钻头自动复位装置及其控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种钻头自动复位装置及其控制方法，钻头在电机的驱动下做升降运动，该钻头自动复位装置包括：在电机的驱动下做旋转运动的扇形部件，及固定于钻头基座上用于检测扇形部件的端点以判断钻头是否复位至原点的原点检测传感器；原点检测传感器输出检测信号给控制器，控制器根据原点检测传感器的检测信号控制电机的动作，以保证钻头复位至原点。本发明通过在钻头基座上设置原点检测传感器，并设置在电机驱动下做旋转运动的扇形部件，根据原点检测传感器检测扇形部件的端点来判断钻头是否复位至原点，实现了钻头每次钻孔完毕后的自动复位，减少了累计误差，并保证了钻头原点位置和走行距离的准确性。
【专利说明】钻头自动复位装置及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及玻璃钻孔机领域，特别地，涉及一种钻头自动复位装置及其控制方法。【背景技术】
[0002]玻璃钻孔机是用于玻璃钻孔的机器，在玻璃加工生产中，其必不可少。现有的玻璃钻孔机通常采用上下钻两个钻头，现有的玻璃加工领域，一般采用人为设定钻头的原始位置和走行距离进行钻孔，在钻头的复位过程中，由于脉冲丢失和机械机构上的偏差，导致钻头运行多次后，实际位置与设定位置不一致，累计误差扩大，往往需要通过人工经验来判断钻头是否复位到位或者采用尺子手动测量钻头的实际位置，再经控制系统进行校正，操作复杂麻烦，且加工效率低；而钻头的行进包括快进和工进两种方式，若钻头的快进距离设置过长，则钻头快进时就会碰到玻璃，容易撞碎玻璃；若钻头快进距离过短，工进距离就会相应加长，会增加钻孔时间，降低生产效率。故亟需提供一种能够控制钻头准确复位的控制装置及控制方法。
【发明内容】
[0003]本发明目的在于提供一种钻头自动复位装置及其控制方法，以解决现有的玻璃钻孔机钻头复位存在偏差，导致的加工效率低或者玻璃撞碎的技术问题。
[0004]为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下:
[0005]根据本发明的一个方面，提供一种钻头自动复位装置，钻头在电机的驱动下做升降运动，该钻头自动复位装置包括:在电机的驱动下做旋转运动的扇形部件，及固定于钻头基座上用于检测扇形部件的端点以判断钻头是否复位至原点的原点检测传感器；原点检测传感器用于输出检测信号给控制器，控制器用于根据原点检测传感器的检测信号控制电机的动作，以保证钻头复位至原点。
[0006]进一步地，该钻头自动复位装置还包括固定于钻头基座上的上极限检测传感器、下极限检测传感器，扇形部件上设置随扇形部件联动的极限检测部件，上极限检测传感器、下极限检测传感器与极限检测部件位于同一圆周平面并与原点检测传感器所处的圆周平面错开，上极限检测传感器和下极限检测传感器用于检测钻头是否超出极限位置并生成检测信号给控制器。
[0007]进一步地，原点检测传感器经第一固定环安装在钻头基座上，上极限检测传感器和下极限检测传感器经第二固定环与第一固定环抵靠并固定在钻头基座上；
[0008]扇形部件嵌设于第一固定环的内部空心区域，极限检测部件位于第二固定环的内部空心区域。
[0009]进一步地，极限检测部件与扇形部件间的原始相对位置可调。
[0010]进一步地，电机的输出轴经齿轮传动、链传动或者绳带传动带动扇形部件旋转。
[0011]进一步地，控制器设有用于提示钻头超出极限位置的报警单元。
[0012]进一步地，钻头为玻璃钻孔机用钻头。[0013]进一步地，原点检测传感器为光电传感器或者电磁传感器。
[0014]根据本发明的另一方面，还提供一种钻头自动复位控制方法，应用上述的钻头自动复位装置，该控制方法包括:
