CN107555768A - 一种自动化玻璃热弯成型设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动化玻璃热弯成型方法及设备，包括以下步骤：S1)将玻璃进行静电处理后，移送至加工前玻璃初期位置进行定位；S2)将玻璃从初期位置移送到下部模具移送机构的上模具上；S3)安装完玻璃的模具用第二模具移送机构推进热弯成型腔体内部；S4)模具经过加热弯成型及退火冷却区域保压定型后，由下部模具移送机构输出；S5)输出的模具移送到下架位置后由上部模具移送机构打开上部模具；S6)将玻璃移送到成品装载盘。本发明实现了生产过程的自动化，并可得到高精度高品质的玻璃结构物以满足客户的要求。

Description

一种自动化玻璃热弯成型设备及方法

技术领域

本发明涉及一种玻璃的制造设备及方法，更具体地说，涉及一种将玻璃热弯成型的设备及方法。

背景技术

手机、平板电脑或车载显示用的玻璃多为平面形状，随着社会的进步以及人们审美观的改变，人们对显示屏形状以及功能的要求也逐渐高端。新型结构物不断发展，为了适应新型结构物(如曲面手机)的形状，曲面形状的显示用玻璃应运而生。为了满足对各种不同形状曲面玻璃的大量需求，需要一种可以将平面玻璃转换为曲面玻璃形态要求的批量化生产设备。目前该种设备均采用热弯成型的工艺，专利文献号为CN101758588A公开了一种热弯成型机，其采用手动输入输出产品(玻璃，模具)导致生产力低下，污染产品。

发明内容

本发明针对现有的玻璃热弯成型机生产力低下、存在人工操作造成的产品污染的缺陷，提高一种自动化玻璃热弯成型方法。

一种自动化玻璃热弯成型方法，包括以下步骤：S1)将某一型号的平面玻璃放置在玻璃原料装载盘上；S2)移送玻璃机构将玻璃移送至静电处理装置进行静电处理后，移送至加工前玻璃初期位置进行定位放置；S3)将玻璃从初期位置移送到下部模具移送机构的上模具上；S4)安装完玻璃的模具用第二模具移送机构推进热弯成型腔体内部；S5)模具经过加热弯成型及退火冷却区域保压定型后，经输出口由下部模具移送机构输出；S6)输出的模具移送到下架位置后由上部模具移送机构打开上部模具；S7)玻璃下架机构将玻璃移送到成品装载盘。

在本发明所述的自动化玻璃热弯成型方法中，所述移送玻璃机构、上部模具移送机构、下部模具移送机构、玻璃下架机构通过伺服电机、PLC控制***和气缸来操作进行移送。

在本发明所述的自动化玻璃热弯成型方法中，所述热弯成型腔体内部通过输入氮气和空气的混合气体以对模具进行防氧化保护。

在本发明所述的自动化玻璃热弯成型方法中，所述模具在腔体内部相互靠近排列。

一种按照上述自动化玻璃热弯成型方法制造的设备，包括：设备主体部分和玻璃输入输出部分，所述设备主体部分包括模具移送机构、氮和空气自动清扫输入装置、冷却水供给装置、压力按压装置、热处理装置及冷却装置，所述模具移送机构分布在设备主体的外侧端部，所述氮和空气自动清扫输入装置将干燥的氮和空气的混合气体输入设备主体的腔体内，所述玻璃输入输出部分包括玻璃原料装载盘、移送玻璃机构、玻璃初期摆放台、玻璃下架机构、玻璃输出装载盘和静电处理装置，所述玻璃原料装载盘、玻璃初期摆放台靠近移送玻璃机构设置，所述静电处理装置在移送玻璃机械和玻璃初期摆放台之间设置，所述玻璃下架机构设置在设备主体冷却装置的末端。

