CN2568648Y - 曲面玻璃制品一次成型加工系统 - Google Patents

Abstract

一种曲面玻璃制品一次成型的加工系统，它包括将玻璃矿砂在玻璃窑内熔化为液态的窑炉、设置在整体框架上的玻璃毛坯的传输装置和切割装置，它还包括将未完全硬化的玻璃毛坯进行冲压曲面成型的压模装置，压模装置设置在整体框架上。本实用新型采用冲压装置配以双工位卡具快速在工位之间传递和冲压，保证了从进料到制成品的连续生产，简化了加工工艺，大大提高生产率、降低玻璃成品的成本，且产品质量在加工过程中可以得到良好的控制，生产出来的玻璃制品的表面光洁度比较好，节约原材料，降低成本，尤其在加工带有功能层的曲面玻璃，比如反光镜等产品时，使曲面玻璃冲压成型之后再涂覆功能层，减少了对环境的污染，安全环保。

Description

曲面玻璃制品一次成型加工系统

技术领域：

本实用新型涉及一种玻璃制品的加工系统，尤其是一种曲面玻璃制品一次成型的加工系统，属于玻璃制品加工制造技术领域。

背景技术：

目前曲面玻璃制品的加工过程通常分为两个阶段完成，玻璃毛坯成型和最终的曲面玻璃制品成型这两个加工过程是分开进行的。制作时首先将玻璃矿砂在玻璃窑内熔化为液态，出炉后拉制成不同规格的玻璃毛坯，经裁切、包装、运输等多道工序后，做为原料玻璃送往玻璃制品生产厂家。生产厂家在冷态下对原料玻璃进行裁条、划圆、周转、磨边、清洗等加工工艺，再经高温加热、塌制成型等二十余道工序方可获最终的曲面玻璃制品。

目前的这种生产方法存在很大的弊端：首先，由于原料加热出窑后，需要经过多次运输，在不同的玻璃加工厂家重复的加热再成型，产品的质量无法在加工过程中得到良好的控制，因此成品质量很难有保证，导致曲面玻璃成品会存在诸如表面光洁度不好、有气泡等等很多质量缺陷；同时，玻璃毛坯在各个厂家之间周转，所需设备繁多，造成生产效率低下，在人力、物力和资源、时间上都是极大的浪费，产品成本也相应有很大提高。

另外，制作带有功能层的曲面玻璃，例如反光镜这样的产品，目前所采用制造方法也是首先加工玻璃板材毛坯，然后经过喷涂或者镀膜等方法在玻璃表面涂覆功能层，功能层为胶、膜、汞、防紫外线的金属反射层等许多种类；对涂覆功能层之后的玻璃进行再裁切成型制成成品。这种加工方法不仅工艺复杂，功能层的附着力比较差，而且对原材料造成极大的浪费，同时经过表面涂覆功能层之后裁切下来的边角料也无法再行回收，对环境造成很大的污染，不环保。因此，现有的加工方法潜在隐患大，急待改进。

对于表面光洁度要求不高的玻璃制品，例如果盘、烟缸等，目前也有利用在模具上挤压成型的工艺方法加工出来的。将玻璃液直接灌入模具内腔，对其进行挤压成型并冷却。用这种方法加工出来的玻璃制品，表面粗糙，还要经过进一步的处理，才能达到成品表面光洁度的要求，辅助工艺过程复杂，不能实现一次成型的目的。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于提供一种曲面玻璃制品一次成型的加工系统，对窑炉烧溶后，形成的未硬化玻璃板材一次加工出曲面造型，简化加工工艺过程，提高生产效率，降低产品成本。

本实用新型的再一目的在于提供一种曲面玻璃制品一次成型的加工系统，在加工成型曲面造型的同时，完成毛边的裁切整形，实现完整的制品一次成型。

本实用新型的另一目的在于提供一种曲面玻璃制品一次成型的加工系统，加工过程简单，产品质量得到良好的控制，不会产生气泡、变形等质量缺陷，曲面玻璃表面光洁度好。

本实用新型的又一目的在于提供一种表面涂覆功能层的曲面玻璃制品一次成型的加工系统，在工艺简化、提高生产效率、节约原材料、降低成本、提高功能层附着力、提高产品质量的同时，减少了对环境的污染，安全环保。

