專利名稱：玻璃模壓成型機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及玻璃模壓成型技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種制造非球面光學(xué)玻璃的玻璃模壓 成型機(jī)。
背景技術(shù)：
目前，非球面玻璃模壓成型機(jī)是先將玻璃預(yù)形體放在上模仁和下模仁之間，然后 對(duì)玻璃預(yù)形體進(jìn)行加熱，當(dāng)玻璃預(yù)形體達(dá)到一定溫度后，利用伺服馬達(dá)施力，推動(dòng)上下模 仁，擠壓預(yù)形體成為我們所需要的玻璃鏡片形狀。這種設(shè)備是通過定壓瞬間一次成型；由于 瞬間成型要求的壓力較大常會(huì)導(dǎo)致模具內(nèi)的玻璃預(yù)形體破碎，瞬間成型也不易控制制成品 的折射率與內(nèi)應(yīng)力，使得大批量生產(chǎn)時(shí)質(zhì)量極不穩(wěn)定，另一方面定壓成型還有其較大的缺 點(diǎn)是在高溫環(huán)境下模具與玻璃硝材因較長(zhǎng)時(shí)間的高壓緊貼使玻璃與模具的貼付機(jī)率大大 上升，降低成品率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種玻璃模壓成型機(jī)，其能提高制成品的成品率 和質(zhì)量，可適用于大批量生產(chǎn)。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種玻璃模壓成型機(jī)，包括玻璃成型室、 處于玻璃成型室的下模腔、與玻璃成型室相配合的上模頭、對(duì)上模頭施加壓力和使上模頭 位移的動(dòng)力裝置、對(duì)下模腔和玻璃成型室快速冷卻的冷卻裝置，上模頭中裝有加熱器，玻璃 成型室裝有溫度傳感器，裝有與上模頭相連接的能夠測(cè)量上模頭移動(dòng)距離的位移傳感器， 能夠根據(jù)所述的溫度傳感器和位移傳感器輸出的信號(hào)來控制動(dòng)力裝置使得上模頭的壓力 隨著玻璃成型室的溫度變化而改變的控制系統(tǒng)。上述的玻璃模壓成型機(jī)還可包括與玻璃成型室相連的抽真空裝置。在設(shè)置有所述抽真空裝置的玻璃模壓成型機(jī)還可包括向玻璃成型室充注氮?dú)饣?其它惰性氣體的充氣裝置及設(shè)置在所述充氣裝置和玻璃成型室之間的閥門。上述的玻璃模壓成型機(jī)，所述的動(dòng)力裝置可優(yōu)選由氣缸、氣源、三位五通閥、調(diào)速 閥組成，氣源通過三位五通閥進(jìn)入汽缸，調(diào)速閥裝在三位五通閥和氣缸下端口之間，當(dāng)然還 需包括相應(yīng)的管路，還可包括一些公知的器件如調(diào)壓閥等進(jìn)一步完善氣路。當(dāng)采用由氣缸、氣源、三位五通閥、調(diào)速閥組成的動(dòng)力裝置時(shí)，所述的控制系統(tǒng)包 括電控比例閥、PLC控制器、AD數(shù)字處理器、觸摸屏、向PLC控制器和AD數(shù)字處理器及觸摸 屏提供電源的電源模塊，電控比例閥設(shè)置于汽缸上端口和三位五通閥之間，AD數(shù)字處理器 接收溫度傳感器和位移傳感器的信號(hào)反饋給PLC控制器，PLC控制器把處理完的數(shù)據(jù)再通 過AD數(shù)字處理器傳輸給電控比例閥來控制進(jìn)入汽缸氣體壓力和流量。本發(fā)明由于在上模頭下壓的過程中，位移傳感器也跟著下降，可以檢測(cè)上模頭的 下降速率和距離，位移傳感器把此信號(hào)傳輸給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)再把此參數(shù)和溫度傳感 器發(fā)送的參數(shù)進(jìn)行比對(duì)后進(jìn)行處理輸出信號(hào)來控制動(dòng)力裝置的下壓的速度和壓力，使得玻璃成型室的玻璃預(yù)形體依時(shí)間、溫度、軟化程度、預(yù)壓壓強(qiáng)四個(gè)參數(shù)受工藝要求的控制與調(diào) 節(jié)，使得玻璃預(yù)形體在加溫的過程中逐步成型，有利于消除玻璃制成品的內(nèi)應(yīng)力，控制玻璃 制成品折射率，防止玻璃的破碎，降低玻璃與模具的貼付機(jī)率，大大提高玻璃制成品的成品 率和質(zhì)量；另一方面，玻璃預(yù)形體成型后通過冷卻系統(tǒng)快速冷卻取出，使得本發(fā)明的設(shè)備能 很快進(jìn)入下一循環(huán)，可適用于大批量生產(chǎn)。在玻璃預(yù)形體成型過程中使得玻璃成型室處于真空條件下或?qū)ΣＡС尚褪页渥?氮?dú)饣蚱渌栊詺怏w可以有效防止模具在高溫下表面的氧化，提高模具的使用壽命。