CN110274550B - 一种在玻璃模压过程中测量预制件应变的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种在玻璃模压过程中测量预制件应变的装置，包括模压腔体、与模压腔体的腔壁固定连接用于将模压腔体分割为上部常温区和下部高温区的隔热板、插入隔热板的通孔内的驱动杆、设置于驱动杆下端的上模具、设置于模压腔体的底面且与上模具相配合的下模具、设置于模压腔体内高温区的加热装置以及固定于腔壁上常温区的光栅尺，驱动杆的上端位于常温区且下端位于高温区，驱动杆的上端与光栅尺的读数头通过连接杆连接，驱动杆能够沿通孔上下移动以使上模具与下模具上放置的玻璃预制件接触，光栅尺与数据处理显示装置通过数据传输线连接。该在玻璃模压过程中测量预制件应变的装置操作简便，能够在线观察模压阶段玻璃预制件的应变。

Description

一种在玻璃模压过程中测量预制件应变的装置

技术领域

本发明涉及精密玻璃模压机技术领域，特别是涉及一种在玻璃模压过程中测量预制件应变的装置。

背景技术

随着科技的进步，非球面玻璃透镜在各个领域得到了广泛的应用，包括国防领域的雷达测距仪、热成像仪器、红外望远镜，民用领域的各类摄影器材、3C数码产品。玻璃模压成形技术是采用高精度模压模具在特定的温度、压力条件下，通过完全将模具表面形貌复制到玻璃预形体上，从而直接高效模压出具有最终产品形状和光学功能的玻璃透镜的加工方法。玻璃透镜模压成形一般分为四个阶段，即加热阶段、模压阶段、退火阶段、冷却阶段。

现有技术中，玻璃模压机内的模具的位移一般是机器运行之前先手动清零。上模具从一定位置出发开始向下移动，然后根据伺服电机反馈的参数而进行模具位移的计算。而进行模压时，玻璃与模具都处于密封高温模压腔体内，究竟什么时候模具接触到玻璃预制件不得而知，因此便无法计算出玻璃预制件在模压阶段的即时应变。只能当模压整个阶段完成之后，取出产品，测量产品的高度，与之前玻璃预制件的高度进行比较，而计算出玻璃的应变。

但是，现有的技术一般是模压之前对玻璃的预制件的高度进行测量，模压完成之后再对模压之后的玻璃进行测量，求出两者的差值，从而得出玻璃模压后的最终应变。此种技术不仅操作复杂，费时费力，还不能在模压阶段观察玻璃的实时应变的变化。

综上所述，如何有效地解决不能在模压阶段观察玻璃的实时应变的变化等问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种在玻璃模压过程中测量预制件应变的装置，该在玻璃模压过程中测量预制件应变的装置操作简便，能够在线观察模压阶段玻璃预制件的应变。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种在玻璃模压过程中测量预制件应变的装置，包括模压腔体、与所述模压腔体的腔壁固定连接用于将所述模压腔体分割为上部常温区和下部高温区的隔热板、插入所述隔热板的通孔内的驱动杆、设置于所述驱动杆下端的上模具、设置于所述模压腔体的底面且与所述上模具相配合的下模具、设置于所述模压腔体内高温区的加热装置以及固定于所述腔壁上常温区的光栅尺，所述驱动杆的上端位于常温区且下端位于高温区，所述驱动杆的上端与所述光栅尺的读数头通过连接杆连接，所述驱动杆能够沿所述通孔上下移动以使所述上模具与所述下模具上放置的玻璃预制件接触，所述光栅尺与数据处理显示装置通过数据传输线连接。

优选地，所述下模具与所述数据处理显示装置通过第一导线连接，所述驱动杆的上端与所述数据处理显示装置通过第二导线连接。

优选地，所述驱动杆的顶端设置有压力传感器，所述压力传感器与所述数据处理显示装置通过第三导线连接。

优选地，所述模压腔体的底面上固定有下底座，所述下模具固定于所述下底座上；所述驱动杆的下端固定有上底座，所述上模具固定于所述上底座上，所述下底座和所述上底座为卡爪。

优选地，所述下底座上固定有第一接线柱，所述第一接线柱与所述数据处理显示装置通过第一导线连接，所述驱动杆的上端固定有第二接线柱，所述第二接线柱与所述数据处理显示装置通过第二导线连接。

