一种光学玻璃的成型装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型的名称为一种光学玻璃的成型装置。属于光学玻璃成型技术领域。它主要解决光学玻璃成型效率低、良品率不高，成型工序复杂，占用空间大的问题。它的主要特征是：包括直径相同、水平固定在轴承支座上的主动碾轮、被动碾轮；主、被动碾轮圆周面上设有安装槽，槽内可装不同模腔的碾压模具；主、被动碾轮均设有轴向的空腔，空腔的一端连接有第二冷气管，另一端设有通气孔；在主被动碾轮的固定轴上安装有直径和齿数相同的主动轮B、被动轮B；主、被动碾轮两侧固定有第一冷气管和燃气管的升降温导向罩。本实用新型解决了小件光学玻璃连续成型的需要，并能通过监控和加热冷却装置来提高成型质量，碾压装置拆卸方便，利于更换维修。
【专利说明】
一种光学玻璃的成型装置
技术领域
[0001]本实用新型属于光学玻璃成型技术领域，具体涉及一种用于对碾滚压成形方法制造光学玻璃产品的成型装置。
【背景技术】
[0002]传统的光学玻璃型件生产模式为一次压型，一次压型方法为竖直上下压型，完成压型后需要真空吸附出型件或抬高下模至型件脱离模腔后由机械手拨出，工序复杂，又因不能连续操作，工作效率低。
[0003]为了将单一操作改变成连续操作，提高压型效率，人们在此基础上设计的沿一圆心旋转的多工位压机。玻璃熔炉液滴落在固定的一个工位上，完成一次压型操作后，其它工位上的模具沿某一圆心旋转到此固定工位上进行第二次压型操作。此操作缩短了压型间隔，但因移出压型位的玻璃件仍需要进行提高或真空吸咐才能取出，动作多并不能很好的解决压型效率的问题。而此设备因为多工位沿一圆心分布，占用料管口处的空间大，生产线布置困难，同时因水平旋转方式生产，人员不易接近观察与操作。
[0004]当生产的为小件产品时，因每件质量很小，以上两种操作方式必须放缓料管里玻璃熔融液的流量，更加影响了生产效率。熔炉出料量的减少延长了玻璃熔融液在熔炉内的滞留时间，玻璃着色度将变差；同时因出料量的减少，料管变细，流速放缓，玻璃易产生析晶导致产品报废。同时熔融液在炉体内滞留时间越长，单位产品的耗能也会无形增加，产本成本将大大提尚。
[0005]此种情况下需要考虑三个方面的问题:一是保持生产出料量;二是减少压型设备占用面积;三是简化型件脱模工序。研究一种满足以上条件的玻璃型件成型方法具有较好的现实意义。
【发明内容】
[0006]本实用新型提供一种光学玻璃成型装置，其目的是提高小件玻璃成型效率，简化型件脱模工序，改善产品成型质量。
[0007]本实用新型的技术解决方案是:一种光学玻璃的成型装置，其特征在于:包括直径相同、水平固定在第一轴承支座上的主动碾轮、被动碾轮;主动碾轮、被动碾轮的圆周面上设有配合的碾压模具安装槽;主动碾轮及固定轴、被动碾轮及固定轴均设有轴向的空腔，空腔的一端均连接有第二冷气管，空腔的另一端均设有通气孔，第二冷气管上安装有流量计；在主动碾轮、被动碾轮的固定轴上分别安装有直径和齿数相同、相互啮合的主动轮B、被动轮B;主动碾轮、被动碾轮的两外侧下部分别设有升降温导向罩，升降温导向罩上固定有第一冷气管和燃气管;在主动碾轮的固定轴上安装有与电机主动轮A啮合的被动轮A;主动碾轮、被动碾轮另一轴端通过主动轮B、被动轮A以及被动轮B分别固定在第三轴承座、第四轴承座上。
[0008]本实用新型光学玻璃成型装置的技术解决方案中所述的主动碾轮、被动碾轮的碾压模具安装槽内通过内六角螺杆连接固定有均匀排列的碾压模具，碾压模具外形一致，内腔结构根据生产合同加工成不同形状，根据要求换选不同内腔结构的碾压模具嵌入碾轮外圆周壁上，碾压模具在垂直与轴的径向截面上以四等分的形式均匀分布在碾轮圆周上;碾压模具采用热作模具钢。
