本發(fā)明屬于光學(xué)玻璃生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種光學(xué)玻璃板料的自動(dòng)下斷裝置。

背景技術(shù)：

光學(xué)玻璃坯料分為板料和一次型件，其中光學(xué)玻璃板料在數(shù)量上占主導(dǎo)，是進(jìn)行切割、二次模壓等后續(xù)加工的基礎(chǔ)光學(xué)材料。在生產(chǎn)中，需將已完成成型和粗退火處理、寬度和厚度一定的光學(xué)玻璃板料，按市場要求的長度進(jìn)行分割。傳統(tǒng)的分割方法由人工采用手工方式完成。在網(wǎng)帶式牽引爐的出料口處設(shè)置一下料平臺(tái)，當(dāng)完成粗退火且?guī)в杏鄿氐牟ＡО辶弦苿?dòng)至平臺(tái)上時(shí)，操作人員利用預(yù)先制作的樣板尺和金鋼石劃刀，沿玻璃移動(dòng)的方向，按預(yù)定長度在玻璃表面上劃出一道劃痕，隨之將一蘸水的棉球在劃痕處來回擦拭一下，再將一墊塊放置在玻璃板劃痕處的下表面，然后用橡皮榔頭敲擊靠近玻璃端部的一側(cè)，玻璃板則沿劃痕處斷裂開來。

人工下斷的方法主要利用玻璃板料的熱應(yīng)力來完成，簡單實(shí)用，但勞動(dòng)強(qiáng)度較大，要求操作人員長時(shí)間重復(fù)勞動(dòng)，而且由于人員的操作水平和熟練程度不同，玻璃斷面的質(zhì)量難以受控，尤其對(duì)于較厚的玻璃板料，或者退火后的余溫控制不良的板料，采用該方法有時(shí)還不能有效下斷，則需另行采用機(jī)械的辦法來完成，可能造成玻璃斷面的損傷和破壞。所以，生產(chǎn)上需要有一種自動(dòng)下斷裝置來取代人工操作，在減輕勞動(dòng)強(qiáng)度的同時(shí)，進(jìn)一步提高和保證下斷的質(zhì)量。

目前已有類似的研究，例如：公開號(hào)為CN104045230A的中國專利，公開了一種平板玻璃橫向切割方法，但該方法要求將玻璃板料局部加熱至軟化溫度再加以切割，僅適用于浮法平板玻璃生產(chǎn)工藝，因可能出現(xiàn)高溫下炸裂、析晶等問題，并不適用于光學(xué)玻璃板料的生產(chǎn)。公開號(hào)為CN104445905A的中國專利，公開了一種光學(xué)玻璃條料劃線下料裝置，該裝置利用平行開合氣爪夾緊移動(dòng)中的玻璃板料，利用玻璃板料的原動(dòng)力驅(qū)動(dòng)下料裝置作同步移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)橫向劃線、加熱、冷卻和下斷，但實(shí)際應(yīng)用過程中，由于從牽引爐拉出的玻璃板料不僅有沿牽引方向的縱向位移，同時(shí)也不可避免地出現(xiàn)橫向的擺動(dòng)位移，采用氣爪和滑動(dòng)導(dǎo)套的連接方式阻礙了玻璃板料的橫向移動(dòng)，容易損傷玻璃和夾緊裝置，同時(shí)天然氣間歇式點(diǎn)火加熱方式操作難度較大，加熱效果不易受控，另外由于只是采用了傳統(tǒng)的限位開關(guān)定位，下斷過程中的位置控制不準(zhǔn)確，勢必影響玻璃板料的下斷質(zhì)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，如何在生產(chǎn)過程中實(shí)現(xiàn)對(duì)完成粗退火后的光學(xué)玻璃板料的自動(dòng)、精準(zhǔn)、完好下斷。