本实用新型的目的是通过如下技术方案实现的。

一种曲面玻璃制品一次成型的加工系统，它包括将玻璃矿砂在玻璃窑内熔化为液态的窑炉、设置在整体框架上的玻璃毛坯的传输装置和切割装置，它还包括将未完全硬化的玻璃毛坯进行冲压曲面成型的压模装置，压模装置设置在整体框架上。

加工系统还包括一用于将成型后的边角料回收至玻璃窑内熔化的废料回收机构，废料回收机构为固设在整体框架传送带上的废料斗。

加工系统还包括通过喷涂或真空镀的方式，在成型曲面玻璃上涂覆胶或者膜或者汞或者防紫外线的金属反射层等功能层的曲面玻璃涂覆功能层机构。

压模装置包括上凸模、下凹模构成的曲面成型机构，成型机构的上凸模与冲压缸、上凸模柄、压盘一体连设，固设在上横梁上，凸模受冲压缸、上凸模柄、压盘作用向下冲压玻璃毛坯至下凹模，下凹模固设在转运装置上凸模下表面和下凹模上表面形状匹配，凸模在上，向下将玻璃毛坯冲压至凹模，曲面定型，凹模承接曲面成品。

转运装置为步进转盘，该转盘主轴固设在横梁上的步进转盘，步进转盘以转盘主轴为中心旋转，步进转盘上固设有一个以上下凹模，在连续工作时，轮流对位于上凸模向下的位置。

成型机构还包括弹性压紧模和中漏模，弹性压紧模为中空结构，压盘下方经弹簧与弹性压紧模周边弹性压设，上凸模在弹性压紧模的空腔内做上、下往复运动，弹性压紧模的下方为中漏模，中漏模与下托盘相固设，下托盘的下方为固设在转运装置上的下凹模，中漏模为中空结构，上凸模可以在中漏模中上下位移，凸模、中漏模、弹性压紧模同心设置，向下准确对位凹模，中漏模中空部分与上凸模下表面和下凹模上表面的尺寸大小、表面形状、曲面的曲度相对应。

压模装置上设有水冷装置，水冷装置为上凸模和中漏模内部设置的一条或一条以上横纵交错且彼此相互连通的循环冷却水道，上凸模和中漏模上还设有水道的入口和出口，与外部冷却水循环系统衔接。

在冲压好的曲面玻璃下方还设有对其进行气吹冷却定型的气冷装置，气冷装置设置转运装置下方，转运装置穿设有通孔，通孔的位置在下凹模的正下方，下凹模自下表面向上开设有空腔，空腔上穿设有一个或一个以上细通孔，气冷装置通过气泵以及气管接转运装置穿设有通孔，从而可以使吹气盘所吹出的气体穿过通孔作用在成型曲面玻璃的下表面上，气管上部接吹气盘，吹气盘能够帖附在转运装置的通孔上，吹气盘上方为固设在旋臂上的吹气盘气缸，旋臂固设在整体框架的横梁上，吹气盘的材质为橡胶。

压模装置还包括一抓取机构工位卡具，工位卡具包括驱动组件、吊架组件、气缸环形组件、气缸、吸盘，驱动组件和吊架组件分别固设在整体框架的立柱和上横梁上，气缸环形组件固设在吊架组件上，气缸固设在气缸环形组件下方，气缸下方设有吸盘，吊架组件包括吊架体和滚轮，吊架体固设在上横梁上，滚轮固设在吊架体上，滚轮上滑设有滑板，滑板与固设在立柱上的驱动组件连接在一起。

