CN103819075A - 一种玻璃制品旋压成型装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种玻璃制品旋压成型装置，包括一个由上操作台和下操作台组成的成型工作系统，所述上操作台和下操作台之间设有一组上、下相对的模具，上模为阳模，下模为阴模，所述上操作台设有一端连接所述阳模的压制升降装置，所述下操作台设有定位所述阴模于工作位置的定位机构以及驱动所述阴模旋转的驱转装置，所述定位机构包括用于支撑所述阴模并可升降的支撑台，以及设置于所述支撑台上的夹具，所述夹具沿所述阴模的周向上夹紧所述阴模实现定位。本发明所述的成型装置的阴模定位准确，其得到的玻璃制品成型精度大幅度提高，且所述阳模在成型工作系统内预热，因此省时省力。

Description

一种玻璃制品旋压成型装置

技术领域

本发明涉及一种玻璃制品成型装置，尤其是指大口径、高精度、深穹球壳玻璃制品的成型装置。

背景技术

随着玻璃应用技术的不断发展，用于高等级照明、科学仪器以及光电探测系统等领域的大口径、深穹球壳半球形玻璃制品的需求量日益增加，一般来讲，此类玻璃制品的成型通常采用压制法、热弯法或旋转法来获得。其中，所述压制法是将规定重量、达到成型黏度的玻璃液浇铸到一定形状的模具中，在外力的作用下按照模具形状形成的制品，具有生产周期短、效率高的特点，但是采用该种成型方法，由于玻璃液温度较高，直接压制容易产生气泡；所述热弯法是对冷却固化、无残余应力的玻璃预制板进行加热，使玻璃预制板升温到具有良好塑性的成型温度区域，利用模具，在外力的作用下进行压制成型的方法，采用该种成型方法由于需要对玻璃板进行加热，所以耗能高、效率低，而且容易引起玻璃制品的析晶和失透；而所述旋转法是将规定重量、达到成型黏度的玻璃液浇铸到一定形状的模具中，通过模具的旋转在离心力的作用下成型的方法，采用该种成型方法，单一的离心力作用很难制作出精度要求较高的玻璃制品，而且成型后的制品容易出现薄厚不均匀等缺陷。

为了解决上述问题，本申请人于2009年提出了一种解决方案，即中国专利文献（CN101717177B）公开了一种旋压法玻璃制品成形方法和装置，所述成形装置包括由阴模和阳模组成的成形模具、驱动装置和安装定位装置，所述阴模底部中间设一穿孔，其中穿设一个阴模顶碗；所述驱动装置包括动力装置、与阴模连接的阴模旋转控制装置、与阴模顶碗连接的升降装置以及与阳模连接的另一升降装置。本发明对浇铸在阴模中的玻璃液进行短暂的旋转后，使玻璃液内的热量得到一定的散发，此时，再用阳模行压制，可以获得大口径、高精度、半球形玻璃球罩制品。上述装置和方法虽然可以得到表面光滑、高精度的玻璃制品，但是仍然存在以下缺陷：（1）所述阴模通过其外缘卡入定位平台的凹槽中再以销钉固定完成安装和定位，采用上述方法，所述阴模安装较繁琐，而且阴模一旦安装若出现偏差不能微调，若所述阴模安装的不精确，那么玻璃制品的精度也就得不到保障；（2）所述阳模预热是在整个成形装置外部进行，完成预热后才固定在安装定位装置上，由于需要搬运，故此费时费力。

发明内容

为此，本发明要解决的第一个技术问题在于现有技术所采用的阴模安装定位方式繁琐、不精确，从而提出一种定位方式精确的玻璃制品旋压成型装置。

本发明要解决的第二个技术问题在于现有技术所采用的阳模预热模式耗时，耗力，进而提供一种阳模预热简单的玻璃制品旋压成型装置。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种玻璃制品旋压成型装置，包括一个由上操作台和下操作台组成的成型工作系统，所述上操作台和下操作台之间设有一组上、下相对的模具，上模为阳模，下模为阴模，所述上操作台设有一端连接所述阳模的压制升降装置，所述下操作台设有定位所述阴模于工作位置的定位机构以及驱动所述阴模旋转的驱转装置，所述定位机构包括用于支撑所述阴模并可升降的支撑台，以及设置于所述支撑台上的夹具，所述夹具沿所述阴模的周向上夹紧所述阴模实现定位。

