CN114105457A - 一种精密玻璃管成型工艺及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种精密玻璃管成型设备，包括：支架，其具有第一固定架和第二固定架，第一固定架与第二固定架之间形成夹持区，所述第一固定架和第二固定架对应夹持区处均设置有定位孔；芯轴，其置于夹持区处且端部伸入定位孔；负压机，其连接有负压气管，且负压气管连接至定位孔；燃烧器模块，其具有置于支架侧面的燃烧器，燃烧器的喷火口朝向夹持区，本发明使玻璃管在缩径时能够达到所需的内径，公差非常小，精度高。
Description
技术领域
本发明属于玻璃管成型技术领域，更具体的说涉及一种精密玻璃管成型工艺及设备。
背景技术
现有技术中玻璃管一般的生产工艺方法为：配合料混合均匀后加送入电熔窑内，熔化好的玻璃液经流液洞进入上升道、料道，玻璃液在料道经溢流排泄掉表层废料，将均化好、满足成型温度的玻璃液供给供料机，再经匀料筒、吹气杆、料碗、端头进入真空跑道、保温跑道、激光检测、拉管机成型，然后经分选机、梳理机分拣合格玻璃管，最后经人工包装后，运输入库。
目前市面上的玻璃管内径公差较大，无法做到精密级别。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种使玻璃管在缩径时能够达到所需的内径，公差非常小，精度高。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种精密玻璃管成型设备，包括：
支架，其具有第一固定架和第二固定架，第一固定架与第二固定架之间形成夹持区，所述第一固定架和第二固定架对应夹持区处均设置有定位孔；
芯轴，其置于夹持区处且端部伸入定位孔；
负压机，其连接有负压气管，且负压气管连接至定位孔；
燃烧器模块，其具有置于支架侧面的燃烧器，燃烧器的喷火口朝向夹持区。
进一步的所述第二固定架上的定位孔为盲孔，所述第一固定架上的定位孔为通孔，所述芯轴由第一固定架穿至第二固定架上。
进一步的所述第一固定架和第二固定架对应定位孔处均设置有安放槽，所述负压气管连通至安放槽内。
进一步的所述定位孔及安放槽的内壁处均设置有密封圈。
进一步的所述第一固定架与第二固定架之间设置有支撑柱。
进一步的所述夹持区设置有多个。
进一步的所述燃烧器模块还包括升降组件，所述燃烧器装于升降组件上。
一种精密玻璃管成型工艺，包括如下步骤：
S1：根据玻璃管待成型的内径需求，选取相应尺寸的芯轴；
S2：将玻璃管置于夹持区处，并且其两端分别伸入第一固定架和第二固定架的安放槽内；
S3：将芯轴依次穿过第一固定架的定位孔、玻璃管内部至第二固定架的定位孔内；
S4：启动负压机，使玻璃管内部形成真空并保持；
S5：启动燃烧器，使燃烧器提供的热量将玻璃管烧至软化，在真空的作用下使玻璃管贴近芯轴，成型至所需的内径；
S6：待玻璃管硬化后，将芯轴抽出，取出玻璃管，并将两端截掉。
进一步的在启动燃烧器之前，使燃烧器位于玻璃管的一端，在烧玻璃管时，通过升降组件使燃烧器持续分段烧玻璃管。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：可以对玻璃管进行二次缩管加工，使其达到精准的内径，并在芯轴表面精细时可以使玻璃管缩径后达到微米级，公差非常小。
附图说明
图1为本发明中单根精密玻璃管成型设备；
图2为本发明中单根精密玻璃管成型设备的剖视图；
图3为图2中E部的放大图；
图4为本发明中玻璃管成型过程的示意图；
图5为本发明中玻璃管成型后切割的示意图；
图6为本发明中多根精密玻璃管成型设备。
附图标记：1、支架；11、第二固定架；12、密封圈；13、支撑柱；15、第一固定架；16、芯轴；17、安放槽；2、负压气管；3、负压机；4、燃烧器模块；41、燃烧器；42、升降组件；43、燃料供给管；M、玻璃管；5、控制单元。
具体实施方式
参照图1至图6对本发明精密玻璃管成型工艺及设备的实施例做进一步说明。
在本发明的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向(X)”、“纵向(Y)”、“竖向(Z)”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本发明的具体保护范围。
