一种波浪形玻璃连续渐变成型系统及成型方法与流程

本发明属于波浪形玻璃钢化技术领域，具体涉及波浪形玻璃连续渐变成型系统以及成型方法。

背景技术：

目前，波浪形玻璃广泛应用于光伏组件，其具体形状如图1所示，包括多个凸起或下凹的弧形面，弧形面平滑连接后整体构成波浪形。关于波浪形玻璃的加工设备，例如，申请号200320102579.x的中国专利公开了一种“s形或波浪形曲面玻璃成型装置”，在成型软轴下方设置若干根平行排列的固定条块后，玻璃成型软轴可在各固定条块的单独作用下产生局部弯曲变形，通过整个固定条块组的作用可产生波浪变形，因而可加工波浪形曲面玻璃产品。上述设备虽然能够实现玻璃板成型，但设备结构复杂，安装调整不方便；并且，当玻璃板上的弧形半径较小时，会出现成型精度和重复精度差的问题，因此，需要重新设计加工设备，以满足该类产品加工的需求。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种波浪形玻璃连续渐变成型系统以及成型方法，通过连续渐变的辊道组，来控制玻璃由平板原玻，逐渐辊压成型为所需的波浪形玻璃状态，玻璃从加热炉出炉后，直接从成型系统一次通过即可成型，不仅成型精度高而且具有非常高的生产效率，满足波浪形玻璃批量化、连续化的生产要求；另外，本发明的成型设备具有结构简单、容易操作的优点。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是：

一种波浪形玻璃连续渐变成型系统，包括机架，机架上设置有多个沿玻璃板输送方向排列的成型辊道组，每个成型辊道组包括上下对应设置的上辊道和下辊道，所述下辊道通过驱动系统驱动而转动，所有成型辊道组组成成型段；所述上辊道和下辊道具有回转面，回转面所对应的母线为沿所在辊道中心轴线方向延伸的波浪形曲线，并且上辊道和下辊道的波浪形曲线凸凹配合形成波浪形间隙；从成型段的入口端至出口端，所述波浪形曲线的波峰高度和波谷深度逐渐增加，且最后一个成型辊道组中，上辊道和下辊道配合形成的波浪形间隙的形状与成品波浪形玻璃的形状相同。

从成型段的入口端至出口端，所述波浪形曲线的波峰高度和波谷深度分别形成等差数列。

从成型段的入口端至出口端，所述波浪形曲线的波长逐渐减小。

所有成型辊道组的上辊道和下辊道的中心轴线间距均相等，所述波浪形间隙的高度为h+0.2mm~2mm，其中h为玻璃板的厚度。

所有成型辊道组中上辊道的波浪形曲线的波峰距上辊道的中心轴线距离均相等；所有成型辊道组中下辊道的波浪形曲线的波谷距下辊道的中心轴线距离均相等。

所述成型段设置有定位装置，包括设置在相邻下辊道之间、沿输送方向排列的多个左定位轮和多个右定位轮，左定位轮和右定位轮能够自由转动；并且沿玻璃板输送方向，多个左定位轮和多个右定位轮形成开口逐渐减小的喇叭形，以使玻璃板相对的两侧边分别保持和左定位轮以及右定位轮相接触。

所述上辊道、下辊道均为整体结构，并且各自一体成型。

所述上辊道和下辊道为整体结构的金属辊，其外表面缠绕有芳纶绳或套设有芳纶套。

所述上辊道和下辊道均包括心轴，所述心轴上间隔套设有大小不等的多个鼓轮，沿心轴长度方向依次将多个鼓轮的外圆连接，形成的母线为所述波浪形曲线。

所述上辊道和下辊道均包括心轴，所述心轴上间隔套设有母线呈弧形的多个弧形轮，弧形轮的外表面缠绕有芳纶绳或套设有芳纶套，并且上下对应设置的上辊道和下辊道上的弧形轮沿心轴长度方向交错排列。

所述成型段的下游还设有稳型段，所述稳型段包括一个以上沿玻璃板输送方向排列的稳型辊道组，每个稳型辊道组包括上下对应设置的上稳型辊道和下稳型辊道，上稳型辊道和下稳型辊道具有回转面，回转面所对应的母线为沿所在辊道中心轴线方向延伸的波浪形曲线，并且所有上稳型辊道和下稳型辊道的波浪形曲线凸凹配合形成形状相同的波浪形间隙；所述波浪形间隙的形状和成品波浪形玻璃形状相同，或者波浪形间隙的波峰高度和波谷深度大于成品波浪形玻璃在相同位置处的波峰高度和波谷深度。