切割装置为固设在整体框架上的切刀，切刀上还固设有控制其上下运动和左右运动的切割行程的气缸，气缸通过辅助机构固设在整体框架上。

综上所述，本实用新型具有如下优点：

1、本实用新型由于采用从玻璃窑内拉出的未完全硬化的板材玻璃，切断后直接送到冲压模具中冲裁并成型以制成曲面玻璃产品，省去一系列的冷热加工及运输等工序，采用冲压装置配以工位卡具快速在工位之间传递和冲压，保证了从进料到制成成品的连续生产。

2、本实用新型简化了加工工艺，大大提高生产率、降低玻璃产品的成本，且产品质量在加工过程中可以得到良好的控制，生产出来的玻璃制品的表面光洁度好。

3、本实用新型节约原材料，降低成本，尤其在加工带有功能层的曲面玻璃，比如反光镜一类产品时，曲面玻璃冲压成型之后再涂覆功能层，功能层的附着力强，冲压成型后剩余的边废料可以回收，减少了对环境的污染，安全环保。

附图说明：

图1为本实用新型曲面玻璃一次成型加工工艺流程图；

图2为本实用新型带有功能层的曲面玻璃一次成型加工工艺流程图；

图3为本实用新型曲面玻璃一次成型加工工艺过程简图；

图4为本实用新型加工系统中曲面玻璃一次成型冲压过程中的工艺装置结构示意图；

图5为本实用新型加工系统中步进转盘与主动齿轮相啮合的结构关系示意图；

图6为本实用新型加工系统中工位卡具的结构位置关系示意图；

图7为本实用新型加工系统中工位卡具在图6中的M向视图；

图8为本实用新型加工系统中工位卡具在图6中的K向视图；

图9为本实用新型下凹模的剖面图。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型的技术方案进行详细地说明。

如图4-9所示，本实用新型的加工系统包括将玻璃矿砂在玻璃窑内熔化为液态的窑炉、设置在整体框架上的玻璃毛坯的传输装置和切割装置，它还包括将未完全硬化、温度在600℃-900℃范围内的玻璃毛坯进行冲压曲面成型的压模装置，压模装置设置在整体框架上，一废料回收机构，用于将成型后的边角料回收至玻璃窑内熔化。如果需要，还可包括一该曲面玻璃涂覆功能层的机构。

具体如图3-9所示，并参见图1、2。该加工系统包括将玻璃矿砂在玻璃窑内熔化为液态的窑炉39、设置在整体框架上的玻璃毛坯1A的传输装置28和切割装置29，它还包括将未完全硬化的玻璃毛坯1A进行冲压曲面成型的压模装置，压模装置设置在整体框架上。

切割装置29为固设在整体框架上的切刀，由固设在切刀上的气缸50、51控制其上下运动，气缸52、53控制其左右运动的切割行程，切刀的上下运动实现对玻璃板材的切割动作，左右运动实现切刀与玻璃持续向前运动的跟进动作，以避免在切割过程中玻璃板材发生翘曲变形，切下的同时切刀与玻璃板材发生同向位移，位移速度与玻璃板材连续向前的运动速度一致，以便切断处整齐，玻璃平整连续通过。气缸通过辅助机构固设在整体框架上。

压模装置至少包括工位卡具以及成型机构，压模装置利用工位卡具将玻璃毛坯1A抓取后，位移到成型机构冲压成型为曲面玻璃1B，曲面玻璃1B成型后，工位卡具抓取玻璃毛坯1A的周边废料1C并位移出成型机构的冲压位置，工位卡具松脱玻璃毛坯1A的周边废料1C。

成型机构至少包括上凸模3和下凹模14，上凸模3与冲压缸5、上凸模柄3A、压盘4一体连设，固设在上横梁2上，下凹模14固设在转运装置上。下凹模14为一个以上，均匀布设在步进转盘13上。步进转盘13装在步进转盘主轴22上，由步进驱动装置驱动。该步进驱动装置包括装在支架17上的电动机16。

