專利名稱：平板材料的切割設備及其工作方法
技術領域：
本發明涉及平板材料切割設備領域，特別是涉及一種平板材料的切割設備及其工作方法。
背景技術：
目前，對平板材料的切割可以分為兩種方法，一是保持切割設備的空間位置不動，刀頭壓在平板材料的表面上，通過移動被切割的平板材料的空間位置，進而實現對平板材料的切割；二是保持平板材料的空間位置不變，通過移動切割設備的空間位置進而實現對平板材料的切割。現今比較常用的是第二種切割方法，在切割設備的控制中，比較重要的是控制切害I]刀頭的落下和抬起(本說明書中所述的“落下”和“抬起”是指切割刀頭相對于平板材料來說的，即切割刀頭接近平板材料為“落下”，遠離平板材料為“抬起”；同理，“頂端”、“上方”是指遠離平板材料的一端，“底端”是指接近平板材料的一端)，其一般有兩種驅動方式:第一種是由氣缸配合直線導軌驅動刀頭落下、抬起，這種結構是一種超靜定結構，對制造、安裝要求較高，需要通過安裝調整，保證刀頭垂直于平板材料方向上的精度，且在使用過程中容易產生阻卡；第二種是利用氣缸驅動整個切割刀頭總成落下、抬起，這種結構使氣缸負載增大，勢必造成氣缸成本增加,且切割刀頭落下時,對平板材料,例如玻璃會產生的沖擊較大，尤其在切割薄玻璃時，經常會將薄玻璃壓碎。并且，這兩種方式都不能根據玻璃板的不同厚度準確地調節刀頭行程，現場板厚改變時，往往需要反復調整才能將切割刀頭調整到合適位置。針對平板材料厚度發生改變時，需要改變切割刀頭行程的技術問題，市售產品提出了一種解決方案，即在切割刀頭總成上安裝厚度檢測裝置，通過對待切割板材的厚度進行檢測，進而調整氣缸驅動整個切割刀頭總成落下、抬起的行程。例如，在切割厚度為5_玻璃時，切割刀頭總成在Z軸的行程`為45mm，Z軸指與平板材料相垂直的軸；在切割厚度為2mm的玻璃時，通過厚度檢測裝置可以得知待切割玻璃的厚度減少了 3_，則氣缸在控制切割刀頭總成在Z軸的行程變更為48mm。通過安裝厚度檢測裝置，可以根據玻璃板的不同厚度準確地及時調節刀頭行程，但是在實際生產過程中也出現以下不足之處:1、利用氣缸驅動整個切割刀頭總成落下、抬起，氣缸負載較大，整體工作效率低，工作成本居高不下；2、通過厚度檢測裝置控制切割刀頭行程的可靠性差，一旦厚度檢測裝置失靈或出現誤差，會導致被切割平板材料被切割刀頭壓碎或導致切割刀頭不能接觸到平板材料，進而導致無法切割。

發明內容
本發明的目的是針對現有技術中存在的技術缺陷，而提供一種降低氣缸驅動負載且可靠性強的平板材料的切割設備及其工作方法。
為實現本發明的目的所采用的技術方案是:一種平板材料的切割設備，包括刀頭裝置，所述刀頭裝置包括底板、大氣缸、切割刀頭和刀頭軸組件，刀頭軸組件包括刀頭軸和軸承，所述大氣缸固定安裝在與待切割平板材料垂直的底板上；刀頭軸組件的底端安裝有切割刀頭，其頂端穿過大氣缸，并由大氣缸控制刀頭軸組件的落下、抬起，其特征在于所述平板材料的切割設備還包括用于限制刀頭軸組件抬升高度的限位裝置，所述限位裝置安裝在底板上遠離平板材料的一端；所述限位裝置包括用于限制刀頭軸組件抬升高度的定位組件和位移調節組件，所述位移調節組件位于刀頭軸組件和定位組件之間，并安裝在刀頭軸組件或定位組件兩者之一上，通過位移調節，可與另外一個形成間隔。上述刀頭軸組件包括刀頭軸和軸承，軸承可以使上述氣缸不跟隨刀頭軸旋轉，刀頭軸的頂端由軸承的內圈支撐。通過大氣缸和軸承的共同約束，刀頭軸便可以牢固的穩定在垂直于平板材料的方向上，從而精確的對平板材料進行切割。上述位移調節組件安裝在所述定位組件的底端，位移調節組件通過位移調節會與刀頭軸組件的頂端產生間隔。