CN104150790B - 真空玻璃抽气口封口装置 - Google Patents
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Abstract
一种真空玻璃抽气口封口装置，包括：具有壳体以及被壳体包裹的空腔的外部组件（1），在所述壳体上设置有开口，当所述真空玻璃抽气口封口装置通过所述开口覆盖被加工的真空玻璃的抽气口时，所述外部组件的空腔与真空玻璃的真空层形成气闭空间；封口头（2），其具有轴线（Z）并且能够在所述外部组件的空腔中沿所述轴线（Z）移动；以及驱动力转向装置（70），其用于将垂直于所述轴线（Z）施加的第一驱动力（F）转换成沿着所述轴线（Z）施加的第二驱动力（f），以驱动所述封口头（2）沿所述轴线（Z）移动。
Description
技术领域
本发明涉及一种真空玻璃制作设备。尤其涉及在真空玻璃连续自动化生产线中使用的真空抽取装置。更具体地说，本发明提供了一种真空玻璃抽气口封口装置，以及适用于同时加工多块真空玻璃的单体炉生产流水线。
背景技术
本发明是本申请人的在先中国专利申请201210291474.7的继续申请，该申请的全部内容并入本申请作为本申请的一部分，而本申请的权利要求所限定、并由随后说明书所公开和的技术方案是在中国专利申请201210291474.7基础上的进一步改进的新发明。
具体地说，本申请人的上述在先专利申请在保证真空玻璃产品质量的前提下提供了一种自动化的真空玻璃制作系统以及相关方法。其核心在于：在生产流水线中对于连续式真空炉的真空玻璃抽气口封口装置的改进，从而真正实现了连续、高效、节能生产。该在先申请是真空玻璃制作领域中的一个具有划时代意义的重要发明。
然而，从另一个角度上考量，上述发明中还有进一步改进的余地。参考图2，该图是对于中国专利申请201210291474.7的图9的简化。其中示出的真空炉100中容纳有作为加工对象的一块如图1所示的真空玻璃P1。
如图2所示，当着辐射挡板37开启后，驱动装置沿着与真空玻璃的表面垂直的方向施加驱动力，将封口装置的外壁55内部的真空抽取、加热、封口以及冷却系统驱动到与抽气口41接触，以进行对于被加工的真空玻璃P1的真空抽取和封口操作。
为了提高生产效率并节省能源，希望在一个真空炉中同时加工多块真空玻璃。在图3中示例地示出了同时加工三块真空玻璃的情况，即同时对于三块真空玻璃P1、P2和P3进行真空抽取和封口。此时，如果使用图2示出的驱动装置的结构，则由于驱动装置是沿着与被加工的真空玻璃的表面垂直的方向施加驱动力，而只能将封口装置驱动为与被加工的真空玻璃P1的抽气口41相接触，从而完成对于被加工的真空玻璃P1的真空抽取操作和封口操作，但无法对被加工的真空玻璃P1上面的两块被加工的真空玻璃P2和P3进行抽真空抽取操作和封口操作。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明公开的技术方案提供了一种改进的真空玻璃抽气口封口装置，适用于在一个真空炉中同时对多块真空玻璃进行真空抽取操作和/或封口操作。为了清楚起见，将参照图3的示意图来说明根据本发明的真空玻璃抽气口封口装置预期实现的功能和技术效果，然而本发明并不限于图3所示出的实施例，例如可以同时对两块或多于三块的被加工的真空玻璃进行真空抽取操作和/或封口操作。
首先，根据本发明的真空玻璃抽气口封口装置的体积小，具体地说，可以通过机械或人工地将根据本发明的真空玻璃抽气口封口装置放置在被加工的两个真空玻璃之间（如图3所示，放置在被加工的真空玻璃P1与P2之间，以A表示），并使其与被加工的真空玻璃的抽气口对准。通过真空预抽取操作（下面将详述）使得根据本发明的真空玻璃抽气口封口装置与被加工的真空玻璃P2接触并固定位置。
