CN108545913A - 一种球面钢化玻璃生产装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种球面钢化玻璃的生产装置，包括依次衔接的加热段、成型段和钢化段；将成型钢化后的球面钢化玻璃产品的下表面所在的球面定义为球面S；加热段包括设置于加热炉内的数根陶瓷辊，陶瓷辊形成用以承托玻璃的平面，该平面和水平面平行或者形成夹角δ；成型段包含n根软轴，第1根软轴伸直且与加热段中的陶瓷辊平行，第n根软轴与所述球面S型线吻合，中间部分软轴渐变过渡；钢化段包含数根弯曲的软轴以及数个吹风嘴，由数根弯曲软轴形成承托玻璃的曲面，该曲面为所述球面S的一部分，吹风嘴向经过的玻璃的表面吹风，使其完成定型、钢化。利用以上装置生产球面钢化玻璃，可以解决大尺寸尤其是超大尺寸球面玻璃钢化成型困难，精度不易控制等技术问题。

Description

一种球面钢化玻璃生产装置及方法

技术领域

本发明属于钢化玻璃加工设备领域，具体涉及一种球面钢化玻璃生产装置及方法，尤其应用于大尺寸球面钢化玻璃的生产。

背景技术

当前，球面钢化玻璃的生产方法主要是模具冲压成形法。该方法工艺过程是断续的，生产效率低；在生产大尺寸尤其是超大尺寸球面钢化玻璃时模具问题无法解决，成型困难，并且成型精度不易控制，品质低。球面钢化玻璃的生产需要一种生产效率高的工艺方法，并且能够解决大尺寸尤其是超大尺寸球面玻璃钢化成型困难、品质低等技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种球面钢化玻璃生产装置及方法，解决大尺寸尤其是超大尺寸球面玻璃钢化成型困难，精度不易控制等技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种球面钢化玻璃的生产装置，用以球面钢化玻璃的正弯曲生产或反弯曲生产，按照工艺走向包括依次衔接的加热段、成型段和钢化段；

将成型钢化后的球面钢化玻璃产品的下表面所在的球面定义为球面S；

所述的加热段包括设置于加热炉内的数根陶瓷辊，陶瓷辊形成用以承托玻璃的平面，该平面和水平面平行或者形成夹角δ，夹角δ的大小以保证玻璃在加热段Ⅰ和钢化段Ⅳ内传送时不出现下滑为原则；当正弯曲生产时，所述平面的上游端不低于其下游端，当反弯曲生产时，所述平面的上游端不高于其下游端；

所述的成型段包含n根软轴，按照距离加热段由近及远，分别标记为成型段第1、2、3、……、n-1、n根软轴；成型段第1根软轴伸直且与加热段中的陶瓷辊平行，成型段第n根软轴弯曲，并与所述球面S型线吻合，成型段第2、3、……、n-1根软轴在成型段第1根软轴和第n根软轴的状态之间渐变过渡；

