曲面玻璃的多工位热压成型机的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种曲面玻璃的多工位热压成型机，包括机架和设置于所述机架上的多个单工位体、高频机、转换箱和人机界面；所述单工位体包括设置于其侧面的自动门结构、设置于其顶部的合模驱动机构以及设置于其内部的上模机构、下模机构和多个导向轴，所述导向轴竖直设置且穿过所述上模机构，所述上模机构与所述合模驱动机构的下端固定连接，且可在其作用下沿所述导向轴来回移动，以实现上、下模间的精准吻合。本实用新型提供的多工位热压成型机通过使用高频电磁感应加热的方式缩短了单次加工时间，且通过设置多工位间错峰工作，减少了停机等待的时间，有效地提高了热压成型机的利用率和产品的生产效率。
【专利说明】
曲面玻璃的多工位热压成型机
技术领域
[0001]本实用新型涉及玻璃3D热弯技术领域，具体地，涉及一种用于热弯曲面玻璃的多工位热压成型机。
【背景技术】
[0002]为了追求美观和使用舒适度，现在的手机玻璃屏大多采用弧形边，这就涉及到对玻璃边缘进行3D热弯的工艺。在现有技术中热压成型机通过电炉或高温管来加热金属模具，且模具的内部设有用于容置曲面玻璃的模芯，其通过物理传递热量的方式来实现对曲面玻璃的加热，最后通过驱动模具间上下合模使工件成型，并启动水冷系统对其进行冷却。
[0003]由于上述方法采用了传统的由外至内的加热方式，其效率较低，完成单个曲面玻璃的热压成型过程往往需要35-45分钟，单次生产时间长，加之机器在等待工件冷却的过程中基本处于非加热状态，机器的利用率低，使得整体的生产效率不理想。除此之外，模具在合模过程中还容易出现水平位置偏差的问题，影响曲面玻璃的生产精度;而水冷系统因在冷却过程存在与模具接触不好的问题，容易造成其降温速率不均匀，从而对曲面玻璃的内部性能或结构产生影响。
【实用新型内容】
[0004]为克服玻璃热压成型生产过程中的耗时长、机器利用率低、模具合模存在误差、以及曲面玻璃降温速率不均匀的技术问题，本实用新型提供一种结构简单、操作方便、可有效提高机器利用率和产品生产效率的热压成型机。
[0005]—种曲面玻璃的多工位热压成型机，包括机架和设置于所述机架上的多个(两个及两个以上)用于加工曲面玻璃的单工位体、用于快速加热曲面玻璃的高频机、用于设定工作程序的人机界面、用于容置相关电气元件的电柜、以及用于控制所述高频机对多个单工位体内的曲面玻璃进行错峰加热的转换箱;在所述转换箱的控制下，一个单工位体在完成对曲面玻璃的加热成型后进入冷却过程，此时下一个单工位体立即对其内部的曲面玻璃开始进行加热，多个单工位体间进行循环的错峰工作，避免等待冷却过程中的时间被浪费。
[0006]根据本实用新型的一个优选实施例，所述机架底部设有驱动轮，便于对所述热压成型机进行搬运。
[0007]高频机，全称高频感应加热机，是一种是采用磁场感应涡流加热原理的加热设备。当高频电流通过被绕制成环状的加热线圈时，会在线圈内产生极性瞬间变化的高频磁场，位于线圈内的导电物体由于涡流效应，会在其自身内部生成与磁场强度成正比的感生电流，并借助于内部所固有的电阻值，利用电流热效应原理产生大量的焦耳热，使物体自身的温度迅速上升，达到加热的目的。由于这种加热方式是直接在物体的内部生成热量，具有加热速度快、效率高、安全可靠的优点，且其具体加热的速度和温度均可控。
[0008]因为石墨材料具有优良的导电导热性、热稳定性及抗加热冲击性，其线膨胀系数低，在高温下的材料强度随温度升高而增大，能经受长时间的冷热交替，所以其相比较于金属材料更适合用于模具制作，且石墨材料的抗磨性和机械加工性能好，便于制作出形状复杂、精度要求高的模具。