上述位移調節組件安裝在刀頭軸組件的頂端，位移調節組件通過位移調節會與定位組件的底端產生間隔。 上述定位組件包括抱閘和定位軸，所述抱閘固定安裝在底板的遠離平板材料的一端，所述定位軸與抱閘連接，并通過抱閘控制其在垂直于平板材料方向上的位置。上述定位組件包括氣缸、氣缸桿和定位軸，所述氣缸桿安裝在氣缸的活塞上，當對定位軸進行定位時，氣缸的活塞運動，使氣缸桿伸出，以固定住定位軸，從而實現定位。上述位移調節組件包括小氣缸和小氣缸桿，所述小氣缸桿一端與小氣缸連接，并通過小氣缸桿的移動來形成間隔。上述小氣缸桿的端部設置有限位墊。上述位移調節組件包括電機、電機軸和偏心輪，電機上安裝有電機軸，電機軸的端部安裝有偏心輪，電機的轉動會帶動偏心輪轉動，從而形成間隔。上述間隔為優選為3mm。上述平板材料的切割設備的工作方法，包括以下步驟:(I)調整切割刀頭或平板材料，使切割刀頭位于切割始點，比例閥控制大氣缸的氣體壓力，大氣缸控制安裝有切割刀頭的刀頭軸組件落下，定位軸及位移調節組件跟隨刀頭軸組件向接近平板材料方向運動，直至切割刀頭運動到待切割平板材料的表面后停止運動；(2)定位組件固定定位軸；位移調節組件通過調整，形成間隔；(3)切割刀頭開始切割，在到達切割終點后，大氣缸控制刀頭軸組件將切割刀頭抬起，抬起距離為位移調節組件形成的間隔；(4)調整切割刀頭或平板材料，使切割刀頭對準下一個切割始點后，大氣缸控制刀頭軸組件將切割刀頭下降到切割材料表面，開始切割；(5)重復上述步驟，直至完成所有切割任務后，比例閥通過控制大氣缸和定位組件共同作用控制刀頭軸組件、位移調節組件及定位軸向遠離平板材料方向運動，恢復至起始位置。上述限位裝置也可以不安裝在底板遠離平板材料的一端，而是和大氣缸并排安裝，限位裝置可以通過一根桿來限制刀頭軸組件的抬升高度，即，這根桿一端連在限位裝置上，并且與平板材料平行，限位裝置可以控制這根桿在垂直于平板材料方向上接近或遠離平板材料，從而形成一個機械限位，從而可以限制刀頭軸組件的抬升高度。在工作時，限位裝置和所述桿可隨著刀頭軸組件的落下，抬起一同落下，抬起。上述大氣缸控制刀頭軸組件落下，抬起的方法可以是:( I)大氣缸裝有兩個氣口，可以通過控制氣體進出氣缸的方向，來控制刀頭軸組件的落下或抬起；(2)大氣缸裝有一個氣口，里面預置一個彈簧，增加氣體壓力時，刀頭軸組件落下，減小氣體壓力時抬起。上述限位墊帶有螺紋，可以和小氣缸桿的螺紋匹配，通過擰緊或擰開限位墊，可以調節間隔的距離，如l_6mm。上述調整切割刀頭或平板材料，使切割刀頭位于切割始點，可以通過橋架在切割臺上移動、切割設備在橋架上的移動、切圓電機帶動切割刀頭軸組件旋轉，以上3種方式單獨或共同作用來實現。還可以通過移動平板材料來使得切割刀頭至切割始點或終點。上述間隔為優選為3mm。上述步驟(2)中的切割壓力是由比例閥預先設定并控制的，切割壓力的大小與待切割平板材料的硬度和厚度有關。與現有技術相比，本發明的有益效果是:(I)本發明利用氣缸驅動刀頭軸組件和切割刀頭的落下、抬起，相對于現有技術中氣缸驅動整個切割刀頭總成來說，氣缸負載變小，運行速度更快；刀頭軸組件和切割刀頭在抬起時在限位裝置的作用 下，僅需抬起位移調節組件形成的間隔這一段距離，相比于現有技術來說，能夠節省大量的能耗，提升工作效率。(2)本發明適用于不同厚度的平板材料的切割，無論被切割平板材料的厚度是多少，切割刀頭落下到平板材料表面時即可以開始切割，從而改變了現有技術中通過厚度檢測裝置控制切割刀頭總成的行程而帶來可靠性差的缺陷。