进一步，还包括位于所述下操作台上的水平运动机构，所述水平运动机构支撑预热后的所述阴模，并可沿所述下操作台滑动；所述水平运动机构通过初定位机构定位至工作位置。

进一步，所述水平运动机构包括支撑所述阴模的支撑件，以及位于所述支撑件下侧的滑轮，所述滑轮沿所述下操作台上的平行滑轨滑动。

进一步，所述初定位机构包括固定于下操作台上的挡杆或电磁感应限位机构。

进一步，所述支撑台的上端面上成型有圆形凹槽，所述阴模的下端面上成型有伸入所述圆形凹槽的凸台，所述圆形凹槽的槽壁上开设有若干个安装所述夹具的安装孔，所述夹具可夹紧所述凸台。

进一步，所述支撑台的下侧连接所述驱转装置，所述驱转装置为驱转电机。

进一步，所述驱转装置下侧设有驱动所述驱转装置及所述支撑台升降的液压驱动装置。

进一步，所述支撑台的中心设置有可沿垂直方向升降的顶杆，所述顶杆的上端面抵靠于所述阴模内的阴模顶碗上，用于顶出所述阴模顶碗实现脱模。

进一步，所述上操作台的下方固定有阳模预热机构，所述压制升降装置带动所述阳模预热机构中的阳模在垂直方向作上、下运动。

进一步，所述阳模预热机构为预热炉，所述预热炉的下表面设有用于封闭或打开所述预热炉的水平开合机构，所述压制升降装置为液压升降装置，所述液压升降装置包括连接所述阳模的压杆，所述压杆伸入至所述预热炉内。

本发明的上述技术方案与现有技术相比具有以下优点：

1.本发明提供的玻璃制品旋压成型装置，其包括将所述阴模定位在工作位置的定位机构，其定位机构包括带动所述阴模沿垂直方向上、下运动的支撑台，以及设于所述支撑台上的夹具，所述支撑台上升过程对所述阴模进行定位微调，所述支撑台上升过程中一旦接触到所述阴模的底部，就启动所述支撑台上的夹具，通过所述夹具夹紧所述阴模，完成所述阴模的定位和安装，由于所述阴模的定位更加精确，所以成型后玻璃制品的精度也更加精确。

2.本发明提供的玻璃制品旋压成型装置，阴模经过预热炉的预热后输送至成型装置处，因此，该成型装置还包括可将预热后的所述阴模通过一个运载工具运送至工作位置的水平运动机构，其输送至工作位置后，通过一个初定位机构就可以将所述阴模固定在所述工作位置，上述初定位机构可以为位于下操作台上的挡杆或电磁感应限位机构，经过初定位及精细定位后，上述成型装置的定位可靠性进一步提高。

3.本发明提供的玻璃制品旋压成型装置，所述支撑台的上端面上成型有圆形凹槽，所述阴模的下端面上成型有伸入所述圆形凹槽的凸台，所述圆形凹槽的槽壁上开设有若干个安装所述夹具的安装孔，所述夹具可夹紧所述凸台，所述阴模随所述支撑台沿垂直方向上、下运动，且将所述阴模稳定地固定在所述支撑台上。

4.本发明提供的玻璃制品旋压成型装置，所述支撑台的下侧连接所述驱转装置，从而实现所述支撑台上所述阴模的旋转；所述驱转装置下侧设有驱动所述驱转装置及所述支撑台升降的液压驱动装置，从而实现所述支撑台带动所述阴模沿垂直方向上、下运动。

5.本发明提供的玻璃制品旋压成型装置，所述支撑台的中心设置有可沿垂直方向升降的顶杆，所述顶杆的上端面抵靠于所述阴模内的阴模顶碗上，用于顶出所述阴模顶碗实现脱模，实现将所述阴模内的玻璃制品与所述阴模分离。

6.本发明提供的玻璃制品旋压成型装置，所述上操作台的下方固定有阳模预热机构，所述压制升降装置带动所述阳模预热机构中的阳模在垂直方向作上、下运动，由于将所述阳模直接在所述成型工作系统上预热，因此省时省力。