优选地，所述加热装置的数量为两个，均匀设置于所述腔壁上，所述加热装置设置于所述玻璃预制件放置于所述下模具时的位置。

优选地，所述光栅尺的位置与所述驱动杆的上部位置相当，所述连接杆沿水平方向设置。

优选地，所述驱动杆的上端连接有用于驱动其上下移动的驱动装置。

本发明所提供的在玻璃模压过程中测量预制件应变的装置，包括模压腔体、隔热板、驱动杆、上模具、下模具、加热装置以及光栅尺，模压腔体由腔壁构成，腔壁具有隔热作用。隔热板与模压腔体的腔壁固定连接，隔热板将模压腔体分割为上部常温区和下部高温区，模压腔体内的高温区设置有加热装置，对高温区的玻璃预制件加热，使玻璃在高温下导电。光栅尺固定于腔壁上的常温区，隔离光栅尺和高温区压制腔体，确保精密光栅尺在常温下能稳定工作。隔热板的中部具有通孔，驱动杆插入隔热板的通孔内，驱动杆沿竖直方向设置，驱动杆能够沿通孔上下移动。上模具设置于驱动杆的下端，下模具设置于模压腔体的底面，玻璃预制件放置于下模具上，上模具和下模具对中，下模具与上模具相配合，驱动杆沿通孔上下移动使上模具与下模具上放置的玻璃预制件接触，形成通路。驱动杆的上端位于常温区且下端位于高温区，驱动杆的上端与光栅尺的读数头通过连接杆连接，驱动杆通过连接杆带动机密光栅尺的读数头移动。光栅尺与数据处理显示装置通过数据传输线连接，在上模具、玻璃预制件、下模具形成通路后，光栅尺的数据通过数据传输线传入到数据处理显示装置。

本发明所提供的在玻璃模压过程中测量预制件应变的装置，不需要在模压之前与之后人工对玻璃进行高度测量，并能够在线观察到被压制的玻璃的精密的实时应变变化，精度较高，增强人机交互功能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中一种具体实施方式所提供的在玻璃模压过程中测量预制件应变的装置的结构示意图；

图2为图1的正视图。

附图中标记如下：

1-模压腔体，2-光栅尺，3-读数头，4-连接杆，5-驱动杆，6-隔热板，7-上底座，8-上模具，9-下模具，10-电磁加热器模块，11-加热装置，12-下底座，13-第一接线柱，14-数据处理显示装置，15-第一导线，16-第二导线，17-数据传输线。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种在玻璃模压过程中测量预制件应变的装置，该在玻璃模压过程中测量预制件应变的装置操作简便，能够在线观察模压阶段玻璃预制件的应变。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1和图2，图1为本发明中一种具体实施方式所提供的在玻璃模压过程中测量预制件应变的装置的结构示意图；图2为图1的正视图。

在一种具体实施方式中，本发明所提供的在玻璃模压过程中测量预制件应变的装置，包括模压腔体1、与模压腔体1的腔壁固定连接用于将模压腔体1分割为上部常温区和下部高温区的隔热板6、插入隔热板6的通孔内的驱动杆5、设置于驱动杆5下端的上模具8、设置于模压腔体1的底面且与上模具8相配合的下模具9、设置于模压腔体1内高温区的加热装置11以及固定于腔壁上常温区的光栅尺2，驱动杆5的上端位于常温区且下端位于高温区，驱动杆5的上端与光栅尺2的读数头3通过连接杆4连接，驱动杆5能够沿通孔上下移动以使上模具8与下模具9上放置的玻璃预制件接触，光栅尺2与数据处理显示装置14通过数据传输线17连接。

上述结构中，在玻璃模压过程中测量预制件应变的装置包括模压腔体1、隔热板6、驱动杆5、上模具8、下模具9、加热装置11以及光栅尺2，模压腔体1由腔壁构成，腔壁具有隔热作用。

隔热板6与模压腔体1的腔壁固定连接，隔热板6将模压腔体1分割为上部常温区和下部高温区，模压腔体1内的高温区设置有加热装置11，对高温区的玻璃预制件加热，使玻璃在高温下导电。

