曲面玻璃钢化设备的制作方法

1.本发明涉及曲面玻璃加工技术领域，尤其是一种曲面玻璃钢化设备。


背景技术：

2.随着光伏行业的发展，光伏组件使用场景日益拓展，相较于应用场景较为单一的平板幕墙组件，曲面组件因其使用场景更为丰富，造型更加美观而越来越受到人们的青睐。
3.曲面组件需使用两张同弧度的曲面玻璃进行封装，封装时需要两片玻璃达到钢化或者半钢的程度，以保证封装后组件的载荷强度，同时要求两片曲面玻璃完全匹配度一致，否则在层压封装工艺过程中容易裂纹或者破碎。
4.常规的曲面玻璃加工使用弯钢和热弯两种工艺，其中，热弯工艺是平板玻璃加热软化在模具中成型，再经退火制成，所以无法对玻璃进行钢化；弯钢工艺通过钢化炉加热至设置温度，可塑状态的玻璃快速进入弯钢风栅段，风栅根据设定的曲率自动生成相应弧形，玻璃在弯风栅中往复摇摆，达到与下风栅弧面曲率相同的单面弯曲形状后，风栅风机快速对玻璃进行淬冷、冷却，制得弯钢化玻璃，如此，无法保证两片玻璃的弧度及匹配度的完全一致。


技术实现要素：

5.本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中之不足，提供一种曲面玻璃钢化设备，可保证加工出的曲面玻璃满足一致性要求，且载荷强度有效提升。
6.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种曲面玻璃钢化设备，包括依次设置的上料单元、加热单元、模具单元、冷却风栅单元和下料单元，所述上料单元和加热单元横向排列，所述冷却风栅单元和下料单元纵向排列，所述模具单元具有对加热后的平面玻璃进行压合的上模具和下模具、带动下模具往返加热单元和模具单元的下模具滑动件、以及将压合成型后的曲面玻璃由模具单元转移至冷却风栅单元的转移机构，所述冷却风栅单元具有上风栅箱体和下风栅箱体，所述上风栅箱体的下表面和下风栅箱体的上表面分别与曲面玻璃的上下表面相配合，且上风栅箱体的下表面和下风栅箱体的上表面都均匀分布有出气孔，所述出气孔的吹出气流与曲面玻璃表面垂直。
7.进一步地，所述上模具包括第一气缸、连接座和上模具本体，所述第一气缸安装在上模具安装架上，第一气缸的推杆与连接座连接，所述连接座固定在上模具本体上表面，连接座内设有万向球头。
8.更进一步地，所述连接座包括连接板和凸出形成在连接板中间的凸柱，所述万向球头具有球部和伸出连接座与第一气缸的推杆连接的杆部，所述凸柱内设置有容置球部的容腔。
9.更进一步地，所述上模具本体内设有蛇形冷却水管，上模具本体的下表面均匀粘贴有高温芳纶纤维条。
10.进一步地，所述下模具包括第二气缸、支撑架和下模具本体，所述支撑架由上支撑板、可调立柱和下支撑板组成，所述可调立柱固定在下支撑板和下模具本体之间，所述第二气缸安装在下支撑板上，第二气缸的推杆连接在上支撑板背面，所述上支撑板上安装有若干滚轴，所述下模具本体上开设有供滚轴穿过的通孔。
11.更进一步地，所述上支撑板的一侧边沿设置有档杆；所述下模具本体内设有蛇形冷却水管，下模具本体的上表面均匀粘贴有高温芳纶纤维条；所述滚轴为金属轴，其外周壁上缠绕有高温绳或套设有芳纶纤维筒。
12.更进一步地，所述下模具滑动件为至少两根平行设置的直线模组，该直线模组的滑块上连接有固定至下支撑板背面的支撑杆。
13.进一步地，所述转移机构包括叉齿、安装板和支撑腿，所述支撑腿上固定有直线模组，该直线模组的滑块上连接安装板，所述安装板通过压板固定叉齿，所述叉齿的上表面粘贴有耐高温芳纶纤维条。
