CN103803785A - 玻璃强化炉、其工作方法及玻璃强化系统的操作方法 - Google Patents

Abstract

一种玻璃强化炉，包括一炉体、一底座及一角度调整模组，该底座活动地设置于该炉体内，用于放置载有复数玻璃的载具，该角度调整模组连接于该底座的周缘，用于调整该底座相对于水平面的倾斜角度。本发明另提供一种玻璃强化炉的工作方法及一种玻璃强化系统的操作方法。采用本发明的玻璃强化炉，可使玻璃强化后的翘曲度得到有效的改善。

Description

玻璃强化炉、其工作方法及玻璃强化系统的操作方法

技术领域

本发明系有关一种强化设备，尤指一种具有自适性角度调整机构的玻璃强化炉、其工作方法及玻璃强化系统的操作方法。

背景技术

普通玻璃因其耐冲击强度低而容易破碎，且破碎后的玻璃会形成尖锐的边缘，从而对人体或其他物件造成伤害。缘此，现在电子产品及建筑物所使用的玻璃大多为强化玻璃(亦称为安全玻璃)。

一般来说，强化玻璃是利用离子交换法以改变玻璃表面所含有的成分，并于冷却时利用玻璃表面与内层的不同收缩力使内、外层之间产生很强的应力。据此，强化玻璃的耐冲击强度可达一般玻璃的数倍(例如9至15倍)之多。

传统玻璃钢化炉，在高温强化过程中，钢化炉的零件和承载玻璃治具大多有些微的变形，导致后续玻璃于进行钢化程序时会与地面产生倾斜角；再者，超薄玻璃在高温强化的过程中，会因质量重力作用而产生翘曲形变(玻璃规格越大，重力作用也越大)，使平整度的变化更加明显，从而影响建筑物的美观性与电子产品的良率。

有鉴于此，本发明人依据多年从事超薄玻璃的相关产品的制造开发及设计经验，探讨如何改善超薄玻璃强化后所产生的翘曲形变，在经无数次试作样品及改良后，终于得到一种确具实用性的本发明。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种玻璃强化炉及玻璃强化系统的操作方法，能够通过控制玻璃与地面的角度以改善玻璃的翘曲度，从而提高产品良率。

根据本发明的一实施例，所述玻璃强化炉包括一炉体，用以容置一载有复数玻璃的载具；一底座，其活动地设置于该炉体内，用于放置该载有复数玻璃的载具；以及一角度调整模组，其连接于该底座的周缘，用于调整该底座相对于水平面的倾斜角度。

本发明另提供一种玻璃强化炉的工作方法，包括以下步骤：放置一载有复数玻璃的载具于该炉体的底座上；以及对该些玻璃进行强化作业，且过程中持续以连接于该底座周缘的角度调整模组调整该底座相对于水平面的倾斜角度。

本发明又提供一种玻璃强化系统的操作方法，包括以下步骤：首先，提供一玻璃强化炉，一邻设于该玻璃强化炉的预热冷却炉及一设置于该玻璃强化炉及该预热冷却炉上方的悬吊装置；接着，以该悬吊装置将一载有复数待强化的玻璃的载具吊至该预热冷却炉的内部，并对该些玻璃进行预热程序。

随后，以该悬吊装置将该载具及该些玻璃吊至该玻璃强化炉的内部，并对该些玻璃进行强化程序，过程中持续透过该角度调整模组控制该底座相对于水平面的倾斜角度；再来，以该悬吊装置将该载具及该些玻璃吊出，并判断该些玻璃是否满足平整度的要求，若无则重复前一步骤，若有则执行下一步骤；及最后，以该悬吊装置将该载具及该些玻璃吊至预热冷却炉的内部，并对该些玻璃进行冷却程序。

综上所述，本发明的玻璃强化炉可通过角度调整模组控制底座相对于水平面的倾斜角度(即控制玻璃相对水平面的倾斜角度)，以解决玻璃翘曲的问题，使玻璃强化后的翘曲度能得到有效的改善。再者，本发明的玻璃强化系统的操作方法可藉由重复对该些玻璃进行强化程序，以测试出各种玻璃应用在所述玻璃强化炉时的最佳倾斜角度，从而使强化后的各种玻璃具有较佳的平整度。

