一種玻璃切割掰斷系統及控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及玻璃制造工藝領域，尤其是一種玻璃切割掰斷系統及控制方法。
【背景技術】
[0002]現有技術中，玻璃基板生產線中，需要機器人手臂來進行玻璃基板從橫切機工位到后續工位的銜接。根據玻璃生產線要求，機器人手臂依靠安裝在手臂上的玻璃基板治具進行玻璃基板的吸取動作，之后利用機器人的動作進行玻璃基板的掰斷與脫離。這樣的過程只是單純的對玻璃進行切割與脫離，在切割與掰斷過程中，會因設備問題產生故障，影響正常的生產，亟需設計出一套新式的系統，減小生產線中的廢品率。

【發明內容】

[0003]本發明所要解決的技術問題在于，提供一種玻璃切割掰斷系統及控制方法，保證橫切機上切斷的玻璃能完整切割并且整個玻璃基板能快速脫離，使整個系統運行同步穩定。
[0004]為解決上述技術問題，本發明提供一種玻璃切割掰斷系統，包括玻璃基板治具單元、PLC控制單元、機器人手臂單元，玻璃基板治具單元安裝在機器人手臂單元上；其中，玻璃基板治具單元包括框架、玻璃吸盤、X向運動單元、Z向運動單元、傳感器，框架為整個玻璃基板治具單元的主體，玻璃吸盤在框架上以設定的間距400*400進行均勻布置，X向運動單元設置在框架邊側，Z向運動單元設置于框架與機器人手臂單元連接的部位，傳感器設置于框架上。
[0005]優選的，玻璃吸盤選用潔凈的真空吸盤。
[0006]優選的，X向運動單元為兩根沿X向移動的滑動導軌。
[0007]優選的，Z向運動單元為兩根沿Z向運動的滑動導軌。
[0008]優選的，X向和Z向運動單元都由潔凈氣缸提供動力。
[0009]優選的，傳感器包括限位傳感器和超聲波傳感器，限位傳感器布置于X向和Z向運動單元上，超聲波傳感器布置在需要檢測玻璃的地方。
[0010]采用上述玻璃切割掰斷系統進行控制的方法，包括如下步驟:
[0011](I)PLC控制單元采集退火爐上的導向輪上的編碼器數據，將此數據作為PLC控制單元的輸入信號；
[0012](2)在PLC控制單元中對此輸入信號進行計算，確定輸出，從而調整切割機和機器人手臂單元的運行速度；
[0013](3)在該開環控制系統中，PLC控制單元將各個單元同步控制，使導向輪、橫切機和機器人手臂單元的運行速度保持一致。
[0014]本發明的有益效果為:利用玻璃治具上的X向和Z向運動單元，有效的實現玻璃基板的切割和機器人手臂對玻璃基板的后續操作，且設計出有效的PLC控制系統，將各個單元進行同步控制，避免故障的發生。設計簡單合理，玻璃的切割掰斷穩定快速，符合玻璃生產線的要求。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發明的整體系統結構示意圖。
[0016]圖2是本發明的玻璃基板治具單元的結構示意圖。
[0017]圖3是本發明的PLC控制流程示意圖。
[0018]圖4是本發明的X向運動單元的效果示意圖。
[0019]圖5是本發明的Z向運動單元的效果示意圖。
[0020]其中，1、玻璃基板治具單元；2、機器人手臂單元；3、框架；4、玻璃吸盤；5、X向運動單元；6、Z向運動單元；7、傳感器；8、導向輪編碼器；9、橫切機；10、PLC控制單元。
【具體實施方式】
[0021]如圖1所示，一種玻璃切割掰斷系統，包括機器人手臂單元、玻璃基板治具單元、PLC控制單元。機器人手臂單元，利用機器人手臂的動作來完成玻璃基板的切割掰斷工作。玻璃基板治具單元安裝在機器人手臂單元上。
[0022]如圖2、4、5所示，玻璃基板治具單元包括框架、玻璃吸盤、X向運動單元、Z向運動單元、傳感器。框架是利用型材搭建出穩定的框架，作為整個玻璃基板治具單元的主體。玻璃吸盤選用潔凈的真空吸盤，在框架上以是實際玻璃的大小來設定間距進行均勻布置，例如設定間距為400*400，利用真空吸盤吸取玻璃的穩定快速的特征，完成玻璃的吸放動作，實現玻璃基板治具單元吸取的穩定快速。X向運動單元，在框架上利用滑動導軌的運動約束性，在框架邊側添加兩根沿X向移動的真空吸盤列，在可以穩定運動的同時，利用氣缸推動實現在X向上玻璃在橫切機工位進行橫向切斷，避免玻璃表面的凹陷或外凸變形，使整個橫切面平整，保證切縫平整完全。Z向運動單元，在框架與機器人連接的部位添加兩根沿Z向運動的滑動導軌，利用氣缸提供動力，開始時玻璃治具處于Z向最高位，真空吸盤吸取玻璃；當橫切機切斷玻璃，且機器人手臂掰斷玻璃后，玻璃治具依靠自重脫離，為后續的玻璃預留Z向的間距，避免在連續生產中的碰撞。在X向和Z向運動單元處布置限位傳感器，在整個治具上合理布置超聲波傳感器，實現對玻璃的檢測，防止有裂紋的玻璃流向下一工位。
