二掰边区；230、第三掰边区；300、行走支架；310、滚轮；320、齿轮；330、编码器；340、传动轴；400、掰边机构；410、掰边单元；411、第一调节部；4111、直线导轨；4112、滚珠丝杆；4113、伺服电机；412、第二调节部；413、滚轮；4121、竖直调节机构；4122、气缸；4123、连杆；4124、支座；500、机架；510、支腿；520、横梁；521、导轨；522、齿条。
具体实施方式
28.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
29.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
30.第一方面，本技术提供一种玻璃自由组合式掰边装置。在玻璃100的待掰边区域110从外至内平行设有多个刀痕。与多个刀痕对应，本技术中的掰边装置包括多个掰边区200、多个行走支架300和多组掰边机构400。
31.其中，多个掰边区200沿输送方向x方向(即玻璃前进方向)依次排布，每个掰边区200的输送宽度适配不同的刀痕宽度。
32.每个掰边区200上方布设一个所述行走支架300，每个行走支架300可沿输送方向x方向在对应的掰边区200内移动；
33.每个所述行走支架上安装一组掰边机构400，每组掰边机构400包括两个掰边单元410，两个掰边单元410对称布设于行走支架300的两端，两个掰边单元410先随行走支架300沿x方向移动至玻璃100上方，在位于玻璃100上方时，两个掰边单元410先沿y方向移动以使两个掰边单元410在y方向的间距适配不同的刀痕宽度，再沿z方向向下移动以撞击玻璃100使部分待掰边区域沿预定刀痕掉落。
34.图1为根据本技术实施例示出的一种玻璃自由组合式掰边装置的结构示意图。参见图1，待掰边区域110从外至内平行设有三个刀痕，包括第一刀痕111、第二刀痕112和第三刀痕113，与三个刀痕对应，设有三个掰边区，包括第一掰边区210、第二掰边区220和第三掰边区230。其中，第一掰边区210的输送宽度匹配第一刀痕111的宽度、第二掰边区220的输送宽度匹配第二刀痕112的宽度、第三掰边区230的输送宽度匹配第三刀痕113的宽度。即保证每个掰边区的输送宽度小于其匹配的刀痕宽度，使玻璃的待掰边区域可以在每个掰边区内沿指定的刀痕分批次掉落。
35.在上述实施过程中，由于刀痕处是应力集中地方，但受玻璃退火，成分不稳定，玻璃的内应力等因素，玻璃在掰边时并不一定完全按照人为设置切割刀痕裂开，本技术采用多次掰边的方式。即通过设置多组能够沿相互垂直的三个坐标轴x方向、y方向和z方向移动的掰边机构，每组掰边机构可以掰掉部分待掰边区域，几组掰边机构可以对玻璃分多次掰
边，实现其能够完全胜任不同掰边方式的自由组合和针对不同规格和厚度玻璃掰边要求，适应性更强，掰边效果质量良好，系统稳定可靠。例如设置三道切割刀痕，第一次撞击去除毛边，第二次一次掰边，第三次掰断以得到最终要的玻璃尺寸，前两次掰边撞击的过程实现部分掰边的同时可以使得玻璃自身的参与应力逐步释放，第三次沿着最内侧刀痕断裂获得理想的掰边效果。尤其是针对10mm玻璃，多次撞击，刀痕处的裂纹慢慢向下扩展，最后一次掰边能够实现高质量掰边。
36.在一种实施方案中，每个掰边单元410包括第一调节部411、第二调节部412和滚轮413，滚轮413通过第一调节部411和第二调节部412安装在行走支架300上，第一调节部411用于调节滚轮413在y方向上的位置，第二调节部412用于调节滚轮413在z方向上的位置。
37.图2为根据本技术实施例示出的一种掰边机构的结构示意图，参见图2，第一调节部411包括直线导轨4111、滚珠丝杆4112和伺服电机4113，直线导轨4111和滚珠丝杆4112沿y方向邻近平行布设，直线导轨4111的导轨和伺服电机4113均固定在行走支架上，滚珠丝杆4112连接伺服电机4113并受伺服电机4113驱动在y方向沿直线导轨4111移动，滚轮413固定在滚珠丝杆4112上并随滚珠丝杆4112在y方向上移动，以适应不同板宽玻璃所对应的刀痕宽度。
38.参见图2，第二调节部412包括竖直调节机构4121、气缸4122、连杆4123和支座4124，支座4124固定在第一调节部411上，连杆4123一端与支座4124铰接，另一端与气缸4122的杆端铰接，滚轮413位于连杆4123中部且可自由转动，气缸4122的尾端与竖直调节机构4121连接，竖直调节机构4121通过气缸4122带动连杆4123绕与支座4124的铰接点转动，以调节滚轮413与玻璃100的间距以适应掰边不同厚度的玻璃。