本發(fā)明提供了一種光學(xué)玻璃板料自動(dòng)下斷裝置，包括

傳輸機(jī)構(gòu)，由安裝在網(wǎng)帶牽引爐尾部的滾筒輸送平臺(tái)和皮帶輸送機(jī)組成，滾筒輸送平臺(tái)后部安裝有光電傳感器，用于光學(xué)玻璃板下斷過程的引導(dǎo)和輸送；

檢測機(jī)構(gòu)，由編碼器、滾輪、第一伸縮連桿和第一氣缸組成，滾輪安裝在編碼器的轉(zhuǎn)軸上，第一伸縮連桿下端與編碼器的轉(zhuǎn)軸連接，上端固定在第一氣缸的輸出軸上，第一氣缸固定在滾筒輸送平臺(tái)上方的安裝平臺(tái)前端，第一氣缸下降時(shí)，滾輪緊貼光學(xué)玻璃板料表面滾動(dòng)，并發(fā)出表征玻璃板料位移量的脈沖信號(hào)；

縱向移動(dòng)機(jī)構(gòu)，由縱向直線導(dǎo)軌、第一滾珠絲杠和第一伺服電機(jī)組成，縱向固定在安裝平臺(tái)中部；

劃線機(jī)構(gòu)，由第一運(yùn)動(dòng)部件、橫向直線導(dǎo)軌、第二滾珠絲杠、第二伺服電機(jī)、第三運(yùn)動(dòng)部件、第二伸縮連桿和金剛石劃刀組成，第一運(yùn)動(dòng)部件固定在第一滾珠絲杠的前部，橫向直線導(dǎo)軌橫向固定在第一運(yùn)動(dòng)部件上，第二滾珠絲杠、第二伺服電機(jī)固定在橫向直線導(dǎo)軌上，第三運(yùn)動(dòng)部件固定在第二滾珠絲杠上，第二伸縮連桿上端固定在第三運(yùn)動(dòng)部件上，下端與金剛石劃刀連接；

加熱機(jī)構(gòu)，由第二運(yùn)動(dòng)部件、第二氣缸、第三伸縮連桿和加熱棒組成，第二運(yùn)動(dòng)部件固定在第一滾珠絲杠的后部，第二氣缸固定在第二運(yùn)動(dòng)部件上，第三伸縮連桿上端固定在第二氣缸的輸出軸上，下端與加熱棒連接；

冷卻機(jī)構(gòu)，由第三氣缸、第一連桿和海綿體組成，第三氣缸固定在安裝平臺(tái)后部，第一連桿上端與第三氣缸的輸出軸上，下端與海綿體連接，海綿體浸有冷卻液；

壓斷機(jī)構(gòu)，由沖壓氣缸、第二連桿和壓塊組成，沖壓氣缸固定在安裝平臺(tái)后端，第二連桿上端與沖壓氣缸的輸出軸上，下端與壓塊連接。

另外，本發(fā)明所提供的光學(xué)玻璃板料自動(dòng)下斷裝置還包括控制系統(tǒng)，在一種可能的實(shí)施方式中，控制系統(tǒng)由以下單元組成：

檢測換算單元，與編碼器相連，接收單位時(shí)間內(nèi)編碼器發(fā)出的脈沖數(shù)量，結(jié)合與編碼器轉(zhuǎn)軸相連的滾輪直徑，計(jì)算出單位時(shí)間內(nèi)光學(xué)玻璃板料的位移量，繼而計(jì)算出板料的牽引速度；

中央控制單元，接收檢測換算單元、操作界面、光電傳感器傳送的數(shù)據(jù)或信號(hào)，經(jīng)過數(shù)據(jù)和邏輯運(yùn)算后，將相應(yīng)的執(zhí)行指令傳送至伺服控制單元和升降控制單元；

伺服控制單元，與第一伺服電機(jī)、第二伺服電機(jī)相連，接受中央控制單元的指令，完成劃線、冷卻機(jī)構(gòu)運(yùn)行跟隨玻璃板料移動(dòng)的同步控制；

