CN110668710B - 汽车边窗玻璃辊压线 - Google Patents

Abstract

汽车边窗玻璃辊压线，包括沿玻璃传送方向依次设置的冷辊压机、第一复位机构、第一加热炉、第一热辊压机、第二加热炉、第二热辊压机，所述汽车边窗玻璃辊压线最前端设有点加热装置，所述点加热装置包括第一定位调整机构，所述第一定位调整机构将玻璃调整到预设的姿态从而顺利进入冷辊压机，所述第一复位机构将玻璃复位到调整前的姿态而后进入第一加热炉，所述第一加热炉和所述第二加热炉出口上方都设有检测出炉的玻璃表面温度的测温装置，所述第一加热炉出口的玻璃温度在40‑60℃，所述第二加热炉出口的玻璃温度在65‑105℃。通过增设点加热装置，改良加热炉的构造和温度把控，使得整个辊压过程排出更多的气体，很大程度降低了玻璃气泡的出现概率。

Description

汽车边窗玻璃辊压线

技术领域：

本发明涉及汽车玻璃生产设备领域，尤其涉及一种汽车边窗玻璃的辊压线。

背景技术：

汽车夹层玻璃，俗称汽车安全玻璃，由两片具有一定曲率的玻璃及位于两片玻璃之间的粘结层组成，具有良好的抗冲击性能，广泛应用作为汽车的前挡风玻璃，随着汽车市场的发展，逐渐也应用到边窗、后挡、天窗的汽车玻璃上。

目前汽车夹层玻璃的生产工艺包括切大片、磨边、洗涤干燥、烘弯、拉膜、合片、初压、高压等步骤。其中初压这道工序，需要将夹层玻璃中的空气排出70％以上后密封四周，防止在高压的过程中空气与水分进入到夹层中，夹层玻璃初压的质量很大程度上影响最后的成品质量。常规的初压工艺有如201320532739.8专利提出的采取玻璃套硅胶圈抽取真空的方式，来实现汽车夹层玻璃的初压合片，而对于边窗玻璃，因受限于汽车玻璃形状不规则且品种繁多，在套圈时需要人工操作，自动化程度低，生产效率低，且夹层中空气排出量达不到要求。

为解决上述初压方式存在的问题，玻璃初压工艺采用了辊压生产线的方式，如专利201310318434.1中提出的，包括两道加热、两道辊压的步骤，经过这样两次加热再辊压的工序，来实现汽车夹层玻璃的初压。使用辊压的方式很大的提高了自动化程度，提高了生产效率，但现有的玻璃辊压线普遍存在一些问题，如：生产过程中由于PVB膜片极易产生脱胶、缩胶现象；工人合片时玻璃凹面向下，需要人工翻转后最终凹面向上放入辊压线，工作量较大且人工翻转过程容易使夹层玻璃错位；玻璃在生产过程的加热工序中，缺少对于加热温度的把控，使得夹层中的气体排除比例不足，初压的质量不稳定；在最后一道加热后，玻璃温度太高，工人下片困难；辊压机在对应不同型号的玻璃时生产过程中缺少玻璃定位与调整的机构，无法生产汽车边窗玻璃，这是因为汽车的前挡风玻璃是对称的形状，而汽车的边窗玻璃多为异型，为了生产的良率需要调整进入辊压机的角度。

发明内容：

本发明针对现有技术存在的上述技术问题，提供一种汽车边窗玻璃辊压线，辊压线上包括点加热装置、自动翻面机、玻璃定位调整及复位机构和严格控制温度的加热炉，本发明适用于各种汽车边窗玻璃，能预存各种型号玻璃的工艺参数在需要时快速调整，能很好解决上述描述的现有技术中存在的问题。

