CN111268894A - 用于成型大尺寸光学玻璃的设备及方法 - Google Patents

用于成型大尺寸光学玻璃的设备及方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于玻璃成型技术领域，具体公开了一种能够成型大尺寸光学玻璃，且生产效率和良品率均较高的设备及方法。该用于成型大尺寸光学玻璃的设备，通过左右两侧及上端均为敞口结构的模具装放玻璃块料，能够对玻璃块料的前后两端及底面进行造型，通过压型装置的侧压机构和上压机构的压型端对玻璃块料进行挤压，能够对玻璃块料的左右两侧及顶面进行造型；其不仅实现了玻璃块料各个方向的造型，有效提高了产品的良品率，而且利于对大尺寸光学玻璃元件毛坯进行生产；另外，通过设置独立的退火装置对造型后的玻璃块料进行退火处理，能够缩短退火时间，同时通过将成型工序与退火工序剥离开来依次进行，实现了连续性生产，大大提高了生产效率。

Description

用于成型大尺寸光学玻璃的设备及方法
技术领域
本发明属于玻璃成型技术领域，具体涉及一种用于成型大尺寸光学玻璃的设备及方法。
背景技术
目前，光学玻璃元件在机械加工之前的毛坯成型几乎都是采用槽沉或压型方式完成。传统的槽沉或压型设备主要应用于一些形状结构简单、需求量少的坯锭成型，但是对于一些结构相对复杂或不规则的大尺寸光学玻璃元件毛坯，例如：长度在500mm以上、宽度在500mm以上、厚度在60mm以上的光学玻璃元件毛坯，往往由于加工规格受限、良品率不高等原因，很少被采用。而且，现有的槽沉设备在槽沉成型过程中进行退火工序，所需退火时间较长，严重影响生产效率，针对小批量订单的供货速度较慢。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能够成型大尺寸光学玻璃，且生产效率和良品率均较高的设备。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：用于成型大尺寸光学玻璃的设备，包括模具、第一输送装置、加热装置、压型装置、第二输送装置、第三输送装置和退火装置；
所述模具上设有模槽，所述模槽的左右两侧及上端均为敞口结构；
所述第一输送装置能够将模具输送至加热装置内的加热工位处，并能够将加热工位处的模具输送至压型装置内的压型工位处；
所述压型装置包括具有压型工位的装置主体、设置在装置主体侧部且压型端与压型工位的侧部相对应的侧压机构以及设置在装置主体上部且压型端与压型工位的上部相对应的上压机构；
所述第二输送装置能够将压型工位处的模具输送至加热工位处；
所述第三输送装置能够将压型工位处的模具输送至退火装置内的退火工位处。
进一步的是，所述加热装置的进料口处设置有进料平台，所述模具放置在进料平台上。
进一步的是，所述压型装置的进料口与加热装置的出料口相对应，所述退火装置的进料口与压型装置的出料口相对应。
进一步的是，所述第一输送装置为伸缩装置，其设置在加热装置一侧，且其伸缩端与加热装置的进料口相对应。
进一步的是，所述第二输送装置也为伸缩装置，其伸缩端与压型工位靠近压型装置出料口的一端相对应。
进一步的是，所述第二输送装置设置在压型装置的装置主体的下部，且第二输送装置的下侧设置有升降机构。
进一步的是，所述第三输送装置为摇摆式输送装置，其设置在压型装置的装置主体的下部。
本发明还提供了一种用于成型大尺寸光学玻璃的方法，该方法采用上述用于成型大尺寸光学玻璃的设备将玻璃块料成型为光学玻璃元件毛坯。
进一步的是，上述方法包括下列步骤：
步骤一，将玻璃块料放入模具中，由第一输送装置将装有玻璃块料的模具输送至加热装置内的加热工位处；
步骤二，启动加热装置，加热至玻璃块料软化后，再由第一输送装置将装有玻璃块料的模具输送至压型装置内的压型工位处；
