真空玻璃生产线及加工工艺的制作方法

1.本发明涉及玻璃制造技术领域，特别是涉及一种真空玻璃生产线及加工工艺。


背景技术：

2.真空玻璃是由两片或两片以上平板玻璃以支撑物隔开，周边密封，在玻璃间形成真空层的玻璃制品，因其具有隔热保温、降噪、高强度等多种优点，广泛应用于建筑物及车船门窗、保温箱柜等需要透明隔热材料的领域。
3.真空玻璃的气密性封接是真空玻璃的关键技术，封接是指利用特定材料通过与平板玻璃进行连接，形成有一定机械强度的气密性封接层的过程。目前，现有的真空玻璃制造技术都将封接和抽真空分为两个工序，需要设备种类多，且效率较低，同时由于工艺限制，现有的真空产品均设计有抽气口(正面或者侧面)，抽气口位置因为结构不连续会产生应力集中点，在长期使用过程中可能因为外界风压或热应力作用发生碎裂。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对现有的真空玻璃制造效率低的问题，提供一种真空玻璃生产线及加工工艺。
5.本发明提供了一种真空玻璃生产线，包括：
6.机架；
7.预处理机构，所述预处理机构包括清洗平台和烘干平台，所述清洗平台所述和烘干平台均设置在所述机架上；
8.放置机构，所述放置机构包括布点平台，所述布点平台设置在所述机架上，用于在真空玻璃上的其中一块平板玻璃上放置焊带、吸气剂以及支撑柱；
9.合片平台，所述合片平台设置在所述机架上，用于将真空玻璃上的另一块平板玻璃放在支撑柱上；
10.进片腔室，所述进片腔室设置在所述机架上，用于对真空玻璃加热并抽真空；
11.预热真空腔室，所述预热真空腔室设置在所述机架上，且所述预热真空腔室与所述进片腔室连接，用于对真空玻璃进行二次预热并抽真空；
12.焊接腔室，所述焊接腔室设置在所述机架上，且所述焊接腔室与所述预热真空腔室连接，用于将加热后的真空玻璃中的两块平板玻璃焊接在一起；
13.出片腔室，所述出片腔室设置在所述机架上，且所述出片腔室与所述焊接腔室远离所述进片腔室的一端连接。
14.本发明还提供了一种真空玻璃加工工艺，包括如本申请实施例描述的真空玻璃生产线，还包括：
15.对两块平板玻璃进行预处理：
16.在其中一块平板玻璃的四周边缘设置焊带，同时将吸气剂放置在该平板玻璃上，焊带和吸气剂位于同一侧；
17.将支撑柱放置在设有焊带的平板玻璃上；
18.将另一块平板玻璃放置在支撑柱上，焊带和吸气剂均位于两块平板玻璃之间；
19.将两块平板玻璃通过进片腔室、预热真空腔室、焊接腔室以及出片腔室后完成对真空玻璃的封接。
20.在其中一个实施例中，所述焊带为金属合金，熔点为180℃
‑
250℃。
21.在其中一个实施例中，所述进片腔室包括第一真空腔、红外加热件、第一阀门以及第一传动件；
22.所述第一真空腔的两端分别设置有一个所述第一阀门，所述第一真空腔的一端通过所述第一阀门与所述焊接腔室连接，所述红外加热件和所述第一传动件均设置在所述第一真空腔内，所述真空玻璃位于所述第一传动件上。
23.在其中一个实施例中，所述焊接腔室包括腔体、第一升降组件、气囊以及第二升降组件；
24.所述腔体的一端与所述第一真空腔连接，另一端与所述出片腔室连接，所述第一升降组件和所述第二升降组件相对设置在所述腔体的上下两侧，所述第一升降组件位于所述第二升降组件上方，所述气囊设置在所述第一升降组件朝向所述第二升降组件的一侧上。
25.在其中一个实施例中，所述第一升降组件包括第一液压杆和第一连接板，所述第一连接板设置在所述腔体内，所述第一液压杆穿过所述腔体后与所述第一连接板背离所述第二升降组件的一侧连接；
26.所述气囊设置在所述第一连接板朝向所述第二升降组件的一侧上。
27.在其中一个实施例中，所述第二升降组件包括第二液压杆和第二连接板，所述第二连接板设置在所述腔体内，且所述第二连接板与所述第一连接板相对设置，所述第二液压杆穿过所述腔体后与所述第二连接板背离所述第一连接板的一侧连接。