7.本发明提供的玻璃制品旋压成型装置，所述阳模和阴模之间还设有定位卡环，所述定位卡环具有卡口的一端卡入所述槽口，所述阳模的端沿卡住所述定位卡环的上端，安装时，所述定位卡环的上端与所述阳模的端沿相接触，其下端通过所述卡口和所述槽口咬合，从而限定了所述阳模和阴模的间距，保证了位于其中的玻璃制品的尺寸精度。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1是本发明所述玻璃制品旋压成型装置的示意图；

图2是本发明所述阳模预热机构示意图；

图3是本发明所述阴模的定位机构示意图；

图4是本发明玻璃液浇铸于阴模后所述阳模与阴模的结构图。

图中附图标记表示为：1-上操作台，2-下操作台，3-阳模，4-阴模，11-压制升降装置，12-预热炉，20-定位机构，21-驱转装置，22-支撑台，23-夹具，24-支撑件，25-滑轮，26-平行滑轨，27-挡杆，28-顶杆，29-阴模顶碗，221-圆形凹槽，41-凸台，42-通孔，43-槽口，5-压杆，6-连接柱，7-定位卡环。

具体实施方式

请结合参考图1、图2、图3所示，本发明提供了一种玻璃制品旋压成型装置，包括一个由上操作台1和下操作台2组成的成型工作系统，所述上操作台1和下操作台2之间设有一组上、下相对的模具，上模为阳模3，下模为阴模4，所述上操作台1设有一端连接所述阳模3的压制升降装置11，所述下操作台2设有定位所述阴模4于工作位置的定位机构20以及驱动所述阴模4旋转的驱转装置21，所述定位机构20包括用于支撑所述阴模4并可升降的支撑台22，以及设置于所述支撑台22上的夹具23，所述夹具23沿所述阴模4的周向上夹紧所述阴模4实现定位。

上述技术方案是本发明的核心技术方案，所述定位机构20将所述阴模4定位在工作位置，所述支撑台22带动所述阴模4沿垂直方向上下运动，且所述支撑台22上升过程对所述阴模4进行定位微调，所述支撑台22上升过程中一旦接触到所述阴模4的底部，就启动所述支撑台22上的夹具23，通过所述夹具23夹紧所述阴模4，完成所述阴模4的定位和安装，由于所述阴模4的定位更加精确，所以成型后玻璃制品的精度也更加精确。所述阴模4定位安装完成后，将玻璃液浇铸于所述阴模4中，所述驱转装置21为所述阴模4旋转提供动力，而所述压制升降装置11带动所述阳模3沿垂直方向上、下运动，从而实现利用旋压法制作玻璃制品。

需要说明的是：所述成型工作系统还包括若干个连接柱6，用于连接所述上操作台1和所述下操作台2，所述上操作台1和所述下操作台2以及若干个连接柱6围成一个空间，所述阳模3和阴模4位于该空间内。所述夹具23包括沿周向分布的若干个夹头，通过所述夹头夹紧所述阴模4，实现沿所述阴模4的周向上夹紧所述阴模4，完成所述阴模4的定位和安装。

在本实施例中，所述定位机构20还包括位于所述下操作台2上的水平运动机构，所述水平运动机构支撑预热后的所述阴模4，并可沿所述下操作台2滑动；所述水平运动机构通过初定位机构定位至工作位置。所述水平运动机构可将预热后的所述阴模4通过一个运载工具运送至工作位置，而所述初定位机构就可以将所述阴模4固定在所述工作位置。

在本实施例中，如图1所示，为了将预热后的所述阴模4通过一个运载工具运送至工作位置，该成型装置还包括水平运动机构，所述水平运动机构包括支撑所述阴模4的支撑件24，以及位于所述支撑件24下侧的滑轮25，所述滑轮25沿所述下操作台2上的平行滑轨26滑动。为了将所述阴模4固定在所述工作位置，通过一个初定位机构对成型装置进行粗定位，优选的，本实施例中，所述初定位机构包括固定于下操作台2上的挡杆27，其他方式中，还可以选用电磁感应限位机构。上述初定位机构的具体实现结构都是本领域常用的定位方式，此处不再详述。

