CN219058841U - 一种真空玻璃用全自动真空封接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及真空玻璃真空封接技术领域，公开了一种真空玻璃用全自动真空封接装置，包括控制单元、真空单元、传送单元，所述传送单元包括平行的上传送线组和下传送线组；所述真空单元包括真空腔，真空腔内设有上传送线组和下传送线组，所述真空腔两端对应上传送线组和下传送线组的位置均开设有滑动门；所述真空腔开有抽气部，所述真空腔内设有抓取夹具和封接部。本方案通过设置真空腔，使得真空玻璃的两片平板玻璃能在真空环境下以完整玻璃结构完成封接，而无需在平板玻璃上开设抽气孔，从而有效避免现有真空玻璃中因开设抽气孔而导致真空玻璃破碎风险增加，从而有效提升真空玻璃的产品安全性。

Description

一种真空玻璃用全自动真空封接装置

技术领域

本实用新型涉及真空玻璃真空封接技术领域，具体涉及一种真空玻璃用全自动真空封接装置。

背景技术

真空玻璃是一种透明、节能的绿色建筑材料，它综合了镀膜玻璃、中空玻璃的技术优势，在保温隔热、防结露、隔声、抗风压等方面性能优越，形成了超级节能玻璃，在多个领域均应用广泛，有着十分广阔的发展前景。目前真空玻璃在制作过程中，关键技术在于如何形成并保持两片平板玻璃间的真空氛围。

为了解决上述问题，目前对真空玻璃内部真空环境的形成主要采用以下两种技术：(1)在其中一块平板玻璃一角处预留0.5-2mm左右的抽气口，两片平板玻璃封接完成后的真空玻璃通过从抽气口处进行真空抽气进而排除玻璃内部的气体，抽气完成后封堵抽气口从而使真空玻璃内部形成近似的真空环境；(2)将封接完成的且带有排气孔的玻璃放置于真空环境下，使内部的气体进行缓慢的排出，最后对排气口进行封堵即可。

虽然现有技术能在两片平板玻璃间形成较好的真空环境，然而仍然存在如下技术问题：

(1)现有技术在玻璃一角预留抽气口，然而抽气口将破坏玻璃结构导致玻璃缺陷增加，从而使真空玻璃易出现破碎的现象；

(2)现有技术通过开孔-抽气-堵孔的方式完成真空玻璃内部真空环境的制造，生产过程复杂繁琐；

(3)现有技术中预留的抽气口在抽气完成后会进行封堵，但无形中也增加了漏气的风险，若封堵不完全或封堵时抽气口出现损伤等则会使真空玻璃失效，降低真空玻璃保质期；

(4)现有技术中预留的抽气口很小，导致抽气时速率很慢，往往到达所需的真空度需要抽气几个小时，因此导致生产效率低下；

(5)现有技术的真空玻璃封接无法形成连续自动化的生产模式。

实用新型内容

本实用新型意在提供一种真空玻璃用全自动真空封接装置，以解决现有真空玻璃封接因开设抽气口而提升真空玻璃破碎风险的技术问题。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种真空玻璃用全自动真空封接装置，包括控制单元、真空单元和传送单元，所述传送单元包括平行的上传送线组和下传送线组；所述真空单元包括真空腔，真空腔内设有上传送线组和下传送线组，所述真空腔两端对应上传送线组和下传送线组的位置均开设有滑动门；所述真空腔开有抽气部，所述真空腔内设有抓取夹具和封接部；

所述控制单元包括控制器，控制器与滑动门、上传送线组、下传送线组、抽气部、抓取夹具和封接部均电连接。

本方案的原理是：

本方案制备真空玻璃的两片平板玻璃分别称为上玻璃和下玻璃，上玻璃的下表面四周镀有金属化层，下玻璃的上表面镀有与上玻璃上相同尺寸的金属化层，下玻璃的金属化层表面覆盖有焊料带，同时下玻璃上表面的非金属化层区域布置有若干支撑物。本方案中上玻璃在上传送线组上传送，下玻璃和真空玻璃均在下传送线组上传送；上玻璃和下玻璃分别被上传送线组和下传送线组同步传送至真空腔内，关闭真空腔两端的滑动门，控制器通过控制抽气部对真空腔进行抽气即可将真空腔制造为真空环境。随后控制器控制抓取夹具启动使其抓取上玻璃并将上玻璃对位贴合于下玻璃上，最后控制器控制封接部将上玻璃和下玻璃真空封接形成真空玻璃。

本方案的优点是：

1、与现有真空玻璃内部真空环境的制造均依赖抽气口而易提升真空玻璃破碎风险相比，本方案通过设置真空腔，使得真空玻璃的两片平板玻璃能在真空环境下以完整玻璃结构完成封接，而无需在平板玻璃上开设抽气孔，从而有效避免现有真空玻璃中因开设抽气孔而导致真空玻璃破碎风险增加，从而有效提升真空玻璃的产品安全性。

2、相比于现有真空玻璃需要在封接完成后抽气以维持真空玻璃内部的真空环境而言，本方案中两片平板玻璃在封接为真空玻璃后无需抽气步骤，其生产过程更为简单；且因本方案真空玻璃的生产过程并不需要对抽气口进行封堵，从而有效避免出现因抽气口封堵不严或抽气口漏气导致的真空玻璃失效的情况，从而显著提升真空玻璃的质量并延长真空玻璃保质期。

