CN218709954U - 用于玻璃加硬工艺的钢化炉自动加粉装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电子产品玻璃屏幕加工技术领域，具体公开了一种定点定量加粉以管控玻璃硬化质量且操作安全的用于玻璃加硬工艺的钢化炉自动加粉装置，包括具有上粉漏斗和进料管的上粉单元；电控箱；电控箱上方的称粉单元及设在钢化炉外壁的倒粉单元；称粉单元包括接收进料管来料的称粉漏斗、穿设称粉漏斗并转动的出粉螺杆、称粉漏斗底部且设置多个安装位的承载平台、驱动承载平台移动以使各安装位通过称粉漏斗下方的平台驱动马达，安装位上设有盛装粉末的量杯及重力感应器；倒粉单元包括用于承接量杯的治具，倒粉漏斗，振动马达，将量杯内粉末倒入倒粉漏斗的旋转机械手，及驱动治具、倒粉漏斗和旋转机械手移动以调节粉末添加点位置的移动模组。

Description

用于玻璃加硬工艺的钢化炉自动加粉装置

技术领域

本实用新型涉及电子产品玻璃屏幕加工技术领域，特别是涉及一种用于玻璃加硬工艺的钢化炉自动加粉装置。

背景技术

在手机、平板电脑等电子消费品的玻璃屏幕面板加工制造过程中，往往需要向高温炉水中加入KNO₃粉末，来提高成型玻璃的硬度(即玻璃加硬工艺)，以避免电子消费品的玻璃屏幕面板在与外部尖锐物体接触后被刮伤或产生磨损，从而延长玻璃屏幕面板的使用寿命。目前，玻璃屏幕的加硬工艺主要通过人工操作来完成，具体由作业人员打开钢化炉门，并爬上炉门边缘，将KNO₃粉末通过钢铲倒入钢化炉中500℃左右的高温炉水后，再离开并关闭炉门。该作业过程中，KNO₃粉末的添加点随意性较强，很难保证每次添加的位置一致，不易控制KNO₃粉末在高温炉水中的分布；采用钢铲添加方式，KNO₃粉末易残留在钢铲上，导致KNO₃粉末添加精度的误差较大，难以实现对各批次玻璃的有效质量管控；此外，作业人员在高温炉门边操作的危险性极高，易出现人员落入钢化炉事故等事故，对作业人员的人身安全造成极大的威胁。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述不足，提供一种用于玻璃加硬工艺的钢化炉自动加粉装置，该钢化炉自动加粉装置替代人工加粉，提高了作业的安全性，通过定点加粉，易于控制KNO₃粉末在高温炉水中的分布，以保证单批次成型玻璃的质量，通过定量加粉，保证了各批次玻璃中添加的KNO₃粉末一致，以保证各批次玻璃质量的一致性。

一种用于玻璃加硬工艺的钢化炉自动加粉装置，包括：

上粉单元，所述上粉单元包括用于承接外部粉末来料的上粉漏斗、与上粉漏斗底部连通且沿竖直向上方向延伸的进料管、以及提供粉末在进料管内上扬动力的真空泵；

控制单元，所述控制单元包括设置在上粉漏斗旁侧并用于控制钢化炉自动加粉装置整机工作的电控箱；

称粉单元，所述称粉单元位于电控箱的上方，包括用于承接进料管输出端粉末的称粉漏斗、插设于称粉漏斗并从称粉漏斗输出端穿出的出粉螺杆、与电控箱电连接并驱动出粉螺杆转动的出粉马达、位于称粉漏斗底部并间隔设置多个安装位的承载平台、以及与电控箱电连接并驱动承载平台移动以使各安装位依序通过称粉漏斗输出端下方的平台驱动马达，承载平台的每个安装位上分别设有一个用于盛装称粉漏斗卸落粉末的量杯，所述承载平台的底部设有用于对量杯称量的重力感应器；以及

倒粉单元，所述倒粉单元包括用于承接承载平台上量杯的治具，用于提供倒粉通道的倒粉漏斗，固定在倒粉漏斗上并用于带动倒粉漏斗振动的振动马达，用于抓持量杯以将量杯内粉末倒入倒粉漏斗的旋转机械手，以及驱动治具、倒粉漏斗和旋转机械手于三维空间内移动以调节粉末添加点位置的移动模组。

在其中一个实施例中，所述上粉单元还包括插设于上粉漏斗的第一搅拌器、与电控箱电连接并驱动第一搅拌器工作的第一搅拌马达、斜三通管、盖设于上料漏斗顶部的盖板、以及包覆上料漏斗上部内环侧壁的第一保温棉，所述斜三通管包括平直部以及与平直部中部连通的倾斜部，斜三通管平直部的两端分别与上粉漏斗的底部和进料管连通，盖板上设有第一湿度传感器，第一保温棉上设有第一温度传感器。

在其中一个实施例中，所述称粉单元还包括与所述进料管的输出端连通并用于向称粉漏斗提供粉末的存贮罐、设置在电控箱的底部并通过真空管抽取存贮罐内气体的所述真空泵、以及设置在真空管与存贮罐连接部的过滤网。

在其中一个实施例中，所述出粉螺杆的顶部设有与出粉马达输出轴驱动连接的圆直部，所述圆直部上套设有插入称粉漏斗的第二搅拌器，第二搅拌器上与圆直部配合的部位设有管状结构，所述称粉漏斗的顶部外侧还设有第二搅拌马达以及传动带，所述传动带跨装并分别套接第二搅拌马达的输出轴和管状结构，第二搅拌马达通过传动带带动第二搅拌器转动。

在其中一个实施例中，所述称粉漏斗的上部内环侧壁包覆有第二保温棉，并于第二保温棉上设有第二温度传感器，称粉漏斗的顶部设有中部开孔以提供存贮罐与称粉漏斗之间送粉通道的隔板，所述隔板上设有第二湿度传感器，所述称粉漏斗的底部内环侧壁包覆有管口保温棉。