14.进一步地，所述冷却风栅单元还包括框架、风机和传动滚轴，所述风机通过风管分别连接上风栅箱体和下风栅箱体，所述上风栅箱体通过调节杆连接在框架上部，所述下风栅箱体通过立柱设置在框架下部，所述传动滚轴活动安装在框架上，且位于上风栅箱体和下风栅箱体之间；所述框架靠近模具单元一侧的上部设有可伸缩档板；所述出气孔为呈拉瓦尔结构的喷口。
15.进一步地，所述加热单元包括第一加热单元和第二加热单元，所述第一加热单元和第二加热单元均包括传输辊、分别位于传输辊上下方的上罩壳和下罩壳，所述上罩壳的内顶面和下罩壳的下底面均匀设置有可单独控制的加热件，所述第二加热单元的下罩壳靠近模具单元一侧底部开设有缺口；所述传输辊为陶瓷刚玉轴。
16.本发明的有益效果是：（1）通过下模具滑动件来输送加热后的平面玻璃，可以确保每次平面玻璃传递到模具单元的位置统一，进而确保前后两片玻璃弧度及匹配度一致；（2）上模具的连接座内设置万向球头、下模具具有可调立柱，可以确保上下模具水平调节及匹配度调节的可操作性，确保压合作业时上、下模具的间隙均匀，可以有效避免玻璃隐裂或者破碎；（3）仿形设计的上、下风栅可通过调节杆实现上下位置调节，以调节出气孔到玻璃的距离，上、下风栅上出气孔的垂直设计及出气孔的拉瓦尔喷嘴形状设计可保证玻璃的钢化效果；（4）上、下模具的表面粘贴耐高温芳纶纤维条可方便压合作业后玻璃与模具的分离，防止玻璃与模具的硬性接触造成的隐裂及破碎；（5）上、下模具内部的冷却水管设计，可以有效降低模具温度，保证作业的连续性；（6）下模具的镂空及滚轴升降设计可以快速完成曲面玻璃的运送，减少玻璃的热量散失，确保钢化效果；（7）下模具的辊轮与挡杆固定在同一个支撑板上面，通过第一气缸的动作，可确保滚轴和挡杆升降的同步性；（8）通过转移机构的叉齿及下模具滚轴的升降配合，实现成型曲面玻璃取放；可伸缩挡板上下运动来配合叉齿实现曲面玻璃的传送。
附图说明
17.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
18.图1是本发明的结构示意图。
19.图2是本发明中模具单元的结构示意图。
20.图3是图2中去掉转移机构的结构示意图。
21.图4是图3中上模具的结构示意图。
22.图5是图4的纵剖图。
23.图6是图4中上模具本体的下表面结构示意图。
24.图7是图3中下模具的结构示意图。
25.图8是图7中下模具本体的上表面结构示意图。
26.图9是图2中转移机构的结构示意图。
27.图10 是本发明中冷却风栅单元的结构示意图。
28.图11是本发明中第二加热单元的结构示意图。
29.图12是本发明中第二加热单元与模具单元形成接驳的结构示意图。
30.图13是加热后的平面玻璃由加热单元到模具单元的转移过程图。
31.图14是模具单元对加热后的平面玻璃进行压合后脱模的过程图。
32.图15是转移机构对压合成型后的曲面玻璃进行转移的过程图。
33.图16是压合成型后的曲面玻璃由模具单元到冷却风栅单元的转移过程图。
34.图中：1.上料单元，2.第一加热单元，3.第二加热单元，31.缺口，32.传输辊，33.上罩壳，34.下罩壳，35.加热件，4.模具单元，41.上模具，411.第一气缸，412.连接座，4121.连接板，4122.凸柱，413.上模具本体，414.上模具安装架，415.万向球头，416.蛇形冷却水管，417.高温芳纶纤维条，4151.球部，4152.杆部，42.下模具，421.第二气缸，422.支撑架，4221.上支撑板，4222.可调立柱，4223.下支撑板，423.下模具本体，424.滚轴，425.档杆，43.下模具滑动件，431.支撑杆，44.转移机构，441.叉齿，442.安装板，443.支撑腿，444.压板，5.冷却风栅单元，51.上风栅箱体，52.下风栅箱体，53.出气孔，54.框架，55.风机，56.传动滚轴，57.调节杆，58.立柱，59.可伸缩档板，6.下料单元。
