CN103755159A - 全自动中空玻璃惰性气体充气机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动中空玻璃惰性气体充气机，包括玻璃传送机构、玻璃测厚装置、玻璃定位装置和充气单元，充气单元连接有充气单元对中机构和充气单元升降机构，充气单元包括充气针，充气针设有充气管、抽气管和压力检测管。可以在中空玻璃的间隔条上设置带充气预留孔的专用线插件，在传统中空玻璃自动生产线的合片段、全自动打胶段之间增加了一段充气段，实现了合片、充气、打胶的连续生产。

Description

全自动中空玻璃惰性气体充气机

技术领域

本发明涉及一种适用于充气中空玻璃的专用充气设备，尤其涉及一种全自动中空玻璃惰性气体充气机。

背景技术

目前，建筑用能已达社会能源消耗量的27.6%，而建筑能耗的50%与门窗有关。中空玻璃具有良好的隔热隔音作用，用中空玻璃制造的门窗在节能建筑中得到广泛应用。

如图1所示，随着建筑节能的要求日益提高，原有的中空玻璃的隔热系数已经不能适应发展要求，为了提高隔热系数，只能在中空玻璃的腔体中充入惰性气体，一般是氩气。目前新修订的中空玻璃充气标准GB/T11944已经实施。对充气质量提出了更高要求。

现有技术中的充气工艺主要有两种形式：

（1）气幕式充气：如图2所示，该技术是在中空玻璃合片前，在两片玻璃之间充满惰性气体，然后再合片。该方式能够实现中空玻璃的连续在线生产，生产效率高，其特点是在中空生产线的板压机内，合片工艺前，充满惰性气体形成气幕，然后再合片、压片，将惰性气体密封在两片玻璃之间。与普通板压机相比，只增加了气幕功能。

（2）钻孔、充气、堵孔式充气：如图3所示，在中空玻璃完成第二道密封后，再通过钻孔、充气、堵孔等工艺，对中空玻璃进行充气。

现有技术中的间隔条插件有两种形式：

（1）角插件：如图4a所示，用于非折弯间隔条的连接，一个组框用四件。

（2）线插件：如图4b所示，用于折弯间隔条的连接，一个组框用一件。

上述现有技术至少存在以下缺点：

（1）气幕式充气：由于形成气幕会浪费大量的惰性气体。并且目前该项技术的气幕式充气设备价格高昂。

（2）钻孔、充气、堵孔式充气：该方式能克服气幕式充气浪费的缺点，但其必须在中空玻璃第二密封完全固化后才能进行，不能连续生产。造成中空玻璃半成品库存积压增加、占地大、生产周期长，效率低。间隔条内填充有分子筛干燥剂，在打孔时分子筛可能顺孔流出，降低中空玻璃防潮性能；并且钻孔还可能将残渣（钻削、分子筛等）带入中空玻璃内腔，产生废品。

发明内容

本发明的目的是提供一种能实现合片、充气、打胶连续生产的全自动中空玻璃惰性气体充气机。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的全自动中空玻璃惰性气体充气机，包括玻璃传送机构、玻璃测厚装置、玻璃定位装置和充气单元，所述充气单元连接有充气单元对中机构和充气单元升降机构，所述充气单元包括充气头，所述充气头设有充气管、抽气管和压力检测管。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的全自动中空玻璃惰性气体充气机，由于包括玻璃传送机构、玻璃测厚装置、玻璃定位装置和充气单元，充气单元连接有充气单元对中机构和充气单元升降机构，充气单元包括充气针，充气针设有充气管、抽气管和压力检测管，可以在中空玻璃的间隔条上设置带充气预留孔的专用线插件，在传统中空玻璃自动生产线的合片段、全自动打胶段之间增加了一段充气段，实现了合片、充气、打胶的连续生产。