在其中一个实施例中，所述承载平台为转动盘，所述转动盘上沿圆周方向间隔开设具有卡位的通孔以形成安装位，所述平台驱动马达驱动转动盘转动；所述称粉单元还包括设置在转动盘底部的平台导轨、以及与转动盘底部连接并驱动转动盘和平台驱动马达沿平台导轨离开或进入称粉漏斗下方落料区的第一气缸。

在其中一个实施例中，所述承载平台上并排间隔设置多个安装位，所述安装位为开设于承载平台上的具有卡位的通孔，所述平台驱动马达驱动承载平台水平移动，以使安装位上的量杯逐一通过称粉漏斗的输出端下方。

在其中一个实施例中，所述称粉单元还包括设置在转动盘底部并对应称粉漏斗输出端的第二气缸、以及固定在第二气缸输出端的称重卡盘，所述重力感应器固定在称重卡盘的盘面上，第二气缸驱动称重卡盘承托量杯时，重力感应器与量杯底部接触并检测量杯重量；还包括用于检测第二气缸行程的称重定位感应器、以及用于检测称粉漏斗底部出粉情况的管口出粉感应器。

在其中一个实施例中，所述移动模组包括安装在外部钢化炉外壁的钢化炉转接板、沿X轴方向延伸并平行固定在钢化炉转接板上的第一X轴导轨和第二X轴导轨，所述治具滑动安装在第一X轴导轨上，第一X轴导轨上设置有驱动治具于第一X轴导轨移动的第一X轴马达，所述治具的底部设有沿Z轴方向延伸并滑动安装所述倒粉漏斗的第一Z轴导轨、以及驱动倒粉漏斗于第一Z轴导轨移动的第一Z轴马达；第二X轴导轨上滑动设置有沿Y轴方向延伸的Y轴导轨、驱动Y轴导轨于第二X轴导轨上滑动的第二X轴马达、沿Z轴方向延伸并滑动设置在Y轴导轨上的第二Z轴导轨、驱动第二Z轴导轨于Y轴导轨滑动的Y轴马达、以及驱动所述旋转机械手于第二Z轴导轨上滑动的第二Z轴马达。

在其中一个实施例中，所述旋转机械手包括在第二Z轴马达的带动下于第二Z轴导轨上滑动的固定块、安装在固定块上且转轴穿设固定块的旋转马达、与旋转马达的转轴连接的第三气缸、以及安装在第三气缸上并在第三气缸的驱动下张开或收合以抓持或放开量杯的一对抓手；还包括沿竖直方向布置且输出轴与固定块固定连接以带动抓手在水平面内摆动的摆动马达。

实施本实用新型的用于玻璃加硬工艺的钢化炉自动加粉装置，设置上粉单元、称粉单元以及倒粉单元，通过电控箱控制各单元工作，实现对粉末的自动添加，该装置取代了人工加粉方式，避免了因人员落入钢化炉造成的安全事故以及人员因长期受高温炙烤存在的潜在健康隐患，提高了作业的安全性；通过称粉单元中的量杯、出粉螺杆以及重力感应器结合，并采用振动马达振落倒粉漏斗上的粉末，完成了粉末向钢化炉中添加量的控制，实现了粉末的定量添加，避免因单次添加粉末残留产生的粉末添加量不受控制的问题，便于对各批次加工的玻璃产品进行质量管控；治具和倒粉漏斗可相对于钢化炉移动，可通过电控箱控制各个粉末添加点的具体位置，实现粉末添加点的位置可控，保证粉末能够均匀的分布于玻璃上，进而提升玻璃硬化质量。

附图说明

图1为本实用新型的一个实施例中钢化炉的结构示意图；

图2为本实用新型的一个实施例中钢化炉的爆炸结构示意图；

图3为本实用新型的一个实施例中钢化炉自动加粉装置与钢化炉配合的结构示意图；

图4为本实用新型的一个实施例中钢化炉自动加粉装置的结构示意图；

图5为本实用新型的一个实施例中上粉单元的结构示意图；

图6为本实用新型的一个实施例中上粉单元的剖面结构示意图；

图7为本实用新型的一个实施例中上粉单元的爆炸结构示意图；

图8为本实用新型的一个实施例中称粉单元的结构示意图；

图9为本实用新型的一个实施例中称粉单元的剖面结构示意图；

图10为本实用新型的一个实施例中称粉单元的爆炸结构示意图；

图11为本实用新型的一个实施例中上粉作业的流程图；

图12为图10所示实施例中A部分的局部放大结构示意图；

图13为本实用新型的另一个实施例中承载平台的结构示意图；

图14为本实用新型的一个实施例中称粉作业的流程图；

图15为本实用新型的一个实施例中倒粉单元的结构示意图；

图16为本实用新型的一个实施例中倒粉单元的爆炸结构示意图；

图17为本实用新型的一个实施例中粉末添加点示意图；

图18为本实用新型的一个实施例中倒粉作业的流程图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

本实用新型的钢化炉自动加粉装置用于手机、平板电脑等电子消费品的玻璃屏幕面板加硬工艺中的KNO₃粉末添加作业，该钢化炉自动加粉装置的作用对象为用于提供玻璃硬化加工场所的钢化炉。请结合图1-3，本实用新型首先提供了一种钢化装置10，该钢化装置10包括内部盛装有高温炉水的钢化炉101、设置在钢化炉101的顶部并可开合以提供加粉和进料通道的炉门102、相对设置并共同围成作业空间的两个钢化炉支架103、设置在钢化炉支架103顶部的导轨104、以及滑动安装在导轨104上且其内部具有预热空间的预热炉105，钢化炉101位于作业空间内并靠近导轨104的一端，作业空间内于靠近导轨104另一端的部位设有用于装载玻璃板的加硬笼106，预热炉105内设有可升降并抓持加硬笼106以抬起或放下加硬笼106的升降吊钩107，钢化炉支架103上还设有用于输入指令的控制面板108、与控制面板电连接并控制钢化炉101和预热炉105的炉温的控制器、与控制器电连接并用于驱动升降吊钩107升降移动的升降马达、以及与控制器电连接并用于驱动预热炉105于导轨104上移动的水平马达。