3、相比现有真空玻璃的抽气口较小而使得抽气速度较慢导致真空玻璃的生产效率较低而言，本方案通过设置上传送线组和下传送线组单独传送上玻璃和下玻璃至真空腔内，并在真空腔形成真空环境后再将上玻璃和下玻璃重叠放置，此时上玻璃和下玻璃之间空隙为真空环境，融化焊料带即可将上玻璃和下玻璃封接为真空玻璃；其过程操作便宜、耗时较短、且封接后的真空玻璃真空度较好，从而有效提升真空玻璃的封接质量、延长真空玻璃保质期。申请人实验发现，本方案真空玻璃的真空封接只需3-15min，其显著低于现有真空玻璃的封接和抽气流程所需时长，从而有效提升真空玻璃的生产效率。

优选的，所述真空腔内设有两个隔板，两个隔板将真空腔分割为清洁真空腔、封接真空腔和缓冲真空腔，所述隔板对应上传送线组和下传送线组的位置均开设有滑动门；所述抓取夹具和封接部均位于封接真空腔内。

有益效果：本方案通过设置两个隔板将真空腔分为三个小腔室，便于在真空环境下进行清洁和封接，同时封接真空腔两侧的清洁真空腔和缓冲真空腔均为真空环境，进一步保证真空玻璃的真空封接，避免封接过程中真空环境破坏而降低封接后真空玻璃的真空度，从而提升真空封接质量、延长真空玻璃保质期。

优选的，所述抓取夹具包括固定连接的纵向伸缩杆和横向伸缩杆组，所述纵向伸缩杆远离横向伸缩杆组的一端固定在封接真空腔顶壁，所述横向伸缩杆组包括呈十字固定的四根横向伸缩杆，四根横向伸缩杆的末端均设有抓取头，四根横向伸缩杆的十字固定点与纵向伸缩杆固定连接。

有益效果：本方案通过组合应用纵向伸缩杆和横向伸缩杆组，使得上玻璃在抓取夹具的作用下与下玻璃对位贴合，从而简化上玻璃与下玻璃的贴合步骤，提升上玻璃和下玻璃的贴合效率，从而提升真空玻璃生产效率。

优选的：所述清洁真空腔、封接真空腔和缓冲真空腔均设有抽气部，所述抽气部包括位于清洁真空腔、封接真空腔和缓冲真空腔侧壁的抽气孔、管道连接在抽气孔外的抽气件以及设于连接管道上的抽气阀；所述清洁真空腔还设有进气部和清洁部；所述进气部包括进气孔、管道连接在进气孔外的进气件以及设于连接管道上的进气阀，所述抽气阀、进气阀均与控制器电连接。

有益效果：本方案设置抽气部便于为真空腔的不同腔室营造真空环境。本方案通过设置清洁部和进气部，便于在真空玻璃封接前对上玻璃表面和下玻璃表面进一步清洁除灰，有效避免将玻璃表面的细微灰尘封接在真空玻璃内部而降低真空玻璃的真空度和质量。

优选的：所述封接部包括封接轨道组和滑动连接在封接轨道组上的封接加热件；所述封接轨道组包括X轴导轨、滑动连接在X轴导轨上的Y轴导轨、驱动Y轴导轨滑动的Y轴电机，所述封接加热件包括滑动连接在Y轴导轨上的加热头和驱动加热头滑动的封接电机，所述加热头、Y轴电机和封接电机均与控制器电连接。

有益效果：本方案通过设置垂直的封接轨道，便于加热头能沿着金属化层的轨迹移动并对焊料带进行连续加热，便于真空封接连续进行。

优选的，还包括沿传送方向设置的对位单元、预热单元和回收单元，所述真空腔位于预热单元和回收单元之间；所述上传送线组包括若干首尾相连的上传送线，所述下传送线组包括与上传送线数量相等的下传送线，下传送线间首尾相连；上传送线对应设有上传送驱动部，下传送线对应设有下传送驱动部，上传送驱动部和下传送驱动部均与控制器电连接；所述对位单元、预热单元、清洁真空腔、封接真空腔、缓冲真空腔和回收单元内均设有上传送线和下传送线，封接真空腔内上传送线为封接上传送线。

有益效果：本方案通过设置首尾相连的若干上传送线和下传送线，使得上玻璃和下玻璃单独传送通过对位单元、预热单元和清洁真空腔，并在封接真空腔内真空封接为真空玻璃，随后真空玻璃在回收单元的作用下传送至出料传送线；各个单元内的传送线单独驱动，便于实现上玻璃和下玻璃的分段处理和连续传送。

优选的，所述封接上传送线包括两根平行的上传送轨道，两根上传送轨道上分别转动连接有多个短传送辊，短传送辊的端部均同轴连接有传送齿轮，传送齿轮之间连接有传送链条；两根上传送轨道出料端转动连接有同一根长传送辊，该长传送辊与上传送驱动部固定连接；所述上传送线上放置有托盘，上玻璃放置在托盘上随托盘传送而传送；且两根上传送轨道上的短传送辊间的距离小于托盘宽度，而大于上玻璃宽度；除封接上传送线外的上传送线和下传送线包括两根平行的下传送轨道，两根上传送轨道间转动连接有多个下传送辊，下传送辊的端部均同轴连接有传送齿轮，传送齿轮之间连接有传送链条；位于下传送线出料端的一根下传送辊与下传送驱动部固定连接，下玻璃放置于下传送辊上传送。

有益效果：本方案中上传送线包括两条具有一定间距的输送轨道，且通过托盘辅助对上玻璃进行传送，便于在需要将上玻璃和下玻璃重叠放置时，通过依次操作抓取夹具抓取上玻璃、移开托盘、抓取夹具垂直下降即可将上玻璃移动至下玻璃上表面，从而快速实现上玻璃和下玻璃的叠放，为真空封接做好准备。相比于现有封接前需要将上玻璃翻转或多次抓取移动才能实现上玻璃和下玻璃的叠放而言，本方案通过巧妙设置上传送线的结构，即可快速将上玻璃叠放在下玻璃上，从而有效节省封接前上玻璃的移动时间，进而提升封接效率，申请人实验发现，本方案中封接时间只需3～15min；且本方案中上玻璃在封接前无需多次翻转，有效避免预先对位好的上玻璃和下玻璃因翻转/移动错位而需要重新对位，从而提升叠放效率。