在本发明所述的自动化玻璃热弯成型设备中，所述热处理装置包括自动加热控制装置与发热装置。

在本发明所述的自动化玻璃热弯成型设备中，所述发热装置为发热体。

在本发明所述的自动化玻璃热弯成型设备中，所述压力按压装置包括热处理压力按压装置和冷却区域压力按压装置。

在本发明所述的自动化玻璃热弯成型设备中，所述模具具有特殊设计的形态以适应构造物的特性。

本发明通过移送玻璃机构控制投入大量待加工玻璃于加工模具中，然后通过模具移送机构移送至热弯成型腔体，在设定的热量、压力及温度条件下按预定的工序顺序进行加工，最后通过玻璃下架机构移送至玻璃输出装载盘，从而得到与模具设计形状相适应同时具有相应物理性能的玻璃，实现了玻璃热弯成型过程的自动化。所述移送玻璃机构、模具移送机构以及玻璃下架机构通过伺服电机、PLC控制***和气缸来操作进行移送，同时模具在腔体内部相互靠近排列，实现了整个工序的快速而精确进行，从而大大提高了生产效率，保证了成品的加工品质；而通过热弯成型之前的静电处理、热处理腔体以及冷却区间内的氮气和空气的自动输入清扫，相对于现有的油缸或者油压控制移送方式存在的污染问题，最大化的减少了加工过程的杂质污染，延长了模具的使用寿命，保证了最终产品的高品质性。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明的自动化玻璃热弯成型设备主体部分平面图；

