CN116854349A - 一种精密辊压设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于玻璃热压技术设备领域，尤其涉及一种精密辊压设备。精密辊压设备包括：辊压结构，包括具有热压腔的箱体、转动设置于热压腔内的辊筒以及用于驱动辊筒旋转的驱动器，热压腔的腔底开设有避让孔；移动结构，位于辊筒的下方并包括水平移动组件和连接水平移动组件的竖直移动组件；以及加热定位结构，位于避让孔的下方并包括连接竖直移动组件并具有加热面的加热组件以及布置于加热组件上方并遮盖和抵接加热面的定位板，定位板对应加热面的位置开设有定位孔，加热面于定位孔处部分外露，定位孔的形状与工件适配，且工件收容并定位于定位孔内，并覆盖定位孔处的加热面。本发明可以提高加热面的温度场的均匀性，并提高玻璃板的定位精度。

Description

一种精密辊压设备

技术领域

本发明属于玻璃热压技术设备领域，尤其涉及一种精密辊压设备。

背景技术

玻璃辊压机是一种非常重要的工业设备，它们在制造玻璃产品中起着至关重要的作用。玻璃辊压机用于玻璃加工的机械设备，主要用于压制、加工和改善玻璃的物理和化学性质，以改善玻璃的强度、透光性、透明度和外观。

加热结构是玻璃辊压机的重要组成部分，用于提供加热能源以加热玻璃材料。现在的玻璃辊压机中，玻璃板在加工时，是直接将玻璃板放置在加热结构的加热面上，通过加热面的热传导而使玻璃板受热***，再通过刻有微结构的辊筒热压玻璃板。

市面上存在一些六轴辊压机器，它们通过使用多个轴来控制辊压机器的运动和玻璃板的定位，以实现更高的精度和控制能力。然而，这些现有的六轴辊压机器通常体积较大、操作复杂，价格昂贵，仅限于高端应用。

而普通的辊压机器在使用过程中，加热结构的加热面是部分被玻璃板遮盖，热量流失速率低，另一部分处于裸露状态，热量流失速率高，导致加热块的温度场分布不均匀，而玻璃板在加热过程中也会出现温度的分布不均匀，严重情况下，会导致的玻璃板由于热应力而发生碎裂以及热膨胀精度的下降，而且直接将玻璃板放置在加热面，在后续热压过程中玻璃板的定位精度差，易发生移位，导致热压精度降低。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种精密辊压设备，旨在解决如何提高玻璃工件受热的均匀性和提高玻璃工件定位精度的问题。

为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：

提供一种精密辊压设备，用于对工件进行热压，所述工件呈板状，所述精密辊压设备包括：

辊压结构，包括具有热压腔的箱体、转动设置于所述热压腔内的辊筒以及用于驱动所述辊筒旋转的驱动器，所述热压腔的腔底开设有避让孔；

移动结构，位于所述辊筒的下方并包括水平移动组件和连接所述水平移动组件的竖直移动组件；以及

加热定位结构，位于所述避让孔的下方并包括连接所述竖直移动组件并具有加热面的加热组件以及布置于所述加热组件上方并遮盖和抵接所述加热面的定位板，所述定位板对应所述加热面的位置开设有定位孔，所述加热面于所述定位孔处部分外露，所述定位孔的形状与所述工件适配，且所述工件收容于并定位于所述定位孔内，并覆盖定位孔处的加热面。

本申请的有益效果在于：精密辊压设备包括辊压结构、移动结构和加热定位结构，加热定位结构包括加热组件和定位板，定位板设置在加热面的上方，并遮盖和抵接加热面，从而可以降低加热面处热量的流失速率，提高加热面的温度场的均匀性，而定位板上开设有定位孔，从而使玻璃板可以放置并定位于定位孔内，提高了玻璃板的定位精度，使辊筒在辊压玻璃板的过程中，玻璃板能够保持稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或示范性技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本申请实施例提供的精密辊压设备的立体结构示意图；