上述钢化装置10工作时，首先由预热炉105通过升降吊钩107吊取已装载玻璃板的加硬笼106，使加硬笼106进入预热炉105的预热空间内进行预热，预热一定时间后，如预热1h后，打开钢化炉101的炉门102，并移动预热炉105至钢化炉101的上方，通过升降吊钩107将加硬笼106放入钢化炉101的炉水中并关闭炉门102，持续硬化预设时间，该硬化作业持续一段时间后，打开炉门102，并通过本实用新型的钢化炉101自动加粉装置从多个加粉点向钢化炉101中添加KNO₃粉末，再持续硬化一段时间后，通过预热炉105的吊钩将加硬笼106取出并回复至初始位置，即完成玻璃板的硬化加工作业。

以下结合各附图具体说明本实用新型的钢化炉自动加粉装置的结构。

请结合图3-18，本实施例的钢化炉自动加粉装置20包括上粉单元100、控制单元200、称粉单元300以及倒粉单元400，其中，上粉单元100包括用于承接外部粉末来料的上粉漏斗110、与上粉漏斗110底部连通且沿竖直向上方向延伸的进料管120以及提供粉末在进料管120内上扬动力的真空泵130。控制单元200包括设置在上粉漏斗110旁侧并用于控制钢化炉自动加粉装置20整机工作的电控箱210，也就是说，钢化炉自动加粉装置20中的各用电部件分别与电控箱210电连接，以由电控箱210控制并执行相应的动作。称粉单元300位于电控箱210的上方，包括用于承接进料管120输出端粉末的称粉漏斗310、插设于称粉漏斗310并从称粉漏斗310输出端穿出的出粉螺杆320、与电控箱210电连接并驱动出粉螺杆320转动的出粉马达330、位于称粉漏斗310底部并间隔设置多个安装位341的承载平台340、以及与电控箱210电连接并驱动承载平台340移动以使各安装位341依序通过称粉漏斗310输出端下方的平台驱动马达342，承载平台340的每个安装位341上分别设有一个用于盛装称粉漏斗310卸落粉末的量杯343，承载平台340的底部设有与电控箱210电连接并用于对量杯343称量的重力感应器350。通过平台驱动马达342带动承载平台340相对于称粉漏斗310移动，可以在承载平台340上设置的量杯343等分装入预定量的粉末，通过重力感应器350对量杯343进行称量，可进一步获取量杯343的实际重量，以便后续作业中对加硬玻璃的质量管控进行分析。倒粉单元400包括用于承接承载平台340上量杯343的治具410，用于提供倒粉通道的倒粉漏斗420，固定在倒粉漏斗420上并用于带动倒粉漏斗420振动的振动马达430，用于抓持量杯343以将量杯343内粉末倒入倒粉漏斗420的旋转机械手440，以及驱动治具410、倒粉漏斗420和旋转机械手440于三维空间内移动以调节粉末添加点位置的移动模组450。本实施例中，通过治具410和倒粉漏斗420的滑动设置，可以定量调节粉末的添加位置点，以使得各批次添加粉末的位置点保持一致。

在钢化炉自动加粉装置20的工作过程中，加入上粉漏斗110的粉末从上粉漏斗110的底部经由进料管120上扬至水平高度高于上粉漏斗110的称粉漏斗310，称粉漏斗310中的粉末将在称粉漏斗310中出粉螺杆320的转动作用下，被出粉螺杆320带离称粉漏斗310，并落入称粉漏斗310下方的量杯343内，当单个量杯343内装满粉末或粉末装盛量达到预设值时，平台驱动马达342驱动承载平台340移动，以使下一量杯343移动至称粉漏斗310下方位置以继续盛装粉末，直至各量杯343内均装满粉末。每个量杯343装入粉末前，重力感应器350称取一次空杯的重量，量杯343装好粉末后，重力感应器350再次称取量杯343与粉末的重量，并将两次称取的重量数据传递至电控箱210的控制芯片中，以便后期进行计算和追溯。本实施例中，加入单个量杯343内的粉末量由出粉螺杆320的转动圈数来控制，具体的，不同齿牙深度的螺杆单位长度内所能携带的粉末量是一定的，通过限定出粉螺杆320的齿牙深度和出粉螺杆320的转动圈数，即可实现对量杯343内粉末量的控制。随后，机械手在电控箱210的控制下移动并靠近承载平台340，将承载平台340上的量杯343一一抓取并放置在治具410上，通过电控箱210调节治具410和倒粉漏斗420的位置，直至倒粉漏斗420移动至三维空间内预设的粉末添加点，旋转机械手440即再次在电控箱210的控制下抓取量杯343，并将量杯343内的粉末倒入倒粉漏斗420内，该过程中，振动马达430持续工作，以带动倒粉漏斗420振动，以避免粉末在倒粉漏斗420上残留，以保证每次添加的粉末量与量杯343内称取的粉末量保持一致。

