本发明涉及数控机床领域，特别涉及一种多工位玻璃精雕机。
背景技术：
随着技术的进步，越来越多的智能手机被生产出来以供消费者使用，由此智能手机在全球市场上的普及率也越来越高。智能手机的屏幕的外表面一般采用玻璃面板，在背面也经常使用玻璃及陶瓷背板。玻璃面板及玻璃/陶瓷背板的硬度很高，加工精度要求也比较高。玻璃精雕机作为上述玻璃面板及玻璃/陶瓷背板的主要生产设备，能满足于各种超薄玻璃的精细加工、异形切割等，但是现有的玻璃精雕设备大多为单工位加工效率较低。
技术实现要素：
本发明的主要目的是提出一种多工位玻璃精雕机，旨在解决现有技术中，玻璃精雕设备大多为单工位加工效率较低的问题。
为实现上述目的，本发明提出一种多工位玻璃精雕机，包括基座、加工组件、自动上下料组件和控制模块；其中，所述基座包括第一基座和与第一基座并排设置的第二基座，所述加工组件包括横梁、驱动横梁运动的横梁驱动组件、设置在横梁上的加工机头和驱动加工机头运动的机头驱动组件；所述第一基座包括用于安装两个横梁的三个平行设置的线轨安装座，所述第二基座包括用于安装一个横梁的两个线轨安装座；所述加工组件还包括设置在所述基座上的治具、设置在第一基座和第二基座上的物料盒，所述治具包括用于固定工件的吸气机构；所述自动上下料组件设置在所述第一基座和第二基座上，位于所述物料盒的一侧，用于取放工件；所述控制模块用于控制加工机头、横梁驱动组件、机头驱动组件和自动上下料组件的运动，以及吸气机构的吸气。
优选地，所述加工组件还包括设置在所述基座上并位于所述横梁下方的刀库，所述刀库包括箱体以及设置在所述箱体中、用于放置刀具的刀架。
优选地，所述治具还包括设置在所述吸气机构一侧、用于限定工件位置的限位机构，所述限位机构包括限位块和与限位块连接驱动气缸。
优选地，所述治具还包括设置在所述加工机头上，用于检测工件加工质量的ccd组件。
优选地，自动上下料组件包括三轴正交驱动机构以及设置在三轴正交驱动机构上的抓取机构，所述三轴正交驱动机构包括设置在第一基座和第二基座上的x轴驱动机构、y轴驱动机构和z轴驱动机构；所述抓取机构包括与y轴驱动机构连接的吸取板。
优选地，所述自动上下料组件还包括设置在所述抓取机构和三轴正交驱动机构之间的转动机构，所述转动机构的转轴与横梁驱动组件的驱动方向平行设置。
优选地，所述箱体上表面及侧面还设置有活动门组以及驱动所述门组开关的门组驱动组件。
优选地，所述刀库还包括与刀架连接并驱动刀架运动的刀架驱动组件。
本发明通过在第一基座和第二基座上设置相互独立的加工组件，形成三个加工工位，使多工位玻璃精雕机可同时独立完成对多个工件的加工，提高了生产效率。
附图说明
图1为本发明多工位玻璃精雕机一实施例的结构示意图；
图2为本发明多工位玻璃精雕机另一实施例中刀库的结构示意图。
附图标号说明：
具体实施方式
下面将详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制，基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
本发明提出一种多工位玻璃精雕机，包括基座100、加工组件200、自动上下料组件300和控制模块；其中，基座100包括第一基座110和与第一基座110并排设置的第二基座120，加工组件200包括横梁210、驱动横梁210运动的横梁210驱动组件220、设置在横梁210上的加工机头230和驱动加工机头230运动的机头驱动组件240；第一基座110包括用于安装两个横梁210的三个平行设置的线轨安装座130，第二基座120包括用于安装一个横梁210的两个线轨安装座130；加工组件200还包括设置在基座100上的治具250、设置在多第一基座110和第二基座120上的物料盒271，治具250包括用于固定工件的吸气机构；自动上下料组件300用于连接第一基座110和第二基座120以及取放工件。自动上下料组件300设置在第一基座110和第二基座120上，位于物料盒271的一侧用于取放工件；控制模块用于控制加工机头230、横梁驱动组件220、机头驱动组件240和自动上下料组件300的运动，以及吸气机构的吸气。
