CN115072971A - 一种曲面玻璃定位系统及定位方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种曲面玻璃定位系统及定位方法，定位系统设置在玻璃成型工位处；包括：用于将加热炉输出的热玻璃输送至成型工位的输送装置；用于在定位过程中托举热玻璃的支撑装置；若干个用于热玻璃端部定位的端部定位装置；若干个用于对热玻璃侧边定位的边部定位装置。本发明通过使用气缸或液压缸驱动的耐高温定位头对热玻璃的端部和侧边的位置进行精确调整、定位，使玻璃能够与模具之间的位置偏差降到最低，并在定位过程中使用支撑件对玻璃进行托举，有效避免由于加热后玻璃变软导致的局部下沉所造成的定位不准等问题。
Description
技术领域
本发明涉及玻璃钢化设备技术领域，具体涉及一种曲面玻璃定位系统及定位方法。
背景技术
随着市场发展，对钢化玻璃制品的形状要求趋于复杂化，对成品精度的要求也越来越高。现有技术中，多采用模具成型来制作形状较为复杂的钢化玻璃，所采用的模具有空心模具和全型面模具两种。其中，空心模具为下模具与成型后玻璃板形状相匹配的环形结构，成型过程中，玻璃在大部分区域处于悬空状态，导致玻璃板上的被支撑部位与周边悬空部位之间产生变形，严重影响玻璃的成型精度。
由于全型面模具的成型精度较高，现在越来越多的厂家使用全型面模具来生产复杂曲面的钢化玻璃。全型面模具的上、下模具的工作面都是连续的曲面，成型时，上、下模具合并，将玻璃冲压成型。全型面模具成型前的定位是非常重要的步骤，定位的精准度将直接影响到玻璃在模具内的成型精度，尤其对于不规则形状的玻璃，成型前的精准定位更为重要，并且定位的难度系数更高。
现有技术中，针对玻璃在全型面模具成型过程中的定位有以下难点：
1.全型面模具冲压过程中，上、下模具的工作面范围内不能有影响玻璃形状的部件，所以定位装置要在定位以后撤出该区域；
2.加热炉输出的热玻璃在重力的作用下会产生局部下沉，会影响定位的准确性；
3.在玻璃的输送方向上不能有障碍物，否则会影响玻璃的工序运转。
发明内容
针对现有技术中所存在的问题，本发明提供一种曲面玻璃定位系统及定位方法。通过在成型工位设置可伸缩移动的定位装置对热玻璃进行位置纠正；托举所述热玻璃的支撑装置可避免热玻璃在重力作用下的局部下沉，定位后，定位系统撤出模具冲压范围，以便于玻璃在模具内的精确成型，并且不会对玻璃输送产生阻碍。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种曲面玻璃用定位系统，设置在加热炉后的玻璃成型工位处；其包括：
用于将加热炉输出的热玻璃输送至成型工位的输送装置，包括：用于输送热玻璃的耐高温柔性输送带和滚轴；
用于在定位过程中托举所述热玻璃的支撑装置，所述支撑装置设置在耐高温柔性输送带的下方，包括：用于托举输送装置上所述热玻璃的支撑件和用于驱动支撑件沿设定路线运动的支撑件驱动装置；
若干个用于对热玻璃端部定位的端部定位装置，包括：用于与所述热玻璃端部接触的第一定位头和用于驱动所述第一定位头沿设定路线运动的第一驱动装置；
若干个用于对热玻璃侧边定位的边部定位装置，包括：用于与所述热玻璃侧边接触的第二定位头和用于驱动所述第二定位头沿设定路线运动的第二驱动装置。
进一步，所述边部定位装置还包括第二驱动装置安装座，所述第二驱动装置安装座上设置有腰型孔，用于调整第二定位头的位置。
进一步，定位系统还包括用于驱动所述端部定位装置在垂直方向上运动的升降装置。
