玻璃棒料自動進料與切割裝置的制作方法

本發(fā)明屬于玻璃預(yù)制棒二次拉制配套技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種玻璃棒料自動進料與切割裝置，用于對拉制成型的玻璃子棒進行批量的切割分段，以滿足后續(xù)工序?qū)﹂L度和斷面品質(zhì)的要求。

背景技術(shù)：

在玻璃棒料的生產(chǎn)過程中，直徑大于20mm的棒料一般采用特殊模具在熔爐料口直接進行拉制，稱為一次拉制；對于直徑小于20mm，特別是12mm以下的棒料，一次拉制過程不易受控，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量不佳，故一般先通過一次拉制，制成直徑30mm以上的預(yù)制棒，后通過棒料拉制機進行加熱軟化，再次拉制成相應(yīng)直徑的棒料，稱為二次拉制。雖然較為先進的棒料拉制機一般都具備子棒的自動切斷功能，但切斷過程需耗費時間，為了保持二次拉制過程的連續(xù)性和提高生產(chǎn)效率，一般在拉制時先按所需長度的整數(shù)倍對子棒進行切斷，然后在后續(xù)退火或切片工序前再集中進行二次切斷。例如，在采用拉棒機進行二次拉制時，玻璃子棒按620mm或930mm長度進行分割，然后再集中進行二次切斷，將最終尺寸控制在切片裝夾工藝所需的310mm。目前二次切斷均通過人工采用金鋼石磨輪干切完成，雖然成本較低，但人員勞動強度大，操作過程具有危險性，而且效率不高，切割的斷面經(jīng)常出現(xiàn)崩邊、裂紋等質(zhì)量問題。為了提高玻璃棒料二次切斷的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，有必要制造一種能按設(shè)定長度進行批量切斷的裝置，同時還需解決切斷前的自動進料和裝夾問題。申請?zhí)枮閏n201320513122.1的中國專利公開了一種玻璃棒自動進料機，實現(xiàn)了玻璃棒加工過程中的自動進料，但根據(jù)其工作原理，所適用的玻璃棒長度較短，不能超過儲料桶的半徑，而且每次只能實現(xiàn)單根的玻璃棒進料和加工，所以不適用于玻璃棒的批量切斷。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：提供一種玻璃棒料自動進料與切割裝置，能對經(jīng)過拉棒機拉制出的特定長度的玻璃棒進行自動進料與批量切割，在充分滿足后續(xù)工序在長度和斷面質(zhì)量方面要求的基礎(chǔ)上，降低操作人員的勞動強度和操作風(fēng)險，提高生產(chǎn)效率。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種玻璃棒料自動進料與切割裝置，其特征在于：包括機架及安裝在機架上的進料系統(tǒng)、切割系統(tǒng)和配套的控制系統(tǒng)；所述進料系統(tǒng)包括集料箱、傳送帶、主動輪、從動輪、張緊輪、伺服電機、推料板和推料氣缸，集料箱設(shè)置于傳送帶一端的機架上，傳送帶上間隔設(shè)有鋸齒狀凸起條，推料板和推料氣缸設(shè)置于傳送帶另一端側(cè)部的機架上，推料板下部設(shè)置有與傳送帶配合的擋塊，在推料缸的作用下，擋塊能沿傳送帶上的凹槽作直線運動；所述切割系統(tǒng)包括工作臺、壓料板、切割刀片、刀片旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機、刀片送給絲桿、刀片進給驅(qū)動電機，工作臺設(shè)置于與推料板相對的傳送帶的另一側(cè)部，壓料板設(shè)置于工作臺的上方，切割刀片、刀片旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機、刀片送給絲桿和刀片進給驅(qū)動電機裝于壓料板上，工作臺上設(shè)有與擋塊對應(yīng)的凹槽和與切割刀片配合的橫向凹槽。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案中所述的集料箱設(shè)有傾斜底板，傾斜底板與傳送帶交接處安裝有帶轉(zhuǎn)軸的活動過渡板，轉(zhuǎn)軸上方安裝有高度可調(diào)節(jié)的帶弧形沿口的攔料板，傾斜底板的外表面裝有振動器。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案中所述的鋸齒狀凸起條的一個側(cè)面與傳送帶表面垂直，另一個側(cè)面與傳送帶表面呈45°夾角，在傳送帶表面形成間隔均布的直角梯形凹槽；推料板設(shè)置有一組形狀與傳送帶上一組直角梯形凹槽對應(yīng)配合的擋塊；工作臺上設(shè)有形狀、間隔均與傳送帶一致的一組直角梯形凹槽；壓料板包括三個平行設(shè)置的前壓料板、中壓料板和后壓料板，刀片送給絲桿設(shè)置在中壓料板上，可沿垂直方向作升降運動；切割刀片為1至4片，切割刀片可作旋轉(zhuǎn)和橫向進給運動。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案中所述的切割刀片包括切割刀片和切割刀片2片；工作臺上的橫向凹槽包括橫向凹槽和橫向凹槽；一組擋塊共有6個；鋸齒狀凸起條的高為8～12mm，長度等于傳送帶寬度的。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案中所述的機架上還安裝有控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)包括可編程控制器、電機驅(qū)動器和人機界面。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案中所述的集料箱內(nèi)腔寬度略大于傳送帶寬度。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案中所述的工作臺的直角梯形凹槽的底面高度略低于傳送帶上的凹槽底面。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案中所述的橫向凹槽位置、寬度與深度分別與切割刀片的移動路徑、刀片寬度、刀片底部高度相對應(yīng)。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案中所述的傳送帶為采用耐磨橡膠材料制成的同步帶。