优选的，所述预热单元包括预热腔，预热腔内设有预热上传送线、预热下传送线和加热板组，所述加热板组包括三层电加热板，三层电加热板分别位于预热腔顶壁、预热腔底壁、以及上传送线与下传送线之间，所述预热腔两端侧壁对应上传送线和下传送线的位置均开设有滑动门，所述电加热板、滑动门与控制器电连接。

有益效果：本方案通过设置预热腔，便于在封闭的状态下对传送至预热腔内的上玻璃和下玻璃进行预热，有效提升预热效率，且预热腔内的预热环境能连续对上玻璃和下玻璃进行预热，有效节约预热所需能量；此外，设置上中下三层加热板也能均匀的对上玻璃、下玻璃的上下表面进行预热，有效避免局部预热温度过高导致的玻璃炸裂。

优选的，所述对位单元包括上片机、对位上传送线和对位下传送线，所述对位上传送线设有上料传感器，所述上料传感器与控制器电连接，所述上料传感器感应到托盘后形成上料信号并将上料信号传送给控制器，所述控制器接受上料信号后控制对位上传送线停止传送并控制上片机对上玻璃和下玻璃依次进行上料。

有益效果：本方案通过上片机为封接装置供应上玻璃和下玻璃；并通过在对位上传送线上设置上料传感器，使得上玻璃和下玻璃在对位单元上料时即可完成对位，便于后续通过同步控制上传送线组和下传送线组即可实现上玻璃与下玻璃的同步传送，进一步简化真空玻璃封接的控制流程。

优选的，所述回收单元包括回收上传送线，所述回收上传送线进料端与缓冲真空腔的出料端相连，所述回收上传送线出料端与对位单元的进料端相连；回收下传送线出料连接有出料传送线。

有益效果：本方案通过设置回收上传送线将缓冲封接真空腔和对位上传送线连接起来，从而实现托盘的回收再利用。

附图说明

图1为本实用新型实施例中上传送线组整体的俯视结构示意图。

图2为本实用新型实施例中对位单元的侧视图。

图3为本实用新型实施例中预热单元的侧视图。

图4为本实用新型实施例中清洁真空腔的侧视图。

图5为本实用新型实施例中封接真空腔的侧视图。

图6为图5中B-B剖视图。

图7为本实用新型实施例中缓冲真空腔的侧视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：对位单元1、上片机11、对位上传送线12、对位下传送线13、上料传感器14、预热单元2、预热腔21、电加热板24、预热进料气动门25、预热出料气动门26、真空单元3、清洁真空腔311、真空进料气动门3111、清洁出料气动门3112、封接真空腔312、封接出料气动门3121、封接上传送线3122、缓冲真空腔313、缓冲出料气动门3131、缓冲上传送线3132、隔板32、清洁抽气阀331、封接抽气阀332、缓冲抽气阀333、进气阀335、等离子表面处理仪337、纵向伸缩杆341、横向伸缩杆342、抓取头343、X轴导轨351、Y轴导轨352、加热头353、回收单元4、回收上传送线5、回收下传送线6、上玻璃7、下玻璃8、托盘9。

一种真空玻璃用全自动真空封接装置，如图1所示，包括传送单元、控制单元、以及沿传送单元的传送方向依次设置的对位单元1、预热单元2、真空单元3和回收单元4；控制单元包括电连接的控制器和远程服务器。

传送单元包括双层传送线组，本方案中具体为上传送线组和下传送线组，其中上传送线组包括若干个首尾相连的上传送线，下传送线组包括与上传送线数量相等的下传送线，下传送线间首尾相连；前述对位单元1、预热单元2、真空单元3和回收单元4中均设有上传送线和下传送线。

如图2所示，对位单元1包括上片机11、对位上传送线12和对位下传送线13，上片机11设有吸附盘，便于上片机11吸附上玻璃7并将其放置在托盘9正中央。对位上传送线12和对位下传送线13的进料端设有上料传感器14，本实施例上料传感器14具体为红外线传感器并均与控制器电连接；上料传感器14感应扫托盘9则会生成上料信号并将上料信号传递给控制器，控制器根据上料信号控制上片机11对上玻璃7和下玻璃8依次进行上料，还能同时完成上玻璃7和下玻璃8的对位。本方案通过上片机11为封接装置供应上玻璃7和下玻璃8；并通过在对位上传送线12上设置上料传感器14，使得上玻璃7和下玻璃8在对位单元1上料时即可完成对位，便于后续通过同步控制上传送线组和下传送线组即可实现上玻璃7与下玻璃8的同步传送，进一步简化真空玻璃封接的控制流程。

如图3所示，预热单元2包括密封的预热腔21，预热腔21内设有预热上传送线、预热下传送线和加热板组，加热板组包括三层电加热板24，三层电加热板24分别位于预热腔21顶壁、预热腔21底壁、以及预热上传送线与预热下传送线之间，预热腔21两端侧壁对应上传送线和下传送线的位置均开设有滑动门，本实施例中滑动门具体为带有气压控制阀的预热进料气动门25和预热出料气动门26，电加热板24与预热进料气动门25、预热出料气动门26的气压控制阀均与控制器电连接。

如图1所示，真空单元3包括真空腔，真空腔内设有两个隔板32，两个隔板32将真空腔分割为清洁真空腔311、封接真空腔312和缓冲真空腔313，清洁真空腔311、封接真空腔312和缓冲真空腔313均设有上传送线、下传送线和抽气部；本方案中封接真空腔312具体设有两个抽气部，便于快速对封接真空腔312进行抽气，提升封接效率。