圖1所示為本發明所涉平板材料切割設備，在橋架上可以移動及橋架可以再切割臺上移動的情況下，進行切割工作時的立體結構示意圖；圖2所示為刀頭裝置和限位裝置的立體結構示意圖；圖3所示為限位裝置工作時的立體結構示意圖；圖4所示為小氣缸桿的立體結構示意圖。圖中:1是底板、2是大氣缸、3是切割刀頭、4是刀頭軸組件、5是抱閘、6是定位軸、7是小氣缸、8是限位墊、9是比例閥、10是軸承、11是間隔、12是小氣缸桿、13是橋架、14是橋架電機、15是切割臺、16是切割臺電機、17是切圓電機。
具體實施例方式以下結合附圖和具體實施例對本發明作進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
如圖1所示，一種平板材料的切割設備安裝在橋架13上，通過橋架電機14控制其在橋架13上的移動；上述橋架13安裝在切割臺15上，通過切割臺電機16控制其在切割臺15上移動。如圖2所示，一種平板材料的切割設備，包括刀頭裝置，所述刀頭裝置包括底板1、大氣缸2、切割刀頭3、刀頭軸4和軸承10，所述大氣缸2固定安裝在與待切割平板材料垂直的底板I上；刀頭軸4的底端安裝有切割刀頭3，其頂端穿過大氣缸2，并由大氣缸2控制刀頭軸4和軸承10的落下、抬起，在底板I遠離平板材料的一端安裝有抱閘5和定位軸6，所述定位軸6與抱閘5連接,并通過抱閘5控制其在垂直于平板材料方向上的位置。如圖3所示，在抱閘5和定位軸6與軸承10之間安裝有小氣缸7和小氣缸桿12，小氣缸7安裝到軸承10的端部，所述小氣缸桿12 —端與小氣缸7連接，并通過小氣缸桿12的移動來形成間隔11。小氣缸桿12的端部設置有限位墊8，限位墊8采用橡膠或塑料制成。采用限位墊8目的在于可以減小金屬之間的碰撞而產生損害，同時也可以減少噪音的產生。平板材料以玻璃為例，在切割時，玻璃首先由傳送帶傳送到切割臺15上，切割臺電機16和橋架電機14將切割刀頭3移動到切割始點；比例閥9控制大氣缸2的氣體壓力，大氣缸2控制安裝有切割刀頭3的刀頭軸4和軸承10落下；定位軸6、小氣缸7、小氣缸桿12和限位墊8跟隨刀頭軸4和軸承10向接近玻璃的方向運動，直至切割刀頭3運動到待切割玻璃的表面后停止運動；抱閘5固定住定位軸6 ;小氣缸桿12向小氣缸7里面移動，形成3mm的間隔；切割刀頭3開始切割，·在到達本次切IllJ終點后，大氣缸2控制刀頭軸組件將切割刀頭3抬起，此時，刀頭軸4上面安裝的軸承10及小氣缸7 —起被抬起，抬起距離為小氣缸桿12向小氣缸7里面移動而形成的3mm間隔11 ;調整切割刀頭3，使切割刀頭3對準下一個切割始點后，大氣缸2控制刀頭軸組件將切割刀頭3下降到玻璃表面，開始切割；重復上述步驟，直至完成所有切割任務后，比例閥9通過控制大氣缸2和抱閘5共同作用，控制刀頭軸組件、位移調節組件及定位軸6向遠離玻璃的方向運動，恢復至起始位置。以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出的是，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，比如，平板材料的傳輸設備不是水平放置，而是像中空玻璃生產線一樣，和水平面有一個傾斜的角度等，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種平板材料的切割設備，包括刀頭裝置，所述刀頭裝置包括底板、大氣缸、切割刀頭和刀頭軸組件，刀頭軸組件包括刀頭軸和軸承，所述大氣缸固定安裝在與待切割平板材料垂直的底板上；刀頭軸組件的底端安裝有切割刀頭，其頂端穿過大氣缸，并由大氣缸控制刀頭軸組件的落下、抬起，其特征在于所述平板材料的切割設備還包括用于限制刀頭軸組件抬升高度的限位裝置，所述限位裝置安裝在底板上遠離平板材料的一端；所述限位裝置包括用于限制刀頭軸組件抬升高度的定位組件和位移調節組件，所述位移調節組件位于刀頭軸組件和定位組件之間，并安裝在刀頭軸組件或定位組件兩者之一上，通過位移調節，可與另外一個形成間隔。
