曲面玻璃热成型设备的制作方法

本公开涉及玻璃加工设备，具体地，涉及一种曲面玻璃热成型设备。

背景技术：

目前，对于手机等电子设备的曲面玻璃基板的需求量越来越多，为此用于加工曲面玻璃基板的多种成型设备也随之广为面世，其中，普遍采用玻璃热成型设备来实现曲面玻璃基板的加工，在曲面玻璃基板热成型过程中需要对玻璃基板进行加热，以使得玻璃基板升温至玻璃软化点，再通过对玻璃基板施加压力以使得玻璃变形为具有预定曲面的玻璃基板，由此完成曲面玻璃基板的成型。但现有技术中普遍存在对玻璃基板的加热效率较低的问题。

技术实现要素：

本公开解决的问题是提供一种提高对玻璃的加热效率的曲面玻璃热成型设备。

为了实现上述目的，本公开提供一种曲面玻璃热成型设备，该曲面玻璃热成型设备包括具有进料口和出料口的炉体，所述炉体包括加热段、成型段以及降温段，且所述炉体内设置有能够旋转且用于依次向所述加热段、所述成型段和所述降温段循环传送玻璃的转动盘，所述转动盘上设置有用于承载玻璃的多个母模以能够与所述成型段中的公模配合而对玻璃压合成型，所述加热段上设置有能够与母模配合而直接对玻璃的所需曲面成型部分进行局部加热的加热结构。

可选地，所述加热结构具有用于对玻璃加热的加热块，该加热块对应于所述玻璃的加热表面具有凹入面和突出面，所述突出面与玻璃的所需曲面成型部分的表面对应布置。

可选地，所述炉体对应于所述转动盘的部分形成为环形体或圆柱体，且在所述炉体的周向上形成有多个工位，所述加热段、所述成型段和所述降温段分别布置在所述工位上。

可选地，在所述转动盘的传送顺序上，所述炉体的首位工位上布置有所述加热段，且该加热段上设置有用于投入玻璃的投片机，所述炉体的末位工位上布置有所述降温段且该降温段上设置有取片机，所述首位工位和所述末位工位之间的至少两个工位上布置有所述成型段。

可选地，所述成型段包括公模合模段部和曲面成型段部，所述公模合模段部上设置有公模以用于与通过和所述加热结构配合而对玻璃加热后的母模进行合模，所述曲面成型段部上设置有加压装置以用于向合模后的公模施加压力以对玻璃进行曲面成型。

可选地，所述成型段中的公模与母模合模后一同随该母模旋转至所述降温段之前的工位上。

可选地，所述成型段还包括位于所述曲面成型段部和所述降温段之间并用于使公模和母模分模的公模分模段部。

可选地，所述公模分模段部与所述公模合模段部共用一个公模。

可选地，所述曲面成型段部设置在所述炉体的至少两个工位上，且在所述传送顺序上所述曲面成型段部依次布置。

可选地，所述炉体内设置有用于对母模和公模加热的加热装置。

可选地，所述加热装置包括设置在母模背对于玻璃的表面上的母模加热装置、以及设置在公模背对于玻璃的表面上的公模加热装置，所述加热装置上设置有用于控制所述母模加热装置和所述公模加热装置的加热温度的控制器。

可选地，所述降温段上设置有用于对公模清扫除尘的清扫装置。

可选地，所述炉体还包括具有所述进料口的进料段和具有所述出料口的出料段，在所述转动盘的传送顺序上，所述进料段与位于所述首位工位的所述加热段连通，所述出料段与位于所述末位工位的所述降温段连通。

可选地，所述炉体内设置有用于充入氮气的供气装置，以在玻璃的曲面成型过程中使得炉体内填充有预设压力的氮气。

可选地，所述进料口和所述出料口上分别设置有用于防止外部空气进入的多层单向门。

可选地，所述炉体对应于所述转动盘的部分沿周向形成有五个或大于五的奇数个工位，所述转动盘以每次隔一个工位步进的方式传送玻璃，且所述转动盘为完成玻璃的曲面成型所需的传送周期为两圈。