如图4、图5和图6所示，抽气部包括位于清洁真空腔311、封接真空腔312和缓冲真空腔313侧壁的抽气孔，抽气孔外管道连接抽气件，本实施例抽气件具体为真空泵，抽气孔与抽气泵的连接管道上设有抽气阀。清洁真空腔311还设有进气部和清洁部，本实施例中清洁部具体为等离子表面处理仪337；进气部包括进气孔、进气阀335和进气件，本实施例中进气件具体为气罐；气罐管道连接在进气孔外，进气阀335设有进气孔和气罐的连接管道上，抽气阀、等离子表面处理仪337和进气阀335均与控制器电连接。

真空腔两端和两个隔板32对应上传送线和下传送线的位置均开设有滑动门，本实施例具体为真空腔和隔板32沿着传送方向开有与控制器电连接的真空进料气动门3111、清洁出料气动门3112、封接出料气动门3121和缓冲出料气动门3131，其中真空进料气动门3111、清洁出料气动门3112、封接出料气动门3121和缓冲出料气动门3131均带有气压控制阀，控制器具体与气压控制阀电连接。

如图5所示，封接真空腔312内设有抓取夹具和封接部；抓取夹具包括固定连接的纵向伸缩杆341和横向伸缩杆组，纵向伸缩杆341远离横向伸缩杆组的一端固定在封接真空腔312顶壁，本实施例具体为焊接；横向伸缩杆组包括十字交叉固定的四根横向伸缩杆342，四根横向伸缩杆342的末端均设有抓取头343，本实施例具体选用硅胶材质的抓取头343，有效防止抓取头343碰撞损坏上玻璃7的同时还防止抓取过程中上玻璃7打滑，四根横向伸缩杆342的十字交叉点与纵向伸缩杆341固定连接，本实施例具体为焊接。本实施例中纵向伸缩杆341和横向伸缩杆342均内置有气缸，气缸与控制器电连接。

如图6所示，封接部包括封接轨道组和滑动连接在封接轨道上的封接加热件；封接轨道组包括X轴导轨351、滑动连接在X轴导轨351上的Y轴导轨352、驱动Y轴导轨352滑动的Y轴电机，封接加热件包括滑动连接在Y轴导轨352上的加热头353和驱动加热头353滑动的封接电机，加热头353、Y轴电机和封接电机均与控制器电连接。本实施例中封接轨道铺设在下传送线下方，而加热头353伸展至下传送线上方，便于后续加热融化焊料带，封接部的初始位置为使得加热头353和Y轴导轨352均偏离下玻璃8正上方。

如图1所示，为了在封接真空腔312内完成上玻璃7和下玻璃8的贴合，其中位于封接真空腔312内的上传送线为封接上传送线3122，封接上传送线3122包括两根平行的上传送轨道，两根上传送轨道上分别转动连接有多个短传送辊，短传送辊的端部均同轴连接有传送齿轮，传送齿轮之间连接有传送链条；两根上传送轨道出料端转动连接有同一根长传送辊，该长传送辊与上传送驱动部固定连接；所述上传送线上放置有托盘9，上玻璃7放置在托盘9上随托盘9传送而传送；且两根上传送轨道上的短传送辊间的距离小于托盘9宽度，而大于上玻璃7宽度，即L_{上玻璃7宽度}≦L_{(长传送辊-2*短传送辊)}≦L_{托盘9宽度}。本方案位于缓冲真空腔313内的上传送线为缓冲上传送线3132；同时更通过单独控制封接上传送线3122和缓冲上传送线3132启动和停止即可实现托盘9的单独传送。

除封接上传送线3122外的所有上传送线和下传送线均包括两根平行的下传送轨道，两根上传送轨道间转动连接有多个下传送辊，下传送辊的端部均同轴连接有传送齿轮，传送齿轮之间连接有传送链条；位于下传送线出料端的下传送辊端部固定连接有下传送驱动部，本实施例具体为上传送电机。每个上传送电机和上传送电机均与控制器电连接。上传送线的两根传送轨道和下传送线的两根传送轨道组合形成双层机架。

回收单元4包括回收上传送线5，回收上传送线5进料端与缓冲真空腔313的出料端相连，回收上传送线5出料端与对位单元1的进料端相连；回收下传送线6出料连接有出料传送线(图中未示出)。

本方案中控制器具体为PLC控制器，其与远程服务器电连接并受远程服务器中程序控制；本方案中上片机、抽气阀、红外线传感器、进气阀335、气动门、等离子表面处理仪337、气缸、电机、PLC控制器和远程服务器等均为现有技术，型号可根据实际需要自行选择，此处不再赘述。

具体实施过程如下：

(1)上料及对位阶段

如图1和图2所示，控制器控制对位上传送线12处于传送状态，对位下传送线13处于停止状态；当上料传感器14感应到托盘9则会形成上料信号并将上料信号传递给控制器，控制器收到上料信号后则控制对位上传送线12停止传送并启动上片机11，上片机11依次完成上玻璃7和下玻璃8的上料后形成上料结束信号并将上料结束信号反馈给控制器，控制器收到上料结束信号后启动对位上传送线12和对位下传送线13，此时上玻璃7和下玻璃8完成上料和对位。

(2)预热阶段

如图3所示，当控制器控制预热出料气动门26关闭时控制预热进料气动门25打开，随后控制对位上传送线12组和下传送线组启动；待将上玻璃7和下玻璃8被传送至预热腔21内后关闭预热进料气动门25、上传送线组和下传送线组(本方案上传送线组和下传送线组所用的传送速率为0.5-1.2m/s，根据传送距离提前将传送时间编码至远程控制器内)，随后打开电加热板24对上玻璃7和下玻璃8进行加热具体为在100-200℃温度条件下预热2-5min；随后关闭电加热板24，等待进入后续阶段。完成本阶段所需时间为2-5min。