上述钢化炉自动加粉装置20通过电控箱210控制上粉单元100、称粉单元300以及倒粉单元400工作，实现对粉末的自动添加，该装置取代了人工加粉方式，避免了因人员落入钢化炉造成的安全事故以及人员因长期受高温炙烤存在的潜在健康隐患，提高了作业的安全性；通过称粉单元300中的量杯343与重力感应器350结合，并采用振动马达430振落倒粉漏斗420上的粉末，完成了粉末向钢化炉中添加量的控制，实现了粉末的定量添加，避免因单次添加粉末残留产生的粉末添加量不受控制的问题，便于对各批次加工的玻璃产品进行质量管控；治具410和倒粉漏斗420可相对于钢化炉移动，可通过电控箱210控制各个粉末添加点的具体位置，实现粉末添加点的位置可控，保证粉末能够均匀的分布于玻璃上，进而提升玻璃硬化质量。

上粉单元100用于从外部接入待添加的KNO₃粉末，并将KNO₃粉末有序送入称粉单元300进行称量，在实际粉末添加作业中，上粉漏斗110中的粉末既可以由外部振动盘加入，也可以由人工向上粉漏斗110中添加粉末，上粉漏斗110通过上粉支架设置在厂房的地面上，上粉支架的环侧还设有用于遮挡上粉漏斗110输出端(即出料端)的挡板。请结合图5-7，上粉单元100还包括插设于上粉漏斗110的第一搅拌器140、与电控箱210电连接并驱动第一搅拌器140工作的第一搅拌马达141、斜三通管150、盖设于上料漏斗顶部的盖板、以及包覆上料漏斗上部内环侧壁的第一保温棉160，斜三通管150包括平直部以及与平直部中部连通的倾斜部，斜三通管150平直部的两端分别与上粉漏斗110的底部和进料管120连通，盖板上设有第一湿度传感器170，第一保温棉160上设有第一温度传感器180。第一搅拌马达141在电控箱210的控制下带动第一搅拌器140工作，以搅动上粉漏斗110中的粉末，避免粉末在上粉漏斗110中结团或在上粉漏斗110的底部输出端产生堵塞问题。第一保温棉160用于对上粉漏斗110内的粉末进行除湿干燥及保温，具体通过其内的多孔结构吸水，以实现对粉末的除湿干燥，同时多孔结构还可进行保温。斜三通管150的倾斜部用于上粉漏斗110的防堵塞作业，当上粉漏斗110的底部发生堵塞时，可将疏通工具，例如导钩经由斜三通管150的倾斜部伸入上粉漏斗110的底部并通过刮动或推捣的方式破坏堵塞部位，以使得堵塞部位的粉末松散，从而达到对上粉漏斗110的疏通作业。第一湿度传感器170和第一温度传感器180分别与电控箱210连接，以便将上粉漏斗110内粉末的温湿度数据传输至电控箱210。

本实施例中，电控箱210包括控制电路板以及与控制电路板电连接的控制芯片，其中，控制电路板用于实现钢化炉自动加粉装置20中各用电元件的启停作业，控制芯片用于接收钢化炉自动加粉装置20中各部件发送的数据信息，并对数据信息进行分析、计算及存储。控制单元200还包括设置在电控箱210箱体外侧壁并与控制电路板电连接的多个控制按钮220、触控屏230以及报警灯240，控制按钮220用于向控制电路板发送指令以控制各部件、单元工作，触控屏230用于显示钢化炉自动加粉装置20的工作参数，如粉末的温湿度数据、称取的粉末数量等信息，报警灯240用于在装置故障或作业出现异常情况时受控制电路板的控制响应，以提示作业人员。

称粉单元300用于对粉末进行放料称量，并将粉末装盛为预设重量的添加单元，为倒粉作业提供条件。请结合图8-10，称粉单元300包括架设在电控箱210上的称粉支架360，该称粉支架360呈空心正方体或长方体结构，称粉支架360的内腔设有分别与其顶底板平行的中隔板，图示中，将称粉支架360四周的护板取下，以利于视清称粉支架360内部结构，实际使用时，护板用于封装称粉支架360内部件，以便将称粉作业与环境隔开。称粉支架360的顶板上设有用于限定称粉漏斗310位置的固定支架370，中隔板上开设有贯穿中隔板一边侧的缺口，该缺口用于提供平台驱动马达342与承载平台340的连接通道。在称粉单元300组装时，平台驱动马达342位于中隔板与称粉支架360的底板之间，承载平台340设置在中隔板与称粉支架360的顶板之间，称粉支架360的顶板中部开孔，称粉漏斗310位于称粉支架360的顶板上方，且称粉漏斗310的输出端插入该开孔，以便对准称粉支架360内部的承载平台340。

进一步的，称粉单元300还包括与进料管120的输出端连通并用于向称粉漏斗310提供粉末的存贮罐380、设置在电控箱210的底部并通过真空管131抽取存贮罐380内气体的真空泵130、以及设置在真空管131与存贮罐380连接部的过滤网132。存贮罐380安装在固定支架370上，用于对进料管120送来的粉末进行预存，以便为称粉漏斗310的分料作业提供物料；真空泵130用于提供粉末从上粉漏斗110经由进料管120进入存贮罐380的动力。具体的，真空泵130通过真空管131在存贮罐380内形成真空环境，使得存贮罐380内的气压大大低于进料管120内以及上粉漏斗110底部的气压，即存贮罐380内形成负压，如此，上粉漏斗110底部的粉末在负压的作用下被吸入存贮罐380中，从而实现对粉末的上扬存贮。过滤网132用于滤除大颗粒粉末，避免大颗粒粉末经由真空管131进入真空泵130，进而干扰真空泵130的正常工作，并延长真空泵130的使用寿命。