具体实施方式
35.现在结合附图和优选实施例对本发明作进一步的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
36.如图1所示，一种曲面玻璃钢化设备，包括依次设置的上料单元1、第一加热单元2、第二加热单元3、模具单元4、冷却风栅单元5和下料单元6，上料单元1、第一加热单元2和第二加热单元3横向排列，冷却风栅单元5和下料单元6纵向排列，形成直角形分布，模具单元4正好设置在直角处。
37.平面玻璃通过上料单元1投料，通过传输辊传输到第一加热单元2进行加热升温到
玻璃软化的工艺温度，第二加热单元3进行保温，在模具单元4完成曲面加工后，由冷却风栅单元5完成强度提升及冷却，最后，通过下料单元6完成下料。现有的加热单元长度很长，不利于安装，且加热单元的后部就会达到玻璃软化的工艺温度，加热单元的后部一般是用来保温的，本实施例的第二加热单元3由于需要与模具单元的相关部分进行接驳，所以需要将加热单元分成第一加热单元2和第二加热单元3。
38.如图2和图3所示，模具单元4具有对加热后的平面玻璃进行压合的上模具41和下模具42、带动下模具42往返第二加热单元3和模具单元4的下模具滑动件43、以及将压合成型后的曲面玻璃由模具单元4转移至冷却风栅单元5的转移机构44。上模具41和下模具42根据曲面玻璃成型相关数据制作，下模具42可通过下模具滑动件43实现水平横移，以此来将第二加热单元3中的软化的平面玻璃传送到模具单元4。
39.如图3和图4所示，上模具41包括第一气缸411、连接座412和上模具本体413，第一气缸411安装在上模具安装架414上，第一气缸411的推杆与连接座412连接，连接座412固定在上模具本体413上表面，连接座412包括连接板4121和凸出形成在连接板4121中间的凸柱4122；上模具本体413通过第一气缸411固定在上模具安装架414上，通过第一气缸411动作可以实现上下位置移动，与下模具42配合实现压合作业。
40.如图5所示，连接座412内设有万向球头415，万向球头415具有球部4151和伸出连接座412与第一气缸411的推杆连接的杆部4152，凸柱4122内设置有容置球部4151的容腔。该万向球头415因间隙的存在可小角度调整上模具本体413的方向，也即在整个模具调整完水平后可通过松开第一气缸411的推杆实现上模具41和下模具42的贴合，然后通过第一气缸411的开关来实现上模具41与下模具42的撞击，万向球头415通过撞击可微调，实现上模具41与下模具42的上下完全贴合，该万向球头415可确保上模具41和下模具42各位置间隙的一致性。
41.如图6所示，上模具本体413内设有蛇形冷却水管416，上模具本体413的下表面均匀粘贴有高温芳纶纤维条417。上模具本体413内设置冷却水管416，可以通过冷却循环水来给上模具本体413降温；上模具本体413的下表面均匀粘贴高温芳纶纤维条417，可以减少刚性接触，防止玻璃隐裂，也可方便玻璃与模具的分离，防止黏连。