此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本发明描述中，“数个”、“若干”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
一种精密玻璃管成型设备，包括：
支架1，其具有第一固定架15和第二固定架11，第一固定架15与第二固定架11之间形成夹持区，所述第一固定架15和第二固定架11对应夹持区处均设置有定位孔；
芯轴16，其置于夹持区处且端部伸入定位孔；
负压机3，其连接有负压气管2，且负压气管2连接至定位孔；
燃烧器模块4，其具有置于支架1侧面的燃烧器41，燃烧器41的喷火口朝向夹持区。
在本发明中负压气管2可以为塑料管或者金属管。
还可以具有控制单元5，以用于控制燃烧器41温度和负压机3的工作压力。
在本发明中芯轴16可以按要求定制外径尺寸，此尺寸即为玻璃管M成型后的内径尺寸。
并且为实现将芯轴16固定在支架1上，夹紧实现方式可以多种，螺纹顶丝固定、多爪卡盘固定或其他方式。
其中燃烧器41，优选无焰燃烧器41，在燃烧器41的尾端连接有燃料供给管43以提供燃料，燃烧器41提供热量烧烤玻璃管M至软化。
在本发明中所述第一固定架15和第二固定架11对应定位孔处均设置有安放槽17，所述负压气管2连通至安放槽17内。
其中安放槽17的内径与待成型的玻璃管M外径基本相同，玻璃管M的端部置于安放槽17内。
其中所述第二固定架11上的定位孔为盲孔，所述第一固定架15上的定位孔为通孔，所述芯轴16由第一固定架15穿至第二固定架11上。
如图3所示，定位孔的内径与芯轴16的外径相当，为达到密封效果，优选的在所述定位孔及安放槽17的内壁处均设置有密封圈12，其中定位孔处的密封圈12防止芯轴16与外界漏气，安放槽17处的密封圈12防止玻璃管M与外界漏气，即使得玻璃管M内部仅与负压气管2连通；本实施例中以负压气管2接于第一固定架15处的安放槽17，具体的其接于此安放槽17的上方，在负压机3工作时，其使得安放在夹持区的玻璃管M形成真空状态，当然负压气管2也可以接于第二固定架11处的安放槽17，或者同时连接两个安放槽17。
其中密封圈12可以为O型密封圈12、V型密封圈12、U型密封圈12、迷宫密封圈12等，只要能实现密封功能都可以。
如图1所示，在本发明中优选的所述第一固定架15与第二固定架11之间设置有支撑柱13，支撑柱13优选的为可调支撑柱13，以能够调节第一固定架15和第二固定架11之间的距离，这样可以方便放置玻璃管M，并使其固定在夹持区，以此防止放置固定玻璃管M的过程在下述的方法中进行详细描述。
在本发明中支撑柱13也可为固定式的，即第一固定架15和第二固定架11保持固定，而通过使第一固定架15上的安放槽17贯穿第一固定架15，并且芯轴16对应第一固定架15处设置有一段直径与安放槽17相同的堵头，这样在安放玻璃管M时，玻璃管M可以由第一固定架15一端伸入至第二固定架11上，然后芯轴16也由第一固定架15一端伸入，在芯轴16伸入至第二固定架11的定位孔内时，堵头恰好位于第一固定架15的安放槽17内，达到封堵此安放槽17的目的，使玻璃管M内部仅与负压气管2连通。
如图1和图2所示，所述燃烧器模块4还包括升降组件42，所述燃烧器41装于升降组件42上，升降组件42可以是齿轮齿条结构、电推杆模块、卷扬机或其他可实现升降的机构。
通过使升降组件42的设置可以使燃烧器41沿着玻璃管M的长度方向进行移动，以达到持续分段烧烤玻璃管M而缩径的目的，在此时本实施例中的控制模块将连接升降组件42。
如图6所示，在一个实施例中优选的所述夹持区设置有多个，也可以说具有多个支架1，其目的是同时能够夹持多个待缩径的玻璃管M，此时可以采用一台负压机3同时连接所有的玻璃管M，同时每个玻璃管M前方均具有一燃烧器41对其进行烧烤，以实现多根玻璃管M同时成型加工的目的。
一种精密玻璃管M成型工艺，包括如下步骤：
S1：根据玻璃管M待成型的内径需求，选取相应尺寸的芯轴16；
S2：将玻璃管M置于夹持区处，并且其两端分别伸入第一固定架15和第二固定架11的安放槽17内；在安放过程中，可以通过支撑柱13分离第一固定架15和第二固定架11，然后将玻璃管M放入夹持区处，并将玻璃管M的一端先伸入第二固定架11的安放槽17内，然后减小第一固定架15和第二固定架11的距离，使玻璃管M的另一端伸入至第一固定架15的安放槽17内。
