一种热弯机的制作方法

本发明涉及一种热弯机，尤其是一种主要对3D曲面玻璃进行加工的热弯机。

背景技术：

现有的热弯机一般包括加热炉体，在玻璃热弯加工过程中，一般先将玻璃放置在模具内，再将模具放置在加热炉体内进行加热使玻璃软化，之后，玻璃在重力作用下热弯成型，然后再对玻璃进行退火处理，最后将玻璃取出，从而完成玻璃的热弯加工。但由于加热炉体的效率较低，从而远不能满足工业需求。目前的热弯机的加热腔体内一般具有加热区、成型区和保温区，各区域的温度差别较大，而传统的腔体是直通的，各区域会相互影响，其结果使得各区域温度的控制不够精准。

另外，3D曲面玻璃的成型是在模具中加热受压而成型，目前市面上的机型均采用气缸压下，其优势是简单、成本低廉。其缺点也同样明显，受制于气源压力的不稳定型及其压下行程的不确定性，很难精确控制模具的压下量及受压压力的大小。

此外，玻璃在腔体内加热的过程不能被空气氧化，必须使用氮气作为保护气体。目前市面上的热弯机均可使用氮气浓度检测传感器来检测腔体内氮气的含量，但是当氮气浓度发生变化后必须在人工的干预下补充氮气。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种温度控制精确，加工精度高，安全可靠的热弯机。

为了解决上述技术问题，本发明采取以下技术方案：

一种热弯机，包括温控箱、底架和设在底架上的加热腔体，该加热腔体内设有加热区、成型区和冷却区，底架上设有与氮气源连接的干燥器，加热腔体一侧设上料区、另一侧设出料区，所述加热腔体顶部设有与加热区、成型区和冷却区对应的加热区压下装置、成型区压下装置和冷却区压下装置，加热区和成型区之间、成型区和冷却区之间均通过隔离装置相互隔离，隔离装置包括氮气帘和设在该氮气帘上侧面和下侧面的风刀，氮气帘上侧面的风刀为回气风刀，氮气帘下侧面的风刀为进气风刀，进气风刀通过通气管道与干燥器连接，回气风刀通过回气管道与氮气回收装置连接。

所述加热区和上料区、冷却区和出料区之间均设有隔离装置。

所述成型压下装置包括伺服电机、支架、压板、活动板、加热板、位移传感器和压力传感器，压板安装在加热腔体顶面，该压板上穿设有导向轴，活动板活动套装在导向轴上，支架下端安装在压板上，伺服电机安装在支架顶端，伺服电机的输出轴装接有滚珠丝杆，该滚珠丝杆上装设有丝杆螺母，该丝杆螺母与压力传感器安装连接，压力传感器安装在活动板上，滚珠丝杆下部穿过压力传感器并向下延伸，位移传感器上部安装在支架顶部、下端安装在活动板上，加热板下表面装接石墨模具。

所述位移传感器优选为拉杆式位移传感器。

所述压力传感器优选为圆环式压力传感器。

所述导向轴上还套装有铜套，压板卡合在该铜套上端面。

所述加热板上还装接有便于装线的导线管，该导线管向上延伸设置。

所述热弯机还包括氮气浓度检测调节装置，该氮气浓度检测调节装置包设在底架外的括控制器、底架设置的氮气浓度检测仪和氮气发生器，该氮气浓度检测仪通过导管延伸入加热腔体内，氮气浓度检测仪通过线路与控制器通讯连接，氮气发生器的出口端装接有供气管，该供气管上设有与控制器通讯连接的电磁阀和进气风机，供气管延伸加热腔体内并装接有出气嘴。

所述氮气浓度检测仪上还通讯连接有报警器。

所述氮气浓度检测仪至少设置三个，在加热区、成型区和冷却区分别对应设置至少一个。

所述加热区、成型区和冷却区分别设置有温度传感器。

本发明具有以下有益效果：

1、通过设置带风刀的隔离装置，使加热区、成型区和冷却区相互隔离，相互不产生热影响，使得各区域的温度能够得到精确的控制。

2、通过采用伺服电机进行压下控制，并且利用位移传感器和压力传感器，实现精确控制模具的压下量及受压压力大小的目的，加工更加精确，提升产品质量。

3、通过设置氮气浓度检测调节装置，检测并调节各个加热区的氮气浓度，自动化控制，提高安全性。

4、利用温度传感器实时检测各加热区的温度值，并与相应产品质量级别对应，形成温度质量等级记录，便于后续加工控制。

附图说明

附图1为本发明正面视角的立体结构示意图；

附图2为本发明中加热腔体剖开后的背面视角的立体结构示意图；

附图3为附图2的主视结构示意图；

附图4为附图2的俯视结构示意图；

附图5为本发明中风刀的立体结构示意图；

附图6为本发明中成型压下装置的立体结构示意图；

附图7为本发明中剖开底架后的立体结构示意图；

附图8为本发明中氮气浓度检测调节装置的线路连接原理示意图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合附图对本发明作进一步的描述。