在本实施例中，请参考图3所示，为了带动所述阴模4随所述支撑台22沿垂直方向上、下运动，且将所述阴模4稳定地固定在所述支撑台22上，所述支撑台22的上端面上成型有圆形凹槽221，所述阴模4的下端面上成型有伸入所述圆形凹槽221的凸台41，所述圆形凹槽221的槽壁上开设有若干个安装所述夹具23的安装孔，所述夹具23可夹紧所述凸台41。

在本实施例中，为了实现所述支撑台22上所述阴模4的旋转，在所述支撑台22的下侧连接所述驱转装置21，所述驱转装置21为驱转电机。为了实现所述支撑台22带动所述阴模4沿垂直方向上、下运动且驱动所述驱转装置21，所述驱转装置21下侧设有驱动所述驱转装置21及所述支撑台22升降的液压驱动装置。

在本实施例中，为了将所述阴模4内的玻璃制品与所述阴模4分离，所述支撑台22的中心设置有可沿垂直方向升降的顶杆28，所述顶杆28的上端面抵靠于所述阴模4内的阴模顶碗29上，用于顶出所述阴模顶碗29实现脱模。

需要说明的是：请参考图4，所述阴模4底部中间设有一通孔42，所述通孔42内装设有所述阴模顶碗29，由于所述顶杆28的上端面抵靠于所述阴模4内的阴模顶碗29上，因此所述阴模顶碗29随所述顶杆28上升或下降，为了使所述阴模顶碗29上升过程中将玻璃制品与所述阴模分离，所述阴模顶碗29上表面为弧面体，所述阴模4的内表面与阴模顶碗29的弧面体上表面密实接合形成能与所述阳模3外表面配合的半球形；而所述阴模顶碗29的下部为圆柱体形状，圆柱体上含有数个凸条（图中未标示）与所述阴模4的凹槽（图中未标示）相互配合，使所述阴模顶碗29紧密接合在所述阴模4内。

在本实施例中，为了将所述阳模3直接在所述成型工作系统上预热，所述上操作台1的下方固定有阳模预热机构，所述压制升降装置11带动所述阳模预热机构中的阳模3在垂直方向作上、下运动，所述阳模3不需要预热后再置放在所述成型工作系统上，因此省时省力。

在本实施例中，请参考图2所示，所述阳模预热机构为预热炉12，其采用电阻加热的方式进行阳模预热，所述预热炉12的下表面设有用于封闭或打开所述预热炉12的水平开合机构，所述压制升降装置11为液压升降装置，所述液压升降装置包括连接所述阳模3的压杆5，所述压杆5伸入至所述预热炉12内，从而通过所述压制升降装置11带动所述阳模3在垂直方向作上、下运动。

需要说明是：为了保证所述阳模3和所述阴模4工作时的位置，确保玻璃制品的精度，所述阳模3和阴模4之间还设有定位卡环7，所述定位卡环具有卡口（图中未标示）的一端卡入所述阴模4的槽口43，所述阳模3的端沿（图中未标示）卡住所述定位卡环7的上端，安装时，所述定位卡环7的上端与所述阳模3的端沿相接触，其下端通过所述卡口和所述槽口43咬合，从而限定了所述阳模3和阴模4的间距，保证位于其中的玻璃制品的尺寸精度。

在本实施例中，所述玻璃制品旋压成型的工艺流程如下：

（a）在成型操作前60～30分钟，首先所述阳模预热机构对所述阳模3进行预热以及利用一个预热炉对所述阴模4进行预热，且预热温度根据玻璃种类不同可以调整，一般接近于玻璃的退火上限温度，且在预热过程中所述阴模的温度较所述阳模温度略低；

（b）所述阴模4预热完成后，将承载所述阴模4的支撑件24沿成型工作系统的下操作台2上的平行滑轨26向所述阳模3的正下方水平运动，直到将承载有所述阴模4的支撑件24接触所述挡杆27时停止，使其初定位于工作位置上；然后启动所述液压驱动装置，利用上升的支撑台22使所述阴模4的凸台41装卡在所述支撑台22的圆形凹槽221内，一旦所述支撑台22接触到所述阴模4的底部，启动所述支撑台22上的夹具23，利用所述夹具23上的若干个夹头夹紧所述阴模4的底部，使所述阴模4精确地限定于工作位置上，完成所述阴模4的定位安装；

