一种精密玻璃切割刀具的制作方法

1.本实用新型涉及玻璃切割技术领域，具体涉及一种精密玻璃切割刀具。

背景技术：

2.玻璃切割机是指专用于玻璃加工与下料的一种加工机械，玻璃切割机主要包括安装支架、刀头组件以及放置待切割玻璃的工作台，刀头组件组装在安装支架上，安装架位于工作台的上方，且一般刀头组件都与数控设备连接，刀头组件可以沿着安装架完成不同的切割路径，刀头组件中的圆形的切割轮在驱动机构的作用下抵接在待切割玻璃表面上并继续向下压直到切割出符合需求的切割深度。
3.目前玻璃切割机的驱动机构一般是采用气缸或电机丝杠驱动，气缸以及电机丝杆的驱动方式能够满足基本的切割需求，但当切割的精度要求较高时，由于气缸结构的各部分组件自身的精度很难把控以及电机丝杆的摩擦限制导致其无法满足有切割精度的玻璃切割的工艺需求。

技术实现要素：

4.本实用新型目的是针对现有技术的不足，推出一种精密玻璃切割刀具，解决了现有技术中的玻璃切割刀具由于其结构的限制导致其切割精度无法控制的技术问题。
5.为实现上述目的，本实用新型采用了如下的技术方案：
6.一种精密玻璃切割刀具，包括刀座组件和安装在所述刀座组件上且可做往复直线运动的刀头组件，所述刀座组件包括底板、设置在所述底板上的驱动机构以及滑动安装在所述底板上的活动板，所述驱动机构包括伺服电机以及固接在其转动轴上的凸轮；所述刀具还包括滑动安装在所述底板上的用于安装所述刀头组件的刀头安装板，所述活动板一端与所述凸轮抵接，所述活动板的另一端在所述伺服电机的作用下与所述刀头安装板抵接，且所述活动板内安装有与控制机构连接的压力传感器，所述压力传感器随着所述活动板的运动后其端面抵接在所述刀头安装板上，所述底板上还设置与所述伺服电机协同作用以对所述活动板的行程进行控制的限位组件。
7.进一步的，所述底板的一侧还设置有精密导轨，所述精密导轨上安装科沿着其长度方向移动的两块精密滑块，分别为第一精密滑块和第二精密滑块，所述活动板固定在所述第一精密滑块上，所述刀头安装板固定在所述第二精密滑块上，所述伺服电机驱动所述活动板以带动所述第一精密滑块在所述精密导轨上移动进而带动所述第二精密滑块在所述精密导轨上移动。
8.进一步的，所述限位组件包括垂直固接在所述底板上的一块固定板，所述精密导轨固定在所述固定板的内侧，所述固定板靠近所述伺服电机的一侧设置l型的转角结构，所述限位组件还包括固接在所述活动板上的限位块，所述限位块上设置可沿着平行于所述精密导轨的方向前后调节的限位调节螺钉，所述限位调节螺丝靠近所述固定板的一端在所述伺服电机的作用下抵接在所述固定板上。
9.进一步的，所述活动板靠近所述凸轮的一端设置转子，所述转子与所述凸轮始终相切且抵接，所述伺服电机启动以带动所述凸轮自转进而带动所述转子沿着平行于所述精密导轨的方向且向着靠近所述刀头组件的方向运动。
10.进一步的，所述驱动机构还包括沿着平行于所述精密导轨的方向设置的复位弹簧，所述复位弹簧的一端铰接于设置在所述底板上的第一限位柱，所述复位弹簧的另一端铰接于设置在所述刀头安装板下端的第二限位柱上，所述伺服电机反向转动，所述复位弹簧带动所述刀头安装板向着所述凸轮的方向运动进而带动所述活动板运动。
11.进一步的，所述活动板靠近所述刀头安装板的一端开设安装孔，所述压力传感器一端固定在所述安装孔内，所述压力传感器的另一端在随着所述活动板的运动后抵接在所述刀头安装板上。
12.进一步的，所述压力传感器和所述活动板之间设置弹性缓冲层。
13.进一步的，所述活动板和所述刀头安装板的下端面均位于所述底板的上方。
14.进一步的，所述转子轴接在所述活动板上。
