[发明专利]一种玻璃切割机快速非接触式调刀装置与调刀方法

说明书

技术领域

本发明属于光学精密测量技术领域，涉及一种可用于对多刀玻璃切割机上的刀盒进行精确辅助装配和检测的玻璃切割机快速非接触式调刀装置与调刀方法。

背景技术

在使用多刀玻璃切割机裁切玻璃前，通常需要根据客户需求，要调整刀盒与刀盒之间的距离，一般刀盒上带有指针，切割桥上有带有刻度的钢尺，操作工通过刻度指示进行刀盒之间距离的粗调整定位，然后固定后进行试裁切，并利用游标卡尺进行切割距离测量，然后不断细微调整，以达到精确的距离要求。然而在实际使用过程中存在以下的弊端：

首先针对一些精度要求极高的玻璃产品切割，如载玻片、光学玻璃等，其精度要求一般在正负0.05mm甚至更高，因此对于精度高的刀盒调整，通常需要操作工的经验和反复的调整才能实现，不仅操作繁琐，而且对于几十把刀的玻璃切割机，有时需要至少半天至一天的时间才有可能完成。其次由于调整期间需要使用玻璃不断的进行试裁切，因此也在无形中形成了材料的浪费。

针对上述问题，目前国内外对其研究较少，更多是采用了高精度测量尺代替切割桥的钢尺的方法，如在中国专利“玻璃切割机快速调刀装置”(专利号：200620072504.5)中就提出了采用高精度磁尺进行刀盒的快速调整，然而，在裁切玻璃时，其距离的精度从根本上是取决于刀盒上与玻璃接触的金刚石刀尖，而且由于刀盒加工工艺问题，大多数刀盒很难保证刀尖完全处于刀盒中心位置，因此仅仅保证刀盒之间的间距精度并不能保证裁切玻璃距离的精度。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能够简化刀盒调整操作过程，提高工作效率，并且能够从根本上提高玻璃切割精度的玻璃切割机快速非接触式调刀装置与调刀方法。

为了解决上述技术问题，本发明的玻璃切割精度的玻璃切割机快速非接触式调刀装置包括运动平台系统，光学成像系统，图像处理系统，结果显示系统，操作管理系统；所述运动平台系统安装在靠近玻璃切割机刀盒的位置，包括移动量测量装置、直线运动机构和驱动机构；直线运动机构的导轨沿平行于刀盒排列的方向布置；光学成像系统包括激光指示灯、光学物镜头和图像传感芯片；整个光学成像系统安装在直线运动机构的可移动部件上，可在驱动机构控制下沿直线运动机构的导轨移动；结果显示系统与图像处理系统连接；操作管理系统包括激光指示灯按键开关，零位标识按键；激光指示灯按键开关与激光指示灯连接；移动量测量装置、图像传感芯片和零位标识按键与图像处理系统连接；

所述光学成像系统的光学物镜头的放大倍数β如下：

β>μ/γ

其中，μ为光学成像系统的图像传感芯片的像元尺寸大小，γ为要求的切割精度。

光学成像系统，用来对刀盒的刀尖进行放大成像，并将图像数据传输至图像处理系统。

图像处理系统，用来对光学成像系统中图像数据进行分析处理，提取出刀尖的位置，并将刀尖位置距离图像中心的差值输出至结果显示系统；对运动平台系统进行移动量调整管理，对结果显示系统进行数据显示选择控制，数据校正调整控制等。

结果显示系统，将图像处理系统得出的刀尖位置距图像中心的差值结果及运动平台的移动量进行数据显示。

操作管理系统，主要用来对运动平台系统进行移动量调整管理，激光指示灯光源开关控制，对显示系统进行数据显示选择控制，数据校正调整控制。

上述玻璃切割机快速非接触式调刀装置的调刀方法如下：

一、利用运动平台系统的驱动机构控制光学成像系统移动至第一把刀盒的位置，操作激光指示灯按键开关打开激光指示灯；调整光学成像系统位置使激光指示灯的光线对准第一把刀盒的刀尖位置；

二、操作激光指示灯按键开关，关闭激光指示灯，由光学成像系统的光学物镜头将第一把刀盒的刀尖放大并成像于图像传感芯片，图像传感芯片将第一把刀盒的刀尖图像数据传输至图像处理系统；

三、图像处理系统对光学成像系统传输的图像数据进行分析处理，提取出刀尖的位置，然后计算刀尖距离与图像中心的差值δ并将其输出至结果显示系统；

四、在结果显示系统中的显示屏上观察刀尖距离图像中心的差值δ，若差值δ小于等于精度要求的值Δ，则进入步骤五，若差值δ大于精度要求的值Δ，则调整光学成像系统的位置，直到差值δ为零或者小于精度要求的值Δ；

五、操作零位标识按键，指示图像处理系统将当前位置设为运动平台系统的起始零位，此时在结果显示系统中显示当前读取到的运动平台系统中移动量测量装置的测量结果为零；

六、利用运动平台系统的驱动机构控制光学成像系统移动，移动距离为α+δ，α为设定要切割玻璃的宽度值；