[0009]本实用新型光学玻璃成型装置的技术解决方案中所述的升降温导向罩的形状为半圆弧面;升降温导向罩上钻有等距通孔，第一冷气管和燃气管穿过通孔并固定在升降温导向罩上;第一冷气管、燃气管的总分支口进气前端各安装一个流量计。
[0010]本实用新型光学玻璃成型装置的技术解决方案中所述的主动碾轮、被动碾轮的第二冷气管进气口均插有热电偶，监测腔体内部温度，实时调节冷气量。
[0011]本实用新型光学玻璃成型装置的技术解决方案中所述的主动轮A两轴端分别安装在一对第二轴承支座上，第二轴承支座的座体均设有腰形槽。
[0012]本实用新型的有益效果是:玻璃熔融液从总料管通过多个分料管流下，滴落在一字排开的多个碾压模具腔内。一次碾压可以同时生产多个型件，保持了熔炉的原有出料量，玻璃在料管口处不会因流量变缓产生不必要的析晶废品。电机通过皮带带动主动轮A、被动轮A、主动轮B、被动轮B转动，使主动碾轮、被动碾轮相向滚碾。碾压模具在垂直与轴的径向截面上以四等分的形式均匀分布在碾轮圆周上。接料完成后料管下的机械剪刀剪断熔融液，碾轮迅速旋转90°，已接料的工位将处于对碾状态，保压一定时间后，再迅速旋转90°。辗压流程为均布的四工位操作，接料与保压时间相同。转定位与碾轮的转速实现均通过可编控制器与变频器来控制变频电机工作。熔融液通过主、被动碾轮辗压成模腔形状的小件光学玻璃型件。辗压成形的玻璃通过自重直接落入下方的牵引式退火炉的网带上均速牵入退火炉内进行退火。此种碾压方式相对于上下压型减少的玻璃脱模工序，缩短了操作时间。辗压前将此组主、被动碾轮进行预热，通过固定在升降温导向罩上的燃气管内的天然气对碾压模具表面进行火焰加热，减少刚开始生产时，玻璃熔融液与模具的之间的温差，产品不易形成收缩纹。在辗压过程中根据压辗成型需要，利用主、被动碾轮第二冷气管进气口处热电偶的测量内腔温度以及用红外测温仪测出碾轮外表的温度进行对比，通过固定在升降温导向罩上的第一冷气管的压缩空气以及主、被动碾轮第二冷气管进气口内的压缩空气对碾轮内外面进行物理降温，利用进气口处的流量计与热电偶的指示准确调整送气量，保持内外的温度接近，满足产品成形温场需均匀的要求。
[0013]碾压模具通过内六角螺杆固定在主、被动碾轮外圆周壁上，可根据合同需要更换不同腔体的模具使用。更换生产型号时，将主动轮A通过第二轴承支座上的腰形槽做径向移动。脱开主动轮A后，将主动碾轮、被动碾轮两端的轴承座盖打开，移出整套主、被动碾轮对碾装置并安装另一套继续工作，更换方便快捷。替换下来的装置进行模具维修保养或更换，为下一次生产做好准备。
[0014]本实用新型主要适用于对光学玻璃进行对碾滚压成形的方法，提供的光学玻璃装置工作效率高、占地面积小、脱模工序简单，在生产小规格产品时不需要大幅度降低其出料量，特别是可拆卸式的碾压模具可以适用小批量多规格的生产需求，应对市场快，维修方便。装置中的冷却加热系统以及各种调节与控制系统能更有效的监测和控制温度，优化生广工艺，提尚广品良品率。
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型的主视图。
[0016]图2为本实用新型的升降温导向罩与主、被动碾轮位置示意图。
[0017]图中:1-第一轴承支座;2-主动碾轮;3-第一冷气管;4-燃气管;5-碾压模具;6_升降温导向罩;7-通气孔;8-主动轮B; 9-主动轮A; 10-第二轴承支座；11-腰形槽；12-第三轴承支座；13-被动轮A; 14-第四轴承支座；15-被动轮B; 16-内六角螺杆；17-被动碾轮；18-热电偶；19-第二冷气管;20-流量计。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。