附图说明

图1为现有技术中中空玻璃的结构示意图；

图2为现有技术中气幕式充气的状态示意图；

图3为现有技术中钻孔、充气、堵孔式充气的状态示意图；

图4a为现有技术中角插件的结构示意图；

图4b为现有技术中线插件的结构示意图；

图4c为本发明实施例中带充气预留孔的专用线插件的结构示意图；

图4d为本发明实施例中中空玻璃的生产流程示意图；

图5a为本发明实施例中玻璃传送机构的正面结构示意图；

图5b为本发明实施例中玻璃传送机构的侧面结构示意图；

图6为本发明实施例中玻璃测厚装置的结构示意图；

图7为本发明实施例中玻璃定位装置的结构示意图；

图8a为本发明实施例中充气单元的工作状态示意图；

图8b为本发明实施例中充气单元的结构示意图；

图8c为本发明实施例中充气单元的气路原理示意图；

图8d为本发明实施例中多个充气单元在不同工位的充气状态示意图；

图8e为本发明实施例中多个充气单元及丁基胶封堵单元设置在转换机构上的结构示意图；

图8f为本发明实施例中丁基胶封堵单元的结构示意图；

图9a为本发明实施例中充气单元对中的状态示意图；

图9b为本发明实施例中充气单元对中机构的结构示意图；

图10为本发明实施例中充气单元升降机构的状态示意图。

图中：

1、玻璃，2、惰性气体，3、间隔条，4、第一道密封，5、第二道密封，6、气幕，7、充气装置，8、非折弯间隔条，9、分子筛，10、角插件，11、折弯间隔条，12、线插件，13、充气预留孔，14、同步带轮，15、气浮背板，16、第二压轮，17、第二气缸，18、第一压轮，19、第一气缸，20、导轨，21、直线电位器，22、抽气同步带，23、抽气腔体，24、压力检测管，25、抽气管，26、充气管，27、充气头，28、充气针，29、基座，30、基座气缸，31、充气针气缸，32、直线导轨，33、开关气缸，34、出料口，35、进料口，36、第一充气单元，37、第二充气单元，38、丁基胶封堵单元，39、第三充气单元，40、玻璃传送基线，41、直线导轨，42、滑块，43、基座，44、丝母，45、滚珠丝杠，46、轴承座，47、伺服电机，48、直线导轨和滑块，49、基座，50、伺服电机，51、斜齿轮，52、升降斜齿条，53、龙门。

具体实施方式

下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。

本发明的全自动中空玻璃惰性气体充气机，其较佳的具体实施方式是：

包括玻璃传送机构、玻璃测厚装置、玻璃定位装置和充气单元，所述充气单元连接有充气单元对中机构和充气单元升降机构，所述充气单元包括充气头，所述充气头设有充气管、抽气管和压力检测管。

所述玻璃传送机构包括同步带、同步带轮，所述同步带的上方设有气浮背板，所述同步带的上表面与水平面成7度角，所述气浮背板的气浮面后仰并与所述同步带的上表面垂直，所述同步带轮与伺服电机连接。

所述玻璃测厚装置包括设置在导轨上的第一压轮和第二压轮，所述第一压轮和第二压轮分别连接有第一气缸和第二气缸，所述第一压轮与第二压轮之间连接有直线电位器。

所述玻璃定位装置包括抽气同步带，所述抽气同步带连接有抽气腔体，所述抽气腔体连接有真空风机。

所述充气单元对中机构包括直线导轨、基座，所述基座通过滑块设置在所述直线导轨上，所述基座上设有丝母，所述丝母啮合有滚珠丝杠，所述滚珠丝杠连接有伺服电机，所述充气单元设于所述基座上。

所述充气单元升降机构包括固定在龙门上的升降斜齿条和固定在基座上的斜齿轮，所述斜齿轮与所述升降斜齿条啮合，所述斜齿轮连接有伺服电机，所述龙门与所述基座之间设有相配合的直线导轨和滑块，所述充气单元设置在所述基座上。

所述充气单元有多个，多个充气单元设置在转换机构上。

所述转换机构上还设有丁基胶封堵单元。

所述转换机构包括转盘，所述转盘连接有驱动装置，所述多个充气单元和丁基胶封堵单元设置在所述转盘上。

如图4c、4d所示，在中空玻璃的间隔条上设置带充气预留孔的专用线插件，可以应用本发明的全自动中空玻璃惰性气体充气机，在传统中空玻璃自动生产线的合片段、全自动打胶段之间增加了一段充气段，实现了合片、充气、打胶的连续生产。既克服了气幕式充气浪费的缺点，也克服了钻孔、充气、堵孔式不能连续生产的缺点。增加一段充气段，在整个生产线上不占用合片的时间，优化了生产节拍，进一步提高生产效率。