[0015]在钻头回退复位时，判断原点检测传感器是否检测到扇形部件，若是则，驱动电机沿与回退复位方向相反的方向驱动钻头移动，直至原点检测传感器检测不到扇形部件；若否则执行后续步骤；
[0016]减小电机的步进位移量，并驱动钻头继续回退复位，直至原点检测传感器检测到扇形部件的端点，完成钻头复位。
[0017]进一步地,本发明钻头自动复位控制方法还包括:
[0018]检测钻头是否超出上极限位置或者下极限位置，并在钻头达到极限位置时生成报
警信号。
[0019]本发明具有以下有益效果:
[0020]本发明钻头自动复位装置及其控制方法，通过在钻头基座上设置原点检测传感器，并设置在电机驱动下做旋转运动的扇形部件，根据原点检测传感器检测扇形部件的端点来判断钻头是否复位至原点，实现了钻头每次钻孔完毕后的自动复位，减少了累计误差，并保证了钻头原点位置和走行距离的准确性，从而便于根据玻璃的厚度，选择合适的快进距离和工进距离，以在提高玻璃加工效率的同时，避免玻璃加工过程中的玻璃撞碎事故；并在钻头发生异常时，通过原点检测传感器的检测信号即可判断钻头与原点的相对位置关系，以方便控制钻头准确回复至原点。
[0021]除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0023]图1是本发明优选实施例钻头自动复位装置的结构示意图；以及
[0024]图2是图1中钻头自动复位结构的放大示意图。
[0025]附图标记说明:
[0026]1、电机；2、第一固定环；3、第二固定环；4、原点检测传感器；5、下极限检测传感器；6、钻头；7、上极限检测传感器；8、扇形部件；9、极限检测部件；10、钻头基座。
【具体实施方式】
[0027]以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0028]参照图1和2，本发明的优选实施例提供了一种钻头自动复位装置。本实施例中，钻头6以玻璃钻孔机用钻头为例，钻头6在电机I的驱动下做升降运动以对玻璃进行钻孔加工。本实施例钻头自动复位装置包括:在电机I的驱动下做旋转运动的扇形部件8,及固定于钻头基座10上用于检测扇形部件8的端点A以判断钻头6是否复位至原点的原点检测传感器4 ;原点检测传感器4输出检测信号给控制器(图中未示出)，控制器根据原点检测传感器4的检测信号控制电机I的动作，以保证钻头6复位至原点。
[0029]根据本实施例，通过在钻头基座上设置原点检测传感器4，并设置在电机驱动下做旋转运动的扇形部件8，根据原点检测传感器4检测扇形部件8的端点A来判断钻头6是否复位至原点，实现了钻头6每次钻孔完毕后的自动复位，减少了累计误差，并保证了钻头6原点位置和走行距离的准确性，从而便于根据玻璃的厚度，选择合适的快进距离和工进距离，以在提高玻璃加工效率的同时，避免玻璃加工过程中的玻璃撞碎事故；并在钻头6发生异常时，通过原点检测传感器4的检测信号即可判断钻头6与原点的相对位置关系，以方便控制钻头6准确回复至原点。
[0030]优选地,本实施例中，钻头基座上10设置有第一固定环2及第二固定环3,第一固定环2与第二固定环3相邻并均固设于钻头基座10上，原点检测传感器4安装于第一固定环2的侧壁上；上极限检测传感器7和下极限检测传感器5分别安装于第二固定环3的不同位置所处的侧壁上，以检测钻头6的上极限位置和下极限位置；扇形部件8嵌设于第一固定环2的内部空心区域，极限检测部件9位于第二固定环3的内部空心区域。其中，原点检测传感器4用于检测扇形部件8的位置，当扇形部件8与原点检测传感器4相对时，原点检测传感器4生成高电平信号；上极限检测传感器7、下极限检测传感器5用于检测极限检测部件9所处的位置，当极限检测部件9与上极限检测传感器7相对时，上极限检测传感器7生成高电平信号，以说明钻头6达到上极限位置；当极限检测部件9与下极限检测传感器5相对时，下极限检测传感器5生成高电平信号，以说明钻头6达到下极限位置。本实施例中，原点检测传感器4、上极限检测传感器7和下极限检测传感器5生成的检测信号均传递给控制器，控制器根据接收的检测信号控制电机I的动作并生成极限位置报警信号。