[0019]如图1、图2所示。本实用新型光学玻璃的成型装置包括主动碾轮2、被动碾轮17、主动轮A9、被动轮A13、主动轮B8、被动轮B15、第一轴承支座1、第二轴承支座10、第三轴承支座12、第四轴承支座14、一对升降温导向罩6和碾压模具5。主动碾轮2—端阶梯轴直接固定在第一轴承支座I上，另一端阶梯轴安装有主动轮B8、被动轮A13后固定在第三轴承支座12上。被动碾轮17—端阶梯轴固定在第一轴承支座I上，另一端阶梯轴安装有被动轮B15后固定在第四轴承支座14上。被动轮A13通过齿轮啮合与主动轮A9连接。主动轮B8通过齿轮啮合与被动轮B15连接。主动碾轮2、被动碾轮17圆周面上安嵌有规则排列的可拆卸碾压模具5。
[0020]碾压模具5与主动碾轮2、被动碾轮17通过内六角螺杆16连接固定，可拆卸碾压模具。碾压模具5采用热作模具钢，耐热抗腐蚀变形量小，使用此种材料，可延长模具的使用年限，减少模具加工量。碾压模具5外形一致，内腔结构不同，此结构互换性高，适应性强，可根据要求换选不同内腔结构的碾压模具5嵌入碾轮外圆周壁上进行碾压。启动主动碾轮2、被动碾轮17以相同速度旋转，使玻璃熔融液从总料管通过位于碾压模具5上方的分料管流入碾压模具腔内，出料量控制在450?550Kg/天，接料时间控制在8?16秒之间，接料完成后料管下的机械剪刀剪断熔融液，碾轮迅速旋转90°，已接料的工位将处于对碾状态，保压时间控制在8?16秒后，再迅速旋转90°。辗压流程为均布的四工位操作，接料与保压时间相同。转定位与碾轮的转速实现均通过可编控制器与变频器来控制变频电机工作。此种碾压方式相对于上下压型减少的玻璃脱模工序，缩短了操作时间。
[0021]主动碾轮2、被动碾轮17的内腔为空心，冷气通过一组安装有流量计20的第二冷气管19通向主动碾轮2、被动碾轮17空心阶梯轴的一端，并从另一端靠近轴向碾轮壁端面上的通气孔7排出，形成内腔冷却系统。碾轮内腔随着碾压时间增加，热量会不断积聚，内外成型温度差会越来越大。通过这组内腔冷却系统可以很好的调整内外温差，保证成型质量。插入主动碾轮2、被动碾轮17进气口的热电偶18可以及时地监测腔内的实时温度，并与碾轮外表的红外测温仪测出的温度进行对比，通过第二冷气管的球阀调节到一个最佳值，保持内外温度接近一致，并通过流量计20进行辅助监控。
[0022]电机通过皮带带动主动轮A9，主动轮A9通过齿轮啮合带动被动轮A13转动。处于一轴上的主动轮B8在被动轮A13转动下运转，通过齿轮啮合带动被动轮B15相向转动。通过主动轮A9与被动轮A13相向运动以及主动轮B8与被动轮B15相向运动带动主动碾轮2、被动碾轮17相向滚碾。
[0023]在主动碾轮2、被动碾轮17运动反方向的两侧安装有形状半圆形的升降温导向罩
6。升降温导向罩6上钻有等距通孔，多对第一冷气管3和燃气管4穿过通孔并固定在升降温导向罩6上。第一冷气管3、燃气管4的总分支口进气前端各安装一个流量计20。安装流量计既可根据流量计的指示量了解碾轮表面的温度变化，以便及时调整送气流量，同时为生产工艺的稳定提供数据指导，能更好的固化生产工艺。半圆形导向罩以及均布多个管路将冷、热源集中并均匀的辐射至模具表面，很好的控制了模具表面温场。主动轮B8、被动轮B15为同径同齿数相同形状的直齿轮，以保证主动碾轮2、被动碾轮17相向滚碾时同步。
[0024]当需要更换主动碾轮2、被动碾轮17以及维修碾压模具5时，利用主动轮A9对应的第二轴承支座10座体上的腰形槽11，将主动轮A9做径向向外移动与被动轮A13分离。分别打开第一轴承支座1、第三轴承支座12、第四轴承支座14上的轴承盖，移出整套主动碾轮2、被动碾轮17对碾装置，并安装另一套对碾装置继续工作，此结构更换方便快捷，不影响玻璃需连熔生产的特性。压型模具多为不规则形状，加工需要使用加工中心，加工时间长、加工成本高。采用可拆卸的装置，可以简化碾轮与模腔为一体时的加工难度，同时又能提高碾轮的使用寿命、简化了作为独立个体的碾压模具的维修难度。替换下来的主动碾轮2、被动碾轮17以及碾压模具5可进行维修保养或更换，为下一次更换做好准备。