42.如图7所示，下模具42包括第二气缸421、支撑架422和下模具本体423，支撑架422由上支撑板4221、可调立柱4222和下支撑板4223组成，可调立柱4222固定在下支撑板4221和下模具本体423之间，第二气缸421安装在下支撑板4223上，第二气缸421的推杆连接在上支撑板4221背面，上支撑板4221上安装有若干滚轴424，下模具本体423上开设有供滚轴424穿过的通孔（即镂空设计）。且，下模具本体423向下凹进去部位设计成镂空，滚轴424可通过镂空部位上下升降，几组滚轴424固定在上支撑板4221上面构成一个整体；上支撑板4221的一侧边沿设置有档杆425；挡杆425用来作为平面玻璃的限位使用，上支撑板4221可通过几组第二气缸421实现升降动作，也即带动滚轴424和挡杆425同时实现升降动作。下模具滑动件43为至少两根平行设置的直线模组，该直线模组的滑块上连接有固定至下支撑板4223背面的支撑杆431。下支撑板4223通过在直线模组的滑轨上面的水平横移，可实现下模具42的水平横移，也即可以实现平面玻璃的水平横移动作，实现将经过第二加热单元3加热保温后软化的平面玻璃平稳运送到模具单元4的功能。
43.如图8所示，下模具本体423内设有蛇形冷却水管，下模具本体423的上表面均匀粘
贴有高温芳纶纤维条，蛇形冷却水管和高温芳纶纤维条的作用同上模具本体413上的；滚轴424为金属轴，其外周壁上缠绕有高温绳或套设有芳纶纤维筒；如此设置，增加滚轴424的使用寿命。
44.如图9所示，转移机构44包括叉齿441、安装板442和支撑腿443，支撑腿443上固定有直线模组，该直线模组的滑块上连接安装板442，安装板442通过压板444固定叉齿441，叉齿441的上表面粘贴有耐高温芳纶纤维条。叉齿441通过压板444固定在安装板442上面，安装板442通过直线模组（即直线电机）可通过其滑轨进行前后移动，叉齿441高度可通过支撑腿443的地脚螺栓进行调整，叉齿441与玻璃接触面黏贴耐高温芳纶纤维条，以减少玻璃与叉齿441刚性接触造成的隐裂及破碎，以及防止高温导致的黏连。
45.如图10所示，冷却风栅单元5具有上风栅箱体51和下风栅箱体52，上风栅箱体51的下表面和下风栅箱体52的上表面分别与曲面玻璃的上下表面相配合，且上风栅箱体51的下表面和下风栅箱体52的上表面都均匀分布有出气孔53，出气孔53的吹出气流与曲面玻璃表面垂直，且出气孔53为呈拉瓦尔结构的喷口。风栅单元5设置两段结构，也即上风栅箱体51和下风栅箱体52，两段分别用来钢化和冷却。上风栅箱体51和下风栅箱体52根据曲面玻璃仿形设计，风通过出气孔53吹扫曲面玻璃表面，高压大流量的气体将曲面玻璃急速冷却，实现钢化效果；出气孔53均垂直玻璃表面设置，确保风量均匀吹出至曲面玻璃，另外出气孔53设置成拉瓦尔结构的喷口（前半部是由大变小向中间收缩至一个窄喉，窄喉之后又由小变大向外扩张），该形状可显著提高出气流量。
46.另外，冷却风栅单元5还包括框架54、风机55和传动滚轴56，风机55通过风管分别连接上风栅箱体51和下风栅箱体52，上风栅箱体51通过调节杆57连接在框架54上部，下风栅箱体52通过立柱58设置在框架54下部，传动滚轴56活动安装在框架54上，且位于上风栅箱体51和下风栅箱体52之间。框架54靠近模具单元4一侧的上部设有可伸缩档板59；上风栅箱体51的位置可通过调节杆57实现上下调节，下风栅箱体52可通过立柱58底部的地脚螺杆实现位置的上下调节。传动滚轴56为金属轴，外包高温绳。
47.如图11所示，第二加热单元3包括传输辊32、分别位于传输辊32上下方的上罩壳33和下罩壳34，上罩壳33的内顶面和下罩壳34的下底面均匀设置有可单独控制的加热件35；如图12所示，第二加热单元3的下罩壳34靠近模具单元4一侧底部开设有缺口31，以便下模具42通过整体平移，实现平面玻璃7从加热单元3到模具单元4的传送。且，传输辊32为陶瓷刚玉轴，耐高温。第一加热单元2除了不设置缺口31外，其余结构与第二加热单元的结构相同。