如附图1-5所示，一种热弯机，包括温控箱6、底架9和设在底架9上的加热腔体8，该加热腔体8内设有加热区81、成型区82和冷却区83，底架9上设有与氮气源连接的干燥器11，加热腔体8一侧设上料区1、另一侧设出料区7，所述加热腔体8顶部设有与加热区81、成型区82和冷却区83对应的加热区压下装置2、成型区压下装置3和冷却区压下装置4，加热区81和成型区82之间、成型区82和冷却区83之间均通过隔离装置相互隔离，隔离装置包括氮气帘12和设在该氮气帘12上侧面和下侧面的风刀13，氮气帘12上侧面的风刀为回气风刀，氮气帘下侧面的风刀为进气风刀，该回气风刀和进气风刀的结构相同，进气风刀通过通气管道14与干燥器17连接，回气风刀通过回气管道15与氮气回收装置连接。风刀13具有进风口131和出风口132，采用不锈钢板折弯并配合安装两片精密可调不锈钢刀片组准而成，硬度高，耐压高，更能保证精度，确保出风风阻小，风俗均匀，精度好并且通常能够进行适当的调节，该风刀的具体结构为本领域技术人员的公知常识，在此不再详细赘述。氮气帘的上侧面和下侧面与加热腔体的顶面和底面之间具有间隙，刀风安装在该间隙中从而使得氮气帘和风刀形成隔离装置，使得加热区、成型区和冷却区两两之间分隔，相互不产生热影响，使得各区域的温度能够得到精确的控制，便于加工过程中温度的控制，提升产品品质。加热区和上料区、冷却区和出料区之间均设有隔离装置，从而进一步精确的控制加工温度。各个温度段的氮气可经回气管道输送到氮气回收装置内，能够对该回收的氮气进行重复利用，从而节省了生产成本。加热区压下装置和冷却区压下装置均可采用电机或者气缸进行驱动，利用丝杆机构实现传动，此为公知常识，在此不再详细赘述。

如附图1和6所示，所述成型压下装置3包括伺服电机301、支架307、压板309、活动板308、加热板312、位移传感器306和压力传感器305，压板309安装在加热腔体8顶面，该压板309上穿设有导向轴311，活动板308活动套装在导向轴311上，支架307下端安装在压板309上，伺服电机301安装在支架307顶端，伺服电机307的输出轴装接有滚珠丝杆303，该滚珠丝杆303上装设有丝杆螺母304，该丝杆螺母304与压力传感器305安装连接，压力传感器305安装在活动板308上，滚珠丝杆303下部穿过压力传感器305并向下延伸，位移传感器306上部安装在支架307顶部、下端安装在活动板308上，加热板312下表面装接石墨模具22。位移传感器306为拉杆式位移传感器。导向轴311上还套装有铜套310，压板309卡合在该铜套310上端面，可以在压板309上开设卡槽，该卡槽卡装在导向轴上并位于铜套上端面。加热板312上还装接有便于装线的导线管313，该导线管向上延伸设置。滚珠丝杆303可通过联轴器302与伺服电机301连接。压力传感器为圆环式压力传感器。

伺服电机301经联轴器302带动滚珠丝杠303驱动丝杆螺母304作上下运动；丝杆螺母304与压力传感器305通过螺栓固定在一起；压力传感器305的外环固定在活动板308上。加热板312经导向轴311刚性地与活动板308连接在一起。玻璃盖板在石墨模具23中所受压力经加热板312、导向轴311、活动板308传递到压力传感器305上，可以直接测量出压力的大小。通过计算伺服电机的所转圈数与滚珠丝杠导程可以计算出压下量。拉杆式位移传感器一端固定，另一端固定在活动板上，因此可以直接测量出压下行程作为反馈，构成一个闭环系统。因此，可以精确控制压下量。

如附图7和8所示，所述热弯机还包括氮气浓度检测调节装置，该氮气浓度检测调节装置包设在底架9外的控制器、底架内设置的氮气浓度检测仪18和氮气发生器，该氮气浓度检测仪18通过导管19延伸入加热腔体8内，氮气浓度检测仪18通过线路与控制器通讯连接，氮气发生器的出口端装接有供气管，该供气管上设有与控制器通讯连接的电磁阀20和进气风机10，供气管延伸至加热腔体8内并装接有出气嘴21。所述氮气浓度检测仪上还通讯连接有报警器。氮气浓度检测仪至少设置三个，在加热区、成型区和冷却区分别对应设置至少一个。

导管19将加热腔体8内的氮气引入氮气浓度检测仪18中进行检测，并将检测到氮气浓度传送到控制器中，与预先存储在控制器中的设定值进行比较，当检测到浓度低于设定值时，报警器发出命令，提醒工作人员知晓。同时控制器还向电磁阀发出指令控制电磁阀开启，同时启动进气风机，将氮气经供气管输送到加热腔体中，从而实现自动调节氮气浓度的目的，有效防止人为误操作，提高安全性和可靠性，具有测量精度高、响应快、稳定和重复性好等优点。

此外，在加热区、成型区和冷却区内分别设置有温度传感器，该温度传感器的数量可根据使用环境和情况灵活设定，并无具体限定。通过该温度传感器实时地检测加热腔体内的温度情况，并将采集到的温度数据送至存储器记录下来。且将该系列温度值下每一块产品经检验后划分质量等级，并将等级数据输入专门开发的“温度-质量”软件系统。根据采集到温度、质量的数据，绘制温度与质量的关系曲线。再经分析之后，得出不同材质、厚度的玻璃在加工过程中各段最适宜的温度。由此，当来料有改变时，操作工人只需点击相应的应用程序上的相应按钮选择材质、厚度，系统即自行调整各段加热温度及加热时间，从而自动、科学地指导生产。

本发明中，通过设置风刀结构的隔离装置，将加热区、成型区和冷却区隔离，相互之间不产生热影响，从而能够对各个加热区的温度进行更加精确的控制。利用伺服电机、拉杆式位移传感器和压力传感器的配合实现对加工产品更加准确的压下加工。而且通过设置氮气浓度检测调节装置，能够自动的对加热腔体内的氮气浓度进行调节，自动化操作，提高安全性和稳定性。

需要说明的是，以上所述并非是对本发明的限定，在不脱离本发明的创造构思的前提下，任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。