所述的钢化段包含数根弯曲的软轴以及数个吹风嘴，由数根弯曲软轴形成承托玻璃的曲面，该曲面为所述球面S的一部分，吹风嘴向经过的玻璃的表面吹风，使其完成定型、钢化；

在所述的陶瓷辊以及属于成型段、钢化段的软轴的联合传送下，玻璃沿工艺走向依次在加热段、成型段和钢化段内传送。

所述平面和水平面之间的夹角δ不大于20°。

所述的成型段还包含数个压轮，设置在成型段内软轴的上方；

所述的压轮由动力机构驱动，并以与所接触的玻璃相同的线速度转动，或者压轮由通过的玻璃带动自由转动；

当加热后的玻璃通过成型段时，在压轮的碾压下玻璃下表面与成型段中的软轴相贴合。

在成型段和钢化段之间设有修正段，修正段包括数根和所述球面S型线相吻合的软轴，以形成承托玻璃的曲面。

所述的修正段还包括数个压轮，设置在软轴的上方；

所述的压轮由动力机构驱动，并以与所接触的玻璃相同的线速度转动，或者压轮由通过的玻璃1带动自由转动；

当加热后的玻璃通过修正段时由压轮将其辗压在修正段数根软轴形成的曲面上。

所述的修正段还包括数个吹风嘴，吹风嘴向经过的玻璃的表面吹风，使其完成定型、钢化。

所述的属于成型段、修正段、钢化段的软轴，在旋转过程中，软轴外径上任一点的瞬时线速度等于该点与玻璃接触点的瞬时线速度。

所述的属于成型段、修正段、钢化段的软轴，由一根输送软轴穿设多个输送轮和多个轴承座组成；输送轮外径与玻璃接触，由轴承座的布置方式确定输送软轴的弯曲形状。

所述的属于成型段、修正段、钢化段的软轴，其穿设在靠近输送软轴中部的输送轮的半径大于穿设在远离输送软轴中部的输送轮的半径。

所述的成型段或修正段设置在保温室内。

所述的保温室内设置有加热元件，通过控制加热元件使得保温室内的温度维持在0℃～200℃。

一种利用所述的球面钢化玻璃的生产装置生产球面钢化玻璃的生产方法，根据装置中是否采用修正段，该方法具有不同的生产步骤；

当不在装置中设置修正段时，其步骤如下：

1）加热过程：玻璃在加热段内被加热至玻璃弯曲钢化工艺要求的温度，呈软化状态；

2）成型过程：玻璃从加热段内送出，通过成型段，并在自身的重力或者压轮的作用下贴合在成型段中软轴形成的曲面上，渐次成型；

3）钢化过程：玻璃从成型段内送出，进入钢化段；当玻璃进入钢化段后吹风嘴对经过的玻璃吹风，玻璃在属于钢化段的吹风嘴覆盖的区域内完成定型、钢化，获得球面钢化玻璃产品。

当在装置中设置修正段时，其步骤如下：

1）加热过程：玻璃在加热段内被加热至玻璃弯曲钢化工艺要求的温度，呈软化状态；

2）成型过程：玻璃从加热段内送出，通过成型段，并在自身的重力或者压轮的作用下贴合在成型段中软轴形成的曲面上，渐次成型；

3）修正过程：玻璃从成型段内送出，依次通过修正段，并在自身的重力或者压轮的作用下贴合在修正段中软轴形成的曲面上，对玻璃形状进行修正；

4）钢化过程：玻璃从修正段内送出，进入钢化段；当玻璃进入钢化段后吹风嘴对经过的玻璃吹风，玻璃在吹风嘴覆盖的区域内完成定型、钢化，获得球面钢化玻璃产品。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

利用本发明所述设备可以大大提高球面玻璃成型尺寸和精度，可生产球面玻璃的外径范围为2800mm~33400mm，最大版幅3203mm×13109mm；在精度上，最大玻璃相邻叠加的两片玻璃之间轮廓度误差不大于0.743mm，最小玻璃相邻叠加的两片玻璃之间的轮廓度误差不大于0.033mm。

附图说明

图1是生产向上弯曲玻璃时，本发明的结构示意图；

图2是生产向下弯曲玻璃时，本发明的结构示意图；

图3是以生产向上弯曲玻璃为例，本发明在不设置修正段时的结构示意图；

图4是软轴的结构示意图；

图5是压轮与软轴的配合关系图；

图中标记：1、玻璃，2、陶瓷辊，3、软轴，31、输送软轴，32、输送轮，33、轴承座，4、压轮，5、风嘴，6、加热炉；

Ⅰ：加热段，Ⅱ：成型段，Ⅲ：修正段，Ⅳ：钢化段。

具体实施方式

下面结合附图，通过具体的实施方式，对本发明的技术方案作进一步的说明。

如图所示，一种球面钢化玻璃的生产装置，设置于上片台和下片台之间，主要用以球面钢化玻璃的正弯曲生产或反弯曲生产，按照工艺走向包括依次衔接的加热段Ⅰ、成型段Ⅱ和钢化段Ⅳ；其中也可以在成型段Ⅱ和钢化段Ⅳ之间设置修正段Ⅲ，或者将修正段Ⅲ作为钢化段Ⅳ的一部分，因整体占用垂直空间较大，可以适当利用地坑。

其中，上片台的台面靠近加热段Ⅰ的一端可以转动，以便在完成上片时，将上片台台面的另一端抬起，下片台采用横向下片的方式。

所述的加热段Ⅰ具有倾斜设置的加热炉6，加热炉6倾斜设置，以使炉内输送玻璃1的陶瓷辊2倾斜，使得陶瓷辊2形成输送玻璃1的平面，该平面和水平面之间形成一夹角δ，该夹角δ的大小以保证玻璃1在加热段Ⅰ和钢化段Ⅳ内传送时不会出现下滑为准，一般该夹角δ不大于20°，在本例中，优选为12.5°的夹角；当正弯曲生产时，所述平面的上游端不低于其下游端，当反弯曲生产时，所述平面的上游端不高于其下游端。