通过上述技术方案，即，在曲面玻璃热成型过程中，通过转动盘传送玻璃以使得玻璃依次经过设置在炉体内的加热段、成型段以及降温段，其中玻璃位于加热段时，通过加热结构对玻璃的所需曲面成型部分进行局部加热至预设温度，以使得玻璃的所需曲面成型部分快速升温至玻璃软化点后，将玻璃传送至成型段中对玻璃的所需曲面成型部分进行曲面成型，之后再经过降温段降温以冷却定型玻璃的同时去除玻璃的局部应力集中，从而完成玻璃的曲面成型。如上所述，在加热段中由于通过加热结构对玻璃的所需曲面成型部分进行局部加热，从而提高了对于玻璃的加热效率，进而能够进一步提高对玻璃的曲面成型作业效率。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1为根据本公开具体实施方式的曲面玻璃热成型设备的结构示意图；

图2为根据本公开具体实施方式的曲面玻璃热成型设备中加热结构的结构图；

图3为根据本公开具体实施方式的曲面玻璃热成型设备中公模与母模的合模状态图；

图4为根据本公开具体实施方式的曲面玻璃热成型设备中公模与母模的分模状态图。

附图标记说明

1 炉体 2 玻璃

3 转动盘 4 母模

5 公模 6 加热块

7 投片机 8 取片机

9 加热装置 11 进料口

12 出料口 13 加热段

14 降温段 15 进料段

16 出料段 41 弯曲部

52 施压部 61 凹入面

62 突出面 63、93 电加热棒

91 母模加热装置 92 公模加热装置

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

如图1所示，根据本公开的一个方面，提供一种曲面玻璃热成型设备，该曲面玻璃热成型设备包括具有进料口11和出料口12的炉体1，所述炉体1包括加热段13、成型段以及降温段14，且所述炉体1内设置有能够旋转且用于依次向所述加热段13、所述成型段和所述降温段14循环传送玻璃2的转动盘3，所述转动盘3上设置有用于承载玻璃2的多个母模4以能够与所述成型段中的公模5配合而对玻璃2压合成型，所述加热段13上设置有能够与母模4配合而直接对玻璃2的所需曲面成型部分进行局部加热的加热结构。即，在曲面玻璃热成型过程中，通过转动盘3传送玻璃2以使得玻璃2依次经过设置在炉体1内的加热段13、成型段以及降温段14，其中玻璃2位于加热段13时，通过加热结构对玻璃2的所需曲面成型部分进行局部加热至预设温度，以使得玻璃2的所需曲面成型部分快速升温至玻璃软化点后，将玻璃2传送至成型段中而对玻璃2的所需曲面成型部分进行曲面成型，之后再经过降温段14降温以冷却定型玻璃2的同时去除玻璃2的局部应力集中，从而完成玻璃2的曲面成型。如上所述，在加热段13中由于通过加热结构对玻璃2的所需曲面成型部分进行局部加热，从而提高了对于玻璃2的加热效率，进而能够进一步提高对玻璃2的曲面成型作业效率。

在此，可选地，如图2所示，所述加热结构具有用于对玻璃2加热的加热块6，该加热块6对应于所述玻璃2的加热表面具有凹入面61和突出面62，所述突出面62与玻璃2的所需曲面成型部分的表面对应布置。其中，加热块6可以采用电加热、高频加热或微波加热等方式，图2中加热结构的加热块6采用了加热结构的内部设置有电加热棒63的电加热方式，在加热块6对玻璃2进行加热时，在所述加热段13，所述加热结构的加热块6在高度方向上可以移动至距离玻璃2的0.2mm～1mm的位置后，对玻璃2的所需曲面成型部分进行加热。另外，加热块6的突出面62对应于玻璃2的所需曲面成型部分的表面，而凹入面61则对应于玻璃2的其余部分的表面与所述其余部分的表面分离有预设距离，从而保证玻璃2的所需曲面成型部分被加热至玻璃软化点以上，同时玻璃2的其余部分的温度则处于玻璃软化点以下，从而有效对玻璃2的所需曲面成型部分进行曲面变形，并有效避免玻璃2的其余部分发生热变形，最小化成型缺陷。在此，可选地，在加热段13中，所述加热结构对玻璃2进行加热之前，可以先对玻璃2进行预热至300℃～400℃，以提高对玻璃2的加热效率。通过如上所述的加热块6直接对玻璃2的所需曲面成型部分进行加热，由此能够保证对于玻璃2温度的精确控制，缩短加热时间，从而有效提高对玻璃2的加热效率，并且还具有节约能源的效果。但本公开并不限定于此，所述加热结构还可以采用其他合理的结构，只要能够实现对玻璃2的所需曲面成型部分加热的功能即可，例如，所述加热结构的加热块6对应于玻璃2的加热表面可以形成为平面。

