摘 要

众所周知，1998年到现在，我国的平板玻璃总产量一直位居世界第一。但是我国平板玻璃工业在生产过程中伴随的问题也相对较多，比如加工效率低、劳动强度大、工作环境恶劣等都极大的影响平板玻璃的产量和质量。伴随着我国城镇化、工业化和房地产的蓬勃发展，人们对于平板玻璃以及平板玻璃中倒角所存在的问题有着越来越多的关注和思考。

平板玻璃自动倒角装置主要是对平板玻璃进行倒角的一种自动装置，按照玻璃材料本质、加工面积、倒角原理，可以分为多种倒角机构。在深加工之前，大多数平板玻璃都要进行必要的倒角。生活水平的提高和工业的快速发展，人们对于平板玻璃的需求和要求不同，导致对于平板玻璃的加工方面越来越关注，所以对倒角系统的研究是极其重要的。

对于这个系统的设计可以首先根据搜集到的资料以及观看系统的动画演示，对整个系统的底部机箱和吸盘装置、砂轮动力装置、导轨滑动装置以及旋转装置进行研究。

然后对于每个装置逐一进行选型和设计，包含了导轨滑块的设计，砂轮电机的设计，吸盘与通气管的设计，三角架固定的设计，锥齿轮的设计等。

最后运用Solidworks软件对平板玻璃倒角装置进行整体建模并装配。

关键词：平板玻璃、倒角装置、三维建模

Abstract

Flat glass automatic chamfering device is mainly on the flat glass chamfering of an automatic device, in accordance with the nature of glass materials, processing area, chamfering principle, can be divided into a variety of chamfering agencies. Before deep processing, most of the flat glass must be necessary to chamfer. With the increasing standard of living and the rapid development of industry, people demand for flat glass and different requirements, resulting in the processing of flat glass more and more attention, so the chamfering system research is extremely important.

First of all, according to the collected data and animation system to watch the system demonstration, the entire system of the bottom of the chassis and sucker device, grinding wheel power plant, rail slide device to study.

And then for each device selection and design one by one, including the design of the rail slider, wheel motor design, sucker and ventilation pipe design, tripod fixed design, bevel gear design.

Finally, Solidworks software is used to model and assemble the flat glass chamfering device, and the simulation is carried out on the basis of modeling.

Key words: Flat glass chamfering device 3D modeling

目 录

摘 要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1 平板玻璃倒角机的发展 1

1.1.1 国外发展状况 1

1.1.2 国内发展状况 1

1.2 课题研究的目的和意义 2

1.2.1 目的 2

1.2.2 意义 2

第2章 平板玻璃倒角装置的总体设计 3

2.1 平板玻璃倒角装置的设计 3

2.1.1平板玻璃固定装置 3

2.2.2砂轮倒角装置 4

2.2.3机械手臂装置 4

2.2.4旋转装置 5

2.3 平板玻璃自动倒角装置的工作原理 5

第3章 关键零部件的设计 7

3.1零部件的选型和计算 7

3.1.1砂轮选型 7

3.1.2砂轮电机选型 7

3.1.3滚珠丝杠连接电机选型 8

3.1.4旋转轴电机的选型 8

3.1.5联轴器的选型 8

3.1.6减速器的选型 8

3.1.7锥齿轮的选型 9

3.2滚珠丝杠的校核 9

3.3传动部零件的三维建模 11

3.3.1电动机的三维建模 11

3.3.2 联轴器的三维建模 12

3.3.3 传动轴的三维建模 12

3.3.4 齿轮的三维建模 13

3.3.5导轨的三维设计 13

3.3.6滑块的三维设计 13

3.3.7滚珠丝杠的三维设计 14

3.3.8减速器的三维设计 14

3.3.9真空吸盘的三维建模 14

3.4 固定支撑零件的三维建模 15

3.4.1螺栓螺母的三维建模 15

3.4.2轴承支撑座的建模 15

第4章 平板玻璃自动倒角机装置的虚拟装配 16

4.1 虚拟装配概述 16

4.2 虚拟装配的意义 16

4.3 基于SolidWorks的虚拟装配方法和步骤 16

4.4 平板玻璃自动倒角装置主要部分的装配 17

4.5 平板玻璃自动倒角装置的整机装配 19

第5章 总结与展望 20

5.1 总结 20

5.2 展望 20

参考文献 21

致 谢 22

第1章 绪论

众所周知，我国平板玻璃的总产量连续十九年保持世界第一。但是我国平板玻璃工业在生产过程中伴随的问题也相对较多，比如加工效率低、劳动强度大、工作环境恶劣等都极大的影响平板玻璃的产量和质量，所以人们对于平板玻璃以及平板玻璃中倒角所存在的问题有着越来越多的关注和思考。

倒角机的主要任务是对平板材料或者管道材料进行倒角坡口的机器。对于不同大小和不同材料进行倒角，也有不同的倒角机，主要有平板和钢板两种倒角机。平板倒角机采用手推式，相对较轻，便于携带，操作简单，一般只对于钢铁、铸铁等高强度的材料倒角，其表面光滑，平整。钢板倒角机主要体现在精确度高这一特点，能够准确的进行倒角，更加的智能化，大大地减少工人的劳动力，并且震动较小，一次性成形。

