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速增长带动的玻璃消费快速增长，使得玻璃行业消化新增产能的速度加快，进而造
成玻璃行业的蓬勃发展。以玻璃为代表的液晶加工设备的需求显得愈发显的重要。
自动精密玻璃切割机，是液晶生产线上不可缺少的基础设备，用它可将大块基板切
割成需要的任何尺寸。同时，它也可用于切割太阳能电池基板、医用玻璃基板及其
他电子玻璃。本设计的是通过釆用三轴联动机械来完成角度定位，刀具线速度定位
况看，随着我国经济近儿年的加速增长，房地产和汽车行业的高速增长带动的 玻璃
消费快速增长，使得玻璃行业消化新增产能的速度加快，进而造成玻璃行业 的蓬勃
以玻璃为代表的液晶加工设备的需求显得愈发显的垂要。自动精密玻璃切割 机，
是液晶牛产线上不可缺少的基础设备，用它可将大块基板切割成需要的任何 尺寸。
产出像样的此类设备，许多玻璃行业或靠传统的手工划线、或依赖进口国外设 备。
手工划线效率很低，不能满足液晶行业迅速发展的需要；当时国外虽然已有 日木、
美国等国牛产这种产品，但进口设备不仅价格昂贵，还要受国外的技术制 约，因此
张力，从而使玻璃沿着划痕裂开。这种方法所切割的边缘不帄滑、有微小裂痕, 材
料上残存不对称边缘应力，及残留碎屑等。对于很多应用，碎屑和局部应力所 造成
的微小裂痕将造成器件的失灵，所以必须进行切后边缘打磨并且/或者抛光, 甚至进
行热处理，以强化边缘。另外，机械轮加工中还需要辅助剂辅助切割，辅 助剂也有
可能粘在成品边缘，需要过水清洗或超声波清洗等后续处理。后续处理 工序以及低
激光应用于切割和焊接薄金属板已有30年了，通过聚焦光束局部地加热材 料。
这种方法灵活性好，经济效益高，在很多工业应用领域人放异彩。其实玻璃 有比金
属更低的热传导，所以激光切割机可以顺理成章地应用于玻璃的切割。事 实上，一
些公司早在70 年代即开始发展成套系统，当时使用的是千瓦输出功率水 帄的C02
激光切割机。但是，因为功率水帄高，对玻璃造成不容忽视的热影响， 以致融化局
部材料，所以当时的激光切割技术难以保证整齐、帄滑的切割边缘， 在许多应用场
合屮，仍然需要打磨切割边缘。同时，当时 C02 激光切割机的价格 非常昂贵，令
随着科技的不断发展，国内的液晶行业的也取得了飞速的发展。液晶加工设 备的需
求显得愈发显的重要。自动精密玻璃切割机，是液晶生产线上不可缺少的 基础设备，
用它可将大块基板切割成需要的任何尺寸。同时，它也可用于切 割太阳能电池基板、
径运动控制。该系统三轴机械不同于寻常，一般的三轴机械中z, x, y 形成一 个三维
空间，而玻璃切割机的z 轴为一个旋转轴，主要保证切割刀具的行走方向 角度方向
始终与 x、y 轴的合成运动方向保持一致，从而有效的保证切割效率和质 量以及延
长切割道具的寿命。同吋，玻璃切割机的三轴负载情况也不同于一般系 统。该项目
中，三轴的联动性要求比较高，运动控制精度比较高，同时希望机辭 能解析设计图
本设计主要由下而的各个阶段所组成：1 市场需求分析、2 明确机械产品的 功
能目标、3 方案设计、4 技术设计阶段。在设计过程屮采用新的技术手段和技 术原
理、发挥创造性，提出新方案，探索新的设计思路，提供具有社会价值的、 新颖的
结果。机电一体化是一种复合化技术，它是机械技术和微电子技术、信息技术 相互
结合在一起，从而构成功能更为先进的产品，按照系统分析的观点，机电一体 化就
是把机械部分和电子部分各作为一个环节统一在一个“系统” Z中。为了使 系统运
行达最优化，应该是构成系统的所有硬件采取最佳组合方式，为了强化机 电一体化
产品的功能从系统观点出发把机械部分和电子部分融合在一起进行通 盘考虑，决定
那些采用机械技术，那些采用电子技术，并通过信息传输与处理把 两者有机组合。
因此，从某种意义上来说，机电一体化技术是系统工程学在机械、 屯子领域的应用，
象服务，随着科学技术的发展，单纯的机械产品及电器产品将越来越少，今后 机电
行齐项工作。FI 前机械技术已经发展到采用微型计算机的阶段。今后计算机技 术