28.在其中一个实施例中，所述气囊内的大气压为100pa
‑
50000pa。
29.在其中一个实施例中，所述出片腔室包括第二真空腔、第二阀门以及第二传动件；
30.所述第二真空腔的两端分别设置有一个所述第二阀门，所述第二真空腔的一端通过所述第二阀门与所述腔体连接，所述第二传动件设置在所述第二真空腔内。
31.在其中一个实施例中，所述进片腔室中的第一真空腔内的真空度和所述出片腔室中的第二真空腔内的真空度均为1e
‑
2pa至1e
‑
5pa。
32.本发明的有益效果包括：
33.本发明利用钢化玻璃在进片腔室加热后翘曲的特征把两片玻璃之间的空间抽至高真空，抽气时间短，不需要在平板玻璃上设置抽气口，从而提高了成品率，在两块平板玻璃之间真空抽到后，再利用焊接腔室使得两块平板玻璃完成焊接，整体焊接效率高。
附图说明
34.图1为本发明一实施例提供的真空玻璃加工设备示意图。
35.图2为图1中的进片腔室示意图；
36.图3为图1中的焊接腔室示意图；
37.图4为图3的又一示意图；
38.图5为图1中的出片腔室示意图；
39.图6为本发明一实施例提供的真空玻璃的结构示意图；
40.图7为本发明一实施例提供的真空玻璃加工工艺流程图；
41.图8为本发明一实施例提供的又一真空玻璃加工工艺流程图。
具体实施方式
42.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
43.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。
44.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
45.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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在本发明中的具体含义。
46.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
47.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
48.本发明的加工工艺应用于如图6所示的真空玻璃，该真空玻璃包括两块平行间隔设置的平板玻璃011、设置在两块平板玻璃011之间的支撑柱012以及设置在两块平板玻璃011之间的四周的密封层013，还包括：吸气剂014，该吸气剂014设置在两块平板玻璃011之间，且吸气剂011的厚度小于或等于支撑柱012的高度。
49.具体地，上述平板玻璃011选用钢化玻璃，例如该钢化玻璃的尺寸(长宽)在0.5m
‑
3.6m之间，单片钢化玻璃的厚度在2
‑
15mm，吸气剂014选用zr
‑
v
‑
fe合金或ti
‑
zr
‑
v合金或zr
‑
al合金的吸气剂，密封层013采用金属合金焊接材料，或其他熔点在180℃
‑
250℃之间的材料，包括玻璃粉等适合在真空环境下使用且物理化学性能较稳定的材料。
50.由于该真空玻璃的吸气剂厚度小于或等于支撑柱的高度，支撑柱位于两块平板玻璃之间，因此吸气剂可以放置在两块平板玻璃之间，从而使得玻璃上没有任何的破坏性加工，抽真空和摆放吸气剂都不需要在玻璃上打孔以及挖沉孔，减少了真空玻璃生产工艺流程，节省成本，提高合格率。
51.上述两块平行间隔设置的平板玻璃的其中一片内表面上设置有low
‑
e膜层，或两片都设置有low
‑
e膜层，由于low
‑
e膜层具有优异的热性能和良好的光学性能，当low
‑
e膜层设置在真空玻璃上后，真空玻璃整体就具有优异的热性能和良好的光学性能。