附图说明

图1A为本发明第一实施例的玻璃强化炉的一操作状态的侧视示意图；

图1B为本发明第一实施例的玻璃强化炉的另一操作状态的侧视示意图；

图2为本发明第一实施例的玻璃强化炉的俯视示意图；

图3A为本发明变化实施例的玻璃强化炉的一操作状态的侧视示意图；

图3B为本发明变化实施例的玻璃强化炉的另一操作状态的侧视示意图；

图4为本发明的玻璃强化系统的操作示意图；

图5为本发明的玻璃强化系统的操作流程图；以及

图6为本发明的第二实施例的玻璃强化炉的俯视示意图。

【主要元件符号说明】

1玻璃强化系统

10玻璃强化炉                            20玻璃

11炉体                                  20’浮法玻璃

111内胆                                 21锡面

112盖体                                 22空气面

113壳体                                 30载具

12底座                                  40预热冷却炉

121第一侧边                             41本体

122第二侧边                             42活动盖

13角度调整模组                          43外壳

13A角度调整部件                         50悬吊装置

131动力机构                             d1、d2间距

1311动力输入部                          倾斜角度

1312螺杆                                第一角度

132作动机构                             第二角度

1321支点结构                            C中心点

1322杠杆柄                    D1第一对角线

133连动机构                   D2第二对角线

1331万向节                    P水平面

1332连杆

14万向轴承

具体实施方式

请参阅图1A及1B，其中图1A显示本发明第一实施例的玻璃强化炉之一操作状态的侧视示意图，图1B显示本发明第一实施例的玻璃强化炉之另一操作状态的侧视示意图。所述玻璃强化炉10适于容置一载有复数玻璃20的载具30，并对该些玻璃20进行强化作业，包括一炉体11、一底座12、一角度调整模组13及一万向轴承14。

根据本发明的第一实施例，炉体11包含有一内胆111、一盖设于内胆111的盖体112、一设置于该内胆111外的一壳体113，内胆111外壁与壳体113之间设置有加热组件及温控装置(如保温棉等)；万向轴承14的一侧固设于炉体的底部，更具体地，固设于内胆111的底部，且万向轴承14的另一侧活动地连接于底座12，用意在于使底座12可放置载有复数玻璃20的载具30，并可带动载具30一并作特定角度的旋转动作，为便于后续说明，万向轴承14连接于底座12的一侧简称为活动侧；角度调整模组13连接于底座12的周缘，用以调整底座12相对于水平面P的倾斜角度。

在本具体实施例中，所述玻璃强化炉10为一直吊式玻璃强化炉，可方便容置一载具30于其内，且载具30内承载有复数垂直排列的待强化的玻璃20(承载多少玻璃需看载具和内胆的设计尺寸)。再者，玻璃强化炉10的内胆111存置有化学药剂；载具30例如吊篮可分离地载置于悬吊装置(图未示)，并可藉由悬吊装置将载具30吊至内胆111内部的底座12上，以对玻璃20进行强化作业。

请配合参阅图2，所述角度调整模组13包括多个角度调整部件13A，其数量可依实际需求而有所调整，而在本实施例中，角度调整部件13A的数量为二。另外，底座12呈矩状且具有两相邻的第一侧边121与另两相邻的第二侧边122；其中第一侧边121与炉体11的侧壁面具有第一间距d1，第二侧边122则与炉体11的侧壁面具有第二间距d2。

在本实施例中，第一间距d1需大于第二间距d2，适以使二角度调整部件13A可分别连接于底座12的第一侧边121，二角度调整部件13A的其中之一可控制底座12于第一方向(例如X方向)倾斜，而二角度调整部件13A的其中另一可控制底座12于第二方向(例如Y方向)倾斜。藉此，角度调整模组13能控制底座12相对于水平面P的倾斜角度。

复参阅图1A及1B，以下将详述每一角度调整部件13A的具体特征。所述角度调整部件13A包括一动力机构131、一连接于动力机构131的作动机构132及一连接于作动机构132的连动机构133。

动力机构131固设于炉体11的外部且具有一动力输入部1311及一可转动地螺杆1312，其中动力输入部1311系与螺杆1312相连接，以提供一第一方向转动及一第二方向转动的动力令螺杆1312进行转动，如：顺时针转动及逆时针转动。在本实施例中，动力输入部1311可以是一减速电机，但不在此限；所述减速电机是指电机和减速机直联的集成体，其中螺杆1312系连接于减速机；所述减速电机具有设计简化、空间节省、使用寿命长、噪音低、扭矩和负载能力高等优点，不仅可以完成简单驱动，还能够实现复杂定位控制。