本发明所采取的技术方案是：

汽车边窗玻璃辊压线，包括沿玻璃传送方向依次设置的冷辊压机、第一加热炉、第一热辊压机、第二加热炉、第二热辊压机，其特征在于，所述汽车边窗玻璃辊压线最前端设有为玻璃预加热的点加热装置，所述点加热装置包括第一定位调整机构，所述第一定位调整机构自动将玻璃调整到预设的姿态从而顺利进入冷辊压机，所述冷辊压机与第一加热炉之间设有第一复位机构，所述第一复位机构将玻璃复位到被第一定位调整机构所调整前的姿态而后进入第一加热炉，所述第一加热炉和所述第二加热炉出口上方都设有检测出炉的玻璃表面温度的测温装置，所述第一加热炉出口的玻璃温度在40-60℃，所述第二加热炉出口的玻璃温度在65-105℃，所述汽车边窗玻璃辊压线采用传输辊道来实现生产过程中玻璃的传送。通过增设点加热装置，使玻璃和夹层中的膜片预粘结，同时改良了加热炉的构造和温度把控，使得整个辊压过程排出更多的气体，很大程度降低了玻璃气泡的出现概率，定位调整和复位机构的引入使得每片玻璃具有一致性，进一步稳定产品的良率。

其中，所述点加热装置包括机械手臂和固定于机械手臂末端的直接接触玻璃的加热夹子，所述加热夹子夹持并加热玻璃的四周使玻璃局部预粘结。

其中，所述第一定位调整机构包括设置在顶部的视觉系统、带有第一玻璃吸盘的第一旋转台和连接第一旋转台的滑台调整机构，所述第一复位机构包括第二玻璃吸盘和带动玻璃吸盘升降旋转的第二旋转台。

其中，所述汽车边窗玻璃辊压线还包括与第一定位调整机构相同的第二定位调整机构和第三定位调整机构，所述第二定位调整机构设于第一加热炉和第一热辊压机之间，所述第三定位调整机构设于第二加热炉和第二热辊压机之间。边窗玻璃进入辊压机前经过定位调整机构自动调整到预设的最佳玻璃姿态。

其中，所述汽车边窗玻璃辊压线还包括与第一复位机构相同的第二复位机构和第三复位机构，所述第二复位机构设于第一热辊压机和第二加热炉之间设有第二复位机构，所述第三复位机构设于第二热辊压机后方。在进入加热炉前经过复位机构自动调整到被定位调整机构调整前的玻璃姿态，使用此方法边窗玻璃能达到更好的加热效果。

其中，所述点加热装置和冷辊压机之间还设有玻璃自动翻面机，所述玻璃自动翻面机包括旋转机构和连接在旋转机构上的对夹机构，所述对夹机构包括四组对向设置的与玻璃直接接触的端头。玻璃合片时为凹面朝下，而辊压过程需要玻璃凹面朝上，使用玻璃自动翻面机可免去工人为玻璃翻面的步骤。

其中，所述冷辊压机与所述第一热辊压机、第二热辊压机结构相同，所述冷辊压机包括可调整传输辊、上辊压轮与下辊压轮，每一个所述上辊压轮、下辊压轮都有单独的气缸与调压阀，所述上辊压轮、下辊压轮之间的间隙为玻璃厚度的80％-100％。辊压轮和上、下辊压轮的间隙可灵活调整，针对不同的边窗玻璃作相应的改变。

其中，所述可调整传输辊位于冷辊压机的进口和出口处，用于使玻璃平稳进出冷辊压机，所述可调整传输辊下方连接有可伸缩的推杆机构，调整推杆机构改变可调整传输辊的倾斜角度。

其中，所述第一加热炉与第二加热炉都包括三个结构相同、设置温度依次提高的加热箱，所述加热箱之间互相分隔仅留有玻璃通过的开口，所述加热箱内设有分布在上下两层若干数量的加热灯管。

其中，所述汽车边窗玻璃辊压线在第三复位机构后方还设有叠片冷却装置，用于暂存及冷却辊压完成的玻璃。

其中，所述叠片冷却装置包括承载玻璃的环形升降机构、移动玻璃的顶部梭子移动机构和设置于玻璃出口端的冷却风扇，所述顶部梭子移动机构将上升到环形升降机构顶部的玻璃转移到环形升降机构的另一侧随后下降。

本发明由于采取了上述技术方案，其具有如下有益效果：

1.本发明通过增加点加热装置和冷辊压机这两个装置，使玻璃和夹层中的膜片预粘结，很大程度降低了原先辊压过程中存在的玻璃错位、膜片缩胶的现象出现，同时也改进了加热炉的设计以及搭配温度控制，降低了玻璃气泡的产生概率。