本發(fā)明的有益效果是：與原有的加工手段相比，實現(xiàn)了玻璃子棒的自動進料與批量切割，提高了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，可較好滿足玻璃棒料二次拉制過程中，對玻璃子棒按規(guī)定長度進行快速分段切割的要求。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例中進料部分的主視圖。

圖2是本發(fā)明實施例中切割部分的俯視圖。

圖中：1-機架；2-傳送帶；31-主動輪；32-張緊輪；33-從動輪；4-集料箱；5-攔料板；6-活動過渡板；7-振動器；8-鋸齒狀凸起條；9-玻璃子棒；10-伺服電機；11-推料板；12-擋塊；13-推料氣缸；14-工作臺；15-直角梯形凹槽；161-前壓料板；162-中壓料板；163-后壓料板；171-橫向凹槽；172-橫向凹槽；181-切割刀片；182-切割刀片；19-刀片旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機；20-刀片送給絲杠；21-刀片進給驅(qū)動電機。

具體實施方式

如圖1和圖2所示，本發(fā)明所提供的玻璃棒料自動進料與切割裝置包括機架1及安裝在機架1上的進料系統(tǒng)、切割系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。

進料系統(tǒng)包括集料箱4、傳送帶2、主動輪31、從動輪33、張緊輪32、伺服電機10、推料板11、推料氣缸13。集料箱4設(shè)置于傳送帶2一端的機架1上，集料箱4內(nèi)腔寬度略大于傳送帶2寬度，其中一個帶錐度的側(cè)板外表面裝有振動器7，底部與傳送帶2交接處安裝有帶轉(zhuǎn)軸的活動過渡板6，轉(zhuǎn)軸上方至集料箱口處安裝有高度可調(diào)節(jié)的帶弧形沿口的攔料板5。傳送帶2為采用耐磨橡膠材料制成的同步帶，外表面按一定間隔設(shè)置有鋸齒狀凸起條8，鋸齒狀凸起條8長度等同傳送帶2的寬度，高度8～12mm，鋸齒的一個側(cè)面與傳送帶表面垂直，另一個側(cè)面與傳送帶表面呈45°夾角，在傳送帶表面形成按一定間隔均布的直角梯形凹槽。推料板11和推料氣缸13設(shè)置于傳送帶2另一端側(cè)部的機架1上，推料板11設(shè)置有6個形狀與傳送帶2上一組直角梯形凹槽相吻合的擋塊12。

切割系統(tǒng)包括工作臺14、前壓料板161、中壓料板162、后壓料板163、切割刀片181、切割刀片182、刀片旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機19、刀片送給絲杠20、刀片進給驅(qū)動電機21。工作臺14設(shè)置于推料板11相對的傳送帶2的另一側(cè)部，切割工作臺14表面在縱向上加工有形狀、間隔均與傳送帶一致的直角梯形凹槽15，前壓料板161、中壓料板162和后壓料板163設(shè)置于工作臺14的上方，切割刀片181、切割刀片182、刀片旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機19、刀片送給絲杠20和刀片進給驅(qū)動電機21設(shè)置在中壓料板162上，切割刀片181、切割刀片182按一定間距并排分布。工作臺14的直角梯形凹槽15的底面高度略低于傳送帶2上的凹槽底面。工作臺14表面同時加工有橫向凹槽171、橫向凹槽172，橫向凹槽171、橫向凹槽172的位置、寬度與深度分別與切割刀片181、切割刀片182的移動路徑、刀片寬度、刀片底部高度相對應(yīng)。