需要说明的是，在实际作业中，上粉漏斗110并非实时通过进料管120向存贮罐380输送粉末，同样的，存贮罐380也并非实时地向称粉漏斗310输送粉末，具体以上粉漏斗110和称粉漏斗310中粉末量为准。具体的，上粉漏斗110和称粉漏斗310中均设置粉料物位传感器(二者可以为激光传感器或红外传感器)，请结合图11，在上粉作业中，首先判断第一搅拌器140是否工作，在第一搅拌器140工作的情况下通过人工方式向上粉漏斗110中上粉，若此时上粉漏斗110中无料(通过粉料物位传感器判断)，则称粉漏斗310中同样无料，在此情况下，报警灯240或/和触控屏230提示称粉漏斗310中无料，同时控制电路板驱动真空泵130工作，以向存贮罐380内抽粉，当称粉漏斗310内的粉料物位传感器感应到有料时，即取消报警。当称粉漏斗310中的粉料高位传感器响应时，真空泵130停止抽粉，同样的，当上粉漏斗110的粉料高位传感器响应时，停止向上粉漏斗110上粉，以避免上粉漏斗110中粉末量过多造成的堵塞问题。也就是说，当称粉漏斗310中的粉末量达到预设值，真空泵130停止抽粉，上粉漏斗110中的粉末量达到预设值，停止上粉，以进入称粉环节。作业中实时监测各漏斗的粉量，以便及时补足粉末。

本实施例中，通过在称粉支架360的顶板上安装L形支架361，以实现对出粉马达330的安装限位。进一步的，出粉螺杆320的顶部设有与出粉马达330输出轴驱动连接的圆直部，圆直部上套设有插入称粉漏斗310的第二搅拌器311，第二搅拌器311上与圆直部配合的部位设有管状结构，称粉漏斗310的顶部外侧还设有第二搅拌马达312以及传动带313，传动带313跨装并分别套接第二搅拌马达312的输出轴和管状结构，第二搅拌马达312通过传动带313带动第二搅拌器311转动。需要说明的是，本实施例中，出粉螺杆320和第二搅拌器311分别由不同的马达驱动，这是由于，在称粉作业中，不仅涉及到对粉末的分杯设置，还需要对量杯343内的粉末进行称量，因此，出粉螺杆320的出粉作业并非是连续不间断的，在承载平台340的移动和量杯343称量时，出粉螺杆320需要暂停作业，而对称粉漏斗310内粉末的搅拌作业则是需要实时进行的，以避免粉末在称粉漏斗310内结块或产生堵塞。换言之，出粉螺杆320与第二搅拌器311的转动作业并不是同步进行的。本实施例中，出粉螺杆320与第二搅拌器311同轴套设并均插入称粉漏斗310内，管状结构的内径大于圆直部的外径，也就是说，第二搅拌器311套设在出粉螺杆320上，在工作时，第二搅拌马达312通过传动带313带动第二搅拌器311转动，以翻搅称粉漏斗310内的粉末。本实施例中，传动带313可以为皮带或齿轮带，当传动带313为齿轮带时，第二搅拌马达312的输出轴以及管状结构的外表面分别设有与齿轮带啮合的齿纹，以保证传动的平稳性，避免打滑。

一实施例中，称粉漏斗310的上部内环侧壁包覆有第二保温棉314，并于第二保温棉314上设有第二温度传感器315，称粉漏斗310的顶部设有中部开孔以提供存贮罐380与称粉漏斗310之间送粉通道的隔板，隔板上设有第二湿度传感器316，称粉漏斗310的底部内环侧壁包覆有管口保温棉317。第二保温棉314和管口保温棉317分别用于对称粉漏斗310内的粉末进行保温，以避免粉末过冷硬结或过冷时，外部水汽凝结在粉末上，造成粉末受潮，进而使得称粉漏斗310产生堵塞问题。第二温度传感器315和第二湿度传感器316用于实时监测称粉漏斗310中粉末的温湿度数据，以便于作业人员根据粉末温湿度进行相应的处理。

需要说明的是，本实用新型的承载平台340包括两种驱动方式，其一是通过承载平台340的转动使量杯343一一通过称粉漏斗310的下方以承接粉末并进行称量，其二是通过承载平台340的水平平移实现量杯343的位置移动。具体的，当承载平台340通过转动方式移动时，请结合图9、10、12，承载平台340为转动盘，转动盘上沿圆周方向间隔开设具有卡位的通孔以形成安装位341，平台驱动马达342驱动转动盘转动；称粉单元300还包括设置在转动盘底部的平台导轨344、以及与转动盘底部连接并驱动转动盘和平台驱动马达342沿平台导轨344离开或进入称粉漏斗310下方落料区的第一气缸345，本实施例中，平台导轨344设置在称粉支架360的中隔板上。如此，在称粉作业中，平台驱动马达342驱动转动盘转动，以使得承载平台340上的量杯343一一通过称粉漏斗310的下方并接收粉末，在各量杯343内均装入粉末且一一称量后，第一气缸345驱动承载平台340离开称粉漏斗310的下方，以便旋转机械手440将量杯343一一取出。请参阅图13，另一实施例中，承载平台340上并排间隔设置多个安装位341，具体的，本实施例中，承载平台340为长条状板件，安装位341为开设于承载平台340上的具有卡位的通孔，平台驱动马达342驱动承载平台340水平移动，以使安装位341上的量杯343逐一通过称粉漏斗310的输出端下方，以便于对每个量杯343逐一装入粉末。

请结合图9、10、12，称粉单元300还包括设置在转动盘底部并对应称粉漏斗310输出端的第二气缸351、以及固定在第二气缸351输出端的称重卡盘352，重力感应器350固定在称重卡盘352的盘面上，第二气缸351驱动称重卡盘352承托量杯343时，重力感应器350与量杯343底部接触并检测量杯343重量；还包括用于检测第二气缸351行程的称重定位感应器353、以及用于检测称粉漏斗310底部出粉情况的管口出粉感应器354。在单个量杯343对准称粉漏斗310的底部输出端时，第二气缸351驱动称重卡盘352靠近并承托量杯343，当第二气缸351输出端的移动行程达到预设值时，称重定位感应器353向控制电路板发送电信号，并由控制电路板控制第二气缸351停止动作，此时，称重卡盘352承托量杯343，且重力感应器350与量杯343的底部接触，并检测量杯343或量杯343与其内部粉末的重量，实现对粉末的称重。管口出粉感应器354用于检测称粉漏斗310底部是否出粉，并将信号发送至控制电路板，以便控制电路板通过报警灯240或触控屏230提示作业人员称粉漏斗310处发生堵塞。