2.本发明使用定位调整机构和复位机构，通过定位调整机构来调整边窗玻璃在进入辊压机前达到预设的最佳姿态，而在进入加热炉前让复位机构复位玻璃到调整前的姿态，从而使辊压线能适用于异形的边窗玻璃，且可以在保持自动化的前提下，灵活应对多种各种不同的边窗玻璃款式，定位调整机构。调整机构和复位机构的组合使用，也使每片边窗玻璃之间的一致性提升，提高了生产的稳定性。

3.本发明使用了叠片冷却装置，有效的利用了场地空间，且降低了下片时的玻璃表面温度，使其更合适工人的操作。

附图说明：

图1为本发明的主视图；

图2为本发明点加热装置的立体图；

图3为本发明玻璃自动翻面机的立体图；

图4为本发明冷辊压机的立体图；

图5为本发明第一复位机构的立体图；

图6为本发明第一加热炉除去玻璃入口盖板后的立体图；

图7为本发明第二定位调整机构除去箱体的立体图；

图8为本发明叠片冷却装置的立体图。

标号说明：

1、点加热装置，2、玻璃自动翻面机，3、冷辊压机，4、第一复位机构，5、第一加热炉，6、第二定位调整机构，7、第一热辊压机，8、第二复位机构，9、第二加热炉，10、第三定位调整机构，11、第二热辊压机，12、第三复位机构，13、叠片冷却装置；

101、机械手臂，102、加热夹子，103、第一玻璃吸盘，104、第一旋转台，105、滑台调整机构；

201、旋转机构，202、对夹机构，203、端头；

301、可调整传输辊，302、上辊压轮，303、上辊压轮，304、推杆机构；

401、第二玻璃吸盘，402、第二旋转台；

501、测温装置，502、加热箱，503、加热灯管，504、条形铁板；

601、光源架，602、支撑架；

1301、环形升降机构，1302、顶部梭子移动机构，1303、冷却风扇，1304、支架。

具体实施方式：

下面将结合附图对本发明做进一步的详细说明。

本发明提供的汽车边窗玻璃辊压线，包括沿玻璃传送方向依次设置的点加热装置1、冷辊压机3、第一加热炉5、第一热辊压机7、第二加热炉9、第二热辊压机11，所述点加热装置1包括第一定位调整机构，所述第一定位调整机构自动将玻璃调整到预设的姿态从而顺利进入冷辊压机3，所述冷辊压机3与第一加热炉5之间设有第一复位机构4，所述第一复位机构4将玻璃复位到被第一定位调整机构所调整前的姿态而后进入第一加热炉5，所述第一加热炉5和所述第二加热炉9出口上方都设有检测出炉的玻璃表面温度的测温装置501，所述第一加热炉5出口的玻璃温度在40-60℃，所述第二加热炉9出口的玻璃温度在65-105℃，采用上述方案可以基本实现边窗玻璃的良好辊压生产。

本发明的优选方案如图1所示，在上述方案的基础上做了进一步改善，从辊压线起始处，沿着汽车玻璃方向依次设置有点加热装置1、玻璃自动翻面机2、冷辊压机3、第一复位机构4、第一加热炉5、第二定位调整机构6、第一热辊压机7、第二复位机构8、第二加热炉9、第三定位调整机构10、第二热辊压机11、第三复位机构12以及辊压线末端的叠片冷却装置13。上片工人将合片后的边窗玻璃搬上辊压线起始处，边窗玻璃通过传输辊传递依次经过上述各个部分，下片工人从叠片冷却装置13的出口处将玻璃搬下，中间过程自动化进行。

所述的冷辊压机3和第一热辊压机7、第二热辊压机11相同，所谓冷、热是指经过辊压机时玻璃温度的差异；所述的第一定位调整机构和第二定位调整机构6、第三定位调整机构10相同，所述的第一定位调整机构可与点加热装置1集成，第二定位调整机构6、第三定位调整机构10独立设置，优选设置在暗箱里，可提高定位调整的准确性；所述的第一复位机构4和第二复位机构8、第三复位机构12相同；所述第一加热炉5和第二加热炉9的结构相同，内部温度参数的控制不同。