的发展将在图象识别机器上看到文字和声咅认别的景象。计算机完全有可能取 代
人的五官功能，从而出现接近人类智慧的高度智能机器人。微细加工技术是在 尖
端技术领域里进一步推进精致化、微小化和高度集成化，可以预见的二十一世 纪，
肌体。他提供了设备的动力以及设备安装的主要尺寸。二、 电气控制部分：这是设
和布局。目前的许多切割机床的机械的运动方式不外乎两 种：一、刀盘固定，工件
运动。其可以有合适的空间来安装设备的动 力和控制系统，但这种情况带来的问题
是当工件稍大时工作台的回转 半径太大从而使的设备的安装空间变大不利于利用
场地。二•工件固 定，刀盘移动。这种方式可以有效的利用空间而且所做的功也会
节约 很多，但是却不利于动力和控制系统布置的设计，需要设计者精心的 考虑。
切割面积是来决定 x 和 y 方向的坐标移动范围的技术参数，这 里取的是
1000mm X 800m m的范围，在刀头可以到达这个范围内的 任意一点，以适
向），水帄方向x 通过螺旋传动来实现运动，在垂直帄面 的y 方向上由连接刀杆的
齿条（序号5）和位置固定的齿轮（序号4） 在屯机的带动下实现运动的轨迹。本
方案原理简单，但是在设计过程 中发现，以为三轴单独传动，如按上述布局，其外
作高度（即z 方向），水帄方向x 通过螺旋传动来实现运动, 在垂直帄面的y 方向
上由液压缸（序号3）来完成运动，充分的利用了 y 方向的空间。但是因为液压传
动属于柔性的，无法保证动作的准确 响应，从而将造成在需要两坐标配合时出现误
动，在纵向的移动中由电机带送丝杠旋转，螺母在防转导 轨的作用下变为直线运动
（螺母下面可以安装刀座）实现纵向的运动。 竖直方向上也通过电机拖动螺旋传动
蜗杆升降机来调节合适的工作高度（即z 方向），水帄方向 x 通过螺旋传动来实现
运动，在垂直帄而的y 方向上由连接刀杆的齿条 （序号5）和位置固定的齿轮（序
号4）在电机的带动下实现运动的轨 迹。本方案原理简单，但是在设计过程中发现，
以为三轴单独传动， 如按上述布局，其外型尺寸太大，不利充分利用空间；方案二
中：也 是工作台在电机的带动下通过蜗轮蜗杆升降机来调节合适的工作高 度（即
z 方向），水帄方向 x 通过螺旋传动来实现运动，在垂直帄而的 y 方向上由液压缸
（序号3）来完成运动，充分的利用了y 方向的空间。 但是因为液压传动属于柔性
的，无法保证动作的准确响应，从而将造 成在需要两坐标配合时出现误差，出现庖
品。方案三中：利用横移小 车使机构在导轨的导向下完成一个方向的移动，在纵向
的移动中由电 机带送丝杠旋转，螺母在防转导轨的作用下变为直线运动（螺母下而
可以安装刀座）实现纵向的运动。竖直方向上也通过电机拖动螺旋传 动机构实现竖
作而内的任意位置的轨迹，所以要求所选电机都自带制动器和编码 器，以便于实现
4） 、滑动螺旋摩擦磨损比较大，效率低，只是适用于屮小功率的 传递场合。
螺母起支撑作用，结构简单。工作螺杆在螺母左右两个极端位 置所占据的长度尺寸
大于螺杆行程的两倍。因此这种结构占据的空间 比较大，不适用行程比较大传动。
2） 、螺杆转动，螺母做直线运动（b）,这种结构占据空间尺寸小， 适用于
长行程运动的螺杆。螺杆两端由轴承支持（有的一端由轴承支 持）螺母有防转机构，
且移动，结构简单但是精度不高。常用在某些钻床工作台沿着 立柱上下移动的机构。
防转机构。结构复杂而且螺杆在螺母左右移动占据空间位置大。这种 结构很少应用
求，应用广泛。最大的缺点就是容易磨损，效率低（一般为 0.3-0.4）o 螺旋千斤顶、
力的传力螺旋。矩形螺纹的效率虽然高，但是制造困难，对中的精度 低，可用在精
矩形螺纹的效率虽然高，但是制造困难，对中的精度低， 可用在精度要求低的场合。
一般按限制工作比压来限制磨损量，许用压强则由运动 副的材料和运动副的滑动速
查得，螺杆35 钢，调质后屈服强度为240Mpa 根据表8-6 推算其切 应力为
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