[0009]考虑到石墨模具在高温条件下容易被氧化，整个工件热压成型的加工过程须在氮气环境中完成，在所述单工位体内设置多个用于释放氮气的氮气水平分散块，且所述氮气水平分散块是左右对称地设置于在所述单工位体的顶面，以保证氮气在充入时能够由上至下地均匀释放，将空气排除干净。空气通过位于所述单工位体底部的多个排气小孔排出，且在热压成型机的工作过程中，所述氮气水平分散块一直保持工作状态，且其释放氮气的速度可通过所述人机界面进行设定。
[0010]所述单工位体为中空的立体结构，且均包括设置于其侧面的自动门结构、设置于其顶部的合模驱动机构以及设置于其内部的上模机构、下模机构和多个导向轴。所述下模机构设置于所述单工位体的底面，所述导向轴竖直设置且其两端均与所述单工位体的内壁固定连接，所述上模机构对应设置于所述下模机构的正上方且固定连接于所述合模驱动机构的下端，所述上模机构被所述导向轴穿过并可在所述合模驱动机构的作用下沿所述导向轴的轴向来回移动，以实现上、下模间的精准吻合。
[0011 ]所述自动门结构是通过设置于其两侧边的自动门气缸来实现自主开关功能的，且其与所述单工位体闭合的一面上设置有密封条以防止氮气泄漏。
[0012]所述上模机构和下模机构均包括通过等高固定柱连接的底板和模具，且均在二者间设置有与冷却水管连通的冷却水板，所述冷却水板通过活动连接杆与活动气缸相连，且可在二者的带动下实现其与所述模具间的接触和分离，以达到对曲面玻璃降温的目的。在所述冷却水板和所述活动连接杆间设置有平衡件，且所述平衡件的中心位置与所述活动连接杆固定连接，所述平衡件的端头位置则通过弹簧与所述冷却水板连接，该结构具有分散受力和平衡受力的作用，可以使所述冷却水板受力均匀并与所述模具始终保持水平接触，有利于对模具及其内部曲面玻璃的均匀降温。
[0013]根据本实用新型的一个优选实施例，所述等高固定柱与所述模具的连接处设置有隔热石棉，以防加热时的热量散失。
[0014]所述上模机构包括设置于其底板上的多个直线轴承，所述直线轴承的内部被所述导向轴穿过，且二者的数量相等。所述上模机构还包括热电偶，所述热电偶的一端插入上模具的内部而另一端与所述单工位体内的电气元件电连接，从而实现对模具温度的实时反馈和控制。
[0015]根据本实用新型的一个优选实施例，所述直线轴承的数量为四个，且分别设置于所述上模机构的底板的四个角。
[0016]所述合模驱动机构包括单轴驱动器、用于提供驱动力的伺服电机、与所述单轴驱动器联动的推进连接座、以及一端与所述推进连接座连接的推进连接杆，所述推进连接杆的另一端穿入所述单工位体内部并与所述上模机构的底板固定连接。
[0017]所述合模驱动机构还包括设置于所述推进连接杆与所述单工位体连接处的推杆密封块，其环设于所述推进连接杆的外部，以避免所述推进连接杆在运动时发生氮气泄露。
[0018]所述高频机包括高频机电源、高频机变压器和多个高频加热线圈，所述高频加热线圈对应设置于每个单工位体内，且环设于下模具的外部。
[0019]本实用新型提供的技术方案具有如下有益效果:所述多工位热压成型机结构简单、操作方便，不仅通过使用高频电磁感应加热的方式缩短了单次加工时间，还通过设置多工位间错峰工作，减少了停机等待的时间，有效地提高了机器利用率和产品生产效率。同时，所述多工位热压成型机在上下模间增设有多个导向轴用以实现二者间的精准吻合，并通过设置弹簧和平衡件来带动冷却水板，可保证其对模具的均匀降温。
【附图说明】
[0020]为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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，其中:
[0021 ]图1是本实用新型优选实施例的立体结构示意图；
[0022]图2是图1所示实施例的正面结构示意图；
[0023]图3是图1所示实施例的侧面结构示意图；
[0024]图4是图1所示实施例的单工位体的立体结构示意图；
[0025]图5是图1所示实施例的单工位体的正面结构示意图；
[0026]图6是图1所示实施例的单工位体的内部结构示意图；