S3：将芯轴16依次穿过第一固定架15的定位孔、玻璃管M内部至第二固定架11的定位孔内；芯轴16在此时可以使玻璃管M与第一固定架15外部之间的通道封堵；
S4：启动负压机3，使玻璃管M内部形成真空并保持；
S5：在启动燃烧器41之前，使燃烧器41位于玻璃管M的一端，然后启动燃烧器41，使燃烧器41提供的热量将玻璃管M烧至软化，在真空的作用下使玻璃管M贴近芯轴16，通过升降组件42使燃烧器41持续分段烧玻璃管M，成型至所需的内径，在此过程中玻璃管各处受热收缩过程均匀稳定；如图4所示，原料玻璃管M的中部为经过燃烧器41烧烤软化过的位置，在负压的作用下向内收缩，即原料玻璃管M的内径M1至成型玻璃管M’的内径M1’。
S6：待玻璃管硬化后，将芯轴16抽出，取出玻璃管，并将两端截掉；如图5所示，此时成型玻璃管M’靠近安放槽17的端部未收缩，只需沿着切割线M2和M3将两端切除，即可得到所需的精密玻璃管。
对于不同材质玻璃，软化温度会有差异，燃烧器41温度应保持玻璃管的软化温度以上(如硬质硼硅玻璃的软化温度为825℃)，负压压力也要根据不同材料玻璃管及壁厚进行调整，保证玻璃管能后贴合芯轴16。
待燃烧器41炙烤玻璃管，并且在负压作用下，玻璃管内孔形成真空环境(真空压力范围10-5mbar-1mbar)，开始贴合芯轴16后，燃烧器41在升降组件42的作用下，向玻璃管未成型一端慢慢移动，保证整个玻璃管持续成型，移动速度因玻璃管的材质和壁厚会有差异，一般情况下1cm/min即可，对于较厚玻璃管，升降组件42移动速度可降低。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。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前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种精密玻璃管成型设备，其特征在于，包括：
支架，其具有第一固定架和第二固定架，第一固定架与第二固定架之间形成夹持区，所述第一固定架和第二固定架对应夹持区处均设置有定位孔；
芯轴，其置于夹持区处且端部伸入定位孔；
负压机，其连接有负压气管，且负压气管连接至定位孔；
燃烧器模块，其具有置于支架侧面的燃烧器，燃烧器的喷火口朝向夹持区。
2.根据权利要求1所述的精密玻璃管成型设备，其特征在于：所述第二固定架上的定位孔为盲孔，所述第一固定架上的定位孔为通孔，所述芯轴由第一固定架穿至第二固定架上。
3.根据权利要求2所述的精密玻璃管成型设备，其特征在于：所述第一固定架和第二固定架对应定位孔处均设置有安放槽，所述负压气管连通至安放槽内。
4.根据权利要求3所述的精密玻璃管成型设备，其特征在于：所述定位孔及安放槽的内壁处均设置有密封圈。
5.根据权利要求4所述的精密玻璃管成型设备，其特征在于：所述第一固定架与第二固定架之间设置有支撑柱。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的精密玻璃管成型设备，其特征在于：所述夹持区设置有多个。
7.根据权利要求1-5中任意一项所述的精密玻璃管成型设备，其特征在于：所述燃烧器模块还包括升降组件，所述燃烧器装于升降组件上。
8.一种精密玻璃管成型工艺，其特征在于，包括如下步骤：
S1：根据玻璃管待成型的内径需求，选取相应尺寸的芯轴；
S2：将玻璃管置于夹持区处，并且其两端分别伸入第一固定架和第二固定架的安放槽内；
S3：将芯轴依次穿过第一固定架的定位孔、玻璃管内部至第二固定架的定位孔内；
S4：启动负压机，使玻璃管内部形成真空并保持；
S5：启动燃烧器，使燃烧器提供的热量将玻璃管烧至软化，在真空的作用下使玻璃管贴近芯轴，成型至所需的内径；
S6：待玻璃管硬化后，将芯轴抽出，取出玻璃管，并将两端截掉。
9.根据权利要求8所述的精密玻璃管成型工艺，其特征在于：在启动燃烧器之前，使燃烧器位于玻璃管的一端，在烧玻璃管时，通过升降组件使燃烧器持续分段烧玻璃管。
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