(3)清洁阶段

如图4所示，当控制器控制清洁出料气动门3112关闭时控制清洁进料气动门打开，随后控制上传送线组和下传送线组同时传送，待上玻璃7和下玻璃8被传送至清洁真空腔311后关闭清洁进料气动门、上传送线组和下传送线组；随后打开清洁抽气阀331使得真空泵将清洁真空腔311抽真空至真空度为0.01-0.1Pa后关闭清洁进气阀335；再打开进气阀335使得气罐内气体通入清洁真空腔311内(本方案气罐内气体为氧气、氩气、氮气、氦气中的一种或多种混合气体)，具体为在1000-1500ml/min的气体流量下通入20-40S后关闭进气阀335。最后打开等离子表面处理仪3371-2min后关闭等离子表面处理仪337，过程中，等离子表面处理仪337对通入清洁真空腔311的空气施加能量使之离子化形成等离子活性组分，等离子活性组分即可对上玻璃7的下表面及下玻璃8的上表面进行清洁，实现上玻璃7和下玻璃8的除杂。关闭等离子表面处理仪337后停止操作，等待进入后续阶段。完成本阶段所需时间为2-3min。

(4)真空封接阶段

如图5所示，抓取夹具的初始位置为横向伸缩杆342下端位于封接上传送线3122的正上方。当控制器控制封接出料气动门3121关闭时控制清洁出料气动门3112打开，随后控制上传送线组和下传送线组同时传送，待上玻璃7和下玻璃8被传送至封接真空腔312中抓取夹具正下方后关闭清洁出料气动门3112、上传送线组和下传送线组。

随后控制四个横向伸缩杆342向外伸展至超出上玻璃7边缘1-2mm，再控制纵向伸缩杆341伸展至横向伸缩杆342下端贴住上玻璃7的上表面，此时控制四个横向伸缩杆342收缩至抓取头343紧贴上玻璃7，最后控制纵向伸缩杆341收缩至恢复抓取夹具的初始位置，实现抓取夹具对上玻璃7的抓取夹持。

当上玻璃7被抓取夹具夹持离开托盘9后，同时打开封接出料气动门3121和封接上传送线3122，将托盘9向前顺位传送，当封接真空腔312内的托盘9传送至缓冲真空腔313后关闭封接出料气动门3121和封接上传送线3122；随后打开封接抽气阀332使得真空泵将封接真空腔312抽真空至真空度为0.001-0.009Pa后关闭封接抽气阀332；再控制纵向伸缩杆341伸展至上玻璃7下表面贴合位于下玻璃8上表面的支撑物，贴合完成后控制四个横向伸缩杆342向外伸展1-2mm使抓取头343离开上玻璃7的边缘，控制纵向伸缩杆341收缩至恢复抓取夹具的初始位置，完成上玻璃7和下玻璃8的贴合。

如图6所示，当上玻璃7、下玻璃8贴合完成后，控制加热头353在X轴导轨351和Y轴导轨352的组合作用下移动至上玻璃8金属化层正上方后开始加热，本方案加热头353具体采用高频感应线圈或激光对上下玻璃8金属化层中间的焊料带进行加热融化，加热头353距离上玻璃7的上表面1-2mm，并在加热温度为180-240℃、加热头353行走速率为10-20mm/S的条件下沿着金属化层的轨迹对焊料带进行加热，融化后的焊料将上下玻璃8的金属化层粘接在一起，加热头353沿着金属化层顺时针或者逆时针行走一圈即完成上玻璃7和下玻璃8的真空封接，获得封接后的真空玻璃；完成本阶段所需时间为3-15min。

(5)缓冲阶段

如图6和图7所示，封接完成后，控制器控制Y轴导轨352回到初始位置(加热头353和Y轴导轨352偏离下玻璃8正上方)，同时打开封接出料气动门3121、缓冲出料气动门3131、下传送线组和除缓冲上传送线3132外的上传送线组，将真空玻璃传送至缓冲真空腔313后封接出料气动门3121、缓冲出料气动门3131、上传送线和下传送线。

随后控制器控制缓冲抽气阀333打开，真空泵对缓冲真空腔313抽真空至缓冲真空腔313内真空度为0.01-0.1Pa后关闭缓冲抽气阀333，等待下一个封接阶段结束后随上传送线组和下传送线组的启动而传送离开缓冲真空腔313。本方案中缓冲真空腔313的真空度有效避免托盘9传送离开封接真空腔312时破坏封接真空腔312的真空度而影响真空封接效果。

本方案在真空玻璃传送进入缓冲真空腔313时控制除了缓冲上传送线3132外的上传送线组和下传送线均向前传递一步，有效弥补了封接阶段时封接上传送线3122将托盘9单独向前传送导致的托盘9回收不连续性，且保证了完成清洁的上玻璃7和下玻璃8同步传送至封接真空腔312，进而实现真空玻璃的连续生产。

(6)托盘回收阶段

如图1所示，当托盘9和真空玻璃传送离开缓冲真空腔313后，托盘9由回收上传送线5传送至对位上传送线12，真空玻璃则由回收下传送线6传送至出料传送线。本方案中回收上传送线5和对位上传送线12持续处于传送状态，便于托盘9的持续回收利用。本阶段托盘9回收所需时间约1-2min。

