本發(fā)明屬于光學(xué)玻璃成型技術(shù)領(lǐng)域。具體涉及一種光學(xué)玻璃圓棒的一次成型及自動(dòng)控制裝置，該裝置可用于光學(xué)玻璃圓棒一次成型，具備連續(xù)生產(chǎn)光學(xué)玻璃圓棒，并能夠?qū)崿F(xiàn)無人值守自動(dòng)成型的特點(diǎn)。

背景技術(shù)：

光學(xué)玻璃的成型一般是配合料熔化成玻璃液后再經(jīng)過特定模具固化成所需形狀，目前成型工藝主要是方料成型，方料成型即光學(xué)玻璃在熔化狀態(tài)下，經(jīng)方形模具自然成型或滾壓成型并切割成一定尺寸的光學(xué)玻璃方料，方料經(jīng)過切條，滾磨成特定直徑的圓棒，再經(jīng)過切片等工序達(dá)到客戶要求尺寸。這種制作方式工序多，時(shí)間長，且料廢極大，如果能直接生產(chǎn)出圓形的棒料，將極大程度減少制作工序以及材料的浪費(fèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是針對上述不足之處而提供一種光學(xué)玻璃圓棒一次成型及成型自動(dòng)控制裝置，該裝置可用于光學(xué)玻璃圓棒一次成型，具備連續(xù)生產(chǎn)光學(xué)玻璃圓棒，并能夠?qū)崿F(xiàn)無人值守自動(dòng)成型的特點(diǎn)。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種光學(xué)玻璃圓棒一次成型及成型自動(dòng)控制裝置，其特征在于：由漏料管、成型模具、模具支撐裝置、成型臺、模具加熱裝置、模具冷卻裝置、自動(dòng)控制測溫裝置、溫控儀表、調(diào)速器和網(wǎng)帶退火爐構(gòu)成；其中，成型臺和網(wǎng)帶退火爐連接在一起，并安裝在退火爐升降裝置上；成型模具通過模具支撐裝置固定在成型臺上；模具冷卻裝置設(shè)置在成型模具入口段下方，目的是在成型區(qū)加快玻璃凝固，并防止粘模具；模具加熱裝置設(shè)置在成型模具出口段下方，目的是防止玻璃走出模具后冷卻太快而炸裂；模具的加熱和冷卻位置沒有設(shè)置在模具內(nèi)部，而是設(shè)為外置，目的有兩個(gè)方面，一是減少模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，使模具輕便易進(jìn)行更換和維護(hù)操作，二是為了適應(yīng)更多不同牌號、不同出料量的圓棒生產(chǎn)要求；因不同牌號，不同出料量對加熱及冷卻的位置要求不同，如果做為內(nèi)置加熱或冷卻，就只能在固定的位置進(jìn)行加熱或冷卻，靈活性不夠，出料量及可以生產(chǎn)的玻璃圓棒種類受到了限制；而如果做成外置加熱或冷卻，就可以根據(jù)不同牌號，不同出料量的特性，方便靈活地改變加熱或冷卻的位置，即可滿足各種類型的圓棒成型；自動(dòng)控制測溫裝置、溫控儀表和調(diào)速器構(gòu)成溫控裝置，自動(dòng)控制測溫裝置設(shè)置在成型模具中成型液位線上方。成型好的玻璃進(jìn)入網(wǎng)帶退火爐，通過粗退火后按預(yù)定尺寸切斷，即成為所需產(chǎn)品。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案中所述的成型模具和網(wǎng)帶退火爐是一體式的固定連接，成型模具和網(wǎng)帶退火爐是傾斜放置的，與地面的傾斜角度為5~20°。本發(fā)明成型方式不是傳統(tǒng)的水平成型，而是成型模具和水平面有一定的傾斜度，目的是讓玻璃液能夠快速填滿模具的內(nèi)腔，同時(shí)也控制玻璃液不會往后倒流；模具成型臺和退火爐是一體式的固定連接方式，這樣做的優(yōu)點(diǎn)是模具和退火爐網(wǎng)帶始終保持同樣的角度，可防止圓棒成型過程中產(chǎn)生彎曲不良。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案中所述的成型模具由前段模具和后段模具兩部分組成；其中，前段模具為封閉的圓形內(nèi)腔，前段模具入口為弧形口；后段模具為半封閉的半圓或圓弧托槽，托槽的橫截面積小于或等于1/2圓形內(nèi)腔的橫截面積；前段模具和后段模具兩部分進(jìn)行非緊密連接。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案中所述的前段模具是由上、下兩半或左、右兩半拼接而成的，中間用卡槽相連，這樣做的目的是防止圓棒斷裂或粘模具后堵在圓腔內(nèi)出不來。而使用兩個(gè)半圓腔拼接的好處是，可以在圓棒堵模具等成型異常時(shí)把模具打開，方便地拿出堵在圓腔內(nèi)的玻璃。后半部分的托槽設(shè)計(jì)為半圓或弧形是為了減小圓棒與模具的摩擦，使成型好的圓棒順利走出模具，減小因摩擦力大而發(fā)生的堵塞模具或圓棒運(yùn)行速度不一致等異常情況的發(fā)生。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案中所述的自動(dòng)控制測溫?zé)嵫b置位于成型模具中成型液位線上方2~10mm，離液位線太低，溫度反應(yīng)太靈敏，反饋到調(diào)速器的信息過于頻繁，不利于成型液位穩(wěn)定，太高則反應(yīng)過于遲鈍，成型液位自動(dòng)調(diào)整不及時(shí)，也不利于成型液位自動(dòng)控制。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案中所述的模具冷卻裝置設(shè)置在成型模具入口段的兩側(cè)，模具加熱裝置設(shè)置在成型模具出口段的兩側(cè)。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案中所述的成型模具后部通過螺桿固定在模具支撐裝置上，螺桿用于模具的定位，防止模具位置的改變引起圓棒直度的變化。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案中所述的退火爐升降裝置是電動(dòng)升降裝置，模具的傾斜度可以通過退火爐升降裝置調(diào)節(jié)，是因?yàn)椴煌牟Ａ匦?，需要不同的角度來適應(yīng)成型，升降裝置就是滿足方便快捷的角度調(diào)節(jié)需求。