可选地，所述炉体1对应于所述转动盘3的部分形成为环形体或圆柱体，且所述炉体1的周向上形成有多个工位，所述加热段13、所述成型段和所述降温段14分别布置在所述工位上。其中，所述炉体1具有隔热保温、安装加热装置、驱动机构等辅助设备的作用。如上所述，通过转动盘3带动设置在各个母模4上的玻璃2循环旋转而依次传送至加热段13、成型段和降温段14中进行加热、成型和冷却定型工艺，最终连续地循环实现玻璃2的曲面成型工艺，从而能够连续地生产而具有生产效率高和节能降耗的效果。

可选地，在所述转动盘3的传送顺序上，所述炉体1的首位工位上布置有所述加热段13，且该加热段13上设置有用于投入玻璃2的投片机7，所述炉体1的末位工位上布置有所述降温段14且该降温段14上设置有取片机8，所述首位工位和所述末位工位之间的至少两个工位上布置有所述成型段。在此，通过投片机7将玻璃2投入到加热段13上的母模4上，并利用转动盘3将玻璃2依次传送至成型段和降温段14分别进行曲面成型和冷却定型之后，通过取片机8将玻璃2从降温段14中取出，由此能够对玻璃2进行快速且连续地曲面成型加工作业。另外，由于成型段布置在首位工位和末位工位之间的至少两个工位上，从而能够稳定且可靠地对玻璃2进行曲面成型，提高曲面成型质量。

可选地，如图3所示，所述成型段包括公模合模段部和曲面成型段部，所述公模合模段部上设置有公模5以用于与通过和所述加热结构配合而对玻璃2加热后的母模4进行合模，所述曲面成型段部上设置有加压装置以用于向合模后的公模5施加压力以对玻璃2进行曲面成型。在此，例如，需要对玻璃2的两侧边缘进行曲面成型的情况下，如图4所示，母模4上形成有用于容纳玻璃2的容纳槽，该容纳槽的两侧形成有背向玻璃2的方向弯曲的弯曲部41，而公模5对应于所述弯曲部41的部分突出形成有具有与所述弯曲部41对应形状的施压部51。由此，通过公模5的施压部51与母模4的弯曲部41的配合而对玻璃2的两侧边缘施压，使得玻璃2的两侧边缘变形而形成曲面。但本公开并不限定于此，根据对玻璃2的实际所需曲面成型部分来合理地设计母模4和公模5的结构。另外，母模4和公模5可以采用石墨模具，由此具有耐高温性能良好、膨胀变形小和性能稳定的优点。在此，当采用石墨模具作为母模4和公模5的情况下，可以向炉体1内填充氮气，以防止石墨模具被氧化，提高使用寿命。但本公开并不限定于此，例如母模4和公模5还可以采用不锈钢等模具。

可选地，所述成型段中的公模5与母模4合模后能够一同随该母模4旋转至所述降温段14之前的工位上。在此，成型段中还可以设置有用于控制对玻璃2施加的压力的控制装置，以能够精确控制玻璃2的曲面成型。如上所述，在对玻璃2进行曲面成型过程中公模5始终与母模4保持合模的状态而一同随母模4移动至降温段14之前，从而能够更稳定地实现玻璃2的曲面成型，避免玻璃2除所需曲面成型部分外的其余部分也发生热变形。

可选地，如图4所示，所述成型段还包括位于所述曲面成型段部和所述降温段14之间并用于使公模5和母模4分模的公模分模段部。在公模分模段部中公模5与母模4分模后，转动盘3带动母模4上的玻璃2旋转至降温段14进行冷却定型。在此，可以通过采用自然冷却或强制冷却方式对玻璃2进行降温，例如当采用强制冷却方式的情况下，可以通过对流风机向降温段14内吹风而实现对玻璃2的冷却定型。

可选地，所述公模分模段部与所述公模合模段部共用一个公模5。即，在公模分模段部中的公模5与母模4分模后可以通过旋转机构等驱动机构将该公模5移动至公模合模段部中，并且与传送至该公模合模段部的母模4进行合模。由此能够有效利用资源，降低曲面玻璃热成型设备的制造成本。但本公开并不限定于此，可以根据实际需要来合理地布置公模5的数量以及在炉体1内的位置。