图2是本发明的自动化玻璃热弯成型设备玻璃输入输出部分平面图；

图3是本发明的自动化玻璃热弯成型设备正面视图；

图4是本发明的自动化玻璃热弯成型设备侧面视图；

图5是本发明的自动化玻璃热弯成型设备氮气和空气清扫装置在设备主体内部平面布置示意图；

图6是本发明的自动化玻璃热弯成型设备氮气和空气清扫装置在设备主体内部布置正面图；

图7是本发明的自动化玻璃热弯成型设备氮和空气自动清扫输入装置输入端结构示意图；

图8是本发明的自动化玻璃热弯成型设备热处理装置正面图；

图9是本发明的自动化玻璃热弯成型设备热处理装置侧面图；

图10是本发明的自动化玻璃热弯成型设备发热体结构正面图；

图11是本发明的自动化玻璃热弯成型设备发热体结构侧面图；

图12是本发明的自动化玻璃热弯成型设备加热管结构示意图；

图13是本发明的自动化玻璃热弯成型设备用于容纳加热管的腔体结构示意图；

图14是本发明的自动化玻璃热弯成型设备冷却水供给装置平面布置图；

图15是本发明的自动化玻璃热弯成型设备模具移送及输出装置正面图；

图16是本发明的自动化玻璃热弯成型设备模具移送及输出装置侧面图；

图17是本发明的自动化玻璃热弯成型设备玻璃原料装载盘平面图；

图18是本发明的自动化玻璃热弯成型设备玻璃原料装载盘正面图；

图19是本发明的自动化玻璃热弯成型设备玻璃初期摆放台平面图；

图20是本发明的自动化玻璃热弯成型设备玻璃初期摆放台正面图；

图21是本发明的自动化玻璃热弯成型设备移送玻璃机构正面图；

图22是本发明的自动化玻璃热弯成型设备移送玻璃机构侧面图；

图23是本发明的自动化玻璃热弯成型设备上部模具移送装置正面图；

图24是本发明的自动化玻璃热弯成型设备上部模具移送装置侧面图；

图25是本发明的自动化玻璃热弯成型设备下部模具移送装置正面图；

图26是本发明的自动化玻璃热弯成型设备下部模具移送装置侧面图；

图27是本发明的自动化玻璃热弯成型设备玻璃下架机构正面图；

图28是本发明的自动化玻璃热弯成型设备玻璃下架机构侧面图；

图29是本发明的自动化玻璃热弯成型设备玻璃输出装载盘平面图；

图30是本发明的自动化玻璃热弯成型设备第二模具移送机构正面图；

图31是本发明的自动化玻璃热弯成型设备第二模具移送机构侧面图；

图32是本发明的自动化玻璃热弯成型设备热处理工序压力按压装置正面图；

图33是本发明的自动化玻璃热弯成型设备热处理工序压力按压装置侧面图；

图34是本发明的自动化玻璃热弯成型设备冷却工序压力按压装置正面图；

图35是本发明的自动化玻璃热弯成型设备冷却工序压力按压装置侧面图；

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参照图1和图2，一种自动化玻璃热弯成型方法，包括以下步骤：a)预先放置在玻璃原料装载盘14上的玻璃，用移送玻璃机构15移送至静电处理装置26进行静电处理，从而避免了受到异物污染的玻璃带有的杂质对后续工序中模具的损伤，有利于模具的保护以及最终产品品质的提高；b)将静电处理后的玻璃移送到玻璃初期位置16进行定位，这样保证了每次待热弯成型的玻璃在加工前处于同一位置，有利于保证加工精度；c)移送玻璃机构15将玻璃从初期位置16移送到位于下部模具移送机构18的上模具上；d)安装完玻璃的模具由第二模具移送机构21向加热腔体25移送；e)在加热腔体25内具有多个模具，并且发热体11按预定的间距排布，以形成不同的温度控制区域，发热体11通过加热管24产生热量，根据要加工成的新形状要求，使用不同温度条件进行调试，且玻璃的温度条件确认完成时，在预定的位置，压力按压装置对模具进行压力按压，完成玻璃的热弯成型；f)热弯后通过后续热处理及保压过程后，经第一模具移送机构7移送到冷却区间进行冷却；g)模具在冷却区间经过连续冷却及保压过程定型后，经模具输出口23由下部模具移送机构18输出；h)输出的模具由上部模具移送机构17将模具上半部打开；I)最后玻璃下架机构19从下模具真空吸附已热弯成型的玻璃，移送至玻璃输出装载盘20上。移送玻璃机构15、模具移送机构和玻璃下架机构19通过伺服电机、PLC控制***和气缸操作进行模具移送和玻璃的自动投入输出，通过在PLC***中设定好各机构的运行动作、热弯成型及冷却保压过程中的加热温度、加热时间、压力按压力的大小等条件，最后得到与模具内腔体设计形状相适应同时具有相应物理性能的玻璃，实现了自动化生产和控制，并且可以快速移送和搬送玻璃，提高生产效率的同时保证了加工过程的精确定位，从而保证了加工后产品的品质。通过静电处理有效减少了加工过程的杂质污染，延长了模具的使用寿命，保证了最终产品的高品质性。

进一步地，所述模具在腔体内部相互靠近排列，通过模具之间的相互推拉，加快了模具在腔体内的移动速度，从而大大提高了生产效率。

进一步地，加热腔体25及冷却区域腔体内通过干燥的氮气和空气的混合气体自动进行集尘清扫，以对模具进行防氧化保护，装置腔体内存在的粉尘或异物通过集尘装置28(图3-图6中FFU)进行收集并从第一内部集尘端6和第二内部集尘端10清除，这样进一步保证了玻璃的加工品质同时腔体内清洁的环境延长了模具的使用寿命。

一种自动化玻璃热弯成型设备，包括设备主体部分和玻璃输入输出部分，所述设备主体部分包括第一模具移送装置1a、第一模具输出装置1b、第二模具移送装置7、第三模具移送装置8、冷却水供给装置3、压力按压装置、热处理装置5及冷却装置，所述第一模具移送装置1a、第一模具输出装置1b可对模具双方向移动，第二模具移送装置7、第三模具移送装置8对模具单方向移动，所述压力按压装置包括热处理工序压力按压装置4和冷却区域压力按压装置9，所述热处理装置5包括自动加热控制装置与发热装置，发热装置在加热腔体25内按一定间距排布，由加热管24产生热量，通过发热体11发热；自动加热控制装置对发热体11的加热时间以及加热温度按照最终产品的性能要求进行控制，热处理工序压力按压装置4即对模具内的玻璃在设定的温度条件下进行物理加压，并经一定温度和时间下的保压冷却后完成玻璃的加工过程。所述模具移送和输出装置分布在设备主体的外周向以完成模具在加热腔体和冷却区域腔体内的移送，所述玻璃输入输出部分包括玻璃原料装载盘14、移送玻璃机构15、玻璃初期位置16、玻璃下架机构19、玻璃输出装载盘20和静电处理装置26，静电处理装置26用来进行玻璃加工前的防静电处理，所述玻璃原料装载盘14、玻璃初期位置16、模具移送和输出装置靠近移送玻璃机构15设置，所述静电处理装置26在移送玻璃机构15和玻璃初期位置16之间设置，所述冷却区域的末端设置有玻璃下架机构19。移送玻璃机构15、模具移送和输出装置、玻璃下架机构19由伺服电机、PLC控制***和气缸操作来实现模具的移送和玻璃的自动投入输出。