[0031]本实施例中，电机I优选为步进电机，步进电机在控制器的电脉冲信号作用下做驱动钻头6做线性升降运动。本实施例中，步进电机经涡轮蜗杆机构驱动钻头6做升降运动；步进电机的输出轴经齿轮传动、链传动或者绳带传动带动扇形部件8旋转，以保证钻头6在升降运行的同时，扇形部件8做用于反映钻头升降位移的旋转运动。极限检测部件9位于第二固定环3的内部空心区域，并随扇形部件8联动，以做反映钻头升降位移的旋转运动。优选地，极限检测部件9与扇形部件8间的原始相对位置可调，例如，极限检测部件与扇形部件8之间经棘轮机构连接或者在扇形部件8上设置多个用于卡接极限检测部件9的卡槽，这样，通过调节极限检测部件9与扇形部件8之间的相对位置，可以调节钻头6的上极限和下极限的具体位置，以满足不同的加工要求。
[0032]优选地，为了在上极限检测传感器7或者下极限检测传感器5检测到钻头6达到极限位置时，及时提醒操作者，控制器设有用于提示钻头6超出极限位置的报警单元，该报警单元可采用语音报警模块或者声光报警模块，如常用的蜂鸣器、指示灯、语音输出单元、LED显示屏等。
[0033]优选地，原点检测传感器4、上极限检测传感器7及下极限检测传感器5为光电传感器或者电磁传感器。当原点检测传感器4、上极限检测传感器7及下极限检测传感器5采用电磁传感器时，扇形部件8及极限检测部件9采用磁性材料制成。
[0034]根据本发明的另一方面，还提供一种钻头自动复位控制方法，应用上述的钻头自动复位装置，该控制方法包括:
[0035]在钻头6回退复位时，判断原点检测传感器4是否检测到扇形部件8，若是则，驱动电机I沿与回退复位方向相反的方向驱动钻头6移动，直至原点检测传感器4检测不到扇形部件8 ;若否则执行后续步骤；
[0036]减小电机I的步进位移量，并驱动钻头6继续回退复位，直至原点检测传感器4检测到扇形部件8的端点，完成钻头6复位。
[0037]下面结合图2，对钻头自动复位方法进行具体说明:
[0038]图2中，以玻璃钻孔机用上钻头向下钻孔为例，当钻头6向下运行钻孔时，扇形部件8顺时针方向转动，钻头6钻孔完毕向上退回时，扇形部件8逆时针方向转动，扇形部件8的端点A恰好对准原点检测传感器4的位置时，即为钻头6的原点位置。为了保证每次钻孔完毕后，钻头6都能准确回到原点位置，启动本实施例的钻头自动复位控制方法。钻头6工作完成后进行回退复位时，即上升复位时，若原点检测传感器4在A点上方，原点检测传感器4未检测到信号，步进电机控制钻头6以每次0.05mm的步进量上移，扇形部件8逆时针转动，当原点检测传感器4刚好检测到信号时，原点检测传感器4恰好对准A点，步进电机停止工作，此时位置为钻头6的原点位置。若原点检测传感器4在A点下方，则原点检测传感器4检测到信号，步进电机控制钻头6以每次0.05mm的步进量下移，扇形部件8顺时针旋转，当原点检测传感器4未检测到信号时，步进电机控制钻头以0.05mm的步进量上移，扇形部件8逆时针旋转，原点检测传感器4再次检测到信号，A点恰好对准原点检测传感器4，步进电机停止工作，此时位置为钻头6的原点位置。当然，在其他实施例中，扇形部件8的旋转方向可以调整，如钻头下降时，扇形部件8逆时针方向旋转，钻头上升时，扇形部件8顺时针旋转，本实施例并不限定扇形部件8的旋转方向，只需通过扇形部件8的旋转来同步反应钻头6在升降方向上的位移。