如图2中所示为点加热装置1为本发明中的一项重要装置，主要由机械手臂101、加热夹子102、第一定位调整机构组成，第一定位调整机构包括设置在上方的视觉系统，用于采集玻璃的位置与姿态的信息，通常为摄像头及其相应的显示、控制系统，以及带有第一玻璃吸盘103的第一旋转台104和连接第一旋转台104的滑台调整机构105。机械手臂101带动加热夹子102，通过视觉系统给出玻璃位置信息，预先加热粘结膜片四角处四个点位，每个点加热3s到4s，加热温度优选200℃，温度与加热时间可根据实际做调整。

视觉系统采集第一玻璃吸盘103上玻璃的位置与姿态信息，对比预设的参数发出指令，驱动滑台调整机构105移动、第一旋转台104旋转一定的角度来调整玻璃的位置和姿态到预设的进入辊压机的最佳角度。使用点加热装置能有效解决现有技术中出现的玻璃错位及膜片缩胶的问题，同时通过调整玻璃姿态也能有效解决玻璃进辊压位置偏移的问题。

如图3所示为玻璃自动翻面机2，主要包括对夹机构201、旋转机构202，对夹机构201直接与玻璃接触的为四组端头。通过使用延时计数的方式来计算玻璃到达适合位置的时间，传输停止，对夹机构202上的四组端头对称固定住玻璃，伺服电机带动旋转机构202，进行180度翻转。由于玻璃合片时为凹面朝下，而辊压过程需要玻璃凹面朝上，使用玻璃自动翻面机可免去人工玻璃翻面的步骤，有效降低工作强度。

如图4所示为冷辊压机3，所述冷辊压机包括可调整传输辊301、上辊压轮302与下辊压轮303，所述可调整传输辊301位于冷辊压机的进口和出口处，用于使玻璃平稳进出冷辊压机，所述可调整传输辊301下方连接有可伸缩的推杆机构304，调整推杆机构304改变可调整传输辊的倾斜角度。冷辊压机3采用伺服电机带动传动，上下各有20个辊压轮挤压玻璃，每一个上辊压轮302、下辊压轮303都有单独的气缸与调压阀，可以精密控制玻璃辊压时每个区域施加不同的压力，通常压力控制在3.5bar-6bar，所述上辊压轮302、下辊压轮之间303的间隙为玻璃厚度的80％-100％时辊压效果最佳。

冷辊压机3可以通过伺服电机带动的旋转机构，进行平面角度翻转，同时冷辊压机3整体可以通过底部伺服调整左右位置。冷辊压机3可以排除玻璃间部分气泡，有效降低气泡的产生。可以通过伺服的记忆功能参数化各种不同型号的边窗玻璃，达到快速切换功能。由于第一热辊压机7、第二热辊压机11和冷辊压机3相同，不再赘述。

如图5所示为第一复位机构4，所述第一复位机构4包括第二玻璃吸盘401和带动玻璃吸盘升降旋转的第二旋转台402，其作用是将被第一定位调整机构调整过的边窗玻璃复位到调整前的状态，第一复位机构4旋转的角度和第一定位调整机构旋转的角度相同但方向相反，这是由于边窗玻璃进入辊压机时的最佳状态并不是进入加热炉的最佳状态，故需要进行复位。第二复位机构8、第三复位机构12和第一复位机构4相同，其结构不再赘述。

如图6所示为第一加热炉5，包括三个加热箱502，三个加热箱502的温度从入口到出口方向依次升高，每个加热箱502之间仅留玻璃通过的开口，其余部分采用钢板及保温分隔开，内部采用镜面板安装，可以有效反射膜片需要的光波，每个加热箱502配有单独的风循环机构，可以有效平衡加热箱子内部的热量，每个加热箱502内部配有上下两层每层至少16根的加热灯管503，加热灯管503和玻璃上下表面距离至少200mm。加热灯管503固定在若干条形铁板504，炉体顶部设有伺服电机驱动的机构，可通过拉扯条形铁板504弯曲来调整加热灯管503成曲面分布。每根灯管可以单点控制输出功率，在出炉上方安装有检测出炉玻璃表面温度的测温装置501，可根据通过测温装置测出的温度，来自动调节加热灯管的输出功率，确保每片玻璃加热工况一致，测温装置优选红外线温度传感器。