48.如图13（a）所示，平面玻璃在第二加热单元3上通过传输辊32传输，传送到下模具42的滚轴424上面，如图13（b）所示，通过挡杆425进行限位及定位，确保玻璃每次停在相同位置，然后滚轴424下降，平面玻璃落在下模具本体423上面，如图13（c）所示，整个下模具42通过直线模组平移至模具单元4内上模具41的正下方，如图13（d）所示，然后进行压合动作。
49.上模具本体413通过第一气缸411动作下降至要求高度，与下模具42配合完成压合动作，如图14（a）所示，对经过第二加热单元3的软化平面玻璃加工为曲面玻璃，然后通过第一气缸411动作将上模具本体413提升，如图14（b）所示，通过第二气缸421将滚轴424抬升，通过滚轴424的抬升将曲面玻璃抬升并脱离下模具本体423，如图14（c）所示，完成模具压合作业，通过此过程将平面玻璃加工成曲面玻璃。
50.加工成型的曲面玻璃被滚轴424顶起，如图15（a）所示，叉齿441通过直线模组平移到曲面玻璃与下模具本体423之间的缝隙中，滚轴424在第二气缸421带动下，下降到下模具本体423的通孔中，曲面玻璃落在叉齿441上面，如图15（b）所示，叉齿441在直线模组上继续向前将曲面玻璃送至冷却风栅内部，如图15（c）所示。
51.曲面玻璃被叉齿441由模具单元4（如图16（a）所示）运送到冷却风栅单元5内部时，如图16（b）所示，可伸缩挡板59（气缸+挡板）的挡板通过气缸下降挡在曲面玻璃的外侧，如图16（c）所示，然后叉齿441沿直线模组平移回初始位置，如图16（d）所示，曲面玻璃因为被挡板遮挡而留在冷却风栅单元5内部，被冷却风栅单元5内部的传动滚轴56带动向下料单元6传送，挡板被气缸带动上升，回到原位等待下一个曲面玻璃。
52.上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

技术特征：
1.一种曲面玻璃钢化设备，其特征在于：包括依次设置的上料单元（1）、加热单元、模具单元（4）、冷却风栅单元（5）和下料单元（6），所述上料单元（1）和加热单元横向排列，所述冷却风栅单元（5）和下料单元（6）纵向排列，所述模具单元（4）具有对加热后的平面玻璃进行压合的上模具（41）和下模具（42）、带动下模具（42）往返加热单元和模具单元（4）的下模具滑动件（43）、以及将压合成型后的曲面玻璃由模具单元（4）转移至冷却风栅单元（5）的转移机构（44），所述冷却风栅单元（5）具有上风栅箱体（51）和下风栅箱体（52），所述上风栅箱体（51）的下表面和下风栅箱体（52）的上表面分别与曲面玻璃的上下表面相配合，且上风栅箱体（51）的下表面和下风栅箱体（52）的上表面都均匀分布有出气孔（53），所述出气孔（53）的吹出气流与曲面玻璃表面垂直。2.根据权利要求1所述曲面玻璃钢化设备，其特征在于：所述上模具（41）包括第一气缸（411）、连接座（412）和上模具本体（413），所述第一气缸（411）安装在上模具安装架（414）上，第一气缸（411）的推杆与连接座（412）连接，所述连接座（412）固定在上模具本体（413）上表面，连接座（412）内设有万向球头（415）。3.根据权利要求2所述曲面玻璃钢化设备，其特征在于：所述连接座（412）包括连接板（4121）和凸出形成在连接板（4121）中间的凸柱（4122），所述万向球头（415）具有球部（4151）和伸出连接座（412）与第一气缸（411）的推杆连接的杆部（4152），所述凸柱（4122）内设置有容置球部（4151）的容腔。4.根据权利要求2所述曲面玻璃钢化设备，其特征在于：所述上模具本体（413）内设有蛇形冷却水管（416），上模具本体（413）的下表面均匀粘贴有高温芳纶纤维条（417）。