采用由氣缸、氣源、三位五通閥、調(diào)速閥組成的動(dòng)力裝置時(shí)結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)化，安裝方 便，運(yùn)行速度快。由電控比例閥、PLC控制器、AD數(shù)字處理器、觸摸屏組成的控制系統(tǒng)，使得人機(jī)操 作界面更加靈活，方便對(duì)工藝參數(shù)的輸入和控制。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理圖。圖2是本發(fā)明玻璃成型室的溫度和上模頭的壓力在總工作拍子時(shí)間段變化曲線 圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。圖1所示，一種玻璃模壓成型機(jī)，包括玻璃成型室1、處于玻璃成型室1的下模腔 2、與玻璃成型室1相配合的上模頭3、對(duì)上模頭3施加壓力和使上模頭3位移的動(dòng)力裝置 4、對(duì)下模腔2和玻璃成型室1快速冷卻的冷卻裝置5，上模頭3中裝有加熱器6，玻璃成型 室1裝有溫度傳感器7，裝有與上模頭3相連接的能夠測(cè)量上模頭3移動(dòng)距離的位移傳感器 8，能夠根據(jù)所述的溫度傳感器7和位移傳感器8輸出的信號(hào)來控制動(dòng)力裝置4使得上模頭 3的壓力隨著玻璃成型室1的溫度變化而改變的控制系統(tǒng)9。上述的玻璃模壓成型機(jī)還可包括與玻璃成型室1相連的抽真空裝置10。在設(shè)置有所述抽真空裝置10的玻璃模壓成型機(jī)還可包括向玻璃成型室1充注氮 氣或其它惰性氣體的充氣裝置11及設(shè)置在所述充氣裝置11和玻璃成型室1之間的閥門 111。上述的玻璃模壓成型機(jī)，所述的動(dòng)力裝置4可優(yōu)選由氣缸41、氣源42、三位五通閥 43、調(diào)速閥44組成，氣源42通過三位五通閥43進(jìn)入汽缸41，調(diào)速閥44裝在三位五通閥43 和氣缸41下端口之間，當(dāng)然還需包括相應(yīng)的管路，還可包括一些公知的器件如調(diào)壓閥45等
進(jìn)一步完善氣路。當(dāng)采用由氣缸41、氣源42、三位五通閥43、調(diào)速閥44組成的動(dòng)力裝置4時(shí)，所述的 控制系統(tǒng)9包括電控比例閥91、PLC控制器92、AD數(shù)字處理器93、觸摸屏94、向PLC控制器 92和AD數(shù)字處理器93及觸摸屏94提供電源的電源模塊95，電控比例閥91設(shè)置于汽缸41 上端口和三位五通閥43之間，AD數(shù)字處理器93接收溫度傳感器7和位移傳感器8的信號(hào) 反饋給PLC控制器92，PLC控制器92把處理完的數(shù)據(jù)再通過AD數(shù)字處理器93傳輸給電控 比例閥91來控制進(jìn)入汽缸41氣體壓力和流量。
本玻璃模壓成型機(jī)工作流程如下PLC控制器92發(fā)出信號(hào)使三位五通閥43的B端 得電，氣源42的氣流經(jīng)調(diào)壓閥45調(diào)壓后通過三位五通閥43流經(jīng)電控比例閥91從氣缸41 的上端口進(jìn)入氣缸41，此時(shí)電控比例閥91以低閥值電壓接通氣源42，使得汽缸41以設(shè)定 的速率執(zhí)行預(yù)壓前的第一工作壓力段，此時(shí)加熱器開始對(duì)玻璃預(yù)形體12進(jìn)行加熱。當(dāng)位移傳感器8和溫度傳感器7檢測(cè)到預(yù)先的設(shè)定值時(shí)數(shù)秒后，此時(shí)汽缸41還保 持在第一工作壓力段的壓力，而后PLC控制器92通過AD數(shù)字處理器93發(fā)出信號(hào)給電控比 例閥91，使進(jìn)入汽缸41的壓力改變，汽缸41進(jìn)入第二工作壓力段。按預(yù)先設(shè)定的時(shí)間汽缸41完成第二工作壓力段的工作后，進(jìn)入第三工作壓力段， 此壓力段為全壓成型段，電控比例閥91全值接通并直至總工作拍子時(shí)間結(jié)束，總工作拍子 時(shí)間是按數(shù)學(xué)模型計(jì)算預(yù)先設(shè)定，玻璃成型室1的溫度和上模頭3的壓力在總工作拍子時(shí) 間段變化曲線見圖2。接下來，位移傳感器8檢測(cè)到氣缸41到最后行程，發(fā)出報(bào)警指令與PLC控制器92 溝通總拍子時(shí)間的結(jié)束期，當(dāng)確定數(shù)據(jù)并檢查通過后將先后斷開電控比例閥91、三位五通 閥43的B端電源使其復(fù)位。然后，使三位五通閥43的E端得電，氣源42通過調(diào)速閥44經(jīng)汽缸41的下端口進(jìn) 入汽缸41，上模頭3上升，上升到位后三位五通閥43的E端失電復(fù)位結(jié)束一個(gè)工作循環(huán)，最 后冷卻裝置5對(duì)玻璃成型室1、玻璃制成品10及下模腔2進(jìn)行快速冷卻后可取出玻璃制成 品，設(shè)備進(jìn)入下一個(gè)工作循環(huán)。