52.本发明一实施例中，提供了一种真空玻璃生产线，用于如本申请实施例描述中的真空玻璃，包括机架、预处理机构、放置机构、合片平台、进片腔室10、预热真空腔室、焊接腔室20以及出片腔室30，其中，预处理机构包括清洗平台和烘干平台，清洗平台和烘干平台均设置在机架上；放置机构包括布点平台，布点平台设置在机架上，用于在真空玻璃上的其中一块平板玻璃上放置焊带、吸气剂以及支撑柱；合片平台设置在机架上，用于将真空玻璃上的另一块平板玻璃放在支撑柱上；进片腔室10设置在机架上，用于对真空玻璃加热并抽真空；预热真空腔室设置在机架上，且预热真空腔室与进片腔室连接，用于对真空玻璃进行二次预热并抽真空，焊接腔室20设置在机架上，且焊接腔室与预热真空腔室连接，用于将加热后的真空玻璃中的两块平板玻璃焊接在一起；出片腔室30设置在机架上，且出片腔室与焊接腔室远离进片腔室的一端连接。
53.具体地，上述清洗平台包括水箱，该水箱设置在机架上，先将两块平板玻璃放置在水箱内清洗，经过清洗后将玻璃表面的杂质油污去除，再将清洗后的玻璃放入烘干平台内，该烘干平台包括烘干箱体，烘干箱体为现有技术，此处不再累述，经过烘干后的两块平板玻璃分成两路，其中一路为下玻璃，另外一路为上玻璃；然后将下玻璃传输至布点平台上，该布点平台包括机械臂和支撑平台，支撑平台和机械臂均设置在机架上，当下玻璃传输至支撑平台上后，在下玻璃四周边缘布置一圈焊带，同时将吸气剂放置在该下玻璃上，吸气剂呈片状，根据不同尺寸要求将吸气剂布置在下玻璃的角落或者四边，其中，焊带和吸气剂位于同一侧，布置完焊带和吸气剂后，再通过机械臂抓取支撑柱，将支撑柱均匀的放置在下玻璃表面；在布置好支撑柱后，将下玻璃放置在碳纤维托盘上，托盘尺寸(长宽)在1.2米
‑
3.6米之间，再传输到合片平台，另外一路的上玻璃通过机械手将玻璃翻转180
°
，反扣在下玻璃上面，组成真空玻璃组件，在上玻璃的上表面上在盖一片碳纤维板，上盖碳纤维板尺寸小于或等于托盘；然后将托盘载玻璃组件经过连续式的烘烤设备进行除气处理，除气温度：100℃
‑
200℃，紧接着进入真空封接设备，该真空封接设备在进片端设置了一个进片腔室、一个预热腔室，在出片端设置了一个缓存腔室、一个出片腔室，玻璃组件依次进入进片腔室、预热腔室、n个加热腔室(n为1
‑
100之间的数字)，在进片腔室、预热腔室和加热腔室持续的加热及抽真空作用下，使该组件逐步加热到200℃
‑
300℃之间的某个温度值，且两块平板玻璃之间的真空在1e
‑
3pa到1e
‑
6pa之间；当两块平板玻璃之间的真空抽到较高真空后，该组件进入焊接腔体，落在一个大型的冷却平台上，通过柔性材料制作的气囊，从上往下加压在该组件上，使两片玻璃贴合整齐，气囊设置100pa
‑
50000pa之间的某个气压值，由于冷却平台作
用，焊接材料逐渐降温到熔点以下，焊接材料完全凝固后，再把气囊压力抽至1e
‑
3pa到100pa之间的某个数值，气囊离开组件，真空玻璃焊接完成，通过缓存腔、出片腔室，真空玻璃出到大气环境中，通过中频涡流加热的方式，把该吸气剂加热至完全激活，真空玻璃加工完成。
54.如图7所示，本发明一实施例中，提供了一种真空玻璃的加工工艺，用于如本申请实施例描述中的真空玻璃，该工艺包括：
55.步骤110，对两块平板玻璃进行预处理：
56.步骤120，在其中一块平板玻璃的四周边缘设置焊带，同时将吸气剂放置在该平板玻璃上，其中，焊带和吸气剂位于同一侧；
57.步骤130，将支撑柱放置在设有焊带的平板玻璃上；
58.步骤140，将另一块平板玻璃放置在支撑柱上，焊带和吸气剂均位于两块平板玻璃之间；
59.步骤150，将两块平板玻璃通过进片腔室、预热真空腔室、焊接腔室以及出片腔室后完成对真空玻璃的封接。