5.根据权利要求1所述曲面玻璃钢化设备，其特征在于：所述下模具（42）包括第二气缸（421）、支撑架（422）和下模具本体（423），所述支撑架（422）由上支撑板（4221）、可调立柱（4222）和下支撑板（4223）组成，所述可调立柱（4222）固定在下支撑板（4223）和下模具本体（423）之间，所述第二气缸（421）安装在下支撑板（4223）上，第二气缸（421）的推杆连接在上支撑板（4221）背面，所述上支撑板（4221）上安装有若干滚轴（424），所述下模具本体（423）上开设有供滚轴（424）穿过的通孔。6.根据权利要求5所述曲面玻璃钢化设备，其特征在于：所述上支撑板（4221）的一侧边沿设置有档杆（425）；所述下模具本体（423）内设有蛇形冷却水管，下模具本体（423）的上表面均匀粘贴有高温芳纶纤维条；所述滚轴（424）为金属轴，其外周壁上缠绕有高温绳或套设有芳纶纤维筒。7.根据权利要求5所述曲面玻璃钢化设备，其特征在于：所述下模具滑动件（43）为至少两根平行设置的直线模组，该直线模组的滑块上连接有固定至下支撑板（4223）背面的支撑杆（431）。8.根据权利要求1所述曲面玻璃钢化设备，其特征在于：所述转移机构（44）包括叉齿（441）、安装板（442）和支撑腿（443），所述支撑腿（443）上固定有直线模组，该直线模组的滑块上连接安装板（442），所述安装板（442）通过压板（444）固定叉齿（441），所述叉齿（441）的上表面粘贴有耐高温芳纶纤维条。9.根据权利要求1所述曲面玻璃钢化设备，其特征在于：所述冷却风栅单元（5）还包括框架（54）、风机（55）和传动滚轴（56），所述风机（55）通过风管分别连接上风栅箱体（51）和
下风栅箱体（52），所述上风栅箱体（51）通过调节杆（57）连接在框架（54）上部，所述下风栅箱体（52）通过立柱（58）设置在框架（54）下部，所述传动滚轴（56）活动安装在框架（54）上，且位于上风栅箱体（51）和下风栅箱体（52）之间；所述框架（54）靠近模具单元（4）一侧的上部设有可伸缩档板（59）；所述出气孔（53）为呈拉瓦尔结构的喷口。10.根据权利要求1所述曲面玻璃钢化设备，其特征在于：所述加热单元包括第一加热单元（2）和第二加热单元（3），所述第一加热单元（2）和第二加热单元（3）均包括传输辊（32）、分别位于传输辊（32）上下方的上罩壳（33）和下罩壳（34），所述上罩壳（33）的内顶面和下罩壳（34）的下底面均匀设置有可单独控制的加热件（35），所述第二加热单元（3）的下罩壳（34）靠近模具单元（4）一侧底部开设有缺口（31）；所述传输辊（32）为陶瓷刚玉轴。

技术总结
本发明涉及曲面玻璃加工技术领域，尤其是一种曲面玻璃钢化设备，包括依次设置的上料单元、加热单元、模具单元、冷却风栅单元和下料单元，模具单元具有对加热后的平面玻璃进行压合的上模具和下模具、带动下模具往返加热单元和模具单元的下模具滑动件、以及将压合成型后的曲面玻璃由模具单元转移至冷却风栅单元的转移机构，冷却风栅单元具有上风栅箱体和下风栅箱体，上风栅箱体的下表面和下风栅箱体的上表面分别与曲面玻璃的上下表面相配合，且上风栅箱体的下表面和下风栅箱体的上表面都均匀分布有出气孔，出气孔的吹出气流与曲面玻璃表面垂直。本发明可保证加工出的曲面玻璃满足一致性要求，且载荷强度有效提升。且载荷强度有效提升。且载荷强度有效提升。


技术研发人员：孙华健
受保护的技术使用者：海口富海新能源有限公司
技术研发日：2023.04.10
技术公布日：2023/7/25