[0023]如圖3所示，玻璃切割掰斷系統的控制方法，包括如下步驟:
[0024](I)PLC控制單元采集退火爐上的導向輪上的編碼器數據，將此數據作為PLC控制單元的輸入信號；
[0025](2)在PLC控制單元中對此輸入信號進行計算，確定輸出，從而調整切割機和機器人手臂單元的運行速度；
[0026](3)在該開環控制系統中，PLC控制單元將各個單元同步控制，使導向輪、橫切機和機器人手臂單元的運行速度保持一致。
[0027]機器人手臂單元連接有玻璃基板治具單元，當玻璃從退火爐中出來時，機器人手臂單元帶動玻璃基板治具單元吸取從退火爐出來的玻璃基板，此時治具上的Z向運動單元接收到信號，氣缸向上推動，整個治具位于Z向最高點。當玻璃基板治具上的玻璃吸盤吸取玻璃后，治具上的X向運動單元上的氣缸接收信號，推動整個X向運動單元運動，將整個吸取的玻璃基板在X方向上拉緊為一個平面。之后，橫切機開始工作，橫切機對玻璃基板進行切割，切割完成后，治具上的Z向運動單元接收信號，氣缸回落，治具Z向下落，到達Z向最低點，這樣切割掰斷的玻璃基板與生產線上的后續玻璃基板產生了Z向的間隔。隨后，機器人手臂單元開始運動，將整個玻璃基板搬運到后續工位，此前玻璃基板治具單元上的Z向運動單元將掰斷玻璃基板與后續玻璃基板之間預留了一個Z向的間隔，可以有效的防止機器人手臂單元在進行玻璃基板搬運時，將掰斷玻璃基板與生產線上的其他玻璃基板發生碰撞。
[0028]盡管本發明就優選實施方式進行了示意和描述，但本領域的技術人員應當理解，只要不超出本發明的權利要求所限定的范圍，可以對本發明進行各種變化和修改。
【主權項】
1.一種玻璃切割掰斷系統，其特征在于，包括玻璃基板治具單元、PLC控制單元、機器人手臂單元，玻璃基板治具單元安裝在機器人手臂單元上；其中，玻璃基板治具單元包括框架、玻璃吸盤、X向運動單元、Z向運動單元、傳感器，框架為整個玻璃基板治具單元的主體，玻璃吸盤在框架上以設定的間距400*400進行均勻布置，X向運動單元設置在框架邊側，Z向運動單元設置于框架與機器人手臂單元連接的部位，傳感器設置于框架上。2.如權利要求1所述的玻璃切割掰斷系統，其特征在于，玻璃吸盤選用潔凈的真空吸盤。3.如權利要求1所述的玻璃切割掰斷系統，其特征在于，X向運動單元為兩根沿X向移動的滑動導軌。4.如權利要求1所述的玻璃切割掰斷系統，其特征在于，Z向運動單元為兩根沿Z向運動的滑動導軌。5.如權利要求1所述的玻璃切割掰斷系統，其特征在于，X向和Z向運動單元都由潔凈氣缸提供動力。6.如權利要求1所述的玻璃切割掰斷系統，其特征在于，傳感器包括限位傳感器和超聲波傳感器，限位傳感器布置于X向和Z向運動單元上，超聲波傳感器布置在需要檢測玻璃的地方。7.一種玻璃切割掰斷系統的控制方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)PLC控制單元采集退火爐上的導向輪上的編碼器數據，將此數據作為PLC控制單元的輸入信號； (2)在PLC控制單元中對此輸入信號進行計算，確定輸出，從而調整切割機和機器人手臂單元的運行速度； (3)在該開環控制系統中，PLC控制單元將各個單元同步控制，使導向輪、橫切機和機器人手臂單元的運行速度保持一致。
【專利摘要】本發明公開了一種玻璃切割掰斷系統及控制方法，系統包括玻璃基板治具單元、PLC控制單元、機器人手臂單元，玻璃基板治具單元安裝在機器人手臂單元上。控制方法為PLC控制單元通過對編碼器數據的計算，確定輸出，調整橫切機和機器人單元的運行速度。本發明的有益效果為：利用X向和Z向運動單元，有效的實現玻璃基板的切割和機器人手臂對玻璃基板的后續操作，且設計出有效的PLC控制系統，將各個單元進行同步控制，避免故障的發生。設計簡單合理，玻璃的切割掰斷穩定快速，符合玻璃生產線的要求。
【IPC分類】C03B33/02
【公開號】CN105110621
【申請號】CN201510537646
【發明人】高鵬, 謝金才, 石寶錢, 汪萬元
【申請人】南京熊貓電子股份有限公司, 南京熊貓電子裝備有限公司
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年8月27日