在本实施例中，第一基座110和第二基座120并排设置且皆为方形，第一基座110包括用于安装两个横梁210的三个平行设置的线轨安装座130，第二基座120包括用于安装一个横梁210的两个线轨安装座130；上述的线轨安装座130为相互平行的长方体。在第二基座120的两线轨安装座130上表面分别设置有一条互相平行的线轨140，在第一基座110的两侧的线轨安装座130上分别设置有一条互相平行的线轨140，在第二基座120中间的线轨安装座130上设置有两条互相平行的线轨140。以上的线轨140共面且相互平行。由此第二基座120上的线轨140组成了第一移动副，第一基座110上的线轨140分别组成了并排设置的第二移动副和第三移动副。
在本实施例中，加工组件200包括设置在第一移动副、第二移动副和第三移动副上的横梁210，横梁210为桥型其两端分别与两条线轨140连接。线轨安装座130的一端还设置有电机安装座，电机安装座上设置有用于驱动横梁210沿线轨140运动的横梁210驱动组件220，横梁210驱动组件220包括设置在电机安装座上的驱动电机，以及与驱动电机和横梁210连接的丝杠。加工组件200还包括设置在横梁210上驱动加工机头230运动的机头驱动组件240。机头驱动组件240包括设置在横梁210上的鞍座、驱动鞍座在横梁210上水平运动的水平驱动机构以及设置在鞍座上驱动机头竖直运动的竖直驱动机构。机头包括竖直设置在鞍座上的主轴，设置在主轴上的夹头以及驱动主轴转动的电机及变速装置。
在本实施例中，加工组件200还包括设置在基座100上的治具250，治具250位两线轨安装座130之间，包括两套沿着垂直于线轨140的方向水平排布的两吸气机构，该吸气机构包括方形的固定平台和真空泵。该固定平台上设置有与真空泵连接的多个通气孔，在该固定平台的上表面还设置有连接各通气孔的吸气沟槽。通过设置两套吸气机构，可使加工机头230不间断的加工，避免取放工件时的停工。
在本实施例中，物料盒271设置在基座100上，位于长条形的线轨安装座130的同一端，包括左右两块挡板，以及连接挡板的连接杆。在连接杆上还设置有间隔工件的成串的隔珠。工件可垂直与横梁210及基座100的上表面平行放置在物料盒271中。在基座100上还设置有与物料盒271并排设置的成品盒272，成品盒272的结构与物料盒271一致，用于放置加工好的工件。
在本实施例中，自动上下料组件300用于取出物料盒271中的工件，并放至在治具250上以便加工机头230进行加工，并在加工完毕后将工件从治具250上出并放置在成品盒272中。
在本实施例中，控制模块与加工机头230、横梁驱动组件220、机头驱动组件240和自动上下料组件300的各驱动电机连接，通过控制个驱动电机的转动以控制多工位玻璃精雕机完成加工和上下料的动作以及吸气机构的吸气动作。控制模块控制各工位中的加工机头230完成对一个治具上的工件的加工后，控制模块会控制加工机头230运动到另一个治具处，完成对另一个工件的加工，如此往复。在加工机头230对另一个治具上的工件加工时，控制模块控制自动上下料组件300运动到加工完的工件处，吸取工件，并将其转运到成品盒272中。控制模块随后控制自动上下料组件300运动到物料盒271处，再从物料盒271中取出一个工件，并将其转运、放置在空闲的治具上。
本发明通过在第一基座110和第二基座120上设置相互独立的加工组件200，形成三个加工工位，使多工位玻璃精雕机可同时独立完成对多个工件的加工，提高了生产效率。