可选地，所述曲面成型段部设置在所述炉体1的至少两个工位上，且在所述传送顺序上所述曲面成型段部依次布置。在此，在转动盘3采用步进式旋转方式的情况下，当传送顺序采用转动盘3沿炉体1的周向以每次步进一个工位的方式旋转的情况下，所述至少两个工位上的各个曲面成型段部分别相邻布置；当传送顺序采用转动盘3沿炉体1的周向以每次步进两个工位的方式旋转的情况下，相互邻近的所述至少两个工位上的各个曲面成型段部分别间隔一个工位的方式布置，从而在转动盘3从某一工位上的曲面成型段部进行一次旋转时能够移动至另一工位上的曲面成型段部上。由此通过布置至少两个曲面成型段部而进一步提高玻璃2的曲面成型质量进而提高加工效率。

可选地，如图3和图4所示，所述炉体1内设置有用于对母模4和公模5加热的加热装置9。由此通过加热装置9控制对母模4和公模5的加热温度而能够满足玻璃2在各个工位上所需的温度范围。在此，可选地，如图3和图4所示，所述加热装置9可以包括设置在母模4背对于玻璃2的表面上的母模加热装置91、以及设置在公模5背对于玻璃2的表面上的公模加热装置92，所述加热装置9上设置有用于控制所述母模加热装置91和所述公模加热装置92的加热温度的控制器。其中，母模加热装置91和公模加热装置92可以采用设置有电加热棒93的电加热方式，通过利用母模加热装置91和公模加热装置92分别对母模4和公模5进行加热，从而通过母模4和/或公模5间接地将热量传递给玻璃2以实现精确控制玻璃2的温度。但本公开并不限定于此，也可以通过采用其他方式，例如通过也可以通过控制炉体1内的气体温度的方式来控制玻璃2的温度。

可选地，所述降温段14上设置有用于对所述转动盘3上的母模4清扫除尘的清扫装置。其中，在所述降温段14可以对玻璃2降温至300℃～400℃。根据如上所述的结构，降温段14中通过该清扫装置清扫后的转动盘3上的母模4转向下一个工位即首位工位，从而再次进行下一个曲面成型工艺循环。

可选地，所述炉体1还包括具有所述进料口11的进料段15和具有所述出料口12的出料段16，在所述转动盘3的传送顺序上，所述进料段15与位于所述首位工位的所述加热段13连通，所述出料段16与位于所述末位工位的所述降温段14连通。可选地，所述炉体1内设置有用于充入氮气的供气装置，以在玻璃的曲面成型过程中使得炉体1内填充有预设压力的氮气。由此，在玻璃2的整个曲面成型过程均在氮气环境下执行，从而能够有效防止母模4和公模5被氧化的现象，进而显著提高了模具的使用寿命。

可选地，所述进料口11和所述出料口12上分别设置有用于防止外部空气进入的多层单向门。在此，可选地，炉体1内的氮气压力大于炉体1外的气压，由此向进料段15投入玻璃2或从出料段16取出玻璃2的过程中有效避免外部气体向炉体1的流入。

可选地，所述炉体1对应于所述转动盘3的部分沿周向形成有五个或大于五的奇数个工位，所述转动盘3以每次隔一个工位步进的方式传送玻璃2，且所述转动盘3为完成玻璃2的曲面成型所需的传送周期为两圈。在此，基于如上所述的技术方案，以下对具体实施方式之一的曲面玻璃热成型设备的结构进行具体说明。

如图1所示，所述炉体1对应于转动盘3的部分沿周向上形成有十一个工位，为了便于说明本实施方式的曲面玻璃热成型设备的结构，沿周向以逆时针方向对十一个工位依次命名为第一工位至第十一工位，并且由于转动盘3以每次隔一个工位步进的方式传送玻璃2，因此，转动盘3的传送顺序依次为第一工位、第三工位、第五工位、第七工位、第九工位、第十一工位、第二工位、第四工位、第六工位、第八工位以及第十工位。在此，第一工位即为首位工位，而第十工位即为末位工位。其中所述加热段13可以包括预加热段部和加热段部，所述预加热段部可以布置在作为首位工位的第一工位上且设置有如上所述的投片机7，所述加热段部布置在第三工位上且设置有如上所述的加热结构。所述成型段的所述公模合模段部布置在第五工位上，所述成型段的曲面成型段部可以分别布置在第七工位、第九工位、第十一工位、第二工位以及第四工位上，并且在布置有曲面成型段部的上述多个工位上公模5始终保持在与母模4合模的状态，在此状态下，可以通过驱动缸等结构对公模5施加压力，由此能够更加充分地对玻璃2的所需曲面成型部分进行施压使其可靠地实现弯曲变形，并且在此过程中由于公模5始终保持与母模4合模的状态而避免玻璃2的其余部分发生热变形。所述成型段的公模分模段部布置在第六工位上，在此，第五工位和第六工位可以共用一个公模5而充分利用有效资源，降低设备的制造成本。在此，第六工位上的公模5从置于第六工位的母模4分模后被移动至第五工位上而与第五工位上的母模4进行合模。另外，所述降温段14可以包括降温段部和卸料段部，所述降温段部布置在第八工位上，并对玻璃2进行自然冷却或强制冷却，所述卸料段部布置在第十工位上，且布置有如上所述的取片机8，在该卸料段部上还可以继续对玻璃2进行自然冷却或强制冷却。