光栅尺2固定于腔壁上的常温区，隔离光栅尺2和高温区压制腔体，确保精密光栅尺2在常温下能稳定工作。具体可以通过焊接连接，隔热性较好。

隔热板6的中部具有通孔，驱动杆5插入隔热板6的通孔内，驱动杆5沿竖直方向设置，驱动杆5能够沿通孔上下移动。优选地，隔热板6与模压腔体1的地面平行，沿水平方向设置，易于驱动杆5竖直移动。

上模具8设置于驱动杆5的下端，下模具9设置于模压腔体1的底面，玻璃预制件放置于下模具9上，上模具8和下模具9对中，下模具9与上模具8相配合，驱动杆5沿通孔上下移动使上模具8与下模具9上放置的玻璃预制件接触，形成通路。

驱动杆5的上端位于常温区且下端位于高温区，驱动杆5的上端与光栅尺2的读数头3通过连接杆4连接，驱动杆5通过连接杆4带动机密光栅尺2的读数头3移动。光栅尺2与数据处理显示装置14通过数据传输线17连接，在上模具8、玻璃预制件、下模具9形成通路后，光栅尺2的数据通过数据传输线17传入到数据处理显示装置14，数据处理显示装置14具体可以为PC。

本发明所提供的在玻璃模压过程中测量预制件应变的装置，利用玻璃在高温状态下能成为导体的性质，当移动的上模具8接触到玻璃预制件，并进入压制阶段时数据处理显示装置14立马能获得接触信号，并读取来自光栅尺2的位移信号。具体地说，玻璃加热至模压温度后，加热阶段结束后，在高温区模压腔体1内，上模具8缓慢下移，驱动杆5通过连接杆4带动机密光栅尺2的读数头3移动，光栅尺2的数据通过数据传输线17传入到数据处理显示装置14。玻璃在高温下，导体性质比较明显，比如超过Tg点导体性质比较明显。一旦上模具8接触到玻璃预制件，形成通路，数据处理显示装置14便从数据传输线17读取光栅尺2传出的位移信号，即玻璃的应变位移信号。

本发明所提供的在玻璃模压过程中测量预制件应变的装置，不需要在模压之前与之后人工对玻璃进行高度测量，并能够在线观察到被压制的玻璃的精密的实时应变变化，精度较高，增强人机交互功能。

本发明所提供的在玻璃模压过程中测量预制件应变的装置，在其它部件不改变的情况下，下模具9与数据处理显示装置14通过第一导线15连接，驱动杆5的上端与数据处理显示装置14通过第二导线16连接，一旦上模具8接触到玻璃预制件，则第一导线15和第一导线15接通，形成闭合回路，数据处理显示装置14获得接触信号，便从数据传输线17读取光栅尺2传出的位移型号，即玻璃的应变位移信号。这条闭合回路提醒上模具8接触到玻璃预制件，向数据处理显示装置14发送接触信号，更加智能化。

需要特别指出的是，本发明所提供的在玻璃模压过程中测量预制件应变的装置不应被限制于此种情形，驱动杆5的顶端设置有压力传感器，压力传感器与数据处理显示装置14通过第三导线连接，当上模具8接触到玻璃预制件时，压力传感器获得接触信号，再根据光栅尺2反馈的位移数据进行位移计数，也能获得玻璃应变的数据。

对于上述各个实施例中的在玻璃模压过程中测量预制件应变的装置，模压腔体1的底面上固定有下底座12，下模具9固定于下底座12上；驱动杆5的下端固定有上底座7，上模具8固定于上底座7上，方便上模具8和下模具9安装，安装方便，省时省力。下底座12和上底座7可以通过焊接连接，也可以通过螺栓连接。下底座12和上底座7为卡爪，将下模具9和上模具8夹紧，下模具9和上模具8的使用长度可以调整，使用较为灵活、方便。当然，下底座12和上底座7为卡爪只是一种优选的实施方式，并不是唯一的，下底座12和上底座7还可以是其它适宜的结构，比如吸盘，都在本发明的保护范围内。

进一步优化上述技术方案，下底座12上固定有第一接线柱13，第一接线柱13与数据处理显示装置14通过第一导线15连接，驱动杆5的上端固定有第二接线柱，第二接线柱与数据处理显示装置14通过第二导线16连接，第一接线柱13和第二接线柱可以通过焊接连接于下底座12和驱动杆5，第一导线15和第二导线16连接在第一接线柱13和第二接线柱上，易于导线连接。