在本发明另一实施例中，加工组件200还包括设置在基座100上并位于横梁210下方的刀库260，刀库260包括箱体以及设置在箱体中、用于放置刀具的刀架。在本实施例中，刀库260位于横梁210下方并设置在基座100上。箱体的上表面和靠近自动上下料组件300的的一侧面设置有门组，刀架为固定刀架，刀具竖直插在刀架中。横梁210下端设置有拨动箱体上表面门组的拨门柱。门组为嵌套式结构，常态下通过压缩状态的弹性件使箱体密闭。当横梁210经过刀库260上方时，拨门柱拨动门组打开，弹性件再次压缩。当上表面的门组完全打开后，机头向下运动自动完成换刀动作。本发明通过在横梁210下方设置带有门组的刀库260，使玻璃精雕机具备自动换刀的功能，同时在加工工件时，门组关闭可防止加工碎屑的飞溅入箱体中，确保刀库260内部的干净。
在本发明再一实施例中，治具250还包括设置在吸气机构一侧，用于对工件进行限位的限位机构。在本实施例中，限位机构包括与方形的固定平台适配的直角限位块，该限位块的内直角与固定平台的直角边保持平行设置。限位机构还包括与限位块连接的驱动气缸，驱动气缸的驱动方向平行于固定平台的对角线。当工件放置在固定平台上前，驱动气缸驱动直角限位块远离固定平台。由于自动上下料组件300的运动误差，工件放置在固定平台上时还会存在一定的歪斜，由此可能导致加工出来的工件存在较大的误差。因此，当工件固定在固定平台上后，气缸驱动直角限位块靠近固定平台，以便矫正工件的位置确保不歪斜。本发明通过设置带有驱动气缸的和直角限位块的限位机构，以矫正工件的位置并降低加工误差。
在本发明又一实施例中，多工位玻璃精雕机还包括设置在加工机头230上，用于检测工件加工质量的ccd组件。在本实施例中ccd组件设置在加工机头上，其拍摄角度竖直向下，当一个工件加工完毕，ccd组件随加工机头230运动到工件上方某一固定高度，并对其下方的工件进行拍照，并或获取的图片进行分析，检查其尺寸是否在公差范围内，工件是否完整。当工件尺寸不在公差范围和/或者工件因加工应力过大出现破裂时，控制模块将控制不符合要求的工件转运放入设置在基座上的报废盒中。本发明通过设置ccd组件使多工位玻璃精雕机可对工件进行计量检测和挑拣，提高了多工位玻璃精雕机的智能化程度。
在本发明一较佳实施例中，自动上下料组件300包括三轴正交驱动机构310以及设置在三轴正交驱动机构310上的抓取机构320。在本实施例中，自动上下料组件300连接第一基座110和第二基座120，三轴正交驱动机构310包括设置在第一基座110和第二基座120上的x轴驱动机构311、设置在x轴驱动机构311上的z轴驱动机构312和设置在z轴驱动机构312上的y轴驱动机构313。由于第一基座110与第二基座120之间的跨度比较大，x轴驱动机构311优选同步带轮或丝杠进行传动。z轴驱动机构312设置在x轴驱动机构311上优选气缸或电动缸，用于驱动抓取机构320沿着竖直方向运动。y轴驱动机构313优选同步带轮或电动缸进行传动。抓取机构320设置在y轴驱动机构313上，包括与y轴驱动机构313的移动端连接且水平设置的吸取板以及设置在吸取板上的吸盘，该吸盘与真空泵连接，以产生负压来吸取工件。
在本实施例中，通过设置连接第一基座110和第二基座120的自动上下料组件300，用于给第一基座110和第二基座120上的加工组件200取放工件，使加工过程可无间断的自动完成，调高了玻璃精雕机的自动化程度。
在本发明又一实施例中，自动上下料组件300还包括连接抓取机构320和三轴正交驱动机构310之间的转动机构，所述转动机构的转轴与线轨140平行设置。在本实施例中，转动机构优选与y轴驱动机构313和抓取机构320连接的旋转气缸，该旋转气缸的转程为90度。旋转气缸设置在y轴驱动机构313上，其旋转轴与抓取机构320的吸取板连接，用于驱动吸取板在数值状态和水平状态下互相切换。在实际操作过程中，三轴正交驱动机构310驱动抓取机构320运动到物料盒271处，吸取板处于竖直状态，并吸取竖直放置的工件。在吸取完后，三轴正交驱动机构310驱动抓取机构320运动到固定平台上方并翻转至水平状态，三轴正交驱动机构310再驱动抓取机构320下行，以便工件固定在固定平台上。加工完成后，自动上下料组件300自动将工件取下转运放置在成品盒272中。