图2是图1的精密辊压设备的局部***示意图；

图3是图2的加热定位结构的立体结构示意图；

图4是图3的加热定位结构的剖视示意图；

图5是图3的加热定位结构的***示意图；

图6是图2的另一实施例提供的加热定位结构的立体结构示意图；

图7是图6的加热定位结构的***示意图。

其中，图中各附图标记：

200、精密辊压设备；300、辊压结构；301、箱体；302、驱动器；303、机架；304、辊筒；305、转接座；400、移动结构；401、水平移动组件；402、倾斜平台；403、竖直移动组件；404、真空旋转隔热平台；3011、热压腔；3012、避让孔；26、对位板；300、玻璃板；261、支撑板；263、阻热板；262、固定槽；27、冷却板；100、加热定位结构；10、加热组件；11、加热片；12、加热块；13、平整片；121、加热面；20、定位板；21、第一板块；211、半板块；22、第二板块；23、限位部；212、挡热部；24、定位孔；241、定位槽；31、隔热台；32、支撑台；321、挡热板；322、基座；323、连接孔；213、连接槽；231、通孔；311、限位槽；271、固定孔；264、对位缺口；

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请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用以解释本发明，并不用于限定本申请。

需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接在另一个部件上或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”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，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申请的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1至图3，本申请实施例提供了一种精密辊压设备200，用于对工件进行热压，工件呈板状，本实施例中，工件为由光学玻璃制成的玻璃板600，光学玻璃具有精确的光学特性，可以对光线进行控制、聚焦和分散，从而实现光学器件的功能。可以理解的是，加热定位结构能够将玻璃板600加至玻璃转化点温度，以使玻璃板600能够进行后续的辊压。

请参阅图1至图6，精密辊压设备200包括：辊压结构300、移动结构400和放置有玻璃板600的加热定位结构。加热定位结构能够将玻璃板600加热至玻璃转化点温度，使玻璃板600软化，以便在大气环境中对玻璃板600进行辊压。

请参阅图1至图3，辊压结构300，包括具有热压腔3011的箱体301、转动设置于热压腔3011内的辊筒304以及用于驱动辊筒304旋转的驱动器302，辊筒304的侧表面开设有微结构，微结构包括尺寸为微米级的沟槽结构和/或尺寸为纳米级的沟槽结构。热压腔3011的腔底开设有避让孔3012，且避让孔3012连通热压腔3011。

请参阅图1至图3，移动结构400位于辊筒304的下方并包括水平移动组件401和连接水平移动组件401的竖直移动组件403；加热定位结构位于避让孔3012的下方并包括连接竖直移动组件403并具有加热面121的加热组件10以及布置于加热组件10上方并遮盖和抵接加热面121的定位板20，定位板20对应加热面121的位置开设有定位孔24，加热面121于定位孔24处部分外露，定位孔24的形状与工件适配，且工件收容并定位于定位孔24内，并覆盖定位孔24处的加热面121。

定位板20由陶瓷材料制成，陶瓷材料具有良好的耐高温性能，能够在高温环境下保持其结构和性能的稳定性。这使得陶瓷材料成为一种理想的保温材料，而且陶瓷材料还具有低热导率，能够有效地减少加热面121处热量的向外传导，降低加热面121的热损失，并提高加热面121的温度场的均匀性。定位板20对应加热面121的位置开设有定位孔24，加热面121于定位孔24处部分外露，定位孔24的形状与工件适配，以使玻璃板600遮盖加热面121的外露区域，且工件收容并定位于定位孔24内，提高玻璃板600的定位精度，从而在后续的热压过程中使玻璃板600保持稳定。

请参阅图1至图3，可以理解的是，竖直移动组件403驱动加热定位结构朝上移动，以使玻璃板600朝上抵接辊筒304，驱动器302驱动辊筒304旋转，而水平移动组件401驱动玻璃板600横向水平移动，以使玻璃板600复制辊筒304上的微结构。本实施例提供的精密辊压设备200包括辊压结构300、移动结构400和加热定位结构，加热定位结构包括加热组件10和定位板20，定位板20设置在加热面121的上方，并遮盖和抵接加热面121，从而可以降低加热面121处热量的流失速率，提高加热面121的温度场的均匀性，而定位板20上开设有定位孔24，从而使玻璃板600可以放置并定位于定位孔24内，提高了玻璃板600的定位精度，使辊筒304在辊压玻璃板600的过程中，玻璃板600能够保持稳定，且结构简单成本低。

还可以理解的是，定位板20直接抵接加热面121，可以减少加热面121与氧气直接接触的面积，减少加热面121的氧化反应，提高加热组件10的使用寿命。

请参阅图1至图3，可以理解的是，本实施例中，玻璃板600的形状为矩形，定位孔24的形状也为矩形，其他实施例中，定位板20的形状也可以为圆形，此处不做限制，可以根据实际情况进行选择。