升降控制單元，分別與所述的第一氣缸、第二氣缸、第三氣缸和沖壓氣缸相連，接受中央控制單元的指令，控制編碼器、加熱棒、冷卻用海綿體和壓塊的升降動(dòng)作。

本發(fā)明提供的光學(xué)玻璃板料自動(dòng)下斷裝置，針對(duì)從網(wǎng)帶牽引爐引出的光學(xué)玻璃板料進(jìn)行位移量及速度的檢測和換算，并在此基礎(chǔ)上同步進(jìn)行橫向劃線、劃線部位加熱和冷卻，必要時(shí)附以壓斷，可按設(shè)定長度完成光學(xué)玻璃板料的自動(dòng)下斷，斷面品質(zhì)良好，下斷長度控制準(zhǔn)確，可替代人工應(yīng)用于光學(xué)玻璃板料生產(chǎn)中的下料工序。

下面參考附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明的原理。

附圖說明

圖1為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的光學(xué)玻璃板料自動(dòng)下斷裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為實(shí)施過程中應(yīng)用到的相關(guān)位移量的標(biāo)定示意圖。

圖3為實(shí)施例的控制原理框圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本發(fā)明光學(xué)玻璃板料自動(dòng)下斷裝置包括傳輸機(jī)構(gòu)、縱向移動(dòng)機(jī)構(gòu)、檢測機(jī)構(gòu)、劃線機(jī)構(gòu)、加熱機(jī)構(gòu)、冷卻機(jī)構(gòu)、壓斷機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)。其中，

傳輸機(jī)構(gòu)包括安裝在網(wǎng)帶牽引爐18尾部的滾筒輸送平臺(tái)1和皮帶輸送機(jī)21，滾筒輸送平臺(tái)1后部安裝有光電傳感器20，用于光學(xué)玻璃板下斷過程的引導(dǎo)和輸送；

檢測機(jī)構(gòu)包括編碼器4、滾輪、第一伸縮連桿和控制其升降的第一氣缸3，滾輪安裝在編碼器4的轉(zhuǎn)軸上，第一伸縮連桿下端與編碼器4的轉(zhuǎn)軸連接，上端固定在第一氣缸3的輸出軸上，第一氣缸3固定在滾筒輸送平臺(tái)1上方的安裝平臺(tái)2前端，，第一氣缸3下降時(shí)，滾輪緊貼光學(xué)玻璃板料19的表面滾動(dòng)，并發(fā)出表征玻璃板料位移量的脈沖信號(hào)；

縱向移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括縱向直線導(dǎo)軌、第一滾珠絲杠5和第一伺服電機(jī)6組成，縱向固定在安裝平臺(tái)2中部；

劃線機(jī)構(gòu)包括第一運(yùn)動(dòng)部件7、橫向直線導(dǎo)軌、第二滾珠絲杠8、第二伺服電機(jī)9、第三運(yùn)動(dòng)部件、第二伸縮連桿和金剛石劃刀10，第一運(yùn)動(dòng)部件7固定在第一滾珠絲杠5的前部，橫向直線導(dǎo)軌橫向固定在第一運(yùn)動(dòng)部件上，橫向直線導(dǎo)軌上安裝有第二滾珠絲杠8、第二伺服電機(jī)9，第三運(yùn)動(dòng)部件固定在第二滾珠絲杠8上，第二伸縮連桿上端固定在第三運(yùn)動(dòng)部件上，下端與金剛石劃刀10連接，金剛石劃刀10在進(jìn)行縱向運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，還能沿垂直于光學(xué)玻璃板料19移動(dòng)的方向作橫向運(yùn)動(dòng)；