本發(fā)明技術(shù)解決方案中所述的模具加熱裝置由兩個(gè)封閉圓柱腔體組成，兩個(gè)圓柱腔體的直徑一大一小，小的裝入大的內(nèi)部，小的圓柱腔體的整個(gè)圓柱面上打有小孔，大的圓柱腔體只在圓柱的一個(gè)方向打孔，加熱時(shí)，天然氣或其他可燃?xì)怏w和壓縮空氣同時(shí)先進(jìn)入小的圓柱腔體，經(jīng)過小孔流出，再從大的圓柱腔體的小孔流出時(shí)，已混合均勻，達(dá)到加熱均勻一致的目的。

本發(fā)明技術(shù)解決方案中所述的模具冷卻裝置為在封閉腔體表面打數(shù)個(gè)小孔，冷卻風(fēng)通過小孔吹出，帶走模具熱量，達(dá)到對模具及圓棒的冷卻效果。

本發(fā)明技術(shù)解決方案中所述的漏料管為鉑金或鉑黃合金制成，通過直接的電加熱將漏料管溫度升高到玻璃的軟化溫度以上，使玻璃液從漏料管流出，通過漏料管溫度的變化，調(diào)整玻璃液粘度，使其按預(yù)定的流速流入模具中。

本發(fā)明技術(shù)解決方案中所述的成型自動(dòng)控制的原理是，通過監(jiān)測模具某關(guān)鍵位置的溫度，收集所測溫度和成型液位高度的函數(shù)關(guān)系，寫入調(diào)速器的程序中。成型液位波動(dòng)時(shí)引起測溫?zé)犭娕紲囟炔▌?dòng)，溫度信息通過溫控儀表反饋到調(diào)速器，調(diào)速器根據(jù)實(shí)測溫度和設(shè)定溫度的差值自動(dòng)調(diào)節(jié)速度，使得測溫?zé)犭娕急O(jiān)測的溫度達(dá)到設(shè)定值，從而起到穩(wěn)定成型液位，達(dá)到自動(dòng)控制成型液位的目的。

本發(fā)明具有可用于光學(xué)玻璃圓棒一次成型，具備連續(xù)生產(chǎn)光學(xué)玻璃圓棒，并能夠?qū)崿F(xiàn)無人值守自動(dòng)成型的特點(diǎn)。本發(fā)明主要用于光學(xué)玻璃圓棒一次成型。