[0027]图7是图1所示实施例的合模驱动机构的立体结构示意图；
[0028]图8是图1所示实施例的上模机构的立体结构示意图；
[0029]图9是图1所示实施例的上模机构的正面结构示意图；
[0030]图10是图1所示实施例的下模机构的立体结构示意图；
[0031]图11是图1所示实施例的下模机构的正面结构示意图；
[0032]图12是图1所示实施例的下模机构的侧面结构示意图；
[0033]图中:01自动门气缸，02上冷却水板活动气缸，03下冷却水板活动气缸；I机架，2多个单工位体，3高频机，4转换箱，5人机界面，6电柜；21自动门结构，22上模机构，23下模机构，24导向轴，25合模驱动机构，26氮气水平分散块;31高频机电源，32高频机变压器，33高频加热线圈；221升降底板，222直线轴承，223上等高固定柱，224上模具，225热电偶，226上冷却水板，227X形平衡件，228上活动连接杆;231水平调节底板，232下等高固定柱，233下模具，234下冷却水板，235条形平衡件，236下活动连接杆;251伺服电机，252单轴驱动器，253推进连接座，254推进连接杆，255推杆密封块。
【具体实施方式】
[0034]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0035]参见图1、图2和图3，一种用于热弯曲面玻璃的多工位热压成型机，包括机架I和设置于所述机架I上的三个用于加工曲面玻璃的单工位体2、用于快速加热曲面玻璃的高频机
3、用于控制所述高频机(3)对多个单工位体(2)内的曲面玻璃进行错峰加热的转换箱(4)、用于设定工作程序的人机界面5、以及用于容置相关电气元件的电柜6，所述机架I的底部设有驱动轮，便于对所述热压成型机进行搬运。
[0036]继续参见图4、图5和图6，所述单工位体2为中空的立体结构，且每个单工位体均包括设置于其侧面的自动门结构21、设置于其顶部的合模驱动机构25以及设置于其内部的上模机构22、下模机构23、四个导向轴24和两个用于释放氮气的氮气水平分散块26。所述下模机构23设置于所述单工位体2的底面，所述导向轴24竖直设置且其两端均与所述单工位体2的内壁固定连接，所述上模机构22对应设置于所述下模机构23的正上方且固定连接于所述合模驱动机构25的下端，所述上模机构22被所述导向轴24穿过并可在所述合模驱动机构25的作用下沿所述导向轴24的轴向来回移动，以实现上、下模间的精准吻合。所述氮气水平分散块26左右对称地设置于在所述单工位体2的顶面，以保证氮气在充入时能够由上至下地均匀释放，将空气排除干净，其释放氮气的速度可通过所述人机界面5进行设定。
[0037]所述自动门结构21是通过设置于其两侧边的自动门气缸01来实现自主开关功能的，且其与所述单工位体2闭合的一面上设置有密封条以防止氮气泄漏。
[0038]继续参见图7，所述合模驱动机构25整体设置于所述单工位体2的顶部，其包括单轴驱动器251、用于提供驱动力的伺服电机252、与所述单轴驱动器252联动的推进连接座253、以及一端与所述推进连接座253连接的推进连接杆254，所述推进连接杆254的另一端穿入所述单工位体2的内部并与所述上模机构22固定连接，在所述推进连接杆254与所述单工位体2的连接处还设置有环状的推杆密封块255，以避免所述推进连接杆254在运动时发生氮气泄露。
[0039]继续参见图8和图9，所述上模机构22包括升降底板221、四个直线轴承222、四个上等高固定柱223、上模具224、热电偶225、上冷却水板226、X形平衡件227和上活动连接杆228。所述升降底板221固定连接于所述推进连接杆254的一端，且还通过所述上等高固定柱223与所述上模具224固定连接，所述上冷却水板226设置于二者之间且可在上冷却水板活动气缸02的驱动下实现其与所述上模具224间的接触和分离;所述上冷却水板活动气缸02设置于所述推进连接座253上，所述上活动连接杆228设置于所述推进连接杆254的内部且其一端与所述上冷却水板活动气缸02固定连接，其另一端则穿过所述升降底板221并固定连接于所述X形平衡件227的中心交叉位置，所述X形平衡件227通过设置于其四个端头二弹簧与所述上冷却水板226固定连接。