15.进一步的，所述弹性缓冲层为聚氨酯材质制成的层状结构。
16.进一步的，所述活动板的外侧还设置盖板，所述盖板上开设用于使得所述压力传感器的线束穿过的线束预留孔。
17.进一步的，所述刀头安装板的底部开设固定孔，所述第二限位柱螺纹连接在所述固定孔内。
18.进一步的，所述控制机构包括数据监测模块和报警模块，所述报警模块与所述数据监测模块电路连接。
19.本实用新型的有益效果为：
20.本技术所设计的一种精密玻璃切割刀具，伺服电机与凸轮配合的驱动方式以及对活动板的行程进行限位的限位组件的共同作用可以实现对活动板的运动行程的精准的控制，具体的，伺服电机与凸轮的配合方式可以最大限度的减小构件由于安装结构的限制所产生的摩擦对于切割精度的影响，同时伺服电机的转动角度可以精准设置，凸轮的转动角度也是精确，与凸轮抵接的活动板的行程也是精准的，刀头组件在切割时的切割压力是在可控的范围内，且通过在活动板内设置压力传感器，压力传感器随着活动板的运动而逐渐抵接在刀头安装板上进而实时监测到刀头组件切割时的切割压力以及时调整刀具，进一步提高了刀具的切割精度，同时对刀具的切割的压力的及时调整也可以避免刀具的疲劳损伤，在满足玻璃切割工艺对于精度的需求的同时刀具的使用寿命也较长，刀具的整体的实用性较好。
附图说明
21.图1为本实施例中刀具组装完成时的立体结构图；
22.图2为本实施例中的刀具的主视结构示意图；
23.图3为本实施例中的刀具的俯视结构示意图；
24.图4为本实施例中的刀具的爆炸图；
25.图5为本实施例中的凸轮的立体结构示意图；
26.附图标记说明：
27.1、底板；11、第一限位柱；
28.2、活动板；2-1、安装孔；2-2、第二限位柱；21、第一精密滑块；22、第二精密滑块；23、精密导轨；24、限位块；25、限位调节螺钉；
29.3、刀头安装板；
30.4、刀头组件；
31.5、压力传感器；
32.6、弹性缓冲层；
33.7、固定板；
34.8、盖板；81、线束预留孔；
35.9、伺服电机；91、伺服电机安装板；92、凸轮；93、转子；94、复位弹簧。
具体实施方式
36.下面结合附图1-5及实施例对本实用新型中的技术方案进一步说明。
37.如图1、图4和图5所示，一种精密玻璃切割刀具，包括刀座组件和安装在刀座组件上且可做往复直线运动的刀头组件4，刀座组件包括底板1、设置在底板1上的驱动机构以及滑动安装在底板1上的活动板2，驱动机构包括伺服电机9和固接在其转动轴上的凸轮92，还包括滑动安装在底板1上的用于安装刀头组件4的刀头安装板3，活动板2一端与凸轮92抵接，活动板2的另一端在伺服电机9的作用下与刀头安装板3抵接，活动板2内安装有与控制机构连接的压力传感器5，压力传感器5随着活动板2的运动后其端面抵接在刀头安装板3上，底板1上还设置与伺服电机9协同作用以对活动板2的行程进行控制的限位组件.
38.具体的，底板1的一侧还设置有精密导轨23，精密导轨23上安装有沿着其长度方向移动的两块精密滑块，分别为第一精密滑块21与第二精密滑块22，第一精密滑块21靠近伺服电机9，活动板2固定在第一精密滑块21上，刀头安装板3固定在第二精密滑块22上，伺服电机9驱动活动板2做直线运动，第一精密滑块21随之做同向的直线运动，第一精密滑块21在精密导轨23上做直线运动时就会逐渐抵接在第二精密滑块22上进而带动第二精密滑块22在精密导轨23上做同向的直线运动，最终带动固定在第二精密滑块22上的刀头组件4做直线运动。