请参阅图1至图3，可选地，驱动器302可以为伺服电机，伺服电机的输出轴连接辊筒304的一端，辊筒304的两端分别通过两转接座305而转动设置于热压腔3011内。

可选地，加热定位结构还包括隔热台31，隔热台31连接竖直升降组件，且加热组件10设置于隔热台31上，隔热台31由隔热性能良好的材质制成，比如云母材料，通过隔热台31可以避免竖直升降组件的温度过高。

请参阅图3至图5，在一些实施例中，定位板20包括第一板块21和第二板块22，第一板块21开设有定位槽241，定位槽241的延伸路径沿第一方向设置，第二板块22的一端滑动设置于定位槽241且与定位槽241的内壁共同形成定位孔24，第一方向与辊筒304的轴向垂直。

请参阅图3至图5，可以理解的是，玻璃板600在加热过程中会沿第一方向发生膨胀，在玻璃板600的膨胀过程中，会推动第二板块22沿第一方向并朝定位槽241外发生微小的移动，从而使定位孔24的形状适配膨胀后的玻璃板600的形状，避免玻璃由于过度定位而发生脆裂。

请参阅图3至图5，在一些实施例中，定位板20还包括连接第二板块22另一端的限位部23以及具有弹性恢复力的弹性件，弹性件的一端连接限位部23，弹性件的另一端抵接第一板块21，第二板块22朝定位槽241外移动预定距离，以使所示弹性件处于拉伸状态。

请参阅图3至图5，可以理解的是，限位部23设置有两个，两第二板块22位于两限位部23之间，且两限位部23与第二板块22一体成形，降低成本。而弹性件可以是管簧，两限位部23与第一板块21之间均设置有管簧，在第二板块22朝定位槽241外移动使，管簧的弹性拉力可以使第二板块22与玻璃板600保持接触，提高玻璃板600的定位精度，使玻璃板600不会在定位孔24内发生显著的位置改变。

请参阅图3至图5，可选地，第一板块21的侧表面还开设有螺纹孔，限位部23对应螺纹孔的位置开设有通孔231，螺栓的一端穿设通孔231并螺锁于螺纹孔内，从而实现第二板块22和第一板块21的连接，可以理解的是，螺栓的锁紧力不宜过大，要使第二板块22相对第一板块21能够发生一定的移动距离，该移动距离由玻璃板600沿第一方向的膨胀所产生。玻璃板600在受热过程中，会发生轻微的膨胀，并推动第二板块22朝定位槽241外移动，以使定位孔24适配玻璃板600，同时避免玻璃板600发生脆裂。

请参阅图3至图5，在一些实施例中，加热定位结构还包括连接隔热台31的两个支撑台32，两支撑台32沿第二方向间隔布置，且加热组件10位于两支撑台32之间，第一板块21的两端分别连接两支撑台32，第一方向与第二方向正交设置，辊筒304的轴向平行第二方向。

请参阅图3至图5，可以理解的是，通过支撑台32可以实现对第一板块21的支撑，而第一板块21沿第二方向的两端分别连接两支撑台32，能够使第一板块21在加热过程中保持稳定。

请参阅图3至图5，在一些实施例中，支撑台32开设有连接孔323，第一板块21包括两对接的半板块211，各半板块211对应连接孔323的位置均开设有连接槽213，且连接槽213沿第二方向延伸，加热定位结构还包括连接件，连接件的一端穿设连接槽213并位于连接孔323。连接件也可以为螺栓，连接孔323也可以为螺纹孔。螺栓的一端穿设连接槽213并螺锁于连接孔323内，从而实现两半板块211分别和两支撑台32的连接。同时，螺栓的锁紧力不宜过大，要使其中一半板块211能够相对另一半板块211发生一定量的移动距离，该移动距离由玻璃板600沿第二方向的膨胀所产生，即玻璃板600在受热过程中，会沿第二方向发生轻微的膨胀，并推动两半板块211分别相背移动，从而可以避免玻璃板600发生脆裂。

请参阅图3至图5，还可以理解的是，连接槽213沿第二方向延伸，从而在加工过程中，如果连接孔323由于加工误差，导致其与预定位置不对位时，可以沿第二方向挪动螺栓，从而抵消连接孔323的加工误差，使螺栓可以顺利穿设连接槽213并螺锁于连接孔323内。

可以理解的是，在玻璃板600受热并沿第二方向的膨胀过程中，两个半板块211均可以沿第二方向相互发生轻微的移动，从而避免玻璃板600膨胀受限，而发生脆断，同时两半板块211的一端对接，能够对玻璃板600进行定位，提高玻璃板600的定位精度。