本方案相比于现有技术具有以下优点：

1、采用全自动化真空封接装置，真空玻璃的生产效率高，同时生产过程无需人工干预，产品质量得以保障；

2、托盘9经回收单元4有效进行回收利用，从而保障真空玻璃的连续生产；

3、对玻璃进行预热处理，使玻璃封接过程中不会因温差过大而出现玻璃破碎现象(申请人实验发现，若玻璃未进行预热处理，则此时玻璃是处于常温约25-30℃，当进行封接时焊料带熔化温度较高，约180-240℃，此时焊料带相邻玻璃温度仍处于常温，温度差异较大易导致玻璃破碎；

4、清洁真空腔311采用等离子表面处理仪337对玻璃的封接面进行清洁除杂，有效避免玻璃表面附着的杂质、气体及水分等降低真空玻璃的真空度，从而提高封接后真空玻璃的使用寿命；

5、封接真空腔312采用真空一步法完成玻璃的真空封接，在封接完成后即形成真空玻璃产品，不仅缩短真空玻璃的生产流程，提升生产效率，还能有效提升真空玻璃封接质量。

具体以实施例1～3展示对不同尺寸平板钢化玻璃进行真空封接，说明采用本方案真空玻璃用全自动真空封接装置生产真空玻璃的流程及耗时。

实施例1

具体步骤如下：

(1)材料准备：准备400*700mm的平板钢化上玻璃和下玻璃各十片；

(2)上料及对位阶段：上玻璃7和下玻璃8在上片机11的作用下分别转移至对位上传送线12和对位下传送线13并完成对位，上玻璃7和下玻璃8的高度差为30mm，上玻璃7和下玻璃8完成对位时间为10s。

(3)预热阶段：完成对位后的上玻璃7和下玻璃8分别通过各自的传送线进入预热腔21，在150℃条件下加热2min；

(4)清洁阶段：完成预热的上玻璃7和下玻璃8在传送线的作用下同步进入清洁真空腔311，随后在真空泵的作用下将清洁真空腔311内部压力降低至0.01Pa后关闭清洁抽气阀331；此时打开进气阀335并向清洁真空腔311内通入气体，本实施例中气体为氧气和氩气的混合气体，比例为7:3，通入流量为1000ml/min，鼓入时间为30s，即在内部气体量为氧气350ml、氩气为150ml时关闭进气阀335。当气体通入完毕后打开等离子表面处理仪337，在其作用下对上下玻璃8的封接面进行清洁除杂1min(主要去除玻璃表面附着的气体分子、水分以及其它杂质)，除杂完毕后关闭离子表面处理仪，从而完成玻璃表面的预处理，本阶段所需时间为2min；

(5)真空封接阶段：将完成表面清洁的上玻璃7和下玻璃8传送进入封接真空腔312，此时上玻璃7在抓取夹具的作用下离开托盘9，完成上玻璃7与托盘9的分离；随后先将托盘9传送离开封接真空腔312，再在密封的状态下通过真空泵使封接真空腔312内部压力维持在0.001Pa，随后上玻璃7则在夹具的作用下与下玻璃8贴合，贴合后即开始利用加热头353(本实施例具体为高频感应线圈)对玻璃的金属化层区域进行加热，加热温度为200℃，加热头353的行走速率为15mm/S,因此完成400*700mm玻璃的封接所需时间约147s，整个真空封接过程持续时间为4min；

(6)缓冲阶段：完成真空封接的真空玻璃进入缓冲真空腔313后，维持缓冲真空腔313内部压力为0.01Pa，托盘9和真空玻璃在传送线的作用下离开缓冲真空腔313。离开之后缓冲真空腔313开始继续抽取内部的气体保持0.01Pa的压力等待下一片真空玻璃的进入，此过程所需时间约1min；

(7)托盘回收阶段：托盘9离开缓冲真空腔313后即通过回收上传送线5回到初始位置，完成托盘9的循环利用；

本实施例中为保证真空玻璃的持续生产，托盘9的利用数量为8个。上玻璃7从进入托盘9至真空玻璃传送离开缓冲真空腔313所需时间约10min，生产十片真空玻璃所需时间基本一致，误差在1～5s左右。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于，使用本方案真空玻璃用全自动真空封接装置对尺寸为1200*800mm的平板钢化玻璃进行真空封接，形成真空玻璃；具体步骤如下：

(1)材料准备：准备1200*800mm的平板钢化上玻璃和下玻璃各十片；

(2)上料及对位阶段：上玻璃7和下玻璃8在上片机11的作用下分别转移至对位上传送线12和对位下传送线13并完成对位，上玻璃7和下玻璃8的高度差为30mm，上玻璃7和下玻璃8完成对位时间为10s。

(3)预热阶段：完成对位后的上玻璃7和下玻璃8分别通过各自的传送线进入预热腔21，在180℃条件下加热3min；

(4)清洁阶段：完成预热的上玻璃7和下玻璃8在传送线的作用下同步进入清洁真空腔311，随后在真空泵的作用下将清洁真空腔311内部压力降低至0.01Pa后关闭清洁抽气阀331；此时打开进气阀335并向清洁真空腔311内通入气体，本实施例中气体为氧气、氮气和氩气的混合气体，比例为5:3:2，通入流量为1500ml/min，鼓入时间为30s，即在内部气体量为氧气375ml、氮气为225ml、氩气为150ml时关闭进气阀335。当气体通入完毕后打开等离子表面处理仪337，在其作用下对上下玻璃8的封接面进行清洁除杂2min(主要去除玻璃表面附着的气体分子、水分以及其它杂质)，除杂完毕后关闭离子表面处理仪，从而完成玻璃表面的预处理，本阶段所需时间为3min；

(5)真空封接阶段：将完成表面清洁的上玻璃7和下玻璃8传送进入封接真空腔312，此时上玻璃7在抓取夹具的作用下离开托盘9，完成上玻璃7与托盘9的分离；随后先将托盘9传送离开封接真空腔312，再在密封的状态下通过真空泵使封接真空腔312内部压力维持在0.001Pa，随后上玻璃7则在夹具的作用下与下玻璃8贴合，贴合后即开始利用加热头353(本实施例具体为高频感应线圈)对玻璃的金属化层区域进行加热，加热温度为200℃，加热头353的行走速率为10mm/s,因此完成1200*800mm玻璃的封接所需时间约400s，整个真空封接过程持续时间为8min；