进一步，所述升降装置包括用于与所述端部定位装置连接的定位板和用于驱动定位板在垂直方向上往复运动的升降驱动装置；所述定位板上设置有腰型孔，用于调整第一定位头的位置。
进一步，所述支撑装置还包括用于为支撑件运动导向的支撑件导向结构。
进一步，所述支撑件导向结构包括间隔设置在支撑件下方的两条直线导轨和能够在导轨上往复运动的导轨滑块，所述导轨滑块与所述支撑件固定连接。
进一步，所述支撑件驱动装置、第一驱动装置和第二驱动装置均为气缸或液压缸或电机。
进一步，所述第一定位头和所述第二定位头表面与玻璃直接接触，由耐高温材料制成。
进一步，所述第一定位头和所述第二定位头由聚四氟乙烯、不锈钢纤维、芳纶、耐高温树脂或表面涂覆有耐高温涂料的普通材料制成。
进一步，所述支撑件由耐高温材料制成。
进一步，所述支撑件为碳钢支撑件、不锈钢支撑件或铝支撑件。
进一步，耐高温柔性输送带缠绕在滚轴上往返运动或采用环形带单向运动；所述耐高温柔性输送带由不锈钢纤维布、玻璃纤维布、芳纶布、表面涂覆有特氟龙的柔性材料或表面涂覆有耐高温树脂的柔性材料制成。
进一步，所述支撑件为托板、托盘或辊道。
一种曲面玻璃定位方法，采用上述定位系统，用于对热玻璃进行模具成型之前的定位，所述模具包括凸凹配合的上模具和下模具，在下模具的上方设置有传送热玻璃的耐高温柔性输送带；在耐高温柔性输送带和下模具之间设置有支撑件；支撑件处于工作位置时托举由耐高温柔性输送带传输至下模具上方的热玻璃；端部定位装置和边部定位装置将热玻璃定位至设定位置；定位完成后，端部定位装置、边部定位装置和支撑件回归至初始位置，以使耐高温柔性输送带作为下模具成型面的垫层与上模具和下模具配合完成热玻璃的弯曲成型。
本发明通过使用气缸或液压缸驱动的耐高温定位头对热玻璃的端部和侧边的位置进行精确调整、定位，使玻璃能够与模具之间的位置偏差降到最低，并在定位过程中使用输送装置输送玻璃，使用支撑件对玻璃进行托举，有效避免由于加热后玻璃变软导致的局部下沉所造成的定位不准等问题。
本发明的有益效果：
1、采用支撑装置与定位装置的配合应用，解决了柔性输送带运输时玻璃在重力作用下，局部下沉的问题，实现了不规则外形玻璃的精准定位，改善了玻璃成型精度，提升了玻璃在模具成型及钢化的生产效率。
2、支撑装置与定位装置在完成热玻璃的定位以后会撤出冲压成型区域，不影响上下模具对玻璃的冲压成型。
3、端部定位装置既能够为端部提供精确定位，又不影响成型后的玻璃进入随后的工序。
附图说明
图1所示为一种曲面玻璃用定位系统结构示意图(柔性输送装置未示出)；
图2所示为图1显示柔性输送装置的定位系统结构示意图；
图3所示为端部定位和边部定位结构示意图；
图4所示为支撑装置结构俯视图；
图5所示为图4的左视图；
图6所示为支撑件导向结构主视图；
图7所示为图6的左视图；
图8所示为升降装置和端部定位装置结构示意图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的方案，下面结合本发明示例中的附图对本发明示例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的示例仅仅是本发明的一部分示例，而不是全部的示例。基于本发明的中示例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下，所获得的所有其他实施方式都应当属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。另外，下文中所描述的“端部”即为热热玻璃13在耐高温柔性输送带14输送过程中垂直于输送方向的边部，“侧边”为沿玻璃输送方向(图中箭头F所示方向)的边部；如图1所示，在支撑件驱动装置的驱动下，支撑件位于支撑件导向结构的中部，即工作位置；图1中，热玻璃13所在位置为设定位置；端部定位装置、边部定位装置和支撑件可以分别在相应的驱动装置驱动下回到初始位置。