另一种较为可靠的实施例中，在上述任意一个实施例的基础之上，加热装置11的数量不受限制，比如两个，具体数量可以根据实际应用情况而定。加热装置11均匀设置于腔壁上，可以通过螺钉固定。加热装置11可以为电磁加热模块10，热转化率高。加热装置11设置于玻璃预制件放置于下模具9时的位置，加热装置11均匀分布于玻璃预制件周围，均匀加热玻璃预制件。

在上述具体实施方式的基础上，光栅尺2的位置与驱动杆5的上部位置相当，连接杆4沿水平方向设置，也就是连接杆4为横杆，可以较好地驱动读数头3移动，读数头3移动更加精确，测量值更准确。驱动杆5和读数头3上具有插孔，连接杆4的两端分别插入驱动杆5和读数头3的插孔中，还可以通过螺钉紧固，连接方便。

在上述各个具体实施例的基础上，其特征在于，驱动杆5的上端连接有驱动装置，驱动装置控制驱动杆5上下移动，能够较好地控制驱动杆5的移动距离和位置，操作简便。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本发明所提供的在玻璃模压过程中测量预制件应变的装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种在玻璃模压过程中测量预制件应变的装置，其特征在于，包括模压腔体(1)、与所述模压腔体(1)的腔壁固定连接用于将所述模压腔体(1)分割为上部常温区和下部高温区的隔热板(6)、插入所述隔热板(6)的通孔内的驱动杆(5)、设置于所述驱动杆(5)下端的上模具(8)、设置于所述模压腔体(1)的底面且与所述上模具(8)相配合的下模具(9)、设置于所述模压腔体(1)内高温区的加热装置(11)以及固定于所述腔壁上常温区的光栅尺(2)，所述驱动杆(5)的上端位于常温区且下端位于高温区，所述驱动杆(5)的上端与所述光栅尺(2)的读数头(3)通过连接杆(4)连接，上模具(8)和下模具(9)对中，下模具(9)与上模具(8)相配合，所述驱动杆(5)能够沿所述通孔上下移动以使所述上模具(8)与所述下模具(9)上放置的玻璃预制件接触，形成通路，所述光栅尺(2)与数据处理显示装置(14)通过数据传输线(17)连接。

2.根据权利要求1所述的在玻璃模压过程中测量预制件应变的装置，其特征在于，所述下模具(9)与所述数据处理显示装置(14)通过第一导线(15)连接，所述驱动杆(5)的上端与所述数据处理显示装置(14)通过第二导线(16)连接。

3.根据权利要求1所述的在玻璃模压过程中测量预制件应变的装置，其特征在于，所述驱动杆(5)的顶端设置有压力传感器，所述压力传感器与所述数据处理显示装置(14)通过第三导线连接。

4.根据权利要求2所述的在玻璃模压过程中测量预制件应变的装置，其特征在于，所述模压腔体(1)的底面上固定有下底座(12)，所述下模具(9)固定于所述下底座(12)上；所述驱动杆(5)的下端固定有上底座(7)，所述上模具(8)固定于所述上底座(7)上，所述下底座(12)和所述上底座(7)为卡爪。

5.根据权利要求4所述的在玻璃模压过程中测量预制件应变的装置，其特征在于，所述下底座(12)上固定有第一接线柱(13)，所述第一接线柱(13)与所述数据处理显示装置(14)通过第一导线(15)连接，所述驱动杆(5)的上端固定有第二接线柱，所述第二接线柱与所述数据处理显示装置(14)通过第二导线(16)连接。

6.根据权利要求1所述的在玻璃模压过程中测量预制件应变的装置，其特征在于，所述加热装置(11)的数量为两个，均匀设置于所述腔壁上，所述加热装置(11)设置于所述玻璃预制件放置于所述下模具(9)时的位置。

7.根据权利要求1所述的在玻璃模压过程中测量预制件应变的装置，其特征在于，所述光栅尺(2)的位置与所述驱动杆(5)的上部位置相当，所述连接杆(4)沿水平方向设置。

8.根据权利要求1所述的在玻璃模压过程中测量预制件应变的装置，其特征在于，所述驱动杆(5)的上端连接有用于驱动其上下移动的驱动装置。

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