步骤三，启动压型装置，侧压机构的压型端伸出推动模具并挤压其内玻璃块料进行造型，之后侧压机构复位并由第二输送装置将装有玻璃块料的模具输送至加热工位处；
步骤四，再启动加热装置，加热至玻璃块料软化后，再由第一输送装置将装有玻璃块料的模具输送至压型装置内的压型工位处；
步骤五，启动压型装置，上压机构的压型端伸出挤压模具内玻璃块料再次进行造型，之后上压机构复位并由第三输送装置将装有玻璃块料的模具输送至退火装置内的退火工位处；
步骤六，启动退火装置对造型后的玻璃块料进行退火处理，之后在退火装置的出料口收集光学玻璃元件毛坯。
进一步的是，上述方法还包括步骤七；
步骤七，对收集的光学玻璃元件毛坯进行检验，并将检验合格的光学玻璃元件毛坯包装起来。
本发明的有益效果是：该用于成型大尺寸光学玻璃的设备，通过左右两侧及上端均为敞口结构的模具装放玻璃块料，能够对玻璃块料的前后两端及底面进行造型，通过压型装置的侧压机构和上压机构的压型端对玻璃块料进行挤压，能够对玻璃块料的左右两侧及顶面进行造型；其不仅实现了玻璃块料各个方向的造型，有效提高了产品的良品率，而且这种模具与压型相结合的成型方式，利于对结构复杂、形状不规则、尺寸调整幅度较大的大尺寸光学玻璃元件毛坯进行生产；另外，通过设置独立的退火装置对造型后的玻璃块料进行退火处理，能够缩短退火时间，同时通过将成型工序与退火工序剥离开来依次进行，实现了连续性生产，大大提高了生产效率。
附图说明
图1是本发明中用于成型大尺寸光学玻璃的设备的实施结构示意图；
图中标记为：模具10、第一输送装置20、加热装置30、进料平台31、压型装置40、装置主体41、侧压机构42、上压机构43、第二输送装置50、升降机构51、第三输送装置60、退火装置70、玻璃块料80。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
如图1所示，用于成型大尺寸光学玻璃的设备，包括模具10、第一输送装置20、加热装置30、压型装置40、第二输送装置50、第三输送装置60和退火装置70；
所述模具10上设有模槽，所述模槽的左右两侧及上端均为敞口结构；
所述第一输送装置20能够将模具10输送至加热装置30内的加热工位处，并能够将加热工位处的模具10输送至压型装置40内的压型工位处；
所述压型装置40包括具有压型工位的装置主体41、设置在装置主体41侧部且压型端与压型工位的侧部相对应的侧压机构42以及设置在装置主体41上部且压型端与压型工位的上部相对应的上压机构43；
所述第二输送装置50能够将压型工位处的模具10输送至加热工位处；
所述第三输送装置60能够将压型工位处的模具10输送至退火装置70内的退火工位处。
本文以压型装置40的进料口至其出料口方向作为前方向，与前方向相反的方向为后方向，面朝前方向左右两边所对应的方向即分别为左方向和右方向。
其中，模具10为该设备成型玻璃块料80的主要部件之一，其能够成型玻璃块料80的前后两端及底面；模具10一般放置于加热装置30、压型装置40或退火装置70中，以便其内装放的玻璃块料80在各个工位之间输送，完成加热、压型、退火等工序。
第一输送装置20主要用于将装放了玻璃块料80的模具10输送至加热工位处或是压型工位处，第一输送装置20可以为多种，例如：机械手、气缸、油缸、传送带等等。
加热装置30主要用于加热玻璃块料80，以使其软化方便造型；加热装置30可以为多种，例如：玻璃加热器、隧道式加热炉等。为了方便进料，再如图1所示，在加热装置30的进料口处设置有进料平台31，模具10通常放置在进料平台31上。