需要说明的是，本实施例中，重力感应器350对粉末的称量主要用于后续作业的追溯以及后期对粉末添加量的定量调节，本实施例既可以通过对量杯343内粉末的堆设高度或出粉时间来控制粉末添加量，在实际作业时，还可以通过重力感应器350实现对粉末添加量的精确控制。具体的，重力感应器350实时向控制芯片发送重量数据，当重力感应器350传递的粉末数据值达到预设的粉末添加量时，控制芯片通过控制电路板向平台驱动马达342发送电信号，以驱动承载平台340移动，且在承载平台340移动的过程中，出粉螺杆320待机，以避免粉末落在承载平台340上。

请参阅图14，在称粉作业中，首先判断存贮罐380内是否供粉，存贮罐380是否供粉通过称粉漏斗310内的粉料物位传感器来进行判断，当称粉漏斗310无料时，延时1分钟(时间可调)打开真空泵130往存贮罐380抽粉进行补粉。粉料物位传感器检测到有料时真空泵130即停止抽粉。如果在真空泵130抽料时间持续3分钟后，粉料物位传感器仍未感应到物料，报警灯240或触控屏230提示人工上料漏斗缺料，待人工处理后，继续运行。存贮罐380内供粉的情况下，第二搅拌器311和出粉螺杆320同时转动，出粉螺杆320末端将粉末从称粉漏斗310带出并落入承载平台340上的量杯343内。本实施例中，通过出粉螺杆320的转动圈数来控制粉末量，具体的，本实施例中，出粉螺杆320旋转0.1度卸下1g粉末，可先快速出粉449g，随后通过.进行称重计算实际差多少g，再慢速出粉剩下所需克数，即实现对粉末量的精确控制。一量杯343内粉末装满(或装入预定量粉末)后，承载平台340移动，并对下一量杯343装粉，循环称粉至所有量杯343内均装满粉，每次装粉完毕后，二次称量检测，超重时通过报警灯240或触控屏230报警，便于人工进行处理。称粉完成后，旋转机械手440将量杯343一一夹放至治具410内，以便后续倒粉作业的进行。

倒粉单元400用于将从称粉单元300送来的添加单元从指定的添加位置点加入钢化炉内。请结合图15-16，本实施例中，移动模组450包括安装在外部钢化炉外壁的钢化炉转接板451、沿X轴方向延伸并平行固定在钢化炉转接板451上的第一X轴导轨452和第二X轴导轨453，治具410滑动安装在第一X轴导轨452上，第一X轴导轨452上设置有驱动治具410于第一X轴导轨452移动的第一X轴马达454，治具410的底部设有沿Z轴方向延伸并滑动安装倒粉漏斗420的第一Z轴导轨455、以及驱动倒粉漏斗420于第一Z轴导轨455移动的第一Z轴马达456；第二X轴导轨453上滑动设置有沿Y轴方向延伸的Y轴导轨457、驱动Y轴导轨457于第二X轴导轨453上滑动的第二X轴马达458、沿Z轴方向延伸并滑动设置在Y轴导轨上的第二Z轴导轨459、驱动第二Z轴导轨459于Y轴导轨滑动的Y轴马达4591、以及驱动旋转机械手440于第二Z轴导轨459上滑动的第二Z轴马达4592。本实施例中，设定治具410靠近或远离称粉支架360的方向为X轴方向，于水平面内且垂直于X轴方向为Y轴方向，竖直方向为Z轴方向，钢化炉转接板451设置在钢化装置的预热炉外壁上，钢化炉转接板451的设置高度应当遵循：第一X轴导轨452与承载治具410高度齐平或水平高度接近的原则，以便于旋转机械手440能够顺利抓持到承载治具410上的量杯343。

本实施例通过对上述各导轨和马达的设置，实现了对倒粉漏斗420在竖直平面内的位置可调，以便精准调节粉末添加点的位置。本实施例中，可实现治具410在X轴方向的位置可调，倒粉漏斗420在X轴和Z轴方向的位置可调，以及旋转机械手440在X轴、Y轴以及Z轴方向的位置可调，在粉末添加点位置较少，各添加点位于同一直线方向时，仅需调节倒粉漏斗420的位置即可实现对粉末的添加。当包括不在同一直线方向的多个添加点时，还可通过调节专选机械手的位置，通过旋转机械手直接将粉末倒入钢化炉内。

本实施例中，治具410在Y轴方向的位置调节通过预热炉的位置调节来实现，具体的，在水平马达带动预热炉于导轨上移动时，预热炉将带动治具410在Y轴方向移动，实现治具410在三维空间内的位置调节。在此情况下，可设定每个量杯343装粉500+/-5g，装好粉末的量杯343放在治具410上后，通过控制电路板控制第一X轴马达454和Y轴马达4591工作，并将治具410移动到如图17所示的位置点X1，该位置点的参数为X60mm，Y40mm，同时控制第一Z轴马达456工作并调节倒粉漏斗420的高度至倒粉漏斗420管口距离炉水液面150mm位置，随后通过旋转机械手440抓取1号量杯343并将旋转将粉末倒入倒粉漏斗420中，完成倒粉后，将量杯343送回治具410，随后依次完成另外三个位点(X-60mm，Y40mm；X60mm，Y-40mm；X-60mm，Y-40mm)的加粉，全部完成后倒粉漏斗420上升回位，移动治具410并通过旋转机械手440将空量杯343依次送回称粉单元300。称粉单元300的重力感应器350分别读取每个空量杯343的重量，同时计算出每个量杯343实际倒入炉水中粉的重量，完成后进入下一个称粉倒粉作业循环。