成型机构还包括弹性压紧模9和中漏模10，弹性压紧模9为中空结构，压盘4下方经弹簧9A与弹性压紧模9周边弹性压设，上凸模3在弹性压紧模9的空腔内做上、下往复运动，弹性压紧模9的下方为中漏模10，中漏模10与下托盘11相固设，下托盘11的下方为固设在步进转盘13上的下凹模14。中漏模10为中空结构，提供上凸模3在其中上下移动的空间。上凸模3、中漏模10、弹性压紧模9同心设置，对应下方的下凹模14，以保证曲面玻璃的冲压、下落过程中至下凹模14的准确对位。上凸模3下表面、中漏模10中空部分和下凹模14上表面的尺寸大小、表面形状、曲面的曲度相对应。

如图4所示，在成型机构对应处设有使玻璃毛坯定位的工位卡具30。其具体结构如图6、7、8所示。工位卡具包括驱动组件36、吊架组件32、气缸环形组件33、气缸34、吸盘35，驱动组件36和吊架组件32分别固设在整体框架的立柱8和上横梁2上，气缸环形组件33固设在吊架组件32上，气缸34固设在气缸环形组件33下方，气缸34下方设有吸盘35。

吊架组件32包括吊架体和滚轮，吊架体固设在上横梁2上，滚轮固设在吊架体上，滚轮上滑设有滑板31，滑板31与固设在立柱8上的驱动组件36连接在一起，可随驱动组件36的驱动而前后运动，带动一个以上气缸环形组件33前后运动，从而使气缸34和其下方固设的一个以上吸盘35可以前后自由运动。

在气缸环形组件33上装有若干个气缸34，在气缸34的下端的可上下移动的活塞杆上装有吸盘35，吸盘35上端与气缸环形组件33内的负压气源相通，在气缸环形组件33的边缘具有伸出的滑板31被支承在吊架组件32上，驱动组件36与气缸环形组件33的尾部33A相连，用于驱动该环形组件33做往复运动。该吊架组件32包括吊架体32A和滚轮32B，吊架体32装在上横梁2上，滚轮32B装在吊架体32A上，滑板31被支承在滚轮32B上。

压模装置上设有水冷装置，分别为开设在上凸模3和中漏模10本体内部的一条以上的纵横交错的冷却循环水道，在上凸模3和中漏模10的循环水道还分别开设有入口和出口，与外部的冷却循环水系统衔接。

对应玻璃毛坯曲面成型的位置设有玻璃毛坯冷却装置，该冷却装置产生气体，对曲面成型的玻璃毛坯进行冷却。具体地，气冷装置通过气泵以及气管接步进转盘13穿设有通孔，从而可以使通过吹气盘25所吹出的气体穿过通孔作用在成型曲面玻璃的下表面上。气管上部接吹气盘25，吹气盘25的材质为橡胶，能够帖附在步进转盘13的通孔上，保证气体进入该通孔。其中，下凹模14的具体内部结构如图9所示，其下表面自下而上开设空腔142，并在下凹模14本体内开设一个以上细通孔141，可以使通过吹气盘25所吹出的气体穿过细通孔141作用在下凹模14上表面上，形成均匀的缓冲气垫。步进转盘13上穿设有通孔，通孔的位置在下凹模14的正上方，通过吹气盘25所吹出的气体穿过通孔作用在下凹模14上。吹气盘25、通孔和下凹模14相通，吹气盘25所吹出的气体准确作用在下凹模14上。布设在下凹模14下方的吹气盘25，当玻璃制品下落到下凹模14上时，吹气盘25吹气，在下凹模14上形成气垫缓冲。气冷装置吹气盘25受固设在旋臂26上的吹气盘气缸27控制，旋臂26固设在整体框架的横梁18上，旋臂26因固设在横梁18上回位缸24的控制而上下往复运动。成型机构对应处设有使玻璃毛坯定位的工位卡具30。

如图4、5所示，转运装置为通过转盘主轴22固设在横梁18上的步进转盘13。固设在整体框架的横梁18上的步进电机16带动主动齿轮15转动，主动齿轮15与步进转盘13相啮合，带动步进转盘13以转盘主轴22为中心旋转。步进转盘13上固设有凸起于步进转盘上表面的下凹模14。