进一步地，所述自动化玻璃热弯成型设备还包括氮和空气自动清扫输入装置，氮和空气的混合气体预先经加热干燥除去其中的水蒸气通过位于设备主体腔体的输入端2进入腔体，并通过位于设备主体热处理区域的第一内部集尘端6和和冷却区域末端的第二内部集尘端10收集后排出。氮和空气自动清扫装置通过对设备主体内部粉尘等杂质的清除，进一步保证了模具的使用寿命，同时有利于保证最终加工成品的品质。

进一步地，所述模具具有特殊设计的形态以适应构造物的特性。模具根据最终产品的形状结构进行设计，从而可以制作出各种不同形状结构要求的玻璃产品，扩大了本发明玻璃热弯成型设备的适用范围。

本发明的自动化玻璃热弯成型设备，依靠现有的塑料母材，超越了现有玻璃生产工序的局限性，通过PLC控制以及气缸和马达的组合***，实现了生产过程的自动化，将2D的平面玻璃自由的变换为多种式样的2.5D及3D形态的结构物以满足客户的要求，另外利用设计好的温度和压力条件以及自动供应氮气及空气的工程自动清洗***和加工前的静电处理保证了制造出高生产性能以及高水准的玻璃成型状态，并可适用在手机、平板电脑以及汽车的控制面板等装置上。

需要说明的是：本发明的模具移送装置除了电机或者油缸方式外，还可通过链板输送机进行移送返回操作。

尽管通过以上实施例对本发明进行了揭示，但本发明的保护范围并不局限于此，在不偏离本发明构思的条件下，对以上各构件所做的变形、替换等均将落入本发明的权利要求范围内。

Claims (9)

1.一种自动化玻璃热弯成型方法，其特征在于，包括以下步骤：S1)将某一型号的平面玻璃放置在玻璃原料装载盘上；S2)移送玻璃机构将玻璃移送至静电处理装置进行静电处理后，移送至加工前玻璃初期位置进行定位放置；S3)将玻璃从初期位置移送到下部模具移送机构的上模具上；S4)安装完玻璃的模具用第二模具移送机构推进热弯成型腔体内部；S5)模具经过加热弯成型及退火冷却区域保压定型后，经输出口由下部模具移送机构输出；S6)输出的模具移送到下架位置后由上部模具移送机构打开上部模具；S7)玻璃下架机构将玻璃移送到成品装载盘。

2.根据权利要求1所述的自动化玻璃热弯成型方法，其特征在于，所述移送玻璃机构、上部模具移送机构、下部模具移送机构、玻璃下架机构通过伺服电机、PLC控制***和气缸来操作进行移送。

3.根据权利要求2所述的自动化玻璃热弯成型方法，其特征在于，所述热弯成型腔体内部通过输入氮气和空气的混合气体以对模具进行防氧化保护。

4.根据权利要求3所述的自动化玻璃热弯成型方法，其特征在于，所述模具在腔体内部相互靠近排列。

5.一种按照权利要求1所述的自动化玻璃热弯成型方法制造的自动化玻璃热弯成型设备，其特征在于，包括：设备主体部分和玻璃输入输出部分，所述设备主体部分包括模具移送机构、氮和空气自动清扫输入装置、冷却水供给装置、压力按压装置、热处理装置及冷却装置，所述模具移送机构分布在设备主体的外侧端部，所述氮和空气自动清扫输入装置将干燥的氮和空气的混合气体输入设备主体的腔体内，所述玻璃输入输出部分包括玻璃原料装载盘、移送玻璃机构、玻璃初期摆放台、玻璃下架机构、玻璃输出装载盘和静电处理装置，所述玻璃原料装载盘、玻璃初期摆放台靠近移送玻璃机构设置，所述静电处理装置在移送玻璃机械和玻璃初期摆放台之间设置，所述玻璃下架机构设置在设备主体冷却装置的末端。

6.根据权利要求5所述的自动化玻璃热弯成型设备，其特征在于，所述热处理装置包括自动加热控制装置与发热装置。

7.根据权利要求6所述的自动化玻璃热弯成型设备，其特征在于，所述发热装置为发热体。

8.根据权利要求5所述的自动化玻璃热弯成型设备，其特征在于，所述压力按压装置包括热处理压力按压装置和冷却区域压力按压装置。

9.根据权利要求5所述的自动化玻璃热弯成型设备，其特征在于，所述模具具有特殊设计的形态以适应构造物的特性。