请参阅图3至图5，在一些实施例中，支撑台32包括连接隔热台31的基座322以及连接基座322的挡热板321，第一板块21连接挡热板321。

可以理解的是，基座322和挡热板321也可以均由陶瓷材料制成，挡热板321可以阻止加热组件10的热量从侧面快速流失，提高加热面121处的温度场的均匀性。

请参阅图3至图5，在一些实施例中，加热组件10包括具有加热面121的加热块12以及连接加热块12的加热片11，加热块12的侧表面开设有加热块12，加热片11至少部分位于加热孔内。

请参阅图3至图5，可以理解的是，加热孔的形状与加热片11的形状适配，本实施例中，加热片11为陶瓷-铜块加热片11。陶瓷-铜块加热片11是一种加热元件，用于在高温环境中提供热源。它由陶瓷材料和铜块组成，结合了两种材料的优点。陶瓷部分通常采用高温陶瓷材料，如氧化铝陶瓷(Alumina)或氮化硅陶瓷(Silicon Nitride)。这些陶瓷材料具有良好的耐高温性能和绝缘性能，能够在高温环境下承受热应力和电绝缘要求。铜块部分用于提供电流传导和热传导的功能。铜具有良好的导电性和导热性，能够有效地将电能和热能传输到陶瓷部分，并将热能均匀地分布在整个加热片11上。加热片11设置两个，两加热片11分别位于加热块12的两端，从而可以将玻璃板600加热至其玻璃转化点温度。

请参阅图3至图5，可选地，加热组件10还包括平整片13，平整片13设置于加热面121上对应定位孔24的位置还设置有平整片13，玻璃板600放置于平整片13上，平整片13可以提高加热面121处的平面度，且平整片13由金属材料钨制成。

请参阅图3至图5，还可以理解的是，平整片13可以抵抗高温直接传导到玻璃板600上，避免玻璃板600的局部受热不均匀。平整片13还可以抵抗高温导致的加热面121处的材料线膨胀和变形，由于高温条件下，很多金属材料的强度、刚度、形状和氧化反应都会发生比较大的变化。而平整片13可以提高加热面121处的平面度，使玻璃板600尽量处于水平状态。

请参阅图3至图5，在一些实施例中，第一板块21的两端分别朝隔热台31延伸有挡热部212，挡热部212用于降低加热组件10的热量从挡热部212处流失的速度，从而提高加热面121处温度场的均匀性。

请参阅图3至图5，在一些实施例中，隔热台31开设有限位槽311，限位槽311的两端分别延伸至隔热台31相对的两侧表面，加热组件10至少部分位于限位槽311，支撑台32连接限位槽311的槽底。通过定位槽241可以对加热组件10和支撑台32进行定位，提高加热组件10和支撑台32装配的便利性和可靠性。

请参阅图3至图5，移动结构400还包括用于调整加热面121水平度的倾斜平台402，倾斜平台402的两端分别连接水平移动组件401和竖直移动组件403。

可选地，竖直移动组件403为滚珠丝杠抬升Z平台，倾斜平台402为滚珠丝杠倾斜平台402。竖直移动组件403和隔热台31之间还设置有真空旋转隔热平台404，从而尽量阻止热量朝下传导，提高移动结构400的移动精度。

可以理解的是，水平移动组件401、竖直移动组件403以及倾斜平台402的结合，使移动结构400成为六轴移动***，极大的提高玻璃板600相对辊筒304移动的便利性和准确度。

请参阅图6和图7，在一些实施例中，定位板20包括两相互滑动对接的对位板26，各对位板26均开设有对位缺口264，两对位板26通过两对位缺口264共同形成定位孔24。

请参阅图6和图7，可选地，对位缺口264呈L形的槽结构，从而在玻璃板600受热膨胀的过程中，两对位板26能够在同时沿第一方向和第二方向发生微小的移动，避免玻璃板600发生脆断。

请参阅图6和图7，在一些实施例中，加热定位结构还包括开设有冷却流道的冷却板27、连接冷却板27的阻热块以及布置于冷却板27上的支撑板261，两支撑板261间隔布置两个，加热组件10位于两支撑板261之间，两对位板26分别连接两支撑板261，任一支撑板261和加热组件10之间均设置有阻热块。加热块12连接冷却板27，且冷却板27设置在隔热台31上，通过冷却板27可以降低热量向隔热台31传导的速率。