当然，在实际作业中，还可进一步对移动模组450的结构进行调整，例如，将Y轴导轨固定在预热炉外壁上，并将钢化炉转接板滑动安装在Y轴导轨上，使第一X轴导轨和第二X轴导轨固定在钢化炉转接板上并分别提供治具和旋转机械手沿X轴方向移动的轨道，其余各部件的设置与前述实施例中移动模组其余各部件的设置位置相同，如此，可以实现治具410在X轴和Z轴方向的位置可调，倒粉漏斗420和旋转机械手440在X轴、Y轴以及Z轴方向的位置可调，以便进一步提升粉末添加的准确性。

需要说明的是，一实施例中，旋转机械手440包括在第二Z轴马达4592的带动下于第二Z轴导轨459上滑动的固定块441、安装在固定块441上且转轴穿设固定块441的旋转马达442、与旋转马达442的转轴连接的第三气缸443、以及安装在第三气缸443上并在第三气缸443的驱动下张开或收合以抓持或放开量杯343的一对抓手444，还包括沿竖直方向布置且输出轴与固定块441固定连接以带动抓手444在水平面内摆动的摆动马达445，如此，通过旋转马达442与第三气缸443的配合，可以实现抓手444的转动，以便对量杯343旋转并使量杯343的杯口朝下，以将粉末倒入倒粉漏斗420中。第三气缸443用于实现抓手444的张合，即本申请的旋转机械手440为气动抓手444，其结构可以与市面上任一款气动抓手444的结构相同，例如，其中一个抓手444固定在固定块441上，另一抓手444与第三气缸443的驱动端连接，从而在第三气缸443驱动端的带动下靠近或远离固定的抓手444，实现机械手的张合，当然，还可以是其他结构。此外，还需要强调的是，在本实用新型中，各马达及气缸驱动零部件沿导轨移动时，还设有相应的拖链，用以提高传动的可靠性和稳定性。

请参阅图18，在倒粉作业中，首先判断量杯343内的粉末是否满足要求，在此之前需对电控箱210设定倒粉作业的各个变量，包括粉末添加重量A；空量杯的重量B；执行逻辑：1、当前重量>空量杯重量B，且当前重量-空量杯重量B＝杯中粉末重量。如果杯中粉末重量>粉末添加重量A±1g(精度)，报警：超重。如果杯中粉末重量＜粉末添加重量A±1g(精度)。报警：TSP重量不够。2、当前重量<空量杯重量B或等于0，即无杯子，报警提示，人工处理后继续运行。

电控箱210收到钢化炉放入玻璃完成信号后开始计时(时间可调)3H后(即需要添加粉末的时间点)，发起倒粉命令。在此情况下，旋转机械手440抓取量杯343并将粉末倒入指定位置后，将量杯343返回治具410内，循环倒粉动作，直至倒粉完成。随后依次称量并判断量杯343内的粉末是否倒完，粉末是否倒完的判断标准为：设定粉末添加重量A；空量杯的重量B，执行逻辑：1、当前重量>空量杯重量，报警：没有倒完；2、当前重量<空量杯重量B或等于0，无量杯。量杯343称重后，放回初始位置，以便下一次倒粉作业的进行。

本实施例的钢化炉自动加粉装置20的一个完整工作过程包括：

步骤I：人工往上粉漏斗110送料，第一搅拌器140将粉末均匀搅散，真空泵130抽粉送至称粉支架360顶部的存贮罐380；

步骤II：存贮罐380释放粉末给称粉漏斗310，出粉螺杆320送出定量的粉装入量杯343，读取重力感应器350信号并分别记录量杯343装粉前后的重量，确认记录量杯343装粉量为500+/-5g；完成后旋转承载平台340转动90度，将下个量杯343定位到装粉位置，重复称粉动作，直至4个量杯343都装满粉；

步骤III：旋转机械手440将4个量杯343依次转运至治具410上对应的卡位；

步骤IV：钢化炉门打开，通过倒粉单元400的各马达带动治具410及倒粉漏斗420定位到首个加粉位置，倒粉漏斗420下降至管口距离炉水液面150mm；

步骤V：旋转机械手440取对应的量杯343将粉倒入倒粉漏斗420，粉顺着漏斗进入炉水，倒完后空杯再倒一次，同时振动马达430带动倒粉漏斗420轻微振动，减少量杯343和漏斗的残留粉；完成后旋转机械手440将量杯343送回治具410；

步骤VI：将倒粉漏斗420移至下一个加粉点，重复步骤V。依此重复三次，直至将另外3杯粉加入到指定位置；

步骤VII：加粉完成后，倒粉漏斗420上升回位，倒粉单元400中的各马达控制治具410、倒粉漏斗420及旋转机械手440返回初始位，在退出钢化炉后炉门同时关闭；

步骤VIII：旋转机械手440将量杯343依次送回承载平台340上的对应位置，同时读取每个空量杯343的重量，并计算实际加粉量，装置存贮数据供后期追溯；

步骤IX：进入工作循环，待机进行下一次加粉作业。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种用于玻璃加硬工艺的钢化炉自动加粉装置，其特征在于，包括：