[0040]所述直线轴承222分别设置于所述升降底板221的四个角上，且其内部被所述导向轴24对应穿过，二者的数量相等。所述热电偶225竖直设置，其一端插入所述上模具224的内部而另一端与所述单工位体2内的电气元件电连接，从而实现对模具温度的实时反馈和控制。
[0041]继续参见图10、图11和图12，所述下模机构23包括水平调节底板231、四个下等高固定柱232、下模具233、下冷却水板234、两个条形平衡件235和两个下活动连接杆236。所述水平调节底板231设置于所述单工位体2的底面上且位于四个导向柱24的中间位置，其通过所述下等高固定柱232与所述下模具233固定连接，所述下冷却水板234设置于二者之间且可在下冷却水板活动气缸03的驱动下实现其与所述下模具233间的接触和分离;所述下冷却水板活动气缸03的数量为两个且对称设置于所述单工位体2的底部，所述下活动连接杆236的一端与所述下冷却水板活动气缸03固定连接，其另一端则穿过所述水平调节底板231并固定连接于所述条形平衡件235的中心位置，两个条形平衡件235平行设置且分别设于所述下冷却水板234的两端，所述条形平衡件235通过设置于其端头的弹簧与所述下冷却水板234固定连接。
[0042]在所述上模机构22和所述下模结构23中，所述等高固定柱与所述模具的连接处均设置有隔热石棉，用于防加热时热量的散失。
[0043]所述高频机3包括高频机电源31、高频机变压器32和三个高频加热线圈33，所述高频加热线圈33对应设置于每个单工位体2内，且环设于所述下模具233的外部。
[0044]该热压成型机的工作流程如下:
[0045]首先通过人机界面设定好整个工作程序，然后通过人工或机械臂将曲面玻璃放入第一个单工位体内并关闭自动门，释放氮气将其内部的空气排空，此时高频机按照程序开始工作并通过加热线圈对放置在下模具内的曲面玻璃进行加热，等温度达到设定值并保持一段时间后，高频机停止对该曲面玻璃的加热，然后伺服电机通过驱动设置在单轴驱动器上的推进连接结构来带动上下模具合模，上模具通过导向轴实现与下模具的精准吻合以使曲面玻璃成型，接着通过冷却水板活动气缸的驱动，使冷却水板与模具的上下表面紧密接触且始终保持接触面水平;在等待模具冷却的过程中，转换箱控制高频机对下一个单工位体内的曲面玻璃进行加热并不断重复上述过程，使多个单工位体间进行循环的错峰工作，从而保证高频机基本处于加热状态。
[0046]在本实施例中，通过高频机对曲面玻璃进行加热只要3-4分钟，包括冷却过程在内，加工完成一件产品的总时长也只要12-15分钟，综合考虑所有因素，三个单工位体的设计方案可以保证高频机和所有单工位体均基本处于工作状态，减少了等待的时间，有效地提高了机器利用率和产品生产效率。
[0047]以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利保护范围，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。