第一加热炉5和第二加热炉9结构相同，不同的是第一加热炉5玻璃出炉温度控制在40℃-60℃，这是由于第一加热炉5温度太低的话，膜片的热熔程度不够，在辊压后玻璃容易会张开使空气进入；第一加热炉5温度太高，会使得膜片热熔程度太高，在辊压后玻璃会提前封边，导致后续空气无法排出。而第二加热炉9玻璃出炉温度控制在65℃-105℃，在此范围的温度下膜片的热熔程度刚好适合辊压封边。根据具体边窗玻璃的形状以及所使用的的夹层膜片的区别确定出炉玻璃准确的温度，从而确定每个加热箱502的温度，可以确定的是，出炉玻璃的温度在此范围内，其辊压后效果较好。

如图7所示为第二定位调整机构5去掉箱体后的内部结构图，支撑架602上布置摄像头等视觉信息采集装置，光源架601安装光源用于暗箱内部的照明。

如图8所示为叠片冷却装置13，包括带有若干支架1304的环形升降机构1301、顶部梭子移动机构1302和冷却风扇1303，边窗玻璃进入到叠片冷却装置13后被支架1304托起，随着环形升降机构的运作升起，玻璃到达顶部时，顶部梭子移动机构1302驱动梭子将玻璃从支架1304上托起，搬运到环形升降机构1302的另一侧，下降到底部，到达叠片冷却机构的出口处等待下片。在此过程中冷却风扇1303工作使得玻璃温度下降到40℃左右。叠片冷却装置13能保持玻璃先进先出状态同时可以有效解决下片时玻璃温度过高的问题，以及充分利用场地空间。

工作过程：以一款使用PVB夹层膜片的边窗夹层玻璃为例。

第一步：在视觉系统中预设好此款边窗玻璃进入辊压机的最佳姿态，将边窗玻璃凹面向下上片到汽车边窗玻璃辊压线起始处，传输辊带动玻璃进入点加热装置1中；

第二步：顶部的视觉系统采集玻璃的位置信息同预设的最佳姿态比对，输出控制指令给第一旋转台104与滑台调整机构105，经过平移和旋转后的边窗玻璃中心位置居中，同预设中的最佳姿态一致，通过视觉系统给出玻璃位置信息，预先加热粘结膜片四角处四个点位，每个点加热3s，加热温度200℃；

第三步：预粘结的边窗玻璃进入到玻璃自动翻面机2翻转180°成凹面向上；

第四步：传送进入冷辊压机3，冷辊压3设置压力为5bar，上、辊压轮间隙为玻璃厚度的90％；

第五步：经过第一复位机构4复位后进入第一加热炉5，控制第一加热炉5出炉玻璃的温度为55℃；

第六步：经过第二定位调整结构6再次调整为进入辊压机的最佳姿态，进入第一热辊压机7，第一热辊压机7同样压力为5bar，上、辊压轮间隙为玻璃厚度的90％；

第七步：随后经过第二复位机构8复位后进入第二加热炉9，控制第二加热炉出炉玻璃的温度为100℃；

第八步：经过第三定位调整机构10再次调整为进入辊压机的最佳姿态，进入第二热辊压机11，第二热辊压机11同样压力为5bar，上、辊压轮间隙为玻璃厚度的90％；

第九步：经过第三复位机构12复位后进入叠片冷却装置13，经叠片冷却装置暂存和冷却后，依次流出至下片区域，完成整个辊压过程。

虽然在上文中已经参考一些实施例对本发明进行了描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的各个实施例中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (8)