作动机构132固设于炉体11的外部且具有一支点结构1321及一可偏摆翘升动作的杠杆柄1322；其中杠杆柄1322的重心位置可活动地设置于支点结构1321上，且杠杆柄1322的一端系与螺杆1312相连接，以能经螺杆1312驱动而进行翘翘板运动。

连动机构133包括一万向节1331及一连杆1332；其中万向节1331固设于底座12的二第一侧边121的其中之一，连杆1332的一端可活动地连接于万向节1331，而另一端突伸出盖体112并连接于杠杆柄1322。在本实施例中，角度调整模组13的二万向节1331系分别固设于底座12的二第一侧边121。

需说明的是，所述动力机构131的动力输入部1311及作动机构132的支点结构1321可固设于炉体11的外部并接地(图未示)；或者，所述两者可固设于自炉体11延伸成型的支撑结构上(图未示)。

在一较佳的实施态样中，角度调整模组13的二万向节1331系分别固设于底座12的二第一侧边121的中央处，而万向轴承14的活动侧系连接于底座12的重心位置，以使连杆1332能更容易带动底座12倾斜。

更详细地说，所述矩状的底座12具有两相对的第一内角1和另两相对的第二内角2；其中两相对的第一内角1可定义出一第一对角线D1，而另两相对的第二内角2可定义一第二对角线D2，第一对角线D1与第二对角线D2的交界处具有一中心点C，其系为底座12的重心位置，万向轴承14的活动侧即连接于底座12的中心点C处。

综上所述，动力输入部1311能够提供动力令螺杆1312进行转动以驱动杠杆柄1322偏摆翘升或下降，以带动连杆1332往内胆111的底部的方向或盖体112的方向位移，并藉万向节1331与万向轴承14控制底座12相对于水平面P的倾斜角度；较佳地，所述倾斜角度介于0至10度之间，能够使玻璃20强化后的翘曲度能得到有效的改善，但所述倾斜角度并不以此为限，可根据玻璃的尺寸进行调整。

请参阅图3A及3B以下将以浮法玻璃20’进行强化为实施例作说明。浮法玻璃20’包含一锡面21及一空气面22，且在强化之前，已就各浮法玻璃20’的锡面21和空气面22作区分并作统一朝向放入一载具内，并将该载具置于该底座12上。为便说明，图3A及3B仅绘了单片的浮法玻璃20’及角度调整模组13等主要部件。当进行高温化学强化离子交换的过程中(即玻璃中的纳离子与化学溶液中的钾离子交换的过程中)，由于浮法玻璃20’的空气面22具备多孔性而导致空气面22比锡面21的离子交换更活跃，因此空气面22的强度比锡面21的强度高、应力层更深，此时会造成浮法玻璃20’产生翘曲形变，且强化过程中各零件和治具的些微变形亦将加剧浮法玻璃20’的翘曲形变；此时角度调整模组13即可控制底座12相对于水平面P的倾斜角度，浮法玻璃20’亦将相对于水平面P产生倾斜，进而依靠浮法玻璃20’自身所受的重力作用改善翘曲形变，使强化后的浮法玻璃20’不致产生明显的翘曲形变，以确保浮法玻璃20’的平整性。

请参阅图1A、4及5，其中图4为应用本发明第一实施例的玻璃强化炉的玻璃强化系统，图5为所述玻璃强化系统的操作方法的流程示意图。所述玻璃强化系统包括一玻璃强化炉10、一邻设于玻璃强化炉10的预热冷却炉40及一设置于玻璃强化炉10及预热冷却炉40上方的悬吊装置50。其中玻璃强化炉10的具体特征可参考前述的内容，故在此不予赘述。

预热冷却炉40邻设于玻璃强化炉10且包括一本体41、一活动盖42、一外壳43，其中本体41上形成有一开口(未标示)，活动盖42可前、后滑动以开启或封闭开口，另外，本体41的外壁与外壳43之间设有加热元件及温控装置(图未示)，用于设定预热冷却炉40的温度，使之执行预热程序或冷却程序；悬吊装置50可活动地设置于玻璃强化炉10和预热冷却炉40的上方，用于将一载有复数待强化的玻璃20的载具30悬吊至玻璃强化炉10或预热冷却炉40的内部。强化炉10与预热冷却炉40的数量可依实际需要进行调整。再者，所述玻璃强化系统1的操作方法包括以下步骤：

首先，执行步骤S10，提供玻璃强化炉10、预热冷却炉40及悬吊装置50，其中玻璃强化炉10和预热冷却炉40的具体特征如上所述。接着，执行步骤S12，以悬吊装置50将一载有复数待强化的玻璃20的载具30吊至预热冷却炉40的内部并关闭活动盖42，且以预热冷却炉40对该些玻璃20执行预热程序。