随后，通过沿着与被加工的真空玻璃P2的表面平行的方向对根据本发明的真空玻璃抽气口封口装置施加第一驱动力F。通过设置在根据本发明的真空玻璃抽气口封口装置内部的驱动力转向装置将所施加的与被加工的真空玻璃P2的表面平行的第一驱动力F转换成与被加工的真空玻璃P2的表面垂直的第二驱动力f。利用垂直于被加工的真空玻璃P2的表面的第二驱动力f把设置在根据本发明的真空玻璃抽气口封口装置内部的封口头推向被加工的真空玻璃P2的表面，并将布置在封口头上的封口片挤压在被加工的真空玻璃P2的抽气口上，随后通过加热（或不通过加热）来完成抽气口的封闭。
根据本发明的一个方面，提供实现上述功能的一种真空玻璃抽气口封口装置，其包括：外部组件1，其具有壳体以及被壳体包裹的空腔，在所述壳体上设置有开口，当所述真空玻璃抽气口封口装置通过所述开口覆盖被加工的真空玻璃的抽气口时，所述外部组件的空腔与真空玻璃的真空层形成气闭空间；封口头2，其具有轴线Z并且能够在所述外部组件的空腔中沿所述轴线Z移动；以及驱动力转向装置70，其用于将垂直于所述轴线Z施加的第一驱动力F转换成沿着所述轴线Z施加的第二驱动力f，以驱动所述封口头2沿所述轴线Z移动。
根据本发明的示例性实施例，其中在所述外部组件1的壳体的侧壁上可以提供有驱动力施加通路L，通过所述驱动力施加通路L将垂直于所述轴线Z施加的第一驱动力F施加到所述驱动力转向装置70上。
根据本发明的示例性实施例，其中所述封口头2可以包括加热装置3，当所述封口头2将封口片18挤压覆盖在被加工的真空玻璃的抽气口上时，根据所述封口片18表面所附的粘接材料19而使用所述加热装置3对所述封口片18进行加热，从而封闭抽气口。
根据本发明的不同优选实施例，其中的粘接材料19可以是玻璃焊料、金属焊料或常温下可迅速凝结的粘合剂之一，并且当所述粘接材料19是常温下可迅速凝结的粘合剂时，不使用所述加热装置3对所述封口片18进行加热。
根据本发明的不同优选实施例，其中所述驱动力转向装置70可以是采用滑杆结构、曲轴结构或伞轮结构之一而实现的。
根据本发明的示例性实施例，所述真空玻璃抽气口封口装置还可以包括定位装置，所述定位装置包括第一定位板和第二定位板，所述第一定位板和第二定位板分别可调节地固定在所述真空玻璃抽气口封口装置的侧壁上，以使得所述第一定位板和第二定位板分别平行于被加工的真空玻璃的两个相关直边，并且使得在真空玻璃的加工期间所述封口头2的轴线Z与被加工的真空玻璃的抽气口的中心对准。
根据本发明的示例性实施例，在所述外部组件1的壳体内可以设置有冷却装置（37，38）。
根据本发明的示例性实施例，在所述外部组件1的壳体内可以设置有抽气装置（13，35），并且在所述外部组件1的壳体顶部可以设置有密封胶圈（11，11'）。
根据本发明的另一个方面，提供一种真空玻璃制作设备，其中采用了根据本发明构思的真空玻璃抽气口封口装置，可以在一个真空抽取炉中采用一个所述真空玻璃抽气口封口装置顺序地对多片被加工的真空玻璃进行真空抽取操作和/或封口操作。根据本发明的不同优选实施例，可以在一个真空抽取炉中采用多个所述真空玻璃抽气口封口装置同时对多片被加工的真空玻璃进行真空抽取操作和/或封口操作。
采用上述根据本发明的真空玻璃抽气口封口装置，实现了在真空玻璃连续自动化生产线的一个单体真空抽取炉中对于多片真空玻璃的真空抽取和/或封口，使得预压、真空抽取和抽气口封闭功能一体化完成，从而提高了效率并节省了能耗。
附图说明
通过下面结合附图对本发明的详细说明，本发明的上述以及其他方面、特征和优点将清楚地得以呈现，其中：
图1是示出了作为加工对象的真空玻璃的示意图；
图2是在先申请的真空玻璃加工过程中的真空玻璃抽气口封口装置操作示意图；
图3是示意图，其示出了采用根据本发明的真空玻璃抽气口封口装置所实现的操作情况和所获得的技术效果；
图4是示出了根据本发明构思的真空玻璃抽气口封口装置的结构的示意图；
图5a和图5b分别示出了两种可用于实现图4中所示的驱动力转向装置的机械结构；
图6是示出了根据本发明示例性实施例的附加有定位装置的真空玻璃抽气口封口装置的示意图。
具体实施方式
图4是示出了根据本发明构思的真空玻璃抽气口封口装置的结构的示意图。