（c）将规定重量的玻璃液浇铸于所述阴模4中；

（d）启动所述阴模4的旋转装置21，使所述阴模4中的玻璃液开始旋转，且旋转时间与制品形状和壁厚有关；

（e）经过预定的时间后，通过反方向旋转结束所述阴模4的旋转动作，使其停止；

（f）在所述阴模4停止的瞬间，启动所述压制升降装置11，对所述阳模3施压10～30秒，完成对制品的最后定型；

（g）在所述定位卡环7的作用下，利用所述压制升降装置11的上升，将与所述压制升降装置11相连接的所述阳模3顺利提出与制品脱离，然后卸除所述定位卡环7；

（f）启动所述液压驱动装置，使与液压驱动装置相连接的顶杆28缓慢上升，将所述阴模顶碗29连同成型制品一同顶起，使成型制品与所述阴模4脱离，得到成型后的玻璃制品。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种玻璃制品旋压成型装置，包括一个由上操作台（1）和下操作台（2）组成的成型工作系统，所述上操作台（1）和下操作台（2）之间设有一组上、下相对的模具，上模为阳模（3），下模为阴模（4），所述上操作台（1）设有一端连接所述阳模（3）的压制升降装置（11），所述下操作台（2）设有定位所述阴模（4）于工作位置的定位机构（20）以及驱动所述阴模（4）旋转的驱转装置（21），其特征在于：所述定位机构（20）包括用于支撑所述阴模（4）并可升降的支撑台（22），以及设置于所述支撑台（22）上的夹具（23），所述夹具（23）沿所述阴模（4）的周向上夹紧所述阴模（4）实现定位。

2.根据权利要求1所述的玻璃制品旋压成型装置，其特征在于：还包括位于所述下操作台（2）上的水平运动机构，所述水平运动机构支撑预热后的所述阴模（4），并可沿所述下操作台（2）滑动；所述水平运动机构通过初定位机构定位至工作位置。

3.根据权利要求2所述的玻璃制品旋压成型装置，其特征在于：所述水平运动机构包括支撑所述阴模（4）的支撑件（24），以及位于所述支撑件（24）下侧的滑轮（25），所述滑轮（25）沿所述下操作台（2）上的平行滑轨（26）滑动。

4.根据权利要求2或3所述的玻璃制品旋压成型装置，其特征在于：所述初定位机构包括固定于下操作台（2）上的挡杆（27）或电磁感应限位机构。

5.根据权利要求1所述的玻璃制品旋压成型装置，其特征在于：所述支撑台（22）的上端面上成型有圆形凹槽（221），所述阴模（4）的下端面上成型有伸入所述圆形凹槽（221）的凸台（41），所述圆形凹槽（221）的槽壁上开设有若干个安装所述夹具（23）的安装孔，所述夹具（23）可夹紧所述凸台（41）。

6.根据权利要求5所述的玻璃制品旋压成型装置，其特征在于：所述支撑台（22）的下侧连接所述驱转装置（21），所述驱转装置（21）为驱转电机。

7.根据权利要求6所述的玻璃制品旋压成型装置，其特征在于：所述驱转装置（21）下侧设有驱动所述驱转装置（21）及所述支撑台（22）升降的液压驱动装置。

8.根据权利要求7所述的玻璃制品旋压成型装置，其特征在于：所述支撑台（22）的中心设置有可沿垂直方向升降的顶杆（28），所述顶杆（28）的上端面抵靠于所述阴模（4）内的阴模顶碗（29）上，用于顶出所述阴模顶碗（29）实现脱模。

9.根据权利要求1所述的玻璃制品旋压成型装置，其特征在于：所述上操作台（1）的下方固定有阳模预热机构，所述压制升降装置（11）带动所述阳模预热机构中的阳模（3）在垂直方向作上、下运动。

10.根据权利要求9所述的玻璃制品旋压成型装置，其特征在于：所述阳模预热机构为预热炉（12），所述预热炉（12）的下表面设有用于封闭或打开所述预热炉（12）的水平开合机构，所述压制升降装置（11）为液压升降装置，所述液压升降装置包括连接所述阳模（3）的压杆（5），所述压杆（5）伸入至所述预热炉（12）内。

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