随后，执行步骤S14，开启活动盖42，以悬吊装置50将该载具30及该些玻璃20吊至玻璃强化炉10的内部并关闭盖体112，以玻璃强化炉10对该些玻璃20进行强化程序，过程中持续透过角度调整模组13调整底座12相对于水平面P的倾斜角度。

为达上述之目的，动力输入部1311具有一旋转编码器(图未示)，而玻璃强化炉10设有一控制面板(图未示)，其中旋转编码器与螺杆1312联用，且控制面板电性连接于旋转编码器；据此，旋转编码器可将螺杆1312的旋转位置或旋转量转换成讯号并回馈至控制面板，由于螺杆1312的旋转位置或旋转量可计算出对应的倾斜角度，因此操作者可经由控制面板以持续控制角度调整模组13。

再来，执行步骤S16，开启盖体112，以悬吊装置50将该载具30及该些玻璃20吊出，并判断该些玻璃20是否满足平整度要求，若无则重复前一步骤，若有则执行下一步骤。最后，执行步骤S18，开启盖体112，以悬吊装置50将该载具30及其玻璃20吊至预热冷却炉40的内部并关闭活动盖42，且以预热冷却炉40对该些玻璃20进行冷却程序。判断玻璃20是否满足平整度要求可通过人工检验，亦可借由辅助取像系统作判断。

如此即对该些玻璃20完成整套的预热、强化及冷却流程。值得一提的是，所述玻璃强化系统1的操作方法的步骤S14可被重复执行，藉以测试出各种类的玻璃20应用于本发明的玻璃强化炉10时的最佳倾斜角度，且后续重复生产过程即可以各种类的玻璃对应的最佳倾斜角度进行预设置；再者，透过重复执行步骤S14或预设置的最佳倾斜角度能让强化后的各种玻璃20满足平整度的要求，从而产品的良率。

〔第二实施例〕

请参阅图6，其显示本发明第二实施例的玻璃强化炉的俯视示意图，并配合参阅图1A及图1B，本实施例的玻璃强化炉10与第一实施例的不同之处在于，为能于一次强化程序中强化更多的玻璃20，因此将炉体11和底座12的体积相对扩大，以放置更大型的载具30及更多的玻璃20；另外，角度调整模组13包括四组角度调整部件13A。

在本具体实施例中，四角度调整部件13A的其中之二同时连接于底座12的一第一侧边121，而四角度调整部件13A的其中另二同时连接于底座12的另一第一侧边121。据此，所述玻璃强化炉10能够依产能需求而于一次强化程序中强化更多的玻璃20，并确保强化后的玻璃20的平整性。

综上所述，相较于习知玻璃强化(钢化)炉，本发明的玻璃强化炉具有下列优点：

1、本发明玻璃强化炉可通过角度调整模组控制底座相对于水平面的倾斜角度(即控制玻璃相对地面的倾斜角度)，以解决玻璃翘曲度的问题，使玻璃强化后的翘曲度能得到彻底和有效的改善。

2、如上所述，本发明玻璃强化炉可改善浮法玻璃在高温化学强化离子交换的过程中(即玻璃中的纳离子与化学溶液中的钾离子交换的过程中)，由于浮法玻璃的空气面具备多孔性而导致空气面比锡面的离子交换更活跃所造成的翘曲形变，从而确保浮法玻璃的平整性。

3、本发明玻璃强化系统的操作方法可藉由重复执行玻璃强化程序，以测试出各种类的玻璃应用于所述玻璃强化炉时的最佳倾斜角度；再者，透过重复执行玻璃强化程序，并利用角度调整模组控制底座相对于水平面的最佳倾斜角度，可使强化后的玻璃满足平整度的要求，从而电子产品的良率。

以上所述者，仅为本发明一较佳实例而已，并非用来限定本发明实施的范围，故举凡依本发明申请专利范围所述的形状、构造、特征及精神所为之均等变化与修饰，均应包括于本发明的申请专利范围内。

Claims (16)

1.一种玻璃强化炉，其特征在于，所述玻璃强化炉包括：

一炉体，用以容置一载有复数玻璃的载具；

一底座，其活动地设置于该炉体内，用于放置该载有复数玻璃的载具；以及

一角度调整模组，其连接于该底座的周缘，用于调整该底座相对于水平面的倾斜角度。

2.如权利要求1所述的玻璃强化炉，其特征在于，更包括一万向轴承，其一侧固设于该炉体的底部且另一侧活动地连接于该底座。

3.如权利要求2所述的玻璃强化炉，其特征在于，该炉体具有一内胆、一盖设于该内胆的盖体、以及一设置于该内胆外的壳体；该万向轴承的一侧固设于该内胆的底部，且另一侧活动地连接于该底座。