压型装置40主要用于对软化的玻璃块料80进行挤压造型，其能够对玻璃块料80的左右两侧及顶面进行造型，其与模具10配合能够实现对玻璃块料80各个方向的造型。装置主体41为压型装置40的载体部件，主要用于其他零部件的安装及压型装置40在厂房内的安装设置；压型装置40的侧压机构42能够推动侧部造型模具对玻璃块料80的左右两侧进行挤压造型，压型装置40的上压机构43推动顶部造型模具并与模具10的底面配合对玻璃块料80的顶面和底面进行挤压造型；侧压机构42和上压机构43可以为多种，例如：气缸、油缸、弹簧伸缩装置、升降机构等等。
第二输送装置50主要用于将装放了玻璃块料80的模具10从压型工位处输送至加热工位处，第二输送装置50可以为多种，例如：机械手、气缸、油缸、传送带等等。
第三输送装置60主要用于将装放了玻璃块料80的模具10从压型工位处输送至退火工位处，第三输送装置60可以为多种，例如：机械手、气缸、油缸、传送带、摇摆式输送装置等等。
退火装置70主要用于对造型后的玻璃块料80进行退火，其可以为多种，优选为退火炉。
作为本发明的一种优选方案，再如图1所示，所述压型装置40的进料口与加热装置10的出料口相对应，所述退火装置70的进料口与压型装置40的出料口相对应。如此设置，便于生产的连续进行，进一步提高了生产的效率。
在上述基础上，为了方便输送，所述第一输送装置20为伸缩装置，其设置在加热装置30一侧，且其伸缩端与加热装置30的进料口相对应；所述第二输送装置50也为伸缩装置，其伸缩端与压型工位靠近压型装置40出料口的一端相对应。
为了节省安装空间，减小该设备的占用面积，再如图1所示，将上述结构的第二输送装置50设置在压型装置40的装置主体41的下部，且第二输送装置50的下侧设置有升降机构51。需要将装放了玻璃块料80的模具10从压型工位处输送至加热工位处时，升降机构51将第二输送装置50抬升至与压型工位相对应位置，输送完后，升降机构51下降使第二输送装置50处于装置主体41的下部，避免其妨碍其他工序操作。
为了便于将装放了玻璃块料80的模具10从压型工位处输送至退火工位处，所述第三输送装置60优选为摇摆式输送装置，并将其设置在压型装置40的装置主体41的下部。
本发明还提供了一种用于成型大尺寸光学玻璃的方法，其采用上述用于成型大尺寸光学玻璃的设备将玻璃块料80成型为光学玻璃元件毛坯。
具体的，上述方法包括下列步骤：
步骤一，将玻璃块料80放入模具10中，由第一输送装置20将装有玻璃块料80的模具10输送至加热装置30内的加热工位处；
步骤二，启动加热装置30，加热至玻璃块料80软化后，再由第一输送装置20将装有玻璃块料80的模具10输送至压型装置40内的压型工位处；
步骤三，启动压型装置40，侧压机构42的压型端伸出推动模具10并挤压其内玻璃块料80进行造型，之后侧压机构42复位并由第二输送装置50将装有玻璃块料80的模具10输送至加热工位处；
步骤四，再启动加热装置30，加热至玻璃块料80软化后，再由第一输送装置20将装有玻璃块料80的模具10输送至压型装置40内的压型工位处；
步骤五，启动压型装置40，上压机构43的压型端伸出挤压模具10内玻璃块料80再次进行造型，之后上压机构43复位并由第三输送装置60将装有玻璃块料80的模具10输送至退火装置70内的退火工位处；
步骤六，启动退火装置70对造型后的玻璃块料80进行退火处理，之后在退火装置70的出料口收集光学玻璃元件毛坯。
重复以上步骤一至步骤六即可持续生产同种产品，直至计划生产数量。这种流水线式的成型生产方式，可集中快速完成光学玻璃元件毛坯的生产任务；与传统的间歇式生产方式相比，生产效率更高，品质更稳定，能够适应相对复杂或异型件的成型。
优选的，上述方法还包括步骤七；
步骤七，对收集的光学玻璃元件毛坯进行检验，并将检验合格的光学玻璃元件毛坯包装起来。

Claims (10)

1.用于成型大尺寸光学玻璃的设备，其特征在于：包括模具(10)、第一输送装置(20)、加热装置(30)、压型装置(40)、第二输送装置(50)、第三输送装置(60)和退火装置(70)；