1.汽车边窗玻璃辊压线，包括沿玻璃传送方向依次设置的冷辊压机(3)、第一加热炉(5)、第一热辊压机(7)、第二加热炉(9)、第二热辊压机(11)，其特征在于，所述汽车边窗玻璃辊压线最前端设有给玻璃局部加热的点加热装置(1)，所述点加热装置(1)包括第一定位调整机构，所述第一定位调整机构自动将玻璃调整到预设的姿态从而顺利进入冷辊压机(3)，所述冷辊压机(3)与第一加热炉(5)之间设有第一复位机构(4)，所述第一复位机构(4)将玻璃复位到被第一定位调整机构所调整前的姿态而后进入第一加热炉(5)，所述第一加热炉(5)和所述第二加热炉(9)出口上方都设有检测出炉的玻璃表面温度的测温装置(501)，所述第一加热炉(5)出口的玻璃温度在40-60℃，所述第二加热炉(9)出口的玻璃温度在65-105℃；

所述第一定位调整机构包括设置在顶部的视觉系统、带有第一玻璃吸盘(103)的第一旋转台(104)和连接第一旋转台(104)的滑台调整机构(105)，所述第一复位机构(4)包括第二玻璃吸盘(401)和带动玻璃吸盘升降旋转的第二旋转台(402)；

所述汽车边窗玻璃辊压线还包括与第一定位调整机构相同的第二定位调整机构(6)和第三定位调整机构(10)，所述第二定位调整机构(6)设于第一加热炉(5)和第一热辊压机(7)之间，所述第三定位调整机构(10)设于第二加热炉(9)和第二热辊压机(11)之间；

所述汽车边窗玻璃辊压线还包括与第一复位机构(4)相同的第二复位机构(8)和第三复位机构(12)，所述第二复位机构(8)设于第一热辊压机(7)和第二加热炉(9)之间设有第二复位机构(8)，所述第三复位机构(12)设于第二热辊压机(11)后方。

2.根据权利要求1所述的汽车边窗玻璃辊压线，其特征在于，所述点加热装置(1)包括机械手臂(101)和固定于机械手臂末端的直接接触玻璃的加热夹子(102)，所述加热夹子(102)夹持并加热玻璃的四周使玻璃局部预粘结。

3.根据权利要求1所述的汽车边窗玻璃辊压线，其特征在于，所述点加热装置(1)和冷辊压机(3)之间还设有玻璃自动翻面机(2)，所述玻璃自动翻面机(2)包括旋转机构(201)和连接在旋转机构(201)上的对夹机构(202)，所述对夹机构(202)包括四组对向设置的直接与玻璃接触的端头(203)。

4.根据权利要求1所述的汽车边窗玻璃辊压线，其特征在于，所述冷辊压机(3)与所述第一热辊压机(7)、第二热辊压机(11)结构相同，所述冷辊压机(3)包括可调整传输辊(301)、上辊压轮(302)与下辊压轮(303)，每一个所述上辊压轮(302)、下辊压轮(303)都有单独的气缸与调压阀，所述上辊压轮(302)、下辊压轮(303)之间的间隙为玻璃厚度的80％-100％。

5.根据权利要求4所述的汽车边窗玻璃辊压线，其特征在于，所述可调整传输辊(301)位于冷辊压机(3)的进口和出口处，用于使玻璃平稳进出冷辊压机(3)，所述可调整传输辊(301)下方连接有可伸缩的推杆机构(304)，调整推杆机构(304)改变可调整传输辊(301)的倾斜角度。

6.根据权利要求1所述的汽车边窗玻璃辊压线，其特征在于，所述第一加热炉(5)与第二加热炉(9)都包括三个结构相同、设置温度依次提高的加热箱(502)，所述加热箱(502)之间互相分隔仅留有玻璃通过的开口，所述加热箱(502)内设有分布在上下两层若干数量的加热灯管(503)。

7.根据权利要求1-6中任一所述的汽车边窗玻璃辊压线，其特征在于，所述汽车边窗玻璃辊压线在第三复位机构(12)后方还设有叠片冷却装置(13)，用于暂存及冷却辊压完成的玻璃。

8.根据权利要求7所述的汽车边窗玻璃辊压线，其特征在于，所述叠片冷却装置(13)包括承载玻璃的环形升降机构(1301)、移动玻璃的顶部梭子移动机构(1302)和设置于玻璃出口端的冷却风扇(1303)，所述顶部梭子移动机构(1302)将上升到环形升降机构(1301)顶部的玻璃转移到环形升降机构(1301)的另一侧随后下降。

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