4.如权利要求3所述的玻璃强化炉，其特征在于，所述内胆外壁与所述壳体之间设置有加热组件及温控装置。

5.如权利要求1所述的玻璃强化炉，其特征在于，该角度调整模组包括二角度调整部件，该底座呈矩状且具有相邻的两侧边，该二角度调整部件分别连接于该底座的相邻的两侧边。

6.如权利要求5所述的玻璃强化炉，其特征在于，该角度调整模组的每一角度调整部件包括一动力机构、一作动机构及一连动机构，该动力机构设置于该炉体的外部且具有一可转动的螺杆，该作动机构设置于该炉体的外部且具有一可偏摆翘升动作的杠杆柄，该杠杆柄的一端连接于该螺杆，该连动机构的一端活动地连接于该底座，该连动机构的另一端连接于该杠杆柄的另一端。

7.如权利要求6所述的玻璃强化炉，其特征在于，该角度调整模组的每一动力机构更包括一动力输入部，该动力输入部与该螺杆相连接。

8.如权利要求7所述的玻璃强化炉，其特征在于，该动输入部具有一旋转编码器，且该旋转编码器与一控制面板电性连接。

9.如权利要求6所述的玻璃强化炉，其特征在于，该角度调整模组的每一作动机构更包括一支点结构，该杠杆柄可活动地设置于该支点结构上。

10.如权利要求6所述的玻璃强化炉，其特征在于，该角度调整模组的每一连动机构包括一万向节及一连杆，该连杆的一端可活动地连接该万向节，该连杆的另一端突伸出该盖体且连接该杠杆柄，该角度调整模组的二万向节分别固设于该底座的相邻的两侧边。

11.如权利要求7所述的玻璃强化炉，其特征在于，该角度调整模组的二万向节分别固设于该底座的相邻的两侧边的中央处。

12.如权利要求1所述的玻璃强化炉，其特征在于，该倾斜角度介于1至10度之间。

13.一种如权利要求1所述的玻璃强化炉的工作方法，其特征在于，包括以下的步骤：

放置一载有复数玻璃的载具于该炉体的底座上；以及

对该些玻璃进行强化作业，过程中持续以连接于该底座周缘的角度调整模组调整该底座相对于水平面的倾斜角度。

14.如权利要求13所述的玻璃强化炉的工作方法，其特征在于，该角度调整模组包括二角度调整部件，该底座呈矩状且具有相邻的两侧边，该二角度调整部件分别连接于该底座的相邻的两侧边，每一角度调整部件包括一动力机构、一作动机构及一连动机构，该动力机构设置于该炉体的外部且具有一可转动的螺杆，该作动机构设置于该炉体的外部且具有一杠杆柄，该杠杆柄的一端连接于该螺杆，该连动机构的一端活动地连接于该底座，该连动机构的另一端突连接于该杠杆柄的另一端，其中该动力机构通过该螺杆驱动该杠杆柄偏摆翘升或下降，以带动该连动机构运动，进而调整该底座相对于水平面的倾斜角度。

15.如权利要求14所述的玻璃强化炉的工作方法，其特征在于，该角度调整模组的每一作动机构更包括一支点结构，该杠杆柄可活动地设置于该支点结构上，以进行翘翘板运动。

16.一种玻璃强化系统的操作方法，其特征在于，包括以下的步骤：

提供一如权利要求1所述的玻璃强化炉、一邻设于该玻璃强化炉的预热冷却炉及一设置于该玻璃强化炉及该预热冷却炉上方的悬吊装置；

以该悬吊装置将一载有复数待强化的玻璃的载具吊至该预热冷却炉的内部，并对该些玻璃进行预热程序；

以该悬吊装置将该载具及该些玻璃吊至该玻璃强化炉的内部，并对该些玻璃执行强化程序，过程中持续透过该角度调整模组控制该底座相对于水平面的倾斜角度；

以该悬吊装置将该载具及该些玻璃吊出，并判断该些玻璃是否满足平整度的要求，若无则重复前一步骤，若有则执行下一步骤；以及

以该悬吊装置将该载具及该些玻璃吊至该预热冷却炉的内部，并对该些玻璃进行冷却程序。

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