CN102060431A - 玻璃模压成型机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种玻璃模压成型机，包括玻璃成型室、处于玻璃成型室的下模腔、与玻璃成型室相配合的上模头、对上模头施加压力和使上模头位移的动力装置、对下模腔和玻璃成型室快速冷却的冷却装置，上模头中装有加热器，玻璃成型室装有温度传感器，装有与上模头相连接的位移传感器，能够根据所述的温度传感器和位移传感器输出的信号来控制动力装置使得上模头的压力随着玻璃成型室的温度变化而改变的控制系统；还可包括抽真空装置及充气装置；所述的动力装置优选包括气缸、气源、三位五通阀、调速阀，所述的控制系统包括电控比例阀、PLC控制器、AD数字处理器、触摸屏、电源模块；这种玻璃模压成型机能提高制成品的成品率和质量，可适用于大批量生产。

Description

玻璃模压成型机
技术领域
    本发明涉及玻璃模压成型技术领域，尤其是一种制造非球面光学玻璃的玻璃模压成型机。
背景技术
目前，非球面玻璃模压成型机是先将玻璃预形体放在上模仁和下模仁之间，然后对玻璃预形体进行加热，当玻璃预形体达到一定温度后，利用伺服马达施力，推动上下模仁，挤压预形体成为我们所需要的玻璃镜片形状。这种设备是通过定压瞬间一次成型；由于瞬间成型要求的压力较大常会导致模具内的玻璃预形体破碎，瞬间成型也不易控制制成品的折射率与内应力，使得大批量生产时质量极不稳定，另一方面定压成型还有其较大的缺点是在高温环境下模具与玻璃硝材因较长时间的高压紧贴使玻璃与模具的贴付机率大大上升，降低成品率。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种玻璃模压成型机，其能提高制成品的成品率和质量，可适用于大批量生产。
为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种玻璃模压成型机，包括玻璃成型室、处于玻璃成型室的下模腔、与玻璃成型室相配合的上模头、对上模头施加压力和使上模头位移的动力装置、对下模腔和玻璃成型室快速冷却的冷却装置，上模头中装有加热器，玻璃成型室装有温度传感器，装有与上模头相连接的能够测量上模头移动距离的位移传感器，能够根据所述的温度传感器和位移传感器输出的信号来控制动力装置使得上模头的压力随着玻璃成型室的温度变化而改变的控制系统。
上述的玻璃模压成型机还可包括与玻璃成型室相连的抽真空装置。
在设置有所述抽真空装置的玻璃模压成型机还可包括向玻璃成型室充注氮气或其它惰性气体的充气装置及设置在所述充气装置和玻璃成型室之间的阀门。
上述的玻璃模压成型机，所述的动力装置可优选由气缸、气源、三位五通阀、调速阀组成，气源通过三位五通阀进入汽缸，调速阀装在三位五通阀和气缸下端口之间，当然还需包括相应的管路，还可包括一些公知的器件如调压阀等进一步完善气路。
当采用由气缸、气源、三位五通阀、调速阀组成的动力装置时，所述的控制系统包括电控比例阀、PLC控制器、AD数字处理器、触摸屏、向PLC控制器和AD数字处理器及触摸屏提供电源的电源模块，电控比例阀设置于汽缸上端口和三位五通阀之间，AD数字处理器接收温度传感器和位移传感器的信号反馈给PLC控制器，PLC控制器把处理完的数据再通过AD数字处理器传输给电控比例阀来控制进入汽缸气体压力和流量。
本发明由于在上模头下压的过程中，位移传感器也跟着下降，可以检测上模头的下降速率和距离，位移传感器把此信号传输给控制系统，控制系统再把此参数和温度传感器发送的参数进行比对后进行处理输出信号来控制动力装置的下压的速度和压力，使得玻璃成型室的玻璃预形体依时间、温度、软化程度、预压压强四个参数受工艺要求的控制与调节，使得玻璃预形体在加温的过程中逐步成型，有利于消除玻璃制成品的内应力，控制玻璃制成品折射率，防止玻璃的破碎，降低玻璃与模具的贴付机率，大大提高玻璃制成品的成品率和质量；另一方面，玻璃预形体成型后通过冷却系统快速冷却取出，使得本发明的设备能很快进入下一循环，可适用于大批量生产。
在玻璃预形体成型过程中使得玻璃成型室处于真空条件下或对玻璃成型室充注氮气或其它惰性气体可以有效防止模具在高温下表面的氧化，提高模具的使用寿命。
采用由气缸、气源、三位五通阀、调速阀组成的动力装置时结构更加简化，安装方便，运行速度快。
由电控比例阀、PLC控制器、AD数字处理器、触摸屏组成的控制系统，使得人机操作界面更加灵活，方便对工艺参数的输入和控制。
附图说明
图1是本发明的结构原理图。
图2是本发明玻璃成型室的温度和上模头的压力在总工作拍子时间段变化曲线图。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1所示，一种玻璃模压成型机，包括玻璃成型室1、处于玻璃成型室1的下模腔2、与玻璃成型室1相配合的上模头3、对上模头3施加压力和使上模头3位移的动力装置4、对下模腔2和玻璃成型室1快速冷却的冷却装置5，上模头3中装有加热器6，玻璃成型室1装有温度传感器7，装有与上模头3相连接的能够测量上模头3移动距离的位移传感器8，能够根据所述的温度传感器7和位移传感器8输出的信号来控制动力装置4使得上模头3的压力随着玻璃成型室1的温度变化而改变的控制系统9。
上述的玻璃模压成型机还可包括与玻璃成型室1相连的抽真空装置10。
在设置有所述抽真空装置10的玻璃模压成型机还可包括向玻璃成型室1充注氮气或其它惰性气体的充气装置11及设置在所述充气装置11和玻璃成型室1之间的阀门111。
上述的玻璃模压成型机，所述的动力装置4可优选由气缸41、气源42、三位五通阀43、调速阀44组成，气源42通过三位五通阀43进入汽缸41，调速阀44装在三位五通阀43和气缸41下端口之间，当然还需包括相应的管路，还可包括一些公知的器件如调压阀45等进一步完善气路。
当采用由气缸41、气源42、三位五通阀43、调速阀44组成的动力装置4时，所述的控制系统9包括电控比例阀91、PLC控制器92、AD数字处理器93、触摸屏94、向PLC控制器92和AD数字处理器93及触摸屏94提供电源的电源模块95，电控比例阀91设置于汽缸41上端口和三位五通阀43之间，AD数字处理器93接收温度传感器7和位移传感器8的信号反馈给PLC控制器92，PLC控制器92把处理完的数据再通过AD数字处理器93传输给电控比例阀91来控制进入汽缸41气体压力和流量。
本玻璃模压成型机工作流程如下：PLC控制器92发出信号使三位五通阀43的B端得电，气源42的气流经调压阀45调压后通过三位五通阀43流经电控比例阀91从气缸41的上端口进入气缸41，此时电控比例阀91以低阀值电压接通气源42，使得汽缸41以设定的速率执行预压前的第一工作压力段，此时加热器开始对玻璃预形体12进行加热。
当位移传感器8和温度传感器7检测到预先的设定值时数秒后，此时汽缸41还保持在第一工作压力段的压力，而后PLC控制器92通过AD数字处理器93发出信号给电控比例阀91，使进入汽缸41的压力改变，汽缸41进入第二工作压力段。
按预先设定的时间汽缸41完成第二工作压力段的工作后，进入第三工作压力段，此压力段为全压成型段，电控比例阀91全值接通并直至总工作拍子时间结束，总工作拍子时间是按数学模型计算预先设定，玻璃成型室1的温度和上模头3的压力在总工作拍子时间段变化曲线见图2。
接下来，位移传感器8检测到气缸41到最后行程，发出报警指令与PLC控制器92沟通总拍子时间的结束期，当确定数据并检查通过后将先后断开电控比例阀91、三位五通阀43的B端电源使其复位。
然后，使三位五通阀43的E端得电，气源42通过调速阀44经汽缸41的下端口进入汽缸41，上模头3上升，上升到位后三位五通阀43的E端失电复位结束一个工作循环，最后冷却装置5对玻璃成型室1、玻璃制成品10及下模腔2进行快速冷却后可取出玻璃制成品，设备进入下一个工作循环。
在玻璃预形体12送入玻璃成型室1后上模头3下压前，玻璃成型室1处于密闭状态，此时可利用抽真空装置10对玻璃成型室1进行抽真空，达到预定真空度后打开阀门111向玻璃成型室1充注氮气或其它惰性气体，达到预先设定压力后关闭阀门111，使得玻璃预形体在成型的过程中与氧气隔离，防止模具的氧化；真空装置10和阀门111的动作也可通过PLC控制器92进行控制。
本发明的动力装置也可采用液压系统，控制系统基本相同。
以上的工作过程和设备硬件可使得玻璃预形体在加热过程中逐步成型，有利于消除玻璃制成品的内应力，控制玻璃制成品折射率，降低玻璃与模具的贴付机率；本发明的动力装置还可利用伺服电机等装置，本领域的技术人员只要是利用本构思做非实质性的改变都落入本案的保护范围。