[0025]本实用新型光学玻璃的成型装置使用包括以下步骤:
[0026]⑴辗压前，先通过升降温导向罩6上燃气管4的天然气火焰对主动碾轮2、被动碾轮17及碾压模具5进行加热，使其温度达到Tg+5?Tg+20°C后停止加热；
[0027]⑵启动主动碾轮2、被动碾轮17以相同速度旋转，使玻璃熔融液从总料管通过位于碾压模具5上方的分料管流入碾压模具腔内，出料量控制在450?550Kg/天，接料时间控制在8?16秒之间，接料完成后料管下的机械剪刀剪断熔融液，碾轮迅速旋转90°，已接料的工位将处于对碾状态，保压时间控制在8?16秒后，再迅速旋转90°。辗压流程为均布的四工位操作，接料与保压时间相同。转定位与碾轮的转速实现均通过可编控制器与变频器来控制变频电机工作；
[0028]⑶在辗压过程中，通过热电偶18、红外测温仪监测实时温度，通过流量计20调整升降温导向罩6上第一冷气管3、主动碾轮2和被动碾轮17空腔内的压缩空气对主动碾轮2、被动碾轮17内外表面进行物理降温，使主动碾轮2、被动碾轮17表面温度保持为Tg+100?Tg+150。。；
[0029]⑷在主动碾轮2、被动碾轮17的下方设置牵引式退火炉的网带，辗压成形的玻璃制品通过自重直接落入网带上，随匀速运动的网带牵入退火炉内进行退火，首段退火温度控制在 Tg-5 ?Tg-15°C。
[0030](5)退火完成后，光学玻璃成型。
【主权项】
1.一种光学玻璃的成型装置，其特征在于:包括直径相同、水平固定在第一轴承支座上的主动碾轮(2)、被动碾轮(17);主动碾轮(2)、被动碾轮(17)的圆周面上设有配合的碾压模具安装槽;主动碾轮(2)及固定轴、被动碾轮(17)及固定轴均设有轴向的空腔，空腔的一端均连接有第二冷气管(19)，空腔的另一端均设有通气孔(7)，第二冷气管(19)上安装有流量计(20);在主动碾轮(2)、被动碾轮(17)的固定轴上分别安装有直径和齿数相同、相互啮合的主动轮B(8)、被动轮B(15);主动碾轮(2)、被动碾轮(17)的两外侧下部分别设有升降温导向罩(6)，升降温导向罩(6)上固定有第一冷气管(3)和燃气管(4);在主动碾轮(2)的固定轴上安装有与电机主动轮A(9)啮合的被动轮A( 13);主动碾轮(2)、被动碾轮(17)另一轴端通过主动轮B(8)、被动轮A( 13)以及被动轮B( 15)分别固定在第三轴承座(12)、第四轴承座(14)上。2.根据权利要求1所述的一种光学玻璃的成型装置，其特征在于:所述的主动碾轮(2)、被动碾轮(17)的碾压模具安装槽内通过内六角螺杆(16)连接固定有均匀排列的碾压模具(5)，碾压模具(5)外形一致，内腔结构根据生产合同加工成不同内腔形状，碾压模具(5)在垂直与轴的径向截面上以四等分的形式均匀分布在碾轮圆周上；碾压模具采用热作模具钢。3.根据权利要求1或2所述的一种光学玻璃的成型装置，其特征在于:所述的升降温导向罩(6)的形状为半圆弧面;升降温导向罩(6)上钻有等距通孔，第一冷气管(3)和燃气管(4)穿过通孔并固定在升降温导向罩(6)上;第一冷气管(3)、燃气管(4)的总分支口进气前端各安装一个流量计(20)。4.根据权利要求1或2所述的一种光学玻璃的成型装置，其特征在于:所述的主动碾轮(2)、被动碾轮(17)的第二冷气管进气口均插有热电偶(18)。5.根据权利要求1或2所述的一种光学玻璃的成型装置，其特征在于:所述的主动轮A(9)两轴端分别安装在一对第二轴承支座(10)上，第二轴承支座(10)的座体均设有腰形槽(Il)0
【文档编号】C03B13/01GK205420148SQ201521006797
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2015年12月8日
【发明人】杨谧玲, 姜敬陆, 张小东, 梁立新, 徐华峰
【申请人】湖北新华光信息材料有限公司