加熱機(jī)構(gòu)包括第二運(yùn)動(dòng)部件11、第二氣缸12、第三伸縮連桿加熱棒13，第二運(yùn)動(dòng)部件11固定在第一滾珠絲杠5的后部，第二氣缸12固定在第二運(yùn)動(dòng)部件11上，第三伸縮連桿上端固定在第二氣缸12的輸出軸上，下端與加熱棒13連接，使得金剛石劃刀10和加熱棒13能以相同的速度和方向沿縱向直線導(dǎo)軌進(jìn)行前后運(yùn)行，且兩者間的距離L2（150～200mm）始終保持不變；

冷卻機(jī)構(gòu)包括第三氣缸14、第一連桿浸有冷卻液的海綿體15，第三氣缸14固定在安裝平臺(tái)2后部，第一連桿上端與第三氣缸14的輸出軸上，下端與海綿體15連接；

壓斷機(jī)構(gòu)包括沖壓氣缸16、第二連桿和壓塊17，沖壓氣缸16固定在安裝平臺(tái)2后端，第二連桿上端與沖壓氣缸16的輸出軸上，下端與壓塊17連接；

檢測機(jī)構(gòu)、劃線機(jī)構(gòu)、加熱機(jī)構(gòu)和壓斷機(jī)構(gòu)依次安裝在位于傳輸機(jī)構(gòu)上方的安裝平臺(tái)2上。

如圖3所示，本實(shí)施例的控制系統(tǒng)由以下單元組成：

檢測換算單元，與編碼器4相連，接收單位時(shí)間內(nèi)編碼器發(fā)出的脈沖數(shù)量，結(jié)合與編碼器轉(zhuǎn)軸相連的滾輪直徑，計(jì)算出單位時(shí)間內(nèi)光學(xué)玻璃板料19的位移量S（單位mm），繼而計(jì)算出板料的牽引速度V1（單位mm/Min）；

中央控制單元，接收檢測換算單元、操作界面、光電傳感器傳送的數(shù)據(jù)或信號(hào)，經(jīng)過數(shù)據(jù)和邏輯運(yùn)算后，將相應(yīng)的執(zhí)行指令傳送至伺服控制單元和升降控制單元；

伺服控制單元，與第一伺服電機(jī)6、第二伺服電機(jī)9相連，接受中央控制單元的指令，控制縱、橫向直線導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)，完成劃線、冷卻機(jī)構(gòu)運(yùn)行跟隨玻璃板料移動(dòng)的同步控制；

升降控制單元，分別與所述的第一氣缸、第二氣缸、第三氣缸和沖壓氣缸相連，接受中央控制單元的指令，控制編碼器4、加熱棒13、冷卻用海綿體15和壓塊17的升降。

如圖2所示，設(shè)定的玻璃板料下斷長度，即相鄰相條橫向劃痕之間的距離為L1，金鋼石劃刀10和加熱棒13間的安裝距離為L2，金鋼石劃刀10的機(jī)械原點(diǎn)與海綿體15的距離為L3，金鋼石劃刀10的機(jī)械原點(diǎn)與滾筒輸送平臺(tái)1的最后一個(gè)滾筒的軸線距離為L4。

該實(shí)施例完成光學(xué)玻璃板料自動(dòng)下斷的過程如下：

完成粗退火的光學(xué)玻璃板料19從網(wǎng)帶牽引爐18的爐尾引入滾筒輸送平臺(tái)1上，在控制系統(tǒng)作用下，第一氣缸3下降，安裝在編碼器4轉(zhuǎn)軸上的滾輪貼緊玻璃板料表面滾動(dòng)，向控制系統(tǒng)發(fā)出表征板料位移量的脈沖信號(hào)。

控制系統(tǒng)中的檢測換算單元，接收單位時(shí)間內(nèi)編碼器4發(fā)出的脈沖數(shù)量，結(jié)合與編碼器轉(zhuǎn)軸相連的滾輪直徑，計(jì)算出單位時(shí)間內(nèi)光學(xué)玻璃板料19的位移量S（單位mm），繼而計(jì)算出板料的牽引速度V1（單位mm/Min），當(dāng)位移量S1等于設(shè)定的玻璃板料下斷長度L1時(shí)，指令控制單元發(fā)出下斷指令，同時(shí)以此為參考零點(diǎn)（該零點(diǎn)與劃刀10的機(jī)械原點(diǎn)重合）重新檢測板料的位移量，以便發(fā)出下一次的下斷指令，并不斷重復(fù)。