所述上稳型辊道和下稳型辊道均为整体结构，并且各自一体成型。

所述上稳型辊道和下稳型辊道均为整体结构的金属辊，其外表面缠绕有芳纶绳或套设有芳纶套。

一种波浪形玻璃连续渐变成型方法，经加热炉加热的玻璃板出炉后，进入成型段中，玻璃板被夹持在成型段的上辊道和下辊道之间，上辊道和下辊道具有回转面，回转面所对应的母线为沿所在辊道中心轴线方向延伸的波浪形曲线，且上辊道和下辊道的波浪形曲线凸凹配合形成供玻璃板通过并被挤压成型的波浪形间隙，使得玻璃板从成型段的入口端至出口端的运动过程中逐渐被挤压成型为波浪形；从成型段的入口端至出口端，所述波浪形曲线的波峰和波谷的高度逐渐增加，使得在玻璃板成型过程中，所述波浪形的波峰和波谷的高度逐渐增加；所述成型段中，相对应的上辊道和下辊道的中心轴线的间距均相等。

成型后的波浪形玻璃从成型段输出后进入稳型段；所述稳型段包括一个以上沿玻璃板输送方向排列的稳型辊道组，每个稳型辊道组包括上下对应设置的上稳型辊道和下稳型辊道，所述上稳型辊道和下稳型辊道具有回转面，回转面所对应的母线为沿所在辊道中心轴线方向延伸的波浪形曲线，并且上稳型辊道和下稳型辊道的波浪形曲线凸凹配合形成形状相同的波浪形间隙；稳型段内，波浪形间隙与所述成型后的波浪形玻璃的形状相同，或者波浪形间隙的波峰高度和波谷深度大于所述成型后的波浪形玻璃在相同位置处的波峰高度和波谷深度，所述成型后的波浪形玻璃被夹持在稳型段的上稳型辊道和下稳型辊道之间，并在运动过程中稳固形状后得到成品波浪形玻璃。

本发明的有益效果是：

第一，本发明提供的成型系统及成型方法，玻璃板夹持在上辊道和下辊道之间挤压成型，并且沿着玻璃板运动方向，上、下辊道上的波峰的高度和波谷的深度逐渐增加，使得玻璃板在运动过程中逐渐渐变成型，并且是一次通过即可成型，不仅成型精度高而且具有非常高的生产效率，满足波浪形玻璃批量化、连续化的生产要求；另外，本发明的成型设备具有结构简单、容易操作的优点。

第二，本发明中玻璃板的渐变成型是通过上辊道、下辊道上波峰和波谷在玻璃板输送方向上的变化实现的，无需依靠其他机械结构对辊道升降，简化了设备的机械结构，降低了设备的故障率，而且在长期使用后，仍然具有较高的精度，同时采用该种方式，所有上辊道均位于同一水平面上，所有下辊道也位于同一水平面，因此上辊道和下辊道中心轴线的间距是一定的，这样在辊道安装时就无需考虑辊道高度的变化，使得安装更加方便。

第三，由于玻璃被辊压成型后，自身有一定的回弹倾向，因此为了确保成型精度，本发明设置了稳型段，可以对成型后的玻璃的波形进行稳固，在玻璃进行钢化之前，通过稳型段控制玻璃的回弹量。

第四，所有成型辊道组中下辊道的波浪形曲线的波谷距下辊道的中心轴线距离均相等，这样可以保证玻璃板在变形过程中，最低点能够保持水平，不至于出现前后的起伏，从而保证成型的精度。

附图说明

图1是波浪形玻璃的结构示意图；

图2是本发明成型系统的结构示意图；

图3是实施例1中成型段的结构示意图；

图4是实施例2中成型段和稳型段的结构示意图；

图5是实施例2中下辊道以及下稳型辊道排列结构的俯视图；

图6是本发明中上辊道和下辊道的第一种结构形式示意图；

图7是本发明中上辊道和下辊道的第二种结构形式示意图；

图8是本发明中上辊道和下辊道的第三种结构形式示意图；

图中箭头所示方向为玻璃板输送方向；

图中标记：1、机架，2、传动系统，3、上辊道，4、下辊道，5、波峰，6、波谷，7、成型段，8、稳型段，9、上稳型辊道，10、下稳型辊道，11、螺纹孔，12、齿轮，13、左定位轮，14、心轴，15、鼓轮，16、弧形轮，17、右定位轮。