39.第一精密滑块21以及第二精密滑块22的靠近固定板7的端面开设安装槽，第一精密滑块21以及第二精密滑块22所开设的安装槽的上下两端均滚动安装彼此抵接的滚珠，精密导轨23上开设滚动槽，第一精密滑块21以及第二精密滑块22上的滚珠滚动安装在精密导轨23上的滚动槽内。
40.即第一精密滑块21以及第二精密滑块22与精密导轨23构成现有技术中的cpc直线导轨，滚珠在滑块跟导轨之间无限滚动循环，并将摩擦系数降至平常传统滑动导引的五十分之一，从而使负载平台沿着导轨轻易的高精度线性运动，能轻易地达到很高的定位精度。
41.滑块跟导轨间末制单元设计，其回流系统及精简化的结构设计使cpc直线导轨有更平顺且低噪音的运动。
42.活动板2靠近凸轮92的一端设置转子93，转子93与凸轮92始终相切且抵接，底板1的外侧固定伺服电机安装板91，伺服电机9固定在伺服电机安装板91上。
43.当伺服电机9启动并在一个单向转动的角度范围内时，凸轮92也随之同向转动，与
凸轮92抵接的转子93就会向着靠近刀头安装板3的方向的做直线运动，活动板2随之同向运动，活动板2逐渐抵接在刀头安装板3上，固定在刀头安装板3上的且与待切割玻璃表面接触的刀头组件4就会逐渐切入到玻璃内部，通过控制伺服电机9转动的角度的最大值以控制活动板2的行程进而控制刀头组件4的切割深度。
44.转子93为包胶轴承，转子93轴接在活动板2上，轴接的转子93在凸轮92的驱动下可以发生自转以减小转子93与凸轮92之间的摩擦阻力，提高构件的精密性。
45.如图2-3所示，驱动机构还包括沿着精密导轨23的方向设置的复位弹簧94，底板1上靠近凸轮92的一侧设置第一限位柱11，刀头安装板3靠近凸轮92的一端的下侧设置第二限位柱2-2，复位弹簧94一端铰接在第一限位柱11上，复位弹簧94的另一端铰接在第二限位柱2-2上。
46.当完成一个切割路径时，伺服电机9转换转动方向，凸轮92不会给予转子93推动力，复位弹簧94回弹带动刀头安装板3向着靠近凸轮92的方向运动，刀头安装板3会逐渐与活动板2抵接以驱动活动板2同向运动，直到活动板2回到初始位置。
47.第一限位柱11螺纹安装在底板1上，第二限位柱2-2螺纹安装在刀头安装板3上。
48.具体的，在刀头安装板3的下端部开设固定孔，螺钉上铰接有复位弹簧94后再螺纹安装在固定孔内。
49.当复位弹簧94在长期使用后，其回弹性能有所降低导致刀具的精度下降时，螺纹安装的第一限位柱11和第二限位柱2-2更便于拆卸，构件的实用性较好。
50.限位组件包括垂直固定在底板1的外侧的固定板7，固定板7为异型的板状结构，固定板7靠近凸轮92的一侧设置l型的转角结构。
51.固定板7设置在精密导轨23的外侧，精密导轨23固定在固定板7上。
52.限位组件还包括固定在活动板2上限位块24，限位块24上螺纹连接一个轴向与精密导轨23的方向平行的限位调节螺钉25，限位调节螺钉25可沿着精密导轨23的方向前后调节，限位块24位于固定板7的l型的转角结构的正上方，伺服电机9驱动活动板2沿着精密导轨23移动时，限位块24随之同向运动，固定其上的限位调节螺钉25靠近刀头组件4的端部就会抵接在固定板7上。
53.在使用时，先依据切割深度设置伺服电机9的单向转动的最大角度，再调整限位调节螺钉25处于初始位置时其靠近刀头组件4的端面距离固定板7距离以实现精准控制切割精度的目的，即限位调节螺钉25处于初始位置时其靠近刀头组件4的端面距离固定板7的水平距离就是活动板2运动的最大距离也等于伺服电机9驱动转子93做直线运动时的最远距离。
54.虽然伺服电机9可以精准的控制活动板2的行程，但考虑到活动板2属于金属构件其自重较大，惯性就会较大，限位调节螺钉25抵接在固定板7上就可以限制活动板2惯性作用的运动距离，以达到精准控制活动板2的行程的目的，同时也是为了保证转子93与凸轮92一直处于相切且抵接的状态的目的。