1.1 平板玻璃倒角机的发展

1.1.1 国外发展状况

地中海旁边的腓尼斯基商人采用钠脱龙架锅偶然生成玻璃至今已有五千多年历史。据记载，公元前1550年至1500年，玻璃器皿在埃及流域和两河流域均被发现。首先对玻璃进行美化的是埃及人，并且他们在公元前四世纪发明了玻璃铸模、镀金等工艺。随着工业的发展，1905年比利时人E.弗克第一次成功地在池炉中拉制出平板玻璃。1959年，大不列颠及北爱尔兰联合王国皮尔金顿公司成功研制出浮法工艺，并建立了玻璃生产线。国外著名的公司有美国PMC公司，它是一家专门生产管加工设备为主的工厂，生产的倒角机进给装置采用液压伺服系统，能够快速响应，并且切削装置装备了冷却系统，可以延长机器的使用寿命。国外倒角机技术相对国内较成熟些，由于国外注重生产的流水作业，所以他们很少有专门用来倒角的机床。在面向智能化，自动化的同时，他们把发展的主要目标放在对工序的减少和使机器能够参与到多种制造当中。

1.1.2 国内发展状况

在春秋战国时期，我国就出现了玻璃，它的主要化学成分是高铅倍硅酸盐，到汉代又出现了钾硅酸盐玻璃。二十世纪初，我国在博山建造玻璃公司，由于当初制造和科研技术的不成熟，便向国外引进先进技术。根据国外工程师的指导，我国第一片平板玻璃诞生。现代玻璃工艺是在抗战初期，日本人在上海建立玻璃公司，随后上海成为玻璃工业生产重地。在1980年我国先后引进英国、美国的浮法玻璃生产技术。我国的玻璃倒角机加工技能是从青铜器时代开始的，并逐步构成和开展，现如今倒角机的发展成熟了很多，传统的二维玻璃倒角机已经满足不了现代发展需要，三维数控玻璃倒角机正在迅速发展。我国第一台倒角机，可以对棒料两端进行修磨加工，并且能够使两端自动对齐，这台倒角机在当时已经成为世界先进设备，它的设计公司是莱钢特殊钢厂。具有效率高、两端修磨、自动齐头等功能，达到国际先进水平。2013年，莱钢工厂运用液压和PLC等方式使倒角机自动运行。我国生产的玻璃倒角机，大多数采用气动吸盘来固定平板玻璃，它的特点是操作简单，节约时间，提高了整体工作效率，在满足我国对平板玻璃需求很大的同时，这种方式极大的提高了工作效率，并且可以将玻璃倒成圆边、方边、鸭嘴边等。在2016-2021年，我国对于数控齿轮倒角机和全自动单双头倒角机的需求将实地进行调查和研究，并面向国际市场发展。

1.2 课题研究的目的和意义

1.2.1 目的

最近几年，我国平板玻璃工业发展速度较快，特别是在浮法玻璃的技术装备、生产技术、产品质量等方面有着飞跃进步。迄今为止，平板玻璃的深加工产品占平板玻璃产量的16%，但是在国外已经高达60%，通过比较，我国平板玻璃的深加工所占比例较小，设备与技术差距较大，存在的问题也较多，例如加工产品品种少、比例小，这些问题都满足不了日益发展的房产业和建筑业等需求。所以研究深加工迫在眉睫，由于倒角装置在深加工中体现着重要角色，它是深加工的前提和基础，正因如此，倒角装置的研究也极其重要。

1.2.2 意义

近几十年来，玻璃的研究领域已经集中在智能、建筑、新能源、生态环境、航空航天等。据统计，这些行业中建筑行业对平板玻璃的需求最大，据统计，存在56%的建筑损失是玻璃门窗造成的，这样就需要加强对玻璃深加工的研究。倒角技术的提高，就会带动其他深加工质量和效率的提升，这样各个领域在玻璃方面的损失会大幅度下降，人们对于地球资源的开采也会有一定地步的减少，环境的污染会随之降低，提升玻璃的倒角技术至关重要。

第2章 平板玻璃倒角装置的总体设计

2.1 平板玻璃倒角装置的设计

平板玻璃倒角装置适用与平板玻璃的深加工，类型比较单一，大体结构可以分为平板玻璃固定装置，砂轮倒角装置，机械手臂旋转装置。根据使用性质可以分为手提式、便携式自动行走、台式三种倒角机。

2.1.1平板玻璃固定装置

平板玻璃的固定，分为吸盘固定和机械夹具固定。在对平板玻璃流水线式的加工中，对于玻璃的传送一般采取旋转轴组成的旋转组进行输送，即用机械化输送取代手工安放，对于玻璃的固定也是机械化，当玻璃从上一工序完成传送到倒角工序时，采用夹具进行固定。对于有些平板玻的加工，流水线的工作方式是不一样的，它可能需要从某个工作台移动到另外一个单一工作任务的工作台，这样就涉及到每片玻璃的单独固定，会选取吸盘固定。吸盘可以分为真空吸盘固定和电磁吸盘固定。电磁吸盘则是利用电磁来控制，在本次设计中采用真空吸盘，在工作台安放四个真空吸盘，真空吸盘是由三个孔组成的导管支撑，连接方式如图2-1所示。