具体实施例：

包括以下几个功能单元：

玻璃传送机构、玻璃测厚装置、玻璃定位装置、充气单元、充气单元对中机构、充气单元升降机构。

1、玻璃传送机构：

为实现合片、充气、打胶的连续生产，充气段须能接收合片段出来的玻璃单元，并能够将充好气的玻璃单元送入全自动打胶断。

玻璃传送机构如下：

如图5a、5b所示，玻璃与水平面成7度角，与气浮背板保持3mm的气浮层，通过下沿伺服电机驱动的同步带实现传送。

2、玻璃测厚装置：

为适应不同厚度规格的玻璃单元，本发明安装了玻璃测厚装置，机构如下：

如图6所示，第一气缸、第二气缸分别带动两个第一压轮和第二压轮在导轨上移动，直至卡住玻璃单元，直线电位器读取此时两个压轮之间的距离，即为玻璃单元的厚度。

3、玻璃定位装置：

为实现充气孔位置的准确，玻璃在传送中需要精确定位，该发明安装了玻璃定位装置，机构如下：

如图7所示，真空风机产生负压，使玻璃单元紧紧贴在抽气同步带上，抽气同步带由伺服电机驱动同步带轮实现传动。在安装设备时，以抽气同步带为基准，确定其他相关机构位置，达到玻璃定位的作用。

4、充气单元：

如图8a至图8f所示，充气单元为本发明的核心机构，其能实现自动检测充气孔、自动充气、自动抽气、自动封堵预留充气孔、自动检测充气浓度、自动控制充气压力、自动切换适应于不同规格的间隔条、自动切换充气和抽气适用于不同规格的玻璃。

为实现高纯度的充气效果，在充气过程中需要通过调节充气、抽气的压力及流量，防止产生湍流。

为实现高效连续生产，需要根据不同规格的间隔条自动切换与之对应的充气头。

为实现高效、低耗气的充气效果，需要根据不同规格的玻璃调整充气、抽气位置。

充气单元工作流程：

（1）玻璃通过传送机构进入充气段，位于充气位前方的光眼检测到玻璃后，玻璃减速运行，此时基座气缸伸出，使充气头贴在间隔条上。

（2）当预留充气孔到达充气针正上方时，玻璃停止运动，此时充气针气缸伸出，使充气针伸入中空玻璃腔体，开始充气。

（3）当浓度检测仪读数高于设定浓度后，停止充气，气缸回退。

（4）丁基胶封堵单元移动至预留充气孔，基座气缸伸出，使出料口贴住间隔条；然后开关气缸缩回，使有一定压力的进料口与出料口联通，挤出丁基胶将预留充气孔堵上；最后将完成充气的玻璃送出。

上述过程中，充气单元具备以下方式：

（1）自动检测充气孔：在充气单元的充气头上，安装一个反射式光电接近开关，在玻璃传送过程中，当间隔条位于充气单元正上方时，接近开关有信号；当专用插件的预留孔通过光电开关，接近开关无信号，此时产生信号下降沿，即判定该位置为充气位，预留充气孔正对充气单元。

（2）自动充气、自动抽气、自动检测充气浓度、自动控制充气压力：

充气由控制系统控制两位电磁阀，实现充气的开、关，流量计能调解充气的快、慢；

抽气由真空泵提供动力，通过与充气关联的电磁阀控制抽气的开、关，浓度计检测抽出气体的氩气浓度，当高于设定浓度时停止充气；压力计检测抽气孔处压力，以便控制系统调整压力。

（3）自动切换适应于不同规格的间隔条：

一般中空玻璃按间隔条宽度区分有三种规格：6A、9A、12A，再加上丁基胶封堵，该发明共有四个标准充气单元，其均布安装在转盘上；转盘由电机、减速机带动齿轮驱动其旋转，完成标准充气单元的自动切换。

在旋转机构内腔，集成有丁基胶挤出机构，其由气缸带动活塞推动腔体内丁基胶，以给予丁基胶一定压力，在封丁基胶单元开关气缸打开后，实现丁基胶的封堵。

（4）自动切换充气和抽气适用于不同规格的玻璃：

该发明将不同规格的玻璃按面积分为四大类：普通规格玻璃、小规格玻璃、大规格玻璃、长而窄规格玻璃。为实现高效、低耗气的充气效果，需要根据不同规格的玻璃调整充气、抽气位置，如下图所示：