55.活动板2上开设安装孔2-1，压力传感器5的一端固定在安装孔2-1内，压力传感器5的另一端为自由端且露出活动板2该侧的端面，露出活动板2该侧的压力传感器5的端部随着活动板2运动而抵接在刀头安装板3上，刀头安装板3又抵接在待切割玻璃的表面上，进而获取刀头组件4与待切割玻璃表面的实时的压力值。
56.压力传感器5靠近活动板2的端部设置弹性缓冲层6，当压力传感器5抵接在刀头安装板3上时，弹性缓冲层6可以起到一定的缓冲作用，一方面保护压力传感器5，另一方面也缓冲了刀头组件4在切割玻璃时的反向冲击力，减小刀头组件4的损伤以延长刀具的使用寿命。
57.压力传感器5与控制机构连接，该压力控制机构包括数据监测模块和报警模块，该控制机构可以为压力监测设备，同时在该压力监测设备内运行数据监测软件，该数据监测软件即为数据监测模块，当监测到数据超过设定的压力上限值或者压力下限值，数据监测软件就会发出警报，发出警报的方式可以为提示音或者灯光的闪烁等可以起到提示作用的信号类信息均可，该能够发出一定的信号类的结构即为报警模块，数据监测软件的运行逻辑可以为定时闹钟的运行逻辑，通过特定数值触发反应信号属于现有技术，此处不再赘述。
58.压力上限值与压力下限值的具体数值与玻璃的厚度、强度以及切割轮的直径、厚度、角度以及齿数均相关，可以依据具体的生产过程运算得出，压力上限值与压力下限值具体数值的设置不属于本技术的保护范围，此处不再赘述。
59.弹性缓冲层6为采用聚氨酯材料制成的层状结构，聚氨酯属于环保材料且其具备高强度、抗撕裂、耐磨性，即具备一定的机械强度，缓冲性能好。
60.活动板2的外侧还设置盖板8，盖板8上开设使得压力传感器5的连接线束穿过的线束预留孔81。
61.刀头组件4则为一般的切割玻璃刀具用构件，刀头组件4中有一个切割轮，切割轮与待切割玻璃表面接触并在伺服电机9的作用下向着待切割玻璃的内部下压进而达到切割的目的。
62.工作原理：在使用时，先将组装完成的刀具组件安装在切割机上，安装完成后，刀头组件4中的切割轮处于初始状态时且端部与放置在切割机的工作台面上的待切割玻璃表面之间的距离则是固定的，接着依据切割深度的需求而设置匹配的压力上限值和压力下限值，在切割的过程中，由于玻璃的厚度不均、强度不一致性以及切割轮自身的材料、齿数等对于切割的影响等，在实际的切割过程中，切割压力是处于一个动态变化的趋势，如果压力传感器5实时监测到的数据超过压力上限值时，则说明压力过大，此时先暂停设备的运行，将伺服电机9的单向转动的最大角度值调小，凸轮92转动的角度则减小，由于转子93的直线运动的行程是固定的，凸轮92的转动角度减小后其与转子93之间产生抵接力就会减小，活动板2给予刀头安装板3的抵接力也就随之减小，刀头组件4中的切割轮与待切割玻璃之间压力就会减小；同样，如果压力传感器5监测到的实时数据小于压力下限值时，关停设备并增大伺服电机9单向转动的最大角度，凸轮92转动的角度增大给予转子93的抵接力也会增大，活动板2给予刀头安装板3的抵接力也会增大，刀头组件4中的切割轮与待切割玻璃表面的压力自然增大，最终恢复正常的切割压力；通过压力传感器5对于切割压力的实时监测，可以及时调整刀头组件4的切割压力，一方面可以使得切割更加精准以提高产品的合格率，另一方面及时地调整切割压力也可以减小刀具的疲劳损伤，刀具的实用性较好。
63.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