具体实施方式

下面结合附图，通过具体的实施方式对本发明的技术方案作进一步的说明。

实施例1

一种波浪形玻璃连续渐变成型系统，该系统设置在钢化玻璃生产线的加热段和钢化段之间，包括机架1、多个沿玻璃板输送方向排列的上辊道3和下辊道4以及驱动上辊道3和下辊道4转动的传动系统2，上辊道3和下辊道4上下对应设置以组成成型辊道组，所有成型辊道组组成成型段7，玻璃板在上辊道3和下辊道4之间通过辊压成型。

为了达到使玻璃板连续渐变成型的目的，所述上辊道3和下辊道4均具有回转面，该回转面所对应的母线为沿所在辊道中心轴线方向延伸的波浪形曲线，并且上辊道3和下辊道4的波浪形曲线凸凹配合形成波浪形间隙；优选地，所有成型辊道组的上辊道3和下辊道4的中心轴线间距均相等；为了保证玻璃板在运动过程中顺利成型，波浪形间隙的高度需要根据玻璃板的厚度进行调整，优选地，波浪形间隙的高度设置为h+0.2mm~2mm，其中h为玻璃板的厚度；从成型段7的入口端至出口端，所述波浪形曲线的波峰5的高度和波谷6的深度逐渐增加，且最后一个成型辊道组中，上辊道3和下辊道4配合形成的波浪形间隙的形状与成品波浪形玻璃的形状相同。

上辊道3和下辊道4上回转面的形状由波浪形曲线确定，而波浪形曲线的波谷6以及波峰5的设置可参照图3，在图3中所示的外圆表示上辊道3或下辊道4上最大直径处的圆周，而最大直径处位于波峰5的顶点，因此可以用该圆周表示波峰5；图中所示的内圆表示上辊道3或下辊道4上能够和玻璃接触的最小直径处的圆周，最小直径处位于波谷6的顶点，因此可以用该圆周表示波谷6，图中箭头表示玻璃运动方向。

进一步的，从第一个成型辊道组到最后一个成型辊道组，波峰5高度的差值、波谷6深度的差值分别构成递减的等差数列，起到连续渐变成型的效果。

由于随着玻璃板波形的成型，玻璃板的宽度随之变小，厚度也逐渐减小，因此为了适应玻璃板的变化，从成型段的入口端至出口端，所述波浪形曲线的波长逐渐减小，以提高玻璃板成型的精度。

同理，为了适应玻璃板宽度的变化，也为了避免玻璃板在挤压中出现偏移，在成型段7还设有定位装置，如图5所示，定位装置包括设置在相邻下辊道4之间、沿输送方向排列的多个左定位轮13和多个右定位轮17，左定位轮13和右定位轮17能够自由转动；并且沿玻璃板输送方向，多个左定位轮13和多个右定位轮17形成开口逐渐减小的喇叭形，以使玻璃板相对的两侧边分别保持和左定位轮13以及右定位轮17相接触。

作为优选，所有成型辊道组中上辊道3的波浪形曲线的波峰5距上辊道3的中心轴线距离均相等，所有成型辊道组中下辊道4的波浪形曲线的波谷6距下辊道4的中心轴线距离均相等，这样是为了保证玻璃在变形过程中，下辊道4的的波浪形曲线的波谷6沿输送方向始终处于一个水平面上，通过不断增大下辊道上波峰5的高度，使得玻璃在运动过程中逐渐被挤压成型，最终得到成品波浪形玻璃。

在以上的结构基础上，利用该成型系统进行波浪形玻璃的成型方法为：经加热炉加热的玻璃板出炉后，进入所述成型辊道组中，玻璃板被夹持在上辊道3和下辊道4之间，从成型段7的入口端至出口端，上辊道3和下辊道4上波浪形曲线的波峰5高度和波谷6深度逐渐增加，使得玻璃板在运动过程中逐渐被挤压成型得到成品波浪形玻璃，随后进入钢化段进行钢化处理。

实施例2

本实施例和实施例1相比，成型段7的结构相同，所不同的是在成型段7的下游还设有稳型段8，所述稳型段8包括一个以上沿玻璃板输送方向排列的稳型辊道组，每个稳型辊道组包括上下对应设置的上稳型辊道9和下稳型辊道10，上稳型辊道9和下稳型辊道10具有回转面，回转面所对应的母线为沿所在辊道中心轴线方向延伸的波浪形曲线，并且所有上稳型辊道9和下稳型辊道10的波浪形曲线凸凹配合形成形状相同的波浪形间隙。