2.根據權利要求1所述的一種平板材料的切割設備，其特征在于所述定位組件包括抱閘和定位軸，所述抱閘固定安裝在底板遠離平板材料的一端，所述定位軸與抱閘連接，并通過抱閘控制其在垂直于平板材料方向上的位置。
3.根據權利要求1所述的一種平板材料的切割設備，其特征在于所述定位組件包括氣缸、氣缸桿和定位軸，所述氣缸桿安裝在氣缸的活塞上，當對定位軸進行定位時，氣缸的活塞運動，使氣缸桿伸出，以固定住定位軸，從而實現定位。
4.根據權利要求1所述的一種平板材料的切割設備，其特征在于所述位移調節組件包括小氣缸和小氣缸桿，所述小氣缸桿一端與小氣缸連接，并通過小氣缸桿的移動來形成間隔。
5.根據權利要求4所述的一種平板材料的切割設備，其特征在于所述小氣缸桿的端部設置有限位墊。
6.根據權利要求1所述的一種平板材料的切割設備，其特征在于所述位移調節組件包括電機、電機軸和偏心輪，電機上安裝有電機軸，電機軸的端部安裝有偏心輪，電機的轉動會帶動偏心輪轉動，從而形成間隔。
7.根據權利要求1-6之一所述的一種平板材料的切割設備，其特征在于所述間隔為I_6mmο
8.根據權利要求1-6之一所述的一種平板材料的切割設備，其特征在于所述間隔為3mm ο
9.根據權利要求1所述的一種平板材料的切割設備，其特征在于所述平板材料為玻3 ο
10.上述平板材料的切割設備的工作方法，包括以下步驟: (1)調整切割刀頭或平板材料，使切割刀頭位于切割始點，比例閥控制大氣缸的氣體壓力，大氣缸控制安裝有切割刀頭的刀頭軸組件落下，定位軸及位移調節組件跟隨刀頭軸組件向接近平板材料方向運動，直至切割刀頭運動到待切割平板材料的表面后停止運動； (2)定位組件固定定位軸；位移調節組件通過調整，形成間隔； (3)切割刀頭開始切割，在到達切割終點后，大氣缸控制刀頭軸組件將切割刀頭抬起，抬起距離為位移調節組件形成的間隔； (4)調整切割刀頭或平板材料，使切割刀頭對準下一個切割始點后，大氣缸控制刀頭軸組件將切割刀頭下降到切割材料表面，開始切割； (5)重復上述步驟，直至完成所有切割任務后，比例閥通過控制大氣缸和定位組件共同作用控制刀頭軸組件、位移調節組件及定位軸向遠離平板材料方向運動，恢復至起始位置。
全文摘要
本發明公開了一種平板材料的切割設備及其工作方法，切割設備包括用于限制刀頭軸組件抬升高度的限位裝置，所述限位裝置安裝在刀頭裝置的上方；所述限位裝置包括用于限制刀頭軸組件抬升高度的定位組件和位移調節組件，所述位移調節組件位于刀頭軸組件和定位組件之間，并安裝在刀頭軸組件或定位組件兩者之一上，通過位移調節，可與另外一個形成間隔。本發明使得氣缸負載變小，運行速度更快；切割刀頭在抬起時，在限位裝置的作用下，僅需抬起位移調節組件形成的間隔這一段距離，相比于現有技術來說，能夠節省大量的能耗，提升工作效率。
文檔編號C03B33/037GK103241934SQ20121036505
公開日2013年8月14日 申請日期2012年9月26日 優先權日2012年9月26日
發明者覃華德 申請人:玻石機械(天津)有限公司