Claims (5)

1.一种玻璃模压成型机，包括玻璃成型室、处于玻璃成型室的下模腔、与玻璃成型室相配合的上模头、对上模头施加压力和使上模头位移的动力装置、对下模腔和玻璃成型室快速冷却的冷却装置，其特征在于：上模头中装有加热器，玻璃成型室装有温度传感器，装有与上模头相连接的能够测量上模头移动距离的位移传感器，能够根据所述的温度传感器和位移传感器输出的信号来控制动力装置使得上模头的压力随着玻璃成型室的温度变化而改变的控制系统。
2.根据权利要求1所述的玻璃模压成型机，其特征在于：所述的玻璃模压成型机还包括与玻璃成型室相连的抽真空装置。
3.根据权利要求2所述的玻璃模压成型机，其特征在于：所述的玻璃模压成型机还包括向玻璃成型室充注氮气或其它惰性气体的充气装置及设置在所述充气装置和玻璃成型室之间的阀门。
4.根据权利要求1至3任一项所述的玻璃模压成型机，其特征在于：所述的动力装置包括气缸、气源、三位五通阀、调速阀，气源通过三位五通阀进入汽缸，调速阀装在三位五通阀和气缸下端口之间。
5.根据权利要求4所述的玻璃模压成型机，其特征在于：所述的控制系统包括电控比例阀、PLC控制器、AD数字处理器、触摸屏、向PLC控制器和AD数字处理器及触摸屏提供电源的电源模块，电控比例阀设置于汽缸上端口和三位五通阀之间，AD数字处理器接收温度传感器和位移传感器的信号反馈给PLC控制器，PLC控制器把处理完的数据再通过AD数字处理器传输给电控比例阀来控制进入汽缸气体压力和流量。
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