如图1所示，本发明的一种曲面玻璃定位系统，设置在加热炉后的玻璃成型工位处，其包括：输送装置、支撑装置、端部定位装置和边部定位装置。
如图1-2所示，输送装置包括耐高温柔性输送带14和滚轴16，滚轴16用于驱动耐高温柔性输送带14将加热炉输出的热玻璃13输送至成型工位；支撑装置起支撑作用，用于在定位阶段托举耐高温柔性输送带14上的所述热玻璃13，便于玻璃两侧的边部定位装置对其定位，支撑装置包括：支撑件12，支撑件驱动装置4，支撑件导向结构。支撑件12用于在热玻璃13定位过程中托举热玻璃 13。支撑件驱动装置4用于在需要对热玻璃13进行托举时，将支撑件12由其初始位置沿设定路径推入到耐高温柔性输送带14下方对其上的热玻璃13进行托举，并在定位后撤回到初始位置。支撑件驱动装置4优选的为气缸或液压缸或电机，如图4-图5所示，支撑件12通过连接件8固定设置在气缸或液压缸或电机的伸出端。为了能够快速插入和撤回，支撑件12可由两件构成，在托举热玻璃13时，两件支撑件12分别由热玻璃13的两侧插入。如图6-图7所示，支撑件导向结构包括：导轨安装座1、直线导轨10、导轨滑块11。导轨安装座1 用于将支撑件导向结构安装在成型工位的机架上，直线导轨10设置在导轨安装座1上，支撑件12通过导轨滑块11设置在直线导轨10上，并可在直线导轨10 上往复运动。由图1中能够看出，本发明的支撑装置中包括两套支撑件导向结构，分别设置在支撑件12的两个端部。
如图1-3所示，端部定位装置包括，第一驱动装置7和第一定位头9。第一驱动装置7用于驱动第一定位头9沿热玻璃13运动方向做往复运动，优选的，第一驱动装置7为气缸或液压缸或电机。为使在定位过程中热玻璃13不发生偏斜，端部定位装置可包括多个第一定位头9，多个第一定位头9可分别通过独立的气缸或液压缸或电机驱动，也可由同一气缸或液压缸或电机驱动。端部定位装置可以如图1所示设置在玻璃输送方向的前方，也可以设置在玻璃输送方向的侧方。
如图1、2、8所示，端部定位装置设置在玻璃输送方向的前方，定位系统还包括升降装置，升降装置用于驱动端部定位装置在垂直方向上往复运动。包括：定位板6和升降驱动装置5。定位板6用于连接端部定位装置，定位板6与端部定位装置的连接处可以设置腰型孔，用于调节第一定位头9的位置。升降驱动装置5用于驱动定位板6在垂直方向往复运动。优选的，升降驱动装置5 为气缸或液压缸或电机，气缸或液压缸或电机的伸出端与定位板6固定连接，定位板6可随气缸或液压缸或电机的伸出端运动。端部定位装置设置在玻璃输送方向的侧方时，则不需要设置升降装置。
如图1-3所示，边部定位装置用于为热玻璃13的边部定位。包括：设置在热玻璃13两侧的第二驱动装置安装座2、若干第二定位头9a和第二驱动装置3。第二定位头9a用于在定位时与热玻璃13的侧边接触，第二驱动装置3用于驱动第二定位头9a在设定路线上往复运动。边部定位装置通过第二驱动装置安装座2设置在成型工位的机架上，第二驱动装置3固定设置在第二驱动装置安装座2上，第二驱动装置安装座2与第二驱动装置3的连接处可以设置腰型孔，用于调节第二定位头9a的位置。优选的，第二驱动装置3为气缸或液压缸或电机。第二定位头9a设置在气缸或液压缸或电机的伸出端，每个第二定位头9a 可单独通过气缸或液压缸或电机驱动，也可以同侧的几个第二定位头9a通过同一气缸或液压缸或电机驱动。