39.在一种实施方案中，参见图1，还包括机架500，行走支架300通过机架500布设于掰边区200上方，机架500包括支腿510和两个横梁520，两个横梁520固定在支腿510的上方，即两个横梁520通过支点安装在支腿510装配在一起。两个横梁520分布在玻璃输送方向的两侧的上方，行走支架300的两端对应布置在两个横梁520上并可沿横梁520移动。
40.图3为根据本技术实施例示出的一种行走支架的结构示意图，参见图3，为了保证行走支架300沿输送方向顺滑移动，横梁520采用工字型结构，在工字型的横梁520内侧设有与输送方向平行布置的导轨521，在工字型的横梁520还设有与导轨521平行的齿条522，行走支架的两个端部均设有间隔布置的滚轮310和齿轮320，其中，滚轮310卡和在导轨521内，齿轮320与齿条522啮合，并且齿轮320连接驱动装置沿与x方向平行的齿条522转动，行走支架在齿轮320带动下沿输送方向x方向移动。贯穿齿轮320的轴线固定设有传动轴340，传动轴340横跨行走支架布置，驱动装置布设在传动轴340的端部，传动轴340受驱动装置驱动带着齿轮320转动。驱动装置可以是手轮手动驱动，也可以是电机驱动装置。也就是说，行走支架300采用四个滚轮310加导轨521导向，两组齿轮320与齿条522传动，采用手轮人工(亦可是电机)驱动；导轨521和齿条522是安装在横梁520上，滚轮310和齿轮320以及手轮安装在行走支架300上。并且手轮通过传动轴340将动力传至齿轮320驱动行走支架300移动。
41.在一种实施方案中，还包括编码器330，所述编码器330布设在传动轴340上，编码器330随传动轴340旋转，用于动态反馈行走支架300在横梁520上的位置信息。即将编码器330与传动轴340固定连接，可以同步旋转获取行走支架300的任何位置信息。
42.在一种实施方案中，导轨521一侧是v型导轨，另一侧是平导轨；与导轨521适配滚
轮310采用一侧v轮和另一侧平轮形式以实现导向。
43.本技术中玻璃的待掰边区域可以根据玻璃性质和掰边质量等因素影响设置多个刀痕，刀痕的宽度也可以根据需求设置。在一种实施例中，部分玻璃上设置三个刀痕分三次掰边即满足掰边质量要求，具体的掰边过程为：
44.掰边前，玻璃经过三次纵向切割刀痕宽度分别w1＞w2＞w3，该刀痕宽度为对称分布在玻璃两侧的两个刀痕的间距。自动调整第一掰边区、第二掰边区、第三掰边区输送宽度分别为w1-u、w2-u、w3-u，其中u为正数。输送宽度小于刀痕宽度，避免掰边过程输送辊道与滚轮造成干涉。伺服电机驱动行走支架上两侧掰边单元自动追踪刀痕位置，设置三个行走支架的两个掰边单元的间距分别为w1+v、w2+v、w3+v，其中u为自然数，两个掰边单元的间距大于刀痕宽度，可以减少滚轮下压掰边对玻璃的刀痕处的直接作用力，避免因滚轮直接接触刀痕裂口而对玻璃掰边后的边沿位置造成损坏。
45.根据玻璃长度尺寸，以第一掰边区入口为基准，通过手轮驱动三个行走支架在横梁上移动，调整相互之间的距离，通过编码器反馈记录三个行走支架的位置信息；根据玻璃厚度，通过竖直调节机构调整滚轮距离玻璃表面的高度。
46.玻璃前沿进入第一掰边区，开关发讯，经过延时，当玻璃前沿到达第一掰边区内的行走支架的下方，气缸伸出带动滚轮处于下压状态，滚轮与带有裂纹的玻璃边相撞，促使玻璃的花边落下，完成清除毛边步骤。
47.玻璃前沿进入第二掰边区，经过延时，玻璃前沿到达第二掰边区内的行走支架的下方，同样气缸伸出带动滚轮处于下压状态，滚轮与带有裂纹的玻璃边相撞，完成一次掰边步骤。
48.玻璃前沿进入第三掰边区，经过延时，玻璃前沿到达第三掰边区内的行走支架的下方，气缸下压带动滚轮冲击玻璃表面，致使其沿切痕下落，完成二次掰边步骤。由于经过上述清除毛边步骤和一次掰边步骤，玻璃内部应力得到充分释放，可获得理想的掰边质量。
49.第二方面，本技术提供一种玻璃自由组合式掰边方法，包括：
50.确定玻璃的待掰边区域，在待掰边区域内沿玻璃纵向开设多个由宽到窄的刀痕；
51.布设多个掰边区，每个掰边区的输送宽度适配不同的刀痕宽度；
52.在多个掰边区内，沿多个刀痕由宽到窄分次掰边玻璃，使玻璃的待掰边区域在所述多个掰边区内沿多个刀痕分批次掉落。
53.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。