(6)缓冲阶段：完成真空封接的真空玻璃进入缓冲真空腔313后，维持缓冲真空腔313内部压力为0.01Pa，托盘9和真空玻璃在传送线的作用下离开缓冲真空腔313。离开之后缓冲真空腔313开始继续抽取内部的气体保持0.01Pa的压力等待下一片真空玻璃的进入，此过程所需时间约1min；

(7)托盘回收阶段：托盘9离开缓冲真空腔313后即通过回收上传送线5回到初始位置，完成托盘9的循环利用；

本实施例中为保证真空玻璃的持续生产，托盘9的利用数量为6个。上玻璃7从进入托盘9至真空玻璃传送离开缓冲真空腔313所需时间约16min，生产十片真空玻璃所需时间基本一致，误差在1～5s左右。

实施例3

本实施例与实施例1的区别在于，使用本方案真空玻璃用全自动真空封接装置对尺寸为1500*2000mm的平板钢化玻璃进行真空封接，形成真空玻璃；具体步骤如下：

(1)材料准备：准备1500*2000mm的平板钢化上玻璃和下玻璃各十片；

(2)上料及对位阶段：上玻璃7和下玻璃8在上片机11的作用下分别转移至对位上传送线12和对位下传送线13并完成对位，上玻璃7和下玻璃8的高度差为30mm，上玻璃7和下玻璃8完成对位时间为10s。

(3)预热阶段：完成对位后的上玻璃7和下玻璃8分别通过各自的传送线进入预热腔21，在2000℃条件下加热4min；

(4)清洁阶段：完成预热的上玻璃7和下玻璃8在传送线的作用下同步进入清洁真空腔311，随后在真空泵的作用下将清洁真空腔311内部压力降低至0.01Pa后关闭清洁抽气阀331；此时打开进气阀335并向清洁真空腔311内通入气体，本实施例中气体为氧气、氮气、氦气和氩气的混合气体，比例为4:3:2:1，通入流量为1500ml/min，鼓入时间为40s，即在内部气体量为氧气400ml、氮气为300ml、氦气为200ml、氩气为150ml时关闭进气阀335。当气体通入完毕后打开等离子表面处理仪337，在其作用下对上下玻璃8的封接面进行清洁除杂2min(主要去除玻璃表面附着的气体分子、水分以及其它杂质)，除杂完毕后关闭离子表面处理仪，从而完成玻璃表面的预处理，本阶段所需时间为4min；

(5)真空封接阶段：将完成表面清洁的上玻璃7和下玻璃8传送进入封接真空腔312，此时上玻璃7在抓取夹具的作用下离开托盘9，完成上玻璃7与托盘9的分离；随后先将托盘9传送离开封接真空腔312，再在密封的状态下通过真空泵使封接真空腔312内部压力维持在0.001Pa，随后上玻璃7则在夹具的作用下与下玻璃8贴合，贴合后即开始利用加热头353(本实施例具体为高频感应线圈)对玻璃的金属化层区域进行加热，加热温度为200℃，加热头353的行走速率为10mm/s,因此完成1500*2000mm玻璃的封接所需时间约700s，整个真空封接过程持续时间为13min；

(6)缓冲阶段：完成真空封接的真空玻璃进入缓冲真空腔313后，维持缓冲真空腔313内部压力为0.01Pa，托盘9和真空玻璃在传送线的作用下离开缓冲真空腔313。离开之后缓冲真空腔313开始继续抽取内部的气体保持0.01Pa的压力等待下一片真空玻璃的进入，此过程所需时间约1min；

(7)托盘回收阶段：托盘9离开缓冲真空腔313后即通过回收上传送线5回到初始位置，完成托盘9的循环利用；

本实施例中为保证真空玻璃的持续生产，托盘9的利用数量为5个。上玻璃7从进入托盘9至真空玻璃传送离开缓冲真空腔313所需时间约23min，生产十片真空玻璃所需时间基本一致，误差在1～5s左右。

本方案真空玻璃的封接阶段耗时为10-23min，其生产耗时显著低于现有技术的几个小时，显著提升真空玻璃的生产效率。另外，通过对本方案实施例1-3中生产制备所得共计三十片真空玻璃的传热系数U值进行检测，发现本方案生产真空玻璃的传热系数U值均为0.5-0.7W/(m²·K)，其符合并显著优于真空玻璃的国家标准GB/T 38586-2020中真空玻璃一等品的标准(标准中一等品真空玻璃的传热系数U值为0.5-1.2W/(m²·K)。

其主要原因在于：

1、本方案真空封接阶段的真空度为0.001-0.009Pa，即可生产获得符合国家标准GB/T38586-2020中真空玻璃一等品的标准；且申请人通过实验发现，采用本方案封接真空玻璃时，当真空封接阶段的真空度小于0.001Pa时生产的真空玻璃产品均符合国家标准GB/T38586-2020中真空玻璃一等品的标准；而当真空封接阶段的真空度介于0.001-0.1Pa时生产的真空玻璃产品均符合国家标准GB/T 38586-2020中真空玻璃二等品的标准。