由于玻璃在成型后具有一定的回弹量，当回弹量较小时，上稳型辊道9和下稳型辊道10形成的波浪形间隙的形状可以与成品波浪形玻璃形状相同；如果回弹量较大，则会影响成品波浪形玻璃的形状精度，因此本实施例还可以采用另一种形式来实现对玻璃回弹量的控制，具体如下：稳型段内，波浪形间隙的波峰高度和波谷深度大于所述成型后的波浪形玻璃在相同位置处的波峰高度和波谷深度，从而将从成型段输出的波浪形玻璃进一步挤压，这样就为波浪形玻璃进入钢化段之前提供一个回弹余量，经过稳型段8的波浪形玻璃经自然回弹即可形成与成品波浪形玻璃相同的形状。

对于本实施例中成型段7和稳型段8的布置及其各自辊道上波峰与波谷的设置可以参照图4和图5进行理解。如图4和图5所示，图中的外圆表示上辊道/上稳型辊道或下辊道/下稳型辊道中最大直径处的圆周，最大直径位于波浪形曲线的波峰5顶点，因此，该圆周可以用来表示波峰5；内圆表示上辊道/上稳型辊道或下辊道/下稳型辊道中能够接触玻璃的最小直径处的圆周，最小直径位于波浪形曲线的波谷6顶点，因此，该圆周可用来表示波谷6，而图中箭头表示玻璃运动方向。

下面利用本实施例的装置，对波浪形玻璃进行挤压成型，其方法为：本方法所针对的成型段7具有13组成型辊道组，分别记为第1、2……13成型辊道组，每个成型辊道组包括上下对应设置的上辊道3和下辊道4，从成型段7的入口端至出口端，上辊道3和下辊道4上的波浪形曲线的波峰5高度和波谷6深度逐渐增加；稳型段8具有4组稳型辊道组，分别记为第14、15、16、17组辊道，稳型段8内各组辊道中的上稳型辊道9之间和下稳型辊道10之间具有相同的形状；玻璃板在成型过程中包括两个阶段，成型阶段和稳型阶段，即出炉后的加热玻璃板经过成型段7第1~13组辊道后，玻璃板外形逐渐变化至波浪形，然后进入稳型段8，对从成型段输出的波浪形玻璃的形状进行稳固，由于稳型段8内，波浪形间隙的波峰高度和波谷深度大于成品波浪形玻璃在相同位置处的波峰高度和波谷深度，因此可以为成型后的玻璃在进入钢化段之前提供一个回弹量，最终实现波浪形玻璃的成型。容易想到的是：当回弹量较小时，上稳型辊道9和下稳型辊道10形成的波浪形间隙的形状可以与成品波浪形玻璃形状相同。

在以上的两个实施例中，上辊道3、下辊道4、上稳型辊道9、下稳型辊道10中所述的回转面可以为连续的表面，也可以为不连续表面的包络面，因此，根据回转面的不同形式，无论是上辊道3、下辊道4还是上稳型辊道9和下稳型辊道10均具有多种结构形式，下面就以上辊道3和下辊道4为例分别对不同的结构形式进行说明。

第一种：如图6所示，所述上辊道3和下辊道4均为整体结构，且各自一体成型，使得所述的回转面为连续弧面。

第二种：如图7所示，所述上辊道3和下辊道4各自设有一根心轴14，所述心轴14上间隔套设有多个鼓轮15，沿心轴长度方向依次将多个鼓轮15的外圆连接，形成的母线为波浪形曲线。

第三种：如图8所示，所述上辊道3和下辊道4各自设有一根心轴14，所述心轴14上间隔套设有多个母线呈弧形的弧形轮16，并且上下对应设置的上辊道3和下辊道4上的弧形轮16在心轴长度方向交错排列，同一辊道上每个弧形轮16的侧面均属于同一回转面的一部分，且弧形轮16的母线也是该回转面上波浪形曲线的一部分，使得上辊道3和下辊道4中交错排列的弧形轮16相互配合能够组成用于玻璃板成型的波浪形间隙。

需要说明的是：

（1）在稳型段8内，上稳型辊道9和下稳型辊道10采用第一种结构形式；

（2）在第三种和第四种结构中，所述的回转面不是连续表面，而是不连续表面的包络面；

（3）在第一种结构和第三种结构中，所述上辊道3、下辊道4、上稳型辊道9和下稳型辊道10的回转面缠绕有芳纶绳或套设有芳纶套，为了固定芳纶绳，在辊道的轴端还设有螺纹孔11，以配合螺钉固定芳纶绳；当缠绕芳纶绳时，优选采用密绕的形式，即芳纶绳完全覆盖上辊道3、下辊道4、上稳型辊道9和下稳型辊道10的表面。

（4）所述上辊道3和下辊道4的轴端设置有相啮合的齿轮，所述上稳型辊道9和下稳型辊道10的轴端设有相啮合的齿轮，传动系统2通过齿轮的啮合驱动上、下辊道的同步转动。