优选的，所述上片台台面一端抬起后，使得上片台台面和加热炉6炉内的陶瓷辊2所形成的平面共面，以便玻璃1入炉。

将成型钢化后的球面钢化玻璃产品的下表面所在的球面定义为球面S；

所述的成型段Ⅱ包含n根软轴3，按照距离加热段由近及远，分别标记为成型段第1、2、3、……、n-1、n根软轴3，相邻软轴3之间的距离为135mm；成型段第1根软轴3伸直且与加热段中的陶瓷辊2平行，成型段第n根软轴3弯曲，并与所述球面S型线吻合，成型段第2、3、……、n-1根软轴3在成型段第1根软轴3和第n根软轴3的状态之间渐变过渡。

成型段第1、2、3、……、n-1根软轴3均与球面S相切，切点同属于一个圆,该圆的半径与球面S的半径相同。

所述的钢化段Ⅳ包含数根弯曲的软轴3以及数个吹风嘴5，由数根弯曲的软轴3形成承托玻璃1的曲面，该曲面为所述球面S的一部分，吹风嘴5向经过的玻璃1的表面吹风，使其完成定型、钢化；

在所述的陶瓷辊2以及属于成型段Ⅱ、钢化段Ⅳ的软轴3的联合传送下，玻璃1沿工艺走向依次在加热段Ⅰ、成型段Ⅱ和钢化段Ⅳ内传送。

为了玻璃能够更好的成型，所述的成型段Ⅱ还包含数个压轮4，设置在成型段Ⅱ内软轴3的上方；所述的压轮4由动力机构驱动，并以与所接触的玻璃1相同的线速度转动，或者压轮4由通过的玻璃1带动自由转动；当加热后的玻璃1通过成型段Ⅱ时，在压轮4的碾压下玻璃1下表面与成型段Ⅱ中的软轴3相贴合。

对于钢化玻璃尺寸较大时或者对玻璃形状精度要求较高时，需要在钢化之前对成型后的玻璃形状进行修正，因此需要设置修正段Ⅲ，修正段Ⅲ可以设置在成型段Ⅱ和钢化段Ⅳ之间，修正段Ⅲ包括数根和所述球面S型线相吻合的软轴3，以形成承托玻璃1的曲面。

进一步的，所述的修正段Ⅲ还包括数个压轮4，设置在软轴3的上方；所述的压轮4由动力机构驱动，并以与所接触的玻璃1相同的线速度转动，或者压轮由通过的玻璃1带动自由转动；当加热后的玻璃1通过修正段Ⅲ时由压轮4将其辗压在修正段Ⅲ数根软轴3形成的曲面上。

无论是成型段Ⅱ还是修正段Ⅲ，所述压轮4和软轴3的配合关系如图5所示，为了凸显压轮4、玻璃1和软轴3的关系，图中并未画出压轮4的安装方式。而压轮4的安装方式可采用多种形式，只需满足以上对压轮4的要求即可。例如，压轮4可以由一根轴串连起来，也可以各自独立的设置在相应的支架上。

以上所述的修正段Ⅲ也可以作为钢化段Ⅳ的一部分，此时修正段Ⅲ还可以设置数个吹风嘴5，吹风嘴5向经过的玻璃1的表面吹风，和钢化段Ⅳ其余部分相配合，使玻璃1定型、钢化。

所述的属于成型段Ⅱ、修正段Ⅲ、钢化段Ⅳ的软轴3，在旋转过程中，外径上任一点的瞬时线速度等于该点与玻璃1接触点的瞬时线速度。

所述的属于成型段Ⅱ、修正段Ⅲ、钢化段Ⅳ的软轴3，由一根输送软轴31穿设多个输送轮32和多个轴承座33组成；输送轮32外径与玻璃1接触，由轴承座33的布置方式确定输送软轴31的弯曲形状。

进一步的，所述软轴3上，穿设在靠近输送软轴31中部的输送轮32的半径大于穿设在远离输送软轴31中部的输送轮32的半径。

作为优选，所述的成型段Ⅱ或修正段Ⅲ设置在保温室内。所述的保温室内设置有加热元件，通过控制加热元件使得保温室内的温度维持在0℃～200℃。

在实际使用中，也可以将加热段Ⅰ的加热炉6水平设置，从而使得其中陶瓷辊2所形成的平面与水平面平行。

一种利用所述的球面钢化玻璃的生产装置生产球面钢化玻璃的生产方法，根据装置中是否采用修正段Ⅲ，该方法具有不同的生产步骤；

当不在装置中设置修正段Ⅲ时，其步骤如下：

1）加热过程：玻璃1在加热段Ⅰ内被加热至玻璃弯曲钢化工艺要求的温度，呈软化状态；

2）成型过程：玻璃1从加热段Ⅰ内送出，通过成型段Ⅱ，并在自身的重力或者压轮4的作用下贴合在成型段Ⅱ中软轴3形成的曲面上，渐次成型；

3）钢化过程：玻璃1从成型段Ⅱ内送出，进入钢化段Ⅲ；当玻璃1进入钢化段Ⅲ后吹风嘴5对经过的玻璃1吹风，玻璃1在属于钢化段Ⅲ的吹风嘴5覆盖的区域内完成定型、钢化，获得球面钢化玻璃产品。