[0039]优选地，极限检测部件9随着扇形部件8的转动而转动，当极限检测部件9与下极限检测传感器5接近时，钻头6到达下极限位置，禁止钻头继续下行，当极限检测部件9与上极限检测传感器7接近时，钻头6到达上极限位置，禁止钻头继续上行。优选地，控制器在钻头6达到极限位置时生成报警信号。本实施例中，调节极限检测指针9与水平方向的起始角度，可以调节钻头6上下极限的具体位置。
[0040]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种钻头自动复位装置，所述钻头(6)在电机(I)的驱动下做升降运动，其特征在于， 该钻头自动复位装置包括:在所述电机(I)的驱动下做旋转运动的扇形部件(8)，及固定于钻头基座(10)上用于检测所述扇形部件(8)的端点以判断所述钻头(6)是否复位至原点的原点检测传感器(4)； 所述原点检测传感器(4)用于输出检测信号给控制器，所述控制器用于根据所述原点检测传感器⑷的检测信号控制所述电机⑴的动作，以保证所述钻头(6)复位至原点。
2.根据权利要求1所述的钻头自动复位装置，其特征在于， 该钻头自动复位装置还包括固定于所述钻头基座(10)上的上极限检测传感器(7)、下极限检测传感器(5)，所述扇形部件(8)上设置随所述扇形部件(8)联动的极限检测部件(9)，所述上极限检测传感器(7)、下极限检测传感器(5)与所述极限检测部件(9)位于同一圆周平面并与所述原点检测传感器(4)所处的圆周平面错开，所述上极限检测传感器(7)和所述下极限检测传感器(5)用于检测所述钻头(6)是否超出极限位置并生成检测信号给所述控制器。
3.根据权利要求2所述的钻头自动复位装置，其特征在于， 所述原点检测传感器(4)经第一固定环(2)安装在所述钻头基座(10)上，所述上极限检测传感器(7)和所述下极限检测传感器(5)经第二固定环(3)与所述第一固定环(2)抵靠并固定在所述钻 头基座(10)上； 所述扇形部件(8)嵌设于所述第一固定环(2)的内部空心区域，所述极限检测部件(9)位于所述第二固定环(3)的内部空心区域。
4.根据权利要求3所述的钻头自动复位装置，其特征在于， 所述极限检测部件(9)与所述扇形部件(8)间的原始相对位置可调。
5.根据权利要求1至4任一项所述的钻头自动复位装置，其特征在于， 所述电机(I)的输出轴经齿轮传动、链传动或者绳带传动带动所述扇形部件(8)旋转。
6.根据权利要求5所述的钻头自动复位装置，其特征在于， 所述控制器设有用于提示所述钻头(6)超出极限位置的报警单元。
7.根据权利要求6所述的钻头自动复位装置，其特征在于， 所述钻头(6)为玻璃钻孔机用钻头。
8.根据权利要求7所述的钻头自动复位装置，其特征在于， 所述原点检测传感器(4)为光电传感器或者电磁传感器。
9.一种钻头自动复位控制方法，应用权利要求1至8任一项所述的钻头自动复位装置，其特征在于，包括: 在钻头(6)回退复位时，判断原点检测传感器(4)是否检测到扇形部件(8)，若是则驱动电机(I)沿与所述回退复位方向相反的方向驱动所述钻头(6)移动，直至所述原点检测传感器(4)检测不到所述扇形部件(8);若否则执行后续步骤； 减小所述电机(I)的步进位移量，并驱动所述钻头(6)继续回退复位，直至所述原点检测传感器(4)检测到所述扇形部件(8)的端点，完成钻头(6)复位。
10.根据权利要求9所述的钻头自动复位控制方法，其特征在于，还包括: 检测所述钻头(6)是否超出上极限位置或者下极限位置，并在所述钻头(6)达到极限位置时 生成报警信号。
【文档编号】B23Q17/22GK103769652SQ201410035603
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2014年1月24日 优先权日:2014年1月24日
【发明者】何滨华, 谢明星, 兰义军, 谢寄彪 申请人:湖南三星磊洋玻璃机械有限公司