要实现以上四种充气方式，每个充气单元必须既能充气也能抽气，并能自动切换充气针的充气、抽气功能。该发明通过镜像上述“充气单元气路原理”，配上电磁阀以实现此功能。

5、充气单元对中机构：

为适应不同规格的间隔条，充气单元需要有对中功能。

如图9a所示，W为中空玻璃总厚度（玻璃测厚机构），a、b为单片玻璃厚度，x为间隔条中线距玻璃传送基线（玻璃定位机构）距离。W=a+b+间隔条厚度+丁基胶压合厚度。由于丁基胶压合厚度是一个不稳定的变值，玻璃厚度a、b在批量生产中基本不变，所有只需要手工输入a、b值，测量出W值，变能计算出x值，x=a+（w-a-b）/2。

如图9b所示，伺服电机带动滚珠丝杠旋转，丝母与基座相连实现前后移动，直线导轨起到受力和保证移动精度的作用，从而实现充气单元的对中。

6、充气单元升降机构：

为适应不同高度的玻璃，充气单元需要有升降功能。

如图10所示，升降斜齿条固定在龙门上，伺服电机带动斜齿轮旋转实现基座的升降运动，直线导轨起到受力和保证移动精度的作用，从而实现充气单元的升降。

本发明的充气方式是中空玻璃生产中全新的生产方式，其特点是能实现合片、充气、打胶的连续生产，与气幕式生产相比，又能大量降低氩气的无谓损耗，并且增加一段充气段，在整个生产线上不占用合片的时间，优化了生产节拍，进一步提高生产效率。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种全自动中空玻璃惰性气体充气机，其特征在于，包括玻璃传送机构、玻璃测厚装置、玻璃定位装置和充气单元，所述充气单元连接有充气单元对中机构和充气单元升降机构，所述充气单元包括充气头，所述充气头设有充气管、抽气管和压力检测管。

2.根据权利要求1所述的全自动中空玻璃惰性气体充气机，其特征在于，所述玻璃传送机构包括同步带、同步带轮，所述同步带的上方设有气浮背板，所述同步带的上表面与水平面成7度角，所述气浮背板的气浮面后仰并与所述同步带的上表面垂直，所述同步带轮与伺服电机连接。

3.根据权利要求1所述的全自动中空玻璃惰性气体充气机，其特征在于，所述玻璃测厚装置包括设置在导轨上的第一压轮和第二压轮，所述第一压轮和第二压轮分别连接有第一气缸和第二气缸，所述第一压轮与第二压轮之间连接有直线电位器。

4.根据权利要求1所述的全自动中空玻璃惰性气体充气机，其特征在于，所述玻璃定位装置包括抽气同步带，所述抽气同步带连接有抽气腔体，所述抽气腔体连接有真空风机。

5.根据权利要求1所述的全自动中空玻璃惰性气体充气机，其特征在于，所述充气单元对中机构包括直线导轨、基座，所述基座通过滑块设置在所述直线导轨上，所述基座上设有丝母，所述丝母啮合有滚珠丝杠，所述滚珠丝杠连接有伺服电机，所述充气单元设于所述基座上。

6.根据权利要求1所述的全自动中空玻璃惰性气体充气机，其特征在于，所述充气单元升降机构包括固定在龙门上的升降斜齿条和固定在基座上的斜齿轮，所述斜齿轮与所述升降斜齿条啮合，所述斜齿轮连接有伺服电机，所述龙门与所述基座之间设有相配合的直线导轨和滑块，所述充气单元设置在所述基座上。

7.根据权利要求1所述的全自动中空玻璃惰性气体充气机，其特征在于，所述充气单元有多个，多个充气单元设置在转换机构上。

8.根据权利要求7所述的全自动中空玻璃惰性气体充气机，其特征在于，所述转换机构上还设有丁基胶封堵单元。

9.根据权利要求8所述的全自动中空玻璃惰性气体充气机，其特征在于，所述转换机构包括转盘，所述转盘连接有驱动装置，所述多个充气单元和丁基胶封堵单元设置在所述转盘上。

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