当在装置中设置修正段Ⅲ时，其步骤如下：

1）加热过程：玻璃1在加热段Ⅰ内被加热至玻璃弯曲钢化工艺要求的温度，呈软化状态；

2）成型过程：玻璃1从加热段Ⅰ内送出，通过成型段Ⅱ，并在自身的重力或者压轮4的作用下贴合在成型段Ⅱ中软轴3形成的曲面上，渐次成型；

3）修正过程：玻璃1从成型段Ⅱ内送出，依次通过修正段Ⅲ，并在自身的重力或者压轮4的作用下贴合在修正段Ⅲ中软轴3形成的曲面上，对玻璃形状进行修正；

4）钢化过程：玻璃1从修正段Ⅲ内送出，进入钢化段Ⅳ；当玻璃1进入钢化段Ⅳ后吹风嘴5对经过的玻璃1吹风，玻璃1在吹风嘴5覆盖的区域内完成定型、钢化，获得球面钢化玻璃产品。

Claims (13)

1.一种球面钢化玻璃的生产装置，用以球面钢化玻璃的正弯曲生产或反弯曲生产，按照工艺走向包括依次衔接的加热段（Ⅰ）、成型段（Ⅱ）和钢化段（Ⅳ）；其特征是：

将成型钢化后的球面钢化玻璃产品的下表面所在的球面定义为球面S；

所述的加热段（Ⅰ）包括设置于加热炉（6）内的数根陶瓷辊（2），陶瓷辊（2）形成用以承托玻璃（1）的平面，该平面和水平面平行或者形成夹角δ，夹角δ的大小以保证玻璃（1）在加热段（Ⅰ）和钢化段（Ⅳ）内传送时不出现下滑为原则；当正弯曲生产时，所述平面的上游端不低于其下游端，当反弯曲生产时，所述平面的上游端不高于其下游端；

所述的成型段（Ⅱ）包含n根软轴（3），按照距离加热段由近及远，分别标记为成型段第1、2、3、……、n-1、n根软轴；成型段第1根软轴伸直且与加热段（Ⅰ）中的陶瓷辊（2）平行，成型段第n根软轴弯曲，并与所述球面S型线吻合，成型段第2、3、……、n-1根软轴在成型段第1根软轴3和成型段第n根软轴的状态之间渐变过渡；

所述的钢化段（Ⅳ）包含数根弯曲的软轴（3）以及数个吹风嘴（5），由数根弯曲的软轴（3）形成承托玻璃（1）的曲面，该曲面为所述球面S的一部分，由吹风嘴（5）向经过的玻璃（1）的表面吹风，使玻璃（1）完成定型、钢化；

在所述的陶瓷辊（2）以及属于成型段（Ⅱ）、钢化段（Ⅳ）的软轴（3）的联合传送下，玻璃（1）沿工艺走向依次在加热段（Ⅰ）、成型段（Ⅱ）和钢化段（Ⅳ）内传送。

2.根据权利要求1所述的球面钢化玻璃的生产装置，其特征是：所述平面和水平面之间的夹角δ不大于20°。

3.根据权利要求1所述的球面钢化玻璃的生产装置，其特征是：

所述的成型段（Ⅱ）还包含数个压轮（4），压轮（4）设置在成型段（Ⅱ）内软轴（3）的上方；

所述的压轮（4）由动力机构驱动，并以与所接触的玻璃（1）相同的线速度转动，或者压轮（4）由通过的玻璃（1）带动自由转动；

当加热后的玻璃（1）通过成型段（Ⅱ）时，在压轮（4）的碾压下玻璃（1）下表面与成型段（Ⅱ）中的软轴（3）相贴合。

4.根据权利要求1所述的球面钢化玻璃的生产装置，其特征是：在成型段（Ⅱ）和钢化段（Ⅳ）之间设有修正段（Ⅲ），修正段（Ⅲ）包括数根和所述球面S型线相吻合的软轴（3），以形成承托玻璃（1）的曲面。