控制系統(tǒng)由可編程控制器、電機驅(qū)動器、人機界面等通用控制元件組成，圖中未直接表述。

調(diào)整主動輪31、從動輪33、張緊輪32在機架1上的安裝位置，使傳送帶2的上部呈傾斜和水平兩個工作面，傾斜工作面與水平面的夾角控制在15°～20°之間。在控制系統(tǒng)和伺服電機10的作用下，傳送帶2可按設(shè)定線速度和位移作順時針方向的間斷運動。在控制系統(tǒng)和推料缸13的作用下，擋塊12能沿傳送帶2上的梯形凹槽作直線運動。

在控制系統(tǒng)和相應(yīng)執(zhí)行元件的作用下，前壓料板161、中壓料板162、后壓料板163可整體沿垂直方向作升降運動，切割刀片181、182可沿與工作臺14上的直角梯形凹槽15相垂直的方向作旋轉(zhuǎn)和進給運動。

本發(fā)明實施例的工作原理如下。

在切割加工前，需將玻璃子棒9整齊裝入集料箱4中，使玻璃棒平行于傳送帶2上的鋸齒狀凸起條8。啟動控制系統(tǒng)中的進料控制單元，伺服電機10開始帶動傳送帶2以預(yù)定速度順時針轉(zhuǎn)動，同時振動器7開始工作，玻璃子棒9沿集料箱4的傾斜側(cè)板下移，調(diào)節(jié)攔料板5的高度，使得玻璃子棒9能依次通過攔料板5弧形沿口與集料箱4側(cè)板間的夾縫。玻璃子棒9滾落到料箱底部時，依次被傳送帶2上的鋸齒狀凸起條8掛起，沿傳送帶2的傾斜工作面向水平工作面移動，傳送帶上鋸齒狀凸起條8的形狀和尺寸決定了每道凸起能且只能掛起一根玻璃子棒9，多余的玻璃子棒9滾落至箱底，重新被掛起。為了保證傳送帶2上的凸起條能順利從箱底通過同時又避免玻璃子棒9從箱底漏出，在集料箱4的傾斜側(cè)板靠近箱底處設(shè)置了一個帶轉(zhuǎn)軸的活動過渡板6，這樣，當(dāng)鋸齒狀凸起條8移動到箱底附近時，活動過渡板6受鋸齒狀凸起條8的頂升作用，繞轉(zhuǎn)軸向上翻轉(zhuǎn)而被抬升，集料箱4與傳送帶2交接處的縫隙增大，鋸齒狀凸起條8可順利通過，當(dāng)鋸齒狀凸起條8的最高點通過后，活動渡板板6又轉(zhuǎn)回原始位置，集料箱4與傳送帶2交接處的縫隙恢復(fù)至較小尺寸，從而可避免玻璃子棒9從中漏出。當(dāng)傳送帶2的位移量達到設(shè)定值時，伺服電機10和振動器7停止工作，推料氣缸13帶動推料板11動作，安裝在推料板11下部的擋塊12沿傳送帶2上的梯形凹槽作直線運動，將一定數(shù)量的玻璃子棒9從傳送帶2推到工作臺14上的直角梯形凹槽15中。此時，控制系統(tǒng)中的切割控制單元啟動，同時伺服電機10和振動器7重新啟動，重復(fù)上述供料流程，將玻璃棒運送至工作臺一側(cè)備用。切割控制單元啟動后，前壓料板161、中壓料板162、后壓料板163整體下降，固定住已推入工作臺14的縱向直角梯形凹槽15中的玻璃棒，隨后，刀片旋轉(zhuǎn)電機19啟動，帶動切割刀片181、切割刀片182以4000rpm的轉(zhuǎn)速逆時針旋轉(zhuǎn)，同時刀片進給電機21動作，在進給絲杠20的作用下，切割刀片181、切割刀片182向前作進給運動，當(dāng)達到設(shè)定的進給行程時，刀片旋轉(zhuǎn)電機19停止，刀片進給電機21反向動作，切割刀片181、切割刀片182退回至原始位置，由此完成一個切割流程。當(dāng)一個切割流程完成后，供料流程已完畢，隨即又啟動下一個切割流程，如此周而復(fù)始。為了提高切斷面的品質(zhì)，在刀片的切割處加注切割液，可有效減少或消除崩邊和裂紋等加工缺限。

在實際生產(chǎn)中，根據(jù)玻璃棒的直徑、初始長度、分割長度值的不同，可相應(yīng)調(diào)整本發(fā)明實施例中傳送帶2表面鋸齒狀凸起條的高度、間距，以及切割刀片的數(shù)量和間距，由此可擴大本發(fā)明技術(shù)解決方案的應(yīng)用范圍。

本發(fā)明的作用是實現(xiàn)經(jīng)二次拉制的玻璃子棒的定長分段切割，具有生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量好、操作簡便，安全可靠的特點，適合于玻璃棒料的批量生產(chǎn)。