控制系統(tǒng)中的伺服控制單元在接到下斷指令后，啟動(dòng)第一伺服電機(jī)6，使得第一運(yùn)動(dòng)部件7沿光學(xué)玻璃板料19的牽引方向進(jìn)行縱向移動(dòng)，并且移動(dòng)速度V2等于板料牽引速度V1，同時(shí)控制第二伺服電機(jī)9驅(qū)動(dòng)金剛石劃刀10在光學(xué)玻璃板料19表面以20～30mm/Sec的速度進(jìn)行橫向劃線，由于劃線動(dòng)作跟隨玻璃板料的移動(dòng)同步進(jìn)行，可保證劃痕與玻璃板料的長度方向完全垂直。

橫向劃線動(dòng)作結(jié)束后，第一伺服電機(jī)6即停止動(dòng)作，檢測換算單元以此為另一參考零點(diǎn)，當(dāng)測算的光學(xué)玻璃板料19的位移量S2等于金剛石劃刀10和加熱棒13間的安裝距離L2時(shí)，第一伺服電機(jī)6又按原方向和速度恢復(fù)動(dòng)作，同時(shí)第二氣缸12下降，使加熱棒13正好緊貼在玻璃板料劃線部位進(jìn)行同步加熱，持續(xù)加熱15～20Sec后，加熱棒13升起，第一伺服電機(jī)6反向移動(dòng)至機(jī)械原點(diǎn)。

加熱過程結(jié)束后，玻璃板料繼續(xù)被牽引，當(dāng)其位移量S1等于金剛石劃刀10的機(jī)械原點(diǎn)與海綿體15間的距離L3時(shí)，第三氣缸14下降，使浸有冷卻液的海綿體15正好壓在光學(xué)玻璃板料19的劃線部位，玻璃板料在因溫度變化而產(chǎn)生的熱應(yīng)力作用下，沿劃痕處發(fā)生斷裂。

在滾筒輸送平臺(tái)1的最后一個(gè)滾筒后方的一側(cè)安裝有光電傳感器20，如光學(xué)玻璃板料19送達(dá)此處時(shí)已經(jīng)下斷（此時(shí)玻璃板料的位移S1等于金剛石劃刀的機(jī)械原點(diǎn)與最后一個(gè)滾筒軸線間的距離L4），下斷的玻璃塊會(huì)從滾筒輸送平臺(tái)1掉到皮帶輸送機(jī)21上，光電傳感器20因光束受阻而發(fā)出斷料信號(hào)，如此時(shí)未接收到斷料信號(hào)，控制系統(tǒng)將控制沖壓氣缸16動(dòng)作，壓塊17快速下行并回位，沿劃線處壓斷玻璃板料。下斷的光學(xué)玻璃板料由皮帶輸送機(jī)21送往檢驗(yàn)包裝工序。

本發(fā)明所提供的光學(xué)玻璃板料自動(dòng)下斷裝置，在光學(xué)玻璃板料連續(xù)生產(chǎn)的過程中，針對(duì)從網(wǎng)帶牽引爐引出的玻璃板料進(jìn)行位移量及速度的檢測和換算，并在此基礎(chǔ)上跟隨玻璃板料的移動(dòng)，同步進(jìn)行橫向劃線、劃線部位加熱和冷卻，必要時(shí)進(jìn)行壓斷，可按設(shè)定長度完成光學(xué)玻璃板料的自動(dòng)下斷，斷面品質(zhì)良好，下斷長度控制準(zhǔn)確。該裝置可替代人工應(yīng)用于光學(xué)玻璃板料生產(chǎn)中的下料工序。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。