60.具体地，如图8所示，上述对两块平板玻璃进行预处理包括：先将两块平板玻璃放置在清洗设备平台上清洗，经过清洗设备将玻璃表面的杂质油污去除，再进行烘干，烘干后的两块平板玻璃分成两路，其中一路为下玻璃，另外一路为上玻璃；
61.然后将下玻璃传输至焊带及吸气剂布置平台，在下玻璃四周边缘布置一圈焊带，同时将吸气剂放置在该下玻璃上，吸气剂呈片状，根据不同尺寸要求将吸气剂布置在下玻璃的角落或者四边，其中，焊带和吸气剂位于同一侧
62.布置完焊带和吸气剂后，再将下玻璃传输至布点平台，通过自动布点设备将支撑柱均匀的放置在下玻璃表面，其中该布点设备可以选用先用的设备，此处不再累述；
63.在布置好支撑柱后，将下玻璃放置在碳纤维托盘上，托盘尺寸(长宽)在1.2米
‑
3.6米之间，再传输到合片平台，另外一路的上玻璃通过机械手将玻璃翻转180
°
，反扣在下玻璃上面，组成真空玻璃组件，在上玻璃的上表面上在盖一片碳纤维板，上盖碳纤维板尺寸小于或等于托盘；
64.然后将托盘载玻璃组件经过连续式的烘烤设备进行除气处理，除气温度：100℃
‑
200℃，紧接着进入真空封接设备，该真空封接设备在进片端设置了一个进片腔室、一个预热腔室，在出片端设置了一个缓存腔室、一个出片腔室，玻璃组件依次进入进片腔室、预热腔室、n个加热腔室(n为1
‑
100之间的数字)，在进片腔室、预热腔室和加热腔室持续的加热及抽真空作用下，使该组件逐步加热到200℃
‑
300℃之间的某个温度值，且两块平板玻璃之间的真空在1e
‑
3pa到1e
‑
6pa之间；
65.当两块平板玻璃之间的真空抽到较高真空后，该组件进入焊接腔体，落在一个大型的冷却平台上，通过柔性材料制作的气囊，从上往下加压在该组件上，使两片玻璃贴合整齐，气囊设置100pa
‑
50000pa之间的某个气压值，由于冷却平台作用，焊接材料逐渐降温到熔点以下，焊接材料完全凝固后，再把气囊压力抽至1e
‑
3pa到100pa之间的某个数值，气囊离开组件，真空玻璃焊接完成，通过缓存腔、出片腔室，真空玻璃出到大气环境中，通过中频涡流加热的方式，把该吸气剂加热至完全激活，真空玻璃加工完成。
66.在一些实施例中，如图1所示并结合图2所示，本申请中的进片腔室10用于对真空
玻璃加热并抽真空，焊接腔室20与进片腔室10连接，用于将加热后的真空玻璃中的两块平板玻璃焊接在一起，出片腔室30与焊接腔室20远离进片腔室10的一端连接。其中，进片腔室10包括第一真空腔101、红外加热件102、第一阀门103以及第一传动件104，其中，加热方式并不局限于红外加热，也可以采用其他加热方式，红外加热件102选用红外加热管，第一真空腔101的两端分别设置有一个第一阀门103，第一真空腔101的一端通过第一阀门103与焊接腔室20连接，红外加热件102和第一传动件104均设置在第一真空腔101内，真空玻璃位于第一传动件104上。
67.具体地，如图1并结合图2所示，本申请包括两个进片腔室10，两个进片腔室10之间顺次连接，同时在靠近焊接腔室20的进片腔室10和焊接腔室20之间设置有n个加热真空腔室；
68.第一传动件104包括转动轴和驱动电机，转动轴设置在第一真空腔101内，驱动电机设置在第一真空腔101内，驱动电机的输出轴穿过第一真空腔101后与转动轴连接，通过驱动电机带动转动轴转动，就可以带动位于转动轴上的真空玻璃运动；
69.当放置在两块碳纤维板之间的真空玻璃01进入到第一真空腔101后，放置在两块碳纤维板之间的真空玻璃01位于第一传动件104上的转动轴上，第一真空腔101上的第一阀门103关闭，此时对第一真空腔101抽真空，随后第一真空腔101内的红外加热件102启动对两块碳纤维板之间的真空玻璃加热，同时第一传动件104上的驱动电机带动转动轴转动，加热后的真空玻璃连同碳纤维板一起运动到n个加热真空腔室中，该n个加热真空腔室的真空度量级为1e
‑
3pa到1e
‑