在玻璃預(yù)形體12送入玻璃成型室1后上模頭3下壓前，玻璃成型室1處于密閉狀 態(tài)，此時(shí)可利用抽真空裝置10對(duì)玻璃成型室1進(jìn)行抽真空，達(dá)到預(yù)定真空度后打開閥門111 向玻璃成型室1充注氮?dú)饣蚱渌栊詺怏w，達(dá)到預(yù)先設(shè)定壓力后關(guān)閉閥門111，使得玻璃預(yù) 形體在成型的過程中與氧氣隔離，防止模具的氧化；真空裝置10和閥門111的動(dòng)作也可通 過PLC控制器92進(jìn)行控制。本發(fā)明的動(dòng)力裝置也可采用液壓系統(tǒng)，控制系統(tǒng)基本相同。以上的工作過程和設(shè)備硬件可使得玻璃預(yù)形體在加熱過程中逐步成型，有利于消 除玻璃制成品的內(nèi)應(yīng)力，控制玻璃制成品折射率，降低玻璃與模具的貼付機(jī)率；本發(fā)明的動(dòng) 力裝置還可利用伺服電機(jī)等裝置，本領(lǐng)域的技術(shù)人員只要是利用本構(gòu)思做非實(shí)質(zhì)性的改變 都落入本案的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種玻璃模壓成型機(jī)，包括玻璃成型室、處于玻璃成型室的下模腔、與玻璃成型室相 配合的上模頭、對(duì)上模頭施加壓力和使上模頭位移的動(dòng)力裝置、對(duì)下模腔和玻璃成型室快 速冷卻的冷卻裝置，其特征在于上模頭中裝有加熱器，玻璃成型室裝有溫度傳感器，裝有 與上模頭相連接的能夠測(cè)量上模頭移動(dòng)距離的位移傳感器，能夠根據(jù)所述的溫度傳感器和 位移傳感器輸出的信號(hào)來控制動(dòng)力裝置使得上模頭的壓力隨著玻璃成型室的溫度變化而 改變的控制系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃模壓成型機(jī)，其特征在于所述的玻璃模壓成型機(jī)還包 括與玻璃成型室相連的抽真空裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的玻璃模壓成型機(jī)，其特征在于所述的玻璃模壓成型機(jī)還包 括向玻璃成型室充注氮?dú)饣蚱渌栊詺怏w的充氣裝置及設(shè)置在所述充氣裝置和玻璃成型 室之間的閥門。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的玻璃模壓成型機(jī)，其特征在于所述的動(dòng)力裝置 包括氣缸、氣源、三位五通閥、調(diào)速閥，氣源通過三位五通閥進(jìn)入汽缸，調(diào)速閥裝在三位五通 閥和氣缸下端口之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的玻璃模壓成型機(jī)，其特征在于所述的控制系統(tǒng)包括電控比 例閥、PLC控制器、AD數(shù)字處理器、觸摸屏、向PLC控制器和AD數(shù)字處理器及觸摸屏提供電 源的電源模塊，電控比例閥設(shè)置于汽缸上端口和三位五通閥之間，AD數(shù)字處理器接收溫度 傳感器和位移傳感器的信號(hào)反饋給PLC控制器，PLC控制器把處理完的數(shù)據(jù)再通過AD數(shù)字 處理器傳輸給電控比例閥來控制進(jìn)入汽缸氣體壓力和流量。
全文摘要
本發(fā)明公開一種玻璃模壓成型機(jī)，包括玻璃成型室、處于玻璃成型室的下模腔、與玻璃成型室相配合的上模頭、對(duì)上模頭施加壓力和使上模頭位移的動(dòng)力裝置、對(duì)下模腔和玻璃成型室快速冷卻的冷卻裝置，上模頭中裝有加熱器，玻璃成型室裝有溫度傳感器，裝有與上模頭相連接的位移傳感器，能夠根據(jù)所述的溫度傳感器和位移傳感器輸出的信號(hào)來控制動(dòng)力裝置使得上模頭的壓力隨著玻璃成型室的溫度變化而改變的控制系統(tǒng)；還可包括抽真空裝置及充氣裝置；所述的動(dòng)力裝置優(yōu)選包括氣缸、氣源、三位五通閥、調(diào)速閥，所述的控制系統(tǒng)包括電控比例閥、PLC控制器、AD數(shù)字處理器、觸摸屏、電源模塊；這種玻璃模壓成型機(jī)能提高制成品的成品率和質(zhì)量，可適用于大批量生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C03B11/00GK102060431SQ20101055906
公開日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2010年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月25日
發(fā)明者黃柏良 申請(qǐng)人:廈門富力或姆光電技術(shù)有限公司