本方案在真空封接阶段后以真空度为0.01-0.1Pa的真空缓冲阶段对完成封接的真空玻璃进行缓冲，不仅能避免完成封接的真空玻璃因直接进入非真空环境时表面压力差过大导致真空玻璃破碎；还能便于被短暂降低真空度的真空封接阶段能快速恢复形成真空封接所需真空度，从而提升生产效率。退一步讲，本方案中真空封接阶段的真空度即使无法快速恢复，其真空缓冲阶段(0.01-0.1Pa)和真空封接阶段(0.001-0.009Pa)的真空度相互影响后，真空封接阶段的真空度依然小于0.1Pa，仍然能生产符合国家标准GB/T 38586-2020中真空玻璃二等品标准的真空玻璃，从而避免因设备临时出现故障而导致生产突然停止。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.一种真空玻璃用全自动真空封接装置，其特征在于：包括控制单元、真空单元、传送单元，所述传送单元包括平行的上传送线组和下传送线组；所述真空单元包括真空腔，真空腔内设有上传送线组和下传送线组，所述真空腔两端对应上传送线组和下传送线组的位置均开设有滑动门；所述真空腔开有抽气部，所述真空腔内设有抓取夹具和封接部；

所述控制单元包括控制器，控制器与滑动门、上传送线组、下传送线组、抽气部、抓取夹具和封接部均电连接。

2.根据权利要求1所述的一种真空玻璃用全自动真空封接装置，其特征在于：所述真空腔内设有两个隔板，两个隔板将真空腔分割为清洁真空腔、封接真空腔和缓冲真空腔，所述隔板对应上传送线组和下传送线组的位置均开设有滑动门；所述抓取夹具和封接部均位于封接真空腔内。

3.根据权利要求2所述的一种真空玻璃用全自动真空封接装置，其特征在于：所述抓取夹具包括固定连接的纵向伸缩杆和横向伸缩杆组，所述纵向伸缩杆远离横向伸缩杆组的一端固定在封接真空腔顶壁，所述横向伸缩杆组包括呈十字固定的四根横向伸缩杆，四根横向伸缩杆的末端均设有抓取头，四根横向伸缩杆的十字固定点与纵向伸缩杆固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种真空玻璃用全自动真空封接装置，其特征在于：所述清洁真空腔、封接真空腔和缓冲真空腔均设有抽气部，所述抽气部包括位于清洁真空腔、封接真空腔和缓冲真空腔侧壁的抽气孔、管道连接在抽气孔外的抽气件以及设于连接管道上的抽气阀；所述清洁真空腔还设有进气部和清洁部；所述进气部包括进气孔、管道连接在进气孔外的进气件以及设于连接管道上的进气阀，所述抽气阀、进气阀均与控制器电连接。

5.根据权利要求4所述的一种真空玻璃用全自动真空封接装置，其特征在于：所述封接部包括封接轨道组和滑动连接在封接轨道组上的封接加热件；所述封接轨道组包括X轴导轨、滑动连接在X轴导轨上的Y轴导轨、驱动Y轴导轨滑动的Y轴电机，所述封接加热件包括滑动连接在Y轴导轨上的加热头和驱动加热头滑动的封接电机，所述加热头、Y轴电机和封接电机均与控制器电连接。

6.根据权利要求2所述的一种真空玻璃用全自动真空封接装置，其特征在于：还包括沿传送方向设置的对位单元、预热单元和回收单元，所述真空腔位于预热单元和回收单元之间；所述上传送线组包括若干首尾相连的上传送线，所述下传送线组包括与上传送线数量相等的下传送线，下传送线间首尾相连；上传送线对应设有上传送驱动部，下传送线对应设有下传送驱动部，上传送驱动部和下传送驱动部均与控制器电连接；所述对位单元、预热单元、清洁真空腔、封接真空腔、缓冲真空腔和回收单元内均设有上传送线和下传送线，封接真空腔内上传送线为封接上传送线。

7.根据权利要求6所述的一种真空玻璃用全自动真空封接装置，其特征在于：所述封接上传送线包括两根平行的上传送轨道，两根上传送轨道上分别转动连接有多个短传送辊，短传送辊的端部均同轴连接有传送齿轮，传送齿轮之间连接有传送链条；两根上传送轨道出料端转动连接有同一根长传送辊，该长传送辊与上传送驱动部固定连接；所述上传送线上放置有托盘，上玻璃放置在托盘上随托盘传送而传送；且两根上传送轨道上的短传送辊间的距离小于托盘宽度，而大于上玻璃宽度；除封接上传送线外的上传送线和下传送线包括两根平行的下传送轨道，两根上传送轨道间转动连接有多个下传送辊，下传送辊的端部均同轴连接有传送齿轮，传送齿轮之间连接有传送链条；位于下传送线出料端的一根下传送辊与下传送驱动部固定连接，下玻璃放置于下传送辊上传送。

8.根据权利要求7所述的一种真空玻璃用全自动真空封接装置，其特征在于：所述预热单元包括预热腔，预热腔内设有预热上传送线、预热下传送线和加热板组，所述加热板组包括三层电加热板，三层电加热板分别位于预热腔顶壁、预热腔底壁、以及上传送线与下传送线之间，所述预热腔两端侧壁对应上传送线和下传送线的位置均开设有滑动门，所述电加热板、滑动门与控制器电连接。

9.根据权利要求8所述的一种真空玻璃用全自动真空封接装置，其特征在于：所述对位单元包括上片机、对位上传送线和对位下传送线，所述对位上传送线设有上料传感器，所述上料传感器与控制器电连接，所述上料传感器感应到托盘后形成上料信号并将上料信号传送给控制器，所述控制器接受上料信号后控制对位上传送线停止传送并控制上片机对上玻璃和下玻璃依次进行上料。

10.根据权利要求9所述的一种真空玻璃用全自动真空封接装置，其特征在于：所述回收单元包括回收上传送线，所述回收上传送线进料端与缓冲真空腔的出料端相连，所述回收上传送线出料端与对位单元的进料端相连；回收下传送线出料连接有出料传送线。

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