上粉单元，所述上粉单元包括用于承接外部粉末来料的上粉漏斗、与上粉漏斗底部连通且沿竖直向上方向延伸的进料管、以及提供粉末在进料管内上扬动力的真空泵；

控制单元，所述控制单元包括设置在上粉漏斗旁侧并用于控制钢化炉自动加粉装置整机工作的电控箱；

称粉单元，所述称粉单元位于电控箱的上方，包括用于承接进料管输出端粉末的称粉漏斗、插设于称粉漏斗并从称粉漏斗输出端穿出的出粉螺杆、与电控箱电连接并驱动出粉螺杆转动的出粉马达、位于称粉漏斗底部并间隔设置多个安装位的承载平台、以及与电控箱电连接并驱动承载平台移动以使各安装位依序通过称粉漏斗输出端下方的平台驱动马达，承载平台的每个安装位上分别设有一个用于盛装称粉漏斗卸落粉末的量杯，所述承载平台的底部设有用于对量杯称量的重力感应器；以及

倒粉单元，所述倒粉单元包括用于承接承载平台上量杯的治具，用于提供倒粉通道的倒粉漏斗，固定在倒粉漏斗上并用于带动倒粉漏斗振动的振动马达，用于抓持量杯以将量杯内粉末倒入倒粉漏斗的旋转机械手，以及驱动治具、倒粉漏斗和旋转机械手于三维空间内移动以调节粉末添加点位置的移动模组。

2.根据权利要求1所述的钢化炉自动加粉装置，其特征在于，所述上粉单元还包括插设于上粉漏斗的第一搅拌器、与电控箱电连接并驱动第一搅拌器工作的第一搅拌马达、斜三通管、盖设于上料漏斗顶部的盖板、以及包覆上料漏斗上部内环侧壁的第一保温棉，所述斜三通管包括平直部以及与平直部中部连通的倾斜部，斜三通管平直部的两端分别与上粉漏斗的底部和进料管连通，盖板上设有第一湿度传感器，第一保温棉上设有第一温度传感器。

3.根据权利要求2所述的钢化炉自动加粉装置，其特征在于，所述称粉单元还包括与所述进料管的输出端连通并用于向称粉漏斗提供粉末的存贮罐、设置在电控箱的底部并通过真空管抽取存贮罐内气体的所述真空泵、以及设置在真空管与存贮罐连接部的过滤网。

4.根据权利要求3所述的钢化炉自动加粉装置，其特征在于，所述出粉螺杆的顶部设有与出粉马达输出轴驱动连接的圆直部，所述圆直部上套设有插入称粉漏斗的第二搅拌器，第二搅拌器上与圆直部配合的部位设有管状结构，所述称粉漏斗的顶部外侧还设有第二搅拌马达以及传动带，所述传动带跨装并分别套接第二搅拌马达的输出轴和管状结构，第二搅拌马达通过传动带带动第二搅拌器转动。

5.根据权利要求4所述的钢化炉自动加粉装置，其特征在于，所述称粉漏斗的上部内环侧壁包覆有第二保温棉，并于第二保温棉上设有第二温度传感器，称粉漏斗的顶部设有中部开孔以提供存贮罐与称粉漏斗之间送粉通道的隔板，所述隔板上设有第二湿度传感器，所述称粉漏斗的底部内环侧壁包覆有管口保温棉。

6.根据权利要求5所述的钢化炉自动加粉装置，其特征在于，所述承载平台为转动盘，所述转动盘上沿圆周方向间隔开设具有卡位的通孔以形成安装位，所述平台驱动马达驱动转动盘转动；所述称粉单元还包括设置在转动盘底部的平台导轨、以及与转动盘底部连接并驱动转动盘和平台驱动马达沿平台导轨离开或进入称粉漏斗下方落料区的第一气缸。

7.根据权利要求5所述的钢化炉自动加粉装置，其特征在于，所述承载平台上并排间隔设置多个安装位，所述安装位为开设于承载平台上的具有卡位的通孔，所述平台驱动马达驱动承载平台水平移动，以使安装位上的量杯逐一通过称粉漏斗的输出端下方。

8.根据权利要求6或7所述的钢化炉自动加粉装置，其特征在于，所述称粉单元还包括设置在转动盘底部并对应称粉漏斗输出端的第二气缸、以及固定在第二气缸输出端的称重卡盘，所述重力感应器固定在称重卡盘的盘面上，第二气缸驱动称重卡盘承托量杯时，重力感应器与量杯底部接触并检测量杯重量；还包括用于检测第二气缸行程的称重定位感应器、以及用于检测称粉漏斗底部出粉情况的管口出粉感应器。

9.根据权利要求8所述的钢化炉自动加粉装置，其特征在于，所述移动模组包括安装在外部钢化炉外壁的钢化炉转接板、沿X轴方向延伸并平行固定在钢化炉转接板上的第一X轴导轨和第二X轴导轨，所述治具滑动安装在第一X轴导轨上，第一X轴导轨上设置有驱动治具于第一X轴导轨移动的第一X轴马达，所述治具的底部设有沿Z轴方向延伸并滑动安装所述倒粉漏斗的第一Z轴导轨、以及驱动倒粉漏斗于第一Z轴导轨移动的第一Z轴马达；第二X轴导轨上滑动设置有沿Y轴方向延伸的Y轴导轨、驱动Y轴导轨于第二X轴导轨上滑动的第二X轴马达、沿Z轴方向延伸并滑动设置在Y轴导轨上的第二Z轴导轨、驱动第二Z轴导轨于Y轴导轨滑动的Y轴马达、以及驱动所述旋转机械手于第二Z轴导轨上滑动的第二Z轴马达。

10.根据权利要求9所述的钢化炉自动加粉装置，其特征在于，所述旋转机械手包括在第二Z轴马达的带动下于第二Z轴导轨上滑动的固定块、安装在固定块上且转轴穿设固定块的旋转马达、与旋转马达的转轴连接的第三气缸、以及安装在第三气缸上并在第三气缸的驱动下张开或收合以抓持或放开量杯的一对抓手；还包括沿竖直方向布置且输出轴与固定块固定连接以带动抓手在水平面内摆动的摆动马达。

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