在此，结合图1至图4对如上所述结构的曲面玻璃热成型设备的工作过程进行说明。从与第一工位连通的进料段15送入玻璃2，并通过投片机7将玻璃2放置到位于第一工位的预加热段部上的转动盘3对应的母模4上，在此，可以通过母模加热装置91对母模4加热的方式对玻璃2进行预加热至300℃～400℃。之后转动盘3带动承载有预加热后的玻璃2的母模4传送至第三工位的加热段部上，此时，可以通过驱动机构将加热结构的加热块6移动至对应于承载有预加热后的玻璃2的母模4的位置，并且该加热块6在高度方向上移动至距离玻璃2的0.2mm～1mm的位置后，对玻璃2的所需曲面成型部分进行加热至700℃～800℃，而玻璃2的其余部分的温度则低于软化点50℃～100℃且高于玻璃退火点，以避免玻璃2的其余分别发生不必要的热变形。之后，从承载有加热后的玻璃2的母模4上分离加热块6，转动盘3带动承载有加热后的玻璃2的母模4传送至第五工位的公模合模段部上，此时，通过驱动机构等将公模5移动至对应于承载有加热后的玻璃2的所述母模4的位置并与该母模4合模，其中，在通过驱动机构等移动公模5的过程中可以通过公模加热装置92对公模5进行加热。之后，转动盘3一同带动合模后的母模4和公模5依次传送至作为曲面成型段部的第七工位、第九工位、第十一工位、第二工位和第四工位上，其中，在上述工位上通过加压装置对公模5施加压力以使得玻璃2的曲面成型部分进行曲面成型，并且还可以通过母模加热装置91和公模加热装置92来控制玻璃2的加热温度。在玻璃2的曲面成型过程中，公模5与母模4始终保持在合模状态且通过加压设备对玻璃2的曲面成型部分施加预设压力，从而在传送到第四工位上时，玻璃2的曲面成型部分基本定型。之后，转动盘3带动承载有曲面成型后的玻璃2的母模4和公模5传送至第六工位的公模分模段部上，此时，通过驱动就等将公模5从第六工位上的母模4分模后，被移动至第五工位上而与第五工位上的母模4进行合模。之后，转动盘3带动分模后的母模4传送至第八工位的降温段部上，在此，通过自然冷却或强制冷却方式对玻璃2降温至300℃～400℃，由此完成玻璃2的冷却定型。之后转动盘3带动承载有冷却定型后的玻璃2的母模4传送至第十工位的卸料段部上，此时，通过取片机8从所述母模4上取出玻璃2并通过与该卸料段部连通的出料段16移出炉体1。如上所述，在加热段13中由于通过加热结构对玻璃2的所需曲面成型部分进行局部加热，从而能够保证对玻璃2温度的精确控制，缩短加热时间，由此提高了对于玻璃2的加热效率，进而能够进一步提高对玻璃2的曲面成型作业效率。另外，在整个玻璃2的曲面成型过程均在炉体1内填充有氮气的工作环境下执行，从而母模4和公模5在反复处于温度变化状态下能够有效避免被氧化，提高了模具的使用寿命，进而有效保证了玻璃2的曲面成型质量。

根据本公开的另一方面，还提供一种曲面玻璃热成型方法，所述曲面玻璃热成型方法利用如上所述的曲面玻璃热成型设备对玻璃2进行曲面成型。该曲面玻璃热成型方法具备上述曲面玻璃热成型设备所带来的如上所述的作用效果。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。