另外，废料输出时工位卡具右侧的气缸34、吸盘35将冲压成型后剩余的废边料1C从冲压位置移出，放入固设在传送带上的废料斗中回炉。

整体过程工作机理，结合各附图说明如下。

本实用新型由送料装置28送来的玻璃窑中拉出的玻璃板材1’送至工位I，被切料装置29切料成毛坯1A，此时工位卡具同时有二个动作：其一，是由工位卡具30中的左侧三排气缸34下落，使吸盘35与毛坯1A接触，吸盘35中由气缸环形组件33形成负压将毛坯1A吸住，由气缸34将其抬起，由驱动组件36快速将毛坯1A移至工位II并放下，进行冲压。此时由冲缸5作用的上凸模3向下运行同时冷却硬化，与中漏模10一起将毛坯1A冲剪落料，在成型曲面的同时将毛边1C与制品1B分割，上凸模3继续向下冲压。当成型机构向下冲压时，先由弹性压紧模9将毛坯1A弹性压紧，然后上凸模3向下冲压，当冲压完毕后，上凸模3向上回位时，仍由弹性压紧模9在弹簧9A作用下，将窑心边料1C从上凸模3的外表处退下脱离。其二，工位卡具30另一动作为由工位卡具30右侧三排气缸34、吸盘35将原工位II中被冲压后的废料1C吸起。当工位卡具30快速向右移动，将原工位II的废边料1C移至工位III。然后在驱动组件36即气缸作用下，工位卡具30快速退回至左方工位I的位置，等待下一个操作，如此循环工作，将玻璃板材一次加工制成曲面玻璃制品。废边料1C从工位III的废料槽(未示出)送出，制品1B则放在下凹模14上，此时，步进转盘13在步进电机16作用下，做步进转动，将制品1B移出，由送料装置如机械手(未示出)将其取出。在上凸模3上冲压成型后，冲压剩余的废边料1C送出并回炉。

如图4所示，具体的成型部分工作过程：由装在电动机轴上的驱动齿轮15，带动步进转盘13动作。在下凹模14的下方装有吹气盘25，吹气盘25的下端与压缩气源相通，由气缸27来驱动该吹气盘25上下移动。在上凸模3的外表面套装有弹性压紧模9，该弹性压紧模9经弹簧9A与用螺钉3B固定在上凸模柄3A的压盘4接触。弹性压紧模9用来预压紧玻璃毛坯，等待冲压；同时，当冲压成型完毕时，弹性压紧模9可以用来协助废边料1C从上凸模3的外表面剥离。

而对于冷却过程，如前所述，本实用新型在曲面玻璃1B冲压成型的同时，对冲压上凸模3进行冷却。在上凸模3本体上设有冷却循环水装置，在冲压的过程中，冷却水在冲压上凸模3中反复循环流动，达到冷却的目的。在采用水冷的方法冷却冲压上凸模3的同时，对冲压好的曲面玻璃1B也进行冷却。具体是通过吹气盘25所吹出的气体穿过通孔作用在成型曲面玻璃的下表面上，使曲面玻璃1B冷却定型。曲面玻璃1B成型时，随凸模3向下位移时，吹气盘25在吹气盘气缸27的作用下随之位移，以保证气吹冷却的持续和均匀。曲面玻璃1B成型后，脱离成型机构，下落到转运装置13上固设的凹模上同时，在曲面玻璃1B的下方的吹气盘25，通过控制吹气气流强度，在曲面玻璃1B的下方、凹模的上方形成气垫，使曲面玻璃1B的下落至凹模上时得到缓冲，防止下落冲击导致玻璃产品的破裂或损坏。如图3、4所示，当曲面玻璃1B落在下凹模14上之后，吹气盘25所连接的气泵送气停止，吹气盘气缸27将吹气盘25落下。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (10)

1、一种曲面玻璃制品一次成型的加工系统，它包括将玻璃矿砂在玻璃窑内熔化为液态的窑炉、设置在整体框架上的玻璃毛坯的传输装置和切割装置，其特征在于：它还包括将未完全硬化的玻璃毛坯进行冲压曲面成型的压模装置，压模装置设置在整体框架上。