在实际操作过程中，上料时抓取机构320由控制模块控制x轴驱动机构311将其从原点位置运动到物料盒处，z轴驱动机构312驱动抓取机构320下降至工件所在高度，转动机构驱动吸取板转动至竖直位置，吸取板吸气吸取工件。z轴驱动机构312再驱动抓取机构320上升，转动机构驱动吸取板转动至水平位置。x轴驱动机构311驱动抓取机构320运动到治具处，y轴驱动机构313驱动抓取机构320伸出到治具正上方。z轴驱动机构312驱动抓取机构320下降使工件与治具表面接触，吸取板停止吸气，治具上的吸气机构吸气将工件固定。z轴驱动机构312驱动抓取机构320上升，y轴驱动机构313驱动抓取机构320回缩，x轴驱动机构311驱动抓取机构320运动到原点位置由此完成了上料动作。
在下料过程中，抓取机构320由控制模块控制x轴驱动机构311将其从原点位置运动治具所在位置，z轴驱动机构312驱动抓取机构320上升至治具上方，y轴驱动机构313驱动抓取机构320伸出至治具正上方，z轴驱动机构312驱动抓取机构320下降，使吸取板上的吸盘与治具上的工件接触。此时，吸气机构停止吸气，吸取板吸气将工件吸起。z轴驱动机构312驱动抓取机构320上升，y轴驱动机构313驱动抓取机构320回缩。x轴驱动机构311驱动抓取机构320运动到成品盒272上方，转动机构驱动吸取板转动至竖直位置。z轴驱动机构312驱动抓取机构320下降，使工件插入成品盒272中。吸取板停止吸气，z轴驱动机构312驱动抓取机构320上升，转动机构驱动吸取板转动至水平位置。x轴驱动机构311驱动抓取机构320运动到原点位置。
本发明通过设置与y轴驱动机构313和抓取机构320连接的旋转气缸使工件可实现垂直状态与竖直状态之间的翻转，提高了自动上下料组件300的自由度。
在本发明一较佳实施例中，箱体上表面及侧面还设置有活动门组以及驱动门组开关的门组驱动组件。在本实施例中，箱体的上表面以及靠近自动上下料组件300的侧面设置有活动门组，上表面的门组为嵌套式门组261，侧面门组为折叠式门组262。门组驱动组件包括设置在箱体上表面的丝杠，该丝杠的驱动方向与嵌套式门组261的滑动方向一致，用于驱动嵌套式门组261的开关。箱体上还设置有供折叠式门组262滑动的滑轨265，侧面门组的两侧端与滑轨265连接，同时与设置在箱体两侧的连杆机构264连接，连杆机构264上设置有气缸263驱动。在气缸263的驱动下折叠式门组262向下运动并折叠在一起，实现侧门的打开。本发明通过设置驱动嵌套式门组261开关的丝杠以及驱动折叠式门组262开关的连杆与气缸263，实现刀库260上表面及侧面门组的自动开关，提高了刀库260的自动化程度。
在本发明再一实施例中，刀库260还包括与刀架连接并驱动刀架运动的刀架驱动组件。在本实施例中，刀架为水平设置的圆盘刀架，刀架中间设置有旋转轴，该旋转轴与刀架驱动组件连接。刀架驱动组件包括电机以及分别于电机和旋转轴连接的齿轮组。通过电机驱动，可实现圆盘刀架的转动，以方便加工机头230的自动换刀。本发明通过设置与圆盘刀架连接的电机及齿轮组，可实现刀架配合加工机头230进行转动，提高加工机头230的换刀速度。
以上的仅为本发明的部分或优选实施例，无论是文字还是附图都不能因此限制本发明保护的范围，凡是在与本发明一个整体的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明保护的范围内。