所述模具(10)上设有模槽，所述模槽的左右两侧及上端均为敞口结构；
所述第一输送装置(20)能够将模具(10)输送至加热装置(30)内的加热工位处，并能够将加热工位处的模具(10)输送至压型装置(40)内的压型工位处；
所述压型装置(40)包括具有压型工位的装置主体(41)、设置在装置主体(41)侧部且压型端与压型工位的侧部相对应的侧压机构(42)以及设置在装置主体(41)上部且压型端与压型工位的上部相对应的上压机构(43)；
所述第二输送装置(50)能够将压型工位处的模具(10)输送至加热工位处；
所述第三输送装置(60)能够将压型工位处的模具(10)输送至退火装置(70)内的退火工位处。
2.如权利要求1所述的用于成型大尺寸光学玻璃的设备，其特征在于：所述加热装置(30)的进料口处设置有进料平台(31)，所述模具(10)放置在进料平台(31)上。
3.如权利要求1所述的用于成型大尺寸光学玻璃的设备，其特征在于：所述压型装置(40)的进料口与加热装置(10)的出料口相对应，所述退火装置(70)的进料口与压型装置(40)的出料口相对应。
4.如权利要求3所述的用于成型大尺寸光学玻璃的设备，其特征在于：所述第一输送装置(20)为伸缩装置，其设置在加热装置(30)一侧，且其伸缩端与加热装置(30)的进料口相对应。
5.如权利要求4所述的用于成型大尺寸光学玻璃的设备，其特征在于：所述第二输送装置(50)也为伸缩装置，其伸缩端与压型工位靠近压型装置(40)出料口的一端相对应。
6.如权利要求5所述的用于成型大尺寸光学玻璃的设备，其特征在于：所述第二输送装置(50)设置在压型装置(40)的装置主体(41)的下部，且第二输送装置(50)的下侧设置有升降机构(51)。
7.如权利要求1至6中任意一项所述的用于成型大尺寸光学玻璃的设备，其特征在于：所述第三输送装置(60)为摇摆式输送装置，其设置在压型装置(40)的装置主体(41)的下部。
8.用于成型大尺寸光学玻璃的方法，其特征在于：采用权利要求1至7中任意一项所述的用于成型大尺寸光学玻璃的设备将玻璃块料(80)成型为光学玻璃元件毛坯。
9.如权利要求8所述的用于成型大尺寸光学玻璃的方法，其特征在于，包括下列步骤：
步骤一，将玻璃块料(80)放入模具(10)中，由第一输送装置(20)将装有玻璃块料(80)的模具(10)输送至加热装置(30)内的加热工位处；
步骤二，启动加热装置(30)，加热至玻璃块料(80)软化后，再由第一输送装置(20)将装有玻璃块料(80)的模具(10)输送至压型装置(40)内的压型工位处；
步骤三，启动压型装置(40)，侧压机构(42)的压型端伸出推动模具(10)并挤压其内玻璃块料(80)进行造型，之后侧压机构(42)复位并由第二输送装置(50)将装有玻璃块料(80)的模具(10)输送至加热工位处；
步骤四，再启动加热装置(30)，加热至玻璃块料(80)软化后，再由第一输送装置(20)将装有玻璃块料(80)的模具(10)输送至压型装置(40)内的压型工位处；
步骤五，启动压型装置(40)，上压机构(43)的压型端伸出挤压模具(10)内玻璃块料(80)再次进行造型，之后上压机构(43)复位并由第三输送装置(60)将装有玻璃块料(80)的模具(10)输送至退火装置(70)内的退火工位处；
步骤六，启动退火装置(70)对造型后的玻璃块料(80)进行退火处理，之后在退火装置(70)的出料口收集光学玻璃元件毛坯。
10.如权利要求9所述的用于成型大尺寸光学玻璃的方法，其特征在于：还包括步骤七；
步骤七，对收集的光学玻璃元件毛坯进行检验，并将检验合格的光学玻璃元件毛坯包装起来。
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