加热炉温度为700℃左右，第一定位头9和第二定位头9a由于需要与热玻璃直接接触，定位头的材质要选用耐700℃以上高温的材质，如聚四氟乙烯、不锈钢纤维、芳纶、耐高温树脂或表面涂覆有耐高温涂料的普通材料制成等。
耐高温柔性输送带14缠绕在滚轴16上往返运动或采用环形带单向运动，需要与热玻璃直接接触，选用柔性和韧性较好，且耐高温的材料，如不锈钢纤维布、玻璃纤维布、芳纶布、表面涂覆有特氟龙的柔性材料或表面涂覆有耐高温树脂的柔性材料制成。
支撑件12由耐高温材料制成，由于支撑件12没有与热玻璃直接接触，优选为碳钢、不锈钢或铝等金属材料，例如Q235；也可以选取表面具有耐高温层的非金属材料。支撑件12优选为托板、托盘或辊道。
如图1、2所示，定位系统收到玻璃出炉命令后，位于初始位置的2个支撑件12由支撑件驱动装置4顶出，支撑件12到达工作位置就位，升降驱动装置5 启动，将端部定位装置下降至其定位点，随后两个第一驱动装置7启动，驱动两个第一定位头9到达其设定位置，端部定位机构准备就绪。此时，热玻璃13 由耐高温柔性输送带14输送到模具的上、下模之间，即支撑件12位置处，热玻璃13在支撑件12的托举作用下保持平直。热玻璃13的端部顶靠在第一定位头9上，玻璃运输停止，完成端部定位。然后，边部定位装置的4个第二定位头9a在第二驱动装置3的驱动下，沿设定路线运动分别顶住热玻璃13两侧边，对热玻璃13的侧边进行定位。定位完成后，2个支撑件12在支撑件驱动装置4 的驱动下，并在支撑件导向结构的导向下，分别向左右两侧移动直到完全撤出上、下模具范围。接下来，上模具下压，热玻璃13随耐高温柔性输送带14降覆在下模具上，然后第一定位头9和第二定位头9a退回到初始位置，端部定位装置在升降驱动装置5的驱动下上升，回到初始位置。上、下模具合模，实现玻璃精确成型，上模具升起，耐高温柔性输送带14恢复运转，将成型后的玻璃输送至下道工序。
玻璃在成型段使用耐高温柔性输送带14对加热后的玻璃进行输送，由于耐高温柔性输送带14的材质较软，所以对玻璃的托举能力降低，热玻璃13将会在其自身重力下发生变形，该变形会对热玻璃13的成型精确度造成极大影响。所以，本发明在定位时通过支撑件12对热玻璃13进行托举，使其在定位过程中保持平直状态，使定位更加准确。
支撑件导向结构采用直线导轨滑块机构，与支撑件配合，以保证支撑装置的滑动平稳性，直线导轨安装座采用调节螺栓15可调节高低，以保证耐高温柔性输送带14与加热炉内输送辊道等高，以及支撑件12与模具有一定的间隙，不产生干涉。
沿玻璃输送方向的定位方案采用玻璃自身运动的惯性与端部定位装置的机械限位配合控制，端部定位装置在升降装置的驱动下可以在垂直方向上往复运动，在玻璃出炉前，端部定位装置在升降装置的驱动下，下降至定位点，玻璃定位完成后，又在其驱动下上升至初始位置，以便玻璃成型后能够顺利输送至下一工位。