6pa之间，然后通过n个加热真空腔室不断的对放置在两块碳纤维板之间的真空玻璃抽真空和加热，使得两块碳纤维板之间的真空玻璃逐步加热到200℃
‑
300℃之间的某个温度值，且两块碳纤维板之间的真空玻璃之间的真空在1e
‑
3pa到1e
‑
6pa之间，这时碳纤维板的温度已经超过了两块平板玻璃011之间密封层013的金属合金焊接材料的熔点，而平板玻璃011的温度略低于金属合金焊接材料的熔点，该金属合金焊接材料的熔点在180℃
‑
250℃之间。在该环节，利用了钢化玻璃在100℃
‑
250℃之间不会被退钢化，但会翘曲的特点，可以使两片玻璃之间的真空度迅速被抽到较高的真空度，以节省真空腔体数量。
70.在一些实施例中，如图3和图4所示，本申请中的焊接腔室20包括腔体201、第一升降组件202、气囊203以及第二升降组件204，其中，腔体201的一端与第一真空腔101连接，另一端与出片腔室30连接，第一升降组件202和第二升降组件204相对设置在腔体201的上下两侧，第一升降组件202位于第二升降组件204上方，气囊203设置在第一升降组件202朝向第二升降组件204的一侧上。
71.具体地，上述第一升降组件202包括压板和液压杆，本申请并不局限于液压传动，也可以选用气动或电动等，压板位于腔体201内，液压杆上的伸缩端穿过腔体201后与压板连接，气囊203设置在压板背离液压杆的一侧，第二升降组件204的结构与第一升降组件202的结构类同，此处不再累述；
72.当放置在两块碳纤维板之间的真空玻璃连同碳纤维板经过进片腔室10和n个加热真空腔室处理后，放置在两块碳纤维板之间的真空玻璃连同碳纤维板在第一传动件104的带动下运动到腔体201内的第二升降组件204上，在此过程中，由于碳纤维板持续对真空玻璃加热，真空玻璃上的两块平板玻璃011又对两块平板玻璃011之间的密封层013即金属合
金焊接材料持续加热，此时金属合金焊接材料逐渐熔化，与此同时，给第一升降组件202上的气囊203加压，使得气囊在100pa
‑
50000pa之间的某个气压值，然后控制第一升降组件202上的液压杆带动压板朝向第二升降组件204运动，此时压板带动气囊203同步运动，当气囊203压到放置在两块碳纤维板之间的真空玻璃上的碳纤维板上时，就可以使得位于两块碳纤维板之间的真空玻璃贴合整齐，此时，平板玻璃上传导的热量已经使得金属合金焊接材料适度熔化，而外部的碳纤维板已经开始较快降温，随后真空玻璃温度也降下来了，接下来金属合金焊接材料也降温到熔点一下，焊接材料完全凝固后，把气囊203压力抽至1e
‑
3pa到100pa之间的某个数值，气囊与碳纤维板分离，焊接完成。
73.在一些实施例中，如图5所示，本申请中的出片腔室30包括第二真空腔301、第二阀门302以及第二传动件303，其中，第二真空腔301的两端分别设置有一个第二阀门302，第二真空腔301的一端通过第二阀门302与腔体201连接，第二传动件303设置在第二真空腔301内。
74.具体地，上述第二传动件303与本申请中的第一传动件104结构相同，此处不再累述，当焊接完成后，第二真空腔301朝向腔体201一端的第二阀门302打开，放置在两块碳纤维板之间的真空玻璃连同碳纤维板一起运动到第二真空腔301内，通过一个或两个出片腔室30后，放置在两块碳纤维板之间的真空玻璃连同碳纤维板运动到第二真空腔301外。
75.当放置在两块碳纤维板之间的真空玻璃在运动到室外后，如果两块平板玻璃之间的吸气剂没有完全激活，在大气环境下，通过涡流感应加热的方式，将两块平板玻璃之间的吸气剂加热至完全激活，真空玻璃加工完成。
76.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
77.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。