在本实用新型的精神和原则之内，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的任何改进或等同替换，直接或间接运用在其它相关的技术领域，均应包括在本实用新型的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种曲面玻璃的多工位热压成型机，其特征在于，包括机架(I)和设置于所述机架(1)上的多个用于加工曲面玻璃的单工位体(2)、用于快速加热曲面玻璃的高频机(3)、用于控制所述高频机(3)对多个单工位体(2)内的曲面玻璃进行错峰加热的转换箱(4)、以及用于设定工作程序的人机界面(5); 所述单工位体(2)为中空的立体结构，且均包括设置于其侧面的自动门结构(21)、设置于其顶部的合模驱动机构(25)以及设置于其内部的上模机构(22)、下模机构(23)和多个导向轴(24)，所述下模机构(23)设置于所述单工位体(2)的底面，所述导向轴(24)竖直设置且其两端均与所述单工位体(2)的内壁固定连接，所述上模机构(22)对应设置于所述下模机构(23)的正上方且固定连接于所述合模驱动机构(25)的下端，所述上模机构(22)被所述导向轴(24)穿过并可在所述合模驱动机构(25)的作用下沿所述导向轴(24)的轴向来回移动，以实现上、下模间的精准吻合。2.根据权利要求1所述的曲面玻璃的多工位热压成型机，其特征在于，所述上模机构(22)和下模机构(23)均包括通过等高固定柱(223或232)连接的底板(221或231)和模具(224或233)，且均在二者间设置有与冷却水管连通的冷却水板(226或234)，所述冷却水板通过活动连接杆(228或236)与活动气缸(02或03)相连，且可在二者的带动下实现其与所述模具间的接触和分离，以达到对曲面玻璃降温的目的。3.根据权利要求2所述的曲面玻璃的多工位热压成型机，其特征在于，所述等高固定柱与所述模具的连接处设置有隔热石棉，以防加热时的热量散失。4.根据权利要求3所述的曲面玻璃的多工位热压成型机，其特征在于，所述冷却水板和所述活动连接杆间设置有平衡件，且所述平衡件的中心位置与所述活动连接杆固定连接，所述平衡件的端头位置则通过弹簧与所述冷却水板连接，该结构可以使所述冷却水板受力均匀并最大限度地保持水平状态。5.根据权利要求2所述的曲面玻璃的多工位热压成型机，其特征在于，所述上模机构(22)包括设置于其底板上的多个直线轴承(222)，所述直线轴承(222)的内部被所述导向轴(24)穿过，且二者的数量相等。6.根据权利要求5所述的曲面玻璃的多工位热压成型机，其特征在于，所述上模机构(22)还包括热电偶(225)，所述热电偶(225)的一端插入上模具(224)内部而另一端与所述单工位体(2)内的电气元件电连接，从而实现对模具温度的实时反馈和控制。7.根据权利要求2所述的曲面玻璃的多工位热压成型机，其特征在于，所述合模驱动机构(25)包括单轴驱动器(252)、用于提供驱动力的伺服电机(251)、与所述单轴驱动器(252)联动的推进连接座(253)、以及一端与所述推进连接座(253)连接的推进连接杆(254)，所述推进连接杆(254)的另一端穿入所述单工位体(2)内部并与所述上模机构(22)的底板固定连接。8.根据权利要求7所述的曲面玻璃的多工位热压成型机，其特征在于，所述合模驱动机构(25)还包括设置于所述推进连接杆(254)与所述单工位体(2)连接处的推杆密封块(255)，其环设于所述推进连接杆(254)的外部，以避免所述推进连接杆(254)在运动时发生氮气泄露。9.根据权利要求1所述的曲面玻璃的多工位热压成型机，其特征在于，所述单工位体(2)还包括设置于其内部的多个用于释放氮气的氮气水平分散块(26)，所述氮气水平分散块(26)左右对称地设置于所述单工位体(2)的顶面，以保证氮气在充入时能够由上至下地均匀释放，将空气排除干净。10.根据权利要求1所述的曲面玻璃的多工位热压成型机，其特征在于，所述高频机(3)包括高频机电源(31)、高频机变压器(32)和多个高频加热线圈(33)，所述高频加热线圈(33)对应设置于每个单工位体(2)内，且环设于下模具(233)的外侧。
【文档编号】C03B23/03GK205528402SQ201620240401
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年3月24日
【发明人】周群飞, 饶桥兵, 李可
【申请人】蓝思科技（长沙）有限公司