在图4中，在根据本发明的真空玻璃抽气口封口装置中的外部组件1的壳体内设置有两个抽气通道13和35，分别用于真空预抽取操作和真空抽取操作。外部组件1还设置有密封胶圈11和11'以及冷却装置（37，38）。与上述本申请人的在先申请的区别在于，在外部组件1的壳体的侧壁上提供有驱动力施加通路L，通过该驱动力施加通路L将垂直于封口头2的轴线Z施加的第一驱动力F施加到驱动力转向装置70上。驱动力转向装置70把第一驱动力F转换成平行与封口头2的轴线Z的第二驱动力f，以驱动封口头2沿其轴线Z移动。
布置在外部组件1的空腔中的封口头2包括加热装置3。当真空抽取完成后，在通过驱动力转向装置70转换获得的第二驱动力f的驱动下，封口头2沿其轴线Z向被加工的真空玻璃移动，从而将布置在封口头2上的封口片18挤压覆盖真空玻璃的抽气口20，并通过热装置3对封口片18进行加热，使得布置在封口片18的表面上的粘接材料19（例如玻璃焊料或金属焊料）熔化，从而将抽气口20封闭（参见图1）。
可替换地，可以不使用焊料而是采用常温下可迅速凝结的粘合剂作为粘接材料19。在此情况下，当真空抽取完成后，在通过驱动力转向装置70转换获得的第二驱动力f的驱动下，封口头2沿其轴线Z向被加工的真空玻璃移动，从而将布置在封口头2上的封口片18挤压覆盖真空玻璃的抽气口20，布置在所述封口片18的表面上的粘合剂（即，粘接材料19）凝固后即可实现将抽气口20封闭（参见图1）。
根据本发明的真空玻璃抽气口封口装置的体积小，高度不大于70～80mm，直径也只有60～80mm。在进行真空抽取操作和/或封口操作的过程中，通过机械操作或操作人员的手工操作使得根据本发明的真空玻璃抽气口封口装置落定在待加工的真空玻璃上并将设置在外部组件1的壳体上的孔23（即，开口）与待加工的真空玻璃的抽气口20对准。密封胶圈11、11'与待加工的真空玻璃的下片玻璃22（参见图1）的表面贴紧，从而形成贯通真空玻璃的真空层32、抽气口20和抽气通道的“密封空间”。利用真空泵（图中未示出）通过抽气通道35进行真空预抽取操作，密封胶圈11和11'之间形成的负压带使得密封胶圈11、11'与待加工的真空玻璃的下片玻璃22的表面紧密接触，从而确保即使在巨大的内外压差下，外部的气体也不能进入上述密封空间。随后利用真空泵通过抽气通道13和抽气孔12抽出待加工的真空玻璃的真空层32（参见图1）中的气体来进行真空抽取操作。
在进行真空抽取操作的同时，封口头2中的加热装置3可以对封口片18进行加热，从而熔化粘接材料19（例如，玻璃焊料或金属焊料）。根据本发明的一个实施例，封口头2中的加热装置3还可以用作感测封口片18的温度的温度传感装置。当完成真空抽取操作之后，封口头2中的加热装置3已经完成对于封口片18的加热，从而完成熔化粘接材料19和/或感测封口片18的温度的操作。所述加热和/或温度感测操作不是必需的，例如，根据本发明的一个实施例，当粘接材料19采用采用常温下可迅速凝结的粘合剂时，可以省略上述加热和/或温度感测操作。
随后，施加在推杆5上的与待加工的真空玻璃的下片玻璃22平行（即与轴线Z垂直）的第一驱动力F被驱动力转向装置70转换成与该下片玻璃22垂直（即与轴线Z平行）的第二驱动力f。借助第二驱动力f推动连杆4来托举已被加热的封口片18，挤压下片玻璃22并覆盖抽气口20。通过温度的控制，例如通过冷却装置（37，38），使得粘接材料19与下片玻璃22的表面牢固地气闭粘接，从而实现封口片18对真空玻璃的抽气口20的可靠密封。
图4中示出的驱动力转向装置70是一种机械装置，可以采用多种常见的机械结构来实现。驱动力转向装置70的作用是把通过外部组件1的侧壁上的驱动力施加通路L施加在推杆5上的垂直于轴线Z的第一驱动力F转换成沿着轴线Z通过连杆4施加到封口头2的第二驱动力f。
图5a和图5b分别示出了两种可用于实现图4中所示的驱动力转向装置70的机械结构示意图。
图5a是采用滑杆结构来实现图4中所示的驱动力转向装置70的一个优选实施例。