5.根据权利要求4所述的球面钢化玻璃的生产装置，其特征是：

所述的修正段（Ⅲ）还包括数个压轮（4），设置在软轴（3）的上方；

所述的压轮（4）由动力机构驱动，并以与所接触的玻璃（1）相同的线速度转动，或者压轮（4）由通过的玻璃（1）带动自由转动；

当加热后的玻璃（1）通过修正段（Ⅲ）时，由压轮（4）将其辗压在修正段（Ⅲ）中由数根软轴（3）所形成的曲面上。

6.根据权利要求5所述的球面钢化玻璃的生产装置，其特征是：所述的修正段（Ⅲ）还包括数个吹风嘴（5），吹风嘴（5）向经过的玻璃（1）的表面吹风，配合钢化段（Ⅳ）使玻璃（1）完成定型、钢化。

7.根据权利要求4所述的球面钢化玻璃的生产装置，其特征是：所述的属于成型段（Ⅱ）、修正段（Ⅲ）、钢化段（Ⅳ）的软轴（3）在旋转过程中，外径上任一点的瞬时线速度等于该点与玻璃（1）接触点的瞬时线速度。

8.根据权利要求4所述的球面钢化玻璃的生产装置，其特征是：所述的属于成型段（Ⅱ）、修正段（Ⅲ）、钢化段（Ⅳ）的软轴（3）由一根穿设多个输送轮（32）的输送软轴（31）和用以安装输送软轴（31）的多个轴承座（33）组成；输送轮（32）外径与玻璃（1）接触，由轴承座（33）的布置方式确定输送软轴（31）的弯曲形状。

9.根据权利要求8所述的球面钢化玻璃的生产装置，其特征是：所述的属于成型段（Ⅱ）、修正段（Ⅲ）、钢化段（Ⅳ）的软轴（3），其穿设在靠近输送软轴（31）中部的输送轮（32）的半径大于穿设在远离输送软轴（31）中部的输送轮（32）的半径。

10.根据权利要求4所述的球面钢化玻璃的生产装置，其特征是：所述的成型段（Ⅱ）或修正段（Ⅲ）设置在保温室内。

11.根据权利要求10所述的球面钢化玻璃的生产装置，其特征是：所述的保温室内设置有加热元件，通过控制加热元件使得保温室内的温度维持在0℃～200℃。

12.一种利用权利要求1或3所述的球面钢化玻璃的生产装置生产球面钢化玻璃的生产方法，其特征是：包括如下步骤：

加热过程：玻璃（1）在加热段（Ⅰ）内被加热至玻璃弯曲钢化工艺要求的温度，呈软化状态；

成型过程：玻璃（1）从加热段（Ⅰ）内送出，进入成型段（Ⅱ），并在自身的重力或者压轮（4）的作用下贴合在成型段（Ⅱ）中软轴（3）形成的曲面上，渐次成型；

钢化过程：玻璃（1）从成型段（Ⅱ）内送出，进入钢化段（Ⅳ）；当玻璃（1）进入钢化段（Ⅳ）后，由吹风嘴（5）对经过的玻璃（1）吹风，玻璃（1）在属于钢化段（Ⅳ）的吹风嘴（5）覆盖的区域内完成定型、钢化，获得球面钢化玻璃产品。

13.一种利用权利要求4、5、6任一项所述的球面钢化玻璃的生产装置生产球面钢化玻璃的生产方法，其特征是：包括如下步骤：

1）加热过程：玻璃（1）在加热段（Ⅰ）内被加热至玻璃弯曲钢化工艺要求的温度，呈软化状态；

2）成型过程：玻璃（1）从加热段（Ⅰ）内被送出并进入成型段（Ⅱ）后，在自身的重力或者压轮（4）的作用下贴合在成型段（Ⅱ）中软轴（3）形成的曲面上，渐次成型；

3）修正过程：玻璃（1）从成型段（Ⅱ）内送出，进入修正段（Ⅲ），并在自身的重力或者压轮（4）的作用下贴合在修正段（Ⅲ）中软轴（3）形成的曲面上，对玻璃（1）形状进行修正；

4）钢化过程：玻璃（1）从修正段（Ⅲ）内送出，进入钢化段（Ⅳ）；当玻璃（1）进入钢化段（Ⅳ）后吹风嘴（5）对经过的玻璃（1）吹风，玻璃（1）在吹风嘴（5）覆盖的区域内完成定型、钢化，获得球面钢化玻璃产品。