本发明的一种曲面玻璃定位方法，用于对热玻璃进行模具成型之前的定位，所述模具包括凸凹配合的上模具和下模具，在下模具的上方设置有传送热玻璃的耐高温柔性输送带14；在耐高温柔性输送带14和下模具之间设置有支撑件 12；支撑件12处于工作位置时托举由输送带传输至下模具上方的热玻璃13；端部定位装置和边部定位装置将热玻璃13定位至设定位置；定位完成后，端部定位装置、边部定位装置和支撑件12回归至初始位置，以使耐高温柔性输送带14 作为下模具成型面的垫层与上模具和下模具配合完成热玻璃13的弯曲成型。
需要说明的是，除了上述给出的具体示例之外，其中的一些结构可有不同选择。如，边部定位装置和端部定位装置还可以采用翻转气缸或者铰链旋转结构实现定位头翻转定位；可以根据生产需要设置后端定位装置，用于防止玻璃端部定位时沿输送方向的回弹；根据生产的实际情况，在不影响热玻璃的成型及输送的前提下，省去边部定位装置的第二驱动装置；支撑件导向结构还可以是链条导轨结构或者齿轮齿条导轨结构等，等等；而这些都是本领域技术人员在理解本发明思想的基础上基于其基本技能即可做出的，故在此不再一一例举。
通过使用本发明中的定位系统可在玻璃成型前快速对玻璃进行定位，并且定位精度高，对玻璃质量无影响。除了在成型工位对玻璃进行定位外，还可广泛用于其他工序中的平面玻璃、曲面玻璃等热玻璃或冷玻璃的精确定位。
Claims (10)
1.一种曲面玻璃定位系统，设置在加热炉后的玻璃成型工位处；其特征在于包括：
用于将加热炉输出的热玻璃输送至成型工位的输送装置，包括：用于输送热玻璃的耐高温柔性输送带和滚轴；
用于在定位过程中托举所述热玻璃的支撑装置，所述支撑装置设置在耐高温柔性输送带的下方，包括：用于托举输送装置上所述热玻璃的支撑件和用于驱动支撑件沿设定路线运动的支撑件驱动装置；
若干个用于对热玻璃端部定位的端部定位装置，包括：用于与所述热玻璃端部接触的第一定位头和用于驱动所述第一定位头沿设定路线运动的第一驱动装置；
若干个用于对热玻璃侧边定位的边部定位装置，包括：用于与所述热玻璃侧边接触的第二定位头和用于驱动所述第二定位头沿设定路线运动的第二驱动装置。
2.根据权利要求1所述的定位系统，其特征在于，所述边部定位装置还包括第二驱动装置安装座，所述第二驱动装置安装座上设置有腰型孔，用于调整第二定位头的位置。
3.根据权利要求1所述的定位系统，其特征在于，还包括用于驱动所述端部定位装置在垂直方向上运动的升降装置。
4.根据权利要求3所述的定位系统，其特征在于，所述升降装置包括用于与所述端部定位装置连接的定位板和用于驱动定位板在垂直方向上运动的升降驱动装置；所述定位板上设置有腰型孔，用于调整第一定位头的位置。
5.根据权利要求1所述的定位系统，其特征在于，所述支撑装置还包括用于为支撑件运动导向的支撑件导向结构。
6.根据权利要求5所述的定位系统，其特征在于，所述支撑件导向结构包括间隔设置在支撑件下方的两条直线导轨和能够在导轨上往复运动的导轨滑块，所述导轨滑块与所述支撑件固定连接。
7.根据权利要求1所述的定位系统，其特征在于，所述支撑件驱动装置、第一驱动装置和第二驱动装置均为气缸或液压缸或电机。
8.根据权利要求1所述的定位系统，其特征在于，所述第一定位头和所述第二定位头表面与玻璃直接接触，由耐高温材料制成。
9.根据权利要求8所述的定位系统，其特征在于，所述第一定位头和所述第二定位头由聚四氟乙烯、不锈钢纤维、芳纶、耐高温树脂或表面涂覆有耐高温涂料的普通材料制成。
10.根据权利要求1所述的定位系统，其特征在于，所述支撑件由耐高温材料制成。
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