参见图5a，在此情形下，驱动力转向装置70包括：连杆4、滑臂7、滑槽14和推杆5。其中，连杆4、滑臂7和推杆5由枢轴O连接。滑槽14设置外部组件1的壳体底部的内侧（图中未示出），滑臂7的一端可嵌入在滑槽14中以进行直线滑动。滑槽14与在外部组件1的壳体的侧壁上提供的驱动力施加通路L平行。连杆4通过枢轴q1与封口头2连接。
当穿过驱动力施加通路L的推杆5的外端受到第一驱动力F的推动时，滑臂7在滑槽14中做直线滑动，进而使得枢轴O移动并靠向的轴线Z。此时，连杆4绕枢轴O进行转动，并且使得连杆4与枢轴O连接的一端靠向轴线Z，进而使得连杆4能够通过枢轴q1向上托起封口头2。通过这样的过程，图5a示出的驱动力转向装置70能够把通过驱动力施加通路L施加在推杆5上的垂直于轴线Z的第一驱动力F转换成平行于轴线Z的使得封口头2沿轴线Z移动的第二驱动力f。在优选的实施例中，封口头2的移动范围可以设置在3～15mm。
图5b是采用同心轮结构来实现图4中所示的驱动力转向装置70的一个优选实施例。
参见图5b，在此情形下，驱动力转向装置70包括：连杆41、支撑臂40、同心轮W、连杆42和推杆5。其中，支撑臂40是固定在外部组件1的壳体底部的内侧上的悬臂，并且通过悬轴O'与同心轮W连接。连杆41的一端通过枢轴q1与封口头2连接，另一端可转动地连接在同心轮W的点Q1处。点Q1与悬轴O'的距离是r1。在外部组件1的壳体侧壁上提供驱动力施加通路L，并且推杆5穿过驱动力施加通路L。连杆42的一端枢轴q2与推杆5连接，连杆42的另一端可转动地连接在同心轮W的点Q2处。点Q2与悬轴O'的距离是r2。
当穿过驱动力施加通路L的推杆5的外端受到第一驱动力F的推动时，连杆42通过枢轴q2和点Q2使得同心轮W转动，从而通过点Q1、连杆41和枢轴q1的连动而移动封口头2，即向上托起封口头2。通过这样的过程，图5b示出的驱动力转向装置70能够把通过驱动力施加通路L施加在推杆5上的垂直于轴线Z的第一驱动力F转换成平行于轴线Z的使得封口头2沿轴线Z移动的第二驱动力f。在本优选的实施例中，可以通过调节r1和r2的比例来调节封口头2的移动范围。
虽然图5a和图5b示出了两种可用于实现图4中所示的驱动力转向装置70的机械结构，但如本专业技术人员所知的那样，本发明不应该受到具体转换方式的限制，只要能够将垂直于轴线Z的第一驱动力F转换成平行于轴线Z的第二驱动力f，还可以采用其他多种方式来实现驱动力转向装置70，例如可以采用通过直角伞面相互啮合的两个伞齿轮所构成的伞齿轮传动机构来实现驱动力转向装置70。
为了便捷准确地将根据本发明的真空玻璃抽气口封口装置落定在被加工的真空玻璃的抽气口上，可以在本发明的真空玻璃抽气口封口装置上提供简单的定位装置。图6是示出了根据本发明示例性实施例的附加有定位装置的真空玻璃抽气口封口装置的示意图。
参考图6，可以在根据本发明的真空玻璃抽气口封口装置上设置两个定位板，即定位板X和定位板Y，其分别平行于被加工的真空玻璃的两个相关直边。在图6中示出，这两个直边的夹角为θ。通常在加工矩形玻璃的情况下，定位板X和定位板Y可以相互垂直，并且分别平行于相邻的两个直角边，即θ=90°。
通常，真空玻璃的抽气口20设置在真空玻璃的一个角附近的位置处。通过调节/固定装置K1和K2可以将定位板X和定位板Y分别固定在根据本发明的真空玻璃抽气口封口装置的侧壁上，并且将定位板X和定位板Y调节为形成夹角θ，并且可以将定位板X和定位板Y调节为到封口头2的中心的距离分别为a和b，从而可以适应待加工的真空玻璃的几何形状。即，通过调节/固定装置K1和K2的调节作用，使得在真空玻璃的加工期间封口头2的轴线Z与待加工的真空玻璃的抽气口20的中心对准。可以将定位板X和定位板Y设置为在轴线Z方向上略高于（例如0.5cm）外部组件1与真空玻璃的抽气口20的接触平面。如上所述，由于抽气口20通常都设计在靠近真空玻璃的一个角落的位置处，所以能够通过对定位板X和定位板Y与外部组件1的位置进行调节并固定，来实现真空玻璃抽气口封口装置与被加工的真空玻璃的抽气口20的快捷对准。如此设计的与本发明的抽气口封口装置位置固定的定位板X和定位板Y可以起到“定位标尺”的作用。可以通过调节定位板X和定位板Y之间的角度θ以及到封口头2的中心的距离a和b来适用于制作不同规格及形状的真空玻璃。