附圖說明

圖1是光學(xué)玻璃圓棒一次成型及成型自動(dòng)控制裝置示意圖。

圖2是光學(xué)玻璃圓棒一次成型模具示意圖。

圖3是圖2的俯視圖。

圖4是成型模具加熱裝置示意圖。

圖5是模具支架示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示。本發(fā)明一種光學(xué)玻璃圓棒一次成型及成型自動(dòng)控制裝置由漏料管1、成型模具2、模具支撐裝置4、成型臺5、模具加熱裝置8、模具冷卻裝置9、自動(dòng)控制測溫裝置10、溫控儀表11、調(diào)速器12、網(wǎng)帶退火爐6構(gòu)成。其中，成型臺5和網(wǎng)帶退火爐6連接在一起，并安裝在退火爐升降裝置7上，退火爐升降裝置7是電動(dòng)升降裝置。成型模具2通過模具支撐裝置4固定在成型臺5上。成型臺5可以通過退火爐升降裝置7調(diào)節(jié)角度和高度，退火爐升降裝置7是電動(dòng)升降裝置，可以通過按鍵操作。模具冷卻裝置9設(shè)置在成型模具2入口段下方，模具加熱裝置8設(shè)置在成型模具2出口段下方。自動(dòng)控制測溫裝置10、溫控儀表11和調(diào)速器12構(gòu)成溫控裝置，自動(dòng)控制測溫裝置10設(shè)置在成型模具2中成型液位線上方2~10mm，自動(dòng)控制測溫裝置10連接溫控儀表11用于監(jiān)測模具某處的溫度，溫控儀表11連接調(diào)速器12，用于給調(diào)速器12提供溫度信息實(shí)現(xiàn)成型液位自動(dòng)控制。成型模具2和網(wǎng)帶退火爐6是一體式的固定連接，成型模具2和網(wǎng)帶退火爐6是傾斜放置的，與地面的傾斜角度為5~20°。成型模具2由前段模具和后段模具兩部分組成；其中，前段模具為封閉的圓形內(nèi)腔，前段模具入口為弧形口；后段模具為半封閉的托槽，托槽的橫截面積小于或等于1/2圓形內(nèi)腔的橫截面積；前段模具和后段模具兩部分進(jìn)行非緊密連接。前段模具是由上、下兩半或左、右兩半拼接而成的。模具冷卻裝置9還可設(shè)置在成型模具2入口段的兩側(cè)，模具加熱裝置8設(shè)置在成型模具2出口段的兩側(cè)。成型模具2后部14通過螺桿固定在模具支撐裝置4上。網(wǎng)帶加熱爐6用來牽引圓棒運(yùn)行以及對圓棒進(jìn)行退火消除內(nèi)應(yīng)力。

玻璃液3從漏料管1流出，通過漏料管1溫度的變化，改變玻璃液粘度，使其按預(yù)定的流速流入成型模具2中。流入模具2入口的玻璃液在進(jìn)入模具的內(nèi)腔前需經(jīng)過模具冷卻裝置9使其凝固成型。成型模具2的出口某一位置有模具加熱裝置8，目的是防止玻璃走出模具后冷卻太快而炸裂。玻璃成型過程中的成型液位通過自動(dòng)控制測溫裝置10測出的溫度反饋到調(diào)速器12進(jìn)行自動(dòng)控制。出了模具的圓棒進(jìn)入網(wǎng)帶退火爐6內(nèi)粗退火，目的是消除應(yīng)力。網(wǎng)帶退火爐6內(nèi)用加熱板加熱，分段控制退火爐內(nèi)溫度。

該裝置的工作步驟如下：

（1）、將熔融好的玻璃液通過漏料管1漏注到成型模具2中；

（2）、調(diào)整漏料管1溫度，使玻璃液粘度適合成型；

（3）、調(diào)節(jié)模具冷卻裝置9及冷卻強(qiáng)度，使玻璃液在出模具之前凝固成型；

（4）、調(diào)節(jié)成型臺5傾斜角度，使玻璃液不至于向后倒流，同時(shí)也使進(jìn)入模具內(nèi)腔的玻璃充分填充在腔內(nèi)；

（5）、調(diào)整成型臺5高度，使其出口和網(wǎng)帶退火爐6高度一致；

（6）、打開調(diào)速器12，使網(wǎng)帶退火爐6牽引玻璃運(yùn)行；

（7）、調(diào)節(jié)模具加熱裝置8，使模具出口達(dá)到一定溫度，防止玻璃炸裂；

（8）、設(shè)定成型控制溫度，成型液位波動(dòng)時(shí)引起測溫?zé)犭娕紲囟炔▌?dòng)，溫度信息通過溫控儀表反饋到調(diào)速器12，調(diào)速器12根據(jù)實(shí)測溫度和設(shè)定溫度的差值自動(dòng)調(diào)節(jié)速度，使得測溫?zé)犭娕急O(jiān)測的溫度達(dá)到設(shè)定值，從而起到穩(wěn)定成型液位，達(dá)到自動(dòng)控制成型液位的目的；

（9）、光學(xué)玻璃圓棒通過網(wǎng)帶退火爐6的勻速牽引，從退火爐走出；

（10）、待光學(xué)玻璃圓棒走出網(wǎng)帶退火爐6末端，按預(yù)定尺寸切斷圓棒；

（11）、把切斷好的圓棒編號標(biāo)識，放在指定的位置。

上述過程中，需要根據(jù)所要生產(chǎn)的光學(xué)玻璃圓棒的特性，控制不同的漏料管溫度和加熱冷卻強(qiáng)度，以及網(wǎng)帶退火爐加熱溫度。網(wǎng)帶退火爐的速度是調(diào)速器根據(jù)成型控制溫度自動(dòng)調(diào)整的，模具的入口和出口以及上部下部等關(guān)鍵位置可以根據(jù)需要加入熱電偶監(jiān)控溫度，達(dá)到精確控制的目的。這樣在連續(xù)生產(chǎn)時(shí)就可以生產(chǎn)出品質(zhì)穩(wěn)定的光學(xué)玻璃圓棒產(chǎn)品。