2、根据权利要求1所述的加工系统，其特征在于：所述的加工系统还包括一用于将成型后的边角料回收至玻璃窑内熔化的废料回收机构，废料回收机构为固设在整体框架传送带上的废料斗。

3、根据权利要求1所述的加工系统，其特征在于：所述的加工系统还包括通过喷涂或真空镀的方式，在成型曲面玻璃上涂覆胶或者膜或者汞或者防紫外线的金属反射层等功能层的曲面玻璃涂覆功能层机构。

4、根据权利要求1所述的加工系统，其特征在于：所述的压模装置包括上凸模、下凹模构成的曲面成型机构，成型机构的上凸模与冲压缸、上凸模柄、压盘一体连设，固设在上横梁上，凸模受冲压缸、上凸模柄、压盘作用向下冲压玻璃毛坯至下凹模，下凹模固设在转运装置上凸模下表面和下凹模上表面形状匹配，凸模在上，向下将玻璃毛坯冲压至凹模，曲面定型，凹模承接曲面成品。

5、根据权利要求4所述的加工系统，其特征在于：所述的转运装置为步进转盘，该转盘主轴固设在横梁上的步进转盘，步进转盘以转盘主轴为中心旋转，步进转盘上固设有一个以上下凹模，在连续工作时，轮流对位于上凸模向下的位置。

6、根据权利要求4所述的加工系统，其特征在于：所述的成型机构还包括弹性压紧模和中漏模，弹性压紧模为中空结构，压盘下方经弹簧与弹性压紧模周边弹性压设，上凸模在弹性压紧模的空腔内做上、下往复运动，弹性压紧模的下方为中漏模，中漏模与下托盘相固设，下托盘的下方为固设在转运装置上的下凹模，中漏模为中空结构，上凸模可以在中漏模中上下位移，凸模、中漏模、弹性压紧模同心设置，向下准确对位凹模，中漏模中空部分与上凸模下表面和下凹模上表面的尺寸大小、表面形状、曲面的曲度相对应。

7、根据权利要求4或6所述的加工系统，其特征在于：所述的压模装置上设有水冷装置，水冷装置为上凸模和中漏模内部设置的一条或一条以上横纵交错且彼此相互连通的循环冷却水道，上凸模和中漏模上还设有水道的入口和出口，与外部冷却水循环系统衔接。

8、根据权利要求1所述加工系统，其特征在于：在冲压好的曲面玻璃下方还设有对其进行气吹冷却定型的气冷装置，气冷装置设置转运装置下方，转运装置穿设有通孔，通孔的位置在下凹模的正下方，下凹模自下表面向上开设有空腔，空腔上穿设有一个或一个以上细通孔，气冷装置通过气泵以及气管接转运装置穿设有通孔，从而可以使吹气盘所吹出的气体穿过通孔作用在成型曲面玻璃的下表面上，气管上部接吹气盘，吹气盘能够帖附在转运装置的通孔上，吹气盘上方为固设在旋臂上的吹气盘气缸，旋臂固设在整体框架的横梁上，吹气盘的材质为橡胶。

9、根据权利要求1所述的加工系统，其特征在于：所述的压模装置还包括一抓取机构工位卡具，工位卡具包括驱动组件、吊架组件、气缸环形组件、气缸、吸盘，驱动组件和吊架组件分别固设在整体框架的立柱和上横梁上，气缸环形组件固设在吊架组件上，气缸固设在气缸环形组件下方，气缸下方设有吸盘，吊架组件包括吊架体和滚轮，吊架体固设在上横梁上，滚轮固设在吊架体上，滚轮上滑设有滑板，滑板与固设在立柱上的驱动组件连接在一起。

10、根据权利要求1所述的加工系统，其特征在于：所述的切割装置为固设在整体框架上的切刀，切刀上还固设有控制其上下运动和左右运动的切割行程的气缸，气缸通过辅助机构固设在整体框架上。

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