技术特征：

1.一种精密玻璃切割刀具，包括刀座组件和安装在所述刀座组件上且可做往复直线运动的刀头组件(4)，其特征在于，所述刀座组件包括底板(1)、设置在所述底板(1)上的驱动机构以及滑动安装在所述底板(1)上的活动板(2)，所述驱动机构包括伺服电机(9)和固接在其转动轴上的凸轮(92)；所述刀具还包括滑动安装在所述底板(1)上的用于安装所述刀头组件(4)的刀头安装板(3)，所述活动板(2)一端与所述凸轮(92)抵接，所述活动板(2)的另一端在所述伺服电机的作用下与所述刀头安装板(3)抵接，且所述活动板(2)内安装有与控制机构连接的压力传感器(5)，所述压力传感器(5)随着所述活动板(2)的运动后其端面抵接在所述刀头安装板(3)上，所述底板(1)上还设置与所述伺服电机(9)协同作用以对所述活动板(2)的行程进行控制的限位组件。2.根据权利要求1所述的一种精密玻璃切割刀具，其特征在于，所述底板(1)的一侧还固定安装有精密导轨(23)，所述精密导轨(23)上安装两块可以沿着其长度方向移动的精密滑块，分别为第一精密滑块(21)和第二精密滑块(22)，所述活动板(2)固定在所述第一精密滑块(21)上，所述刀头安装板(3)固定在所述第二精密滑块(22)上，所述伺服电机(9)驱动所述活动板(2)以带动所述第一精密滑块(21)在所述精密导轨(23)上移动进而带动所述第二精密滑块(22)在所述精密导轨(23)上移动。3.根据权利要求2所述的一种精密玻璃切割刀具，其特征在于，所述限位组件包括垂直固接在所述底板(1)上的一块固定板(7)，所述精密导轨(23)固定在所述固定板(7)的内侧，所述固定板(7)靠近所述伺服电机(9)的一侧设置l型的转角结构；所述限位组件还包括固接在所述活动板(2)上的限位块(24)，所述限位块(24)上设置可沿着平行于所述精密导轨(23)的方向前后调节的限位调节螺钉(25)，所述限位调节螺钉(25)靠近所述刀头组件(4)的一端在所述伺服电机(9)的作用下抵接在所述固定板(7)上。4.根据权利要求3所述的一种精密玻璃切割刀具，其特征在于，所述活动板(2)靠近所述凸轮(92)的一端设置转子(93)，所述转子(93)与所述凸轮(92)始终相切且抵接，所述伺服电机(9)启动以带动所述凸轮(92)自转进而带动所述转子(93)沿着平行于所述精密导轨(23)的方向且向着靠近所述刀头组件(4)的方向运动。5.根据权利要求4所述的一种精密玻璃切割刀具，其特征在于，所述驱动机构还包括沿着平行于所述精密导轨(23)的方向设置的复位弹簧(94)，所述复位弹簧(94)的一端铰接于设置在所述底板(1)上的第一限位柱(11)，所述复位弹簧(94)的另一端铰接于设置在所述刀头安装板(3)下端的第二限位柱(2-2)上，所述伺服电机(9)反向转动，所述复位弹簧(94)带动所述刀头安装板(3)向着所述凸轮(92)的方向运动进而带动所述活动板(2)运动。6.根据权利要求1-5任一项所述的一种精密玻璃切割刀具，其特征在于，所述活动板(2)靠近所述刀头安装板(3)的一端开设安装孔(2-1)，所述压力传感器(5)一端固定在所述安装孔(2-1)内，所述压力传感器(5)的另一端在随着所述活动板(2)的运动后抵接在所述刀头安装板(3)上。7.根据权利要求6所述的一种精密玻璃切割刀具，其特征在于，所述压力传感器(5)和所述活动板(2)之间设置弹性缓冲层(6)。8.根据权利要求2所述的一种精密玻璃切割刀具，其特征在于，所述精密导轨(23)与滑动安装在其上的所述第一精密滑块(21)以及所述第二精密滑块(22)构成cpc直线导轨。9.根据权利要求4所述的一种精密玻璃切割刀具，其特征在于，所述转子(93)轴接在所
述活动板(2)上。10.根据权利要求7所述的一种精密玻璃切割刀具，其特征在于，所述弹性缓冲层(6)为聚氨酯材质制成的层状结构。11.根据权利要求5、8、9任一项所述的一种精密玻璃切割刀具，其特征在于，所述活动板(2)的外侧还设置盖板(8)，所述盖板(8)上开设用于使得所述压力传感器(5)的线束穿过的线束预留孔(81)。12.根据权利要求5所述的一种精密玻璃切割刀具，其特征在于，所述刀头安装板(3)的底部开设固定孔，所述第二限位柱(2-2)螺纹连接在所述固定孔内。13.根据权利要求1所述的一种精密玻璃切割刀具，其特征在于，所述控制机构包括数据监测模块和报警模块，所述报警模块与所述数据监测模块电路连接。

技术总结

一种精密玻璃切割刀具，解决了现有技术中的玻璃切割刀具由于其结构的限制导致其切割精度无法控制的技术问题。包括刀座组件和安装在刀座组件上且可做往复直线运动的刀头组件，刀座组件包括底板、设置在底板上的驱动机构以及滑动安装在底板上的活动板，驱动机构包括伺服电机以及固接在其转动轴上的凸轮；所述刀具还包括滑动安装在底板上刀头安装板，活动板一端与所述凸轮抵接，活动板的另一端在伺服电机的作用下与刀头安装板抵接，活动板内安装有与控制机构连接的压力传感器，底板上还设置与伺服电机协同作用以对活动板的行程进行控制的限位组件；刀具的精密度较好。本实用新型主要用于玻璃切割技术领域。用于玻璃切割技术领域。用于玻璃切割技术领域。