请参阅图6和图7，可以理解的是，支撑板261和冷却板27之间的连接也可以采用孔和槽结构，即在冷却板27上开设固定孔271，而在支撑板261上开设有固定槽262，固定槽262的延伸方向沿第一方向，通过固定件穿设固定槽262而连接和定位于固定孔271内并保持适当的锁紧力，从而在玻璃沿第一方向发生膨胀时，可以推动两对位板26沿第一方向发生轻微的移动，避免玻璃脆断。

请参阅图6和图7，可选地，支撑板261也由陶瓷材料制成并与对应的对位板26一体形成，阻热块由金属材料制成，阻热块位于支撑板261和加热块12的侧表面之间，金属材料制成的阻热块可以限制加热组件10的热量瞬时过度流动至支撑板261，避免支撑板261局部瞬间受热过高而发生脆裂，其中，金属材料可以是氧化铝。

所述辊压结构300还包括支撑所述箱体301的机架303。可以理解的是，可以对避让孔3012和进行密封处理，从而满足热压腔3011在真空环境的使用条件，提高精密辊压设备200使用的便利性。

以上仅为本申请的可选实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种精密辊压设备，用于对工件进行热压，所述工件呈板状，其特征在于，所述精密辊压设备包括：

辊压结构，包括具有热压腔的箱体、转动设置于所述热压腔内的辊筒以及用于驱动所述辊筒旋转的驱动器，所述热压腔的腔底开设有避让孔；

移动结构，位于所述辊筒的下方并包括水平移动组件和连接所述水平移动组件的竖直移动组件；以及

加热定位结构，位于所述避让孔的下方并包括连接所述竖直移动组件并具有加热面的加热组件以及布置于所述加热组件上方并遮盖和抵接所述加热面的定位板，所述定位板对应所述加热面的位置开设有定位孔，所述加热面于所述定位孔处部分外露，所述定位孔的形状与所述工件适配，且所述工件收容于并定位于所述定位孔内，并覆盖定位孔处的加热面。

2.如权利要求1所述的精密辊压设备，其特征在于：所述定位板包括第一板块和第二板块，所述第一板块开设有定位槽，所述定位槽的延伸路径沿第一方向设置，所述第二板块的一端滑动设置于所述定位槽且与所述定位槽的内壁共同形成所述定位孔，所述第一方向与所述辊筒的轴向垂直。

3.如权利要求2所述的精密辊压设备，其特征在于：所述定位板还包括连接所述第二板块另一端的限位部以及具有弹性恢复力的弹性件，所述弹性件的一端连接所述限位部，所述弹性件的另一端抵接所述第一板块，所述第二板块朝所述定位槽外移动预定距离，以使所示弹性件处于拉伸状态。

4.如权利要求2所述的精密辊压设备，其特征在于：所述加热定位结构还包括连接所述竖直移动组件的两个支撑台，两所述支撑台沿第二方向间隔布置，且所述加热组件位于两所述支撑台之间，所述第一板块的两端分别连接两所述支撑台，所述第一方向与所述第二方向正交设置。

5.如权利要求4所述的精密辊压设备，其特征在于：所述支撑台开设有连接孔，所述第一板块包括两对接的半板块，各所述半板块对应所述连接孔的位置均开设有连接槽，且所述连接槽沿所述第二方向延伸，所述加热定位结构还包括连接件，所述连接件的一端穿设所述连接槽并位于所述连接孔。

6.如权利要求4所述的精密辊压设备，其特征在于：所述支撑台包括连接所述竖直移动组件的基座以及连接所述基座的挡热板，所述第一板块连接所述挡热板。

7.如权利要求2-6任意一项所述的精密辊压设备，其特征在于：所述第一板块的两端分别朝所述竖直移动组件延伸有挡热部，所述挡热部用于降低所述加热组件的热量从所述挡热部处流失的速度。

8.如权利要求1-6任意一项所述的精密辊压设备，其特征在于：所述移动结构还包括用于调整所述加热面水平度的倾斜平台，所述倾斜平台的两端分别连接所述水平移动组件和所述竖直移动组件。

9.如权利要求1所述的精密辊压设备，其特征在于：所述定位板包括两相互滑动对接的对位板，各所述对位板均开设有对位缺口，两所述对位板通过两所述对位缺口共同形成所述定位孔。

10.如权利要求9所述的精密辊压设备，其特征在于：所述加热定位结构还包括开设有冷却流道的冷却板、连接所述冷却板的阻热块以及布置于所述冷却板上的支撑板，两所述支撑板间隔布置两个，所述加热组件位于两所述支撑板之间，两所述对位板分别连接两所述支撑板，任一所述支撑板和所述加热组件之间均设置有所述阻热块。