采用上述根据本发明的真空玻璃抽气口封口装置进行真空玻璃的制作时，可以实现在一个真空抽取炉中对多片真空玻璃进行真空抽取操作和/或封口操作。可以在一个真空抽取炉中采用一个根据本发明的真空玻璃抽气口封口装置顺序地对炉中的多片被加工的真空玻璃进行真空抽取操作和/或封口操作。可替换地，可以在一个真空抽取炉中采用多个根据本发明的真空玻璃抽气口封口装置同时对炉中的多片被加工的真空玻璃进行真空抽取操作和/或封口操作。
上述反映本发明构思的实施例的真空玻璃抽气口封口装置实现了在真空玻璃连续自动化生产线的一个单体真空抽取炉中对于多片真空玻璃的真空抽取和/或封口，使得预压、真空抽取和抽气口封闭功能一体化完成，从而提高了效率并节省了能耗。应该说明的是，上述实施例只是用于说明本发而非对于本发明进行实施方式的限制。本发明的保护范围应该有所附的权利要求所限定。
Claims (9)
1.一种真空玻璃抽气口封口装置，包括：
外部组件（1），其具有壳体以及被壳体包裹的空腔，在所述壳体上设置有开口，当所述真空玻璃抽气口封口装置通过所述开口覆盖被加工的真空玻璃的抽气口时，所述外部组件的空腔与真空玻璃的真空层形成气闭空间；
封口头（2），其具有轴线（Z）并且能够在所述外部组件的空腔中沿所述轴线（Z）移动；以及
驱动力转向装置（70），其用于将垂直于所述轴线（Z）施加的第一驱动力（F）转换成沿着所述轴线（Z）施加的第二驱动力（f），以驱动所述封口头（2）沿所述轴线（Z）移动。
2.根据权利要求1的真空玻璃抽气口封口装置，其中，在所述外部组件（1）的壳体的侧壁上提供有驱动力施加通路（L），通过所述驱动力施加通路（L）将垂直于所述轴线（Z）施加的第一驱动力（F）施加到所述驱动力转向装置（70）上。
3.根据权利要求1的真空玻璃抽气口封口装置，其中，所述封口头（2）包括加热装置（3），当所述封口头（2）将封口片（18）挤压覆盖在被加工的真空玻璃的抽气口上时，根据所述封口片（18）表面所附的粘接材料（19）而使用所述加热装置（3）对所述封口片（18）进行加热。
4.根据权利要求3的真空玻璃抽气口封口装置，其中：
所述粘接材料（19）是玻璃焊料、金属焊料或常温下可迅速凝结的粘合剂之一，并且
当所述粘接材料（19）是常温下可迅速凝结的粘合剂时，不使用所述加热装置（3）对所述封口片（18）进行加热。
5.根据权利要求1的真空玻璃抽气口封口装置，还包括：
定位装置，其包括第一定位板和第二定位板，所述第一定位板和第二定位板分别可调节地固定在所述真空玻璃抽气口封口装置的侧壁上，以使得所述第一定位板和第二定位板分别平行于被加工的真空玻璃的两个相关直边，并且使得在真空玻璃的加工期间所述封口头（2）的轴线（Z）与被加工的真空玻璃的抽气口的中心对准。
6.根据权利要求1-5中任一项的真空玻璃抽气口封口装置，其中，在所述外部组件（1）的壳体内设置有冷却装置（37，38）。
7.根据权利要求1-5中任一项的真空玻璃抽气口封口装置，其中，在所述外部组件（1）的壳体内设置有抽气装置（13，35），并且在所述外部组件（1）的壳体顶部设置有密封胶圈（11，11'）。
8.采用权利要求1-7中任一项的真空玻璃抽气口封口装置的真空玻璃制作设备，其特征在于在：
在一个真空抽取炉中采用一个所述真空玻璃抽气口封口装置顺序地对多片被加工的真空玻璃进行真空抽取操作和/或封口操作。
9.采用权利要求1-7中任一项的真空玻璃抽气口封口装置的真空玻璃制作设备，其特征在于在：
在一个真空抽取炉中采用多个所述真空玻璃抽气口封口装置同时对多片被加工的真空玻璃进行真空抽取操作和/或封口操作。
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